(57)【要約】【課題】成形機に光学干渉計を組み込んで基準面に対する測定面の面間偏芯量を最小にする。【解決手段】成形素材２４を上型１８及び下型２０間に挟んで加熱・プレスし光学素子を成形する光学素子の製造装置において、成形素材２４のプレス工程の段階で上型１８及び下型２０間の傾き量を常に計測する光学干渉計３０と、この傾き量に基づいて上型１８及び下型２０間の相対角度を制御する制御機４０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形素材を一対の成形型間に挟んで加熱・プレスし光学素子を成形する光学素子の製造方法において、
前記成形素材のプレス工程の段階で前記一対の成形型間の傾き量を常に計測し、
前記傾き量を補正するようにプレス荷重を加えながら前記成形素材を成形する
ことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記一対の成形型間の傾き量の計測を所定の基準面を介して行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
成形素材を一対の成形型間に挟んで加熱・プレスし光学素子を成形する光学素子の製造装置において、
前記成形素材のプレス工程の段階で前記一対の成形型間の傾き量を常に計測する傾き量計測手段と、
前記傾き量に基づいて前記一対の成形型間の相対角度を制御する制御手段と、を備える
ことを特徴とする光学素子の製造装置。
【請求項４】
前記傾き量計測手段は光学干渉計である
ことを特徴とする請求項３に記載の光学素子の製造装置。
【請求項５】
前記光学素子の少なくとも一方の光学機能面が非球面形状である
ことを特徴とする請求項３に記載の光学素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形型を用いて成形素材を加熱・プレスし光学素子を成形する光学素子の製造方法とその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、上型１１８及び下型１２０とスリーブ（胴型）１２２を用いて成形素材１２４を加熱、プレスし、光学素子１２５を得る技術が採用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この際、上型１１８はスリーブ１２２との間で相対移動（摺動）するため、上型１１８とスリーブ１２２との間に所定のクリアランスｇが必要となる。一方、このクリアランスｇによって、上型１１８は下型１２０に対しシフト（位置ずれ）・チルト（傾斜）する余地が残る。
【０００４】
ここで、光学素子１２５の２面（表裏面）の光学機能面が球面のレンズ成形においては、このようなシフト・チルトが生じても２面の球心同士をつなぐ直線に平行な外形研削加工を施すことで、外形中心に光軸を得ることができる。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、非球面レンズを成形手段により成形する技術が開示されている。
このような非球面レンズの成形においては、図１２及び図１３に示すように、光学機能面の１面又は２面に非球面軸Ａ１，Ａ２，Ａ３が得られるため、両面球面レンズのように外形研削加工によってシフト・チルトを補正することはできない。
【０００６】
そのため、非球面レンズの成形においては、上型１１８とスリーブ１２２との間のクリアランスｇの少ない型構成にし、かつ、可能な限りシフト・チルトの起こらない向きに成形機の押圧機構を成形前に固定する必要がある。
【特許文献１】特許第２６６１４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上型１１８とスリーブ１２２との間にクリアランスｇが存在する以上、上型１１８はスリーブ１２２及び下型１２０に対し、クリアランスｇの範囲内でフリーになっている。このため、ある程度の面間偏芯（片面の非球面軸が、もう片面の非球面軸、若しくは球心と一致していない状態）を持った非球面レンズが成形されてしまうことになる。
【０００８】
例えば、クリアランスｇが径方向に０．０１ｍｍで、上型１１８とスリーブ１２２の軸方向の嵌合代が１０ｍｍの場合、垂直軸に対して上型１１８は最大で０．０５７°チルトする余地がある。このチルトは、図１２に示すように、両面非球面レンズの場合に、レンズ片面の非球面軸Ａ１に対し、もう片面の非球面軸Ａ２のチルトと一致する。
【０００９】
また、このチルトは、図１３に示すように、下型１２０の光学機能面が非球面で上型１１８の光学機能面が球面レンズの場合に、下型１２０の非球面軸Ａ１に対し、上型１１８の球心Ｏの位置の径方向のシフトに対応するが、この場合は、球面の曲率半径Ｒが大きいほどシフト量が大きくなる。
【００１０】
球面の曲率半径Ｒが４０ｍｍのとき、スリーブ１２２の内径中心からの球心Ｏの径方向のシフト量は０．０４ｍｍとなり、クリアランス量ｇよりも大きい。すなわち、型自体の径方向のシフトは、最大でクリアランス量ｇの０．０１ｍｍまでしか発生しないが、型がチルトすることで、０．０４ｍｍのシフトが発生することになる。それだけ、型チルトが面間偏芯に与える寄与の度合いは大きい。
【００１１】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、成形機に光学干渉計を組み込んで基準面に対する測定面の面間偏芯量を最小にすることのできる光学素子の製造方法とその製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
成形素材を一対の成形型間に挟んで加熱・プレスし光学素子を成形する光学素子の製造方法において、
前記成形素材のプレス工程の段階で前記一対の成形型間の傾き量を常に計測し、
前記傾き量を補正するようにプレス荷重を加えながら前記成形素材を成形することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の製造方法において、
前記一対の成形型間の傾き量の計測を所定の基準面を介して行うことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、
成形素材を一対の成形型間に挟んで加熱・プレスし光学素子を成形する光学素子の製造装置において、
前記成形素材のプレス工程の段階で前記一対の成形型間の傾き量を常に計測する傾き量計測手段と、
前記傾き量に基づいて前記一対の成形型間の相対角度を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の光学素子の製造装置において、
前記傾き量計測手段は光学干渉計であることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項３に記載の光学素子の製造装置において、
前記光学素子の少なくとも一方の光学機能面が非球面形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、成形機に光学干渉計を組み込んで基準面に対する測定面の面間偏芯量を最小にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、成形機に光学干渉計を組み込んだ光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。
【００１７】
同図１において、成形室１０は、不図示の仕切り壁により外部雰囲気と気密に仕切られており、成形室１０は真空状態に保たれている。成形室１０内に、上下に対向する一対の上プレート１２及び下プレート１４を有している。
【００１８】
上プレート１２及び下プレート１４には、夫々カートリッジヒータ１３、１５が内蔵されている。また、下プレート１４に対し上プレート１２を対向方向（上下方向）に駆動するエアシリンダ１７が設けられている。このエアシリンダ１７による上プレート１２の下降動作により、型セット１６の挟持、挟圧等の動作が行われる。
【００１９】
型セット１６は、上型１８、下型２０、及びスリーブ（胴型）２２を有している。上型１８及び下型２０は、円筒形状のスリーブ２２の内部で、それぞれの成形面１８ａ，２０ａが対向するようにスリーブ２２の両端側から嵌挿されている。上型１８及び下型２０はいずれも円柱状をなし、その端面に凹球面状（又は非球面状）の成形面１８ａ、２０ａが形成されている。
【００２０】
本実施形態では、成形面１８ａ，２０ａのうち、少なくとも一方は非球面に形成されている。なお、成形面１８ａ，２０ａの両面が球面であってもかまわない。
上型１８は、スリーブ２２の軸方向に摺動可能となっている。また、上型１８の成形面１８ａと下型２０の成形面２０ａとの間には、所定形状の成形素材２４が配置されている。本実施形態では、この成形素材２４として球状のガラス素材が用いられている。
【００２１】
次に、この成形室１０の外部に、傾き量計測手段としてのフィゾー式の光学干渉計３０が配置されている。この光学干渉計３０は、レーザービーム（例えば、Ｈｅ・Ｎｅ）を発振するレーザー発振器３１と、レーザービームの光路上に配置された発散レンズ３２、ビームスプリッター３３、コリメータレンズ３４及び参照平面（基準面）３５と、を有している。この参照平面３５としては、例えば両面が高精度に平行な平面に仕上げられた光学ガラスが用いられる。
【００２２】
また、ビームスプリッター３３でレーザービームを分割した方向の所定位置に、撮像素子３６が配置されている。この撮像素子３６に干渉縞が形成される。なお、撮像素子３６の直前位置には、赤外線カットフィルター３７が配置されている。この赤外線カットフィルター３７は、成形機１１での成形中の加熱温度によって赤外線が発生するため、これを撮像素子３６が感知しないようにするためである。
【００２３】
また、上プレート１２の中央には開口部１２ａが形成されている。この開口部１２ａを通って、光学干渉計３０から出射されたレーザービームが上型１８の上面光沢部１８’へ届くようになっている。この上型１８の上面光沢部１８’は、光を反射する光沢面を備えている。
【００２４】
レーザービームは、参照平面３５を透過した後に、測定平面である上型１８の上面光沢部１８’に到達する。また、レーザービームは、参照面３５と上面光沢部１８’で反射し、その反射光は、元の経路を逆戻りしてビームスプリッター３３により撮像素子３６へ到達する。こうして、参照面３５の反射光と上面光沢部１８’の反射光とが干渉して撮像素子３６に干渉縞が形成される。
【００２５】
なお、上型１８の上面光沢部１８’の代わりに、一点鎖線のように、上プレート１２の上部に光沢面を持たせて測定面としての光沢部１２’としてもよい。この場合は、上プレート１２に開口部１２ａを形成しない。
【００２６】
撮像素子３６の撮像面には、参照面３５の反射光と上面光沢部１８’の反射光とが干渉して、干渉縞が形成される。また、この撮像素子３６とエアシリンダ１７には、制御手段としての制御機４０が接続されている。この制御機４０は、撮像素子３６に形成された干渉縞から、参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’の傾き量を演算し、この傾き量に基づいて上型１８及び下型２０間の相対角度を制御する。
【００２７】
そのために、エアシリンダ１７は制御機４０によって昇降制御されるようになっている。なお、エアシリンダ１７と制御機４０との間には、電磁弁及びエアーコンプレッサーが接続されるが、ここでは図示を省略している。
【００２８】
ここで、参照平面３５と上面光沢部１８’とが高い平面度を有していれば、干渉縞の形状から、参照平面３５に対する上面光沢部１８’のチルト量（傾き量）を求めることができる。
【００２９】
例えば、上面光沢部１８’の径が２０ｍｍであれば、上型１８が垂直軸（参照平面３５と直交する軸）に対し０．０５７°チルトしたとき、上面光沢部１８’の平面内での高低差は０．０２ｍｍである。本実施形態のように、Ｈｅ・Ｎｅレーザー（波長０．６３２８μｍ）を使用して干渉縞を得た場合、干渉縞が６３．２本検出されることになる。
【００３０】
図２は、検出された干渉縞４１の形状を示す図である。
同図２によれば、多数本の線状模様からなる干渉縞４１が略等間隔で平行に並んでいることから、測定面（上面光沢部１８’）は一様に傾斜した平面であることがわかる。
【００３１】
この干渉縞４１を制御機４０で解析して、参照平面３５に対する上面光沢部１８’のチルト方向とチルト量を測定することができる。ただし、参照平面３５や上面光沢部１８’の位置的な関係が変化しない限り、干渉縞４１だけでは、高低差の変位量の正負（チルト方向に上がっているのか下がっているのか）まではわからない。
【００３２】
そこで、上型１８の上面光沢部１８’が測定平面になっている場合は、上面光沢部１８’が成形中のプレスによる上型１８の下降に伴う干渉縞４１の変化を利用して、高低差の変位量の正負を判定する。この場合、プレスによって上型１８が下降すると、参照平面３５と上面光沢部１８’間の光路長が長くなる。
【００３３】
また、参照平面３５と上面光沢部１８’の間の光路長（屈折率１の媒質中で、参照平面３５と上面光沢部１８’の間の距離の２倍の長さ）がレーザー波長の整数倍の部分に、干渉縞４１の明部が発生する。このため、プレスによって、干渉縞４１は上型１８の高い部分へ向かって移動する。
【００３４】
つまり、プレスにより上型１８が下降している最中に、干渉縞４１が移動する方向が高い方向であるということがわかる。
これにより、光学干渉計３０と成形機１１とを組み合わせることで、成形中の上型１８のチルト方向、チルト量、変位量の正負を判定することができる。
【００３５】
次に、成形中における上型１８のチルトを補正する方法について説明する。
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
同図３に示すように、上プレート１２を押圧するエアシリンダ１７１，１７２，１７３は、型軸中心Ｏを中心として０°、１２０°、２４０°の方向に３台（以上）備えられている。この３台のエアシリンダ１７１，１７２，１７３による荷重の加え方で、３６０°方向のチルト押圧が可能となっている。例えば、上型１８を６０°の方向にチルトさせる場合は、０°シリンダ１７１と１２０°シリンダ１７２とを同荷重に設定し、２４０°シリンダ１７３を無荷重に設定してプレスする。
【００３６】
なお、下プレート１４、上型１８の上面、下型２０の底面、及び上プレート１２の平面度は２μｍ以下にすることが望ましい。また、上型１８及び下型２０の摺動面の同心度、摺動面をデータムとした成形面の円振れ公差は２μｍ以下にすることが望ましい。
【００３７】
本実施形態では、成形室１０内は、窒素パージではなく真空引きを行う。これは、成形室１０内を窒素ガスで置換すると、気体の流れや温度ムラによりレーザービームの波面が乱れるためである。また、真空下で成形すれば上型１８の上面光沢部１８’の劣化防止にも有効である。
【００３８】
また、成形開始前に、型セット１６と素材、径、高さが同じ程度で、かつ上型１８及び下型２０の上面及び底面の平面度と平行度が２μｍ以下で、上型１８の上面が光沢面となっているキャリブレーション用型を成形室１０内へ投入してもよい。この場合は、キャリブレーション用型を用いて光学干渉計３０の光学系の調整を行う。
【００３９】
光学干渉計３０の調整は、撮像素子３６に現れる干渉縞４１の本数が最も少なくなるように参照平面３５の傾き、ビームスプリッター３３の位置を調整する（また、該当する場合はコリメータレンズの位置も調整する）。これは、参照平面３５と下プレート１４の面を平行となるようにするためである。なお、光学干渉計３０の光学系の調整は、１０００ショットに１度などの頻度で定期的に行うのが望ましい。
【００４０】
次に、光学素子の製造方法について説明する。
成形作業は、光学干渉計３０のレーザービームの出射状態、成形機１１の加熱装置の安定状態、成形室１０の真空状態の確保ができてから行う。
【００４１】
成形機外の型セット１６を、成形予備室にて真空引きを行った後、成形予備室と成形室１０をつなぐシャッタを開き、成形室１０内へ型セット１６を投入する。型セット１６を成形室１０へ投入した後は、シャッタを閉じる。その後、成形予備室内の真空破壊を行う。
【００４２】
なお、例えば成形室１０は、加熱工程と成形工程等に分割されていて、型セット１６はこれらの各工程を経て成形素材２４が成形されていく。また、加熱工程では干渉縞４１を見るための装置は必要ない。
【００４３】
こうして、型セット１６が加熱工程から成形工程に移送されてくると、この成形工程では上プレート１２が上型１８に低荷重（１０ｋｇｆ以下）で接触する。
この状態で、型セット１６がカートリッジヒータ１３、１５により均温化されるまで待つ。型セット１６が均温化されない状態では、上プレート１２の構造上、上型１８の中心が温まりにくい。上型１８の中心が温まらないと、上型１８の上面光沢部１８’の周辺が膨張で盛り上がり、測定平面が凹状になってしまうためである。
【００４４】
型セット１６が均温化された段階で、上プレート１２のエアシリンダ１７１，１７２，１７３に均一な荷重を加え、プレスを開始する。この上プレート１２のプレスにより、検出された干渉縞４１は一方向に移動する。そこで、３台のエアシリンダ１７１，１７２，１７３を調節し、この方向にプレス荷重のウェイトをかける。ウェイト配分は、干渉縞４１の本数に比例して行うようにする。
【００４５】
上プレート１２のプレスが進み、干渉縞４１の本数が少なくなるほどチルト方向へ加えるウェイト配分を少なくする。上プレート１２をプレスし、減少していった干渉縞４１の本数が許容本数を通り越して、増える方向に行った場合は、それを補正する方向へウェイト配分をかける。
【００４６】
なお、干渉縞４１の本数の計数やそれに応じたウェイト配分は制御機４０によって行われる。
このように、許容チルト量に対応する干渉縞４１の本数を維持しながら、所定の肉厚量まで成形素材２４のプレスを行う。その後、型セット１６をガラス転移点以下の温度まで冷却することで、縞本数に対応する上型１８及び下型２０の面間偏芯量を維持する。
【００４７】
成形完了後は、成形室１０と不図示の排出室をつなぐシャッタを開き、排出室へ型セット１６を排出する。排出室は、そのタイミングまでに真空引きがなされており、真空状態が維持されている。型セット１６を排出室へ排出後は、シャッタを閉じる。その後、排出室に空気や窒素などのガスを送り、真空破壊を行った後、成形機外へ型セット１６を取り出す。
【００４８】
本実施形態によれば、参照平面３５に対する上面光沢部１８’のチルト方向とチルト量を測定して、補正しながら上型１８をプレスすることで、結果として、上型１８及び下型２０間の面間偏芯量を最小にすることができる。
【００４９】
これにより、上型１８とスリーブ２２との間にクリアランスが存在する場合であっても、面間偏芯量を最小にして高精度な光学素子を得ることができる。
しかも、本実施形態によれば、成形機１１と光学干渉計３０とを組み合わせ、これらを制御機４０で制御することにより、自動的かつ高精度に上型１８及び下型２０間の面間偏芯量を抑制することができる。
［第２の実施の形態］
図４は、第２の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００５０】
本実施形態では、成形室１０の外部にマイケルソン式の光学干渉計３０を配置したものである。この光学干渉計３０は、レーザービーム（例えば、Ｈｅ・Ｎｅ）を発振するレーザー発振器３１と、レーザービームの光路上に配置された発散レンズ３２、コリメータレンズ３４、ビームスプリッター３３、及び参照平面（基準平面）３５と、を有している。
【００５１】
また、ビームスプリッター３３でレーザービームを分割した方向（レーザービームと直交方向）に撮像素子３６が配置されている。この撮像素子３６に干渉縞が形成される。
また、上プレート１２の中央には開口部１２ａが形成されている。この開口部１２ａを通って、光学干渉計３０からのレーザービーム（平行光）が上型１８の上面光沢部１８’へ届くようになっている。この上型１８の上面光沢部１８’は、光を反射する光沢面を備えている。
【００５２】
この場合、コリメータレンズ３４を通過した平行光は、ビームスプリッター３３により参照面３５と上型１８の上面光沢部１８’で反射し、その反射光は、元の経路を逆戻りして再びビームスプリッター３３により撮像素子３６へ到達する。こうして、参照面３５の反射光と上面光沢部１８’の反射光とが干渉して撮像素子３６に干渉縞が形成される。
【００５３】
なお、上型１８の上面光沢部１８’の代わりに、一点鎖線のように、上プレート１２の上部に光沢面を持たせて測定面としての光沢部１２’としてもよい。この場合は、上プレート１２に開口部１２ａを形成しない。
【００５４】
その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
本実施形態によれば、光学干渉計３０としてマイケルソン式を用いた場合においても、フィゾー式を用いた場合（第１の実施の形態）と同様の効果を得ることができる。
［第３の実施の形態］
図５は、第３の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００５５】
本実施形態では、光学干渉計３０から出射されたレーザービームを、光干渉用筒３８を用いて上型１８の上面光沢部１８’に導くようにしたものである。そして、光学干渉計３０側の参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’のチルト方向とチルト量を測定する。そのために、上プレート１２に形成した開口部１２ａに光干渉用筒３８を装着している。
【００５６】
また、上プレート１２に配置した３個のエアシリンダ１７１，１７２，１７３（図３参照）には、夫々電磁弁２６を介してエアーコンプレッサー２７が接続されている。この電磁弁２６は、制御機４０によって制御されるようになっている。
【００５７】
本実施形態のように、上型１８の上面光沢部１８’を測定平面とする場合は、成形室１０内及び光干渉用筒３８内は、第１の実施の形態と同じ理由により、真空引きを行うか、あるいは、成形室１０内の真空引きを行わずに成形室１０内を窒素パージし、真空引きは、上プレート１２を上型１８に当接した後（当てつけた後）の、光学干渉用筒３８内だけで行ってもよい。その場合、光学干渉用筒３８外の雰囲気を光学干渉用筒３８内に引き込まないように、上型２８と上プレート１２との当接面を密着させることが必要である。成形室１０内を窒素パージする方法をとることで、成形室１０内を成形中に真空を作る、もしくは維持する必要がなくなる。例えば、成形室１０が仕切り壁により外部雰囲気と機密に仕切る構造をとらなくてすむ。真空引きは成形する度に、光干渉用筒３８内だけで行えばよい。
【００５８】
また、上プレート１２の上部に光沢面を持たせて測定面としての光沢部１２’としてもよい。この場合は、上プレート１２に開口部１２ａを形成しない。光沢部１２’を測定平面とする場合は、光学干渉用筒３８、光沢部１２’、参照平面３５で外部雰囲気と気密に仕切られた空間を作り、その空間を真空引きしておき、成形室内は真空引きせずに窒素パージして使うことができる。一度、光学干渉用筒３８、光沢部１２’、参照平面３５で密閉した空間内を真空引きしておけば、参照平面３５の調整などを行わない限り、成形中に真空を作る、もしくは維持する必要がなくなる。
【００５９】
その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
本実施形態によれば、光学干渉用筒３８内だけを真空引きすれば足りるので、装置全体の小型化が可能となる。また、光学干渉用筒３８を用いたことで、気体の流れや温度ムラによりレーザービームの波面が乱れるのを防止することができ、上型１８及び下型２０間の面間偏芯量を高精度に抑制することができる。
［第４の実施の形態］
図６は、第４の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００６０】
本実施形態では、上型１８の上面光沢部１８’を第１の測定面とし、スリーブ２２の開口側の端面（上端光沢面）２２’を第２の測定面としたものである。
このために、光学干渉計３０から出射されたレーザービームを、中央の光干渉用筒３８及びその周囲の光干渉用筒３９を用いて上型１８の上面光沢部１８’及びスリーブ２２の開口側の端面２２’に導くようにしたものである。こうして、光学干渉計３０側の参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’、及びスリーブ２２の開口側の端面２２’のチルト方向とチルト量を測定する。そのために、上プレート１２の中央とその周辺に形成した開口部１２ａ、１２ｂに光干渉用筒３８、３９を装着している。
【００６１】
なお、本実施形態では、後述する図９に示すように、周辺の３個の光干渉用筒３９（３９１，３９２，３９３）の断面形状を、湾曲した長円孔に形成している。これは、円形断面のスリーブ２２の端面２２’に沿ってレーザービームを照射するためである。
【００６２】
こうして、参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’の干渉縞の縞本数を、参照平面３５に対するスリーブ２２の開口側の端面２２’の干渉縞の縞本数及び方向と合致させるように上型１８の傾き量を補正する。
【００６３】
しかし、スリーブ２２が垂直軸（参照平面３５と直交方向の軸）に対して傾いている場合、高低差の変位量の正負がわからない。そこで、スリーブ２２の端面２２’の変位量の正負は、スリーブ２２の膨張から判定する。すなわち、型セット１６が加熱工程から成形工程へ移送されてきたとき、スリーブ２２は加熱により膨張し軸方向に長くなる。このとき、スリーブ２２の端面２２’の干渉縞が移動するため、その端面２２’の正負を判定することができる。
【００６４】
これにより、スリーブ２２の端面２２’のチルト方向、チルト量、高低差の変位量の正負を判別することができる。このスリーブ２２の端面２２’に平行となるように、３台のエアシリンダ１７１，１７２，１７３によるプレス荷重を調整し、上型１８のチルトを調整しながら成形する。
【００６５】
なお、本実施形態では、第２の測定面としてスリーブ２２の端面２２’を用いたが、これに限らない。例えば、図７の変形例に示すように、スリーブ２２が載置される下型２０のフランジ部２０ｂの上端面２０’を第２の測定面としてもよい。この場合は、光学干渉計３０からのレーザービームは、３個の光干渉用筒３９（３９１，３９２，３９３）を通過して上端面２０’に導かれる。
【００６６】
本実施形態によれば、上型１８の上面光沢部１８’及びスリーブ２２の端面２２’を夫々第１と第２の測定面とし、参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’及びスリーブ２２の端面２２’の縞本数等を合致させるようにしたので、結果的に上型１８の上面光沢部１８’とスリーブ２２の端面２２’の面間偏芯量を高精度に抑制することができる。
【００６７】
これにより、参照平面３５の厳密な平面度等を必要とせず、参照平面３５の精密な調整も必要としないため、光学干渉計３０の光学系の調整を簡略化することができる。
［第５の実施の形態］
図８は、第５の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図であり、図９は、そのＩＸ−ＩＸ矢視図である。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００６８】
本実施形態では、上型１８の上面光沢部１８’を第１の測定面とし、下型２０及びスリーブ２２を載置する下プレート１４の載置面（光沢面）１４’を第２の測定面としたものである。
【００６９】
こうして、光学干渉計３０側の参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’の干渉縞の縞本数及び方向を、参照平面３５に対する下プレート１４の載置面１４’の縞本数及び方向と合致させるようにした。
【００７０】
このために、光学干渉計３０から出射されたレーザービームを、中央の光干渉用筒３８及びその周囲の光干渉用筒３９を用いて、上型１８の上面光沢部１８’及び下プレート１４の載置面１４’に導くようにしたものである。こうして、参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’及び下プレート１４の載置面１４’のチルト方向とチルト量を測定する。そのために、上プレート１２に形成した開口部１２ａ、１２ｂに光干渉用筒３８、３９を夫々装着している。
【００７１】
なお、本実施形態では、図９に示すように、中央の光干渉用筒３８の断面形状を円形とし、また、その周囲の３個の光干渉用筒３９１，３９２，３９３の断面形状を、湾曲した長円孔に形成している。
【００７２】
図１０は、得られた干渉縞４１，４１’の形状を示す図である。
この縞模様から、上型１８の上面光沢部１８’の干渉縞４１と下プレート１４の載置面１４’の干渉縞４１’との縞本数及び方向を合致させるように、エアシリンダ１７１，１７２，１７３のプレス荷重を調整する。
【００７３】
この場合、第３の実施の形態と同様に、成形温度以下の温度から成形温度に達するまでの下プレート１４の膨張から、下プレート１４の高低差の変位量の正負を判定する。そして、下プレート１４の載置面１４’と平行となるように、３台のエアシリンダ１７１，１７２，１７３のプレス荷重を調整し、上型１８のチルトを調整しながら成形する。
【００７４】
本実施形態によれば、上型１８の上面光沢部１８’及び下プレート１４の載置面１４’を夫々第１と第２の測定面とし、参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’及び下プレート１４の載置面１４’の縞本数等を合致させるようにしたので、結果的に上型１８の上面光沢部１８’と下プレート１４の載置面１４’との面間偏芯量を略ゼロにすることができる。
【００７５】
これにより、参照平面３５の厳密な平面度等を必要とせず、また、参照平面３５の精密な調整を必要としないため、光学干渉計３０の光学系の調整を簡略化することができる。
［その他の実施の形態］
以上の各実施形態では、光学干渉計３０を用いて参照平面３５に対する上型１８の上面光沢部１８’等のチルト方向とチルト量を測定して、基準面に対する測定面の面間偏芯量を最小にする場合について説明した。
【００７６】
しかし、これに限らない。例えば、下プレート１４の上面を型中心軸に対して直交する平面に形成し、成形時に、上型１８の上面の３点（１２０°間隔）の軸方向位置をレーザーで測長する。そして、上型１８の傾きを測定しながら下プレート１４の上面に合致するように、上プレート１２に配置した３台のエアシリンダ１７１，１７２，１７３のプレス荷重を調整し、上型１８のチルトを調整しながら成形を行うようにしてもよい。
【００７７】
こうすることで、下プレート１４の上面に対する上型１８の上面の面間偏芯量を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】干渉縞の形状を示す図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】第２の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。
【図５】第３の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。
【図６】第４の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。
【図７】同上の変形例を示す図である。
【図８】第５の実施の形態の光学素子の製造装置の概略構成を示す図である。
【図９】同上のＩＸ−ＩＸ矢視図である。
【図１０】干渉縞の形状を示す図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は、光学素子の成形型の断面図の従来例を示す図である。
【図１２】光学素子の成形型の断面図の従来例を示す図である。
【図１３】光学素子の成形型の断面図の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０      成形室
１１      成形機
１２      上プレート
１２ａ    開口部
１２ｂ    開口部
１２’    上面光沢部
１３      カートリッジヒータ
１４      下プレート
１５      カートリッジヒータ
１６      型セット
１７      エアシリンダ
１８      上型
１８ａ    成形面
１８’    上面光沢部
２０      下型
２０ａ    成形面
２０ｂ    フランジ部
２０’    上面光沢部
２２      スリーブ
２２’    端面
２４      成形素材
２６      電磁弁
２７      エアーコンプレッサー
３０      光学干渉計
３１      レーザー発振器
３２      発散レンズ
３３      ビームスプリッター
３４      コリメータレンズ
３５      参照平面
３６      撮像素子
３７      赤外線カットフィルタ
３８      光干渉用筒
３９      光干渉用筒
３９１    光干渉用筒
３９２    光干渉用筒
３９３    光干渉用筒
４０      制御機
４１      干渉縞
４１’    干渉縞
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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