(57)【要約】      （修正有）【課題】光学素子と枠部材とが一体的に結合された枠付き光学素子等の光学デバイスの製造方法及びその製造装置の提供。【解決手段】光学素子と枠部材とが一体的に結合された枠付き光学素子を成形する工程（Ｓ１１）と、成形された枠付き光学素子の光学的機能を測定し、該測定値が設計時に予測した光学的機能と乖離している場合に、その誤差を測定する工程（Ｓ１２）と、その誤差を小さくするように補正する工程（Ｓ１３）と、補正後の内容で再度枠付き光学素子を成形する工程（Ｓ１４）と、を含む。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と枠部材とが一体的に結合された枠付き光学素子を成形する工程と、
成形された前記枠付き光学素子の光学的機能を測定する工程と、
該測定値が設計時に予測した光学的機能と乖離している場合に、その誤差を小さくするように補正する工程と、
補正後の内容で再度枠付き光学素子を成形する工程と、を備える
ことを特徴とする光学デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記光学的機能の測定は、前記枠付き光学素子の光学素子単体の表面形状変化及び内部屈折率分布等を対象として行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記誤差の測定は、透過波面測定光学系を用いて非破壊で行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記誤差の測定は、前記枠付き光学素子の枠部材を装置本体への取り付け基準面として、該取り付け基準面と前記枠付き光学素子の光学機能面との位置変化を考慮して行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記誤差の補正は、成形型を修正して前記光学機能面の形状を修正することにより行う
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記誤差の補正は、成形条件を変更することにより、前記光学機能面の形状、屈折率分布、及び屈折率の絶対値の少なくとも１つを変化させて行う
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学デバイスの製造方法。
【請求項７】
さらに、前記枠付き光学素子を成形する工程の後に、該枠付き光学素子にアニール処理を施して光学的機能を調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記光学的機能の調整は、前記アニール処理の条件を変更することにより、前記光学機能面の形状、屈折率分布、及び屈折率の絶対値を変化させて行う
ことを特徴とする請求項７に記載の光学デバイスの製造方法。
【請求項９】
光学素子と枠部材とが一体的に結合された枠付き光学素子を成形する成形手段と、
成形された前記枠付き光学素子の光学的機能を測定する測定手段と、
該測定値が設計時に予測した光学的機能と乖離している場合に、その誤差を小さくするように補正する補正手段と、を備える
ことを特徴とする光学デバイスの製造装置。
【請求項１０】
前記光学的機能は、前記枠付き光学素子の光学素子単体の表面形状変化及び内部屈折率分布等を含む
ことを特徴とする請求項９に記載の光学デバイスの製造装置。
【請求項１１】
前記測定手段は、透過波面測定光学系を有する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の光学デバイスの製造装置。
【請求項１２】
前記補正手段は、アニール処理装置を有する
ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の光学デバイスの製造装置。
【請求項１３】
前記補正手段は、成形型の修正装置を有する
ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の光学デバイスの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子と枠部材とが一体的に結合された枠付き光学素子等の光学デバイスの製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、成形手段により成形された後の光学素子に対しアニール処理を実施したり、又はアニール処理を実施せずに、光学素子の内部応力又は屈折率分布を見込んで成形する技術が多数提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ガラス素材を一対の成形型と同時又は個別に加熱軟化して変形可能にし、成形型内で押圧して光学素子を得る場合に、ガラス素材を押圧して変形させた後、成形型の外周又は中心から輪帯状に均等に冷却しつつ押圧成形する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、成形用金型による成形条件を設定し、次に、成形品を離型後に所定の速度で冷却する冷却条件を設定し、その後、成形品の屈折率分布を測定し、その測定値から結像位置ずれが相殺するように形状誤差を算出し、その形状誤差を低減するように成形用金型を修正加工する旨が開示されている。
【０００５】
更に、特許文献３には、成形により得られた成形品の屈折率分布の不均一性のデータを予め取得し、その不均一性のデータに基づいて、その不均一性に起因する収差が補正されるように、成形用金型を修正する旨が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１９３６２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２２３９２８号公報
【特許文献３】特開２００５−２８３７８３号公報
【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、従来技術では、主として光学素子単体を補正形状通りに成形するという概念しか明示されていない。これに対し、光学素子と枠部材とを一体的に結合した枠付きの光学素子においては、その光学的機能において光学素子単体とは異なる特別な課題が発生する。
【０００７】
これは、枠付きの成形光学素子では、成形条件によって内部応力又は屈折率分布の変動が大きいこと、シミュレーションによる屈折率分布を正確に予測するのが困難であること、枠部材を含むことで屈折率分布の測定が困難であること、更に、アニール処理を実施しても屈折率分布を完全に除去することは困難であること、等のためである。
【０００８】
例えば、光学素子と枠部材とを一体的に結合した枠付き光学素子にあっては、枠部材から光学素子に複雑な応力が作用する。このため、光学素子部分には、光学素子単体とは異なる屈折率分布等の内部応力が発生し、光学的機能が設計値と乖離する場合が生じる。
【０００９】
しかも、枠付き光学素子は、枠部材と光学素子との熱膨張率の差により、特に光学素子の外周部付近の屈折率変化は予測することが難しくかつ変化が大きい。
ところで、屈折率分布の測定には、例えば枠付き光学素子を液体に浸して屈折率分布を調べる液浸法、光学素子と枠部材を分離して測定する破壊法による測定、非破壊での透過波面測定法等が挙げられる。しかし、液浸法では枠部材の影響で測定が困難であり、破壊法では応力の解放による誤差が大きく正確な測定が困難である。
【００１０】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、一度枠付き光学素子の成形を行った後に光学的機能の測定を行い、その測定値が設計値に合致するように成形条件又は成形型を修正し、再度枠付き光学素子の成形を行うようにした光学デバイスの製造方法及び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】
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項１に係る光学デバイスの製造方法の発明は、
光学素子と枠部材とが一体的に結合された枠付き光学素子を成形する工程と、
成形された前記枠付き光学素子の光学的機能を測定する工程と、
該測定値が設計時に予測した光学的機能と乖離している場合に、その誤差を小さくするように補正する工程と、
補正後の内容で再度枠付き光学素子を成形する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学デバイスの製造方法において、
前記光学的機能の測定は、前記枠付き光学素子の光学素子単体の表面形状変化及び内部屈折率分布等を対象として行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光学デバイスの製造方法において、
前記誤差の測定は、透過波面測定光学系を用いて非破壊で行うことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の光学デバイスの製造方法において、
前記誤差の測定は、前記枠付き光学素子の枠部材を装置本体への取り付け基準面として、該取り付け基準面と前記枠付き光学素子の光学機能面との位置変化を考慮して行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の光学デバイスの製造方法において、
前記誤差の補正は、成形型を修正して前記光学機能面の形状を修正することにより行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の光学デバイスの製造方法において、
前記誤差の補正は、成形条件を変更することにより、前記光学機能面の形状、屈折率分布、及び屈折率の絶対値の少なくとも１つを変化させて行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の光学デバイスの製造方法において、
さらに、前記枠付き光学素子を成形する工程の後に、該枠付き光学素子にアニール処理を施して光学的機能を調整する工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の光学デバイスの製造方法において、
前記光学的機能の調整は、前記アニール処理の条件を変更することにより、前記光学機能面の形状、屈折率分布、及び屈折率の絶対値を変化させて行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項９に係る光学デバイスの製造装置の発明は、
光学素子と枠部材とが一体的に結合された枠付き光学素子を成形する成形手段と、
成形された前記枠付き光学素子の光学的機能を測定する測定手段と、
該測定値が設計時に予測した光学的機能と乖離している場合に、その誤差を小さくするように補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の光学デバイスの製造装置において、
前記光学的機能は、前記枠付き光学素子の光学素子単体の表面形状変化及び内部屈折率分布等を含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に係る発明は、請求項９又は１０に記載の光学デバイスの製造装置において、
前記測定手段は、透過波面測定光学系を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１２に係る発明は、請求項９〜１１のいずれかに記載の光学デバイスの製造装置において、
前記補正手段は、アニール処理装置を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項１３に係る発明は、請求項９〜１１のいずれかに記載の光学デバイスの製造装置において、
前記補正手段は、成形型の修正装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、一度枠付き光学素子の成形を行った後に光学的機能の測定を行い、その測定値が設計値に合致するように成形条件又は成形型を修正し、再度枠付き光学素子の成形を行うようにしたので、光学系の収差を調整できて高精度な光学デバイスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態における光学デバイスの製造装置の全体構成を示す図である。
この製造装置１０は、ガラスやプラスチック等の熱可塑性素材１２を加熱変形させて、光学素子１４と枠部材１６とを一体的に結合した光学デバイスとしての枠付き光学素子１８を成形する成形手段としての成形装置２０と、この成形された枠付き光学素子１８の光学的機能が、設計時に予測した光学的機能と乖離している場合に、その誤差を測定する測定手段としての透過波面測定装置２２と、を備えている。
【００２５】
また、この製造装置１０は、成形された枠付き光学素子１８の光学的機能と、設計時に予測した光学的機能と、の誤差を小さくするように補正する補正手段としての、アニール処理装置（図示せず）又は成形型の修正装置（図示せず）を有している。なお、これらアニール処理装置や成形型の修正装置は一般的なものであり、ここでは図示しない。
【００２６】
成形装置２０は、型セット３０が搬入される成形室２３を有している。この型セット３０は、図２に示すように、対向配置された上型２４と下型２６、及びこれらを嵌挿する円筒状のスリーブ２８を有している。
【００２７】
上型２４及び下型２６は、スリーブ２８の両端側から、夫々の成形面２４ａと成形面２６ａが対向するように嵌挿され、上型２４はスリーブ２８の軸方向に摺動自在とされている。上型２４の成形面２４ａと下型２６の成形面２６ａとの間には、熱可塑性素材１２としてガラスのボールプリフォームが配置されている。
【００２８】
本実施の形態では、上型２４及び下型２６の材質は超硬合金が用いられ、スリーブ２８の材質は窒化珪素が用いられている。また、下型２６の外径とスリーブ２８の内径は成形温度で軽いしまり嵌めになるような寸法に加工されている。
【００２９】
成形室２３には、この型セット３０を上下方向から挟持する上ヒータプレート３２及び下ヒータプレート３４と、この上ヒータプレート３２を押圧するエアシリンダ３６と、で構成される５つのステージＡ〜Ｅが配置されている。なお、上・下ヒータプレート３２、３４はプレスヘッドを兼ねている。
【００３０】
これらのステージＡ〜Ｅは、型セット３０の工程順に配置された昇温ステージＡ、昇温／押圧ステージＢ、押圧ステージＣ、冷却ステージＤ、冷却ステージＥを有している。型セット３０は、図１の投入口側から成形室２３内に投入され、工程順に配置されたステージＡ〜Ｅを経て、取り出し口から取り出される。熱可塑性素材１２と枠部材１６は、これらの工程を経て、枠付き光学素子１８に成形される。
【００３１】
図３は、成形完了後の型セット３０の状態を示している。このとき、上型２４は所定位置まで下型２６に接近移動して熱可塑性素材１２が変形し、熱可塑性素材１２と枠部材１６とが一体的に結合する。図４は、型セット３０を用いて成形された枠付き光学素子１８の断面正面図である。
【００３２】
図５は、各ステージＡ〜Ｅにおける型セット３０の加熱温度と、エアシリンダ３６による押圧力との関係を示している。
すなわち、型セット３０が成形室２３に投入され、続いて、型セット３０は順に各ステージＡ〜Ｅに移動して、それぞれのステージにおいて昇温〜押圧されて成形が行われる。
【００３３】
ステージＡは、昇温工程である。この工程では、温度が略４２３℃〜５７０℃にまで昇温され、また、押圧力は略１０ｋｇ／ｃｍ2である。この状態では、熱可塑性素材１２は上下ヒータプレート３２、３４間に挟持されて保持された状態である。このとき、熱可塑性素材１２は十分には軟化しておらず、ほとんど変形しない。
【００３４】
ステージＢは、昇温／押圧工程である。この工程では、温度が略５７０℃〜６００℃に昇温され、また、押圧力は、略２０ｋｇ／ｃｍ2である。この状態では、熱可塑性素材１２はやや軟化しており、変形が開始される。
【００３５】
ステージＣは、押圧工程である。この工程では、温度が略６００℃付近に保持され、また、押圧力は、略５０ｋｇ／ｃｍ2である。この状態では、熱可塑性素材１２は変形可能に軟化しており、かつ十分な押圧力が付与されて変形する。
【００３６】
ステージＤは、冷却工程である。この工程では、温度が略６００℃〜３９１℃に冷却され、また、押圧力は、略３０ｋｇ／ｃｍ2である。このとき、熱可塑性素材１２には所定の押圧力が付与された状態で冷却が開始される。
【００３７】
ステージＥは、冷却工程である。この工程では、温度が略３９１℃〜２００℃に冷却され、また、押圧力は、略５ｋｇ／ｃｍ2である。このとき、熱可塑性素材１２への押圧力はほとんどなくなっている。
【００３８】
このようにして、型セット３０が成形室２３から搬出される。この型セット３０を分解すると、図４に示したような枠付き光学素子１８が得られる。
成形された枠付き光学素子１８は、後述する透過波面測定光学系としての透過波面測定装置２２により光学機能面の形状、屈折率分布、屈折率の絶対値等の光学的機能が測定される。そして、この光学的機能の測定値が、設計時に予測した光学的機能と乖離している場合は、その誤差を測定する。
【００３９】
次に、その誤差を小さくするように成形条件又は成形型の形状を修正する。更に、その成形条件又は成形型の形状を修正した後の内容で、再度枠付き光学素子１８を成形するものである。
【００４０】
図６は、透過波面測定装置２２の外観を示す図である。
この透過波面測定装置２２は、例えばフィゾー干渉計３８と表示装置４０とを有する。フィゾー干渉計３８は、ミラー４２と参照レンズ４４を有し、光源としてレーザ光を利用している。そして、光源から出射された平面波を、枠付き光学素子１８（被検レンズ）に入射させ、枠付き光学素子１８を透過した光束をミラー４２で折り返すことにより、枠付き光学素子１８の透過波面収差や屈折率を高精度で測定することができる。
【００４１】
図７（ａ）（ｂ）は、屈折率分布のないガラスにて、単波長で一点に集光する理想的な非球面凸レンズ４６と、比較のために、両面が平面のガラス板４７との二つを示している。この場合は、勿論枠部材から非球面凸レンズ４６やガラス板４７に複雑な応力が作用するようなことはない。
【００４２】
これに対し、図８（ａ）に示すように、光学素子１４’と枠部材１６’とが一体的に結合された枠付き光学素子１８’について考えてみる。この場合、枠付き光学素子１８’は、光学素子１４’として凸レンズが用いられている。また、この凸レンズに屈折率分布が存在して、外周側の屈折率が高くなった場合には、外側の光線が矢印のように光軸中心側に曲がり、手前の点Ｏ’に結像したり、逆に中央付近の光線は外側に開いて点Ｏ”に結像してしまう。わかりやすい例として、図８（ｂ）に、平面のガラス板４７'に同様の屈折率分布を付けた場合の光線の変化を併せて示す。
【００４３】
図９は、この枠付き光学素子１８’の屈折率分布のイメージを示した図である。
同図で明らかなように、屈折率は光軸中心とその周囲部では低く、外周部に至るに従い高くなっている。このように、光学素子１４’の外周部に至るに従い屈折率が高くなっているのは、枠部材１６’と光学素子１４’の熱膨張率の差等に起因して、光学素子１４’の内部応力や屈折率分布が複雑に変動するためと考えられる。
【００４４】
例えば、ガラス素材においては、成形時の冷却工程で急激に冷却すると屈折率は低くなり、反対に、ゆっくり冷却すると屈折率は高くなる性質を有している。
また、図１０は、光学素子１４”と枠部材１６”とを一体的に結合した枠付き光学素子１８”を示している。
【００４５】
この枠付き光学素子１８”は、光学素子１４”として凹レンズが用いられている。そして、この凹レンズには、例えば図１０（ａ）のような屈折率分布が存在している。また、図１０（ｂ）は、屈折率分布のないガラス５０により得られる光線状態を示している。両者を比較すると、枠付き光学素子１８”の凹レンズの中央部付近は内側に光線が曲がり、かつ最外周部付近の光線が外側に曲がってしまっている。
【００４６】
本実施形態では、このような実情から、理想の光学機能（設計値通りの光学機能）が得られるように、誤差を小さくするように補正するものである。その補正方法としては、例えば、金型形状を補正して光学機能面の形状を変更する方法と、成形温度や冷却速度等の成形条件を変更する方法とがある。
【００４７】
本実施形態では、例えば成形条件を変更する場合には、設定された成形条件に対して大幅な変更を行わないこととした。これは、予め定められた成形プロセスの内容を、大幅に変更するのは好ましくないためである。
【００４８】
例えば、成形温度の変更幅は、熱可塑性素材１２としてのガラスの屈伏点をＡｔ、ガラス転移点をＴｇとした場合に、（Ａｔ−Ｔｇ）×０．１℃の範囲内で変更する。また、ガラスの固化時の温度は  Ｔｇ±３０℃とする。さらに、押圧力の変更は、設計上の押圧力の１０％の範囲内で変化させる。
【００４９】
図１１は、本実施形態における光学デバイスの製造方法のフローチャートを示している。
この実施形態では、誤差を小さくするように補正する工程として、成形型の形状修正を行うものである。なお、以下において、枠付き光学素子１８の成形工程については既に説明したので、その詳細な説明は省略する。
【００５０】
Ｓ１１で、前述した光学デバイスの製造装置１０を用いて枠付き光学素子１８を成形する。
Ｓ１２で、透過波面測定装置２２を用いて枠付き光学素子１８の非破壊検査による測定を行う。ここでは、例えば成形した枠付き光学素子１８をフィゾー干渉計３８に取り付けて光学的機能を測定する。そして、その測定値が設計上で予測した光学的機能と乖離している場合に、その誤差を測定する。この場合の光学的機能は、例えば枠付き光学素子１８におけるレンズ部分の表面形状変化及び屈折率分布を対象として行う。
【００５１】
枠付き光学素子１８の光学的機能として、この表面形状変化及び屈折率分布が最も重要な因子だからである。こうして、成形された枠付き光学素子１８の光学的機能と、設計上の光学的機能との誤差を測定する。
【００５２】
Ｓ１３で、枠付き光学素子１８の光学的機能を設計値に合致するように、成形型における成形面の形状修正を行う。具体的には、上型２４の成形面２４ａ及び下型２６の成形面２６ａの形状を修正加工する。
【００５３】
Ｓ１４で、修正後の成形型により改めて枠付き光学素子１８を成形する。上型２４及び下型２６の形状が修正されているので、この修正後の型で成形する。Ｓ１５では、設定値に近い光学的機能を備えた良品の枠付き光学素子１８を得ることができる。
【００５４】
図１２は、他の実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示している。
この実施形態では、誤差を小さくするように補正する工程として、成形条件の変更を行うものである。
【００５５】
この実施形態では、工程Ｓ２１において、枠付き光学素子１８を成形し、Ｓ２２で、透過波面測定装置２２による非破壊検査による測定を行う点は、図１１の場合と同様である。
【００５６】
Ｓ２３では、枠付き光学素子１８の光学的機能が設計値に合致するように、成形条件を変更する。この成形条件の変更には、成形温度や成形圧力等が含まれる。この成形条件変更により、焦点距離の調整、レンズ外周部での光の曲がり具合の調整を行うことができる。
【００５７】
但し、この成形条件変更は、前述したように、以下の制限された範囲で行う。
すなわち、成形温度は、ガラスの（Ａｔ−Ｔｇ）×０．１℃以内であり、ガラスの固化時の温度は  Ｔｇ±３０℃であり、成形圧力の加重は  １０％以内で行う。
【００５８】
次に、前記と同様に、Ｓ２４で新たな成形条件で枠付き光学素子１８を成形し、Ｓ２５で良品が得られる。
図１３は、他の実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示している。
【００５９】
この実施形態では、枠付き光学素子１８の枠部材１６を基準面として取付け、透過波面測定装置２２により測定を行う点が特徴である。
まず、工程Ｓ３１で、光学デバイスの製造装置１０を用いて枠付き光学素子１８を成形する。
【００６０】
次に、Ｓ３２では、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、枠付き光学素子１８を、枠部材１６の底面（Ｘ面）と側面（Ｙ面）を基準面として鏡枠４８に取り付けることを想定して、透過波面測定装置２２による測定を行う。これは、枠付き光学素子１８を鏡枠４８に組み付ける場合は、枠部材１８を介して組み付けるのが通常だからである。
【００６１】
よって、枠付き光学素子１８の光学機能の測定の際も、枠部材１６の底面（Ｘ面）と側面（Ｙ面）を基準面としてフィゾー干渉計３８に取り付けて測定する。こうして、成形された枠付き光学素子１８の光学的機能と、設計上の光学的機能との誤差を測定する。この場合の光学的機能は、例えば枠付き光学素子１８におけるレンズ部分の表面形状変化及び屈折率分布を対象として行う。
【００６２】
次いで、Ｓ３３では、枠付き光学素子１８の光学機能が設計値に合致するように、上型２４の成形面２４ａ及び下型２６の成形面２６ａの形状を修正加工する。
その後、Ｓ３４で、修正後の成形型により改めて枠付き光学素子１８を成形し、Ｓ３５で、設定値に近い光学的機能を備えた良品の枠付き光学素子１８を得ることができる。
【００６３】
以上説明した図１１〜図１３の実施形態によれば、一度枠付き光学素子１８の成形を行った後に、アニール処理は行わないで透過波面測定装置２２による屈折率分布等の光学的機能の測定を行った。更に、設計値に合致するように成形条件又は成形型の変更により修正し、再度枠付き光学素子１８の成形を行うようにしたので、収差を調整して高精度な光学デバイスを得ることができる。
【００６４】
図１５は、他の実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示している。
この実施形態では、枠付き光学素子１８を成形した後にアニール処理を行うようにした点に特徴を有する。
【００６５】
Ｓ４１で、光学デバイスの製造装置１０を用いて枠付き光学素子１８を成形する。
次に、Ｓ４２で、枠付き光学素子１８のアニール処理を行う。すなわち、枠付き光学素子１８を全体として所定温度まで加熱してレンズ部分の内部応力を除去する。これにより、枠付き光学素子１８の屈折率分布がある程度緩和される。
【００６６】
次いで、Ｓ４３で、透過波面測定装置２２を用いて枠付き光学素子１８の非破壊検査による測定を行う。こうして、成形された枠付き光学素子１８の光学的機能と、設計上の光学的機能との誤差を測定する。この場合の光学的機能は、例えば枠付き光学素子１８におけるレンズ部分の表面形状変化及び屈折率分布を対象として行う。
【００６７】
Ｓ４４で、枠付き光学素子１８の光学的機能を設計値に合致するように、上型２４の成形面２４ａ及び下型２６の成形面２６ａの形状を修正加工する。
Ｓ４５で、修正後の成形型により改めて枠付き光学素子１８を成形する。
【００６８】
更に、Ｓ４６で、再び枠付き光学素子１８のアニール処理を行い、該枠付き光学素子１８を所定温度まで加熱して内部応力を除去する。
なお、ここでのアニール処理では、そのアニール処理条件を種々に変更することで、枠付き光学素子１８の光学機能面の形状、屈折率分布、及び屈折率の絶対値を変化させて設計値に合致するようにしても良い。
【００６９】
こうして、Ｓ４７で、良品の枠付き光学素子１８を得る。
図１６は、他の実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示している。
【００７０】
この実施形態でも、枠付き光学素子１８を成形した後にアニール処理を行うようにした点に特徴を有する。
まず、工程Ｓ５１において、光学デバイスの製造装置１０を用いて枠付き光学素子１８を成形し、次いで、Ｓ５２で、枠付き光学素子１８のアニール処理を行い、更に、Ｓ５３で、透過波面測定装置２２による非破壊検査による測定を行う点は、前述した実施形態と同様である。
【００７１】
本実施形態では、Ｓ５４において、成形条件を変更することで、枠付き光学素子１８の光学的機能を設計値に合致するようにする。
この成形条件の変更には、前述したように、成形温度や成形圧力等が含まれるとともに、この成形条件変更は、所定の制限された範囲で行う。
【００７２】
次いで、Ｓ５５で、変更した成形条件の下で改めて枠付き光学素子１８を成形する。
次に、Ｓ５６では、再び枠付き光学素子１８のアニール処理を行い、該枠付き光学素子１８を所定温度まで加熱して内部応力を除去する。そして、Ｓ５７で良品の枠付き光学素子１８を得る。
【００７３】
なお、ここでのアニール処理では、そのアニール処理条件を種々に変更することで、枠付き光学素子１８の光学機能面の形状、屈折率分布、及び屈折率の絶対値を変化させて設計値に合致するようにしても良い。
【００７４】
図１７は、他の実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示している。
この実施形態では、アニール処理後の枠付き光学素子１８の光学的機能と、設計上の光学的機能との誤差を測定した後に、アニール処理条件を変更して成形する点に特徴を有している。
【００７５】
Ｓ６１において、光学デバイスの製造装置１０を用いて枠付き光学素子１８を成形し、Ｓ６２で、この枠付き光学素子１８のアニール処理を行い、次いで、Ｓ６３で、透過波面測定装置２２による非破壊検査による測定を行う点は、前述した実施形態の場合と同様である。
【００７６】
次に、Ｓ６４では、再度枠付きレンズを成形する。その後、Ｓ６５では、アニール処理条件を、Ｓ６２で行ったアニール処理条件とは異なる条件に変更することで、枠付き光学素子１８の光学的機能を設計値に合致するようにする。すなわち、アニール処理条件を変更することで、枠付き光学素子１８の光学機能面の形状、屈折率分布、及び屈折率の絶対値を変化させて設計値に合致するようにする。そして、変更したアニール処理条件によってアニール処理を行い、良品の枠付き光学素子１８を得る。
【００７７】
以上説明した図１５〜図１７の実施形態によれば、一度枠付き光学素子１８の成形を行い、アニール処理を実施した後に、アニール処理後の光学的機能を非破壊で透過波面により測定した。更に、設計上の光学的機能との乖離を成形条件、アニール処理条件、又は成形型の変更により修正し、再度枠付き光学素子１８の成形を行うようにしたので、収差を調整して高精度な光学デバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態における光学デバイスの製造装置の概略の断正面図である。
【図２】型セットの成形前の断正面図である。
【図３】型セットの成形後の断正面図である。
【図４】枠付き光学素子の断正面図である。
【図５】枠付き光学素子の成形温度と押圧力との関係を示す図である。
【図６】透過波面測定装置の外観図である。
【図７】（ａ）は、理想的な屈折率を有する凸レンズの結像状態を示す図、（ｂ）は、屈折率分布のない平面のガラス板を示す図である。
【図８】（ａ）は、枠付き凸レンズの結像状態を示す図、（ｂ）は、平面のガラス板に屈折率分布を付けた場合の光線の変化を示す図である。
【図９】同上の屈折率分布を示す図である。
【図１０】（ａ）は、枠付き凹レンズの結像状態を示す図、（ｂ）は、屈折率分布のないガラスにより得られる光線状態を示す図である。
【図１１】本実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示す図である。
【図１２】本実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示す図である。
【図１３】本実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示す図である。
【図１４】（ａ）は、枠付き光学素子の取付基準面を示す図であり、（ｂ）は、枠付き光学素子が鏡枠に組み込まれた状態の断正面図である。
【図１５】本実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示す図である。
【図１６】本実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示す図である。
【図１７】本実施形態における光学デバイスの製造工程のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０      光学デバイスの製造装置
１２      熱可塑性素材
１４      光学素子
１６      枠部材
１８      枠付き光学素子
２０      成形装置
２２      透過波面測定装置
２３      成形室
２４      上型
２４ａ  成形面
２６      下型
２６ａ  成形面
２８      スリーブ
３０      型セット
３２      上ヒータプレート
３４      下ヒータプレート
３６      エアシリンダ
３８      フィゾー干渉計
４０      表示装置
４２      ミラー
４４      参照レンズ
４６      凸レンズ単体
４８      鏡枠
【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【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９】
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【図１０】
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【図１４】
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