JP2000205998A - 反射偏芯測定装置 - Google Patents
反射偏芯測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フォーカスレンズ系の調整誤差や被検レンズ面
の曲率半径に影響を受けずに、被検レンズ面の反射偏芯
測定ができる高精度な反射偏芯測定装置を提供する。 【解決手段】光源１から発した照明光Ｋは指標９及びフ
ォーカスレンズ系２を備えた照明光学系５〜２を通過し
た後に光路分割手段１０に入射し、光路分割手段１０を
透過し又は反射した照明光Ｋは被検レンズ系６の被検面
６ａに入射し、被検面６ａで反射した測定光Ｋは光路分
割手段１０に入射し、光路分割手段１０で反射し又は透
過した測定光Ｋは集光レンズ７を透過して位置センサー
８に入射し、被検面６ａで反射した測定光Ｋが平行光と
なるように、照明光学系５〜２により指標９の像を被検
面６ａの近軸焦点に投影した。
の曲率半径に影響を受けずに、被検レンズ面の反射偏芯
測定ができる高精度な反射偏芯測定装置を提供する。 【解決手段】光源１から発した照明光Ｋは指標９及びフ
ォーカスレンズ系２を備えた照明光学系５〜２を通過し
た後に光路分割手段１０に入射し、光路分割手段１０を
透過し又は反射した照明光Ｋは被検レンズ系６の被検面
６ａに入射し、被検面６ａで反射した測定光Ｋは光路分
割手段１０に入射し、光路分割手段１０で反射し又は透
過した測定光Ｋは集光レンズ７を透過して位置センサー
８に入射し、被検面６ａで反射した測定光Ｋが平行光と
なるように、照明光学系５〜２により指標９の像を被検
面６ａの近軸焦点に投影した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学機器等に用い
られるレンズ系の反射偏芯を測定する反射偏芯測定装置
に関する。
られるレンズ系の反射偏芯を測定する反射偏芯測定装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より反射偏芯測定装置では、被検レ
ンズの被検レンズ面の反射偏芯を測定する際、光源から
発した光により被検レンズ面の曲率中心に指標の像を投
影するように、フォーカスレンズを調整している。図５
にて、従来の反射偏芯測定装置の構成について説明す
る。光源１から発した光Ｋは、指標９を備えたコリメー
タレンズ系５を透過した後に、平行光となって、ハーフ
ミラー１３に入射する。ハーフミラー１３を透過した光
Ｋは、フォーカスレンズ系２を透過して、高精度の回転
台（不図示）に載置された被検レンズ６に入射する。こ
こで、フォーカスレンズ系２は、図中の矢印方向に移動
可能な第１フォーカスレンズ３と、固定された第２フォ
ーカスレンズ４とで構成されている。
ンズの被検レンズ面の反射偏芯を測定する際、光源から
発した光により被検レンズ面の曲率中心に指標の像を投
影するように、フォーカスレンズを調整している。図５
にて、従来の反射偏芯測定装置の構成について説明す
る。光源１から発した光Ｋは、指標９を備えたコリメー
タレンズ系５を透過した後に、平行光となって、ハーフ
ミラー１３に入射する。ハーフミラー１３を透過した光
Ｋは、フォーカスレンズ系２を透過して、高精度の回転
台（不図示）に載置された被検レンズ６に入射する。こ
こで、フォーカスレンズ系２は、図中の矢印方向に移動
可能な第１フォーカスレンズ３と、固定された第２フォ
ーカスレンズ４とで構成されている。
【０００３】被検レンズ６の被検レンズ面６ａで反射し
た光Ｋは、再びフォーカスレンズ系２を透過した後に、
平行光となって、ハーフミラー１３に入射する。ハーフ
ミラー１３で反射した光Ｋは、集光レンズ７を透過し
て、位置センサー８に入射する。このとき、フォーカス
レンズ系２の調整によって、光源１から発した光Ｋは、
被検レンズ面６ａの曲率中心に指標９を投影する。そし
て、被検レンズ面６ａで反射した光は、フォーカスレン
ズ系２、集光レンズ７を介して、指標９を位置センサー
８に投影する。そして、実際に被検レンズ面６ａの偏芯
測定をするときには、被検レンズ６を回転させながら、
この位置センサー８上に形成される指標９の像のリサー
ジュ（軌跡）の半径を測定する。
た光Ｋは、再びフォーカスレンズ系２を透過した後に、
平行光となって、ハーフミラー１３に入射する。ハーフ
ミラー１３で反射した光Ｋは、集光レンズ７を透過し
て、位置センサー８に入射する。このとき、フォーカス
レンズ系２の調整によって、光源１から発した光Ｋは、
被検レンズ面６ａの曲率中心に指標９を投影する。そし
て、被検レンズ面６ａで反射した光は、フォーカスレン
ズ系２、集光レンズ７を介して、指標９を位置センサー
８に投影する。そして、実際に被検レンズ面６ａの偏芯
測定をするときには、被検レンズ６を回転させながら、
この位置センサー８上に形成される指標９の像のリサー
ジュ（軌跡）の半径を測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の反射偏芯測
定装置においては、第１フォーカスレンズ３と第２フォ
ーカスレンズ４の間隔を調整することによって、被検レ
ンズ面６ａの曲率中心に指標９を投影していた。そし
て、そのときのフォーカスレンズ系２の調整誤差や被検
レンズ面６ａの曲率半径は、偏芯測定の精度に大きく影
響していた。以下、その内容について詳しく説明する。
図４は、反射偏芯測定装置の被検レンズ面６ａから位置
センサー８に至る光路の一部を示す図である。ここでは
簡単のため、回転台の回転軸と光軸が一致する場合で、
主光線となる光束のうち光軸に沿って被検レンズ面６ａ
に入射する光Ｋにて説明する。光軸上の光Ｋは、第１フ
ォーカスレンズ３と第２フォーカスレンズ４よりなるフ
ォーカスレンズ系２を透過した後、被検レンズ面６ａに
入射する。被検レンズ面６ａに入射した光Ｋは、被検レ
ンズ面６ａの頂点Ｏで反射する。このとき、反射した光
Ｋと光軸とがなす反射角度θは、被検レンズ面６ａの偏
芯を角度単位で表した偏芯量αの２倍の大きさ（θ＝２
α）となる。
定装置においては、第１フォーカスレンズ３と第２フォ
ーカスレンズ４の間隔を調整することによって、被検レ
ンズ面６ａの曲率中心に指標９を投影していた。そし
て、そのときのフォーカスレンズ系２の調整誤差や被検
レンズ面６ａの曲率半径は、偏芯測定の精度に大きく影
響していた。以下、その内容について詳しく説明する。
図４は、反射偏芯測定装置の被検レンズ面６ａから位置
センサー８に至る光路の一部を示す図である。ここでは
簡単のため、回転台の回転軸と光軸が一致する場合で、
主光線となる光束のうち光軸に沿って被検レンズ面６ａ
に入射する光Ｋにて説明する。光軸上の光Ｋは、第１フ
ォーカスレンズ３と第２フォーカスレンズ４よりなるフ
ォーカスレンズ系２を透過した後、被検レンズ面６ａに
入射する。被検レンズ面６ａに入射した光Ｋは、被検レ
ンズ面６ａの頂点Ｏで反射する。このとき、反射した光
Ｋと光軸とがなす反射角度θは、被検レンズ面６ａの偏
芯を角度単位で表した偏芯量αの２倍の大きさ（θ＝２
α）となる。
【０００５】被検レンズ面６ａで反射した光Ｋは、光軸
に対して反射角度θの勾配にて再度フォーカスレンズ系
２に入射する。そして光Ｋは、第２フォーカスレンズ
４、第１フォーカスレンズ３の順に透過した後、光軸と
なす射出角度θ2にて、フォーカスレンズ系２を射出し
ていく。その後、フォーカスレンズ系２を射出した光Ｋ
は、ハーフミラー１３を反射した後、集光レンズ７を透
過して位置センサー８の受光面に入射する。この位置セ
ンサー８の受光面上の光Ｋの位置が、測定光のスポット
重心となる。この重心位置は、集光レンズ７の焦点距離
と、射出角度θ2により決まる。
に対して反射角度θの勾配にて再度フォーカスレンズ系
２に入射する。そして光Ｋは、第２フォーカスレンズ
４、第１フォーカスレンズ３の順に透過した後、光軸と
なす射出角度θ2にて、フォーカスレンズ系２を射出し
ていく。その後、フォーカスレンズ系２を射出した光Ｋ
は、ハーフミラー１３を反射した後、集光レンズ７を透
過して位置センサー８の受光面に入射する。この位置セ
ンサー８の受光面上の光Ｋの位置が、測定光のスポット
重心となる。この重心位置は、集光レンズ７の焦点距離
と、射出角度θ2により決まる。
【０００６】まず、反射角度θと射出角度θ2との関係
を求める。被検レンズ面６ａを反射した光Ｋが第２フォ
ーカスレンズ４を透過した後の光Ｋと、光軸とが交差す
る点は、被検レンズ面６ａの頂点Ｏを第２フォーカスレ
ンズ４で投影した像点である。このとき像点と第２フォ
ーカスレンズ４との距離ｓ 1は、レンズの公式より、 但し、ｆ4：第２フォーカスレンズ４の焦点距離 Ｄ1：第２フォーカスレンズ４と被検レンズ面６ａとの
距離 が導かれ、上式より、 となる。そして、第２フォーカスレンズ４を透過した後
の光Ｋと、光軸とがなす角度θ1は、 となる。
を求める。被検レンズ面６ａを反射した光Ｋが第２フォ
ーカスレンズ４を透過した後の光Ｋと、光軸とが交差す
る点は、被検レンズ面６ａの頂点Ｏを第２フォーカスレ
ンズ４で投影した像点である。このとき像点と第２フォ
ーカスレンズ４との距離ｓ 1は、レンズの公式より、 但し、ｆ4：第２フォーカスレンズ４の焦点距離 Ｄ1：第２フォーカスレンズ４と被検レンズ面６ａとの
距離 が導かれ、上式より、 となる。そして、第２フォーカスレンズ４を透過した後
の光Ｋと、光軸とがなす角度θ1は、 となる。
【０００７】同じように、第２フォーカスレンズ４、第
１フォーカスレンズ３の順に透過した後の光Ｋと、光軸
とが交差する点は、被検レンズ面６ａの頂点Ｏをフォー
カスレンズ系２で投影した像点である。このとき像点と
第１フォーカスレンズ３との距離ｓ 2は、レンズの公式
より、 但し、ｆ3：第１フォーカスレンズ３の焦点距離 Ｌ：第１フォーカスレンズ３と第２フォーカスレンズ４
との距離 が導かれ、上式より、 となる。そして、射出角度θ2は、 となり、上式に（２）式を代入すると、反射角度θと射
出角度θ2との関係は、 となる。
１フォーカスレンズ３の順に透過した後の光Ｋと、光軸
とが交差する点は、被検レンズ面６ａの頂点Ｏをフォー
カスレンズ系２で投影した像点である。このとき像点と
第１フォーカスレンズ３との距離ｓ 2は、レンズの公式
より、 但し、ｆ3：第１フォーカスレンズ３の焦点距離 Ｌ：第１フォーカスレンズ３と第２フォーカスレンズ４
との距離 が導かれ、上式より、 となる。そして、射出角度θ2は、 となり、上式に（２）式を代入すると、反射角度θと射
出角度θ2との関係は、 となる。
【０００８】一方、光源１から発せらた後に、フォーカ
スレンズ系２に入射する平行な光Ｋは、第１フォーカス
レンズ３の調整によって、被検レンズ面６ａの曲率中心
に集光するので、レンズの公式より、次式の関係が求ま
る。 但し、Ｒ：被検レンズ面６ａの曲率半径 上式を整理すると、 となる。
スレンズ系２に入射する平行な光Ｋは、第１フォーカス
レンズ３の調整によって、被検レンズ面６ａの曲率中心
に集光するので、レンズの公式より、次式の関係が求ま
る。 但し、Ｒ：被検レンズ面６ａの曲率半径 上式を整理すると、 となる。
【０００９】次に、第１フォーカスレンズ３の調整誤
差、すなわち、第２フォーカスレンズ４と第１フォーカ
スレンズ３との距離Ｌの微小距離偏差δＬと、それによ
り発生する測定誤差との関係を求める。ここでは、被検
レンズ面６ａの偏芯量α、すなわち反射角度θの値にど
れだけバラツキがあっても、微小距離偏差δＬが生じる
ことによって、その光Ｋが観察側である位置センサー８
に、同じ射出角度θ2となって入射してしまうのかとい
う観点で考える。すなわち、上記（３）式の射出角度θ
2を定数として、反射角度θを変数として考える。
（３）式は、距離Ｌと反射角θの関数である。すなわ
ち、第１フォーカスレンズ３が微小距離偏差δＬだけ移
動したとき、反射角度θは微小角度偏差δθだけ変化す
ることになる。微小距離偏差δＬと微小角度偏差δθと
の関係は、次式のように（３）式を微分することにより
求まる。 上式を整理すると、 となる。上式に（１）、（４）式を代入すると、微小角
度偏差δθは、 となり、これを整理すると、 となる。前述したように、第１フォーカスレンズ３の調
整誤差と、そのときの反射偏芯測定誤差との関係は、上
記（５）式の微小距離偏差δＬと微小角度偏差δθとの
関係に他ならない。したがって、第１フォーカスレンズ
３の調整誤差は、反射偏芯測定の誤差に影響することに
なる。
差、すなわち、第２フォーカスレンズ４と第１フォーカ
スレンズ３との距離Ｌの微小距離偏差δＬと、それによ
り発生する測定誤差との関係を求める。ここでは、被検
レンズ面６ａの偏芯量α、すなわち反射角度θの値にど
れだけバラツキがあっても、微小距離偏差δＬが生じる
ことによって、その光Ｋが観察側である位置センサー８
に、同じ射出角度θ2となって入射してしまうのかとい
う観点で考える。すなわち、上記（３）式の射出角度θ
2を定数として、反射角度θを変数として考える。
（３）式は、距離Ｌと反射角θの関数である。すなわ
ち、第１フォーカスレンズ３が微小距離偏差δＬだけ移
動したとき、反射角度θは微小角度偏差δθだけ変化す
ることになる。微小距離偏差δＬと微小角度偏差δθと
の関係は、次式のように（３）式を微分することにより
求まる。 上式を整理すると、 となる。上式に（１）、（４）式を代入すると、微小角
度偏差δθは、 となり、これを整理すると、 となる。前述したように、第１フォーカスレンズ３の調
整誤差と、そのときの反射偏芯測定誤差との関係は、上
記（５）式の微小距離偏差δＬと微小角度偏差δθとの
関係に他ならない。したがって、第１フォーカスレンズ
３の調整誤差は、反射偏芯測定の誤差に影響することに
なる。
【００１０】また、反射角度θと射出角度θ2との関係
は、前記（３）式の中のｓ1とＬに（１）、（４）式を
代入して整理することで、次式のように表すことができ
る。 上式は、フォーカスレンズ系２を透過した主光線と光軸
とがなす射出角度θ2が、被検レンズ面６ａの偏芯量α
（＝θ／２）に限らず、被検レンズ面６ａの曲率半径Ｒ
や、被検レンズ面６ａと第２フォーカスレンズ４の間隔
Ｄ1にも影響されることを示している。ここで、特に、
射出角度θ2を一定とすると、被検レンズ面６ａの曲率
半径Ｒと反射角度θの関数となる。すなわち、位置セン
サー８の分解能を一定とすると、被検レンズ面６ａの偏
芯量α（＝θ／２）の測定精度は、曲率半径Ｒに依存す
ることになる。したがって本発明は、フォーカスレンズ
系の調整誤差や被検レンズ面の曲率半径に影響を受けず
に、被検レンズ面の反射偏芯測定ができる高精度な反射
偏芯測定装置を提供することを課題とする。
は、前記（３）式の中のｓ1とＬに（１）、（４）式を
代入して整理することで、次式のように表すことができ
る。 上式は、フォーカスレンズ系２を透過した主光線と光軸
とがなす射出角度θ2が、被検レンズ面６ａの偏芯量α
（＝θ／２）に限らず、被検レンズ面６ａの曲率半径Ｒ
や、被検レンズ面６ａと第２フォーカスレンズ４の間隔
Ｄ1にも影響されることを示している。ここで、特に、
射出角度θ2を一定とすると、被検レンズ面６ａの曲率
半径Ｒと反射角度θの関数となる。すなわち、位置セン
サー８の分解能を一定とすると、被検レンズ面６ａの偏
芯量α（＝θ／２）の測定精度は、曲率半径Ｒに依存す
ることになる。したがって本発明は、フォーカスレンズ
系の調整誤差や被検レンズ面の曲率半径に影響を受けず
に、被検レンズ面の反射偏芯測定ができる高精度な反射
偏芯測定装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、添付図面に
付した符号をカッコ内に付記すると、本発明は、光源
（１）から発した照明光（Ｋ）は指標（９）及びフォー
カスレンズ系（２）を備えた照明光学系（５〜２）を通
過した後に光路分割手段（１０）に入射し、光路分割手
段（１０）を透過し又は反射した照明光（Ｋ）は被検レ
ンズ系（６）の被検面（６ａ）に入射し、被検面（６
ａ）で反射した測定光（Ｋ）は光路分割手段（１０）に
入射し、光路分割手段（１０）で反射し又は透過した測
定光（Ｋ）は集光レンズ（７）を透過して位置センサー
（８）に入射し、被検面（６ａ）で反射した測定光
（Ｋ）が平行光となるように、照明光学系（５〜２）に
より指標（９）の像を被検面（６ａ）の近軸焦点に投影
したことを特徴とする反射偏芯測定装置である。
するためになされたものであり、すなわち、添付図面に
付した符号をカッコ内に付記すると、本発明は、光源
（１）から発した照明光（Ｋ）は指標（９）及びフォー
カスレンズ系（２）を備えた照明光学系（５〜２）を通
過した後に光路分割手段（１０）に入射し、光路分割手
段（１０）を透過し又は反射した照明光（Ｋ）は被検レ
ンズ系（６）の被検面（６ａ）に入射し、被検面（６
ａ）で反射した測定光（Ｋ）は光路分割手段（１０）に
入射し、光路分割手段（１０）で反射し又は透過した測
定光（Ｋ）は集光レンズ（７）を透過して位置センサー
（８）に入射し、被検面（６ａ）で反射した測定光
（Ｋ）が平行光となるように、照明光学系（５〜２）に
より指標（９）の像を被検面（６ａ）の近軸焦点に投影
したことを特徴とする反射偏芯測定装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面によっ
て説明する。図１〜３は、本発明による反射偏芯測定装
置の一実施例を示す。図１は、本発明の一実施例による
反射偏芯測定装置の全体構成を示す概略図である。光源
１から発した光Ｋは、指標９を備えたコリメータレンズ
系５を透過した後に、平行光となって、フォーカスレン
ズ系２に入射する。更に、フォーカスレンズ系２を透過
した光Ｋは、偏光ビームスプリッター１０に入射する。
偏光ビームスプリッター１０の分割面を透過した光Ｋ
は、１／４波長板１１を透過して、高精度の回転台（不
図示）に載置された被検レンズ６に入射する。ここで、
フォーカスレンズ系２は、図中の矢印方向に移動可能な
第１フォーカスレンズ３と、固定された第２フォーカス
レンズ４とで構成されている。
て説明する。図１〜３は、本発明による反射偏芯測定装
置の一実施例を示す。図１は、本発明の一実施例による
反射偏芯測定装置の全体構成を示す概略図である。光源
１から発した光Ｋは、指標９を備えたコリメータレンズ
系５を透過した後に、平行光となって、フォーカスレン
ズ系２に入射する。更に、フォーカスレンズ系２を透過
した光Ｋは、偏光ビームスプリッター１０に入射する。
偏光ビームスプリッター１０の分割面を透過した光Ｋ
は、１／４波長板１１を透過して、高精度の回転台（不
図示）に載置された被検レンズ６に入射する。ここで、
フォーカスレンズ系２は、図中の矢印方向に移動可能な
第１フォーカスレンズ３と、固定された第２フォーカス
レンズ４とで構成されている。
【００１３】このとき、被検レンズ６に入射する光源１
からの光Ｋは、フォーカスレンズ系２によって、被検レ
ンズ面６ａの近軸焦点面に指標９を投影している。被検
レンズ６の被検レンズ面６ａで反射した光Ｋは、平行光
となって、再度１／４波長板１１を透過して、偏光ビー
ムスプリッター１０に入射する。偏光ビームスプリッタ
ー１０の分割面で反射した平行な光Ｋは、集光レンズ７
を透過して、位置センサー８に入射する。こうして、位
置センサー８上には、見掛けの指標９が投影される。
からの光Ｋは、フォーカスレンズ系２によって、被検レ
ンズ面６ａの近軸焦点面に指標９を投影している。被検
レンズ６の被検レンズ面６ａで反射した光Ｋは、平行光
となって、再度１／４波長板１１を透過して、偏光ビー
ムスプリッター１０に入射する。偏光ビームスプリッタ
ー１０の分割面で反射した平行な光Ｋは、集光レンズ７
を透過して、位置センサー８に入射する。こうして、位
置センサー８上には、見掛けの指標９が投影される。
【００１４】このように本実施例による反射偏芯測定装
置は、図２に一部拡大して示すように、被検レンズ面６
ａで反射した光Ｋが、フォーカスレンズ系２を透過せず
に、偏光ビームスプリッター１０と集光レンズ７を介し
て、位置センサー８に集光することになる。したがっ
て、被検レンズ面６ａで反射する主光線Ｋ0と光軸とが
なす角度θ と、位置センサー８上に入射する主光線Ｋ0
と光軸とがなす角度θ2とが、等しくなる。すなわち、
前述した（６）式の反射角度θと射出角度θ2の関係
は、次式のようになる。 θ ＝θ2 上式より、本実施例では、被検レンズ面６ａの曲率半径
に依存されることなく、被検レンズ面６ａの反射偏芯を
測定することができる。
置は、図２に一部拡大して示すように、被検レンズ面６
ａで反射した光Ｋが、フォーカスレンズ系２を透過せず
に、偏光ビームスプリッター１０と集光レンズ７を介し
て、位置センサー８に集光することになる。したがっ
て、被検レンズ面６ａで反射する主光線Ｋ0と光軸とが
なす角度θ と、位置センサー８上に入射する主光線Ｋ0
と光軸とがなす角度θ2とが、等しくなる。すなわち、
前述した（６）式の反射角度θと射出角度θ2の関係
は、次式のようになる。 θ ＝θ2 上式より、本実施例では、被検レンズ面６ａの曲率半径
に依存されることなく、被検レンズ面６ａの反射偏芯を
測定することができる。
【００１５】また、本実施例において、被検レンズ面６
ａの焦点面に投影される指標９は、被検レンズ面６ａで
反射して無限遠に投影されることになる。しかし、フォ
ーカスレンズ系２の調整誤差が生じた場合には、図３に
示すように、指標９が被検レンズ面６ａの焦点Ｆと異な
る位置に投影されることになる。このとき、被検レンズ
面６ａで反射した見掛けの指標９は、位置センサー８の
受光面に正確に結像されないことになる。しかし、指標
９の像は通常は点像であるために、このような位置セン
サー８上でのピンぼけが偏芯測定に影響を与えることは
少ない。
ａの焦点面に投影される指標９は、被検レンズ面６ａで
反射して無限遠に投影されることになる。しかし、フォ
ーカスレンズ系２の調整誤差が生じた場合には、図３に
示すように、指標９が被検レンズ面６ａの焦点Ｆと異な
る位置に投影されることになる。このとき、被検レンズ
面６ａで反射した見掛けの指標９は、位置センサー８の
受光面に正確に結像されないことになる。しかし、指標
９の像は通常は点像であるために、このような位置セン
サー８上でのピンぼけが偏芯測定に影響を与えることは
少ない。
【００１６】以下、その理由について、詳しく説明す
る。まず、フォーカスレンズ系２の調整誤差が生じない
場合、指標９は被検レンズ面６ａの焦点Ｆに投影され
る。ここで、測定光の光量重心の軌跡を主光線Ｋ0とす
ると、光軸を含む平面において主光線Ｋ0によって区分
される双方の測定光の領域の光量は等しくなる。この主
光線Ｋ0が集光レンズ７を透過して位置センサー８上に
入射する位置が、位置センサー８での検出に係るスポッ
ト重心となる。実際に被検レンズ面６ａの偏芯を測定す
るときには、前述したように、被検レンズ６を回転台上
に載置して回転させる。このとき、位置センサー８上で
は、スポット重心のリサージュが検出され、このリサー
ジュの半径を測定することで被検レンズ面６ａの偏芯量
が求められる。
る。まず、フォーカスレンズ系２の調整誤差が生じない
場合、指標９は被検レンズ面６ａの焦点Ｆに投影され
る。ここで、測定光の光量重心の軌跡を主光線Ｋ0とす
ると、光軸を含む平面において主光線Ｋ0によって区分
される双方の測定光の領域の光量は等しくなる。この主
光線Ｋ0が集光レンズ７を透過して位置センサー８上に
入射する位置が、位置センサー８での検出に係るスポッ
ト重心となる。実際に被検レンズ面６ａの偏芯を測定す
るときには、前述したように、被検レンズ６を回転台上
に載置して回転させる。このとき、位置センサー８上で
は、スポット重心のリサージュが検出され、このリサー
ジュの半径を測定することで被検レンズ面６ａの偏芯量
が求められる。
【００１７】この被検レンズ面６ａの偏芯量αがそれ程
大きくないとすると、被検レンズ６が１周回転したとき
に、位置センサー８で検出される測定光のスポット重心
のリサージュ直径ｄは、 ｄ＝４ｆ7α （７） ｆ7：集光レンズ７の焦点距離 で求められる。一方、フォーカスレンズ系２の調整誤差
が生じた場合には、被検レンズ面６ａの焦点Ｆに投影す
べき指標９の像は、図３に示すように、その焦点Ｆから
離れた位置に投影される。このため、位置センサー８上
に投影される指標９の像は、ピンぼけとなってしまう。
しかしこの場合でも、被検レンズ６が１周回転したとき
の主光線Ｋ0の方向変化は４αとなり、位置センサー８
で検出されるスポット重心のリサージュについて、同様
に（７）式が成り立つ。このように本実施例では、フォ
ーカスレンズ系２の調整誤差に影響されることなく、ス
ポット重心のリサージュに基づいて、被検レンズ面６ａ
の反射偏芯を測定することができる。
大きくないとすると、被検レンズ６が１周回転したとき
に、位置センサー８で検出される測定光のスポット重心
のリサージュ直径ｄは、 ｄ＝４ｆ7α （７） ｆ7：集光レンズ７の焦点距離 で求められる。一方、フォーカスレンズ系２の調整誤差
が生じた場合には、被検レンズ面６ａの焦点Ｆに投影す
べき指標９の像は、図３に示すように、その焦点Ｆから
離れた位置に投影される。このため、位置センサー８上
に投影される指標９の像は、ピンぼけとなってしまう。
しかしこの場合でも、被検レンズ６が１周回転したとき
の主光線Ｋ0の方向変化は４αとなり、位置センサー８
で検出されるスポット重心のリサージュについて、同様
に（７）式が成り立つ。このように本実施例では、フォ
ーカスレンズ系２の調整誤差に影響されることなく、ス
ポット重心のリサージュに基づいて、被検レンズ面６ａ
の反射偏芯を測定することができる。
【００１８】なお、本実施例の反射偏芯測定装置では、
光Ｋの光量を効率良く利用するために、測定光として直
線偏光を用いている。すなわち、本装置は偏光ビームス
プリッター１０と１／４波長板１１を配置して、光Ｋが
１／４波長板１１を往復透過することで生じる偏光方向
の角度変化（９０°である。）により、偏光ビームスプ
リッター１０での照明光と測定光の光路分割を達成して
いる。したがって、同様に光量を効率良く利用しようと
するならば、偏光ビームスプリッター１０での照明光と
測定光の光路分割を逆に、すなわち、照明光の光路を偏
光ビームスプリッター１０の反射側で用い、測定光の光
路を透過側で用いることもできる。
光Ｋの光量を効率良く利用するために、測定光として直
線偏光を用いている。すなわち、本装置は偏光ビームス
プリッター１０と１／４波長板１１を配置して、光Ｋが
１／４波長板１１を往復透過することで生じる偏光方向
の角度変化（９０°である。）により、偏光ビームスプ
リッター１０での照明光と測定光の光路分割を達成して
いる。したがって、同様に光量を効率良く利用しようと
するならば、偏光ビームスプリッター１０での照明光と
測定光の光路分割を逆に、すなわち、照明光の光路を偏
光ビームスプリッター１０の反射側で用い、測定光の光
路を透過側で用いることもできる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明では、フォーカスレ
ンズ系の調整誤差や被検レンズ面の曲率半径に影響を受
けずに、被検レンズ面の反射偏芯測定ができる高精度な
反射偏芯測定装置を提供することができる。
ンズ系の調整誤差や被検レンズ面の曲率半径に影響を受
けずに、被検レンズ面の反射偏芯測定ができる高精度な
反射偏芯測定装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例による反射偏芯測定装置を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の一実施例による反射偏芯測定装置の被
検レンズ面近傍を拡大して示した図である。
検レンズ面近傍を拡大して示した図である。
【図３】本発明の一実施例による反射偏芯測定装置にお
いてフォーカスレンズ系の調整誤差が生じた場合の光路
を示す図である。
いてフォーカスレンズ系の調整誤差が生じた場合の光路
を示す図である。
【図４】反射偏芯測定装置の被検レンズ面から位置セン
サーに至る光路の一部を示す図である。
サーに至る光路の一部を示す図である。
【図５】従来の反射偏芯測定装置を示す図である。
１…光源 ２…フォーカスレン
ズ系 ３…第１フォーカスレンズ ４…第２フォーカス
レンズ ５…コリメータレンズ系 ６…被検レンズ ６ａ…被検レンズ面 ７…集光レンズ ８…位置センサー ９…指標 １０…偏光ビームス
プリッター １１…１／４波長板 １３…ハーフミラー Ｋ…光 Ｋ0…主光線 Ｆ…焦点
ズ系 ３…第１フォーカスレンズ ４…第２フォーカス
レンズ ５…コリメータレンズ系 ６…被検レンズ ６ａ…被検レンズ面 ７…集光レンズ ８…位置センサー ９…指標 １０…偏光ビームス
プリッター １１…１／４波長板 １３…ハーフミラー Ｋ…光 Ｋ0…主光線 Ｆ…焦点
Claims (1)
- 【請求項１】光源から発した照明光は指標及びフォーカ
スレンズ系を備えた照明光学系を通過した後に光路分割
手段に入射し、該光路分割手段を透過し又は反射した前
記照明光は被検レンズ系の被検面に入射し、該被検面で
反射した測定光は前記光路分割手段に入射し、該光路分
割手段で反射し又は透過した前記測定光は集光レンズを
透過して位置センサーに入射し、 前記被検面で反射した測定光が平行光となるように、前
記照明光学系により前記指標の像を前記被検面の近軸焦
点に投影したことを特徴とする反射偏芯測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11006042A JP2000205998A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 反射偏芯測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11006042A JP2000205998A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 反射偏芯測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205998A true JP2000205998A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11627582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11006042A Pending JP2000205998A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 反射偏芯測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000205998A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008298739A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Fujinon Corp | 偏芯量測定装置 |
| JP2010286305A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Nikon Corp | 偏芯測定装置 |
| CN109855844A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-07 | 苏州大学 | 一种光学镜头中心偏差测量装置及方法 |
| CN109883361A (zh) * | 2019-02-23 | 2019-06-14 | 西安昂科光电有限公司 | 一种使用高精度导轨实现光学组件中心偏差测试的方法 |
| WO2022048311A1 (zh) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | Oppo广东移动通信有限公司 | 测距装置、测距方法、摄像头及电子设备 |
-
1999
- 1999-01-13 JP JP11006042A patent/JP2000205998A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008298739A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Fujinon Corp | 偏芯量測定装置 |
| JP2010286305A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Nikon Corp | 偏芯測定装置 |
| CN109883361A (zh) * | 2019-02-23 | 2019-06-14 | 西安昂科光电有限公司 | 一种使用高精度导轨实现光学组件中心偏差测试的方法 |
| CN109855844A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-07 | 苏州大学 | 一种光学镜头中心偏差测量装置及方法 |
| WO2022048311A1 (zh) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | Oppo广东移动通信有限公司 | 测距装置、测距方法、摄像头及电子设备 |
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|---|---|---|---|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20050811 |