(57)【要約】【課題】  樹脂成形面にヒケ、シワ、または、気泡が生じ難い複合光学素子の製造方法を提供すること。【解決手段】  光学基材に樹脂層を積層してなる複合光学素子の製造方法において、光学基材の表面に光硬化樹脂を所定の厚さの膜を形成するように塗布するステップ（ステップＳ６）と、光硬化樹脂の膜の上に、さらに光硬化樹脂を配置するステップ（ステップＳ７）と、配置された光硬化樹脂を所定の形状になるように整形するとともに、光を照射して硬化させるステップ（ステップＳ８，Ｓ９）と、を有する。【選択図】  図３
2006224578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学基材に樹脂層を積層してなる複合光学素子の製造方法において、
上記光学基材の表面に光硬化樹脂を所定の厚さの膜を形成するように塗布するステップと、
上記光硬化樹脂の膜の上に、さらに光硬化樹脂を配置するステップと、
上記配置された光硬化樹脂を所定の形状になるように整形するとともに、光を照射して硬化させるステップと、
を有することを特徴とする複合光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記光学基材の表面に光硬化樹脂を塗布する際には、布または紙を用いておこなうことを特徴とする請求項１記載の複合光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記光学基材の表面に光硬化樹脂を塗布する際には、シルボン紙を用いておこなうことを特徴とする請求項１記載の複合光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガラスレンズ等の光学基材の表面に紫外線硬化樹脂層を積層してなる複合光学素子の製造方法が知られている。特に、非球面レンズ等の研磨加工が難しい光学面を必要とする光学部品を製造する場合、このような製造方法は、紫外線硬化樹脂を型成形することにより、任意の形状を有する光学面を容易に形成できる点で、工数やコストを要する研磨加工に比べて有利である。
【０００３】
このような複合光学素子の製造方法は、例えば、特許文献１に開示されるように、概ねつぎのような工程を有する。すなわち、まず、光学基材（ガラスレンズ）の表面に未硬化状態の紫外線硬化樹脂を滴下する。つぎに、光学基材の表面に金型を接近させ、光学基材と金型との間において、紫外線硬化樹脂を所定の形状に成形する。さらに、所定の形状に成形された未硬化の紫外線硬化樹脂に対して光学基材の側から紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させる。最後に、硬化した紫外線硬化樹脂から金型を剥離する。
【０００４】
ところで、特許文献１に開示される製造方法における紫外線照射工程では、紫外線硬化樹脂の硬化速度が場所によって異なることにより、樹脂層に歪みが発生するという問題点がある。そこで、紫外線の照射光路上に光学フィルタ、液晶パネル、印刷パターンを有する透明フィルム、光走査機構などの光変調手段を配置することにより、紫外線硬化樹脂の硬化速度の均一性を高め、歪みの発生を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３１５９４３号公報（特許請求の範囲、発明の詳細な説明等）
【特許文献２】特開平７−１０８６２３号公報（特許請求の範囲、発明の詳細な説明等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の複合光学素子の製造方法においては、光学基材に付着した微細な塵によるレンズ面の凹凸により樹脂成形面にヒケ、シワ、または、気泡が生じる場合がある。
【０００７】
また、光学基材と紫外線硬化樹脂との接着性を向上させるために、光学基材の表面をシランカップリング剤によって表面処理する場合があるが、このようなシランカップリング剤を十分に除去しないで紫外線硬化樹脂を滴下すると、前述の場合と同様に樹脂成形面にヒケ、シワ、または、気泡が生じた複合光学素子が生成される場合がある。
【０００８】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、樹脂成形面にヒケ、シワ、または、気泡が生じ難い複合光学素子の製造方法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】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明の複合光学素子の製造方法は、光学基材に樹脂層を積層してなる複合光学素子の製造方法において、光学基材の表面に光硬化樹脂を所定の厚さの膜を形成するように塗布するステップと、光硬化樹脂の膜の上に、さらに光硬化樹脂を配置するステップと、配置された光硬化樹脂を所定の形状になるように整形するとともに、光を照射して硬化させるステップと、を有する。
【００１０】
このため、樹脂成形面にヒケ、シワ、または、気泡が生じ難い複合光学素子の製造方法を提供することができる。
【００１１】
また、他の発明の複合素子の製造方法は、上述の発明に加えて、光学基材の表面に光硬化樹脂を塗布する際には、布または紙を用いておこなうようにしている。このため、光硬化樹脂を簡易に所望の厚さに塗布することが可能になる。
【００１２】
光学基材の表面に光硬化樹脂を塗布する際には、シルボン紙を用いておこなうようにしている。このため、光硬化樹脂を所望の厚さに塗布するとともに、新たな塵等の付着を防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、樹脂成形面にヒケ、シワ、または、気泡が生じ難い複合光学素子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る撮像装置を、図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態に係る複合光学素子の製造方法に用いる製造装置の構成を模式的に表す概略構成図であり、図２は、受け部材１１１の拡大縦断面図である。この実施の形態の製造装置１００は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）等によって構成される制御部１０１によって各部が制御される。製造装置１００には、光学基材保持部１１０、樹脂供給部１２０、成形処理部１３０、光照射部１４０、偏芯測定部１５０、表面位置測定部１６０、および、光軸調整部１７０が設けられている。
【００１６】
図１に示すように、光学基材保持部１１０には、レンズ等の光学基材１１を保持する受け部材（レンズ受台）１１１と、光学基材１１を受け部材１１１に固定する固定具１１２とが設けられている。受け部材１１１は、例えば、鉄、真鍮、ステンレス鋼等によって構成され、その表面にニッケルめっき等を施したものを用いることができる。受け部材１１１は、図２に示すように、円筒部１１１ａと、この円筒部１１１ａの下端から外周側に広がったフランジ部１１１ｂとが一体に構成されている。受け部材１１１の内部には光軸方向に貫通する光学開口部１１１ｏｐが形成されている。図２の場合、光学開口部１１１ｏｐの開口断面は円形とされている。
【００１７】
また、受け部材１１１の上端部（円筒部１１１ａの上部開口縁）には内周側に開いた形状の段部１１１ｃが形成されている。この段部１１１ｃは、全周に亘って環状に形成されている。段部１１１ｃには、光学基材１１を光軸方向に支持する段底面１１１ｃ１と、光学基材１１を外周側から取り囲むように構成された段周面１１１ｃ２とが設けられている。段部１１１ｃの内径（段底面１１１ｃ１の内縁の径）は、光学基材１１の外周径より（僅かに）小径であり、段部１１１ｃの外径（段周面１１１ｃ２の径）は光学基材１１の外周より（僅かに）大きく構成されている。また、段部１１１ｃの厚さ（段周面１１１ｃ２の光軸方向の幅）は、光学基材１１の厚さより薄くなるように（例えば、半分程度に）形成されている。
【００１８】
図１に示す固定具１１２は、環状に構成され、光軸方向であって受け部材１１１の段部１１１ｃが支持する向きとは反対向きに光学基材１１の周縁部を支持するフランジ面を有し、このフランジ面が光学基材１１の周縁部に当接した状態で受け部材１１１に対して固定される。ここで、固定具１１２を受け部材１１１に対して固定する構造としては、受け部材１１１と固定具１１２とを係合させるバヨネット構造、または、受け部材１１１と固定具１１２とを螺合させるねじ構造等の固定手段を用いることができる。
【００１９】
このような構造により、光学基材１１を受け部材１１１の段部１１１ｃに嵌合（遊嵌）させ、受け部材１１１とは反対側から固定具１１２のフランジ面を当接させ、固定具１１２を受け部材１１１に固定することによって、光学基材１１が保持固定された状態になる。なお、受け部材１１１と固定具１１２の形状は任意であり、例えば、受け部材１１１と固定具１１２の光軸方向の位置関係を逆にすれば、固定具１１２と呼ばれていたものが受け部材となり、受け部材１１１と呼ばれていたものが固定具となる。すなわち、本発明においては、光学基材１１の光入射側に配置された保持部品を受け部材と呼ぶ。
【００２０】
樹脂供給部１２０には、樹脂収容部１２１と、この樹脂収容部１２１に接続された供給ノズル１２２とが設けられている。樹脂収容部１２１内には、未硬化の光硬化樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂）が収容され、供給ノズル１２２から光学基材１１上に吐出させることができるように構成されている。光学基材１１の表面上に吐出される光硬化樹脂１２の量は予め設定されている。この光硬化樹脂１２の量は、調整することが可能である。供給ノズル１２２は、図１に示す退避位置Ａと、供給位置Ｂとの間を移動可能に構成されている。
【００２１】
成形処理部１３０には、型駆動機構１３１と、この型駆動機構１３１により移動される成形型（金型）１３２とが設けられている。図１に示す例では、型駆動機構１３１は、ボールねじ機構によって成形型１３２を光軸方向に（光学基材１１に向けて）移動可能に構成されているが、ボールねじ機構等の送りねじ機構に限らず、流体圧シリンダ機構等の任意の駆動構造で型駆動機構１３１を構成することができる。
【００２２】
光照射部１４０には、光照射装置１４１が設けられ、この光照射装置１４１から光（例えば、紫外線）を光学基材１１に向けて照射することができるように構成されている。また、光照射装置１４１の照射光を拡散させる光拡散板１４２が設けられている。この光拡散板１４２は、光照射装置１４１の照射光密度の均一化を図るものであり、例えば、透明ガラス板の表面にパールコート（パール塗装）を施したもの等で構成できる。これらの光照射装置１４１および光拡散板１４２は、光学基材１１の光軸から退避した退避位置Ａと、光軸上に配置される照射位置Ｂとの間を移動可能となるように構成されている。
【００２３】
偏芯測定部１５０は、成形型１３２の転写面の軸芯位置や光学基材１１の光軸位置の偏芯状態を測定するものである。この偏芯測定部１５０には、測定光を放射し、その反射光を測定する測定光照射受光装置１５１と、測定結果を表示するモニタ装置１５２とが設けられている。測定光照射受光装置１５１は、例えば、コリメート光を照射し、このコリメート光の成形型１３２や光学基材１１からの反射光を測定する。モニタ装置１５２には、成形型１３２の軸芯位置や光学基材１１の光軸位置が表示される。モニタ装置１５２のモニタ画面には、例えば、軸芯位置や光軸位置を示す十字等の形状を有するターゲットＴＧが表示される。また、このモニタ画面にはＸＹ座標ＣＤも描画されているので、モニタ画面上においてターゲットＴＧの位置座標、すなわち、軸芯や光軸の位置座標を特定できるように構成されている。
【００２４】
表面位置測定部１６０は、光学基材１１の表面位置（高さ）、すなわち、光学基材１１の成形型１３２と対向する側の表面の位置を測定するものである。この表面位置測定部１６０には、検出器１６１と、この検出器１６１に接続された測定プローブ１６２とが設けられ、測定プローブ１６２を光学基材１１の表面に当接させることで、その表面位置を測定できるように構成されている。この測定プローブ１６２は、光軸位置から退避した退避位置Ａと、光軸上の測定位置Ｂとの間を移動可能に構成されている。この表面位置測定部１６０は、例えば、マイクロメータ装置で構成できる。
【００２５】
光軸調整部１７０にはＸＹステージ１７１が配置されている。このＸＹステージ１７１は、光学基材保持部１１０の平面位置を調整可能とするものであり、受け部材１１１を載置した構造となっている。この光軸調整部１７０により、例えば、光学基材保持部１１０に保持固定された光学基材１１の光軸を成形型１３２の転写面の軸芯に合致させることができる。なお、ＸＹステージ１７１には、光照射部１４０より照射される照射光を通過させるための光学開口部が設けられている。
【００２６】
つぎに、製造装置１００を用いた複合光学素子の製造方法について説明する。図３は、製造装置１００を用いた複合光学素子の製造方法の工程を示す図である。この製造方法では、まず、偏芯測定部１５０を用いて成形型１３２の転写面の軸芯位置（成形された光学面の光軸に相当する位置）を測定する（ステップＳ１）。この測定結果は、モニタ装置１５２の画面上にターゲットＴＧ１として表示され、この表示位置は維持される。なお、樹脂供給部１２０、光照射部１４０、および、表面位置測定部１６０は、退避位置Ａに退避しているので、光学開口部１１１ｏｐを通して成形型１３２の転写面の軸芯を測定することができる。
【００２７】
つぎに、光学基材１１を光学基材保持部１１０に給材する（ステップＳ２）。具体的には、光学基材１１を受け部材１１１に嵌合させ、固定具１１２によって固定する。通常、光学基材１１は、ガラス等の光学材料を研磨加工したものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、樹脂成形により形成された合成樹脂基材であってもよい。光学基材１１としては、レンズ、光学フィルタ、プリズム等の光透過性を有する光学部品であればいかなるものでもよい。
【００２８】
つぎに、偏芯測定部１５０を用いて光学基材１１の光軸位置を測定する（ステップＳ３）。このときも、前述の場合と同様に、樹脂供給部１２０、光照射部１４０、および、表面位置測定部１６０は、退避位置Ａに退避している。この測定が行われると、偏芯測定部１５０では、光学基材１１の光軸位置がターゲットＴＧ２によってモニタ装置１５２のモニタ画面上に表示される。
【００２９】
つぎに、前述のようにして測定した光学基材１１の光軸位置を、光軸調整部１７０を用いて調整し、成形型１３２の転写面の軸芯位置に一致させる（ステップＳ４）。この調整は、例えば、モニタ装置１５２のモニタ画面上に表示されたターゲットＴＧ２を成形型１３２の転写面の軸芯位置を表示するターゲットＴＧ１に合わせるようにＸＹステージ１７１を調整して行う。この調整作業は、手動で行ってもよく、あるいは、制御部１０１によって自動的に行われるようにしてもよい。このステップＳ４が自動的に行われる場合には、ステップＳ１およびステップＳ３において測定データが制御部１０１に送られる。なお、このステップＳ４において、例えば、モニタ画面上に表示されるＸＹ座標ＣＤの原点位置をステップＳ２で測定した成形型１３２の転写面の軸芯位置に合致させるようにしてもよい。
【００３０】
つぎに、表面位置測定部１６０を用いて光学基材１１の成形型１３２側の表面位置を測定する（ステップＳ５）。このステップＳ５では、測定プローブ１６２を退避位置Ａから測定位置Ｂに移動させ、光学基材１１の所定の平面位置（例えば、光軸位置あるいは頂点位置）にある表面部分に当接させ、検出器１６１によって測定を行う。測定終了後、表面位置測定部１６０は、退避位置Ａに戻り、測定データを制御部１０１に送る。
【００３１】
つぎに、光学基材１１の表面であって、後に光硬化樹脂が滴下される領域に対して、例えば、シルボン紙等を用いて光硬化樹脂を薄く塗布する（ステップＳ６（光硬化樹脂１２を塗布するステップ））。図４（Ａ）は、光硬化樹脂が塗布される前の光学基材１１の状態を示す断面図である。図４（Ｂ）は、光硬化樹脂が塗布された後の光学基材１１の状態を示す断面図である。この図に示すように、後に示すステップＳ７において光硬化樹脂が滴下される領域に対して、同一の光硬化樹脂が薄く塗布される。なお、この例では、凹面の形状を有する領域に対して光硬化樹脂が塗布されているが、これ以外の形状であってもよい。なお、複雑な形状を有する領域に対して光硬化樹脂を塗布する場合には、例えば、棒状部材の先端にシルボン紙を取り付け、棒状部材を把持して操作することにより、光硬化樹脂を塗布するようにしてもよい。なお、シルボン紙以外の素材を用いることも可能であるが、繊維の一部がほつれる素材の場合にはほつれた繊維が光硬化樹脂に付着して塵となる場合があるので、繊維がほつれない素材を用いることが望ましい。
【００３２】
なお、このように、光硬化樹脂１２を予め薄く塗布するのは、後に滴下される光硬化樹脂１２に対するぬれ性を向上させ、光学基材１１に付着した微小な塵またはシランカップリング剤の拭き残しによって生じた光学基材１１の表面に生じた凹凸による影響を少なくし、希望する加工精度を得ることができるためである。この結果、後述する光硬化樹脂１２を滴下して成形するプロセスが終了した場合でも、ヒケ、シワ、または、気泡が生じることが抑制される。
【００３３】
つぎに、樹脂供給部１２０を用いて、光学基材１１の表面に光硬化樹脂を滴下する（ステップＳ７（光硬化樹脂１２を配置するステップ））。このステップＳ７では、樹脂供給部１２０の供給ノズル１２２を退避位置Ａから供給位置Ｂに移動させ、光学基材１１上から光硬化樹脂１２を滴下する。この滴下量は予め設定されており、光学基材１１の表面に精密な量の光硬化樹脂を供給できるように構成されている。樹脂供給が終了すると、供給ノズル１２２は、退避位置Ａに戻る。なお、このステップＳ７の後に、光照射部１４０を退避位置Ａから照射位置Ｂに移動させることが望ましい。滴下が終了すると、図４（Ｂ）に示す状態（光硬化樹脂が薄く塗布された状態）の光学基材１１は、図４（Ｃ）に示すように、所定量の光硬化樹脂が、ステップＳ６で形成された皮膜の上に配置された状態となる。
【００３４】
つぎに、成形処理部１３０を動作させ、成形型１３２を光学基材１１へ向けて移動させる（ステップＳ８（成形するステップ））。この成形型１３２の移動に際しては、予め制御部１０１に送られている光学基材１１の表面位置のデータ（ステップＳ５で測定されたデータ）に応じて、成形型１３２が最も光学基材１１に接近する位置（以下、単に「最終位置」と称する）が決定されている。この最終位置は、光学基材１１上に積層されるべき樹脂層の厚さに対応する距離だけ、光学基材１１の表面から離間した位置である。
【００３５】
このステップＳ８において、成形型１３２は光学基材１１上へ向けて移動し、やがて未硬化の光硬化樹脂１２に接触する。この最初に光硬化樹脂１２に接触する位置を、以下において単に「接触位置」と称する。成形型１３２は、接触位置を通過して光硬化樹脂１２を変形させながら移動し、やがて最終位置に到達して停止する。この最終位置にある成形型１３２によって光硬化樹脂１２が硬化して形成される樹脂層が成形される。
【００３６】
なお、本実施の形態では、成形型１３２の移動速度を変化させるようにしている。すなわち、成形型１３２が接触位置に到達するまでは、成形型１３２を高速で移動させ、接触位置に到達する直前に移動速度を低下させ、それまでよりも低い速度で成形型１３２を光硬化樹脂１２に接触させるようにしている。
【００３７】
一般に、未硬化の光硬化樹脂１２と成形型１３２とが接触すると、その接触時において光硬化樹脂１２が大きく動揺し、それによって光硬化樹脂１２内に気泡が混入する虞がある。また、未硬化の光硬化樹脂はある程度の粘性（例えば、２５℃において１６００ＣＰＳ程度）を有しているので、成形型１３２が光硬化樹脂１２に接触した後においても、光硬化樹脂１２が成形型１３２によって押し広げられていく際に、成形型１３２の移動速度が大きいと、光硬化樹脂１２と成形型１３２の間に空気を巻き込んだ状態となり、光硬化樹脂１２の内部に気泡が生じてしまう。さらに、光硬化樹脂１２の内部に気泡が発生した場合、成形型１３２の移動速度が大きいと気泡が光硬化樹脂１２から抜け出るための時間的な余裕がなくなる。
【００３８】
これに対して、前述のように成形型１３２が光硬化樹脂１２に接触する前に移動速度を低下させておくことにより、前述のように成形型１３２が接触する際の光硬化樹脂１２の動揺も小さくなり、空気の巻き込みも低減される。また、前述のように光硬化樹脂１２に接触した後の成形型１３２の移動速度が小さいことにより、光硬化樹脂１２を押し広げる際の光硬化樹脂１２への空気の巻き込みも少なくなり、しかも、光硬化樹脂１２の内部に気泡が生じても、成形型１３２の移動速度が小さいために成形型１３２の移動中に気泡が光硬化樹脂１２から抜け出るために充分な時間を確保することができる。さらに、成形型１３２が最終位置に到達したときに、成形型１３２の移動速度が小さいことによって最終位置に対する位置決め精度が向上するという利点もある。
【００３９】
一方、前述の接触位置の手前までは成形型１３２を高速で移動させることにより、製造工程のサイクルタイムが短縮でき、複合光学素子を効率的に製造できる。したがって、成形型１３２の当初の移動速度はなるべく大きく、また、前述の接触位置およびそれ以降において成形型１３２の移動速度はなるべく小さいことが望ましい。接触位置より前の成形型１３２の移動速度は基本的には速いほどよいが、減速時の負荷や振動発生等を低減するために、例えば、１〜１０ｃｍ／ｓｅｃの範囲内であることが望ましく、例えば、５ｃｍ／ｓｅｃであることが望ましい。また、接触位置以降の成形型１３２の移動速度は、０．０１ｍｍ／ｓｅｃ〜０．２ｍｍ／ｓｅｃの範囲内であることが好ましく、特に、０．０１〜０．０８ｍｍ／ｓｅｃの範囲内であることが望ましい。
【００４０】
ここで、接触位置における成形型１３２の移動速度は、成形型１３２が光硬化樹脂１２に与える動揺を低減するために特に低いことが望ましい。したがって、例えば、成形型１３２が接触位置を通過する時点前後において一時的に移動速度を低く（例えば、０．０１〜０．０５ｍｍ／ｓｅｃの範囲内、特に、０．０３ｍｍ／ｓｅｃ程度に）し、成形型１３２が接触位置を通過した後に移動速度が上昇する（接触位置の手前の移動速度よりは低いが、接触位置における移動速度よりは高くする、例えば、０．０４〜０．０８ｍｍ／ｓｅｃの範囲内、特に、０．０６ｍｍ／ｓｅｃ程度にする）ことがより望ましい。
【００４１】
さらに、光学基材１１の表面が非球面形状であるときなど、その表面に変曲点がある場合には、成形型１３２によって光硬化樹脂１２が押し広げられていく過程で、光硬化樹脂１２の外縁が変曲点を通過する時点では、光学基材１１の表面の曲率が変化することから、光硬化樹脂１２の内部に空気を巻き込む危険性が高くなる。したがって、成形型１３２によって光硬化樹脂１２が押し広げられていく過程において、光硬化樹脂１２の外縁位置が変曲点を通過する時点で、成形型１３２の移動速度が特に低くなっていることが好ましい。具体的には、光硬化樹脂１２の外縁が変曲点を通過する前に成形型１３２の移動速度をさらに低下させる。このとき、変曲点を通過した後に移動速度を上昇させてもよい。
【００４２】
また、後述するように成形型１３２が最終位置に到達する前に光照射を開始する場合、光照射による硬化プロセスによって光硬化樹脂１２の粘度が上昇すると、空気を巻き込みやすくなるとともに、光硬化樹脂１２の内部の気泡も抜けにくくなる。したがって、光硬化樹脂１２の硬化の開始以降において、成形型１３２の移動速度が低くなっていることが好ましい。具体的には、光照射開始時と同時もしくはそれより前に成形型１３２の移動速度を低下させる。あるいは、光照射開始後に時間の経過とともに成形型１３２の移動速度を漸次低下させていく、などの方法が考えられる。
【００４３】
なお、成形型１３２の接触位置にある時点の移動速度や、接触位置を通過した後の移動速度は、光硬化樹脂１２の粘度や成形型１３２の転写面の形状等の条件によってその影響が異なるため、予め実験等を行って決定しておく。また、前述の接触位置は、供給される光硬化樹脂１２の量や表面張力に起因する光硬化樹脂１２の初期形状等によっても異なるため、接触位置の手前で移動速度を低下させる位置についても、予め実験等により決定しておくことが望ましい。
【００４４】
ところで、従来一般には、成形型１３２が前述のように最終位置に到達し、停止してから光照射部１４０による光照射が開始されるが、この場合、成形型１３２による成形が完了してから光硬化プロセスが行われるので、光硬化に伴う収縮が発生して、樹脂層に変形が生じて成形精度が悪化したり、樹脂層の内部に大きな歪みが残留し、経時的に樹脂層の表面形状が変化したりする虞がある。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、成形型１３２が最終位置に到達する前に、光照射部１４０による光照射が開始される（ステップＳ９（硬化させるステップ））。具体的には、成形型１３２が接触位置に到達した時点以降に光照射が開始されることが望ましい。通常は、接触位置を通過して光硬化樹脂１２を押し広げている途中で光照射を開始する。このようにすることで、光硬化樹脂１２を変形させながら光硬化プロセスを生じさせることができるので、光硬化樹脂１２の硬化収縮による樹脂層の変形や内部歪みの発生を抑制することができる。すなわち、光硬化プロセスによって光硬化樹脂１２自体は、硬化収縮を起こすが、このとき、光硬化樹脂１２は、成形型１３２によって押し広げられている状態にあり、光硬化樹脂１２に対して押し広げる力が作用し、光硬化樹脂１２が変形し続けているので、その硬化収縮に起因する変形や内部歪みが残留しにくい。
【００４６】
光照射の開始時点は、例えば、成形型１３２によって光硬化樹脂１２の外径変化量が成形による全外径変化量の半分程度になるまで押し広げられた時点、あるいはそれ以降とすることができる。これは、成形型１３２による成形開始時点以降、比較的早期に光照射を始めると、光硬化により光硬化樹脂１２の粘度が高まり、特に、成形プロセスの後半において成形型１３２による成形が困難になる場合があるからである。
【００４７】
実際には、成形型１３２が最終位置に到達する前に硬化プロセスが完了してしまうと、樹脂層の成形ができなくなるので、成形型１３２が最終位置に到達した後に光硬化樹脂１２の光硬化プロセスが終了するように、光照射の態様が調整される。この光照射の態様は、光硬化樹脂１２の硬化完了に必要な光照射量や光硬化プロセスの反応速度と成形型１３２の移動速度との兼ね合いなどを勘案して、成形型１３２が最終位置に到達するまでの光照射量の累計や単位時間あたりの光照射量を設定することによって決定される。
【００４８】
また、前述の場合と同様の成形プロセス上の理由により、成形型１３２が最終位置に到達する前の単位時間当たりの平均光照射密度、特に、比較的早期の平均光照射密度は、ある程度小さいことが望ましい。したがって、例えば、接触位置と最終位置との間に成形型１３２が位置するときの光照射を断続的に行うことが望ましい。このようにすると、光照射が休止されている期間において主として硬化収縮による影響を成形型１３２による変形作用によって解消することができるとともに、光硬化プロセスの進行を抑制できる。また、光照射密度が時間とともに増大していくように構成することにより、成形プロセス初期の光硬化樹脂１２の硬化を抑制することができるので、成形プロセスを無理なく行うことができる。この場合、断続的に行われる照射ステップの光照射密度を時間とともに増大させていくことがさらに望ましい。
【００４９】
なお、光照射の開始タイミング、すなわち、光硬化樹脂１２がどの程度押し広げられた時点で光照射を開始するかは、光照射密度や光硬化樹脂１２の厚さ等の各種条件により異ならせる必要があるため、これらの条件に対応させて予め実験等により決定しておく。ここで、前述のように、成形型１３２による成形プロセスが完了した後に光硬化プロセスが完了するように構成するため、成形型１３２が最終位置に到達した後に光照射が終了するように構成することが好ましい。一般に、成形型１３２が最終位置に到達した時点より０．５秒〜１０秒後に光照射が終了するように構成することが好ましく、特に、１〜５秒後に光照射を終了させることが望ましい。ただし、光硬化樹脂１２の成形形状の厚さが薄い場合や、光学基材１１の外径が小さく、光硬化樹脂１２の量が少ない場合には、成形型１３２が最終位置に到達した時点で、あるいは、当該時点の直前に光照射を終了させる場合もある。この場合でも、実質的には光硬化樹脂１２の硬化プロセスは、成形型１３２が最終位置に到達した後に完了する。
【００５０】
このようにして、成形型１３２が最終位置に到達すると、成形型１３２の移動を停止し（ステップＳ１０）、その後、光硬化樹脂１２の硬化プロセスが完了する（ステップＳ１１）と、成形型１３２を逆方向に移動（上昇）させることにより、光学基材１１から離反させる（ステップＳ１２）。その後、形成された複合光学素子を光学基材保持部１１０から除材する（ステップＳ１３）。図４（Ｄ）は、光硬化樹脂１２が硬化した場合の光学基材１１の断面形状を示している。この図に示すように、光学基材１１の表面には、光硬化樹脂１２による樹脂層が形成される。
【００５１】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、光硬化樹脂１２を滴下する前に、シルボン紙等によって光学基材１１の表面に光硬化樹脂１２を薄く塗布するようにしたので、滴下された光硬化樹脂１２に対するぬれ性が高まり、塵またはシランカップリング剤等によってヒケ、シワ、気泡等が生じることを防止できる。
【００５２】
以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００５３】
例えば、上述の実施の形態では、光学基材１１を受け部材１１１に固定した後に、光硬化樹脂１２を塗布するようにしたが、受け部材１１１に固定する前の段階で、塗布するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述の実施の形態では、ステップＳ６において光硬化樹脂１２を塗布した直後に、光硬化樹脂１２を滴下するようにしたが、所定の時間だけ放置して塗布された光硬化樹脂１２が光学基材１１になじんだ時点で、光硬化樹脂１２を滴下するようにしてもよい。また、ステップＳ６において塗布された光硬化樹脂１２に光を照射してある程度硬化した時点または完全に硬化した時点で、光硬化樹脂１２を滴下するようにしてもよい。
【００５５】
また、上述の実施の形態では、手動により光硬化樹脂１２を光学基材１１に塗布するようにしたが、例えば、機械的に塗布するようにすることも可能である。その場合、例えば、少量の光硬化樹脂１２を光学基材１１上に滴下し、シルボン紙をアクチュエータ等で回転させながら、滴下された光硬化樹脂１２に接近させ、光硬化樹脂１２を延ばすように塗布してもよい。なお、回転させるのではなく、平面上を往復運動するようにしてもよい。また、シルボン紙ではなく他の素材でもよい。
【００５６】
また、上述の実施の形態では、凹部を有する光学基材１１を例に挙げて説明を行ったが、これ以外の形状（例えば、凸部等）を有する光学基材１１に基づいて複合光学素子を形成することも可能である。
【００５７】
また、光学基材１１への光硬化樹脂１２の供給工程、成形型１３２による光硬化樹脂１２の成形工程、および、光硬化樹脂１２に対する光照射工程以外の構成については、必要に応じて適宜変形した態様で実施し、あるいは、省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、例えば、非球面レンズの製造等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の複合光学素子の製造方法を実現するための製造装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す受け部材の拡大縦断面図である。
【図３】図１に示す製造装置において複合光学素子を製造する際の工程を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３に示す各工程における光学基材の状態を示す図であり、（Ａ）は当初の光学基材の状態を示す図であり、（Ｂ）は光硬化樹脂が塗布された状態を示す図であり、（Ｃ）は光硬化樹脂が配置された状態を示す図であり、（Ｄ）は光硬化樹脂が成形および硬化された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１  光学基材
１２  光硬化樹脂
１１０  光学基材保持部
１２０  樹脂供給部
１３０  成形処理部
１４０  光照射部
Ｓ６  光硬化樹脂を塗布するステップ
Ｓ７  光硬化樹脂を配置するステップ
Ｓ８  光硬化樹脂を成形するステップ
Ｓ９  光硬化樹脂を硬化させるステップ
【図１】
2006224578.tif 000003
【図２】
2006224578.tif 000004
【図３】
2006224578.tif 000005
【図４】
2006224578.tif 000006