(57)【要約】【課題】  光学基材と成形面の芯ずれに起因する光学精度の低下及びばらつきを抑制することのできる複合光学素子の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】  本発明の複合光学素子の製造方法は、測定対象の測定面形状に応じた光軸方向の検出距離にて測定面形状の軸芯を検出可能な光学軸検出手段１１２を用いて成形面１１１ａの軸芯位置に応じた軸調整を行う軸調整工程が設けられ、成形面に対して位置決めされるとともに光学軸検出手段により軸芯が検出可能な補助測定面１１５ａが設けられ、軸調整工程では、光学軸検出手段が光学面Ｌａの軸芯を検出可能な位置に配置された状態で実施された補助測定面の軸芯検出の結果に基づいて軸調整が行われ、補助測定面の軸芯検出は、成形面の軸芯検出を行うときよりも成形面が成形位置ｋに近接した状態で行われることを特徴とする。【選択図】          図３
2007055199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学面を備えた光学基材上に、成形面により成形された成形光学面を備えた光学層が積層形成される複合光学素子の製造方法において、
測定対象の測定面形状に応じた光軸方向の検出距離にて前記測定面形状の軸芯を検出可能な光学軸検出手段を用いて前記成形面の軸芯位置に応じた軸調整を行う軸調整工程が設けられ、
前記成形面に対して位置決めされるとともに前記光学軸検出手段により軸芯が検出可能な補助測定面が設けられ、
前記軸調整工程では、前記光学軸検出手段が前記光学面の軸芯を検出可能な位置に配置された状態で実施された前記補助測定面の軸芯検出の結果に基づいて前記軸調整が行われ、
前記補助測定面の軸芯検出は、前記成形面の軸芯検出を行うときよりも前記成形面が成形位置に近接した位置で行われることを特徴とする複合光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記補助測定面の軸芯検出は、前記成形面が実質的に成形位置に配置された状態で行われることを特徴とする請求項１に記載の複合光学素子の製造方法。
【請求項３】
光学面を備えた光学基材上に、成形面により成形された成形光学面を備えた光学層が積層形成される複合光学素子の製造方法において、
測定対象の測定面形状に応じた光軸方向の検出距離にて前記測定面形状の軸芯を検出可能な光学軸検出手段を用いて前記成形面の軸芯位置に応じた軸調整を行う軸調整工程が設けられ、
前記成形面に対して位置決めされるとともに前記光学軸検出手段により軸芯が検出可能な補助測定面が設けられ、
前記補助測定面の面形状及び光軸方向の位置は、前記補助測定面の軸芯を検出するときの前記検出距離に前記成形面と前記補助測定面との光軸方向の間隔を加算した値と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値との差（Ｄ１１５＋ＤＡ−ＤＬ−ＤＢ）の絶対値が、前記成形面の軸芯を検出するときの前記検出距離と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値との差（Ｄ１１１−ＤＬ−ＤＢ）の絶対値よりも小さくなるように設定され、
前記軸調整工程では、前記光学軸検出手段による前記補助測定面に対する軸芯検出の結果に基づいて前記軸調整が行われることを特徴とする複合光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記補助測定面の軸芯検出は、前記補助測定面を備えた補助部材を、前記成形面を備えた成形型に対して位置決め固定した状態で行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合光学素子の製造方法。
【請求項５】
光学面を備えた光学基材上に、成形面により成形された成形光学面を備えた光学層を積層形成する複合光学素子の製造装置において、
前記光学基材を支持する支持台と、
前記成形面を備えた成形型と、
前記支持台と前記成形型の少なくとも一方を相互に接離可能な態様で光軸方向に案内する案内構造と、
測定対象の測定面形状に応じた光軸方向の検出距離にて前記測定面形状の軸芯を検出可能な光学軸検出手段と、
前記支持台と前記成形型の間の軸調整を可能とする位置調整手段と、
前記成形面に対して位置決めされるとともに前記光学軸検出手段により軸芯検出可能な補助測定面と、
を具備することを特徴とする複合光学素子の製造装置。
【請求項６】
前記補助測定面の軸芯を検出するときの前記検出距離に前記成形面と前記補助測定面との光軸方向の間隔を加算した値と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値との差（Ｄ１１５＋ＤＡ−ＤＬ−ＤＢ）の絶対値が、前記成形面の軸芯を検出するときの前記検出距離と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値との差（Ｄ１１１−ＤＬ−ＤＢ）の絶対値よりも小さくなるように、前記補助測定面の面形状及び光軸方向の位置が設定されることを特徴とする請求項５に記載の複合光学素子の製造装置。
【請求項７】
前記補助測定面は、前記成形型に対して着脱可能に構成された補助部材に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の複合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、複合光学素子の製造方法及び製造装置に係り、特に、光学基材上に光学層を積層形成する複合光学素子の製造工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、所望の光学特性を得るために、レンズ等の光学基材上に光学層を積層して複合光学素子を形成する場合がある。例えば、研磨加工等によって形成したガラス製のレンズの表面に、透明樹脂からなる樹脂層を積層した複合光学素子が知られている。このような複合光学素子を製造する場合には、光学基材と成形型との間に未硬化の樹脂材料を配置し、成形型の成形面で樹脂材料を成形した状態で、光照射等によって樹脂材料を硬化させることにより上記樹脂層を形成するようにしている（例えば、以下の特許文献１参照）。この場合、光学基材の光学面の軸芯と、樹脂層の成形光学面の軸芯とが所定の位置関係となるように、成形前に予め光学基材に対する成形型の軸調整（芯ずれ調整）を行う必要がある。
【０００３】
従来、この成形型の軸調整は、測定対象の測定面形状で反射された光に基づいて当該測定面形状の軸芯を検出可能な偏心顕微鏡を用いて、光学基材の光学面の軸芯と成形型の成形面の軸芯をそれぞれ検出し、Ｘ−Ｙステージ等の位置調整手段により両軸芯を相互に合わせることにより行っていた。
【０００４】
一方、上下の金型で加熱軟化したガラス素材を成形することによりレンズを製造する光学素子成形装置の金型の芯出し方法が知られている（例えば、以下の特許文献２参照）。この金型の芯出し方法は、上下の金型のうち、可動軸に保持された金型の成形面の反射光を基準とし、調整側の金型においてその成形面以外に形成若しくは設置した反射面からの反射光を用いて上下の金型の芯ずれを調整するようにしている。
【特許文献１】特開平７−３０８９７１号公報
【特許文献２】特開平０８−９１８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の成形型の軸調整方法においては、光学基材の光学面の面形状と、成形型の成形面の面形状が異なると、偏心顕微鏡による光学面の検出距離と成形面の検出距離が相互に異なることになるため、所定位置に固定した同じ偏心顕微鏡を用いて光学面と成形面の軸芯を検出しようとすると、金型を成形位置から離間した場所に配置して軸芯検出を行わざるを得ない。そして、このように成形面の軸芯検出が成形位置から離間した検出位置で行われると、せっかく軸調整により検出位置における成形型の芯ずれをなくしても、成形時には成形型を検出位置から成形位置まで移動させる必要があることから、成形型を移動させるための案内機構の案内精度によって成形時に芯ずれが生じ、この芯ずれにより、製造された複合光学素子の光学精度の低下や光学特性のばらつきが生ずるという問題点がある。
【０００６】
上記の成形型の移動に起因する芯ずれは、光学基材の光学面の軸芯検出と成形型の成形面の軸芯検出を共に成形位置で行うことにより回避することができるが、この場合には、光学面の検出時と成形面の検出時とで偏芯顕微鏡の位置を移動させる必要があることから、偏芯顕微鏡を移動させるための案内機構の案内精度によって検出精度が損なわれることとなるため、上記と同様に成形時の芯ずれが生ずる。
【０００７】
一方、上下の金型によりレンズを成形する装置における金型の芯出し方法では、基準となる可動側の金型（下型）の軸芯の調整に関しては何らの記述もなく、当該金型の軸芯を光軸に対して調整する方法についても何ら開示されていない。したがって、基準となる金型と光軸との間に本来的に芯ずれがあれば、この芯ずれはそのまま上下の金型間の芯ずれに反映されることになる。
【０００８】
また、この場合には、上下の金型間の軸調整に際して、可動側の金型の軸芯を何らかの方法で予め光軸と一致させるなどして基準位置に設定しておき、その後に調整側の金型の位置調整を行ってしまえばそのまま成形を繰り返し行うことができるが、光学基材上で光学材料を成形して光学層を積層形成する場合には、光学基材の位置決め部位と光学面の位置関係には或る程度のばらつきがあることから、光学基材を供給する度に光学面の軸芯がずれるため、成形前に必ず光学面の軸調整を行う必要がある。したがって、最初に成形面の軸芯検出を行い、この軸芯位置を基準として、供給された光学基材の軸芯検出及び位置調整を行わなければならないので、偏芯顕微鏡の移動に伴う検出誤差をなくす目的で、成形面の軸芯検出時と光学面の軸芯検出時とで偏芯顕微鏡の位置を固定し、同じ位置で光学面の軸芯検出を逐次行っていくことが要求される。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、光学基材と成形面の芯ずれに起因する光学精度の低下及びばらつきを抑制することのできる複合光学素子の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の複合光学素子の製造方法は、光学面を備えた光学基材上に、成形面により成形された成形光学面を備えた光学層が積層形成される複合光学素子の製造方法において、測定対象の測定面形状に応じた光軸方向の検出距離にて前記測定面形状の軸芯を検出可能な光学軸検出手段を用いて前記成形面の軸芯位置に応じた軸調整を行う軸調整工程が設けられ、前記成形面に対して位置決めされるとともに前記光学軸検出手段により軸芯が検出可能な補助測定面が設けられ、前記軸調整工程では、前記光学軸検出手段が前記光学面の軸芯を検出可能な位置に配置された状態で実施された前記補助測定面の軸芯検出の結果に基づいて前記軸調整が行われ、前記補助測定面の軸芯検出は、前記成形面の軸芯検出を行うときよりも前記成形面が成形位置に近接した状態で行われることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、軸調整を行う際に、光学軸検出手段により成形面の軸芯検出を行うのではなく、成形面に対して位置決めされた補助測定面の軸芯検出を行うことにより、光学軸検出手段による成形面と光学面に対する検出距離が大きく異なっていても、補助測定面の軸芯検出時における成形面の位置を成形位置に近接させることを可能にしている。したがって、軸調整時と成形時との間で必要とされる成形面の移動距離を低減し若しくは無くすことができるので、移動精度に起因する光学面と成形面との間の芯ずれを抑制できる。
【００１２】
本発明において、前記補助測定面の軸芯検出は、前記成形面が実質的に成形位置に配置された状態で行われることが好ましい。これによれば、軸調整時と成形時とで成形面を移動させる必要がなくなるので、移動精度に起因する芯ずれの発生を防止できる。
【００１３】
また、本発明の別の複合光学素子の製造方法は、光学面を備えた光学基材上に、成形面により成形された成形光学面を備えた光学層が積層形成される複合光学素子の製造方法において、測定対象の測定面形状に応じた光軸方向の検出距離にて前記測定面形状の軸芯を検出可能な光学軸検出手段を用いて前記成形面の軸芯位置に応じた軸調整を行う軸調整工程が設けられ、前記成形面に対して位置決めされるとともに前記光学軸検出手段により軸芯が検出可能な補助測定面が設けられ、該補助測定面の面形状及び光軸方向の位置は、前記補助測定面の軸芯を検出するときの前記検出距離に前記成形面と前記補助測定面との光軸方向の間隔を加算した値と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値との差（Ｄ１１５＋ＤＡ−ＤＬ−ＤＢ）の絶対値が、前記成形面の軸芯を検出するときの前記検出距離と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値との差（Ｄ１１１−ＤＬ−ＤＢ）の絶対値よりも小さくなるように設定され、前記軸調整工程では、前記光学軸検出手段による前記補助測定面に対する軸芯検出の結果に基づいて前記軸調整が行われることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、軸調整を行う際に、光学軸検出手段により成形面の軸芯検出を行うのではなく、成形面に対して位置決めされた補助測定面の軸芯検出を行うことにより、光学軸検出手段による成形面と光学面に対する検出距離が大きく異なっていても、補助測定面を上記のように構成することにより、軸調整時と成形時との間で必要とされる、成形面、光学面、或いは、光学軸検出手段の移動距離を低減し若しくは無くすことができるので、各部の移動精度に起因する光学面と成形面との間の芯ずれを抑制することが可能になる。
【００１５】
特に、前記補助測定面の軸芯を検出するときの前記検出距離に前記成形面と前記補助測定面との光軸方向の間隔を加算した値（Ｄ１１５＋ＤＡ）と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値（ＤＬ＋ＤＢ）とが実質的に一致するように、補助測定面の面形状及び光軸方向の位置が設定されることにより、成形面の軸調整時と成形時との間で、成形面、光学面、及び、光学軸検出手段のいずれをも移動させる必要がなくなるので、移動に伴う芯ずれの発生を防止できる。
【００１６】
ここで、前記補助測定面の軸芯検出は、前記補助測定面を備えた補助部材を、前記成形面を備えた成形型に対して位置決め固定した状態で行われることが好ましい。これによれば、成形型と補助部材とを別部材で構成するので、装置構造に応じた適宜の構造で容易に位置決め固定することができる。また、前記補助測定面は、前記成形面と同軸に位置決めされることが好ましい。これによれば、補助測定面の軸芯検出の結果を何ら処理することなく、そのまま成形面の軸芯位置として用いて軸調整を行うことが可能になる。さらに、上記の成形型に対して上記の補助部材が着脱可能に構成されることが好ましい。補助部材を成形型に対して着脱可能に構成することにより、軸調整時には補助部材を成形型に取り付け、成形時には成形型から補助部材を取り外すことができるため、補助部材の取り付け位置や補助測定面の位置に制約がなくなるため、所定の補助測定面を容易に設定することが可能になる。
【００１７】
また、前記軸調整工程では、前記補助測定面の軸芯と前記光学軸検出手段の光軸との位置関係が調整されることが好ましい。軸調整工程では、補助測定面の軸芯検出に基づいて、何らかの形で成形面の軸芯位置に応じた軸調整が行われればよいので、例えば、補助測定面の軸芯を所定の位置に合わせたり、補助測定面の軸芯位置に応じて他の部材の位置を調整したりすることが含まれる。特に、補助測定面の軸芯と光学軸検出手段の光軸との位置関係を調整しておく（例えば、補助測定面若しくは成形面の軸芯を光軸に一致させておく）ことにより、その後、光学軸検出手段の光軸と光学面の軸芯とを整合させるだけで光学面と成形面とを整合させることが可能になる。
【００１８】
さらに、前記補助測定面は、前記成形面の軸芯上に位置決め配置されることが好ましい。補助測定面が成形面の軸芯上に位置決め配置されることで、光学軸検出手段をそのまま用いて補助測定面の軸芯検出を行うことが可能になる。この場合、補助測定面の軸芯が成形面の軸芯と一致するように構成されることがさらに好ましい。これによれば、補助測定面の軸芯検出データをそのまま成形面の軸芯検出データとして用いることが可能になる。
【００１９】
次に、本発明の複合光学素子の製造装置は、光学面を備えた光学基材上に、成形面により成形された成形光学面を備えた光学層を積層形成する複合光学素子の製造装置において、前記光学基材を支持する支持台と、前記成形面を備えた成形型と、前記支持台と前記成形型の少なくとも一方を相互に接離可能な態様で光軸方向に案内する案内構造と、測定対象の測定面形状に応じた光軸方向の検出距離にて前記測定面形状の軸芯を検出可能な光学軸検出手段と、前記支持台と前記成形型の間の軸調整を可能とする位置調整手段と、前記成形面に対して位置決めされるとともに前記光学軸検出手段により軸芯検出可能な補助測定面と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
本発明において、前記補助測定面の軸芯を検出するときの前記検出距離に前記成形面と前記補助測定面との光軸方向の間隔を加算した値と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値との差（Ｄ１１５＋ＤＡ−ＤＬ−ＤＢ）の絶対値が、前記成形面の軸芯を検出するときの前記検出距離と、前記光学面の軸芯を検出するときの前記検出距離に成形時における前記光学面と前記成形面の光軸方向の間隔を加算した値との差（Ｄ１１１−ＤＬ−ＤＢ）の絶対値よりも小さくように、前記補助測定面の面形状及び位置が設定されていることが好ましい。
【００２１】
また、前記補助手段は、前記成形型に対して着脱可能に構成された補助部材で構成されていることが好ましく、さらに、前記補助測定面と前記成形面の軸芯が一致していることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、成形面に対して位置決めされた補助測定面の軸芯検出に基づいて軸調整を行うことにより、移動精度に起因する芯ずれを低減することができ、これによって複合光学素子の光学精度を向上させることができるとともに光学特性のばらつきを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、添付図面を参照して本発明に係る複合光学素子の製造方法及び製造装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
［複合光学素子の製造装置］
最初に、図１及び図２を参照して、本実施形態の複合光学素子の製造装置の概略構成について説明する。図１は製造装置１００の全体構成を示す概略構成図、図２は製造装置１００の成形型及び支持台の近傍を拡大して示す拡大部分断面図である。
【００２５】
この製造装置１００は、共通のフレーム１０１に対して取り付けられた支持台１０２、型固定台１０３、及び、検出台１０４を有し、支持台１０２は光学基材としてのレンズ基材Ｌを支持固定するように構成され、型固定台１０３には成形型１１１が固定され、検出台１０４には光学軸検出手段である偏芯顕微鏡１１２が固定されている。ここで、支持台１０２、成形型１１１及び偏芯顕微鏡１１２は、図１において上下方向に伸びる偏芯顕微鏡１１２の光軸１１２Ｘに沿って配置されている。
【００２６】
支持台１０２は、フレーム１０１に対してＸ−Ｙテーブル等の位置調整可能な位置調整機構１０４を介して取り付けられている。これにより、支持台１０２は光軸１１２Ｘと直交する平面方向（水平方向）に位置調整可能に構成される。支持台１０２は上記光軸１１２Ｘに沿って貫通した貫通孔１０２ａを備え、レンズ基材Ｌを貫通孔１０２ａの開口範囲に光学面Ｌａが臨む姿勢で設置できるように構成されている。
【００２７】
成形型１１１は型固定台１０３に固定され、光軸１１２Ｘの方向に向いた成形面１１１ａを備えている。型固定台１０３は案内機構（図示例では一対の平行な案内レールとこれに案内される被案内部）１０５によってフレーム１０１に対してスライド可能に構成され、ボールねじ等の駆動機構によって光軸１１２Ｘに沿って移動可能に構成されている。また、型固定台１０３には、成形型１１１の傾き調整機構（図示せず）が内蔵されている。
【００２８】
偏芯顕微鏡１１２は、光源部１１２Ａから発せられた照明光を光軸１１２Ｘに沿って支持台１０２及び成形型１１１側へ照射するとともに、任意の測定対象の測定面形状に応じた検出距離で当該測定面で反射されて戻ってくる検出光を検出部１１２Ｂで検出して、上記測定面の軸芯位置を求めることができるように構成されている。偏心顕微鏡１１２の検出部１１２Ｂはモニタ１１２Ｃに接続され、このモニタ１１２Ｃの表示面上に上記測定面の軸芯Ｐが表示される。なお、表示面中の原点Ｏは上記光軸１１２Ｘの位置に相当する。
【００２９】
上記検出台１０４は、案内機構（一対の平行な案内レールとこれに案内される部分）１０６によってフレーム１０１に対してスライド可能に構成され、図示しない駆動機構により或いは手動で光軸１１２Ｘに沿って移動可能に構成される。また、検出台１０４には、偏芯顕微鏡１１２の傾き調整機構（図示せず）が設けられている。
【００３０】
ディスペンサ１１３は、レンズ基材Ｌに積層する光学層（樹脂層）の素材である光学材料（透明な樹脂材料）を供給するものであり、フレーム１０１に対して図示左右方向に移動可能に構成され、図示の退避位置から成形型１１１側に移動することにより、ノズル１１３ａから一定量の未硬化の光学材料を上記成形型１１１の成形面１１１ａ上に滴下することができるように構成されている。
【００３１】
光照射ユニット１１４は、レンズ基材Ｌに積層された未硬化の光学材料に光（紫外線）を照射するものである。光照射ユニット１１４はフレーム１０１に対して図示左右方向に移動可能に構成され、図示の退避位置から支持台１０２側に移動することにより、照射口１１４ａから光をレンズ基材Ｌに向けて照射できるように構成されている。
【００３２】
なお、鏡面リング１０７は上記の光照射ユニットによって紫外線等の光を照射する際に当該光の集光性を高めるものであり、拡散板１０８は光の照度均一性を確保するためのものである。拡散板１０８はフレーム１０１に対して図の紙面と直交する方向に移動可能に構成され、光照射時以外においては光軸１１２Ｘと交差しない位置に退避するようになっている。
【００３３】
本実施形態の装置１００においては、図２に示すように、上記成形型１１１に対して検出補助体１１５が着脱可能に取り付けられる。この検出補助体１１５は、成形型１１１に対して高精度に位置決め固定されるように構成されている。検出補助体１１５は、光軸１１２Ｘ上に配置された補助測定面１１５ａを備えている。これにより、検出補助体１１５を成形型１１１に取り付けたとき、補助測定面１１５ａは成形面１１１ａに対して位置決めされた状態とされる。具体的には、補助測定面１１５ａは成形面１１１ａの支持台若しくは偏芯顕微鏡１１２側に配置される。補助測定面１１５ａは成形面１１１ａと同軸に（すなわち、補助測定面１１５ａの軸芯が成形面１１１ａの軸芯と一致するように）構成されていることが望ましい。
【００３４】
なお、本発明を特に限定するものではないが、以下の説明においては、検出補助体１１５を成形型１１１に取り付けたとき、補助測定面１１５ａの軸芯位置は、成形面１１１ａの軸芯位置に一致するように構成されているものとする。もちろん、本発明では、補助測定面１１５ａの軸芯位置と成形面１１１ａの軸芯位置とが異なっていても構わない。ただし、この場合には、両軸芯のずれ方位及びずれ量を予め測定しておき、後述する軸調整工程において上記のずれ方位及びずれ量を勘案して調整作業を実施する必要がある。
【００３５】
図示例の場合、検出補助体１１５は、成形型１１１に位置決め固定される固定部材（固定リング）１１５Ａと、この固定部材１１５Ａに対して位置決め固定される補助部材１１５Ｂとを有し、この補助部材１１５Ｂに上記の補助測定面１１５ａが形成されている。このようにすると、固定部材１１５Ａを常用するとともに、必要に応じて異なる補助測定面１１５ａを形成した補助部材１１５Ｂを差し替えて用いることが可能になる。
【００３６】
また、補助部材１１５Ｂを構成する素材は何ら限定されるものではなく、例えば、真鍮、鋼材等の金属で構成されていてもよく、ガラスや樹脂材料等の非金属で構成されていてもよい。補助測定面１１５ａは、偏芯顕微鏡１１２等の光学軸検出手段によって軸芯が検出可能な面（凹面若しくは凸面）であればよく、図示例の場合、補助測定面１１５ａにおいて何らかの反射光が発生し、この反射光が偏芯顕微鏡１１２にて検出可能となっていればよい。ここで、補助測定面１１５ａが鏡面であることが軸芯の検出精度を高める上で望ましい。また、補助測定面１１５ａは球面であることが好ましいが、非球面であっても構わない。
【００３７】
次に、上記の偏芯顕微鏡１１２による測定対象の測定面の軸芯検出方法について簡単に説明する。本発明の光学軸検出手段は、上述のように、測定面の形状に応じた光軸方向の検出距離にて当該測定面の軸芯検出を行うものであり、本実施形態では上記の偏芯顕微鏡１１２が例示される。この偏芯顕微鏡１１２は、図５（ａ）に示すように、照明光を所定の焦点距離ｆで光軸方向に照射し、焦点距離ｆに対応する位置にある測定対象１０の測定面１０ａからの反射光を検出することができるように構成されている。
【００３８】
一般的には、図５（ｂ）に示すような測定対象２０の凸球面状の測定面２０ａの軸芯を検出する場合には、偏芯顕微鏡１１２の検出距離Ｄは、照明光の焦点距離ｆから測定面２０ａの曲率半径Ｒを減算したｆ−Ｒとなり、この検出距離Ｄ＝ｆ−Ｒに測定面２０ａが配置されたときに、測定面２０ａの軸芯を求めることができるようになっている。また、図５（ｃ）に示すような測定対象３０の凹球面状の光学面３０ａの軸芯を検出する場合には、偏芯顕微鏡１１２の検出距離Ｄは、照明光の焦点距離ｆに測定面３０ａの曲率半径Ｒを加算したｆ＋Ｒとなり、この検出距離Ｄ＝ｆ＋Ｒに測定面３０ａが配置されたときに、測定面３０ａの軸芯を求めることが可能になる。すなわち、曲率半径Ｒの符号を測定面の曲率中心が顕微鏡側にある場合を正とし、反対側にある場合を負とすれば、検出距離は常にＤ＝ｆ＋Ｒで表される。
【００３９】
上記においては測定面が球面である場合について説明したが、測定面が非球面（例えば、放物面や高次曲面など）であっても、基本的には測定面形状に応じた所定の検出距離において、当該測定面の軸芯が検出される。
【００４０】
次に、以上説明した製造装置１００を用いた複合光学素子の製造方法について説明する。製造装置１００では、まず、後に詳述する軸調整工程を実施し、次に、ディスペンサ１１３を移動させてノズル１１３ａから所定量の光学材料（未硬化の樹脂材料）を成形型１１１の成形面１１１ａ上に滴下する。その後、ディスペンサ１１３を退避させて、成形型１１１を上昇させ、支持台１０２にセットされたレンズ基材Ｌに近接させ、光学材料をレンズ基材Ｌと成形型１１１で挟み込み、所定の形状に成形する。
【００４１】
その後、拡散板１０８を繰り出して光軸１１２Ｘ上に配置し、光照射ユニット１１４を移動させてその照射口１１４ａから光を照射する。この光はレンズ基材Ｌと成形型１１１の間で成形された状態となっている光学材料に照射され、光学材料が光硬化することにより、図４（ｃ）に示す光学層Ｍが形成される。この光学層Ｍは、上記成形面１１１ａを反映した成形光学面Ｍａを備えたものとなる。その後、成形型１１１を下方に移動させて離型すると、支持台１０２には、レンズ基材Ｌ上に光学層Ｍが積層形成された複合光学素子が残される。
【００４２】
本実施形態の製造方法では、上記のようにレンズ基材Ｌに光学層Ｍを積層形成する成形工程に先立って、図４（ｃ）に示すレンズ基材Ｌの光学面Ｌａの軸芯と、光学層Ｍの成形光学面Ｍａの軸芯とが所定の関係になるように、レンズ基材Ｌの光学面Ｌａの軸芯と、成形型１１１の成形面１１１ａの軸芯との関係を調整する軸調整工程を実施する。
【００４３】
通常、上記の軸調整工程で、レンズ基材Ｌの光学面Ｌａの軸芯と、成形型１１１の成形面１１１ａの軸芯とを一致させることにより、成形工程において、複合光学素子の光学面Ｌａの軸芯と光学層Ｍの成形光学面Ｍａの軸芯とが一致するようにするので、以下においてはこれを前提として説明するが、本発明はこの場合に限られず、両軸芯間が任意の関係になるように調整する場合を広く包含する。
【００４４】
従来の軸調整工程では、偏芯顕微鏡１１２により、成形型１１１の成形面１１１ａの軸芯検出と、レンズ基材Ｌの光学面Ｌａの軸芯検出とをそれぞれ実施し、これらの検出によって得られた両軸芯の位置を一致させるように、例えば、図１に示す位置調整機構１０４を調整する。この場合、具体的な軸調整の手順は任意であり、光学面Ｌａの軸芯と、成形面１１１ａの軸芯とが直接一致するように、偏芯顕微鏡１１２で検出された軸芯位置を相互に一致させるように位置調整をしてもよく、或いは、偏芯顕微鏡１１２の光軸をいずれか一方の軸芯に一致させるように位置調整し、その後、他方の軸芯を偏芯顕微鏡１１２の光軸に一致するように調整してもよい。
【００４５】
より具体的な例としては、最初に、偏芯顕微鏡１１２の光軸１１２Ｘ（モニタ１１２Ｃの画面上では原点Ｏで示される。）と、成形型１１１の成形面１１１ａの軸芯とが一致するように図示しない位置調整機構により偏芯顕微鏡１１２の平面位置を調整し、その後、この位置調整された偏芯顕微鏡１１２で支持台１０２に供給されたレンズ基材Ｌの光学面Ｌａの軸芯検出を行い、光学面Ｌａの軸芯が偏芯顕微鏡１１２の光軸（原点Ｏ）と一致するように、位置調整機構１０４を調整する。
【００４６】
しかしながら、従来の方法では、図４に示すように、偏芯顕微鏡１１２による光学面Ｌａに対する軸芯検出時の検出距離ＤＬと、成形面１１１ａに対する軸芯検出時の検出距離Ｄ１１１とが異なるため、偏芯顕微鏡１１２による成形面１１１ａの軸芯検出時には、成形面１１１ａが成形位置ｋから主軸方向に距離Ｓだけ離間した位置に配置された状態とされる。したがって、軸調整時において光学面Ｌａの軸芯と成形面１１１ａの軸芯とが一致するように調整したとしても、成形を行うために成形型１１１を距離Ｓだけ移動させる間に案内機構の案内精度に応じて位置ずれが生ずるため、成形時には両軸芯間に上記の位置ずれに対応する芯ずれが発生することになる。
【００４７】
上記の芯ずれは、偏芯顕微鏡１１２による成形面１１１ａの軸芯検出を、成形面１１１ａを成形位置ｋに配置して行う場合でも発生する。すなわち、検出距離ＤＬとＤ１１１とが異なる点はなんら変わらないため、成形面１１１ａの軸芯検出を成形位置ｋにて行うためには、光学面Ｌａの軸芯検出を行うときと成形面１１１ａの軸芯検出を行うときとで、偏芯顕微鏡１１２の位置を距離Ｓだけ変えなくてはならないからである。すなわち、この場合には、偏芯顕微鏡１１２を距離Ｓだけ移動させる必要があるため、偏芯顕微鏡の案内機構の案内精度に応じて偏芯顕微鏡に位置ずれが生ずるため、検出誤差の結果として成形型１１１を移動させる場合と同等の芯ずれが発生しうる。
【００４８】
本実施形態では、軸調整工程において、成形型１１１に検出補助体１１５を取り付け、成形面１１１ａに対して位置決めされた補助測定面１１５ａに対して軸芯検出を行う。この補助測定面１１５ａの面形状及び成形面１１１ａとの光軸１１２Ｘ方向の間隔は、図３に示すように、偏芯顕微鏡１１２を光学面Ｌａの軸芯検出時の検出距離ＤＬに対応する位置に固定し、補助測定面１１５ａに対して軸芯検出を行うときに、成形面１１１ａが成形位置ｋに配置されるように設定されている。
【００４９】
すなわち、補助測定面１１５ａの面形状は、補助測定面１１５ａの軸芯検出時の検出距離Ｄ１１５に補助測定面１１５ａと成形面１１１ａの光軸方向の間隔ＤＡを加算した値が、光学面Ｌａの軸芯検出時の検出距離ＤＬに成形時における光学面Ｌａ（成形位置ｊ）と成形面１１１ａ（成形位置ｋ）との光軸方向の間隔ＤＢを加算した値に一致する（Ｄ１１５＋ＤＡ＝ＤＬ＋ＤＢ）ように形成されている。
【００５０】
上記のようにすると、成形面１１１ａが成形位置ｋにある状態で補助測定面１１５ａの軸芯検出が行われ、しかも、光学面Ｌａの軸芯検出時と補助測定面１１５ａの軸芯検出時とで偏芯顕微鏡１１２が同じ位置にあるので、移動精度に起因する芯ずれを招くことがない。したがって、移動精度に影響されずに高い精度で光学面Ｌａの軸芯と成形光学面Ｍａの軸芯とを一致させることができる。
【００５１】
なお、本実施形態の場合においても、光学面Ｌａの軸芯と、補助測定面１１５ａの軸芯とを直接一致させるだけでなく、例えば、補助測定面１１５ａの軸芯に偏芯顕微鏡１１２の光軸を一致させ、その後、偏芯顕微鏡１１２の光軸に光学面Ｌａの軸芯を一致させるように、支持台１０２の位置調整を行うようにしてもよい。
【００５２】
例えば、具体的な例としては、以下のような軸調整作業を行う。最初に、支持台１０２の水平姿勢、偏芯顕微鏡１１２の倒れ補正、成形型１１１の倒れ補正などを実施し、その後に、支持台１０２上にレンズ基材Ｌを設置し、このレンズ基材Ｌの光学面Ｌａの軸芯検出が可能となるように、偏芯顕微鏡１１２の上下位置を調整する。すなわち、偏芯顕微鏡１１２を光学面Ｌａに対して検出距離ＤＬだけ上方に設置する。
【００５３】
次に、レンズ基材Ｌを支持台１０２から取り外し、成形型１１１に検出補助体１１５を取り付け、成形型１１１を移動させて、偏芯顕微鏡１１２の検出距離Ｄ１１５に対応する位置で補助測定面１１５ａの軸芯検出を行う。このとき、補助測定面１１５ａの面形状及び光軸方向の位置（成形面１１１ａとの間隔）が上記のように設定されていれば、成形面１１１ａは図３に示すように成形位置ｋに配置される。そして、偏芯顕微鏡１１２により補助測定面１１５ａの軸芯位置を検出して当該軸芯位置を記録するか、或いは、偏芯顕微鏡１１２の図示しない位置調整機構を用いて、補助測定面１１５ａの軸芯（補助測定面１１５ａの軸芯と成形面１１１ａの軸芯とが一致するように設定されている場合）、若しくは、成形面１１１ａの軸芯（補助測定面１１５ａの軸芯と成形面１１１ａの軸芯とが異なるように設定されている場合）を光軸１１２Ｘに一致させる。
【００５４】
次に、上記検出補助体１１５を成形型１１１から取り外し、成形型１１１を下方に戻した後に、再びレンズ基材Ｌを支持台１０２に設置し、光学面Ｌａの軸芯検出を行い、位置調整機構１０４を用いて、光学面Ｌａの軸芯が上記の記録された軸芯位置、或いは、光軸１１２Ｘに一致するように調整する。その後、上述のように、光学材料の供給、成形型１１１の移動、光学材料の成形、光学材料の硬化処理、離型を順次に行い、複合光学素子を製造する。
【００５５】
その後、新たなレンズ基材Ｌを上記と同様に供給し、上記と同様に光学面Ｌａの軸芯検出、レンズ基材Ｌの軸調整を行った上で、再び成形を実施する。これ以降、このような手順を繰り返すことによって、複合光学素子の製造を繰り返し行うことができる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、補助測定面１１５ａの軸芯検出時において成形面１１１ａが成形位置ｋにあるように、補助測定面１１５ａの面形状及び光軸方向の位置を設定しているが、本発明はこのような態様に限られない。例えば、結果的に軸芯検出時の成形面１１１ａの位置と成形位置ｋとの間隔が、図４に示す検出補助体１１５を用いない場合に比べて低減されていれば、成形面１１１ａの軸芯検出時と成形時の間の移動量が少なくなるため、移動精度に起因する芯ずれも少なくなる。
【００５７】
すなわち、芯ずれを低減するためには、偏芯顕微鏡１１２の位置を固定して検出を行う場合には、偏芯顕微鏡１１２による補助測定面１１５ａに対する軸芯検出時における成形面１１１ａと成形位置ｋとの光軸上の間隔が、偏芯顕微鏡１１２による成形面１１１ａに対する軸芯検出時における成形面１１１ａと成形位置ｋとの光軸上の間隔より小さくなるように、補助測定面１１５ａの面形状及び位置が設定されていればよい。
【００５８】
この場合、例えば、成形面１１１ａが図示例のように凹曲面状であれば、偏芯顕微鏡１１２側に配置される補助測定面１１５ａは成形面１１１ａよりも曲率半径の小さな凹曲面状、若しくは、図示例のように凸曲面状に構成される。
【００５９】
また、補助測定面１１５ａの軸芯検出時における成形面１１１ａの位置を成形位置ｋに設定する代わりに偏芯顕微鏡１１２の位置を光学面Ｌａの軸芯検出時と補助測定面１１５ａの軸芯検出時とで変える場合には、両軸芯検出時における偏芯顕微鏡１１２の位置の差が、検出補助体１１５を用いない場合に比べて低減されていれば、偏芯顕微鏡１１２の移動量が少なくなるため、移動精度に起因する芯ずれも少なくなる。
【００６０】
上記の関係を偏芯顕微鏡１１２の位置を固定するか否かを問わずに一般化すると、ａｂｓ［〜］が〜の絶対値を示すものとしたとき、ａｂｓ［Ｄ１１５＋ＤＡ−ＤＬ−ＤＢ］がａｂｓ［Ｄ１１１−ＤＬ−ＤＢ］＝Ｓよりも小さくなるように、補助測定面１１５ａの面形状及び光軸方向の位置が設定されていればよいことになる。
【００６１】
このようにすると、上記のように光学面Ｌａと成形面１１１ａに対する軸芯検出時において偏芯顕微鏡１１２の位置を固定しているときには、軸芯検出時における成形型１１１の位置と、成形時における成形型１１１の位置との差に基づいて生ずる移動精度に起因する芯ずれを低減することができるし、また、光学面Ｌａと成形面１１１ａに対する軸芯検出時において成形面１１１ａを成形位置ｋに配置する代わりに、偏芯顕微鏡１１２の位置を移動させて軸芯検出を行うときには、レンズ基材Ｌの光学面Ｌａに対する軸芯検出時の偏芯顕微鏡の位置と、成形型１１１の成形面１１１ａに対する軸芯検出時の偏芯顕微鏡の位置との差に基づいて生ずる移動精度に起因する軸芯の検出誤差を低減することができる。
【００６２】
尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態の複合光学素子の製造装置の全体構成を示す概略構成図。
【図２】実施形態の製造装置の主要部を拡大して示す拡大部分構成図。
【図３】実施形態の軸芯検出時と成形時における成形型の位置関係を示す説明図（ａ）及び（ｂ）。
【図４】従来の軸芯検出時と成形時における成形型の位置関係を示す説明図（ａ）及び（ｂ）、並びに、製造される複合光学素子の断面図（ｃ）。
【図５】偏心顕微鏡による軸芯検出時における測定対象物と検出距離の関係をそれぞれ模式的に示す説明図（ａ）〜（ｃ）。
【符号の説明】
【００６４】
１００…製造装置、１０１…フレーム、１０２…支持台、１０３…型固定台、１０４…位置調整機構、１０５、１０６…案内機構、１１１…成形型、１１１ａ…成形面、１１２…偏芯顕微鏡、１１５…検出補助体、１１５ａ…補助測定面、１１５Ａ…固定部材、１１５Ｂ…補助部材、Ｌ…レンズ基材、Ｌａ…光学面、Ｍ…光学層、Ｍａ…成形光学面、ＤＬ…光学面Ｌａの軸芯検出時の検出距離、Ｄ１１１…成形面１１１ａの軸芯検出時の検出距離、Ｄ１１５…補助測定面の軸芯検出時の検出距離、ＤＡ…補助測定面と成形面の光軸方向の間隔、ＤＢ…成形時における光学面と成形面の光軸方向の間隔
【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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