JP2008089401A - レンズ振れ測定装置、レンズ芯取り装置、形状測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ取り付け部材に取り付けられたレンズの傾斜の程度、すなわちレンズの傾斜の振れがどの程度であるかを的確に計測する。
【解決手段】 レンズ取り付け部材１１の取り付け面１１ａにレンズ１０の第１面１０ａを取り付けて、レンズがどの程度ずれて取り付け面１１ａに取り付けられているかを測定してレンズの芯取りをするレンズ芯取り装置において、支点２３ａを中心として回動可能な回動部材２３と、回動部材２３の一部に固定されていて、レンズの第２面１０ｂに接触する第１接触子２２と、回転部材２３の接触面２３ｂに接触する第２接触子２４ａとを設ける。第２接触子の直線的な動きにより、回動部材を支点を中心として回動させ、第１接触子を第２面に接触させ、レンズの芯取りを行う。
【選択図】 図３

Description

この発明は、レンズ（非球面レンズが最適例であるため、以下、非球面レンズを例にして説明する）の表面に接触して、その非球面レンズがどの程度ずれて取り付けられているか（レンズのずれ又は振れ）を測定するレンズ振れ測定装置に関し、また、
そのずれに応じて非球面レンズの芯取りを行うためのレンズ芯取り装置に関し、また、レンズ以外にも金型の凹凸形状などを測定することも可能な形状測定装置に関する。

従来のレンズ芯取り装置においては、非球面レンズの表面形状を測定するために、非球面レンズの表面に接触する測定子、ゲージ等が使用されている。例えば、そのような従来例として、特許文献１の図１に示すダイヤルゲージ（測定器）、特許文献２の図２に示す上面形状測定手段や下面形状測定手段、特許文献３の図１に示す測定子、特許文献４の図１および図２と段落００１６〜００１７に示す測定子や直動ステージ、角度調整部材、置き位置調整部材、特許文献５の図１と図４〜６と段落００１２〜００１６に示す電気マイクロメータゲージヘッドなどを例示することができる。
特許第２８９２３１３号公報 特開２００５−１５６４６９号公報 特開平６−３００５５９号公報 特開平１０−１２２８４９号公報 特開２０００−２１０８５４号公報

しかしながら、従来のレンズ芯取り装置用の測定子、ゲージ等は、非球面レンズの表面形状を測定することはできるが、非球面レンズの表面形状がどの程度傾斜しているかを測定することができなかった。例えば、吸着治具に取り付けられた非球面レンズの傾斜（ずれ）の程度、すなわちレンズの傾斜の振れがどの程度なのかを測定することができなかった。とくに、非球面レンズの表面に法線方向から接触し、僅かな傾斜を測定することができなかった。

従来は、非球面レンズの表面形状を測定する際に、直線的で一次元的に形状データを読み取っていたため、非球面レンズの三次元的な形状に即して（例えば法線方向から接触して）レンズ表面に接触することができず、傾斜の僅かな大きさを測定することができなかった。

例えば、特許文献３の段落００２３に、測定子の先端部を被測定物の外周面に弾性的に押圧自在としている旨記載されているが、特許文献３の図１の測定子１３や特許文献２の図２の上面形状測定手段や下面形状測定手段では、非球面レンズへの押圧力が大き過ぎた場合、折れ曲がってしまうことがある。その場合、高精度な非球面レンズの僅かな傾斜度合いを測定することができなくなってしまう。また、非球面レンズ表面近傍から退避させる機構が複雑であるため、柔軟に測定子やゲージ等を移動させることができない。

しかも、図７に示すように、従来のレンズ芯取り装置においては、レンズ１０が第１面１０ａと第２面１０ｂを有し、リニア測長器５１の形状測定５２の先端の球状接触子５３が、レンズ１０の第２面１０ｂの法線方向への反力を受け、形状測定５２に所定の方向（図７の右方向）の力（Ｆ_０）のみでなく、横方向（つまり図７の下方向）の力（Ｆ_ｅ）が発生し、測定誤差が発生し、バラツキが大きくなってしまう。

図７において、非球面レンズ１０の第２面１０ｂから受ける押圧力（Ｆ_０／ｔａｎθ）は、分力（Ｆ_０）のみがリニア測長器５１に伝達されるため、正確に伝達されない。

形状測定５２の反力の分力Ｆ_ｅと張り出し長さＬの積力によって、形状測定５２のアーム部には曲げモーメント力Ｌ・Ｆ_ｅがかかるため、片持ち構造のアーム部は鎖線で示すように反って、図８に示すように、測長方向の誤差ｅが発生する。

測定対象のレンズの種類によって、接線角や表面あらさが異なり、当接する形状測定５２の接触子５３との摩擦抵抗や反力が一定でないため、測定誤差ｅも再現性に乏しく、不安定となる。

そこで、本発明は、レンズ取り付け部材（例えば吸着治具）に取り付けられたレンズ（とくに非球面レンズ）のずれ、振れ、あるいは傾斜の程度がどの程度であるかを的確に計測することを目的とする。

本発明の別の目的は、非球面レンズの表面に法線方向からの接触を可能とし、僅かな傾斜を測定できるようにすることである。

本発明の別の目的は、非球面レンズの表面近傍から複雑な機構なしに退避可能なリニア測長器を備えたレンズ振れ測定装置、レンズ芯取り装置、形状測定装置を提供することである。

本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。

（１）レンズ取り付け部材（１１）の取り付け面（１１ａ）にレンズ（１０）の第１面（１０ａ）を取り付けて、レンズ（１０）がどの程度ずれてレンズ取り付け部材（１１）の取り付け面（１１ａ）に取り付けられているかを測定するレンズ振れ測定装置であって、支点（２３ａ）を中心として回動可能な回動部材（２３）と、回動部材（２３）の一部に固定されていて、レンズ（１０）の第２面（１０ｂ）に接触する第１接触子（２２）と、回転部材（２３）の接触面（２３ｂ）に接触する第２接触子（２４ａ）とを有し、第２接触子（２４ａ）の直線的な動きにより、回動部材（２３）を支点（２３ａ）を中心として回動させ、第１接触子（２２）をレンズ（１０）の第２面（１０ｂ）に接触させ、レンズ（１０）のずれを測定することを特徴とするレンズ振れ測定装置。

（２）前述のレンズ振れ測定装置において、リニア測長器（２６）が直線的に動く棒状部材（２４）を有し、その棒状部材（２４）の先端に第２接触子（２４ａ）が一体的に又は別体として設けられていて、その第２接触子（２４ａ）により回動部材（２３）を接触しながら押圧して、支点（２３ａ）を中心として回動部材（２３）を回動させることを特徴とするレンズ振れ測定装置。

（３）前述のレンズ振れ測定装置において、回動部材（２３）は、一端が突出した形状になっており、その突出した形状の一端を支点（２３ａ）として回動部材（２３）の全体が旋回可能になっていることを特徴とするレンズ振れ測定装置。

（４）レンズ取り付け部材（１１）の取り付け面（１１ａ）にレンズ（１０）の第１面（１０ａ）を取り付けて、レンズ（１０）がどの程度ずれてレンズ取り付け部材（１１）の取り付け面（１１ａ）に取り付けられているかを測定するレンズ振れ測定装置であって、レンズ（１０）の第２面（１０ｂ）に接触する第１接触子（２２）を備えていて、支点（２３ａ）を中心として回動する回動部材（２３）と、その回動部材（２３）の接触面（２３ｂ）に接触する第２接触子（２４ａ）を備えたリニア測長器（２６）を有し、第２接触子（２４ａ）の直線的な動きにより、回動部材（２３）を支点（２３ａ）を中心として回動させ、第１接触子（２２）をレンズ（１０）の第２面（１０ｂ）に接触させ、レンズ（１０）のずれを測定することを特徴とするレンズ振れ測定装置。

（５）第１接触子（２２）の旋回運動の軌跡上に第２接触子（２４ａ）の接触点を配置することを特徴とする前述のレンズ振れ測定装置。

（６）第１接触子（２２）の旋回運動の軌跡と異なる軌跡上に第２接触子の接触点を配置することを特徴とする前述のレンズ振れ測定装置。

（７）第１接触子（２２）が球状であることを特徴とする、前述のレンズ振れ測定装置。

（８）第２接触子（２４a）が球状であることを特徴とする、前述のレンズ振れ測定装置。

（９）第２接触子（２４a）が棒状部材２４の先端に形成された丸み部分で形成されていることを特徴とする、前述のレンズ振れ測定装置。

（１０）前述のレンズ振れ測定装置を備え、レンズ（１０）の芯取りを行うことを特徴とするレンズ芯取り装置。

（１１）支点（２３ａ）を中心として回動可能な回動部材（２３）と、回動部材（２３）の一部に固定されていて、測定対象（１０）の第２面（１０ｂ）に接触する第１接触子（２２）と、回転部材（２３）の接触面（２３ｂ）に接触する第２接触子（２４ａ）とを有し、第２接触子（２４ａ）の直線的な動きにより、回動部材（２３）を支点（２３ａ）を中心として回動させ、第１接触子（２２）を測定対象（１０）の第２面（１０ｂ）に接触させ、測定対象を測定することを特徴とする形状測定装置。

（１２）リニア測長器（２６）が直線的に動く棒状部材（２４）を有し、その棒状部材（２４）の先端に第２接触子（２４ａ）が一体的に又は別体として設けられていて、その第２接触子（２４ａ）により回動部材（２３）を接触しながら押圧して、支点（２３ａ）を中心として回動部材（２３）を回動させることを特徴とする形状測定装置。

（１３）第１接触子（２２）と第２接触子（２４a）の少なくとも一方が球状であることを特徴とする前述の形状測定装置。

（１４） 金型の凹凸形状を測定することを特徴とする前述の形状測定装置。

発明を実施する最良の形態

本発明は、測定対象がどの程度ずれて取り付けられているかを測定するための形状測定装置に関し、最適には、非球面レンズのずれを測定するレンズ振れ測定装置を備え、非球面レンズの芯取りを行うレンズ芯取り装置において、非球面レンズの表面に接触してその非球面レンズの傾斜の程度（振れ）がどの程度ずれて取り付けられているかを測定するための形状測定装置を改良したものである。また、凹凸金型の凹凸面形状を測定するための形状測定装置である。

本発明の形状測定装置は、第１及び第２接触子と、それらの間に設ける回動部材を有する。好ましくは、一端が支点となって回動可能な回動部材を設け、その回動部材が、測定対象（例えば非球面レンズ）の表面に接触する第１接触子（例えば球状接触部材）を備えている。その回動部材の他端を進退させることにより、第１接触子を測定対象（非球面レンズ）の表面に接触可能にしている。

本発明の１つの実施形態においては、形状測定装置が、支点を中心として回動可能な回動部材と、回動部材の一部に固定されていて、測定対象の第２面に接触する第１接触子と、回転部材の接触面に接触する第２接触子とを有し、第２接触子の直線的な動きにより、回動部材を支点を中心として回動させ、第１接触子を測定対象の第２面に接触させ、測定対象を測定する。

好ましくは、リニア測長器が直線的に動く棒状部材を有し、その棒状部材の先端に前述の第２接触子が一体的に又は別体として設けられていて、その第２接触子により回動部材を接触しながら押圧して、支点を中心として回動部材を回動させる。さらに、第１接触子と第２接触子の両方が球状であることが好ましい。

また、本発明の形状測定装置は、レンズ芯取り装置に適用するのが最適であり、リニア測長器を有し、そのリニア測長器に備えられた棒状部材により回動部材を押圧することにより、回動部材を回動させる。

回動部材は、好ましくは、一端が突出した形状になっていて、支点となって回動可能な回動部材であり、その一端を支点として部材全体を旋回可能としている。

また、本発明の別の実施形態においては、レンズ芯取り装置は、非球面レンズの表面に接触してその非球面レンズの傾斜の程度（振れ）がどの程度ずれて取り付けられているかを測定するための第１及び第２接触子（例えば第１および第２球状接触部材）を有している。非球面レンズの表面に第１球状接触部材を接触させる。それと同時に、レンズ表面からの反力を第２球状接触部材を介してリニア測長器で測定し、非球面レンズの傾斜の程度を測り、非球面レンズの芯取りを行う。

本発明の更に他の実施態様においては、形状測定装置は、リニア測長器と回動部材を有し、回動部材に第１球状接触部材を設け、リニア測長器に第２球状接触部材を設け、第１球状接触部材が非球面レンズ表面から受ける反力に伴い旋回運動する軌跡上に第２球状接触部材の接触部を配置して、非球面レンズの傾斜の程度を測定する。

また、本発明の別の実施態様においては、第１球状接触部材が非球面レンズの表面から受ける反力に伴い旋回運動する軌跡と異なる軌跡上に第２球状接触部材の接触部を配置し、第１球状接触部材から伝達される非球面レンズ表面からの反力の感度を調整して、非球面レンズの傾斜の程度を測定する。

本発明の更に別の実施形態においては、レンズ取り付け部材の取り付け面にレンズの第１面を取り付けて、レンズがどの程度ずれてレンズ取り付け部材の取り付け面に取り付けられているかを測定するために、支点を中心として回動可能な回動部材と、回動部材の一部に固定されていて、レンズの第２面に接触する第１接触子と、回転部材の接触面に接触する第２接触子とを設ける。第２接触子は、リニア測長器等に設け、その直線的な動きにより、回動部材を支点を中心として回動させる。それにより、第１接触子をレンズの第２面に接触させ、レンズの芯取りを行う。好ましくは、リニア測長器が直線的に動く棒状部材を有し、その棒状部材の先端に、球状、その他の丸みのある形状の第２接触子が一体的に又は別体として設けられている。その第２接触子により回動部材を接触状態で押圧して、支点を中心として回動部材を回動させる。

また、回動部材は、一端が突出した形状になっており、その突出した形状の一端を支点として回動部材の全体が旋回可能になっている。

好ましくは、第１接触子の旋回運動の軌跡上に第２接触子の接触点を配置する。そうでなく、第１接触子の旋回運動の軌跡と異なる軌跡上に第２接触子の接触点を配置することもできる。

以上により、レンズ取付け部材、例えば、バキュームチャックや吸着治具に取り付けられた非球面レンズの傾斜の程度、すなわちレンズの傾斜の振れがどの程度であるかを的確に計測することができる。例えば、非球面レンズの表面に法線方向から接触し、僅かな傾斜を安定して高精度に測定することができる。さらに、非球面レンズの表面近傍から複雑な機構なしに退避可能な構成することができる。それゆえ、形状測定装置の接触子とその関連部材（アームなど）を変形させることなしに、非球面レンズの僅かな傾斜度合いを的確に測定することができる。

本発明の更に別の実施形態によれば、レンズ接触角依存の測定誤差が少なく、形状測定材質やサイズの選択幅が増え、形状測定先端の球状部材の半径を大きくして非球面レンズ表面からの粗面ノイズが低減することができる。また、凹凸金型の凹凸面形状で、とくに非球面凹凸面形状の測定において、凹凸の傾斜が例えば６０度以上の高接触角における非球面形状の振れ、傾斜の度合い等を高精密に測定することができる。

図１は、レンズ、例えば非球面レンズ１０をバキュームチャック１１（レンズ取り付け部材の典型例であり、吸着治具又はレンズ保持軸と称することも可能）に取り付けている様子を示す。

図１において、バキュームチャック１１の通路１２から空気１３を非球面レンズ１０の一方の第１面１０ａに噴き付け、非球面レンズ１０の他方の第２面１０ｂをベルクランプ１４で押圧する。その際、非球面レンズ１０の一方の第１面１０ａ全体に均等に空気を噴き付ける。非球面レンズ１０を保持するレンズ保持軸１１を回転する。そうすることにより、非球面レンズ１０がバキュームチャック１１に対して傾いて保持されることを可能なかぎり回避する。そうすれば、非球面レンズ１０が正確に吸着保持される。

その後、非球面レンズ１０のコバ面１０ｃに図示しない研削砥石で研削することで、非球面レンズ１０の芯取りが行われる。

図２は、本発明に係るレンズ芯取り装置の形状測定装置の第１実施例を示す。非球面レンズ１０がバキュームチャック１１の所定位置に傾くことなく吸着保持されているかどうかを高精度に測定する。

図２において、回動部材２３に固定した球状の第１接触子２２は、非球面レンズ１０の第２面１０ｂに接触している。この場合、非球面レンズ１０を保持するレンズ保持軸１１を回転させ、形状測定装置２１を固定してもよい。また、非球面レンズ１０を保持するレンズ保持軸１１を固定し、例えば形状測定装置２１を水平に移動させ、第１球状接触子２２がレンズ保持軸１１の軸線側に配置されるように、形状測定装置２１の先端部の向きを変える。形状測定装置２１を移動させる移動手段、形状測定装置２１の先端部の向きを変えるための駆動手段は図示されていないが、従来の形状測定装置における移動手段、駆動手段でよい。また、非球面レンズ１０を保持するレンズ保持軸１１を回転するとともに、例えば形状測定装置２１を水平に移動させ、第１球状接触子２２がレンズ保持軸１１の軸線側に配置されるように、形状測定装置２１の先端部の向きを変えるようにしてもよい。第１球状接触子２２が非球面レンズ１０の第２面１０ｂに接触しながら非球面レンズ１０が回転するので、第１球状接触子２２はらせん状に非球面レンズの第２面１０ｂをなぞることになる。

形状測定装置２１は、プローブとして機能する棒状部材２４を有するリニア測長器２６を有する。プローブとして機能する棒状部材２４の先端に、球状の第２接触子２４ａが設けられている。三角柱状の回動部材２３は、接触面２３ｂを有する。第２接触子２４aは回動部材２３の接触面２３ｂに接触する。

図３は、本発明の別の実施例を示す。

図３において、回動部材２３は、一端が支点となって回動可能であり、例えば一つの角部を支点２３ａとしてバネ等の弾性材で作られた板状の部材等で支持された三角柱状の部材である。

回動部材２３は、非球面レンズ１０の第２面１０ｂに接触する第１接触子２２（例えば球状接触部材）を備えている。その回動部材２３の接触面２３ｂ（例えば三角柱状の部材の底辺部）を直線的な棒状部材２４側の第２接触子２４aで押圧することにより、回動部材２３を支点２３aを中心として回動させ、進退移動させることができる。

球状の第１接触子２２は非球面レンズ１０の第２面１０ｂに接触するとき、点接触し、支点２３ａを中心に弧を描くように支点２３ａから三角柱状の回動部材２３に設けた球状の第１接触子２２の接触位置までの距離を半径として図３に点線で示すように旋回運動し、非球面レンズ１０ａの第２面１０ｂに対して法線方向から接触すると共に、支点２３ａと三角柱状の回動部材２３を支持する、板状バネ等の弾性材料で作られた板状部材２３ｃにより非球面レンズ１０の第２面１０ｂに正確に追従して接触し、非球面形状の僅かな傾斜を測定することができる。

また、支点２３ａを中心に弧を描くように旋回運動して球状の第１接触子２２が非球面レンズ１０の第２面１０ｂに接触するので、接触に伴う押圧力が柔らかくなり、非球面レンズ１０の第２面１０ｂを傷つけることがない。

なお、支点２３ａとして支持する箇所は、バネ等の弾性部材２３ｃ以外に、簡易な構造により取り付けてもよい。

また、直線的な棒状部材２４は、リニア測長器２６の計測部の１部として構成されている。

回動可能な回動部材２３、とくに一つの角部を支点２３ａとして支持された三角柱状の回動部材は、直線的な棒状部材２４が退避するときには、自重により、元の位置に戻るようにできる。そのため、複雑な機構を用いることなく、回動部材を非球面レンズ１０の表面近傍から容易に退避移動させることができる。

この場合、非球面レンズ１０を固定し、第１球状接触子２２を例えば水平方向移動させてもいいし、非球面レンズ１０を回転させて、第１球状接触子２２を固定させておいてもよい。また、非球面レンズ１０を回転させるとともに第１球状接触子２２を例えば水平方向に移動させてもよい。第１球状接触子２２を例えば水平移動させる場合、第１球状接触子２２がレンズ保持軸の軸線側にくるように形状測定装置の向きを変える。第１球状接触子２２が非球面レンズ１０の第２面１０ｂに接触しながら、非球面レンズ１０が回転するので、らせん状に非球面レンズ１０の第２面１０ｂをなぞることになる。

回動可能な回動部材２３の例示として、図２の実施例では一つの角部を支点２３ａとして支持された三角柱状の部材をとりあげたが、これは非球面レンズ１０の第２面１０ｂに斜め方向から接触し、直線的な棒状部材２４に一次元的な進退直線運動が伝達されるようにするためであって、本発明は、これに限定されない。

図３は、本発明に係るレンズ芯取り装置の形状測定装置の第２実施例を示す。

図３において、回動部材２３は、非球面レンズ１０の第２面１０ｂに接触してその非球面レンズ１０の傾斜の程度（振れ）がどの程度ずれて取り付けられているかを測定するための第１接触子２２、好ましくは球状接触部材を有する。非球面レンズ１０の第２面１０ｂに第１接触子２２を接触させ、リニア測長器２６側の第２接触子２４ａが四角柱状の回動部材２３の接触面２３ｂに接触していて、レンズ表面からの反力をリニア測長器２６で測定し、非球面レンズの傾斜の程度を測り、非球面レンズ１０の芯取りを行う。

リニア測長器２４の基部２６ａの先端に取り付けられた板ばね２３ｃに回動部材２３が設けられている。

第２接触子２４ａ（球状接触部材）が非球面レンズ１０の第２面１０ｂから受ける反力に伴い旋回運動する軌跡（図３の点線）上に第１接触子２２の接触点（球状接触部材）を配置して、非球面レンズ１０の傾斜の程度を的確に測定する。

この場合、第１接触子２２（球状接触部材）は非球面レンズ１０の第２接触面１０ｂに接触するときに点接触し、かつ、支点２３ａを中心に弧を描くように支点２３ａから矩形状の回動部材２３に設けられた第２接触子２２（球状接触部材）の配置位置までの距離を半径として第２接触子２４ａ（球状接触部材）は旋回運動し、非球面レンズ１０の第２面１０ｂに対して法線方向から接触すると共に、支点２３ａを中心とした第１接触子２２の旋回運動の軌跡上に第２接触子２４ａが配置されているため、第１球状接触部材２２の旋回運動が第２球状接触部材２４ａの進退直線運動に伝達され、非球面レンズ１０の第２面１０ｂからの押圧力を正確に伝え、非球面レンズ１０のずれや傾斜の程度（振れ）を正確に測定することができる。そして、第１接触子２２と第２接触子２４ａは、四角柱状の回動部材２３を支持する板バネ等の板状部材２３ｃなどにより非球面レンズ１０の第２面１０ｂに正確に追従して接触し、非球面形状の僅かな傾斜を的確に測定することができる。

また、図４は、本発明に係るレンズ芯取り装置の形状測定装置の第３実施例を示す。ここで、非球面レンズ１０の第２面１０ｂに接触する第１接触子２２（球状接触部材）とリニア測長器２６は図３と同一であるため、図４に図示を省略する。

図４において、棒状部材２４は、リニア測長器２６の一部として構成されている。リニア測長器２６の基部２６ａの先端に取り付けられた板ばね２３ｃに、第１接触子２２（球状接触部材）を設ける。第１接触子２２が非球面レンズ１０の第２面１０ｂから受ける反力に伴い旋回運動する軌跡（図４に破線で示す半径ｒ１の軌跡）と異なる軌跡（図４に破線で示す半径ｒ２の軌跡）上に第２接触子２４ａ（球状接触部材）を配置する。第１接触子２４ａから伝達される非球面レンズ表面からの反力の感度を調整して、非球面レンズ１０の傾斜の程度を測定する。ここで、ｒ１＜ｒ２の関係がある。ただし、この逆の関係も可能である。

図４の実施例において、支点２３ａを中心に弧を描くように支点２３ａから三角柱状の回動部材２３（または矩形状その他の回動部材）に設けられた第１球状接触部材２２の配置位置までの距離を半径として第１球状接触部材は旋回運動し、非球面レンズ１０の第２面１０ｂに対して法線方向から接触すると共に、支点２３ａを中心とした第１球状接触部材２２の旋回運動の軌跡（図４のｒ１）とは異なる軌跡（図４のｒ２）上に第２球状接触部材２４ａが配置されているため、第１球状接触部材２２の旋回運動の回転モーメントと異なる回転モーメントで第２球状接触部材２４ａの進退直線運動に伝達され、非球面レンズ表面の測定感度を微調整して第２球状接触部材２４ａに伝達することができ、非球面レンズ１０の微妙なずれや微妙な傾斜の程度（振れ）を正確に測定することができる。そして、回動部材２３を支持する板バネ等の板状部材２３ｃにより非球面レンズ１０の第２面１０ｂに正確に追従して接触し、非球面形状の僅かな傾斜を測定することができる。

また、レンズの研削加工装置にも本発明のレンズ振れ測定装置を備えることができ、
レンズを研削砥石で研削加工しながら、レンズの振れ、形状を測定し、再度レンズを研削し修正することもでき、またレンズの研磨装置においても本発明のレンズ振れ測定装置を備えることができ、レンズを研磨しながら、レンズの振れ、形状を測定し、再度レンズを研磨し修正することもでき、レンズ芯取り装置以外にも適用することができる。

さらに、本発明の応用例として、非球面レンズ以外にも適用することができる。例えば、非球面の凹凸形状を有する金型形状を測定する形状測定装置にも本発明を適用することができる。また、レンズ振れ測定装置と同様に、非球面金型の形状測定装置を非球面金型加工装置などに設けることができる。

ＣＤ・ＤＶＤ・Ｂｌｕｅ−Ｒａｙプレーヤー用光ピックアップ、カメラ付き携帯電話のカメラ装置、車載カメラ等に用いられるレンズや、それらのレンズを成形するための金型で、凹凸の傾斜が６０度以上の高接触角の金型の場合、高接触角における非球面形状の振れ、傾斜の度合い等を測定する従来の測定装置では、ノイズが多く、高精密に非球面形状の振れ、傾斜の度合い等を測定することができなかった。

そこで、本発明を非球面の凹凸形状を有する金型形状を測定する形状測定装置に適用し、凹凸の傾斜が例えば６０度以上の高接触角における非球面形状の振れ、傾斜の度合い等を高精密に測定することができる。

図５は、本発明の更に別の実施例を示す。この例では、金型５０が、例えばカメラ付き携帯電話のカメラ装置に用いられる非球面の対物レンズの凸面（図示せず）に対応する凹面５１を有する。この金型５０の場合、従来の形状測定装置では接触子自体が金型５０に入らず、金型５０の形状や凹凸の傾斜を測定できないことがあった。しかし、本発明の形状測定装置においては、第１接触子５３として針状接触子を用いている。その針状の第１接触子５３を支持する支持部材が基部５８に対して支点５５を中心として回動可能な回動部材５４として構成されている。第１接触子５３を金型５０の凹面５１に接触させる。針状の第１接触子５３の裏側の対応するところに、回動部材５４を介在する形で、球状の第２接触子５６を配置している。そして、針状の第１接触子５３の移動（円弧状運動）を球状の第２接触子５６に伝達することで、金型５０の凹面５１の形状や凹凸の傾斜などを測定する。５７はリニア側長器の棒状部材の一部を示す。

また、図６は、図５の実施例とは金型の形状が異なる本発明の更に別の実施例を示す。この例では、針状の第１接触子５３を金型６０の凸面６１に接触させ、針状の第１接触子５３の移動（円弧状運動）を球状の第２接触子５６に伝達することで、金型６０の凸面６１の形状や凹凸の傾斜などを測定する。この場合、凸面６１と平坦面６３の境界付近にも針状の第１接触子５３を的確に接触させることができるので、凸面６１と平坦面６３の境界及び凹凸の傾斜が例えば６０度以上の高接触角の非球面形状の振れや傾斜の度合い等を高精度に測定することができる。

非球面レンズをレンズ取り付け部材であるバキュームチャック（吸着治具）に取り付けているレンズ芯取り装置を示す。 本発明に係るレンズ芯取り装置におけるレンズ振れ測定装置の第１実施例を示す。 本発明に係るレンズ芯取り装置におけるレンズ振れ測定装置の第２実施例を示す。 本発明に係るレンズ芯取り装置におけるレンズ振れ測定装置の第２実施例の変形例である第３実施例を示す。 凹面金型の形状を測定する第４実施例の形状測定装置を示す。 凸面金型の形状を測定する第５実施例の形状測定装置を示す。 従来のレンズ芯取り装置の形状測定を備えた形状測定部を示す。 従来のレンズ芯取り装置の形状測定部の形状測定先端を示す。

符号の説明

１０ 非球面レンズ
１０ａ 第１面
１０ｂ 第２面
１０ｃ コバ面
１１ バキュームチャック
１２ 通路
１３ 空気
１４ ベルクランプ
２１ 形状測定装置
２２ 第１接触子
２３ 回動部材
２３ａ 支点
２３ｂ 接触面
２３ｃ 板状部材
２４ 棒状部材
２４ａ 第２接触子
２６ リニア測長器
２６ａ 基部

Claims (14)

1. レンズ取り付け部材（１１）の取り付け面（１１ａ）にレンズ（１０）の第１面（１０ａ）を取り付けて、レンズ（１０）がどの程度ずれてレンズ取り付け部材（１１）の取り付け面（１１ａ）に取り付けられているかを測定するレンズ振れ測定装置であって、支点（２３ａ）を中心として回動可能な回動部材（２３）と、回動部材（２３）の一部に固定されていて、レンズ（１０）の第２面（１０ｂ）に接触する第１接触子（２２）と、回転部材（２３）の接触面（２３ｂ）に接触する第２接触子（２４ａ）とを有し、第２接触子（２４ａ）の直線的な動きにより、回動部材（２３）を支点（２３ａ）を中心として回動させ、第１接触子（２２）をレンズ（１０）の第２面（１０ｂ）に接触させ、レンズ（１０）のずれを測定することを特徴とするレンズ振れ測定装置。
2. 請求項１に記載のレンズ芯取り装置において、リニア測長器（２６）が直線的に動く棒状部材（２４）を有し、その棒状部材（２４）の先端に第２接触子（２４ａ）が一体的に又は別体として設けられていて、その第２接触子（２４ａ）により回動部材（２３）を接触しながら押圧して、支点（２３ａ）を中心として回動部材（２３）を回動させることを特徴とするレンズ振れ測定装置。
3. 請求項１または２に記載のレンズ振れ測定装置において、回動部材（２３）は、一端が突出した形状になっており、その突出した形状の一端を支点（２３ａ）として回動部材（２３）の全体が旋回可能になっていることを特徴とするレンズ振れ測定装置。
4. レンズ取り付け部材（１１）の取り付け面（１１ａ）にレンズ（１０）の第１面（１０ａ）を取り付けて、レンズ（１０）がどの程度ずれてレンズ取り付け部材（１１）の取り付け面（１１ａ）に取り付けられているかを測定するレンズ振れ測定装置であって、レンズ（１０）の第２面（１０ｂ）に接触する第１接触子（２２）を備えていて、支点（２３ａ）を中心として回動する回動部材（２３）と、その回動部材（２３）の接触面（２３ｂ）に接触する第２接触子（２４ａ）を備えたリニア測長器（２６）を有し、第２接触子（２４ａ）の直線的な動きにより、回動部材（２３）を支点（２３ａ）を中心として回動させ、第１接触子（２２）をレンズ（１０）の第２面（１０ｂ）に接触させ、レンズ（１０）のずれを測定することを特徴とするレンズ振れ測定装置。
5. 第１接触子（２２）の旋回運動の軌跡上に第２接触子（２４ａ）の接触点を配置することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ振れ測定装置。
6. 第１接触子（２２）の旋回運動の軌跡と異なる軌跡上に第２接触子（２４a）の接触点を配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ振れ測定装置。
7. 第１接触子（２２）が球状であることを特徴とする、請求項1〜６のいずれか１項に記載のレンズ振れ測定装置。
8. 第２接触子（２４a）が球状であることを特徴とする、請求項1〜７のいずれか1項に記載のレンズ振れ測定装置。
9. 第２接触子（２４a）が棒状部材２４の先端に形成された丸み部分で形成されていることを特徴とする、請求項1〜７のいずれか1項に記載のレンズ振れ測定装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のレンズ振れ測定装置を備え、レンズ（１０）の芯取りを行うことを特徴とするレンズ芯取り装置。
11. 支点（２３ａ）を中心として回動可能な回動部材（２３）と、回動部材（２３）の一部に固定されていて、測定対象（１０）の第２面（１０ｂ）に接触する第１接触子（２２）と、回転部材（２３）の接触面（２３ｂ）に接触する第２接触子（２４ａ）とを有し、第２接触子（２４ａ）の直線的な動きにより、回動部材（２３）を支点（２３ａ）を中心として回動させ、第１接触子（２２）を測定対象（１０）の第２面（１０ｂ）に接触させ、測定対象を測定することを特徴とする形状測定装置。
12. リニア測長器（２６）が直線的に動く棒状部材（２４）を有し、その棒状部材（２４）の先端に第２接触子（２４ａ）が一体的に又は別体として設けられていて、その第２接触子（２４ａ）により回動部材（２３）を接触しながら押圧して、支点（２３ａ）を中心として回動部材（２３）を回動させることを特徴とする請求項１１に記載の形状測定装置。
13. 第１接触子（２２）と第２接触子（２４a）の少なくとも一方が球状であることを特徴とする形状測定装置。
14. 金型の凹凸形状を測定することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の形状測定装置。

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