JP4760012B2

JP4760012B2 - レンズ偏芯量測定方法と装置

Info

Publication number: JP4760012B2
Application number: JP2004372800A
Authority: JP
Inventors: 洋平武智; 雅弘桑原; 厚司福井; 敏幸岡田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: JP2006177846A

Description

本発明は、レンズの偏芯量を測定する装置に関して、レンズ面からの反射光を観察することによってレンズ偏芯量を検出する技術及びその装置に関するものである。

従来のレンズの各面の偏芯量を光学的に測定する方法・装置として、図１５に示すものが知られている（非特許文献１の図１１．２参照）。

図１５において、コリメータレンズ２とフォーカスレンズ３と撮像面８を持つカメラ７は１つの同じ光軸上に配置されていて、前記光軸はハーフミラー６によって折り曲げられて光源１の光軸とほぼ一致している。撮像面８の中心は光軸とほぼ一致している。撮像面８と光源１の発光点はいずれもコリメータレンズ２の焦点位置とほぼ一致している。図１５に実線で示すような経路で、光源１から出射された光はハーフミラー６により折り返されて光軸に沿ってコリメータレンズ２を通り平行光化され、フォーカスレンズ３を通りフォーカスレンズ３の焦点位置９で収束した後、支持枠４で支持されている被検レンズ面５に入射する。光軸上で焦点位置９と被検レンズ面５の曲率中心がほぼ一致している場合、被検レンズ面５で反射された光は入射光と同一の経路でフォーカスレンズ３を通り、コリメータレンズ２を通り、ハーフミラー６を一部透過し、撮像面８へ集光するのでカメラ７の観察画面１０の中心にはスポット１１が確認できる。ここで被検レンズ面５が光軸に対しての垂直を保ったまま矢印１３の向きへ偏芯すると、被検レンズ面５からの反射光が被検レンズ面５の偏芯に応じてずれるので（非特許文献１の図１１．１参照）図１５に示す破線のような経路でカメラ７の撮像面８へ集光するのでカメラ７の観察画面１０には中心からずれたスポット１２が確認できる。光軸と観察画面１０の中心はほぼ一致させてあるので、中心からのスポットのずれ量から被検レンズ面５の光軸からの偏芯量が測定できる。また、被検レンズ面が光軸方向に沿って複数枚存在する場合には、フォーカスレンズ３を光軸に沿って動かし、焦点９を所望の被検レンズ面の曲率中心とほぼ一致させることで、複数のレンズ面から構成される光学系の各被検レンズ面の偏芯量が測定できる。あるレンズ面がある量だけ偏芯したり傾斜したりした時にどれだけスポットがずれるかということはレンズの設計データがあれば計算で求めることができる（非特許文献２参照）。
「光技術コンタクト」Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．４（１９８２）（第３５頁−４２頁）「光技術コンタクト」Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．５（１９８２）（第４０頁−４７頁）

図１５に示す方法では、複数のレンズ面の偏芯量を測定できるという利点があるが、図１６に示すような２つ以上の被検レンズ面１４、１５、１６の曲率中心がごく近い位置に集中する場合には異なる被検レンズ面の反射スポットが同時に撮像面８に観察されてしまいお互いが重なるなどして、個々のスポットがどの被検レンズ面由来なのかの判別が付かず、スポット誤認識の原因となる。また、被検レンズ面の反射には図１７に示すような被検レンズ面５の曲率中心とフォーカスレンズ３の焦点９がほぼ一致した状態での反射と、図１８に示すような被検レンズ面５とフォーカスレンズ３の焦点９がほぼ一致した状態での反射がある。偏芯量測定に用いるのは図１６で示した空中で集光する空中像であり、図１７に示した被検レンズ面５上で集光する面反射像は測定には必要としない。複数のレンズ面から構成される被検レンズ群を測定する時には、異なる被検レンズ面同士の空中像と面反射像の位置がごく近い位置に集中する場合があり、この場合にも撮像面８には空中像のスポットと面反射像のスポットが同時に観察されてお互いが重なるなどして、個々のスポットの空中像・面反射像の判別が付かずにスポット位置誤認識の原因になる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、レンズ面の偏芯測定において、各レンズ面からの反射スポット像の観察時に、各レンズ面に対応するスポット像同士が重なるのを緩和・防止することで、スポットを誤検出することなく、従来方法では不可能であった図１６の状態のような状態の被検レンズ群や、面反射像と空中像が同時に観察されてしまうような被検レンズ群の偏芯計測を可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ偏芯量測定方法は、被検レンズ群を構成する被検レンズに対して、同一光軸上で方向の異なる第１方向及び第２方向からそれぞれ集光レンズを介して光を集光させて被検レンズの偏芯量を測定するに際して、前記第１方向又は第２方向から照射する光の少なくとも一方は前記被検レンズ群と前記集光レンズとの間に配置した測定補助レンズを介して集光させ、前記被検レンズのうち前記第１方向に位置する面を第１被検レンズ面とし、前記第１方向からの照射時の前記第１方向からの照射時の前記第１被検レンズ面の第１曲率中心と他のレンズ面の曲率中心との第１位置関係を予め求めると共に前記第２方向からの照射時の前記第１被検レンズ面の第２曲率中心と他のレンズ面の曲率中心との第２位置関係を予め求め、予め求めた前記第１位置関係と予め求めた前記第２位置関係とに基づいて前記第１方向又は前記第２方向からの照射時のうち前記第１被検レンズ面の曲率中心の位置の付近に他のレンズ面の曲率中心の位置が少ない方を測定光入射方向からの照射時と選択し、選択した前記測定光入射方向からの照射時の前記集光レンズの位置と前記第１レンズ面での反射光のスポット位置とに基づき、レンズ偏芯量測定を行う。

また、本発明のレンズ偏芯量測定装置は、第１光源と第１集光レンズと第１受光部とから構成される第１光学系と、第２光源と第２集光レンズと第２受光部とから構成される第２光学系と、前記第１光学系と前記第２光学系との間に配置された被検レンズ群と、前記被検レンズ群の開口部に配置された測定補助レンズと、前記被検レンズ群に含まれる被検レンズの第１光学系側に位置する面を第１被検レンズ面とし、前記第１被検レンズ面に対し前記第１光源から前記第１集光レンズを介して第１方向光を照射した場合の前記第１集光レンズの位置と、前記第１被検レンズ面に対し前記第２光源から前記第２集光レンズを介して第２方向光を照射した場合の前記第２集光レンズの位置とを測定するレンズ位置測定装置と、前記第１被検レンズ面で反射させた後に前記第１受光部で受光した前記第１方向光のスポット位置と、前記第１被検レンズ面で反射させた後に前記第２受光部で受光した前記第２方向光のポット位置とを測定するスポット位置測定装置と、前記第１方向光の照射時の前記第１被検レンズ面の第１曲率中心と他のレンズ面の曲率中心との第１位置関係を予め求めると共に前記第２方向光の照射時の前記第１被検レンズ面の第２曲率中心と他のレンズ面の曲率中心との第２位置関係を予め求めてなおかつ予め求めた前記第１位置関係と予め求めた前記第２位置関係とに基づいて前記第１方向光又は前記第２方向光の照射時のうち前記第１被検レンズ面の曲率中心の位置の付近に他のレンズ面の曲率中心の位置が少ない方を測定光入射方向からの照射時と選択したうえで選択した前記測定光入射方向からの照射時の前記レンズ位置測定装置での測定結果と前記スポット位置測定装置の測定結果とに基づいて前記被検レンズの偏芯量を測定する判断装置と、を備えることを特徴とする。

本構成により、被検レンズの２つある開口のうち片側の開口から測定光を入射させたときに、被検レンズ面からの反射スポット像が他のレンズ面からの反射スポット像と重なって測定が困難になる場合に、他方から測定光を入射させて測定することでの他の被検レンズ面からの反射スポット像の重なりを緩和・防止することができる。

以上に示した方法により、従来方法では被検レンズのレンズ面からの反射スポット像が複数同時に観察された場合にスポット位置を誤認識し偏芯量測定が不可能であったものを、誤認識することなく測定することができる。

以上のように、本発明のレンズ偏芯量測定方法によれば、複数のレンズから構成される光学系の各構成レンズの偏芯を上記のような反射光学系で測定する場合に、従来では測定が不可能だった複数のレンズ面からの反射スポット像が重なる被検レンズに関して偏芯測定が可能となる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるレンズ偏芯量測定方法で用いる光学系構成の概念図である。

図１において、第１のＬＤレーザ光源１００の光軸上にはレンズ表面に反射防止膜が形成された第１のフォーカスレンズ１０１のレンズ中心があり、その先には表面に光学多層膜が形成された第１のハーフミラー１０２が光軸をほぼ９０°折り返すように配置されている。ハーフミラー１０２で折り返された第１のレーザ光軸上にはレンズ表面に反射防止膜が形成された第１の結像レンズ１０３のレンズ中心がある。

フォーカスレンズ１０１の後ろ側焦点位置と、結像レンズ１０３の前側焦点位置とは、第１のレーザ光軸上でほぼ一致するように配置する。フォーカスレンズ１０１と結像レンズ１０３とでビームエキスパンダーを構成し、ＬＤレーザ光源１００の射出光を拡大し、結像レンズ１０３からは、第１のレーザ光軸に平行な平行光が射出される。レンズ表面に反射防止膜が形成された第１の集光レンズ１０４のレンズ中心は第１のレーザ光軸上にあり、集光レンズ１０４が配置された第１の移動ステージ１０５は第１のレーザ光軸方向と平行に移動可能であり、リニアスケールを備えているので移動ステージ１０５の光軸に沿った方向に対しての現在位置情報が得られるようになっている。

第１のＣＣＤカメラ１０６の撮像面は、ハーフミラー１０２を介して結像レンズ１０３の前側焦点位置となるように配置され、第１のレーザ光軸位置が撮像面の中心となる。ハーフミラー１０２で折り返した第１のレーザ光軸上の集光レンズ１０４の先にはレンズ表面に反射防止膜が形成された被検レンズ３０１、３０２、３０３、３０４があり、それらは保持枠３０５により保持されている。保持枠３０５の中心軸は位置決め基準面３０６に垂直で、その中心を通るように配置されている。

また、基準面３０６の中心は第１のレーザ光軸とほぼ一致するように配置されている。第１のＣＣＤカメラ１０６はその撮像面１１０が第１のレーザ光軸に対し垂直かつ中央部が光軸とほぼ一致するように配置される。以上の構成により、レーザ光源１００から射出された光は、ハーフミラー１０２に折り返された第１のレーザ光軸に沿って被検レンズ３０１、３０２、３０３、３０４に対して図１に示すＡ側（被検レンズ３０１側）から入射される。集光レンズ１０４側から見たときの被検レンズ３０２の第１レンズ面を３１０とし、被検レンズ３０３の第１レンズ面を３１１とする。集光レンズ１０４が配置された移動ステージ１０５の光軸に沿った方向の位置情報とＣＣＤカメラ１０６の画像情報は第１の偏芯量計算装置１０７に伝達されるようになっている。

一方、第２のＬＤレーザ光源２００の光軸上にはレンズ表面に反射防止膜が形成された第２のフォーカスレンズ２０１のレンズ中心があり、その先には表面に光学多層膜が形成された第２のハーフミラー２０２が光軸をほぼ９０°折り返すように配置されている。ハーフミラー２０２で折り返された第２のレーザ光軸上にはレンズ表面に反射防止膜が形成された第２の結像レンズ２０３のレンズ中心がある。

フォーカスレンズ２０１の後ろ側焦点位置と、結像レンズ２０３の前側焦点位置とは、第２のレーザ光軸上でほぼ一致するように配置する。フォーカスレンズ２０１と結像レンズ２０３とでビームエキスパンダーを構成し、ＬＤレーザ光源２００の射出光を拡大し、結像レンズ２０３からは、第２のレーザ光軸に平行な平行光が射出される。レンズ表面に反射防止膜が形成された第２の集光レンズ２０４のレンズ中心は第２のレーザ光軸上にあり、集光レンズ２０４が配置された第２の移動ステージ２０５は第２のレーザ光軸方向と平行に移動可能であり、リニアスケールを備えているので移動ステージ２０５の光軸に沿った方向に対しての現在位置情報が得られるようになっている。

第２のＣＣＤカメラ２０６の撮像面は、ハーフミラー２０２を介して結像レンズ２０３の前側焦点位置となるように配置され、第２のレーザ光軸位置が撮像面の中心となる。ハーフミラー２０２で折り返した第２のレーザ光軸上の集光レンズ２０４の先には被検レンズ３０４、３０３、３０２、３０１があり、それらは保持枠３０５により保持されている。保持枠３０５の中心軸は基準面３０６に垂直で、その中心を通るように配置されている。

また、基準面３０６の中心は第２のレーザ光軸とほぼ一致するように配置されている。第２のＣＣＤカメラ２０６はその撮像面２１０が第２のレーザ光軸に対し垂直かつ中央部が光軸とほぼ一致するように配置される。集光レンズ２０４が配置された移動ステージ２０５の光軸に沿った方向の位置情報とＣＣＤカメラ２０６の画像情報は第２の偏芯量計算装置２０７に伝達されるようになっている。

以上の構成により、レーザ光源２００から射出された光は、ハーフミラー２０２に折り返された第２のレーザ光軸に沿って被検レンズ３０４、３０３、３０２、３０１に対して図１に示すＢ側（被検レンズ３０４側）から入射される。

このとき、第１の移動ステージ１０５の移動範囲はフォーカスレンズ１０１の焦点が被検レンズ３０１、３０２、３０３、３０４、保持枠３０５から構成される被検レンズ群の全ての被検レンズ面からの反射スポット像生成位置にほぼ一致させられるように十分広い範囲を移動可能であり、同様に第２の移動ステージ２０５の移動範囲はフォーカスレンズ２０１の焦点が被検レンズ３０４、３０３、３０２、３０１、保持枠３０５から構成される被検レンズ群の全ての被検レンズ面からの反射スポット像生成位置にほぼ一致させられるように十分広い範囲を移動可能である。

また、２つの偏芯量計算装置１０７、２０７は偏芯量計算結果判断装置３２０と相互に情報のやり取りが可能なように接続されている。

次に、以上のように構成された光学系によるレンズ反射偏芯測定方法を説明する。

レーザ光源１００から射出された平行光は、フォーカスレンズ１０１と結像レンズ１０３で拡大される。結像レンズ１０３を通過した光は、集光レンズ１０４を通過することで、平面波から球面波へと変換される。この球面波の曲率は集光レンズ１０４の焦点位置からの距離で決まり、ステージ１０５の位置を移動し、集光レンズ１０４の焦点位置を動かすことで被検レンズ３０１の各レンズ面における球面波の曲率を変えることができる。

被検レンズのレンズ面が第１のレーザ光軸に対して偏芯が無い場合、被検レンズ面波の曲率と被検レンズのレンズ面曲率がほぼ一致すると、光は、レンズ全面に対して垂直に入射することになる。このとき、被検レンズのレンズ面で反射した光は、入射光線と同じ光路を戻ることになる。被検レンズのレンズ面で反射した光は、集光レンズ１０４で光軸に平行な平行光となり、結像レンズ１０３を通過する。

あらかじめ計算で求めておいた適切な位置へ移動ステージ１０５を移動させることにより、図２に示すように集光レンズ１０４から被検レンズ群へ入射させた光は、被検レンズ面３１０で垂直に反射してその反射光は入射光と同じ経路を戻る。集光レンズ１０４を経て結像レンズ１０３を通過した反射光は、第１のレーザ光軸上の焦点位置に集光する。図３に示すように、ＣＣＤカメラ１０６の撮像面１１０は、結像レンズ１０３の焦点位置にあるのでＣＣＤカメラで撮像する被検レンズ面３１０の反射に由来するスポット像１０８は画面中央付近に位置することになる。

一方、被検レンズ３０２の被検レンズ面中心が第１のレーザ光軸に対して偏芯があると、偏芯が無い場合の移動ステージ１０５の位置において、光は被検レンズ面３１０全面に対して垂直でない一定の角度で入射する。この入射角は、被検レンズ面３１０の偏芯量に比例する。このため被検レンズ面３１０からの反射光は、集光レンズ１０４により、平行光になるが、第１のレーザ光軸に対して、レンズ偏芯量に比例した角度を有する。

従って、結像レンズ１０３により集光された光は、背景技術で示したのと同様に、撮像面１１０で中央より偏芯量に応じた距離だけ離れた位置にスポット１０９を形成する。

ところで、Ａ側から見た場合の所望の被検レンズ面３１０の曲率中心位置３１３と他の被検レンズ面３１１の曲率中心位置３１４が図２で示すようにごく近い位置に隣接している場合、集光レンズ１０４を移動させて集光レンズ１０４の焦点を被検レンズ面３１０の曲率中心位置３１３とほぼ一致させると、同時に他の被検レンズ面３１１の曲率中心位置３１４にもほぼ一致する。

そのため、集光レンズ１０４から被検レンズへ射出された光は、被検レンズ面３１０全面に一様な角度で入射するのと同時に他の被検レンズ面３１１全面にもほぼ一様な角度で入射することになるので、図３に示すＣＣＤカメラ１０６の撮像面１１０には被検レンズ面３１０からの反射に由来するスポット１０８と、他のレンズ面３１１からの反射に由来するスポット１０９が同時に観察される。所望のスポット１０８と不必要なスポット１０９の分離もしくは区別が困難でありスポット誤検出の原因となる。

一方、図４に示すように被検レンズに対してレーザ光源２００から射出された光をＢ側から入射させる第２の測定光学系を用いて、前述のＡ側から光を入射させる手順と同様の手順で、集光レンズ２０４を移動させることにより、集光レンズ２０４の焦点位置と被検レンズ面３１０の曲率中心位置３１５とをほぼ一致させて、被検レンズ面３１０の反射によるスポット像をＣＣＤカメラ２０６を用いて観察することができる。

このとき、注目している被検レンズ面は前記Ａ側からレーザ光を入射させた場合と同じ被検レンズ面３１０であるが、レーザ光を入射させる向きが異なるため、入射されたレーザ光が被検レンズ面３１０に到達するまでの光路中に配置されているその他のレンズ構成が異なる。そのため、入射Ｂ側から見た被検レンズ面どうしの曲率中心位置関係は入射Ａ側から見た場合と異なる。つまり、Ａ側から光を入射させたときの被検レンズ面３１０の曲率中心位置３１３と他のレンズ面３１１の曲率中心位置３１４はＢ側から見た場合にはそれぞれ３１５、３１６になり離れた位置関係になるので、集光レンズ２０４から出射されて被検レンズ群に対してＢ側から入射された光は被検レンズ面３１０の全面でのみ一様な角度で反射し、他の被検レンズ面３１１の全面で一様な反射角ではなくなる。

このために図５に示すように、ＣＣＤカメラ２０６の撮像面２１０上には被検レンズ面３１０の反射に由来するスポット２０８のみが形成される。このため、被検レンズ面３１０以外の不必要なレンズ面からの反射を抑制し、スポットの誤検出を防ぐことができるので、Ａ側からの光入射では同時に観察されてしまう不要なレンズ面からの反射スポットをＢ側からの光入射による観察に切り替えることで、消去、分離もしくは区別することが可能となる。

各被検レンズ面の測定後、移動ステージ１０５の位置情報とＣＣＤカメラ１０６の画像情報はＡ側からの測定データとして偏芯量計算装置１０７に送られ、それらの情報から得られるスポット位置・集光レンズ１０４の位置と、各被検レンズ面データを用いて、光軸に対する各被検レンズの偏芯量・傾斜量を自動的に算出する。

同様に移動ステージ２０５の位置情報とＣＣＤカメラ２０６の画像情報もＢ側からの測定データとして偏芯量計算装置２０７に送られ、光軸に対する各被検レンズの偏芯量・傾斜量を自動的に算出する。

被検レンズ群の各被検レンズ面の曲率中心位置は被検レンズ群のレンズ設計値を用いて公知の計算手順で求めることが可能なので、被検レンズ面をスポット測定する時の集光レンズ１０４、２０４の位置や、Ａ側からの測定とＢ側からの測定のどちらが各被検レンズ面のスポット測定に適しているかが被検レンズ面それぞれについて予測可能である。

例えばＡ側から測定光を入射した場合とＢ側から測定光を入射した場合の二通りについて、光軸上に被検レンズ面の曲率中心位置をプロットし、さらに他のレンズ面の曲率中心位置とレンズ面位置をプロットして両者を比較して、被検レンズ面の曲率中心位置の付近に他のレンズ面に関する点が少ない方が適した測定光入射方向であるといえる。

そうした予測を基に、偏芯量計算結果判断装置３２０が偏芯量計算装置１０７、２０７で算出された各被検レンズの偏芯量、傾き量データの適切な方を選択し、表示装置３２１にその結果を表示する。以上の方法によって、従来では測定が不可能であった複数の被検レンズ面からの反射スポットが同時に観察されてしまうような被検レンズ群のレンズ偏芯量の自動測定が可能となる。

なお、本実施形態で用いたＣＣＤの代わりにＣＭＯＳやＰＳＤ、フォトマルチプライヤを用いても良い。

なお、本実施形態で用いたハーフミラー１０２、２０２は金属蒸着膜を用いたものや、ペリクルミラーでも良い。

なお、レーザ光源の光軸をハーフミラーでほぼ９０°折り返したが、レーザ光源側を折り返さずに、ＣＣＤ側をハーフミラーで折り返した構成にしても良い。

なお、本実施形態で用いたＬＤレーザ光源１００、２００は、ガスレーザや固体レーザや液体レーザ、ＬＥＤやＥＬやハロゲンランプのようなインコヒーレント光源を平行光化したものでも良い。

なお、測定光学系を構成しているフォーカスレンズ１０１と２０１、結像レンズ１０３と２０３、集光レンズ１０４と２０４は表面に反射防止膜が付いていなくても良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群が４枚構成で、被検レンズ面３１０を測定対象としたが、被検レンズ群は４枚構成でなくともよく、また被検レンズ面は被検レンズ群を構成するレンズのどの面でも良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ１０５で集光レンズ１０４を、ステージ２０５で集光レンズ２０４を移動させたが、被検レンズ側を移動させても良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ１０５で集光レンズ１０４を、ステージ２０５で集光レンズ２０４を移動させたが、集光レンズ１０４、２０４に焦点可変機構を持たせ、集光レンズ１０４、２０４の位置を変えずに集光レンズ１０４、２０４の焦点位置を変化させても良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ１０５で集光レンズ１０４を、ステージ２０５で集光レンズ２０４を移動させたが、ＬＤ光源１００、フォーカスレンズ１０１、ハーフミラー１０２、結像レンズ１０３、集光レンズ１０４、移動ステージ１０５、ＣＣＤカメラ１０６から構成される第１の測定光学系全体、ＬＤ光源２００、フォーカスレンズ２０１、ハーフミラー２０２、結像レンズ２０３、集光レンズ２０４、移動ステージ２０５、ＣＣＤカメラ２０６から構成される第２の測定光学系全体を被検レンズ群に対して移動させても良い。

なお、本実施形態では第１のレーザ光軸と第２のレーザ光軸がほぼ一致した配置になっているが、保持枠３０５の中心軸を基準面３０６に垂直かつその中心を通るように配置し、基準面３０６の中心が第１、第２のレーザ光軸とほぼ一致するように配置されていれば、第１のレーザ光軸と第２のレーザ光軸が一致していなくても良い。

なお、結像レンズ１０３の焦点位置にＣＣＤカメラ１０６、結像レンズ２０３の焦点位置にＣＣＤカメラ２０６を配置したが、ＣＣＤカメラ１０６、２０６の撮像面を拡大する拡大光学系を付加し、スポット像を拡大しても良い。

なお、本実施形態では保持枠３０５を支える基準面３０６は２つあるレンズ群開口のうちのＢ側のみに配置したが、Ａ側に配置しても、Ａ側、Ｂ側両方に配置しても良い。

なお、基準面３０６に測定補助のためのレンズを配置しても良い。その場合には、測定補助レンズまで含めて被検レンズ面の曲率中心位置をあらかじめ算出しておく。

なお、偏芯量計算装置１０７、２０７、偏芯量計算結果判断装置３２０は本実施形態と同等の機能を実現できれば、装置として個別に分離していなくとも良い。

なお、偏芯量計算装置１０７、２０７、偏芯量計算結果判断装置３２０は専用装置でなく汎用の電子計算機のアプリケーションプログラムで構成されていても良い。

なお、移動ステージ１０５、２０５に配置しているリニアスケールによる移動ステージ１０５、２０５の位置情報管理は、ステージ位置情報として偏芯量計算装置１０７、２０７に伝達できれば移動ステージ駆動モータの回転数管理でも良い。

なお、ＬＤ光源１００、フォーカスレンズ１０１、ハーフミラー１０２、結像レンズ１０３、ＣＣＤカメラ１０６から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、オートコリメータなどの単一の装置に置き換えても良い。

なお、ＬＤ光源１００、フォーカスレンズ１０１、ハーフミラー１０２、結像レンズ１０３、集光レンズ１０４、移動ステージ１０５、ＣＣＤカメラ１０６から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、単一の装置に置き換えても良い。

なお、ＬＤ光源２００、フォーカスレンズ２０１、ハーフミラー２０２、結像レンズ２０３、ＣＣＤカメラ２０６から構成される光学系は、同等の機能を有するならば、オートコリメータなどの単一の装置に置き換えても良い。

なお、ＬＤ光源２００、フォーカスレンズ２０１、ハーフミラー２０２、結像レンズ２０３、集光レンズ２０４、移動ステージ２０５、ＣＣＤカメラ２０６から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、単一の装置に置き換えても良い。

（実施の形態２）
図６は、本発明における実施の形態２のレンズ偏芯量測定方法に用いる光学系構成の概念図である。図６において、図１および図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図６において、５０１は位置決め基準面３０６を固定する回転ステージであり、レーザ光軸に垂直な方向に回転軸を持ち、レーザ光軸に対する保持枠３０５の向きを変えることができる機構を有する。回転ステージ５０１により、保持枠３０５はレーザ光軸に対してその向きをほぼ１８０°変えることができる。回転ステージ５０１により、保持枠３０５の向きを変えても、レーザ光軸は被検レンズ３０１、３０２、３０３、３０４の光軸とほぼ一致するように配置されている。回転ステージ５０１には位置センサが取り付けてあり、現在の回転ステージ向きの情報が偏芯量計算装置８０１に伝達される。集光レンズ１０４が配置してある移動ステージ１０５の位置情報や、ＣＣＤカメラ１０６の画像情報も同様に偏芯量計算装置８０１に伝達される。

このとき、回転ステージ５０１で保持枠３０５を回転させることにより、被検レンズ３０１側からレーザ光を入射させた場合と被検レンズ３０４側からレーザ光を入射させた場合のいずれの状態であっても、集光レンズ１０４の焦点が被検レンズ３０１、３０２、３０３、３０４、保持枠３０５から構成される被検レンズ群の全ての被検レンズ面の曲率中心位置にほぼ一致させられるように、移動ステージ１０５の移動範囲は十分広い範囲を移動できるものとする。

図７に示すように被検レンズ３０１側から光を入射させた時に、所望の被検レンズ面３１０の曲率中心位置３１３と他のレンズ面３１１の曲率中心位置３１４がごく近い位置に隣接していた場合、実施の形態１で述べたように、集光レンズ１０４を移動させて集光レンズ１０４の焦点を被検レンズ面３１０の曲率中心位置３１３とほぼ一致させると、同時に他のレンズ面３１１の曲率中心位置３１４にもほぼ一致する。

このとき、被検レンズ面３１０と他のレンズ面３１１はいずれもレンズ面全面にわたり光がほぼ一様な角度で入射しているので、図８に示すように、ＣＣＤカメラ１０６の撮像面１１０には、被検レンズ面３１０からの反射に由来するスポット１０８と、他のレンズ面３１１からの反射に由来するスポット１０９が同時に観察される。このため、本来観察したい被検レンズ面３１０の反射によるスポット１０８と他のレンズ面３１１の反射による不必要なスポット１０９の分離や区別が困難でありスポット誤検出の原因となる。

そこで、被検レンズ３０１側から光が入射されるような配置である保持枠３０５を、回転ステージ５０１を用いて、レーザ光軸に対して１８０°回転させると、図９に示すように被検レンズ３０４側から光が入射されるような配置になる。実施の形態１と同様に、注目する被検レンズ面は同じ面であっても、レーザ光の入射方向が異なると、対象被検レンズ面３１０までの光路中に配置されているその他のレンズ構成が異なる。

そのことにより被検レンズ３０１側から光を入射させたときの被検レンズ面３１０、他のレンズ面３１１の曲率中心位置関係は、被検レンズ３０４側から光を入射させた場合と異なるため、図９のような配置で集光レンズ１０４を移動させて集光レンズ１０４の焦点位置と被検レンズ面３１０の曲率中心位置３１５をほぼ一致させた場合、他のレンズ面３１１の曲率中心位置３１６とは一致しない。

そのため、他のレンズ面３１１の反射によるスポットは図１０に示すようにＣＣＤカメラ１０６の撮像面１１０には観察されず、被検レンズ面３１０の反射によるスポット１１１のみが観察される。このため、被検レンズ面３１０以外の不必要なレンズ面からの反射スポット分離・区別ができるので、スポット位置の誤検出を防ぐことができる。実施の形態１と同様に、各被検レンズ面の測定後に、移動ステージ１０５の位置情報とＣＣＤカメラ１０６の画像情報、回転ステージ５０１の向き情報は測定データとして偏芯量計算装置８０１に送られ、画面上でのスポット位置と、集光レンズ１０４の位置、測定光の入射方向から構成される各被検レンズ面データから、光軸に対する各被検レンズの偏芯量と傾きを、被検レンズ３０１側から入射した場合と被検レンズ３０４側から入射した場合に分けて自動的に算出する。

被測定レンズ系の設計データから、各被検レンズ面の曲率中心位置を計算で求めることが可能なので、光を被検レンズ３０１側から入射した場合と３０４側から入射した場合とではどちらがスポット測定に適しているかということについて各被検レンズ面に対してあらかじめ予測できる。例えば被検レンズ群に対して被検レンズ３０１側から測定光を入射した場合と被検レンズ３０４側から測定光を入射した場合の二通りについて、光軸上に被検レンズ面の曲率中心位置をプロットし、さらに他のレンズ面の曲率中心位置とレンズ面位置をプロットして両者を比較して、被検レンズ面の曲率中心位置の付近に他のレンズ面に関する点が少ない方が適した測定光入射方向であるといえる。

それらの予測から偏芯量計算結果判断装置３２０が光の入射方向によって２つずつある各レンズの偏芯量と傾斜量データの適切な方を選択して最終的な被検レンズの偏芯量、傾斜量データを決定し、表示装置３２１にその結果を表示する。

以上の手順によって、従来では測定が不可能であった複数の被検レンズ面からの反射スポットが同時に観察されてしまうような被検レンズ群のレンズ偏芯量の自動測定が可能となる。実施の形態１と同様の効果を得ながら、実施の形態１に比べて装置を構成する光学部品が少なくて済み、装置コストを下げることと、装置容積を小さくすることが可能となる。レンズ構成にズーム機構のような可動部分がない構成の被検レンズ群であってもレンズ偏芯量測定が可能である。

なお、本実施形態で用いたハーフミラー１０２は金属蒸着膜を用いたものや、ペリクルミラーでも良い。

なお、本実施形態で用いたＬＤレーザ光源１００は、ガスレーザや固体レーザや液体レーザ、ＬＥＤやＥＬやハロゲンランプのようなインコヒーレント光源を平行光化したものでも良い。

なお、測定光学系を構成しているフォーカスレンズ１０１、結像レンズ１０３、集光レンズ１０４は表面に反射防止膜が付いていなくても良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群が４枚構成で、被検レンズ面３１０を測定対象としたが、被検レンズ群の構成は４枚でなくともよく、また被検レンズ面は被検レンズ群を構成するレンズのどの面でも良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ１０５で集光レンズ１０４を移動させたが、被検レンズ側を移動させても良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ１０５で集光レンズ１０４を移動させたが、集光レンズ１０４に焦点可変機構を持たせ、集光レンズ１０４の位置を変えずに集光レンズ１０４の焦点位置を変化させても良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ１０５で集光レンズ１０４を移動させたが、ＬＤ光源１００、フォーカスレンズ１０１、ハーフミラー１０２、結像レンズ１０３、集光レンズ１０４、移動ステージ１０５、ＣＣＤカメラ１０６から構成される測定光学系全体を被検レンズ群に対して移動させても良い。

なお、本実施形態では測定光の入射方向を変えるために、測定光学系を固定して被検レンズ群を保持する保持枠３０５を回転させたが、保持枠３０５を固定して測定光学系側を回転させても良い。

なお、本実施形態では測定光の入射方向を変えるために、被検レンズを保持する保持枠３０５を光軸に垂直な軸で回転させたが、回転軸は光軸に垂直でなくとも良い。

なお、結像レンズ１０３の焦点位置にＣＣＤカメラ１０６を配置したが、ＣＣＤカメラ１０６の撮像面を拡大する拡大光学系を付加し、スポット像を拡大しても良い。

なお、本実施形態では保持枠３０５を支える基準面３０６は２つあるレンズ群開口のうちの被検レンズ３０４に近い側にのみに配置したが、被検レンズ３０１側に配置しても、その両方に配置しても良い。

なお、偏芯量計算装置８０１、偏芯量計算結果判断装置３２０は本実施形態と同等の機能を実現できれば、装置として個別に分離していなくとも良い。

なお、偏芯量計算装置８０１、偏芯量計算結果判断装置３２０は専用装置でなく汎用の電子計算機のアプリケーションプログラムで構成されていても良い。

なお、移動ステージ１０５に配置しているリニアスケールによる移動ステージ１０５の位置情報管理は、ステージ位置情報として偏芯量計算装置８０１に伝達できれば移動ステージ駆動モータの回転数管理でも良い。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３のレンズ偏芯量測定方法で用いる光学系構成の概念図である。図１１において、図１および図２および図６および図７および図１５と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１１において６０１はズーム機能を有する被検レンズ群を構成する第１のレンズ群、６０２はズーム機能を有する被検レンズ群を構成する第２のレンズ群で光軸方向に移動する機能を有する。６０３はズーム機能を有する被検レンズ群を構成する第３のレンズ群である。

また、被検レンズ群６０１、６０２、６０３はそれぞれの光軸をほぼ一致させた上で固定できる鏡筒６０４で図１１のように固定されている。ただし、被検レンズ群６０２は鏡筒６０４の中で光軸方向に摺動可能であり、移動ステージ５０２はレンズ群６０２を光軸方向へ移動させる機能を有し、リニアゲージを備えているので移動ステージ５０２の現在位置情報を偏芯量計算装置８０２に伝達できる。移動ステージ１０５の位置情報とＣＣＤカメラ１０６の画像情報も偏芯量計算装置８０２に伝達できる。集光レンズ１０４側から見たときのレンズ群６０２の第２レンズ面を６１０とし、レンズ群６０３の第１レンズ面を６１１とする。

このとき、光軸方向に移動可能なレンズ群６０２の位置がレンズ群６０２の移動可能範囲内のどの位置にあった場合でも、レンズ群６０１、６０２、６０３から構成される被検レンズ群の全ての被検レンズ面の曲率中心位置にほぼ一致させられるように、移動ステージ１０５の移動範囲は十分広い範囲を移動できるものとする。

図１１に示すように、集光レンズ１０４を移動させて集光レンズ１０４の焦点位置と被検レンズ面６１０の曲率中心位置３１７をほぼ一致させることにより、図１２に示すようにＣＣＤカメラ１０６の撮像面１１０に被検レンズ面６１０からの反射に由来するスポット７０１を構成できる。

しかし、被検レンズ面６１０以外の他のレンズ面６１１の曲率中心位置３１８がレンズ面６１０の曲率中心位置３１７のごく近くに接近している場合、図１２に示すように、レンズ面６１１からの反射によるスポット７０２も同時に観察されてしまうので、所望のスポット７０１と不必要なスポット７０２との分離もしくは区別が困難でありスポット誤検出の原因となる。

そこで、図１３に示すように、レンズ群６０２を光軸方向に移動させることにより、被検レンズ面６１０の曲率中心位置３１７を他のレンズ面６１１の曲率中心位置３１８付近からずらすことが可能である。その後、改めて集光レンズ１０４を移動させて、集光レンズ１０４の焦点位置と被検レンズ面６１０の曲率中心位置３１７をほぼ一致させる。そうすると集光レンズと曲率中心位置のほぼ一致しているレンズ面は被検レンズ面６１０のみとなるので、図１４に示すようにＣＣＤカメラ１０６の撮像面１１０には被検レンズ面６１０からの反射によるスポット７０１のみが観察される。このため、被検レンズ面６１０以外の不必要なレンズ面からの反射を抑制し、スポット位置の誤検出を低減できる。

実施の形態１と同様に、被測定レンズ系の設計データから、各被検レンズ面の曲率中心位置を計算で求めることが可能なので、被検レンズ群６０２がどの位置に配置してあればスポット測定が良好に行えるかということについて各被検レンズ面に対して計算することによりあらかじめ予測できる。例えば光軸上にある被検レンズ面の曲率中心位置をプロットし、さらに他のレンズ群の曲率中心位置、レンズ面位置をプロットし、光軸方向に移動可能なレンズ群６０２の移動可能な範囲のいくつかの位置について同様のプロットを行う。

被検レンズ面の曲率中心位置の付近に他のレンズ面に関する点が少ないレンズ群６０２の位置がその被検レンズ面測定に適したレンズ群６０２の位置であるといえる。それらの結果から事前に各被検レンズ面に対しての移動ステージ５０２の最適位置を決めておいて、各被検レンズ面のスポット測定データと移動ステージ５０２の位置情報と移動ステージ１０５の位置情報を偏芯量計算装置８０２に伝達し、それらを基に各被検レンズの偏芯量と傾斜量データを算出して表示装置３２１にその結果を表示する。

以上の手順によって、従来では被検レンズの位置関係によって被検レンズ面からの反射スポットが同時に複数個観察されて計測が不可能であったズーム機構を有した被検レンズ群の偏芯量測定が可能となる。

また、実施の形態２と同様の効果を得ながら、実施の形態２に比べて装置を構成する設備機構が少なくて済み、保持枠や鏡筒を回転せずとも実施の形態２と同様の効果を得られるので、光軸方向に長い構成のレンズ群であってもより小さい面積での装置構成が可能なので、装置コストを下げること、装置容積を小さくすることが可能となる。

なお、本実施形態と前記実施の形態１を組み合わせることにより、複雑な構成の被検レンズ群でのレンズ偏芯量測定が可能となることは言うまでも無い。

なお、本実施形態と前記実施の形態２を組み合わせることにより、複雑な構成の被検レンズ群でのレンズ偏芯量測定が可能となることは言うまでも無い。

なお、本実施形態では被検レンズ群が３群構成で、ズーム機構による可動群がレンズ群６０２で、被検レンズ面６１０を測定対象としたが、被検レンズ群は３群構成でなくとも良く、また、可動群はどのレンズ群でも良く、また被検レンズ面は被検レンズ群を構成するレンズのどの面でも良い。

なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ１０５で集光レンズ１０４を移動させたが、被検レンズ群側を移動させても良い。

なお、偏芯量計算装置８０２は専用装置でなく汎用の電子計算機のアプリケーションプログラムで構成されていても良い。

なお、移動ステージ１０５、５０２に配置しているリニアスケールによる移動ステージ１０５、５０２の位置情報管理は、ステージ位置情報として偏芯量計算装置８０２に伝達できれば移動ステージ駆動モータの回転数管理でも良い。

本発明のレンズ反射偏芯測定方法によれば、被検レンズの各レンズ面からの反射光を評価面で小さなスポットに集光し、各レンズ面に対応した反射光を評価の対象として個別に区別して計測することができるため、偏芯測定のスポット光位置を誤認識せず高精度に計測することがすることができる。

このため、カメラの組レンズの組立、調整、検査あるいは、ＣＤやＤＶＤの光ピックアップのレンズ組立、調整、検査などに適用することができる。

本発明の実施の形態１におけるレンズ偏芯計測装置の模式図本発明の実施の形態１における図１中記載Ａ側から測定光を入射した場合の被検レンズ付近の光線を示した図本発明の実施の形態１において図２の状態での撮像面１１０の模式図本発明の実施の形態１における図１中記載Ｂ側から測定光を入射した場合の被検レンズ付近の光線を示した図本発明の実施の形態１において図４の状態での撮像面２１０の模式図本発明の実施の形態２におけるレンズ偏芯計測光学系の模式図本発明の実施の形態２における図６中記載被検レンズ３０１側から測定光を入射した場合の被検レンズと被検レンズ付近の光線状態を示した図本発明の実施の形態２における図７の配置での撮像面１１０の模式図本発明の実施の形態２における図６中記載被検レンズ３０４側から測定光を入射した場合の被検レンズと被検レンズ付近の光線状態を示した図本発明の実施の形態２における図９の配置での撮像面１１０の模式図本発明の実施の形態３におけるレンズ偏芯計測装置の模式図本発明の実施の形態３における図１１の被検レンズ配置での撮像面１１０の模式図本発明の実施の形態３における図１１と比べて被検レンズ群６０２の位置を変えた状態のレンズ偏芯計測の模式図本発明の実施の形態３における図１３の被検レンズ配置での撮像面１１０の模式図従来のレンズ偏芯測定装置と撮像面８の模式図ごく近い位置に曲率中心位置をもつレンズ面１４、１５、１６の曲率中心位置に対して、フォーカスレンズ３の焦点９がほぼ一致している様子を示した図レンズ面５の曲率中心位置にフォーカスレンズ３の焦点９がほぼ一致している様子を示した図レンズ面５にフォーカスレンズ３の焦点９がほぼ一致している様子を示した図

符号の説明

１００第１のＬＤレーザ光源
１０１第１のフォーカスレンズ
１０２第１のハーフミラー
１０３第１の結像レンズ
１０４第１の集光レンズ
１０５第１の移動ステージ
１０６第１のＣＣＤカメラ
１０７第１の偏芯量計算装置
１０８被検レンズ面３１０からの反射スポット像
１０９被検レンズ面３１１からの反射スポット像
１１０第１のＣＣＤカメラ１０６の撮像面
２００第２のＬＤレーザ光源
２０１第２のフォーカスレンズ
２０２第２のハーフミラー
２０３第２の結像レンズ
２０４第２の集光レンズ
２０５第２の移動ステージ
２０６第２のＣＣＤカメラ
２０７第２の偏芯量計算装置
２０８被検レンズ面３１０からの反射スポット像
２１０ＣＣＤカメラ２０６の撮像面
３０１被検レンズ
３０２被検レンズ
３０３被検レンズ
３０４被検レンズ
３０５保持枠
３０６位置決め基準面
３１０被検レンズ面
３１１被検レンズ面
３１３図１のＡ側から見たときの被検レンズ面３１０の曲率中心位置
３１４図１のＡ側から見たときの被検レンズ面３１１の曲率中心位置
３１５図１のＢ側から見たときの被検レンズ面３１０の曲率中心位置
３１６図１のＢ側から見たときの被検レンズ面３１１の曲率中心位置
３１７レンズ面６１０の曲率中心位置
３１８レンズ面６１１の曲率中心位置
３２０偏芯量計算結果判断装置
３２１表示装置
５０１回転ステージ
５０２移動ステージ
６０１被検レンズ群
６０２移動機構を持つ被検レンズ群
６０３被検レンズ群
６０４鏡筒
６１０被検レンズ面
６１１被検レンズ面
７０１被検レンズ面６１０からの反射スポット像
７０２被検レンズ面６１１からの反射スポット像
８０１偏芯量計算装置
８０２偏芯量計算装置
１光源
２コリメータレンズ
３フォーカスレンズ
４支持枠
５レンズ面
６ハーフミラー
７カメラ
８撮像面
９フォーカスレンズ３の焦点
１０観察画面
１１図１５の実線で示した光によるスポット
１２図１５の破線で示した光によるスポット
１３レンズ面５の偏芯方向
１４レンズ面
１５レンズ面
１６レンズ面

Claims

被検レンズ群を構成する被検レンズに対して、同一光軸上で方向の異なる第１方向及び第２方向からそれぞれ集光レンズを介して光を集光させて被検レンズの偏芯量を測定するに際して、
前記第１方向又は第２方向から照射する光の少なくとも一方は前記被検レンズ群と前記集光レンズとの間に配置した測定補助レンズを介して集光させ、
前記被検レンズのうち前記第１方向に位置する面を第１被検レンズ面とし、
前記第１方向からの照射時の前記第１被検レンズ面の第１曲率中心と他のレンズ面の曲率中心との第１位置関係を予め求めると共に前記第２方向からの照射時の前記第１被検レンズ面の第２曲率中心と他のレンズ面の曲率中心との第２位置関係を予め求め、
予め求めた前記第１位置関係と予め求めた前記第２位置関係とに基づいて前記第１方向又は前記第２方向からの照射時のうち前記第１被検レンズ面の曲率中心の位置の付近に他のレンズ面の曲率中心の位置が少ない方を測定光入射方向からの照射時と選択し、
選択した前記測定光入射方向からの照射時の前記集光レンズの位置と前記第１レンズ面での反射光のスポット位置とに基づき、前記被検レンズの偏芯量を測定することを特徴とするレンズ偏芯量測定方法。
前記被検レンズ群は互いに対向する開口部を有する保持枠により保持された複数のレンズから構成され、
前記保持枠の位置を決める基準面が前記開口部の少なくとも一方に配置され、
前記基準面に配置された前記測定補助レンズを介して前記第１被検レンズ面に前記光が照射されることを特徴とする請求項１記載のレンズ偏芯量測定方法。
第１光源と第１集光レンズと第１受光部とから構成される第１光学系と、
第２光源と第２集光レンズと第２受光部とから構成される第２光学系と、
前記第１光学系と前記第２光学系との間に配置された被検レンズ群と、
前記被検レンズ群の開口部に配置された測定補助レンズと、
前記被検レンズ群に含まれる被検レンズの第１光学系側に位置する面を第１被検レンズ面とし、
前記第１被検レンズ面に対し前記第１光源から前記第１集光レンズを介して第１方向光を照射した場合の前記第１集光レンズの位置と、前記第１被検レンズ面に対し前記第２光源から前記第２集光レンズを介して第２方向光を照射した場合の前記第２集光レンズの位置とを測定するレンズ位置測定装置と、
前記第１被検レンズ面で反射させた後に前記第１受光部で受光した前記第１方向光のスポット位置と、前記第１被検レンズ面で反射させた後に前記第２受光部で受光した前記第２方向光のポット位置とを測定するスポット位置測定装置と、
前記第１方向光の照射時の前記第１被検レンズ面の第１曲率中心と他のレンズ面の曲率中心との第１位置関係を予め求めると共に前記第２方向光の照射時の前記第１被検レンズ面の第２曲率中心と他のレンズ面の曲率中心との第２位置関係を予め求めてなおかつ予め求めた前記第１位置関係と予め求めた前記第２位置関係とに基づいて前記第１方向光又は前記第２方向光の照射時のうち前記第１被検レンズ面の曲率中心の位置の付近に他のレンズ面の曲率中心の位置が少ない方を測定光入射方向からの照射時と選択したうえで選択した前記測定光入射方向からの照射時の前記レンズ位置測定装置での測定結果と前記スポット位置測定装置の測定結果とに基づいて前記被検レンズの偏芯量を測定する判断装置と、を備えることを特徴とするレンズ偏芯測定装置。
前記第１集光レンズを前記被検レンズ群の光軸に平行な方向に移動させる第１移動手段と、
前記第２集光レンズを前記被検レンズ群の光軸に平行な方向に移動させる第２移動手段と、を更に備えることを特徴とする請求項３記載のレンズ偏芯量測定装置。
前記被検レンズ群を移動させる移動手段を更に備えることを特徴とする請求項４記載のレンズ偏芯量測定装置。