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JP2006112811A - Mirror frame and decentration measuring method - Google Patents

Mirror frame and decentration measuring method Download PDF

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JP2006112811A
JP2006112811A JP2004297626A JP2004297626A JP2006112811A JP 2006112811 A JP2006112811 A JP 2006112811A JP 2004297626 A JP2004297626 A JP 2004297626A JP 2004297626 A JP2004297626 A JP 2004297626A JP 2006112811 A JP2006112811 A JP 2006112811A
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frame
lens
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measurement
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JP2004297626A
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Kazuhide Yamazaki
和秀 山崎
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Olympus Corp
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Olympus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a decentration measuring method or the like capable of measuring a decentration amount always highly accurately, regardless of a shape error of the surface to be inspected. <P>SOLUTION: This method has a first reference object position measuring process for measuring positions of three balls 100d or the like provided on a lens frame 100c; an optical element shape measuring process for measuring the shape of a prescribed surface of a lens 100; a measuring coordinate system calculation process for calculating the position of a measuring coordinate system relative to the lens frame 100c; a coordinate conversion calculation process for performing coordinate conversion of a measurement result in the optical element shape measuring process into the measuring coordinate system; a support process for supporting the lens frame 100c by a fixing frame 140 (mounting part 160); a second reference object position measuring process for measuring the position of the ball 100d of the supported lens frame 100c; a first frame body decentration amount calculation process for calculating the decentration amount to a reference axis 160a of the lens frame 100c; and an optical element decentration amount calculation process for calculating the decentration amount of the lens 100 to the reference axis 160a. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学素子を保持する鏡枠、及びこの鏡枠内の所定位置に配置された光学素子の偏心量を測定する方法に関する。   The present invention relates to a lens frame that holds an optical element, and a method for measuring the amount of eccentricity of an optical element disposed at a predetermined position in the lens frame.

従来、鏡枠内の所定位置に配置された光学系の偏心量を測定する方法が知られている。ここで、測定対象である光学系は、複数のレンズ(複数の被検面)で構成されている。代表的な、偏心測定方法として、オートコリメーション法を用いた技術が提案されている。オートコリメーション法を用いた偏心測定では、測定対象である各被検面の近軸曲率中心位置に、光を照射する。そして、各被検面での反射光の像位置を検出する。更に、像位置に基づいて、所定の基準軸に対する各被検面の偏心を計算する。   Conventionally, a method of measuring the amount of eccentricity of an optical system arranged at a predetermined position in a lens frame is known. Here, the optical system to be measured is composed of a plurality of lenses (a plurality of test surfaces). As a typical eccentricity measuring method, a technique using an autocollimation method has been proposed. In the eccentricity measurement using the autocollimation method, light is irradiated to the center position of the paraxial curvature of each test surface to be measured. Then, the image position of the reflected light on each test surface is detected. Further, the eccentricity of each test surface with respect to a predetermined reference axis is calculated based on the image position.

ここで、被検面が非球面のときを考える。このとき、被検面の偏心は、近軸曲率中心の位置と、非球面軸の傾きとの両者を測定する必要がある。そこで、測定対象となる光学系が非球面を含んでいるときに、光学系(被検面)の偏心を測定する偏心測定方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1では、図13に示すように、球面と非球面とから構成される被検レンズ系1の、基準軸2に対する各被検面の偏心を、オートコリメーション法を用いて測定する。ここで、被検面は、4つのレンズ面S1、S2、S3、S4である。そして、レンズ面S1、S3は非球面、レンズ面S2、S4は球面である。 Here, consider the case where the test surface is an aspherical surface. At this time, the eccentricity of the test surface needs to measure both the position of the paraxial curvature center and the inclination of the aspherical axis. Therefore, an eccentricity measuring method for measuring the eccentricity of the optical system (surface to be measured) when the optical system to be measured includes an aspherical surface has been proposed (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, as shown in FIG. 13, the decentering of each test surface with respect to the reference axis 2 of the test lens system 1 composed of a spherical surface and an aspherical surface is measured using an autocollimation method. Here, the test surfaces are four lens surfaces S 1 , S 2 , S 3 and S 4 . The lens surfaces S 1 and S 3 are aspheric surfaces, and the lens surfaces S 2 and S 4 are spherical surfaces.

まず、被検面が球面のとき、例えばレンズ面S2については、曲率中心S2’の像位置を反射光により検出する。これにより、レンズ面S2の基準軸2に対する偏心量を求める。また、被検面が非球面のとき、例えばレンズ面S1については、近軸曲率中心S1’の像位置を反射光により検出する。同時に、レンズ面S1の非球面軸S1”から所定距離だけ離れた非球面部分の曲率中心の像位置を検出する。そして、レンズ面S1の近軸曲率中心S1’の位置と非球面軸S1”の傾きとを演算する。この結果、レンズ面S1の基準軸2に対する偏心を計算する。このようにして、各レンズ面の基準軸に対するチルト量ε1、ε3、シフト量σ1、σ2、σ3、σ4等を求める。 First, when the test surface is a spherical surface, for example, for the lens surface S 2 , the image position of the center of curvature S 2 ′ is detected by reflected light. Thereby, the amount of eccentricity of the lens surface S 2 with respect to the reference axis 2 is obtained. When the test surface is aspheric, for example, for the lens surface S 1 , the image position of the paraxial center of curvature S 1 ′ is detected by reflected light. At the same time, detects the image position of the center of curvature of the aspherical portion a predetermined distance from the aspherical axis S 1 "of the lens surface S 1. Then, the paraxial curvature center S 1 'position and the non-lens surface S 1 The slope of the spherical axis S 1 ″ is calculated. As a result, the eccentricity of the lens surface S 1 with respect to the reference axis 2 is calculated. In this way, the tilt amounts ε 1 , ε 3 , shift amounts σ 1 , σ 2 , σ 3 , σ 4, etc. with respect to the reference axis of each lens surface are obtained.

特開平9−325085号公報JP-A-9-325085

上述したように、図13に示した従来技術では、被検面が非球面のとき、非球面軸から所定距離だけ離れた非球面部分の曲率中心の位置を検出して、非球面軸の傾きを求めている。具体的には、被検面の非球面軸を中心とした、所定の輪帯状部分での反射光の像の重心位置を検出する。そして、像の重心位置に基づいて非球面軸を計算する。ここで、測定した非球面の輪帯状部分が凹凸等の形状誤差を有しているときがある。このような形状誤差があると、反射光の像位置が変化してしまう。このため、被検面の非球面軸を正確に求めることができない。また、被検面の近軸領域に凹凸等の形状誤差が生じているときもある。このとき、近軸曲率中心の像位置が変化してしまう。このため、被検面の近軸曲率中心の位置を正確に求めることができない。従って、従来技術の偏心測定方法は、被検面に形状誤差が存在すると、高精度に偏心量を求めることができずに問題である。   As described above, in the prior art shown in FIG. 13, when the test surface is an aspherical surface, the position of the center of curvature of the aspherical portion separated by a predetermined distance from the aspherical surface is detected, and the inclination of the aspherical axis is detected. Seeking. Specifically, the position of the center of gravity of the image of the reflected light at a predetermined annular zone portion around the aspherical axis of the test surface is detected. Then, the aspheric axis is calculated based on the position of the center of gravity of the image. Here, there are cases where the measured aspherical ring-shaped portion has a shape error such as unevenness. If there is such a shape error, the image position of the reflected light changes. For this reason, the aspherical axis of the test surface cannot be obtained accurately. In addition, there may be a case where a shape error such as unevenness occurs in the paraxial region of the test surface. At this time, the image position of the paraxial curvature center changes. For this reason, the position of the paraxial curvature center of the test surface cannot be obtained accurately. Therefore, the conventional eccentricity measuring method has a problem that the amount of eccentricity cannot be obtained with high accuracy if there is a shape error on the surface to be measured.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被検面の形状誤差に関わらず、常に高精度に偏心量を測定できる偏心測定方法、及びこの偏心測定方法に用いる鏡枠を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides an eccentricity measuring method capable of always measuring the amount of eccentricity with high accuracy regardless of the shape error of the surface to be measured, and a lens frame used for the eccentricity measuring method. For the purpose.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、第1の本発明によれば、光学素子を保持し、少なくとも3つの基準物を備える第1の枠体と、第1の枠体を支持する第2の枠体とからなることを特徴とする鏡枠を提供できる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the first aspect of the present invention, the first frame body that holds the optical element and includes at least three reference objects, and the first frame body are supported. It is possible to provide a lens frame characterized by comprising the second frame body.

また、本発明の好ましい態様によれば、基準物は、球または半球の形状を有していることが望ましい。さらに、本発明の好ましい態様によれば、第2の枠体は、第1の枠体が備える基準物と対向する位置に開口部を有していることが望ましい。加えて、本発明の好ましい態様によれば、第2の枠体は、複数の第1の枠体を支持することが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the reference object has a spherical or hemispherical shape. Furthermore, according to the preferable aspect of this invention, it is desirable for the 2nd frame to have an opening part in the position facing the reference | standard thing with which a 1st frame is equipped. In addition, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the second frame supports a plurality of first frames.

また、本発明の好ましい態様によれば、第1の枠体の外周部に形成されているカムピンと、第2の枠体の内周部に形成されているカム溝とをさらに有し、第1の枠体は、第2の枠体に対して光学素子の光軸に沿った方向に移動可能に支持されていることが望ましい。さらに、本発明の好ましい態様によれば、第1の枠体は、第2の枠体に対して固着されていることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the cam frame further includes a cam pin formed on the outer peripheral portion of the first frame body, and a cam groove formed on the inner peripheral portion of the second frame body, It is desirable that the first frame is supported so as to be movable in the direction along the optical axis of the optical element with respect to the second frame. Furthermore, according to a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the first frame is fixed to the second frame.

また、第2の本発明によれば、第1の枠体が備える少なくとも3つの基準物の位置を測定する第1の基準物位置測定工程と、第1の枠体が保持する光学素子の所定面の形状を測定する光学素子形状測定工程と、第1の基準物位置測定工程の測定結果に基づいて第1の枠体に関する測定座標系の位置を計算する測定座標系計算工程と、光学素子形状測定工程の測定結果を測定座標系に座標変換する座標変換計算工程と、第2の枠体により第1の枠体を支持する支持工程と、支持されている第1の枠体の基準物の位置を測定する第2の基準物位置測定工程と、第2の基準物位置測定工程の測定結果に基づいて第1の枠体の基準軸に対する偏心量を算出する第1枠体偏心量計算工程と、基準軸に対する光学素子の偏心量を計算する光学素子偏心量計算工程とを有することを特徴とする偏心測定方法を提供できる。   According to the second aspect of the present invention, the first reference object position measuring step for measuring the positions of at least three reference objects provided in the first frame, and the predetermined optical element held by the first frame. An optical element shape measuring step for measuring the shape of the surface, a measurement coordinate system calculating step for calculating the position of the measurement coordinate system with respect to the first frame based on the measurement result of the first reference object position measuring step, and the optical element A coordinate conversion calculation step for converting the measurement result of the shape measurement step into a measurement coordinate system, a support step for supporting the first frame by the second frame, and a reference object for the first frame supported A second reference object position measuring step for measuring the position of the first frame, and a first frame eccentricity calculation for calculating an eccentric amount with respect to the reference axis of the first frame based on the measurement results of the second reference object position measuring step Optical element eccentricity meter that calculates the process and the amount of eccentricity of the optical element with respect to the reference axis That a step can be provided an eccentric measurement method comprising.

また、本発明の好ましい態様によれば、基準軸は、前記第2の枠体により定められることが望ましい。さらに、本発明の好ましい態様によれば、基準物は、球または半球の形状を有していることが望ましい。加えて、本発明の好ましい態様によれば、第2の基準物位置測定工程は、第2の枠体を所定軸の回りに回転して基準物の位置を測定することが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the reference axis is determined by the second frame body. Furthermore, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the reference object has a spherical or hemispherical shape. In addition, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the second reference object position measuring step measures the position of the reference object by rotating the second frame around a predetermined axis.

また、本発明の好ましい態様によれば、第1の基準物位置測定工程と第2の基準物位置測定工程とにおいて、プローブを基準物に接触させて基準物の中心位置を測定することが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable to measure the center position of the reference object by bringing the probe into contact with the reference object in the first reference object position measuring step and the second reference object position measuring step. .

また、本発明の好ましい態様によれば、第2の基準物位置測定工程において、干渉計により基準物に測定光を照射して基準物の中心位置を測定することが望ましい。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, in the second reference object position measurement step, it is desirable to measure the center position of the reference object by irradiating the reference object with measurement light using an interferometer.

また、本発明の好ましい態様によれば、基準物は磁性体で構成されており、第2の基準物位置測定工程において、磁気センサにより基準物の位置を測定することが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the reference object is made of a magnetic material, and it is desirable to measure the position of the reference object with a magnetic sensor in the second reference object position measurement step.

また、第3の本発明によれば、少なくとも3つの基準物と光学素子との位置関係を測定する第1の位置関係測定工程と、基準物と枠体との位置関係を測定する第2の位置関係測定工程と、第1の位置関係測定工程の測定結果と第2の位置関係測定工程の測定結果とに基づいて、光学素子の枠体に対する偏心量を計算する偏心量計算工程とを有することが望ましい。   Further, according to the third aspect of the present invention, the first positional relationship measuring step for measuring the positional relationship between at least three reference objects and the optical element, and the second measuring method for measuring the positional relationship between the reference object and the frame. A positional relationship measurement step, and an eccentricity amount calculation step of calculating an eccentricity amount with respect to the frame of the optical element based on the measurement result of the first positional relationship measurement step and the measurement result of the second positional relationship measurement step. It is desirable.

第1の本発明によれば、第1の枠体は、レンズ等の光学素子を保持する。また、第1の枠体は、少なくとも3つの基準物を備えている。さらに、第1の枠体は、第2の枠体に支持されている。プローブ等を用いる3次元形状測定機により、光学素子と基準物とを測定する。これにより、光学素子と基準物との相対的な位置関係を計算できる。また、第1の枠体が第2の枠体に支持されている状態で、例えば3次元形状測定機により基準物を測定する。これにより、第2の枠体と第1の枠体との相対的な位置関係を計算できる。そして、第2の枠体と光学素子との相対的な位置関係も計算できる。この結果、本発明によれば被検面である光学素子の形状誤差に関わらず、常に高精度に偏心量を測定できる。   According to the first aspect of the present invention, the first frame body holds an optical element such as a lens. The first frame includes at least three reference objects. Furthermore, the first frame is supported by the second frame. An optical element and a reference object are measured by a three-dimensional shape measuring machine using a probe or the like. Thereby, the relative positional relationship between the optical element and the reference object can be calculated. In addition, in a state where the first frame is supported by the second frame, the reference object is measured by, for example, a three-dimensional shape measuring machine. Thereby, the relative positional relationship between the second frame and the first frame can be calculated. The relative positional relationship between the second frame and the optical element can also be calculated. As a result, according to the present invention, the amount of eccentricity can always be measured with high accuracy regardless of the shape error of the optical element that is the test surface.

また、第2の本発明によれば、第1の基準物位置測定工程と光学素子形状測定工程により、例えば、3次元形状測定機により、少なくとも3つの基準物と、光学素子の表面形状とをそれぞれ測定する。そして、測定座標系計算工程により、基準物で定まる測定座標系を計算できる。また、座標変換計算工程により、測定座標系に対する光学素子の相対的な位置関係を求めることができる。さらに、第2の基準物位置測定工程では、例えば3次元形状測定機により第2の枠体に支持されている状態の第1の枠体の基準物の位置を測定する。そして、第1枠体偏心量計算工程において、第1の枠体の基準軸に対する相対的な位置関係を計算できる。最後に、光学素子偏心量計算工程により、基準軸に対する光学素子の偏心量を求める。これにより、第2の枠体と光学素子との相対的な位置関係を知ることができる。この結果、本発明によれば、被検面である光学素子の形状誤差に関わらず、高精度に偏心量を測定できるという効果を奏する。   Further, according to the second aspect of the present invention, at least three reference objects and the surface shape of the optical element are obtained by the first reference object position measuring step and the optical element shape measuring step, for example, by a three-dimensional shape measuring machine. Measure each. The measurement coordinate system determined by the reference object can be calculated by the measurement coordinate system calculation step. In addition, the relative positional relationship of the optical element with respect to the measurement coordinate system can be obtained by the coordinate conversion calculation process. Further, in the second reference object position measuring step, the position of the reference object of the first frame body that is supported by the second frame body is measured by, for example, a three-dimensional shape measuring machine. In the first frame eccentricity calculation step, the relative positional relationship of the first frame relative to the reference axis can be calculated. Finally, the amount of eccentricity of the optical element with respect to the reference axis is obtained by the optical element eccentricity calculating step. Thereby, the relative positional relationship between the second frame and the optical element can be known. As a result, according to the present invention, there is an effect that the amount of eccentricity can be measured with high accuracy regardless of the shape error of the optical element that is the test surface.

また、第3の本発明によれば、第1の位置関係測定工程により、基準物と光学素子との相対的な位置関係を求めることができる。さらに、第2の位置関係測定工程により、基準物と枠体との相対的な位置関係を求めることができる。そして、偏心量計算工程により、光学素子の枠体に対する偏心量を計算できる。この結果、本発明によれば、被検面である光学素子の形状誤差に関わらず、高精度に偏心量を測定できるという効果を奏する。   According to the third aspect of the present invention, the relative positional relationship between the reference object and the optical element can be obtained by the first positional relationship measurement step. Furthermore, the relative positional relationship between the reference object and the frame can be obtained by the second positional relationship measurement step. And the eccentric amount with respect to the frame of an optical element is computable by the eccentric amount calculation process. As a result, according to the present invention, there is an effect that the amount of eccentricity can be measured with high accuracy regardless of the shape error of the optical element that is the test surface.

以下に、本発明に係る鏡枠及び3次元形状測定方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a lens frame and a three-dimensional shape measuring method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1は、本発明の実施例1に係る鏡枠10の断面構成を示す。鏡枠10は、例えば、ズーム機能とフォーカス機能とを有するカメラ用の撮像光学系である。このように、「鏡枠」とは、光学素子と、この光学素子を保持する機構とを含めた、いわゆる鏡筒全体の構成をいう。鏡枠10は、移動枠130と固定枠140とから構成されている。固定枠140の端部には、マウント140dが形成されている。固定枠140は、マウント140dを介して、取り付け部160に固着されている。また、移動枠130は、駆動機構(不図示)により、固定枠140に対して光軸(Z軸)に沿った方向に移動可能に支持されている。なお、固定枠140と取り付け部160とが第2の枠体に対応する。   FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a lens frame 10 according to the first embodiment of the present invention. The lens frame 10 is, for example, an imaging optical system for a camera having a zoom function and a focus function. Thus, the “lens frame” refers to a so-called entire configuration of a lens barrel including an optical element and a mechanism for holding the optical element. The lens frame 10 includes a moving frame 130 and a fixed frame 140. A mount 140 d is formed at the end of the fixed frame 140. The fixed frame 140 is fixed to the mounting portion 160 via the mount 140d. The moving frame 130 is supported by a driving mechanism (not shown) so as to be movable in the direction along the optical axis (Z axis) with respect to the fixed frame 140. Note that the fixed frame 140 and the attachment portion 160 correspond to the second frame.

また、図1において、鏡枠10の設計上の光軸方向をZ軸と、Z軸と直交する方向をX軸と、Z軸とX軸とにそれぞれ直交する方向をY軸とする。さらに、Z軸を回転中心とした回転方向をθ軸とする。取り付け部160と固定枠140とは一体となって、Z軸と平行な基準軸160aを回転中心として、回転駆動部(不図示)によりθ方向に回転可能である。簡単のため、基準軸160aと光軸とは一致したものとして扱う。なお、取り付け部160は、任意の位置で回転動作を停止できる。さらに、ロータリーエンコーダ(不図示)は、取り付け部160と固定枠140とのθ方向の回転角度θを出力する。   In FIG. 1, the design optical axis direction of the lens frame 10 is the Z axis, the direction orthogonal to the Z axis is the X axis, and the direction orthogonal to the Z axis and the X axis is the Y axis. Further, the rotation direction with the Z axis as the rotation center is defined as the θ axis. The attachment portion 160 and the fixed frame 140 are united and can be rotated in the θ direction by a rotation drive portion (not shown) around a reference axis 160a parallel to the Z axis. For simplicity, the reference axis 160a and the optical axis are treated as being coincident. In addition, the attaching part 160 can stop rotation operation in arbitrary positions. Further, the rotary encoder (not shown) outputs a rotation angle θ in the θ direction between the attachment portion 160 and the fixed frame 140.

また、移動枠130の内側には、光学素子である3つのレンズ100、110、120が配置されている。まず、レンズ100について説明する。図3−1は、レンズ100を保持する断面構成を示す。また、図3−2は、レンズ100を基準軸160aの方向から見た正面構成を示す。図3−1において、レンズ100の表面100aと、裏面100bとは、それぞれ球面または非球面である。レンズ100は、レンズ枠100cの内周部に保持されている。レンズ枠100cは第1の枠体に対応する。また、図3−2に示すように、レンズ枠100cの外周部には、基準物である少なくとも3つの球100d、100e、100fが略等間隔に形成されている。さらに、3つの球100d、100e、100fの間には、それぞれ3つのカムピン100gが形成されている。3つの球100d、100e、100fは、それぞれ高い真球度を有する球の形状、または高い真球度の球体の一部、例えば半球の形状である。3つの球100d、100e、100fは、それぞれ接着等によりレンズ枠100cに直接固定する構成、またはネジ等により着脱可能な状態で取り付ける構成とすることができる。さらに、レンズ枠100cが成形品のときは、3つの球100d、100e、100fも同時に一体で成形してもよい。   In addition, three lenses 100, 110, and 120 that are optical elements are arranged inside the moving frame 130. First, the lens 100 will be described. FIG. 3A shows a cross-sectional configuration for holding the lens 100. 3-2 shows a front configuration of the lens 100 viewed from the direction of the reference axis 160a. 3A, the front surface 100a and the back surface 100b of the lens 100 are spherical or aspherical surfaces, respectively. The lens 100 is held on the inner periphery of the lens frame 100c. The lens frame 100c corresponds to the first frame. As shown in FIG. 3-2, at least three spheres 100d, 100e, and 100f, which are reference objects, are formed at substantially equal intervals on the outer periphery of the lens frame 100c. Further, three cam pins 100g are formed between the three balls 100d, 100e, and 100f, respectively. Each of the three spheres 100d, 100e, and 100f has a shape of a sphere having a high sphericity or a part of a sphere having a high sphericity, for example, a hemisphere. The three spheres 100d, 100e, and 100f can be configured to be directly fixed to the lens frame 100c by bonding or the like, or to be detachably attached by screws or the like. Furthermore, when the lens frame 100c is a molded product, the three spheres 100d, 100e, and 100f may be integrally molded at the same time.

図1に示すように、レンズ110も、レンズ100と同様に、表面110aと裏面110bとが球面または非球面からなるレンズである。そして、レンズ110は、レンズ枠110cの内周部に保持されている。レンズ枠110cは第1の枠体に対応する。また、レンズ枠110cの外周部には、基準物である少なくとも3つの球110d、110e、110fが略等間隔に形成されている。図1では、球110dのみを示し、他の2つの球は省略する。さらに、3つの球110d、110e、110fの間には、それぞれ3つのカムピン110gが形成されている。   As shown in FIG. 1, the lens 110 is also a lens in which the front surface 110 a and the back surface 110 b are spherical or aspherical, like the lens 100. The lens 110 is held on the inner periphery of the lens frame 110c. The lens frame 110c corresponds to the first frame. In addition, at least three spheres 110d, 110e, and 110f, which are reference objects, are formed on the outer periphery of the lens frame 110c at substantially equal intervals. In FIG. 1, only the sphere 110d is shown, and the other two spheres are omitted. Further, three cam pins 110g are formed between the three balls 110d, 110e, and 110f, respectively.

レンズ120も、レンズ100と同様に、表面120aと裏面120bとが球面または非球面からなるレンズである。そして、レンズ120は、レンズ枠120cの内周部に保持されている。レンズ枠120cは第1の枠体に対応する。また、レンズ枠120cの外周部には、基準物である少なくとも3つの球120d、120e、120fが略等間隔に形成されている。図1では、球120dのみを示し、他の2つの球は省略する。さらに、3つの球120d、120e、120fの間には、それぞれ3つのカムピン120gが形成されている。   Similarly to the lens 100, the lens 120 is a lens in which the front surface 120a and the back surface 120b are spherical or aspherical. The lens 120 is held on the inner periphery of the lens frame 120c. The lens frame 120c corresponds to the first frame. In addition, at least three spheres 120d, 120e, and 120f, which are reference objects, are formed on the outer periphery of the lens frame 120c at substantially equal intervals. In FIG. 1, only the sphere 120d is shown, and the other two spheres are omitted. Further, three cam pins 120g are formed between the three balls 120d, 120e, and 120f, respectively.

図1を用いて、さらに説明を続ける。移動枠130の内周部には、螺旋状または直線状のカム溝130a、130bが形成されている。同様に、固定枠140の内周部にもカム溝140aが形成されている。レンズ100のカムピン100gの先端と、レンズ110のカムピン110gの先端とは、それぞれ移動枠130のカム溝130aとカム溝130bに係合している。またレンズ120のカムピン120gの先端は、固定枠140のカム溝140aに係合している。鏡枠10内の駆動機構(不図示)により、カムピンとカム溝の組み合わせ等からなる既知の方法により、レンズ100、110、120はそれぞれ鏡枠10内の所定位置に光軸方向(基準軸160a)に沿って移動する。これにより、ズーミング(変倍動作)とフォーカシング(合焦動作)とを行なうことができる。従って、ズーミングやフォーカシングによる異なるレンズ位置における偏心量を測定できるという効果を奏する。   Further description will be continued with reference to FIG. Spiral or linear cam grooves 130 a and 130 b are formed on the inner peripheral portion of the moving frame 130. Similarly, a cam groove 140 a is formed in the inner peripheral portion of the fixed frame 140. The tip of the cam pin 100g of the lens 100 and the tip of the cam pin 110g of the lens 110 are engaged with the cam groove 130a and the cam groove 130b of the moving frame 130, respectively. The tip of the cam pin 120 g of the lens 120 is engaged with the cam groove 140 a of the fixed frame 140. The lens 100, 110, 120 is moved to a predetermined position in the lens frame 10 by a driving mechanism (not shown) in the lens frame 10 by a known method including a combination of a cam pin and a cam groove. ) Thus, zooming (magnification operation) and focusing (focusing operation) can be performed. Therefore, there is an effect that the amount of eccentricity at different lens positions can be measured by zooming or focusing.

さらに、移動枠130には、所定位置に配置されたレンズ100の3つの球100d、100e、100fと対向する位置に、それぞれ3つの開口部130cが形成されている。図1では、1つの開口部130cのみを示し、他の2つの開口部の図示は省略する。また、レンズ110の3つの球110d、110e、110fと対向する位置に3つの開口部130fが形成されている。図1では、1つの開口部130fのみを示し、他の2つの開口部の図示は省略する。   Further, the opening 130c is formed in the moving frame 130 at positions facing the three spheres 100d, 100e, and 100f of the lens 100 arranged at predetermined positions. In FIG. 1, only one opening 130c is shown, and the other two openings are not shown. In addition, three openings 130f are formed at positions facing the three balls 110d, 110e, and 110f of the lens 110. In FIG. 1, only one opening 130f is shown, and the other two openings are not shown.

また、固定枠140には、レンズ110の3つの球110d、110e、110fと対向する位置に、それぞれ3つの開口部140bが形成されている。さらに、固定枠140には、レンズ120の3つの球120d、120e、120fと対向する位置に、それぞれ3つの開口部140eが形成されている。   In addition, three openings 140b are formed in the fixed frame 140 at positions facing the three balls 110d, 110e, and 110f of the lens 110, respectively. Further, three openings 140e are formed in the fixed frame 140 at positions facing the three spheres 120d, 120e, and 120f of the lens 120, respectively.

次に、上述の鏡枠10を用いた偏心測定方法の手順を説明する。図6は、本実施例に係る偏心測定方法の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS601からステップS605までの手順では、レンズ枠100c、110c、120cを鏡枠10に組み込む前の、単体の状態で測定を行なう。次に、レンズ枠単体での測定後、レンズ枠100c、110c、120cを鏡枠10に組み込む。そして、ステップS606からステップS609までの手順において、鏡枠10に組み込まれた状態のレンズ枠100c、110c、120cの測定を行なう。   Next, the procedure of the eccentricity measuring method using the above-described lens frame 10 will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating the procedure of the eccentricity measuring method according to the present embodiment. First, in the procedure from step S601 to step S605, measurement is performed in a single state before the lens frames 100c, 110c, and 120c are incorporated into the lens frame 10. Next, after the measurement with the lens frame alone, the lens frames 100 c, 110 c and 120 c are incorporated into the lens frame 10. Then, in the procedure from step S606 to step S609, the lens frames 100c, 110c, and 120c that are incorporated in the lens frame 10 are measured.

レンズ枠100c、110c、120c単体での測定について説明する。なお、3つのレンズ枠100c、110c、120cのそれぞれについては、同一の測定手順を行なう。このため、レンズ枠100cを代表例にして説明をする。レンズ枠110c、120cについては重複するため説明を省略する。レンズ枠100c、110c、120cは、第1の枠体に対応する。   The measurement with the lens frames 100c, 110c, and 120c alone will be described. The same measurement procedure is performed for each of the three lens frames 100c, 110c, and 120c. For this reason, the lens frame 100c will be described as a representative example. Since the lens frames 110c and 120c are duplicated, description thereof is omitted. The lens frames 100c, 110c, and 120c correspond to the first frame.

まず、レンズ100の表面100aと裏面100bとの偏心測定を行う。レンズ100の表面100aと裏面100bとの偏心測定に関しては、接触式プローブを備える3次元形状測定機を用いる。3次元形状測定機を用いた形状測定の方法は、例えば、特開2000−46543号公報、及び特開2002−71344号公報に開示されている方法を用いる。例えば、3次元形状測定機は、レーザ測長光学系とプローブ170(図2参照)とを備えている。図3−1に示すXYZ座標系において、レーザ測長光学系とプローブとは、XステージとYステージとにより、X軸、Y軸方向に移動する。また、レンズ枠100cは、3次元形状測定機の定盤上に固定されている。プローブは、レンズ枠100cのレンズ100の表面100aに沿って、Z軸方向に移動する。レーザ測長光学系は、公知の干渉法によりプローブのZ座標方向の移動量を測定する。このように、3次元形状測定機は、測定する面上でプローブをX軸、Y軸方向に走査して、XY座標位置でのZ座標データ列を求める。そして、Z座標データの列に基づいて測定する面の形状測定を行なう。   First, the eccentricity measurement of the front surface 100a and the back surface 100b of the lens 100 is performed. For the eccentricity measurement between the front surface 100a and the rear surface 100b of the lens 100, a three-dimensional shape measuring machine equipped with a contact probe is used. As a shape measurement method using a three-dimensional shape measuring machine, for example, methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-46543 and 2002-71344 are used. For example, the three-dimensional shape measuring machine includes a laser length measuring optical system and a probe 170 (see FIG. 2). In the XYZ coordinate system shown in FIG. 3A, the laser measuring optical system and the probe move in the X-axis and Y-axis directions by the X stage and the Y stage. The lens frame 100c is fixed on a surface plate of a three-dimensional shape measuring machine. The probe moves in the Z-axis direction along the surface 100a of the lens 100 of the lens frame 100c. The laser measurement optical system measures the amount of movement of the probe in the Z coordinate direction by a known interference method. Thus, the three-dimensional shape measuring machine scans the probe in the X-axis and Y-axis directions on the surface to be measured, and obtains a Z-coordinate data string at the XY coordinate position. Then, the shape of the surface to be measured is measured based on the Z coordinate data column.

図6に戻って説明を続ける。ステップS601において、レンズ100の表面100aの有効範囲内全面の形状と、3つの球100d、100e、100fの表面形状とを同一の座標系で測定する。ステップS601は、第1の基準物位置測定工程と、光学素子形状測定工程とに対応する。ここで、球100d、100e、100fの表面とは、レンズ100の表面100aと同じ側から観察したときに、認識できる球100d、100e、100fの一部分の領域をいう。具体的には、レンズ100の表面100aを測定しているとき、球100dの表面は、球100dのうち表面100aと同じ側の半球部分である。球100d、100e、100fの大きさは、直径が0.5mm〜5mm程度の大きさである。なお、以下、全ての基準物としての球の大きさも同様である。   Returning to FIG. 6, the description will be continued. In step S601, the shape of the entire surface within the effective range of the surface 100a of the lens 100 and the surface shapes of the three spheres 100d, 100e, and 100f are measured in the same coordinate system. Step S601 corresponds to the first reference object position measuring step and the optical element shape measuring step. Here, the surfaces of the spheres 100d, 100e, and 100f refer to partial regions of the spheres 100d, 100e, and 100f that can be recognized when observed from the same side as the surface 100a of the lens 100. Specifically, when measuring the surface 100a of the lens 100, the surface of the sphere 100d is a hemispherical portion on the same side as the surface 100a of the sphere 100d. The spheres 100d, 100e, and 100f have a diameter of about 0.5 mm to 5 mm. The same applies to the sizes of spheres as all reference objects.

ステップS602において、3つの球100d、100e、100fの表面の形状測定データに基づいて、各球の中心座標を算出する。ここで、高い真円度の球体によれば、その表面形状から中心座標(曲率中心位置)を正確に求めることができる。従って、基準物として、球または球の一部、例えば半球の形状を用いることで、その中心座標を容易かつ高精度に算出できるという効果を奏する。3つの球100d、100e、100fも真円度の高い球なので、本実施例でも高精度な座標測定ができる。次に、算出した3つの球の中心座標を用いて、図4−1に示すように、レンズ枠100cに関する表面測定座標系(X1a,Y1a,Z1a)を決定する。また、レンズ100の表面100aの形状測定データを、表面測定座標系(X1a,Y1a,Z1a)に座標変換する。そして、レンズ100の表面100aの形状及び法線ベクトル(xa,ya,za)を算出する。ステップS602は、表面100aに関する測定座標系計算工程に対応する。 In step S602, the center coordinates of each sphere are calculated based on the surface shape measurement data of the three spheres 100d, 100e, and 100f. Here, according to the high roundness sphere, the center coordinates (curvature center position) can be accurately obtained from the surface shape. Therefore, by using a sphere or a part of a sphere, for example, a hemispherical shape as the reference object, the center coordinates can be easily and accurately calculated. Since the three spheres 100d, 100e, and 100f are also spheres having a high roundness, highly accurate coordinate measurement can be performed in this embodiment. Next, using the calculated center coordinates of the three spheres, a surface measurement coordinate system (X 1a , Y 1a , Z 1a ) related to the lens frame 100c is determined as shown in FIG. Further, the shape measurement data of the surface 100a of the lens 100 is coordinate-converted into a surface measurement coordinate system (X 1a , Y 1a , Z 1a ). Then, the shape and normal vector (x a , y a , z a ) of the surface 100a of the lens 100 are calculated. Step S602 corresponds to a measurement coordinate system calculation step regarding the surface 100a.

次に、図6のステップS603において、レンズ100の裏面100b側を表面100aと同様に測定する。このため、レンズ100を反転して3次元形状測定機のプローブに対向して裏面100bを配置する。レンズ100の裏面100bの有効範囲内全面の形状と、3つの球100d、100e、100fの裏面の形状を同一座標系で測定する。ステップS603は、第1の基準物位置測定工程と、光学素子形状測定工程とに対応する。ここで、球100d、100e、100fの裏面とは、レンズ100の裏面100bと同じ側から観察したときに、認識できる球100d、100e、100fの一部分の領域をいう。例えば、レンズ100の裏面100bを測定しているとき、球100dの裏面は、球100dのうち裏面100bと同じ側の半球部分である。   Next, in step S603 of FIG. 6, the back surface 100b side of the lens 100 is measured in the same manner as the front surface 100a. Therefore, the lens 100 is inverted and the back surface 100b is disposed so as to face the probe of the three-dimensional shape measuring machine. The shape of the entire back surface 100b of the lens 100 within the effective range and the shapes of the back surfaces of the three spheres 100d, 100e, and 100f are measured in the same coordinate system. Step S603 corresponds to the first reference object position measuring step and the optical element shape measuring step. Here, the back surfaces of the spheres 100d, 100e, and 100f refer to partial areas of the spheres 100d, 100e, and 100f that can be recognized when observed from the same side as the back surface 100b of the lens 100. For example, when measuring the back surface 100b of the lens 100, the back surface of the sphere 100d is a hemispherical portion on the same side of the sphere 100d as the back surface 100b.

ステップS604において、測定した3つの球100d、100e、100fの裏面(ステップS601で測定した面と反対側の面)の形状測定データに基づいて、各球の中心座標を算出する。次に、算出した3つの球の中心座標を用いて、図4−2に示すように、裏面測定座標系(X1b,Y1b,Z1b)を決定する。また、レンズ100の裏面100bの形状測定データを、裏面測定座標系(X1b,Y1b,Z1b)に座標変換する。そして、レンズ100の裏面100bの形状及び法線ベクトル(xb,yb,zb)を算出する。ステップS604は、裏面100bに関する測定座標系計算工程に対応する。 In step S604, the central coordinates of each sphere are calculated based on the shape measurement data of the back surfaces of the three measured spheres 100d, 100e, and 100f (the surface opposite to the surface measured in step S601). Next, using the calculated center coordinates of the three spheres, a back surface measurement coordinate system (X 1b , Y 1b , Z 1b ) is determined as shown in FIG. Further, the shape measurement data of the back surface 100b of the lens 100 is coordinate-converted into the back surface measurement coordinate system (X 1b , Y 1b , Z 1b ). The shape and the normal vector of the rear surface 100b of the lens 100 (x b, y b, z b) is calculated. Step S604 corresponds to the measurement coordinate system calculation step for the back surface 100b.

3つの球100d、100e、100fは、それぞれ高い真球度を有している。このため、表面の中心位置と裏面の中心位置とは各々一致する。そして、ステップS605において、ステップS602とステップS604とで算出したデータを用いて、図4−3に示すように、表面測定座標系と裏面測定座標系とを同一座標系(X1,Y1,Z1)に座標変換する。この座標系(X1,Y1,Z1)において、レンズ100の表面100aの形状及び法線ベクトル(Xa,Ya,Za)と、裏面100bの形状及び法線ベクトル(Xb,Yb,Zb)の位置関係を算出する。これにより、3つの球100d、100e、100fで定まる座標系(X1,Y1,Z1)に対するレンズ100の表面100aと裏面100bとの相対的な位置関係、即ち偏心量を求めることができる。ステップS605は、座標変換計算工程に対応する。 The three spheres 100d, 100e, and 100f each have a high sphericity. For this reason, the center position of the front surface and the center position of the back surface are the same. In step S605, using the data calculated in steps S602 and S604, as shown in FIG. 4-3, the front surface measurement coordinate system and the back surface measurement coordinate system are set to the same coordinate system (X 1 , Y 1 , The coordinates are converted into Z 1 ). In this coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ), the shape and normal vector (X a , Y a , Z a ) of the front surface 100a of the lens 100 and the shape and normal vector (X b , The positional relationship of Y b , Z b ) is calculated. Thereby, the relative positional relationship between the front surface 100a and the rear surface 100b of the lens 100 with respect to the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) determined by the three spheres 100d, 100e, 100f, that is, the amount of eccentricity can be obtained. . Step S605 corresponds to a coordinate transformation calculation process.

レンズ枠110cと、レンズ枠120cとについても、それぞれレンズ110、120を保持した状態で、レンズ枠100cと同一の手順でステップS601〜S605までの測定を行なう。これにより、3つのレンズ100、110、120に関して、それぞれレンズ枠100c、110c、120cにおける相対的な位置関係を計算できる。   With respect to the lens frame 110c and the lens frame 120c, the measurement from step S601 to S605 is performed in the same procedure as the lens frame 100c while holding the lenses 110 and 120, respectively. Thereby, the relative positional relationship in the lens frames 100c, 110c, and 120c can be calculated for the three lenses 100, 110, and 120, respectively.

次に、ステップS606において、3つのレンズ枠100c、110c、120cを鏡枠10内に組み込こむ。これにより、鏡枠10は、図1に示すような、撮像光学系としての構成となる。ステップS606は、支持工程に対応する。また、以下のステップS607〜S609においても、上述した接触式のプローブを有する3次元形状測定機を用いる。   Next, in step S606, the three lens frames 100c, 110c, and 120c are assembled into the lens frame 10. Thereby, the lens frame 10 becomes a structure as an imaging optical system as shown in FIG. Step S606 corresponds to a support process. Also in the following steps S607 to S609, the three-dimensional shape measuring machine having the contact probe described above is used.

ステップS607において、レンズ100、110、120をそれぞれ保持しているレンズ枠100c、110c、120cの基準物である球を測定する。ステップS607は、第2の基準物位置測定工程に対応する。なお、3つのレンズ枠100c、110c、120cのそれぞれについては、同一の測定手順を行なう。   In step S607, a sphere that is a reference object of the lens frames 100c, 110c, and 120c holding the lenses 100, 110, and 120 is measured. Step S607 corresponds to the second reference object position measuring step. The same measurement procedure is performed for each of the three lens frames 100c, 110c, and 120c.

図2は、レンズ枠100cに関する測定を行なうときの、レンズ枠100c近傍の構成を示す。固定枠140及び取り付け部160等の構成の図示は省略する。レンズ枠100cの球100dの外周面が、3次元形状測定機(不図示)のプローブ170に対向するように、取り付け部160(図1参照)をθ方向に回転する。球100dに対向する移動枠130の位置には、開口部130cが形成されている。同様に、残りの2つの球100e、100fに対向する移動枠130の位置にも、それぞれ開口部(不図示)が形成されている。このように、移動枠130(第2の枠体に対応)に開口部を設けることで、接触式の3次元形状測定機を用いることができるという効果を奏する。   FIG. 2 shows a configuration in the vicinity of the lens frame 100c when the measurement related to the lens frame 100c is performed. The illustration of the configuration of the fixed frame 140, the attachment portion 160, and the like is omitted. The mounting portion 160 (see FIG. 1) is rotated in the θ direction so that the outer peripheral surface of the sphere 100d of the lens frame 100c faces the probe 170 of a three-dimensional shape measuring machine (not shown). An opening 130c is formed at the position of the moving frame 130 facing the sphere 100d. Similarly, openings (not shown) are also formed at the positions of the moving frame 130 facing the remaining two spheres 100e and 100f. Thus, by providing the opening in the moving frame 130 (corresponding to the second frame), there is an effect that a contact type three-dimensional shape measuring machine can be used.

次に、3次元形状測定機のプローブ170のスタイラス170aを、移動枠130の開口部130cを通して、球100dの表面に接触させる。そして、プローブ170をXY座標面内で走査すると共に、球100dの形状に沿ってZ軸方向に移動させる。スタイラス170aの移動量は、レーザ測長光学系(不図示)により測定される。これにより、球100dの外周面の形状を測定する。   Next, the stylus 170a of the probe 170 of the three-dimensional shape measuring machine is brought into contact with the surface of the sphere 100d through the opening 130c of the moving frame 130. The probe 170 is scanned in the XY coordinate plane and moved in the Z-axis direction along the shape of the sphere 100d. The amount of movement of the stylus 170a is measured by a laser measuring optical system (not shown). Thereby, the shape of the outer peripheral surface of the sphere 100d is measured.

その後、レンズ100の他の球100eがプローブ170に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回りに回転させる。そして、移動枠130の他の開口部(不図示)を通して、プローブ170により第2の球100eの外周面の形状を測定する。さらに、レンズ100の他の球100fがプローブ170に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回りに回転させる。そして、移動枠130のさらに他の開口部(不図示)を通して、プローブ170により第3の球100fの外周面の形状を測定する。ここで、球100d、100e、100fの外周面とは、基準軸160aと直交し、球100d、100e、100fの中心を通る半径方向の外側から見える球100d、100e、100fの一部分の表面領域をいう。   Thereafter, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160a so that the other sphere 100e of the lens 100 faces the probe 170. Then, the shape of the outer peripheral surface of the second sphere 100 e is measured by the probe 170 through another opening (not shown) of the moving frame 130. Further, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160 a so that the other sphere 100 f of the lens 100 faces the probe 170. Then, the shape of the outer peripheral surface of the third sphere 100 f is measured by the probe 170 through another opening (not shown) of the moving frame 130. Here, the outer peripheral surfaces of the spheres 100d, 100e, and 100f are the surface areas of a part of the spheres 100d, 100e, and 100f that are orthogonal to the reference axis 160a and that are visible from the outside in the radial direction passing through the centers of the spheres 100d, 100e, and 100f. Say.

スタイラス170aが接触する領域の大きさを説明する。図10は、球100dを拡大して示す。レンズ枠100c(基準軸160a)に略垂直であり、球100dの中心CTを通る軸XGを考える。軸XGを基準として中心CTを見込む角度θSが、20°≦θS≦45°の条件を満足することが望ましい。このような領域をスタイラス170aで測定することで、中心CTの位置を高精度に算出できる。   The size of the area where the stylus 170a contacts will be described. FIG. 10 shows the sphere 100d in an enlarged manner. Consider an axis XG that is substantially perpendicular to the lens frame 100c (reference axis 160a) and passes through the center CT of the sphere 100d. It is desirable that the angle θS at which the center CT is viewed with respect to the axis XG satisfies the condition of 20 ° ≦ θS ≦ 45 °. By measuring such a region with the stylus 170a, the position of the center CT can be calculated with high accuracy.

図1に戻って説明を続ける。レンズ100の3つの球100d、100e、100fの外周面の形状測定に続けて、次に、第2のレンズ枠110cの3つの球110d、110e、110f(110e、110fの2つは不図示)の外周形状を測定する。球110dに対向する移動枠130の位置には、開口部130f(他の2つの開口部は不図示)が形成されている。同様に、球110dに対向する固定枠140の位置には、開口部140b(他の2つの開口部は不図示)が形成されている。そして、固定枠140の開口部140bと、移動枠130の開口部130fとを通して、プローブ170により第1の球110dの外周面の形状を測定する。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. Following the measurement of the outer peripheral surfaces of the three spheres 100d, 100e, and 100f of the lens 100, the three spheres 110d, 110e, and 110f of the second lens frame 110c (two of 110e and 110f are not shown). Measure the outer periphery shape. An opening 130f (the other two openings are not shown) is formed at the position of the moving frame 130 facing the sphere 110d. Similarly, an opening 140b (the other two openings are not shown) is formed at the position of the fixed frame 140 facing the sphere 110d. Then, the shape of the outer peripheral surface of the first sphere 110 d is measured by the probe 170 through the opening 140 b of the fixed frame 140 and the opening 130 f of the moving frame 130.

その後、レンズ110の第2の球110e(不図示)がプローブ170に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回りに回転させる。そして、固定枠140と移動枠130との他の開口部(不図示)を通して、プローブ170により第2の球110eの外周面の形状を測定する。さらに、レンズ110の第3の球110f(不図示)がプローブ170に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回りに回転させる。そして、固定枠140と移動枠130とのさらに他の開口部(不図示)を通して、プローブ170により第3の球110fの外周面の形状を測定する。   Thereafter, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160a so that the second sphere 110e (not shown) of the lens 110 faces the probe 170. Then, the shape of the outer peripheral surface of the second sphere 110 e is measured by the probe 170 through another opening (not shown) of the fixed frame 140 and the moving frame 130. Further, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160 a so that the third sphere 110 f (not shown) of the lens 110 faces the probe 170. Then, the shape of the outer peripheral surface of the third sphere 110 f is measured by the probe 170 through still another opening (not shown) of the fixed frame 140 and the moving frame 130.

レンズ110の3つの球110d等の外周面の形状測定に続けて、次に、第3のレンズ枠120cの3つの球120d、120e、120f(120e、120fの2つは不図示)の外周形状を測定する。球120dに対向する固定枠140の位置には、開口部140e(他の2つの開口部は不図示)が形成されている。そして、固定枠140の開口部140eを通して、プローブ170により第1の球120dの外周面の形状を測定する。   Following the measurement of the shape of the outer peripheral surface of the three spheres 110d and the like of the lens 110, the outer peripheral shape of the three spheres 120d, 120e and 120f (two of 120e and 120f are not shown) of the third lens frame 120c. Measure. An opening 140e (the other two openings are not shown) is formed at the position of the fixed frame 140 facing the sphere 120d. Then, the shape of the outer peripheral surface of the first sphere 120 d is measured by the probe 170 through the opening 140 e of the fixed frame 140.

その後、レンズ120の第2の球120e(不図示)がプローブ170に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回りに回転させる。そして、固定枠140の他の開口部(不図示)を通して、プローブ170により第2の球120eの外周面の形状を測定する。さらに、レンズ120の第3の球120f(不図示)がプローブ170に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回りに回転させる。そして、固定枠140のさらに他の開口部(不図示)を通して、プローブ170により第3の球120fの外周面の形状を測定する。   Thereafter, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160a so that the second sphere 120e (not shown) of the lens 120 faces the probe 170. Then, the shape of the outer peripheral surface of the second sphere 120 e is measured by the probe 170 through another opening (not shown) of the fixed frame 140. Further, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160 a so that the third sphere 120 f (not shown) of the lens 120 faces the probe 170. Then, the shape of the outer peripheral surface of the third sphere 120 f is measured by the probe 170 through another opening (not shown) of the fixed frame 140.

ステップS608において、ステップS607で測定したレンズ100の3つの球100d、100e、100fの外周面の形状測定データから、各球の中心座標を算出する。そして、算出した3つの球100d、100e、100fの中心座標を用いて、図5に示すように、基準軸160aとθ軸とで定まる測定座標系(X,Y,Z)に対する、レンズ100の3つの球100d、100e、100fで定まる座標系(X1,Y1,Z1)の偏心量を算出する。ステップS608は、第1枠体偏心量計算工程に対応する。 In step S608, the center coordinates of each sphere are calculated from the shape measurement data of the outer peripheral surfaces of the three spheres 100d, 100e, and 100f of the lens 100 measured in step S607. Then, using the calculated center coordinates of the three spheres 100d, 100e, and 100f, as shown in FIG. 5, the lens 100 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) determined by the reference axis 160a and the θ axis is used. The amount of eccentricity of the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) determined by the three spheres 100d, 100e, 100f is calculated. Step S608 corresponds to the first frame eccentricity calculation step.

同様に、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ110の3つの球110d等で定まる座標系(X2,Y2,Z2)の偏心量を算出する。さらに、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ120の3つの球120d等で定まる座標系(X3,Y3,Z3)の偏心量を算出する。 Similarly, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 2 , Y 2 , Z 2 ) determined by the three spheres 110d of the lens 110 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) is calculated. Further, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 3 , Y 3 , Z 3 ) determined by the three spheres 120d of the lens 120 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) is calculated.

ここで、各レンズ100、110、120の3つの球は、それぞれ高い真球度を有している。このため、表面の中心位置と、裏面の中心位置と、外周面の中心位置とは、各々一致する。上述したように、ステップS605において、座標系(X1,Y1,Z1)上でのレンズ100の表面100aと裏面100bとの偏心量が求められている。さらに、ステップS608において、測定座標系(X,Y,Z)上での座標系(X1,Y1,Z1)の偏心量が求められている。これにより、ステップ609において、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ100の表面100aと裏面100bとの偏心量を算出できる。ステップS609は、光学素子偏心量計算工程に対応する。レンズ100と同様にして、測定座標系(X,Y,Z)上での、レンズ110の表面110aと裏面110bとの偏心量を算出できる。さらに、レンズ100と同様にして、測定座標系(X,Y,Z)上での、レンズ120の表面120aと裏面120bとの偏心量を算出できる。 Here, the three spheres of the lenses 100, 110, and 120 each have a high sphericity. For this reason, the center position of the front surface, the center position of the back surface, and the center position of the outer peripheral surface are the same. As described above, in step S605, the amount of eccentricity between the front surface 100a and the rear surface 100b of the lens 100 on the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) is obtained. Further, in step S608, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) on the measurement coordinate system (X, Y, Z) is obtained. Thereby, in step 609, the amount of eccentricity between the front surface 100a and the rear surface 100b of the lens 100 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) can be calculated. Step S609 corresponds to an optical element eccentricity calculation step. Similarly to the lens 100, the amount of eccentricity between the front surface 110a and the back surface 110b of the lens 110 on the measurement coordinate system (X, Y, Z) can be calculated. Further, in the same manner as the lens 100, the amount of eccentricity between the front surface 120a and the back surface 120b of the lens 120 on the measurement coordinate system (X, Y, Z) can be calculated.

本実施例によれば、鏡枠10内の所定位置に配置されたレンズ100、110、120の偏心量(被検面の形状及び法線ベクトル)を、各レンズ面の有効範囲全面の形状測定データから求めている。このため、レンズ面に形状誤差が存在しているときでも、この形状誤差も含めたレンズ面の形状測定データを得ることができる。そして、レンズ面の形状測定データから法線ベクトルを求めることができる。従って、レンズ面に形状誤差が存在していても、その形状誤差に影響されることなく、形状誤差を加味した上で偏心量を算出できる。なお、レンズ面の形状は、球面及び非球面のいずれもでも良い。   According to the present embodiment, the amount of eccentricity (the shape of the test surface and the normal vector) of the lenses 100, 110, and 120 arranged at predetermined positions in the lens frame 10 is used to measure the shape of the entire effective range of each lens surface. Seeking from data. Therefore, even when a shape error exists on the lens surface, it is possible to obtain lens surface shape measurement data including the shape error. Then, the normal vector can be obtained from the lens surface shape measurement data. Therefore, even if a shape error exists on the lens surface, the eccentricity can be calculated in consideration of the shape error without being affected by the shape error. The lens surface may be either spherical or aspherical.

また、本実施例では、レンズ100、110、120の単体での表面と裏面との偏心測定(ステップS601〜S605)と、鏡枠10内の所定位置に保持された各レンズ100、110、120間の偏心測定(ステップS606〜S609)とを同一の3次元形状測定機で行っている。このため、1台の3次元形状測定機を用いれば良い。この結果、複数の新たな3次元形状測定機を必要としないので簡便な構成で済む。   In this embodiment, the lenses 100, 110, and 120 are measured as single lenses (steps S 601 to S 605) and the lenses 100, 110, and 120 held at predetermined positions in the lens frame 10 are measured. The same eccentricity measurement (steps S606 to S609) is performed by the same three-dimensional shape measuring machine. For this reason, a single three-dimensional shape measuring machine may be used. As a result, since a plurality of new three-dimensional shape measuring machines are not required, a simple configuration is sufficient.

図7は、本発明の実施例2において、レンズ枠100cに関する測定を行なうときの、レンズ枠100c近傍の構成を示す。固定枠140及び取り付け部160等の構成の図示は省略する。上記実施例1では、接触式のプローブ170を用いてレンズや基準物の表面形状を測定している。これに対して、本実施例では、非接触式のレーザ干渉計により基準物の位置を測定する点が異なる。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 7 shows a configuration in the vicinity of the lens frame 100c when performing measurement related to the lens frame 100c in the second embodiment of the present invention. The illustration of the configuration of the fixed frame 140, the attachment portion 160, and the like is omitted. In the first embodiment, the surface shape of the lens or reference object is measured using the contact type probe 170. In contrast, the present embodiment is different in that the position of the reference object is measured by a non-contact type laser interferometer. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

レーザ光源(不図示)を備える干渉計180は、収束光である測定光180aを球100dに照射する。球100dからの反射光(測定光)と、参照光とにより生ずる干渉縞を検出器(不図示)で検出する。参照光は、干渉計180内の参照面からの反射光である。参照面は高い面精度を有する。測定光180aの集光位置についてさらに説明する。   An interferometer 180 including a laser light source (not shown) irradiates the sphere 100d with measurement light 180a that is convergent light. Interference fringes generated by reflected light (measurement light) from the sphere 100d and reference light are detected by a detector (not shown). The reference light is reflected light from the reference surface in the interferometer 180. The reference surface has high surface accuracy. The condensing position of the measurement light 180a will be further described.

図11は、球100d近傍の拡大図である。球100d等の表面は、干渉計180内の参照面と同程度の曲率半径を有することが望ましい。このため、球100d等の反射率が参照面の反射率と大きく異なる場合は、反射防止膜あるいは反射膜を、球100d等の表面に形成することが望ましい。測定光は2通りの集光位置が考えられる。1番目の集光位置は、いわゆるキャッツアイ・ポイントCEである。2番目の集光位置は球100dの曲率中心位置CTである。測定光L1は、キャッツアイ・ポイントCEへ集光する状態を示す。測定光L2は、曲率中心CTへ集光する状態を示す。ここで、測定光はキャッツアイ・ポイントCEへ集光させるときに比較して曲率中心位置CT(中心座標)へ集光させるほうが測定感度が高い。従って、好ましくは、測定光L2のような曲率中心位置CTへ収束する光を球100dに照射することが望ましい。   FIG. 11 is an enlarged view of the vicinity of the sphere 100d. The surface of the sphere 100d or the like desirably has a radius of curvature comparable to that of the reference surface in the interferometer 180. For this reason, when the reflectance of the sphere 100d or the like is significantly different from the reflectance of the reference surface, it is desirable to form an antireflection film or a reflective film on the surface of the sphere 100d or the like. There are two possible condensing positions for the measurement light. The first focusing position is a so-called cat's eye point CE. The second condensing position is the center of curvature CT of the sphere 100d. The measurement light L1 indicates a state where it is focused on the cat's eye point CE. The measurement light L2 indicates a state of being focused on the curvature center CT. Here, the measurement sensitivity is higher when the measurement light is condensed at the curvature center position CT (center coordinate) than when it is condensed at the cat's eye point CE. Therefore, it is desirable to irradiate the sphere 100d with light that converges to the curvature center position CT such as the measurement light L2.

測定光180aの集光点と、高い真球度を有する球100dの曲率中心とが正確に一致すると、検出される干渉縞が最も少ない状態、即ち縞一色のヌル状態になる。これに対して、測定光180aの集光点と球100dの曲率中心とがずれていると、ずれ量に応じた干渉縞が測定される。干渉計180は、図7におけるZ座標方向とX座標方向とに移動可能に構成されている。干渉計180を移動させながら、干渉縞の変化の様子を検出する。そして、干渉縞がヌル状態となったときの干渉計180の位置を測定する。これにより、干渉計180と球100dとの相対的な位置関係を算出できる。   When the condensing point of the measurement light 180a and the center of curvature of the sphere 100d having high sphericity exactly coincide with each other, a state in which the interference fringes to be detected are the smallest, that is, a null state of one stripe is obtained. On the other hand, when the condensing point of the measurement light 180a and the center of curvature of the sphere 100d are shifted, interference fringes corresponding to the shift amount are measured. Interferometer 180 is configured to be movable in the Z coordinate direction and the X coordinate direction in FIG. While the interferometer 180 is moved, the state of change of the interference fringes is detected. Then, the position of the interferometer 180 when the interference fringe is in the null state is measured. Thereby, the relative positional relationship between the interferometer 180 and the sphere 100d can be calculated.

次に、本実施例に係る偏心測定方法を説明する。ステップS601〜S606までの測定手順は、上記実施例1と同一である。つまり、レンズ枠100c、110c、120cを鏡枠10へ組み込む前の状態で、3次元形状測定機により、レンズ枠100cに関して、保持されているレンズ100と球100d、100e、100fとの表面を測定する。レンズ枠110c、120cに関しても同様の測定を行なう。次に、3つのレンズ枠100c、110c、120cを鏡枠10に組み込む。   Next, the eccentricity measuring method according to the present embodiment will be described. The measurement procedure from step S601 to S606 is the same as that in the first embodiment. That is, before the lens frames 100c, 110c, and 120c are assembled into the lens frame 10, the surfaces of the lens 100 and the balls 100d, 100e, and 100f that are held are measured with respect to the lens frame 100c by the three-dimensional shape measuring machine. To do. The same measurement is performed for the lens frames 110c and 120c. Next, the three lens frames 100 c, 110 c, and 120 c are incorporated into the lens frame 10.

ステップS607において、図7に示すように、レンズ100の球100dの外周面が干渉計180に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回り(θ方向)に回転する。この状態で、干渉計180の測定光180aを、移動枠130の開口部130cを通して、球100dの外周面に照射する。干渉計180をX軸方向とZ軸方向に移動すると共に、取り付け部160をθ方向に回転させる。そして、球100dの外周面での反射光による干渉縞が最も少なくなるように、干渉計180の位置および取り付け部160の回転角度θを微調整する。上述したように、この状態では干渉計180からの測定光の集光位置と、球100dの曲率中心位置CTとが一致している。   In step S607, as shown in FIG. 7, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160a (θ direction) so that the outer peripheral surface of the sphere 100d of the lens 100 faces the interferometer 180. In this state, the measurement light 180a of the interferometer 180 is applied to the outer peripheral surface of the sphere 100d through the opening 130c of the moving frame 130. The interferometer 180 is moved in the X-axis direction and the Z-axis direction, and the attachment portion 160 is rotated in the θ direction. Then, the position of the interferometer 180 and the rotation angle θ of the mounting portion 160 are finely adjusted so that the interference fringes due to the reflected light on the outer peripheral surface of the sphere 100d are minimized. As described above, in this state, the condensing position of the measurement light from the interferometer 180 and the curvature center position CT of the sphere 100d coincide.

このときの干渉計180の(X,Z)座標と取り付け部160のθ座標とを測定する。干渉計180の(X,Z)座標と取り付け部160のθ座標とは、球100dの曲率中心位置CTの座標に対応する。次に、レンズ100の第2の球100eが干渉計180に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回り(θ方向)に回転させる。そして、移動枠130の他の開口部(不図示)を通して、球100eの外周面での反射光による干渉測定を行なう。このとき、検出される干渉縞が最も少なくなるように、干渉計180の位置と取り付け部160の回転角度とを微調整する。そして、球100eの曲率中心位置CTの座標を測定する。   At this time, the (X, Z) coordinates of the interferometer 180 and the θ coordinates of the mounting portion 160 are measured. The (X, Z) coordinates of the interferometer 180 and the θ coordinates of the mounting portion 160 correspond to the coordinates of the curvature center position CT of the sphere 100d. Next, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160a (θ direction) so that the second sphere 100e of the lens 100 faces the interferometer 180. And the interference measurement by the reflected light in the outer peripheral surface of the ball | bowl 100e is performed through the other opening part (not shown) of the moving frame 130. FIG. At this time, the position of the interferometer 180 and the rotation angle of the attachment portion 160 are finely adjusted so that the detected interference fringes are minimized. Then, the coordinates of the curvature center position CT of the sphere 100e are measured.

さらに、レンズ100の第3の球100fが干渉計180に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回り(θ方向)に回転させる。そして、干渉計180からの測定光180aを、移動枠130のさらに他の開口部(不図示)を通して、球100fの外周面からの反射光による干渉測定を行なう。このとき、検出される干渉縞が最も少なくなるように、干渉計180の位置と取り付け部160の回転角度とを微調整する。そして、球100fの曲率中心位置CTの座標を測定する。   Further, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160a (θ direction) so that the third sphere 100f of the lens 100 faces the interferometer 180. Then, the measurement light 180a from the interferometer 180 is subjected to interference measurement by reflected light from the outer peripheral surface of the sphere 100f through still another opening (not shown) of the moving frame 130. At this time, the position of the interferometer 180 and the rotation angle of the attachment portion 160 are finely adjusted so that the detected interference fringes are minimized. Then, the coordinates of the curvature center position CT of the sphere 100f are measured.

ここで、球100d、100e、100fの外周面とは、基準軸160aと直交し、球100d、100e、100fの中心を通る半径方向の外側から見える球100d、100e、100fの一部分の表面領域をいう。   Here, the outer peripheral surfaces of the spheres 100d, 100e, and 100f are the surface areas of a part of the spheres 100d, 100e, and 100f that are orthogonal to the reference axis 160a and that are visible from the outside in the radial direction passing through the centers of the spheres 100d, 100e, and 100f. Say.

第1のレンズ枠100cの3つの球100d、100e、100fの曲率中心位置の測定に続いて、第2のレンズ枠110cについて測定を行なう。図1に示すように、第2のレンズ枠110cに関して、固定枠140の開口部140bと移動枠130の開口部130fとを通して、干渉計180により球110dの曲率中心位置の座標を干渉測定する。第2のレンズ枠110cの他の2つの球に関しても同様に干渉測定を行なって、それぞれの曲率中心位置の座標を測定する。   Following the measurement of the curvature center positions of the three spheres 100d, 100e, and 100f of the first lens frame 100c, the second lens frame 110c is measured. As shown in FIG. 1, with respect to the second lens frame 110c, the interferometer 180 interferometrically measures the coordinates of the center of curvature of the sphere 110d through the opening 140b of the fixed frame 140 and the opening 130f of the moving frame 130. Interference measurement is similarly performed on the other two spheres of the second lens frame 110c, and the coordinates of the respective curvature center positions are measured.

さらに、第3のレンズ枠120cに関して、固定枠140の開口部140eを通して、干渉計180により測定を行う。この測定では、レンズ120の球120dについて、その曲率中心位置の座標を干渉測定する。また、他の2つの球に関しても同様の干渉測定により、それぞれの曲率中心位置の座標を測定する。   Further, the third lens frame 120 c is measured by the interferometer 180 through the opening 140 e of the fixed frame 140. In this measurement, the coordinates of the center of curvature of the sphere 120d of the lens 120 are subjected to interference measurement. Further, the coordinates of the respective curvature center positions are also measured for the other two spheres by the same interference measurement.

そして、ステップS608において、実施例1と同様に、ステップS607で測定したレンズ100の3つの球100d、100e、100fの中心座標データを用いて、図5に示すように、基準軸160aとθ軸とで定まる測定座標系(X,Y,Z)に対する、レンズ100の3つの球100d、100e、100fで定まる座標系(X1,Y1,Z1)の偏心量を算出する。 Then, in step S608, as in the first embodiment, using the central coordinate data of the three spheres 100d, 100e, and 100f of the lens 100 measured in step S607, as shown in FIG. The eccentricity of the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) determined by the three spheres 100d, 100e, 100f of the lens 100 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) determined by

同様に、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ110の3つの球110d等で定まる座標系(X2,Y2,Z2)の偏心量を算出する。さらに、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ120の3つの球120d等で定まる座標系(X3,Y3,Z3)の偏心量を算出する。 Similarly, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 2 , Y 2 , Z 2 ) determined by the three spheres 110d of the lens 110 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) is calculated. Further, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 3 , Y 3 , Z 3 ) determined by the three spheres 120d of the lens 120 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) is calculated.

上述したように、ステップS605において、座標系(X1,Y1,Z1)上でのレンズ100の表面100aと裏面100bとの偏心量が求められている。さらに、ステップS608において、測定座標系(X,Y,Z)上での座標系(X1,Y1,Z1)の偏心量が求められている。これにより、ステップ609において、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ100の表面100aと裏面100bとの偏心量を算出できる。レンズ110、120についても同様である。 As described above, in step S605, the amount of eccentricity between the front surface 100a and the rear surface 100b of the lens 100 on the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) is obtained. Further, in step S608, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) on the measurement coordinate system (X, Y, Z) is obtained. Thereby, in step 609, the amount of eccentricity between the front surface 100a and the rear surface 100b of the lens 100 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) can be calculated. The same applies to the lenses 110 and 120.

本実施例によれば、各レンズ100、110,120間の偏心測定において、干渉計180により各球100d等の曲率中心位置を直接測定している。このため、基準物である球の外周面の形状を測定する必要がない。従って、上記実施例1に比較して、短い測定時間で偏心測定を行なうことができるという効果を奏する。   According to the present embodiment, in the eccentricity measurement between the lenses 100, 110, 120, the center of curvature of each sphere 100d or the like is directly measured by the interferometer 180. For this reason, it is not necessary to measure the shape of the outer peripheral surface of the sphere as a reference object. Therefore, compared to the first embodiment, there is an effect that the eccentricity measurement can be performed in a short measurement time.

また、本実施例では、取り付け部160の基準軸160aに対する各被検面の偏心を算出している。しかしながら、実施例1と同様に、偏心の定義はこれに限らない。例えば、干渉計180の移動軸(X軸およびZ軸)で規定される座標系に対する各レンズ面の偏心量を算出しても良い。さらに、本実施例では、取り付け部160により鏡枠10をθ方向に回転させている。しかしながら、これに限られず、干渉計180を、基準軸160aの回りにθ方向に回転させること、または鏡枠10と干渉計180との両方を相対的にθ方向に回転させることのいずれでも、本実施例と同様の偏心測定が可能である。   In the present embodiment, the eccentricity of each test surface with respect to the reference axis 160a of the attachment portion 160 is calculated. However, as in the first embodiment, the definition of eccentricity is not limited to this. For example, the amount of eccentricity of each lens surface with respect to a coordinate system defined by the movement axes (X axis and Z axis) of the interferometer 180 may be calculated. Further, in the present embodiment, the lens frame 10 is rotated in the θ direction by the mounting portion 160. However, the present invention is not limited to this. Either the interferometer 180 is rotated in the θ direction around the reference axis 160a, or both the lens frame 10 and the interferometer 180 are relatively rotated in the θ direction. Eccentricity measurement similar to the present embodiment is possible.

(変形例)
次に、本実施例の変形例を説明する。図8は、変形例における移動枠130をX軸方向から見た図である。図8において、干渉計180は省略する。移動枠130内のレンズ100は、移動機構(不図示)により、レンズ枠100cの3つのカムピン100gが、移動枠130のカム溝130aに沿って移動できる。これにより、レンズ100は、移動枠130内を回転しながら光軸方向に移動する。このとき、レンズ枠100cの球100dは、図8に示す矢印の方向に螺旋状に移動する。移動枠130の開口部130cは、球100dの移動範囲に合わせた螺旋状の長穴として構成する。移動枠130の他の2つの開口部(不図示)についても同様の螺旋状の長穴とする。そして、レンズ100の他の2つの球に対応する位置に、それぞれ別の干渉計を配置する。このように、本変形例では、合計3台の干渉計を用いる。
(Modification)
Next, a modification of the present embodiment will be described. FIG. 8 is a view of the moving frame 130 in the modification as seen from the X-axis direction. In FIG. 8, the interferometer 180 is omitted. In the lens 100 in the moving frame 130, the three cam pins 100g of the lens frame 100c can move along the cam groove 130a of the moving frame 130 by a moving mechanism (not shown). Thereby, the lens 100 moves in the optical axis direction while rotating in the moving frame 130. At this time, the sphere 100d of the lens frame 100c moves spirally in the direction of the arrow shown in FIG. The opening 130c of the moving frame 130 is configured as a spiral long hole that matches the moving range of the sphere 100d. The other two openings (not shown) of the moving frame 130 have the same spiral long holes. Then, different interferometers are arranged at positions corresponding to the other two spheres of the lens 100, respectively. Thus, in this modification, a total of three interferometers are used.

そして、移動枠130に対してレンズ100を移動させる。レンズの移動に合わせて、3台の干渉計の位置と取り付け部160の回転角度とを調整する。ここで、レンズ100が移動しているときの3つの球100d、100e、100fの位置を、それぞれ3台の干渉計により連続して干渉測定する。これにより、レンズ100の移動に伴う偏心量の変化を連続的に逐次測定することが可能となる。   Then, the lens 100 is moved with respect to the moving frame 130. The position of the three interferometers and the rotation angle of the attachment portion 160 are adjusted in accordance with the movement of the lens. Here, the positions of the three spheres 100d, 100e, and 100f when the lens 100 is moving are continuously measured for interference by three interferometers. Thereby, it becomes possible to continuously and successively measure the change in the amount of eccentricity accompanying the movement of the lens 100.

また、レンズ100が移動枠130内を光軸方向に沿って直線状に移動するときは、移動枠130に形成する開口部130c等の形状も光軸方向に沿って長手方向を有する長穴とする。これにより、レンズ100の移動に伴う偏心量の変化を連続的に逐次測定することが可能となる。以上説明したように、本変形例では、鏡枠10内の所定位置に配置された各レンズに関して、鏡枠10内での移動に伴う偏心量の変化を連続的に逐次測定できるという効果を奏する。   Further, when the lens 100 moves linearly along the optical axis direction within the moving frame 130, the shape of the opening 130c and the like formed in the moving frame 130 is also a long hole having a longitudinal direction along the optical axis direction. To do. Thereby, it becomes possible to continuously and successively measure the change in the amount of eccentricity accompanying the movement of the lens 100. As described above, the present modification has an effect that the change in the amount of eccentricity accompanying the movement in the lens frame 10 can be continuously and successively measured for each lens arranged at a predetermined position in the lens frame 10. .

図9は、本発明の実施例3において、レンズ枠100cに関する測定を行なうときの、レンズ枠100c近傍の構成を示す。固定枠140及び取り付け部160等の構成の図示は省略する。上記実施例1では、接触式のプローブ170を用いてレンズや基準物の表面形状を測定している。これに対して、本実施例では、非接触式の磁気センサ190により基準物の位置を測定する点が異なる。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 9 shows a configuration in the vicinity of the lens frame 100c when performing measurement on the lens frame 100c in the third embodiment of the present invention. The illustration of the configuration of the fixed frame 140, the attachment portion 160, and the like is omitted. In the first embodiment, the surface shape of the lens or reference object is measured using the contact type probe 170. On the other hand, the present embodiment is different in that the position of the reference object is measured by the non-contact type magnetic sensor 190. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施例では、各レンズ枠100c、110c、120cの外周に設けた基準物である3つの球は、磁性体、例えば磁石で構成されている。本実施例では、ステップS607において、3次元形状測定機のプローブ170(図2)の代わりに、磁気センサ190を用いている。磁気センサ190は、磁界の強さを検出する。磁界の強さは、磁石で構成される球100dと磁気センサ190との距離に対応する。このため、磁気センサ190は、球100dとの距離を検出できる。また、磁気センサ190は、X軸方向とZ軸方向とに移動可能に構成されている。   In the present embodiment, the three spheres that are reference objects provided on the outer circumferences of the lens frames 100c, 110c, and 120c are made of a magnetic material, for example, a magnet. In this embodiment, in step S607, a magnetic sensor 190 is used instead of the probe 170 (FIG. 2) of the three-dimensional shape measuring machine. The magnetic sensor 190 detects the strength of the magnetic field. The strength of the magnetic field corresponds to the distance between the sphere 100d formed of a magnet and the magnetic sensor 190. For this reason, the magnetic sensor 190 can detect the distance from the sphere 100d. The magnetic sensor 190 is configured to be movable in the X-axis direction and the Z-axis direction.

次に、本実施例に係る偏心測定方法を説明する。ステップS601〜S606までの測定手順は、上記実施例1と同一である。つまり、レンズ枠100c、110c、120cを鏡枠10へ組み込む前の状態で、3次元形状測定機により、レンズ枠100cに関して、保持されているレンズ100と球100d、100e、100fとの表面を測定する。レンズ枠110c、120cに関しても同様の測定を行なう。次に、3つのレンズ枠100c、110c、120cを鏡枠10に組み込む。   Next, the eccentricity measuring method according to the present embodiment will be described. The measurement procedure from step S601 to S606 is the same as that in the first embodiment. That is, before the lens frames 100c, 110c, and 120c are assembled into the lens frame 10, the surfaces of the lens 100 and the balls 100d, 100e, and 100f that are held are measured with respect to the lens frame 100c by the three-dimensional shape measuring machine. To do. The same measurement is performed for the lens frames 110c and 120c. Next, the three lens frames 100 c, 110 c, and 120 c are incorporated into the lens frame 10.

ステップS607において、図9に示すように、レンズ100の球100dの外周面が、磁気センサ190に対向するように取り付け部160を基準軸160aの回り(θ方向)に回転する。この状態で、磁気センサ190をZ軸方向に移動すると共に、取り付け部160をθ方向に回転させる。そして、磁気センサ190により検出される磁界の強さが最大となるように、磁気センサ190の位置および取り付け部160の回転角度θを微調整する。このときの磁気センサ190のZ座標と磁界の強さ、及び取り付け部180のθ座標を測定する。   In step S607, as shown in FIG. 9, the mounting portion 160 is rotated around the reference axis 160a (θ direction) so that the outer peripheral surface of the sphere 100d of the lens 100 faces the magnetic sensor 190. In this state, the magnetic sensor 190 is moved in the Z-axis direction, and the attachment portion 160 is rotated in the θ direction. Then, the position of the magnetic sensor 190 and the rotation angle θ of the mounting portion 160 are finely adjusted so that the strength of the magnetic field detected by the magnetic sensor 190 is maximized. At this time, the Z coordinate and magnetic field strength of the magnetic sensor 190 and the θ coordinate of the mounting portion 180 are measured.

磁気センサ190のZ座標と取り付け部160のθ座標とは、基準軸160aに対する球100dの方向に対応している。また、磁界の強さは、磁気センサ190と球100dとの距離に対応している。その後、レンズ100の第2の球100eが磁気センサ190に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回りのθ方向に回転させる。磁気センサ190により検出される磁界の強さが最大となるように、磁気センサ190のZ軸方向の位置および取り付け部16の回転角度を微調整する。そして、球100eの位置の座標を測定する。   The Z coordinate of the magnetic sensor 190 and the θ coordinate of the attachment portion 160 correspond to the direction of the sphere 100d with respect to the reference axis 160a. The strength of the magnetic field corresponds to the distance between the magnetic sensor 190 and the sphere 100d. Thereafter, the mounting portion 160 is rotated in the θ direction around the reference axis 160a so that the second sphere 100e of the lens 100 faces the magnetic sensor 190. The position of the magnetic sensor 190 in the Z-axis direction and the rotation angle of the attachment portion 16 are finely adjusted so that the strength of the magnetic field detected by the magnetic sensor 190 is maximized. Then, the coordinates of the position of the sphere 100e are measured.

さらに、レンズ100の第3の球100fが磁気センサ190に対向するように、取り付け部160を基準軸160aの回りのθ方向に回転させる。そして、磁気センサ190により検出される磁界の強さが最大となるように、磁気センサ190のZ軸方向の位置および取り付け部160の回転角度θを微調整する。そして、球100fの位置の座標を測定する。   Further, the mounting portion 160 is rotated in the θ direction around the reference axis 160 a so that the third sphere 100 f of the lens 100 faces the magnetic sensor 190. Then, the position of the magnetic sensor 190 in the Z-axis direction and the rotation angle θ of the attachment portion 160 are finely adjusted so that the strength of the magnetic field detected by the magnetic sensor 190 is maximized. Then, the coordinates of the position of the sphere 100f are measured.

第1のレンズ枠100cの3つの球100d、100e、100fの位置座標の測定に続いて、第2のレンズ枠110cについての測定を行なう。第2のレンズ枠110cに関して、磁気センサ190により球110dの位置座標を非接触で測定する。第2のレンズ枠110cの他の2つの球に関しても同様に非接触で測定を行なって、それぞれの位置座標を測定する。   Following the measurement of the position coordinates of the three spheres 100d, 100e, and 100f of the first lens frame 100c, the measurement of the second lens frame 110c is performed. With respect to the second lens frame 110c, the magnetic sensor 190 measures the position coordinates of the sphere 110d in a non-contact manner. Similarly, the other two spheres of the second lens frame 110c are measured in a non-contact manner, and the respective position coordinates are measured.

さらに、第3のレンズ枠120cに関して、磁気センサ190によりレンズ120の球120dを非接触で測定する。また、他の2つの球に関しても同様の非接触測定により、それぞれの位置座標を測定する。   Further, with respect to the third lens frame 120c, the magnetic sensor 190 measures the sphere 120d of the lens 120 in a non-contact manner. Further, the position coordinates of the other two spheres are measured by the same non-contact measurement.

そして、ステップS608において、実施例1と同様に、ステップS607で測定したレンズ100の3つの球100d、100e、100fの位置座標データを用いて、図5に示すように、基準軸160aとθ軸とで定まる測定座標系(X,Y,Z)に対する、レンズ100の3つの球100d、100e、100fで定まる座標系(X1,Y1,Z1)の偏心量を算出する。 In step S608, as in the first embodiment, the position coordinate data of the three spheres 100d, 100e, and 100f of the lens 100 measured in step S607 is used, as shown in FIG. The eccentricity of the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) determined by the three spheres 100d, 100e, 100f of the lens 100 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) determined by

同様に、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ110の3つの球110d等で定まる座標系(X2,Y2,Z2)の偏心量を算出する。さらに、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ120の3つの球120d等で定まる座標系(X3,Y3,Z3)の偏心量を算出する。 Similarly, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 2 , Y 2 , Z 2 ) determined by the three spheres 110d of the lens 110 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) is calculated. Further, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 3 , Y 3 , Z 3 ) determined by the three spheres 120d of the lens 120 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) is calculated.

上述したように、ステップS605において、座標系(X1,Y1,Z1)上でのレンズ100の表面100aと裏面100bとの偏心量が求められている。さらに、ステップS608において、測定座標系(X,Y,Z)上での座標系(X1,Y1,Z1)の偏心量が求められている。これにより、ステップ609において、測定座標系(X,Y,Z)に対するレンズ100の表面100aと裏面100bとの偏心量を算出できる。 As described above, in step S605, the amount of eccentricity between the front surface 100a and the rear surface 100b of the lens 100 on the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) is obtained. Further, in step S608, the amount of eccentricity of the coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) on the measurement coordinate system (X, Y, Z) is obtained. Thereby, in step 609, the amount of eccentricity between the front surface 100a and the rear surface 100b of the lens 100 with respect to the measurement coordinate system (X, Y, Z) can be calculated.

本実施例によれば、各レンズ100、110、120間の偏心測定において、鏡枠10を透過して磁気センサ190により各球の位置を測定している。このため、鏡枠10を構成する移動枠130や固定枠140に偏心測定用の開口部を設ける必要がない。従って、鏡枠10を製造する工程を簡素化できるという効果を奏する。   According to the present embodiment, in the eccentricity measurement between the lenses 100, 110, 120, the position of each sphere is measured by the magnetic sensor 190 through the lens frame 10. For this reason, it is not necessary to provide an opening for measuring eccentricity in the moving frame 130 and the fixed frame 140 constituting the lens frame 10. Therefore, there is an effect that the process of manufacturing the lens frame 10 can be simplified.

なお、本発明は上述したようなカム構成を有する鏡枠10に限られない。例えば、鏡枠は、固定枠に対してレンズを固着する固定焦点光学系の構成とすることもできる。このときは、組み込んだ状態の固定焦点光学系の偏心量を測定できるという効果を奏する。   The present invention is not limited to the lens frame 10 having the cam configuration as described above. For example, the lens frame can be configured as a fixed focus optical system in which a lens is fixed to the fixed frame. In this case, there is an effect that it is possible to measure the amount of eccentricity of the fixed focus optical system in the assembled state.

上記各実施例では、基準物として各レンズ100、110、120に対して、それぞれ3つの球をレンズ枠100c、110c、120cの外周に設けている。しかしながら、これに限られず、1つのレンズ枠に対して4つ以上の球を設けても良い。基準物である球の数を増やすことで、複数の基準物により測定データを平均化できる。この結果、各座標系の決定の精度をさらに向上させることができる。   In each of the above-described embodiments, three spheres are provided on the outer periphery of the lens frames 100c, 110c, and 120c for the lenses 100, 110, and 120 as reference objects. However, the present invention is not limited to this, and four or more spheres may be provided for one lens frame. By increasing the number of spheres that are reference objects, measurement data can be averaged by a plurality of reference objects. As a result, the accuracy of determining each coordinate system can be further improved.

また、基準物は、球または球の一部に限られない。例えば、3次元形状測定機により測定できる形状であり、かつ基準物の表面と裏面と外周面との形状が既知であれば、基準物の形状は問わない。例えば、基準物は、トーリック面からなるラグビーボール状の形状を有していても良い。   Further, the reference object is not limited to a sphere or a part of the sphere. For example, the shape of the reference object is not limited as long as the shape can be measured by a three-dimensional shape measuring machine and the shapes of the front surface, the back surface, and the outer peripheral surface of the reference object are known. For example, the reference object may have a rugby ball shape formed of a toric surface.

また、上記各実施例では、鏡枠10は3枚のレンズ100、110、120を保持している。しかしながら、レンズの枚数はこれに限定されることなく、何枚で構成されていても良い。また、レンズ面は、球面、非球面に加えて自由曲面でも良い。さらに、レンズとは異なる光学素子、例えば、プリズム、ミラー等を備える光学系でも、本実施例と同様に測定できる。加えて、必ずしも鏡枠10を構成する全ての光学素子に関して偏心測定を行う必要はない。例えば、偏心の影響の寄与度が大きい光学素子だけ偏心測定を行うこともできる。   In each of the above embodiments, the lens frame 10 holds the three lenses 100, 110, and 120. However, the number of lenses is not limited to this, and any number of lenses may be used. The lens surface may be a free-form surface in addition to a spherical surface and an aspheric surface. Further, even in an optical system including an optical element different from the lens, for example, a prism, a mirror, etc., measurement can be performed in the same manner as in the present embodiment. In addition, it is not always necessary to perform the eccentricity measurement on all the optical elements constituting the lens frame 10. For example, the eccentricity measurement can be performed only for an optical element having a large contribution of the influence of the eccentricity.

なお、上記各実施例では、取り付け部160の基準軸160a、即ち固定枠140に対する各レンズ100、110、120の偏心量を算出している。しかしながら、偏心の定義はこれに限られない。例えば、3次元形状測定機が有する座標系に対して各レンズ面の偏心量を算出しても良い。また、最適軸に対する各レンズ面の偏心量を算出することもできる。最適軸としては、各レンズ面の偏心量の自乗和が最小となるような軸を用いることが望ましい。   In each of the above embodiments, the eccentric amount of each lens 100, 110, 120 with respect to the reference axis 160 a of the mounting portion 160, that is, the fixed frame 140 is calculated. However, the definition of eccentricity is not limited to this. For example, the eccentric amount of each lens surface may be calculated with respect to the coordinate system of the three-dimensional shape measuring machine. It is also possible to calculate the amount of eccentricity of each lens surface with respect to the optimum axis. As the optimum axis, it is desirable to use an axis that minimizes the sum of squares of the eccentric amounts of the lens surfaces.

さらに、基準物の数を4つ以上に増加させても良いことを述べたが、これとは反対に、2つ以下に減らしても良い。図12−1、12−2は、基準物である球の数を上記各実施例に比較して減らしたときの構成例を示す。図12−1において、レンズ枠100cは、外周に1つの球100dを備えている。また、図12−2において、レンズ枠100cは、外周に2つの球100d、100eを備えている。なお、図12−1、12−2において、カムピンの記載は省略する。例えば、レンズ枠100c、110c、120cと、各レンズ100、110、120との相対的な位置関係が予め既知の場合がある。この場合は、基準軸と各レンズ100、110、120との相対的な位置関係だけを求めればよい。このようなときは、各レンズ枠に対して1つの球または2つの球を形成しておくことで、各レンズ面の偏心量を算出できる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。   Furthermore, although it has been described that the number of reference objects may be increased to four or more, on the contrary, it may be reduced to two or less. FIGS. 12A and 12B show configuration examples when the number of spheres as reference objects is reduced as compared with the above-described embodiments. In FIG. 12A, the lens frame 100c includes one sphere 100d on the outer periphery. In FIG. 12-2, the lens frame 100c includes two spheres 100d and 100e on the outer periphery. In FIGS. 12A and 12B, the description of the cam pins is omitted. For example, the relative positional relationship between the lens frames 100c, 110c, and 120c and the lenses 100, 110, and 120 may be known in advance. In this case, only the relative positional relationship between the reference axis and each of the lenses 100, 110, 120 needs to be obtained. In such a case, the eccentric amount of each lens surface can be calculated by forming one sphere or two spheres for each lens frame. As described above, the present invention can take various modifications without departing from the spirit of the present invention.

以上のように、本発明は、偏心測定方法、特に被検面の形状誤差に関わらず、常に高精度に偏心量を測定する偏心測定方法に有用である。   As described above, the present invention is useful for an eccentricity measuring method, particularly an eccentricity measuring method that always measures the amount of eccentricity with high accuracy regardless of the shape error of the surface to be measured.

実施例1に係る鏡枠の断面構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a lens frame according to the first embodiment. 実施例1のレンズ枠近傍の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration in the vicinity of a lens frame of Embodiment 1. FIG. レンズ枠単体の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of a lens frame single-piece | unit. レンズ枠単体の正面構成を示す図である。It is a figure which shows the front structure of a lens frame single-piece | unit. レンズ表面の形状測定に関する座標系を示す図である。It is a figure which shows the coordinate system regarding the shape measurement of a lens surface. レンズ裏面の形状測定に関する座標系を示す図である。It is a figure which shows the coordinate system regarding the shape measurement of a lens back surface. レンズの表面と裏面との座標系を示す図である。It is a figure which shows the coordinate system of the surface of a lens, and a back surface. レンズ枠を鏡枠に組み込んだ状態における各レンズ枠の座標系を示す図である。It is a figure which shows the coordinate system of each lens frame in the state which incorporated the lens frame in the mirror frame. 実施例1における偏心測定手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an eccentricity measurement procedure in the first embodiment. 実施例2のレンズ枠近傍の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration in the vicinity of a lens frame of Embodiment 2. FIG. 実施例2の変形例のレンズ枠近傍の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration in the vicinity of a lens frame according to a modification of Example 2. FIG. 実施例3のレンズ枠近傍の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration in the vicinity of a lens frame of Embodiment 3. FIG. 実施例1の球の近傍を示す拡大図である。3 is an enlarged view showing the vicinity of a sphere of Example 1. FIG. 実施例2の球の近傍を示す拡大図である。6 is an enlarged view showing the vicinity of a sphere of Example 2. FIG. 基準物の配置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of arrangement | positioning of a reference | standard thing. 基準物の配置の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of arrangement | positioning of a reference | standard thing. 従来技術の偏心測定方法の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of the eccentricity measuring method of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

100、110、120 レンズ
100a、110a、120a 表面
100b、110b、120b 裏面
100c、110c、120c レンズ枠
100d、110d、120d 第1の球
100e、110e、120e 第2の球
100f、110f、120f 第3の球
100g カムピン
130 移動枠
130a カム溝
130b カム溝
130c 開口部
130f 開口部
140 固定枠
140a カム溝
140b 開口部
140e 開口部
160 取り付け部
160a 基準軸
170 プローブ
170a スタイラス
180 干渉計
180a 測定光
190 磁気センサ

100, 110, 120 Lens 100a, 110a, 120a Front surface 100b, 110b, 120b Back surface 100c, 110c, 120c Lens frame 100d, 110d, 120d First sphere 100e, 110e, 120e Second sphere 100f, 110f, 120f Third Sphere 100 g cam pin 130 moving frame 130 a cam groove 130 b cam groove 130 c opening portion 130 f opening portion 140 fixed frame 140 a cam groove 140 b opening portion 140 e opening portion 160 mounting portion 160 a reference shaft 170 probe 170 a stylus 180 interferometer 180 a measuring light 190 magnetic sensor

Claims (14)

光学素子を保持し、少なくとも3つの基準物を備える第1の枠体と、
前記第1の枠体を支持する第2の枠体とからなることを特徴とする鏡枠。
A first frame holding an optical element and comprising at least three reference objects;
A lens frame comprising a second frame for supporting the first frame.
前記基準物は、球または半球の形状を有していることを特徴とする請求項1に記載の鏡枠。   The lens frame according to claim 1, wherein the reference object has a spherical or hemispherical shape. 前記第2の枠体は、前記第1の枠体が備える前記基準物と対向する位置に開口部を有していることを特徴とする請求項2に記載の鏡枠。   The lens frame according to claim 2, wherein the second frame body has an opening at a position facing the reference object included in the first frame body. 前記第2の枠体は、複数の前記第1の枠体を支持することを特徴とする請求項1に記載の鏡枠。   The lens frame according to claim 1, wherein the second frame body supports a plurality of the first frame bodies. 前記第1の枠体の外周部に形成されているカムピンと、
前記第2の枠体の内周部に形成されているカム溝とをさらに有し、
前記第1の枠体は、前記第2の枠体に対して前記光学素子の光軸に沿った方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の鏡枠。
A cam pin formed on the outer periphery of the first frame;
A cam groove formed on the inner periphery of the second frame,
2. The lens frame according to claim 1, wherein the first frame is supported so as to be movable in a direction along an optical axis of the optical element with respect to the second frame.
前記第1の枠体は、前記第2の枠体に対して固着されていることを特徴とする請求項1に記載の鏡枠。   The lens frame according to claim 1, wherein the first frame is fixed to the second frame. 第1の枠体が備える少なくとも3つの基準物の位置を測定する第1の基準物位置測定工程と、
前記第1の枠体が保持する光学素子の所定面の形状を測定する光学素子形状測定工程と、
前記第1の基準物位置測定工程の測定結果に基づいて前記第1の枠体に関する測定座標系の位置を計算する測定座標系計算工程と、
前記光学素子形状測定工程の測定結果を前記測定座標系に座標変換する座標変換計算工程と、
第2の枠体により前記第1の枠体を支持する支持工程と、
支持されている前記第1の枠体の前記基準物の位置を測定する第2の基準物位置測定工程と、
前記第2の基準物位置測定工程の測定結果に基づいて前記第1の枠体の基準軸に対する偏心量を算出する第1枠体偏心量計算工程と、
前記基準軸に対する前記光学素子の偏心量を計算する光学素子偏心量計算工程とを有することを特徴とする偏心測定方法。
A first reference object position measuring step for measuring positions of at least three reference objects provided in the first frame;
An optical element shape measuring step for measuring a shape of a predetermined surface of the optical element held by the first frame;
A measurement coordinate system calculation step of calculating the position of the measurement coordinate system with respect to the first frame based on the measurement result of the first reference object position measurement step;
A coordinate conversion calculation step for converting the measurement result of the optical element shape measurement step into the measurement coordinate system;
A supporting step of supporting the first frame by a second frame;
A second reference object position measuring step for measuring the position of the reference object of the first frame that is supported;
A first frame eccentricity calculating step for calculating an eccentricity with respect to a reference axis of the first frame based on a measurement result of the second reference object position measuring step;
And a decentering amount calculating step of calculating an decentering amount of the optical element with respect to the reference axis.
前記基準軸は、前記第2の枠体により定められることを特徴とする請求項7に記載の偏心測定方法。   The eccentricity measuring method according to claim 7, wherein the reference axis is defined by the second frame. 前記基準物は、球または半球の形状を有していることを特徴とする請求項7に記載の偏心測定方法。   The eccentricity measuring method according to claim 7, wherein the reference object has a spherical or hemispherical shape. 第2の基準物位置測定工程は、前記第2の枠体を所定軸の回りに回転して前記基準物の位置を測定することを特徴とする請求項7に記載の偏心測定方法。   The eccentricity measuring method according to claim 7, wherein the second reference object position measuring step measures the position of the reference object by rotating the second frame body around a predetermined axis. 前記第1の基準物位置測定工程と前記第2の基準物位置測定工程とにおいて、プローブを前記基準物に接触させて前記基準物の中心位置を測定することを特徴とする請求項7に記載の偏心測定方法。   8. The center position of the reference object is measured by bringing a probe into contact with the reference object in the first reference object position measuring step and the second reference object position measuring step. Eccentricity measurement method. 前記第2の基準物位置測定工程において、干渉計により前記基準物に測定光を照射して前記基準物の中心位置を測定することを特徴とする請求項7に記載の偏心測定方法。   8. The eccentricity measuring method according to claim 7, wherein, in the second reference object position measuring step, the reference object is irradiated with measurement light by an interferometer to measure the center position of the reference object. 前記基準物は磁性体で構成されており、
前記第2の基準物位置測定工程において、磁気センサにより前記基準物の位置を測定することを特徴とする請求項7に記載の偏心測定方法。
The reference object is made of a magnetic material,
The eccentricity measuring method according to claim 7, wherein, in the second reference object position measuring step, the position of the reference object is measured by a magnetic sensor.
少なくとも3つの基準物と光学素子との位置関係を測定する第1の位置関係測定工程と、
前記基準物と枠体との位置関係を測定する第2の位置関係測定工程と、
前記第1の位置関係測定工程の測定結果と前記第2の位置関係測定工程の測定結果とに基づいて、前記光学素子の前記枠体に対する偏心量を計算する偏心量計算工程とを有することを特徴とする偏心測定方法。

A first positional relationship measuring step of measuring a positional relationship between at least three reference objects and the optical element;
A second positional relationship measuring step for measuring the positional relationship between the reference object and the frame;
An eccentric amount calculating step of calculating an eccentric amount of the optical element with respect to the frame based on a measurement result of the first positional relationship measuring step and a measurement result of the second positional relationship measuring step. A characteristic eccentricity measuring method.

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