[发明专利]透镜测量装置及透镜测量方法

说明书

本发明提供透镜测量装置及透镜测量方法。透镜测量装置(1)包括：工作台(20)，其能够绕旋转轴线(Cr)旋转；透镜保持件(50)，其用于保持作为测量对象的透镜(L)，并能够以透镜(L)的光轴与旋转轴线(Cr)正交的方式载置于工作台(20)；触头(43)，其用于与透镜(L)的测量面接触；角度传感器，其用于检测工作台(20)的旋转角度；位移检测部(42)，其用于检测触头(43)的位移；以及控制装置(60)，其根据工作台(20)的每个旋转角度所对应的触头(43)的位移量计算透镜(L)的测量面的坐标信息作为以旋转轴线(Cr)为原点的极坐标，将计算出的极坐标变换为正交坐标。

技术领域

本发明涉及用于测量透镜形状的透镜测量装置及透镜测量方法。

背景技术

以往，对于要求较高的形状精度的透镜进行利用接触式的形状测量装置来测量其表面形状的操作。例如在文献1(日本特开2010－164532号公报)中记载了如下的内容：通过利用直线移动式的形状测量机进行透镜的表面的仿形测量来测量透镜的截面形状。

近年来，在广角透镜等非球面透镜中存在自作为基准的球面的偏差量较大的透镜，高精度地测量这样的透镜的表面形状较困难。另外，这里说明的偏差量是指从球面的曲率中心观察时的球面与透镜的实际表面之间的位移。

例如，如图17所示，在透镜L的有效角度区域R1是以基准球面S的曲率中心C为中心的约90度的范围(相对于光轴Ao而言±45度的范围)的情况下，在该有效角度区域R1中，自基准球面S的最大偏差量Δd1较小。因此，虽然触头401以逐渐不同的部位与透镜L的表面相接触，但是该部位限制在较小的范围内。因此，能够没有问题地对透镜L进行仿形测量。

但是，如图17所示，在透镜L的有效角度区域R2是以曲率中心C为中心的约140度的范围(相对于光轴Ao而言±70度的范围)的情况下，在该有效角度区域R2中，自基准球面S的最大偏差量Δd2较大。因此，触头401以逐渐不同的部位与透镜L的表面接触，导致触头401的较广范围内的部位与透镜L的表面相接触。例如，在触头401中，与透镜L的顶点附近接触的部位和与透镜L的有效角度区域R2的边缘接触的部位大不相同。因此，触头401的球度会对测量精度产生较大的影响，测量精度会下降。

作为解决上述的问题的方法，存在文献2(国际公开2013/121196号)所记载的形状测量方法。在该形状测量方法中，在将透镜载置于旋转台之后，使测针沿着透镜的单侧一半的表面倾斜。然后，在使用倾斜的测针测量了透镜的单侧一半的表面之后，使旋转台旋转180度，同样地测量透镜的剩余的单侧一半的表面。由于得到的两次的测量数据的坐标系互不相同，因此通过实施连接处理(日文：繋ぎ処理；英文：stitching process)而使它们成为表示透镜的截面形状的数据。采用这样的形状测量方法，测针的触头以比以往的仿形测量的范围小的范围与透镜的表面接触。

但是，在文献2所记载的形状测量方法中，由于使测针沿着透镜的单侧一半的表面倾斜，因此装置结构及其控制复杂化。此外，由于需要对坐标系不同的两个测量数据进行连接处理，因此数据处理较繁琐。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够高精度且简单地测量透镜形状的透镜测量装置及透镜测量方法。

本发明的透镜测量装置的特征在于，包括：工作台，其能够绕旋转轴线旋转；透镜保持件，其用于保持作为测量对象的透镜，并能够以所述透镜的光轴与所述旋转轴线正交的方式载置于所述工作台；触头，其用于与所述透镜的表面中的透镜测量面接触；角度传感器，其用于检测所述工作台的旋转角度；位移检测部，其用于检测所述触头的位移；以及数据处理部，其根据所述工作台的每个旋转角度所对应的所述触头的位移量计算所述透镜测量面的坐标信息作为以所述旋转轴线为原点的极坐标，并将计算出的所述极坐标变换为正交坐标。