偏芯量测量方法技术

本发明专利技术提供一种偏芯量测量方法，通过求取摄像面上所形成的来自被检面（１０Ａ）以及安装面（１０Ｂ）的各反射像的圆形状轨迹的半径ｒ↓［１］以及半径ｒ↓［２］之差△ｒ，并对该△ｒ乘以实际空间位置中的距离相对成像面上的距离之比所对应的规定系数Ｋ，可以求得被检面（１０Ａ）正确的偏芯量。即使在设置有被检透镜的基座的旋转轴和被检透镜的光轴之间、或在该基座的旋转轴和将光照射到被检透镜的测量用光学系统的光轴之间等存在偏移的情况下，也能简单且高精度地进行被检透镜面的偏芯量测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对透镜等光学元件的被检面的偏芯量进行测量的。
技术介绍
作为透镜的评价或检查的重要项目，有对透镜面进行偏芯量的测量。透镜面的偏芯量，通过该透镜面的曲率中心和透镜中心轴的偏移量来表示。作为此类偏芯量的测量方法，公知的有以下专利文献1等所示的被称为自准直(auto collimation)法的方法。例如，图8所示的偏芯测量方法是通过采用应用了自准直法的发射式偏芯测量装置的方法，其包括基座122，将被检透镜(球面透镜)110设置成能以其中心轴为中心进行旋转；光源111；标志板(针孔板pinhole board)112，使来自光源111的光通过；测量用光学系统131，沿着光轴将光照射至被检透镜110；和摄像机构，用于观测来自被检透镜110的光。所述测量用光学系统131，具备分束器(beam splitter)113，将从光源111射出的、通过标志板112的光以近似直角进行反射；准直仪透镜114，将来自分束器113的光形成为平行光束；和物镜115，使该平行光束汇聚在被检透镜110的近轴焦点。另外，所述摄像机构由CCD照相机121构成，该CCD照相机121具备对透过所述分束器113的、来自被检透镜110的光进行观测的摄像面的。在利用所述偏芯测量装置进行偏芯量测量时，通过测量用光学系统131将通过标志板112的来自光源111的光照射到被检透镜110。这时，通过移动物镜115的光汇聚位置P，使光汇聚位置P与被检透镜110的被检面(上面)的曲率中心一致。于是，可认为入射到被检透镜110的被检面的光，与从该被检面的曲率中心发出的光等同，所以，从被检面以逆着入射路径的方式被反射。该反射光，透过分束器113入射到CCD照相机121。此后，若在旋转基座122的同时，观测来自被检透镜110的反射像，则当存在偏芯的情况下，针孔的像的轨迹会描绘圆，可以通过对该圆的半径进行计测，来求得被检透镜110的偏芯量。在此，被检透镜110，其与被检面相反侧的面(安装面)被支撑在基座上。由于该安装面也是球面，所以，即使被检透镜110在基座122上错位，安装面曲率中心的位置基本上也不会发生变化。因此，在这样的偏芯测量装置中，将测得的偏芯量测量值直接作为被检面的最终偏芯量。专利文献1特开2005-55202号公报但是，在使设置有被检透镜110的基座122或测量用光学系统131向光轴方向移动的机构中，实际上存在着机械加工上的误差。因此，在基座122的旋转轴和被检透镜110的光轴之间、或基座122的旋转轴和该测量用光学系统131的光轴之间等，存在着微小的偏移，由于该偏移的存在，将很难提高偏芯量的测量精度。特别是随着光学设备的高性能化，阻碍偏芯量测量精度提高的所述微小偏移的存在成为一个大问题。当然，如果进行光学调整使得安装面的曲率中心位于透镜旋转轴上，则可以使测量精度提高，但是这样的光学调整需要花费较大的劳力、使人无法承受其繁琐。
技术实现思路
本专利技术借鉴所述事例，其目的在于提供一种，该即使在设置有被检透镜的基座的旋转轴和被检透镜的光轴之间、或在该基座的旋转轴和测量用光学系统的光轴之间等存在偏移的情况下，也能够简单并且高精度地进行被检透镜面的偏芯量测量。为了解决上述问题，本专利技术所涉及的，在以规定轴为中心可以旋转的基座上设置被检光学元件，并经由包括规定形状标志的测量用光学系统，将来自光源的光对该被设置的被检光学元件的被检面进行照射，在将来自该被检面的反射光或透过光引导至成像面上的同时，使设置在该基座上的被检光学元件以规定的旋转轴为中心进行旋转，观察由该反射光或该透过光在该成像面上形成的所述标志像的移动轨迹，来测量所述被检面的偏芯量，其特征在于与所述被检面相反侧的面作为安装面，将所述被检光学元件设置在所述基座上；将所述测量用光学系统和所述被检面沿着该测量用光学系统的光轴方向相对移动进行调整，使得来自所述被检面的反射光或透过光在所述成像面上成像，并且，通过使所述基座旋转而使所述被检光学元件以所述旋转轴为中心进行旋转，来测量由该反射光或该透过光在该成像面上所形成的所述标志像的移动轨迹的半径r1；将所述测量用光学系统和所述安装面沿着该测量用光学系统的光轴方向相对移动进行调整，使得来自所述安装面的反射光或透过光在所述成像面上成像，并且，使设置在所述基座上的所述被检光学元件旋转，来测量由该反射光或该透过光在该成像面上所形成的所述标志像的移动轨迹的半径r2；计算所测量的所述半径r1和所述半径r2之差Δr，并基于所求得的Δr，求取所述被检面的偏芯量。另外，所述半径r1的测量和所述半径r2的测量顺序，任何一方都可以预先进行。本专利技术所涉及的，基于下述的想法，即通过求取由来自被检面的反射光在成像面上所形成的标志像(分划像)的圆形状轨迹的半径r1、与由来自安装面(背面)的反射光在成像面上所形成的标志像(分划像)的圆形状轨迹的半径r2之差Δr，并对该Δr乘以与实际空间位置中的距离相对成像面上的距离之比对应的规定系数，可以高精度地求得被检面的偏芯量。也就是说，根据本专利技术的，通过不只考虑与被检面的曲率中心位置有关的信息，也考虑与安装面的曲率中心位置有关的信息来进行运算，即使在设置有被检透镜的基座等上存在机械加工上的误差等，在基座的旋转轴和被检透镜的光轴之间、或在基座的旋转轴和该测量用光学系统的光轴之间等存在偏移的情况下，也能够简单且高精度地进行被检面的偏芯测量。附图说明图1是用于实施本专利技术一实施方式所涉及的的偏芯量测量装置的概略构成图。图2是表示由V形槽块和旋转圆盘构成的夹盘(chuck)机构的概略立体图。图3是用于说明偏芯量Ec的定义的图。图4是表示由来自被检面或安装面的反射光在摄像面上形成的分划像的轨迹的图。图5是在按与各轴间的关系对应的各方式，对本实施方式进行验证时，将将各方式的状态直观地进行表示的模拟图(在测量用光学系统的光轴与透镜的旋转轴之间、以及测量用光学系统Z轴方向的移动轴与透镜的旋转轴之间，不存在偏移的情况)。图6是在按与各轴间的关系对应的各方式，对本实施方式进行验证时，将各方式的状态直观地进行表示的模拟图(在测量用光学系统的光轴与透镜的旋转轴之间存在偏移的情况)。图7是在按与各轴间的关系对应的各方式，对本实施方式进行验证时，将各方式的状态直观地进行表示的模拟图(在测量用光学系统Z轴方向的移动轴与透镜的旋转轴之间产生倾斜的情况)。图8是表示现有的偏芯量测量装置的概略构成图。图中1-偏芯量测量装置，10、110-被检透镜，10A-被检面，10B-安装面，11、111-光源，12-分划板(reticule board)，13、113-分束器(beam splitter)，14、114-准直仪透镜，15、115-物镜，21、121-CCD照相机，22-透镜载置部件，23-被检透镜旋转驱动机构，24-Z轴移动台，25-固定台，31、131-测量用光学系统，32-解析运算部，51-V形槽块，52-旋转圆盘，112-标志板(针孔板)，122-基座。具体实施例方式以下，参照附图，对本专利技术所涉及的实施方式详细地进行说明。首先，基于图1，对用于实施本专利技术一实施方式所涉及的的反射型偏芯量测量装置的概略构成进行说明。该偏芯量测量装置1，是对被检透镜10的被检面(上面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏芯量测量方法，在以规定的轴为中心可以旋转的基座上设置被检光学元件，并经由包括规定形状的标志的测量用光学系统，将来自光源的光对该被设置的被检光学元件的被检面进行照射，在将来自该被检面的反射光或透过光引导至成像面上的同时，使设置在该基座上的被检光学元件以规定的旋转轴为中心进行旋转，观察由该反射光或该透过光在该成像面上形成的所述标志的像的移动轨迹，来测量所述被检面的偏芯量，与所述被检面相反侧的面作为安装面，将所述被检光学元件设置在所述基座上；将所述测量用光学系 统和所述被检面沿着该测量用光学系统的光轴方向相对移动进行调整，使得来自所述被检面的反射光或透过光在所述成像面上成像，并且，通过使所述基座旋转而使所述被检光学元件以所述旋转轴为中心进行旋转，来测量由该反射光或该透过光在该成像面上所形成的所述标志的像的移动轨迹的半径ｒ↓［１］；将所述测量用光学系统和所述安装面沿着该测量用光学系统的光轴方向相对移动进行调整，使得来自所述安装面的反射光或透过光在所述成像面上成像，并且，使设置在所述基座上的所述被检光学元件旋转，来测量由该反射光 或该透过光在该成像面上所形成的所述标志像的移动轨迹的半径ｒ↓［２］；计算所测量的所述半径ｒ↓［１］和所述半径ｒ↓［２］之差△ｒ，并基于所求得的△ｒ，求取所述被检面的偏芯量。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙萍，
申请(专利权)人：富士能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]