偏心量计测方法和偏心量计测装置制造方法及图纸

偏心量计测方法对配置在计测轴上的被检光学系统照射光束来计测偏心量，该偏心量计测方法具有以下步骤：取得步骤(S100)，根据从被检光学系统射出的光束取得波面数据；第1提取步骤(S200)，从波面数据中提取规定的像差成分；第2提取步骤(S300)，从规定的像差成分中提取第1像差成分；以及解析步骤(S400)，对与第1像差成分、偏心像差灵敏度和偏心量有关的联立一次方程式进行解析，规定的像差成分是包含由于偏心而产生的像差成分在内的像差成分，第1像差成分是规定的像差成分中的与偏心量的一次方成比例的像差成分，偏心像差灵敏度是与偏心量的一次方成比例的像差灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及偏心量计测方法和偏心量计测装置。
技术介绍
在透镜中，有时在透镜的制造时产生各种误差。并且，光学系统由一个透镜或多个透镜构成，但是，在光学系统中，有时在组装时产生各种误差。作为透镜的制造中的误差，存在透镜面的偏心。并且，作为光学系统的组装中的误差，存在透镜自身的偏心。当在透镜或光学系统中产生偏心时，导致透镜的光学性能或光学系统的光学性能降低。并且，偏心量越大，则光学性能的降低也越大。如果能够得知偏心量，则能够在完成的透镜或光学系统的是否合格的判定中利用该偏心量。这里，是否合格的判定是指，判定完成的透镜或光学系统是否具有期望的光学性能。在偏心量小于规定值的情况下合格，在偏心量大于规定值的情况下不合格。并且，在判定结果为不合格的情况下，能够在透镜的制造装置(研磨装置、成形装置)的调整或光学系统的组装时的调整中利用该偏心量的信息。因此，希望计测偏心量的要求较大。作为计测偏心量的技术，存在专利文献1所记载的计测技术和专利文献2所记载的计测技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第837190号公报专利文献2：日本特许第4260180号公报专利文献1所记载的计测技术使用自准直法。在自准直法中，在光学系统由多个透镜构成的情况下，也能够针对各透镜面计测偏心量。在专利文献2所记载的计测技术中，使用触针式的探针。在该方法中，使探针与透镜面接触，计测透镜面的形状。并且，利用探针计测预先准备的基准部件的形状。然后，通过求出基准部件与透镜面的相对位置偏移，计测偏心量。另外，在专利文献2所记载的计测技术中，能够对2个透镜面计测偏心量。
技术实现思路
专利技术要解决的课题自准直法的前提在于，透镜面为球面。即，自准直法在原理上没有应对非球面的计测。因此，在专利文献1所记载的计测技术中，无法针对非球面透镜、包含非球面透镜的光学系统计测偏心量。该情况下，考虑将非球面的面顶的附近视为球面，进行与球面相同的计测。但是，在这种计测中，当非球面大幅偏心时，产生无法接收来自非球面的反射光的状态。因此，无法针对非球面透镜计测偏心量。并且，在专利文献1所记载的计测技术中，对指标的像进行观察。该情况下，即使能够接收反射光，当非球面量较大时，指标的像大幅模糊。因此，无法针对非球面透镜计测偏心量。并且，在专利文献2的计测技术中，需要使探针接触透镜面。因此，在由多个透镜构成的光学系统中，无法计测所有透镜的偏心量。例如，在光学系统由3个透镜构成的情况下，在中央的透镜的两侧存在透镜。该情况下，无法使探针接触中央的透镜的透镜面。因此，在中央的透镜中，无法计测透镜面的形状。并且，在两侧的透镜中，无法计测与中央的透镜的透镜面对置的透镜面的形状。并且，在计测中，使探针和透镜面相对移动。此时的移动速度为低速，所以，计测时间变长。并且，由于必须计测基准部件的形状，所以，在这方面，计测时间也变长。本专利技术是鉴于这种课题而完成的，其目的在于，提供能够在短时间内计测偏心量而与透镜面的形状和构成光学系统的透镜的数量无关的偏心量计测方法和偏心量计测装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题并实现目的，本专利技术的偏心量计测方法对配置在计测轴上的被检光学系统照射光束来计测偏心量，其特征在于，该偏心量计测方法具有以下步骤：取得步骤，根据从被检光学系统射出的光束取得波面数据；第1提取步骤，从波面数据中提取规定的像差成分；第2提取步骤，从规定的像差成分中提取第1像差成分；以及解析步骤，对与第1像差成分、偏心像差灵敏度和偏心量有关的联立一次方程式进行解析，规定的像差成分是包含由于偏心而产生的像差成分在内的像差成分，第1像差成分是规定的像差成分中的与偏心量的一次方成比例的像差成分，偏心像差灵敏度是与偏心量的一次方成比例的像差灵敏度。并且，本专利技术的偏心量计测装置的特征在于，该偏心量计测装置具有：配置在计测轴的一端的投光系统；配置在计测轴的另一端的受光系统；保持被检光学系统的保持部件；以及与波面计测装置连接的处理装置，保持部件配置在投光系统与受光系统之间，投光系统设置在对被检光学系统照射光束的位置，在处理装置中，执行取得步骤、第1提取步骤、第2提取步骤、解析步骤，在取得步骤中，根据从被检光学系统射出的光束取得波面数据，在第1提取步骤中，从波面数据中提取规定的像差成分，在第2提取步骤中，从规定的像差成分中提取第1像差成分，在解析步骤中，对与第1像差成分、偏心像差灵敏度和偏心量有关的联立一次方程式进行解析，规定的像差成分是包含由于偏心而产生的像差成分在内的像差成分，第1像差成分是规定的像差成分中的与偏心量的一次方成比例的像差成分，偏心像差灵敏度是与偏心量的一次方成比例的像差灵敏度。专利技术效果根据本专利技术，能够提供能够在短时间内计测偏心量而与透镜面的形状和构成光学系统的透镜的数量无关的偏心量计测方法和偏心量计测装置。附图说明图1是示出由于偏心而产生像差的状况的概念图。图2是说明偏心自由度的图，(a)示出球面中的偏心自由度，(b)、(c)示出非球面中的偏心自由度。图3是示出计测系统中的坐标和被检光学系统的偏心的图，(a)是利用透镜面示出偏心的图，(b)是利用球心示出偏心的图。图4是示出本实施方式的计测方法的流程图的图。图5是示出本实施方式的计测方法的流程图的图。图6是示出对被检光学系统照射光束的状况的图，(a)示出来自照射位置P的照射，(b)示出来自照射位置P’的照射。图7是示出本实施方式的计测方法的流程图的图。图8是示出本实施方式的计测方法的流程图的图。图9是说明投光系统中的系统像差的图，(a)示出未产生系统像差的状态，(b)示出在投光系统中产生系统像差的状态。图10是示出受光系统中的系统像差的图，(a)示出传感器部件结构部中的系统像差，(b)示出波面数据取得部中的系统像差。图11是示出预先求出系统像差成分的方法的图。图12是示出第1旋转的图，(a)示出进行第1旋转之前的状态，(b)示出进行第1旋转之后的状态。图13是示出通过第1旋转而使球心变化的状况的图，(a)示出第1旋转前的球心的位置，(b)示出第1旋转后的球心的位置，(c)示出基于第1旋转的球心的移动量。图14是示出在被检光学系统与受光系统之间配置受光光学系统的状况的图。图15是示出第1旋转轴相对于计测轴偏心的状态的图。图16是示出第1旋转轴和计测轴的相对关系的图，(a)示出计测轴与第1旋转轴一致的状态，(b)示出第1旋转轴相对于计测轴倾斜的状态。图17是示出第1旋转轴相对于计测轴抖动的状态的图。图18是示出执行例1的流程图的图。图19是示出执行例2的流程图的图。图20是示出本实施方式的计测方法的流程图的图。图21是示出照射位置的移动的状况的图，(a)示出一个照射位置的移动前的位置，(b)示出一个照射位置的移动后的位置，(c)示出另一个照射位置的移动前的位置，(d)示出另一个照射位置的移动后的位置。图22是示出本实施方式的计测方法的流程图的图。图23是示出照射位置的移动的状况的图，(a)示出一个照射位置的移动前的位置，(b)示出另一个照射位置的移动前的位置，(c)示出一个照射位置的移动后的位置，(d)示出另一个照射位置的移动后的位置。图24是示出照射位置的移动的状况的图，(a)示出照射位置的移动方向为一个方向的情况，(b)示出照射位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏心量计测方法，对配置在计测轴上的被检光学系统照射光束来计测偏心量，其特征在于，所述偏心量计测方法具有以下步骤：取得步骤，根据从所述被检光学系统射出的所述光束取得波面数据；第1提取步骤，从所述波面数据中提取规定的像差成分；第2提取步骤，从所述规定的像差成分中提取第1像差成分；以及解析步骤，对与所述第1像差成分、偏心像差灵敏度和偏心量有关的联立一次方程式进行解析，所述规定的像差成分是包含由于偏心而产生的像差成分在内的像差成分，所述第1像差成分是所述规定的像差成分中的与偏心量的一次方成比例的像差成分，所述偏心像差灵敏度是与偏心量的一次方成比例的像差灵敏度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.03 JP 2014-1379801.一种偏心量计测方法，对配置在计测轴上的被检光学系统照射光束来计测偏心量，其特征在于，所述偏心量计测方法具有以下步骤：取得步骤，根据从所述被检光学系统射出的所述光束取得波面数据；第1提取步骤，从所述波面数据中提取规定的像差成分；第2提取步骤，从所述规定的像差成分中提取第1像差成分；以及解析步骤，对与所述第1像差成分、偏心像差灵敏度和偏心量有关的联立一次方程式进行解析，所述规定的像差成分是包含由于偏心而产生的像差成分在内的像差成分，所述第1像差成分是所述规定的像差成分中的与偏心量的一次方成比例的像差成分，所述偏心像差灵敏度是与偏心量的一次方成比例的像差灵敏度。2.根据权利要求1所述的偏心量计测方法，其特征在于，在所述取得步骤中，从2个照射位置照射所述光束，所述2个照射位置关于所述计测轴对称，在所述第1提取步骤中，从一个照射位置的波面数据和另一个照射位置的波面数据中分别提取所述规定的像差成分。3.根据权利要求2所述的偏心量计测方法，其特征在于，所述规定的像差成分包含第2像差成分，所述第2像差成分是所述规定的像差成分中的与偏心量的二次方成比例的像差成分，物体高坐标是表示所述照射位置的坐标，规定函数是表示所述第2像差成分的函数，是包含所述物体高坐标作为变量的函数，所述第2提取步骤具有第1运算步骤和第2运算步骤，在所述第1运算步骤中，在所述规定函数为奇函数的情况下，取所述一个照射位置的所述规定的像差成分与所述另一个照射位置的所述规定的像差成分之和，在所述第2运算步骤中，在所述规定函数为偶函数的情况下，取所述一个照射位置的所述规定的像差成分与所述另一个照射位置的所述规定的像差成分之差。4.根据权利要求2或3所述的偏心量计测方法，其特征在于，所述取得步骤包含第1旋转，在所述第1旋转中，使所述被检光学系统绕所述计测轴旋转，在同一所述照射位置取得所述第1旋转前的波面数据和所述第1旋转后的波面数据。5.根据权利要求2或3所述的偏心量计测方法，其特征在于，所述取得步骤包含第1旋转，在所述第1旋转中，使所述被检光学系统绕与所述计测轴平行的轴旋转，在同一所述照射位置取得所述第1旋转前的波面数据和所述第1旋转后的波面数据。6.根据权利要求4或5所述的偏心量计测方法，其特征在于，使所述被检光学系统旋转的角度为10度以上。7.根据权利要求6所述的偏心量计测方法，其特征在于，使所述被检光学系统旋转的角度为180度。8.根据权利要求2～7中的任意一项所述的偏心量计测方法，其特征在于，使所述一个照射位置和所述另一个照射位置分别移动，在移动后的照射位置取得所述波面数据。9.根据权利要求8所述的偏心量计测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤阳辅，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP