发明名称 非球面透镜之偏心测定方法及装置
摘要 本发明的课题系为容易且确实的测定非球面透镜的非球面偏心。本发明的解决手段,系为以照射用光学系6,7,8,9,10,将从光源5的光束照射在被保持在保持手段4的被检透镜1的被检面,且将从被检面的反射光以成像光学系7,8,9,10使其成像,将该像的重心位置以重心位置检出手段13,14,15检出,将以重心位置检出手段所检出的被检面的近轴心位置,及近轴球面的曲率半径与所定的非球面部分之曲率半径差:△R作为资料,而以控制演算手段17演算被检面的偏心量。
申请公布号 TW326067 申请公布日期 1998.02.01
申请号 TW085105022 申请日期 1996.04.26
申请人 理光股份有限公司 发明人 高井雅明
分类号 G01B11/24 主分类号 G01B11/24
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种非球面透镜之偏心测定装置,其特征为:具有在与被检面相反侧之面的球面部保持被检透镜之保时手段,及照明用的光源,及将从光源的光束作为收敛性或是发散性的光束而照射在被检面之照射用光学系,及使其成像从被检面的反射光之成像光学系,及检出此成像光学系的上述反射光之像的重心位置之重心位置检出手段,及调整被保持在上述保持手段的被检透镜与照射用光学系的间隔之间隔调整手段,及将上述重心位置检出手段所检出的被检面之近轴球面的反射光之像的重心位置及从所定的非球面部分的反射光之像的重心位置,和上述近轴球面的曲率半径与上述所定的非球面部分之曲率半径的差:R作为资料,演算被检面的偏心量或是被检面的偏心量及偏心方向,并且控制上述间隔调整手段之控制.演算手段,上述保持手段的中心轴,与从照射用光学系照射在被检透镜的被检面之光束的光轴,与上述成像光学系的光轴,为实质上一致,上述间隔调整手段,系为实质上保持上述光轴的一致性而施行间隔调整。2.如申请专利范围第1项的非球面透镜之偏心测定装置,其中间隔调整手段为保持保持手段而使其变位至保持手段的中心轴方向之基座机构的非球面透镜之偏心测定装置。3.如申请专利范围第1项的非球面透镜之偏心测定装置,其中照射用光学系具有将光源的光束平行光束化之透镜,及将所被平行光束化的光束照射在被检面之照射透镜,间隔调整手段为将上述照射透镜使其变位至光轴方向之基座机构的非球面透镜之偏心测定装置。4.一种非球面透镜之偏心测定装置,其特征为具有在与被检面相反侧之面的球面部保持被检透镜之保持手段,及照明用的光源,及将此光源的光束作为收敛性或是发散性的光束而照射在被检面之照射用光学系,及使其成像从被检面的反射光束之成像光学系,及具有检出该成像光学系的上述反射光之像的重心位置之手段,而将成像光学系的成像光路2等分之光路分离手段,及在于所被分离之一方的光路,检出从被检面之近轴球面的反射光之像的重心位置之第1重心检出手段,及在于他方之光路,检出从所定的非球面部分的反射光之像的重心位置之第2重心检出手段等之重心位置检出手段,及将上述重心位置检出手段所检出的被检面之近轴球面的反射光之像的重心位置及从所定的非球面部分的反射光之像的重心位置,和上述近轴球面的曲率半径与上述所定的非球面部分的曲率半径之差:R作为资料,而演算被检面的偏心量或是被检面的偏心量与偏心的方向之控制,演算手段,上述保持手段的中心轴,与从照射用光学系照射在被检透镜的被检面之光束的光轴,与上述成像光学系的光轴,为实质上一致的非球面透镜之偏心测定装置。5.如申请专利范围第1.2.3或4项的非球面透镜之偏心测定装置,其中具有将被检透镜的资料输入至控制.演算手段之输入手段的非球面透镜之偏心测定装置。6.如申请专利范围第1.2.3或4项的非球面透镜之偏心测定装置,其中保持手段具有将所保持的被检透镜使其旋转在中心轴的周围之旋转手段,及旋转角检出手段的非球面透镜之偏心测定装置。7.一种非球面透镜之偏心测定方法,系为使用申请专利范围第1.2.3或4项的非球面透镜之偏心测定装置的非球面透镜之偏心测定方法。其特征为:根据从被检面的近轴球面的反射光之像的重心位置,及从所定的非球面部份的反射光之像的重心位置,及上述2个重心位置之间的距离,以所定的演算算出被检面的偏心量或是偏心量与偏心方向。8.一种非球面透镜之偏心测定方法,系为使用申请专利范围第6项的非球面透镜之偏心测定装置的非球面透镜之偏心测定方法,其特征为:随着旋转手段的旋转,根据从被检面的近轴球面的反射光之像的重心位置所划圆的大小,及从所定的非球面部分的反射光之像的重心位置所划圆的大小,以所定的演算算出被检面的偏心量,或者是加上上述偏心量的算出,根据上述旋转的初期位相以所定的演算算出偏心方向。9.如申请专利范围第8项的非球面透镜之偏心测定方法,其中对于保持体中心轴相互的形成180相异的2个保持形态下,使其保持被检透镜,对于各保持形态,测定反射光之像的重心位置或是重心位置的所划圆的大小,以测定资料的演算消去保持手段的形状误差之后,以所定的演算算被检面的偏心量,或者是加工上述偏心量的算出,根据上述旋转的初期位相位所定的演算算出偏心方向。10.一种非球面透镜之偏心测定方法,系为以保持手段在一方之面的一侧之非球面部分,保持两面为非球面的被检透镜,从他方之面的一侧照射光,将从上述一方之面及他方之面的反射光介由成像光学系而入射至摄像手段,调整被检透镜而将上述他方之面的近轴球面之曲率中心近旁作为物点之第1成像光点使其位于上述成像光学系的光轴上,以上述摄像手段的输出测定将上述他方之面的所定非球面部之曲率中心近旁作为物点之第2成像光点的位置与将上述一方之面的近轴球面之曲率中心近旁作为物点之第3成像光点的位置,以上述被检透镜的资料与上述第2.第3成像光点的位置,算出上述他方之偏心量:varepsilona或是偏心量:varepsilona与偏心方向:a,作为表示从上述第3成像光点的位置,及上述一方之面的近轴球面之曲率中心的所定位置之偏离量,因应于上述一方之面的非球面形状与上述保持手段之保持部的形状而以所定义的系数:xi,算出上述一方之面的偏心量:varepsilonb或是偏心量:varepsilonb与偏心方向:b。11.一种非球面透镜之偏心测定装置,系为实施申请专利范围第10项的偏心测定方法之装置,其特征为具有在一方之面的一侧之非球面部分可调整地保持两面为非球面的被检透镜之保持手段,及照明用的光源,及对于被保持在上述保持手段的被检透镜,从他方之面的边侧照射上述光源之光作为收敛性或是发散性的光束之照射用光学系,及将上述保持手段的中心轴使其略一致于光轴,且成像以被检透镜的反射光之成像光学系,及摄像以成像光学系的成像光点之摄像手段,及选择第1.第2.第3成像光点作为以摄像手段的摄像对象之摄像对象选择手段。以摄像手段的输出,算出上述他方之面的偏心量:varepsilona或是偏心量:varepsilona与偏心方向:a,及上述一方之面的偏心量:varepsilonb或是偏心量:varepsilonb与偏心方向:b之演算手段。12.如申请专利范围第11项之偏心测定装置,其中摄像手段具有单一的摄像元件,用以选择以该摄像元件所摄像的成像光点之摄像对象选择手段,具有朝成像光学系的光轴方向调整保持手段与成像光学系之间的距离之间隔调整手段的非球面透镜之偏心测定装置。13.如申请专利范围第12项之偏心测定装置,其中具有以间隔调整手段,自动地调整手段保持与成像光学系之间的距离之控制手段的非球面透镜之偏心测定装置。14.如申请专利范围第11项之偏心测定装置,其中摄像手段具有3个摄像元件,这些摄像元件具有可以个别地摄像第1.第2.第3成像光点之位置关系,摄像对象选择手段具有切换朝上述3个摄像元件的演算手段输出之手段的非球面透镜之偏心测定装置。15.如申请专利范围第11.12.13或14项之偏心测定装置,其中非反射处理保持手段之透镜保持部的非球面透镜之偏心测定装置。16.如申请专利范围第11.12.13或14项之偏心测定装置,其中保持手段的透镜保持部为中空圆筒状,其外周面为将保持位置侧作为顶点之圆锥面状的非球面透镜之偏心测定装置。17.如申请专利范围第11.12.13或14项之偏心测定装置,其中将衔接在保持手段的透镜保持部的至少透镜面之部分设置为软质且易滑之材质的非球面透镜之偏心测定装置。18.如申请专利范围第11.12.13或14项的偏心测定装置,其中保持手段具有能交换开口径相异的复数种中空圆筒状之透镜保持部的非球面透镜之偏心测定装置。19.如申请专利范围第11.12.13或14项之偏心测定装置,其中演算手段具有测定系的形状误差,组装误差作为资料,并且具有除去这些的影响之演算机能的非球面透镜之偏心测定装置。20.一种非球面透镜之偏心测定装置,其特征为:具有保持非球面透镜作为被检透镜之保持手段,及照明用的光源,及将此照明用的光源之光束作为收敛性或是发散性的光束照射在被检透镜之照射用光学系,及持有实质上与上述保持手段的中心轴一致的光轴,使其成像从测定被检透镜的偏心之被检非球面的反射光束之成像光学系,及将以此成像光学系的被检非球面之近轴曲率中心近旁作为物点之像与将所定非球面部分的曲率中心近旁作为物点之像,作分离之像分离手段,及检出以此像分离手段所分离的各像之重心位置之重心位置检出手段,及演算被检透镜的资料,及根据重心位置检出手段的检出结果,在被检透镜的被检非球面的偏心量或是偏心量与偏心方向之控制.演算手段,及限制对于被保持在上述保持手段的被检透镜之保持手段之保持形态,或是施行限制与调整之限制.调整手段。21.如申请专利范围第20项之偏心测定装置,其中限制.调整手段,在正交于保持手段的中心轴之面内,持有从上述中心轴2个相互正于被检透镜的透镜口径的二分之一之位置的衔接面,为L型状的限制构件的非球面透镜之偏心测定装置。22.如申请专利范围第21项之偏心测定装置,其中限制.调整手段为L型状的限制构件,其他尚具有将保持手段的中心轴作为旋转轴而使其旋转被保持在保持手段的被检透镜之旋转手段的非球面透镜之偏心测定装置。23.如申请专利范围第20项之偏心测定装置,其中限制.调整手段,在于正交之保持手段的中心轴之面内,具有朝相互正交的所定2方向,独立的使其变位被被检透镜之2个推压构件,及使其变位这些推压构件之变位手段,控制.演算手段,因应于将被检透镜的被检非球面之近轴曲率中心近旁作为物点的反射光束之像的重心位置,而算出为了使其将上述近轴曲率中心位于保持手段的中心轴上之上述2个推压构件之变位量的非球面透镜之偏心测定控制。24.如申请专利范围第23项之偏心测定装置,其中限制.演算手段,因应于所算出的变位量,而控制变位手段,使被检透镜的被检非球面之近轴曲率中心位于保持手段之中心轴上的非球面透镜之偏心测定装置。25.如申请专利范围第20项之偏心测定装置,其中限制.调整手段,在于正交于保持手段的中心轴之面内,具有朝保持手段的中心轴方向使其变位被检透镜之推压构件,及使其变位此推压构件之变位手段,及将保持手段的中心轴作为旋转轴而使其旋转被保持在上述保持手段的被检透镜之旋转手段,控制.演算手段控制上述旋转手段的同时,因应于将被检透镜的被检非球面之近轴曲率中心近旁作为物点的反射光束之像的重心位置,而算出为了使其将上述近轴曲率中心位于保持手段的中心轴上之上述推压构件的变位量的非球面透镜透镜之偏心测定装置。26.如申请专利范围第25项之偏心测定装置,其中限制.演算手段,因应于所算出的变位量,控制变位手段,使被检透镜的被检非球面之近轴曲率中心近旁位于保持手段的中心轴上。27.如申请专利范围第23.24.25或26项之偏心测定装置,其中重心位置检出手段,具有倍率相异之像检出系的非球面透镜之偏心测定装置。28.如申请专利范围第20项之偏心测定装置,其中限制.调整手段,在于正交于保持手段的中心轴之面,具有朝保持手段的中心轴方向使其变位被检透镜之推压构件,及使其变位此推压构件之变位手段,及将保持手段的中心轴作为旋转轴而使其旋转被保持在上述保持手段之被检透镜之旋转手段,及检出被保持在保持构件之被检透镜的外径部之偏离量之偏离量检出手段,控制.演算手段控制上述旋转手段的同时,因应于上述偏离量检出手段之所检出的偏离量,而算出上述偏离量形成为0的上述推压构件之变位量的非球面透镜之偏心测定装置。29.如申请专利范围第28项之偏心测定装置,其中控制.演算手段,因应于所算出的变位量,控制变位手段,使偏离量形成为0的非球面透镜之偏心测定装置。30.一种非球面透镜之偏心测定装置,其特征为:具有保持非球面透镜作为被检透镜之保持手段,及照明用的光源,及将从此照明用光源的光束作为收敛性或是发散性的光束照射在被检透镜之照射用光学系,及持有实质上与上述保持手段的中心轴一致的光轴,使其成像从测定被检透镜的偏心之被检非球面的反射光束之成像光学系,及将此成像光学系的被检非球面之近轴曲率中心近旁作为物点之像与将所定非球面部分之曲率中心近旁作为物点之像,作分离之像分离手段,及检出以此像分离手段所分离的各像的重心位置之重心位置检出手段,及根据被检透镜的资料与重心位置检出手段之检出结果,演算在被检透镜的被检非球面之偏心量或是偏心量与偏心方向之控制.演算手段。此控制.演算手段,根据以被检非球面的近轴球面的反射光束之像的重心位置,具有修正将被检非球面的所定非球面部分之曲率中心近旁作为物点之像的重心位置之演算机能之非球面透镜的偏心测定装置。31.如申请专利范围第30项之偏心测定装置,其中重心位置检出手段,具有将成像光学系的成像光束分割成2光路之光路分割元件及2系列的像检出系,一方之像检出系,被设在上述所被分割的光路之一方,决定位置使其摄像将被检非球面的近轴曲率中心近旁作为物点之像,他方之像检出系,被设在上述所被分割的光路之他方,决定位置使其摄像将被检非球面的所定非球面部分之曲率中心近旁作为物点之像的非球面透镜之偏心测定装置。图示简单说明:第一图系为用以说明发明实施的1形态之图。第二图系为用以说明被保持在保持手段的被检透镜与照射光学系的第1配备状态之位置关系图。第三图系为用以说明所定的非球面位置之曲率中心1a〞与近轴球面之曲率中心1a′的关系图。第四图系为用以说明发明实施的别的形态之图。第五图系为用以说明发明实施的其他形态之图。第六图系为用以说明申请专利范围第9项的发明之实施形态之图。第七图系为用以说明被检透镜之被检面的偏心量之图。第八图系为用以说明申请专利范围第11项的发明之实施的1形态之图。第九图系为用以说明根据第八图的形态之申请专利范围第10项的测定方法之图。第十图系为用以说明根据第八图的形态之申请专利范围第10项的测定方法之图。第十一图系为用以说明根据第八图的形态之申请专利范围第10项的测定方法之图。第十二图系为表示第八图的实施形态之变形例之图。第十三图系为用以说明申请专利范围第14项的发明之实施1形态之图。第十四图系为用以说明申请专利范围第16项的发明之实施1形态的特征部分之图。第十五图系为用以说明申请专利范围第18项的发明之实施1形态的特征部分之图。第十六图系为用以说明申请专利范围第19项的发明之实施形态的特征部分之图。第十七图系为了用以说明被检透镜之非球面1a,1b的非球面轴与其偏心量之图。第十八图系为表示申请专利范围第20.21项的发明之实施1形态的特征部份之图。第十九图系为表示申请专利范围第22项的发明之实施1形态的特征部份之图。第二十图系为表示申请专利范围第24项的发明之实施1形态之图。第二一图系为表示申请专利范围第26.27项的发明之实施1形态之图。第二二图系为表示申请专利范围第29项的发明之实施1形态之图。第二三图系为表示申请专利范围第30.31项的发明之实施1形态之图。
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