專利名稱：光學(xué)元件的制造方法及光學(xué)元件成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件的制造方法及光學(xué)元件成型模具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，光學(xué)元件被廣泛用作為數(shù)碼相機(jī)用透鏡、DVD等光拾取透鏡、手機(jī)用照相透鏡、光通信用偶合透鏡等等。這些由光學(xué)元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)被要求較高的性能，因此，就光學(xué)元件單體，也希望能夠用更高的精度來形成。上述光學(xué)元件有通過模壓成型法、用成型模具加壓成型被加熱軟化的玻璃來進(jìn)行制造的情況。模壓成型法中，除了必須高精度地形成模具上用來成型光學(xué)元件面對面的光學(xué)面 的模具成型面之外，還必須高精度對準(zhǔn)該相對的模具成型面的相對位置。為了高精度對準(zhǔn)模具的相對位置，有時例如評價用該模具成型的光學(xué)元件，根據(jù)評價，調(diào)整該模具的相對位置。例如，有下述技術(shù)已為公開形成由在光學(xué)透鏡兩透鏡面各光軸上持有中心的小突起構(gòu)成的凸部，從各凸部的位置偏離求得兩透鏡面的偏芯量，根據(jù)該偏芯量，調(diào)整成型光學(xué)透鏡之成型模具的相對位置(請參照例如專利文獻(xiàn)I )。專利文獻(xiàn)I :特開2006-58850號公報專利文獻(xiàn)I中記載的模具的相對位置調(diào)整，是形成在光學(xué)透鏡光軸上持有中心的凸部，在調(diào)整中利用。因此，成型的光學(xué)透鏡上，尤其是直徑小的時候，多少對光學(xué)性能有所影響，有時得不到充分的性能。另外，還必須在模具成型光學(xué)透鏡光學(xué)面的成型面上，不影響該成型面地形成與凸部相應(yīng)的凹洼，因此模具制造的負(fù)擔(dān)增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題，目的在于提供一種光學(xué)元件的制造方法以及光學(xué)元件成型模具，其中，不設(shè)影響光學(xué)性能的凸部等，能夠成型高精度的光學(xué)元件。上述課題通過下述構(gòu)成得以解決。I. 一種光學(xué)元件的制造方法，是采用一對成型模具、其具有成型備有面對面光學(xué)面之光學(xué)元件的成型面，成型所述光學(xué)元件，光學(xué)元件制造方法的特征在于，所述成型模具備有成型用該成型模具制造的第I光學(xué)元件的成型面；與成型所述第I光學(xué)元件的成型面分開的、成型在調(diào)整一對所述成型模具的相對位置時使用的第2光學(xué)元件的成型面；具有以下工序第I成型工序，采用所述成型模具，成型所述第2光學(xué)元件；測定工序，根據(jù)在所述第I成型工序成型的所述第2光學(xué)元件的透過波前像差，求所述第2光學(xué)元件面對面光學(xué)面的相對位置偏離量；相對位置調(diào)整工序，根據(jù)由所述測定工序求得的所述相對位置偏離量，調(diào)整一對所述成型模具的相對位置；
第2成型工序，采用經(jīng)所述相對位置調(diào)整工序調(diào)整了相對位置的所述成型模具，成型所述第I光學(xué)元件。2.上述I中記載的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于，平面波或球面波入射到所述第I光學(xué)元件及所述第2光學(xué)元件上時，各透過波前偏離最接近所述第I光學(xué)元件及所述第2光學(xué)元件各設(shè)計透過波前之球面的偏差量，是所述第2光學(xué)元件的小于所述第I光學(xué)元件的。3.上述I中記載的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于，所述第2光學(xué)元件與所述第I光學(xué)元件相比較，相對面對面光學(xué)面相對位置偏離量的透過波前像差發(fā)生量的比率大。4.上述I至3的任何一項中記載的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于，所述第2光學(xué)元件的透過波前像差包括由面對面光學(xué)面的平行偏芯、傾斜偏芯的至少一個引起產(chǎn)生的像差。5.上述I或3中記載的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于，所述第2光學(xué)元件的透過波前像差包括由于面對面光學(xué)面以所述第2光學(xué)元件的光軸為軸相對旋轉(zhuǎn)而引起產(chǎn)生的像差。6. 一種光學(xué)元件成型模具，其特征在于，具有在上述I至5的任何一項中記載的光學(xué)元件的制造方法中使用的所述第I光學(xué)元件及所述第2光學(xué)元件的成型面。根據(jù)本發(fā)明，可以不牽涉第I光學(xué)元件的規(guī)格，使第2光學(xué)元件的規(guī)格以調(diào)整為目的。因此，可以根據(jù)規(guī)格適合于調(diào)整成型模具相對位置之目的的第2光學(xué)元件的透過波前像差，進(jìn)行制造第I光學(xué)元件的成型模具的相對位置調(diào)整，能夠高精度調(diào)整相對位置。因此，能夠提供一種不采用設(shè)影響光學(xué)性能的凸部等，能夠高精度成型第I光學(xué)元件的光學(xué)元件的制造方法以及光學(xué)元件成型模具。


圖I是成型光學(xué)元件的成型模具的示意圖。圖2中，Ca)是圖I所示下模的G-G'位置以及上模的F-F'位置的截面圖，在下模中載置玻璃素材的狀態(tài)。(b)是用下模和上模加壓玻璃素材狀態(tài)的截面示意圖。圖3中，(a)是下模、上模相對位置平行偏離的狀態(tài)示意圖。(b)是下模、上模相對位置傾斜偏離的狀態(tài)部分截面示意圖。圖4是測定透過波前像差的透過波前像差測定裝置的模式示意圖。圖5是用光學(xué)元件成型模具制造透鏡的工序流程示意。圖6是圖5所示流程中光學(xué)元件成型模具調(diào)整工序的流程示意。
具體實(shí)施例方式根據(jù)實(shí)施方式對本發(fā)明作說明，但本發(fā)明并不局限于該實(shí)施方式。光學(xué)透鏡成型模具的相對位置調(diào)整中，不設(shè)以往的凸部，在光學(xué)元件的原有狀態(tài)下評價光學(xué)性能，根據(jù)該評價調(diào)整模具的相對位置，作為這種調(diào)整方法，有利用用該模具成、型的光學(xué)元件的透過波前像差的方法。利用透過波前像差時，具有可以高精度地測定光學(xué)元件面對面的光學(xué)面的相對位置偏離，且測定所需要的時間短之優(yōu)點(diǎn)。但是，透過波前像差測定困難的形狀、或測得的相對位置偏離的測定值小、即測定靈敏度低的形狀的光學(xué)元件時，根據(jù)透過波前像差的測定值進(jìn)行模具相對位置調(diào)整有所困難，不能利用上述優(yōu)點(diǎn)。以下說明的本發(fā)明實(shí)施方式中，又能夠解決上述參考例中的課題。光學(xué)元件成型模具本發(fā)明是關(guān)于通過成型制造光學(xué)元件的光學(xué)元件的制造方法、以及成型模具的技術(shù)，以預(yù)先制作具有所定質(zhì)量及形狀的玻璃素材、與模具一起加熱該玻璃素材、然后用模具加壓成型得到為光學(xué)元件的透鏡之方法(再加熱法)為例作說明。圖I是本發(fā)明光學(xué)元件制造方法中使用的成型模具之模具I的示意圖。模具I具有下模1A、上模1B，可以加壓多個(圖I中是5個)玻璃素材，同時成型2種為光學(xué)元件的透鏡。2種透鏡都具有面對面的第I光學(xué)面和第2光學(xué)面。下模IA具有第I成型面10a、11a，用來形成透鏡的第I光學(xué)面，被精密加工成與第I光學(xué)面的形狀對應(yīng)，上模IB具有第2成型面10b、11b，用來形成與第I光學(xué)面面對面的第 2光學(xué)面，被精密加工成與第2光學(xué)面的形狀對應(yīng)。上模IB是動模，通過沒有圖示的驅(qū)動手段能夠在加壓方向(圖I中Z方向)移動，下模IA是定模，加壓成型時不移動。圖2 (a)是圖I所示下模IA在G-G'位置以及上模IB在F-F'位置的截面圖，在下模IA的第I成型面10a、lla中分別載置為成型材料的玻璃素材20，出示了加壓方向P。圖2(b)表示使上模IB在加壓方向P移動，用下模IA的第I成型面10a、Ila和上模IB的第2成型面IObUlb分別加壓成型軟化狀態(tài)玻璃素材20的樣子。由此，模具I同時用第I成型面IOa和第2成型面IOb成型為第2光學(xué)元件的透鏡21，用第I成型面Ila和第2成型面Ilb成型為第I光學(xué)元件的透鏡22。圖3是模具I下模IA上模IB的相對位置偏離的樣子模式示意圖。圖3 (a)表示從圖I上模IB上方，向下模IA看時，下模IA上模IB在圖I所示X軸、Y軸(X-Y面內(nèi))方向偏離的樣子。圖3 (b)是圖2 Ca)所示第I成型面10a、第2成型面IOb周邊的上模IB相對以下模IA為基準(zhǔn)的Z軸傾斜的樣子。如圖3 (a)所示，上模IB相對下模IA在X軸及Y軸(X-Y面內(nèi))方向有相對位置偏離時，產(chǎn)生被成型透鏡21、22的第I光學(xué)面與第2光學(xué)面中心軸平行偏離的相對位置偏離(平行偏芯)。如圖3 (b)所示，上模IB相對下模IA繞垂直于Z軸的線轉(zhuǎn)動、有上模IB第2成型面IOb的中心軸傾斜于Z軸的相對位置偏離時，產(chǎn)生被成型透鏡21、22的各個第I光學(xué)面與第2光學(xué)面互相光軸傾斜的相對位置偏離(傾斜偏離)。因此，只要能夠求得透鏡21或透鏡22之任一第I光學(xué)面與第2光學(xué)面的相對位置偏離量，便能夠根據(jù)其值調(diào)整下模IA與上模IB的相對位置。本實(shí)施方式中，透鏡22是本來用模具I制造(量產(chǎn))的光學(xué)元件(相當(dāng)于第I光學(xué)元件)，透鏡21是用來求第I光學(xué)面與第2光學(xué)面的相對位置偏離量、根據(jù)該偏離量調(diào)整模具I相對位置的光學(xué)元件(相當(dāng)于第2光學(xué)元件)。以透鏡21為例，說明根據(jù)透過波前像差求第I光學(xué)面與第2光學(xué)面的相對位置偏尚量。首先參照圖4，說明透過波前像差的測定。圖4是透過波前像差測定裝置100的模式示意圖，是采用周知的斐索干涉儀110，測定為調(diào)整用光學(xué)元件之透鏡21的透過波前像差。本實(shí)施方式中，作為例子如圖4所示，透鏡21是將發(fā)散球面波變換為收斂球面波的透鏡。斐索干涉儀110中，透鏡21單體不能與平面板120參照平面120a的反射波前干涉，所以設(shè)有準(zhǔn)直透鏡130，將平行光變?yōu)檫m合于透鏡21的收斂光束。透鏡21將平面波變換為收斂的球面波時，不需要準(zhǔn)直透鏡130。圖4中，從斐索干涉儀110射出的平行光穿過準(zhǔn)直透鏡130，先收斂然后變?yōu)榘l(fā)散光入射到透鏡21上，之后作為收斂光射出。該收斂光被備有最接近于透鏡21設(shè)計透過波前的幾乎理想球面形狀的參照反射面140a反射，大致沿至今走過的光路返回斐索干涉儀110。優(yōu)選準(zhǔn)直透鏡130的透過波前幾乎為設(shè)計狀態(tài)。
斐索干涉儀110中，透過透鏡21返回的光(透過波前)與參照平面120a的反射光(基準(zhǔn)波前)干涉，產(chǎn)生干涉條紋。采用斐索干涉儀100備有的CCD等攝像元件，作為圖像數(shù)據(jù)取入該干涉條紋，經(jīng)所定的圖像處理進(jìn)行干涉條紋的解析，由此能夠測定透鏡21的透過波前像差。一般進(jìn)行干涉條紋解析時，必須是沒有干涉條紋的空間頻帶太寬、干涉條紋本身不能檢測的區(qū)域，且組裝在斐索干涉儀110中的CXD等攝像裝置(非圖示)的圖像分辨率是能夠分辨干涉條紋的。因此，透過波前像差越小，越能夠高精度容易地進(jìn)行干涉條紋的解析。透鏡22是量產(chǎn)的光學(xué)元件，其規(guī)格由用途定出。而透鏡21是用來調(diào)整模具I相對位置的光學(xué)元件，具有可以不必考慮透鏡22規(guī)格地自由決定規(guī)格、使更容易更高精度地調(diào)整模具I的相對位置之優(yōu)點(diǎn)。從上述干涉條紋解析的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選透鏡21偏離最接近設(shè)計透過波前之球面的偏離量，小于透鏡22偏離最接近設(shè)計透過波前之球面的偏離量?？梢允股鲜銎x量為較小地定出透鏡21的規(guī)格，同時，適當(dāng)定出像準(zhǔn)直透鏡130那樣、設(shè)計上使透過透鏡21的波前接近參照反射面140a形狀地、變換平面波的修正透鏡及球面標(biāo)準(zhǔn)儀140的參照反射面140a。構(gòu)成透鏡21是將入射平面波或球面波變換為接近球面標(biāo)準(zhǔn)儀140參照反射面140a形狀的球面波之透鏡時，可以不要或能夠簡單準(zhǔn)備修正透鏡，還可以使參照反射面140a為容易準(zhǔn)備的球形狀。能夠采用上述修正透鏡及參照反射面，這對求透鏡21的透過波前像差來說具有很大的優(yōu)點(diǎn)。除了上述干涉條紋解析的觀點(diǎn)之外，從準(zhǔn)備修正透鏡、球面標(biāo)準(zhǔn)儀的容易度之觀點(diǎn)出發(fā)，也優(yōu)選透鏡21偏離最接近設(shè)計透過波前之球面的偏離量，小于透鏡22偏離最接近設(shè)計透過波前之球面的偏離量。接下去，說明根據(jù)解析干涉條紋得到的透過波前像差，求透鏡21面對面的第I光學(xué)面與第2光學(xué)面的相對位置偏離。作為通過測定透過波前像差，求透鏡21面對面的第I光學(xué)面與第2光學(xué)面的相對位置偏離的方法，有例如，采用從透過波前像差求得的3次彗形像差、5次彗形像差，得到平行偏芯量(面間位移量)及傾斜偏芯量(面間傾斜量)之方法。Zernike系數(shù)(Z0至Z35)中，Z6表示X軸方向的3次彗形像差，Tl表示Y軸方向的3次彗形像差，Z13表示X軸方向的5次彗形像差，Z14表示Y軸方向的5次彗形像差。根據(jù)透鏡21設(shè)計，求決定上述Zernike系數(shù)Z6、Z7值的每I分面間傾斜量的系數(shù)a、每Iym面間位移量的系數(shù)b，及決定上述Zernike系數(shù)Z13、Z14值的每I分面間傾斜量的系數(shù)C、每I ii m面間位移量的系數(shù)d。實(shí)際上用透過波前像差測定裝置100測得的透過波前像差不僅僅是透鏡21的，也包括為修正透鏡的準(zhǔn)直透鏡130和球面標(biāo)準(zhǔn)儀140參照反射面140a的。根據(jù)由準(zhǔn)直透鏡130、透鏡21及球面標(biāo)準(zhǔn)儀140構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計，求透鏡21的上述同樣的每一分面間傾斜量、每I U m面間位移量的系數(shù)a、b、c、do解下式采用了從透過波前像差求得的Zernike系數(shù)Z6、Tl、Z13、Z14及上述系數(shù)a、b、C、d 的(I) (4)的 4 方程組,求 tilt a、tilt P、shiftx、shifty Z6 = aX tilt a + b X shiftx (I)
Z7 = aX tilt ^ + b X shifty (2)Z13 = cX tilt a + dX shiftx (3)Z14 = c X tilt ^ + dX shifty (4)X軸、y軸相互垂直，且垂直于以透鏡21光學(xué)面或外徑為基準(zhǔn)定出的基準(zhǔn)軸z，tilt a表示繞y軸、tiltP表示繞x軸的面間傾斜量(分),shiftx表示在x軸方向、shifty表不在y軸方向的面間位移量(U m)o上述系數(shù)a、b、C、d表示相對光學(xué)面相對位置偏離的透過波前像差的發(fā)生量的比率，該比率越大，越能夠用較小的面間傾斜量、面間位移量產(chǎn)生較大的透過波前像差。該比率越大，意味著面間傾斜量、面間位移量的測定靈敏度越高，可以根據(jù)解析干涉條紋得到的透過波前像差，得到更小的面間傾斜量、面間位移量，能夠更高精度地調(diào)整模具I的相對位置。因此，優(yōu)選與透鏡22相比，透鏡21的透過波前像差的發(fā)生量相對面對面的光學(xué)面的相對位置偏離量的比率大。這樣，容易得到比透鏡22小的面間傾斜量、面間位移量，根據(jù)它們能容易且更高精度地調(diào)整模具I的相對位置，該更高精度在透鏡22是難以達(dá)成的。以下例示上述測定靈敏度不同的透鏡21、透鏡22。透鏡21為兩面非球面透鏡，上述系數(shù)a、b、C、d分別為a = -133m入/分、c=-17m X /分、b = 85m A / p m> d = -17m A / p m0透鏡22為兩面非球面透鏡,上述系數(shù)a、b、C、d 分別為 a = 5mA/ 分、C = Om 入 / 分、b = 14m入/ii m、d = O。透鏡21的系數(shù)a、b、c、d，比透鏡22的各系數(shù)絕對值大。通過將透鏡21用作調(diào)整用光學(xué)元件，能夠容易且更高精度地調(diào)整模具I的相對位置，該更高精度在透鏡22是不易達(dá)成的，這樣能夠更高精度地制造透鏡22。上述求平行偏芯量及傾斜偏芯量的例子，是求平行偏芯量及傾斜偏芯量的兩個，但并不局限于此，可以根據(jù)需要，適當(dāng)定出所求的偏芯量，由此適當(dāng)定出透鏡21即可。例如，所求的偏芯量可以是平行偏芯量或傾斜偏芯量的任何一個，或平行偏芯量也可以只是X軸方向的平行偏芯量，傾斜偏芯量的話也可以只是繞y軸的傾斜偏芯等。并且，優(yōu)選調(diào)整用光學(xué)元件透鏡21設(shè)能夠明確與模具I的相對位置關(guān)系的標(biāo)志。例如，在透鏡21光學(xué)面有效面外的外周部(例如突緣部)一處設(shè)缺口部或突起部等。這樣，容易從由透鏡21的透過波前像差求得的面間位移量(平行偏芯量)、面間傾斜量(傾斜偏芯量)，明確模具I應(yīng)該調(diào)整的方向。因為透鏡21的目的是調(diào)整模具I的相對位置，所以，只要在不影響使透過波前像差的測定成為問題的范圍內(nèi)就行，設(shè)標(biāo)志的位置和形狀等自由度高，容易設(shè)置。一般的透鏡大多是相對光軸旋轉(zhuǎn)對稱的，相對光軸旋轉(zhuǎn)對稱時，第I光學(xué)面和第2光學(xué)面相對光軸互相旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的透過波前像差，理論上為零。因此，調(diào)整用光學(xué)元件透鏡21采用相對光軸旋轉(zhuǎn)對稱的透鏡時，圖I的模具I中不能調(diào)整繞Z軸的相對位置偏離。為此，可以使透鏡21面對面的第I光學(xué)面及第2光學(xué)面不是相對光軸旋轉(zhuǎn)對稱的形狀，例如，面對面的第I光學(xué)面、第2光學(xué)面都是變形面之一的環(huán)形面。由此，透鏡21除了產(chǎn)生由面對面的第I光學(xué)面和第2光學(xué)面的平行偏芯引起的透過波前像差之外，還產(chǎn)生由相對光軸相對性旋轉(zhuǎn)的傾斜偏芯引起的透過波前像差，根據(jù)該透過波前像差，能夠精度
良好地調(diào)整模具I繞Z軸的相對位置偏離。下模IA及上模IB的材質(zhì)被要求高溫時不易與玻璃反應(yīng)、不易氧化、能夠得到良好鏡面等各種性質(zhì)。作為具有這些性質(zhì)的材質(zhì)，可以舉出例如以碳化鎢為主要成分的超硬合金、碳化物和氮化物等各種陶瓷(碳化硅、氮化硅、氮化鋁等)、碳、或它們的復(fù)合材料等。還優(yōu)選采用在上述材質(zhì)表面形成了各種金屬、陶瓷、碳等薄膜的材料。上模IB下模IA可以采用相同的材質(zhì)，也可以采用不同的材質(zhì)。從相對位置的精度觀點(diǎn)出發(fā)，較優(yōu)選下模IA上的第I成型面10a、lla以及上模IB上的第2成型面IObUlb分別形成在I個部件上，但也可以是例如由各個成型面的多個部件構(gòu)成的。光學(xué)元件的制造方法圖5是用本發(fā)明光學(xué)元件制造方法制造透鏡22的例示流程，圖6是圖5中調(diào)整模具I之工序(圖5所示的步驟SI)的內(nèi)容示意流程。以下參照圖I至圖6，對用模具I根據(jù)再加熱法制造透鏡22作說明。制造透鏡22時，首先用能與透鏡22同時成型的透鏡21，調(diào)整成型透鏡22的模具I的下模IA與上模IB的相對位置(圖5，步驟SI)。以下參照圖6的流程，詳細(xì)說明圖5所示的步驟SI。圖6中，首先如圖2 (a)所示，使上模IB退避到下模IA上方，在該狀態(tài)下，在下模IA的第I成型面10a、lla上配置玻璃素材20(步驟S10)。玻璃素材20的形狀可以根據(jù)要制造的透鏡21、透鏡22的形狀等適當(dāng)選擇。可以采用例如球狀、半球狀、平面等。對所使用的玻璃素材20材質(zhì)沒有特殊限定，可以根據(jù)用途選擇使用周知的玻璃?？梢耘e出例如硼硅酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃、磷酸玻璃、鑭類玻璃等光學(xué)玻璃。配置在第I成型面10a、lla上的各玻璃素材20，考慮成型條件，優(yōu)選它們的形狀、材質(zhì)都相同，但并不一定要相同。此時，模具I的溫度(T)被保持在低于加壓成型時溫度(T2)的所定溫度(Tl)。模具I溫度太低的話加熱、冷卻需要時間長，有生產(chǎn)效率降低的情況。通常可以適當(dāng)設(shè)定在室溫(25°C)程度 玻璃素材20的玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)溫度(Tg)程度以下的溫度。接下去由沒有圖示的加熱裝置，將模具I及玻璃素材21加熱到加壓成型時的溫度(T2)(步驟 S11)。加壓成型時的溫度(T2)可以適當(dāng)選擇經(jīng)加壓成型能夠在玻璃素材20上形成良好轉(zhuǎn)印面的溫度。一般來說，下模IA上模IB溫度太低的話難以在玻璃素材20上形成良好轉(zhuǎn)印面。反之，溫度不必要地太高的話有可能玻璃素材20與模具I融著、模具I壽命縮短。實(shí)際上適當(dāng)溫度是因玻璃種類、形狀、大小、模具I材質(zhì)、保護(hù)膜種類、玻璃素材20的形狀、大小、加熱器和溫度傳感的位置等各種條件而有所不同的，所以優(yōu)選通過實(shí)驗求得適當(dāng)?shù)臏囟?。對加熱裝置沒有特殊的限定，可以采用周知的加熱裝置。例如可以舉出紅外線加熱裝置、高頻感應(yīng)加熱裝置、筒式加熱器等。另外，為了防止模具I各部件由于加熱引起的氧化等而劣化，優(yōu)選密封后導(dǎo)入氮?dú)?、氬氣，在非氧化性大氣環(huán)境中加熱模具I整體。也可以在真空環(huán)境中加熱。
接下去由沒有圖示的驅(qū)動手段使上模IB下降，如圖2 (b)所示，加壓玻璃素材20(步驟S12)。由此，玻璃素材20上被轉(zhuǎn)印上模IB第2成型面IObUlb和下模IA第I成型面10a、I la,具有面對面的2個光學(xué)面的2種透鏡21、22被同時形成。加壓的壓力可以相應(yīng)玻璃素材20的尺寸等適當(dāng)設(shè)定。也可以使加壓壓力有時間性變化。對驅(qū)動手段沒有限定，可以適當(dāng)選擇使用氣缸、液壓缸、采用了伺服馬達(dá)的電動缸等周知的加壓手段。然后使模具I及玻璃素材20冷卻到初期溫度(Tl)(步驟S13)。冷卻過程中，在達(dá)到即使解除向玻璃素材20加壓、轉(zhuǎn)印面形狀也不會變形之溫度時，使上模IB離開玻璃素材20，解除加壓。解除加壓時的溫度是根據(jù)玻璃種類、玻璃素材20大小形狀、所需精度等不同而不同的，通常是冷卻到玻璃的Tg附近的溫度即可。模具I冷卻到初期溫度(Tl)后，使上模IB退避到上方，回收制作的透鏡21、22(步驟S14)。透鏡21、22的回收可以采用例如利用了真空吸引的周知的脫模裝置等來進(jìn)行。對回收的透鏡21、22中作為調(diào)整用光學(xué)元件的透鏡21，采用圖4所示的透過波前像差測定裝置100，測定透過波前像差。根據(jù)測得的測定值，求透鏡21的第I光學(xué)面與第2光學(xué)面的相對位置偏離量，即形成了第I成型面IOa的下模IA與形成了第2成型面IOb的上模IB的相對位置偏離量(測定工序，步驟S15)，判定求得的相對位置偏離量是否在允許誤差范圍(步驟S16)。判定結(jié)果不在允許誤差范圍時，根據(jù)從透鏡21的透過波前像差測定值得到的相對位置偏離量，使該相對位置偏離量能在所望誤差范圍內(nèi)地調(diào)整下模IA與上模IB的相對位置(相對位置調(diào)整工序，步驟S17)。通過調(diào)整下模IA與上模IB的相對位置，配置在第I成型面10a、第2成型面IOb周圍的第I成型面11a、第2成型面Ilb的相對位置也同時得到調(diào)整。反復(fù)上述步驟SlO至步驟14的成型工序(第I成型工序)、步驟S15的測定工序及步驟S17的相對位置調(diào)整工序，直至判定為模具I的相對位置偏離量在所望的允許誤差范圍內(nèi)。上模IB與下模IA的相對位置被調(diào)整、模具I的相對位置偏離量在允許誤差范圍內(nèi)之后，適當(dāng)反復(fù)圖5所示的步驟S2至步驟S6的成型工序(第2成型工序)，由此能夠良好地量產(chǎn)透鏡22。步驟S2至步驟S6的成型工序，與上述步驟SlO至步驟S14的成型工序相同，故省略說明。圖6中是與透鏡21 —起成型透鏡22，但并不一定要成型透鏡22。透鏡22制造工序除了說明的步驟SI至步驟S6的工序之外還可以備有其它工序。例如，可以在回收透鏡21、22之后設(shè)清潔模具I之工序等，另外，還可以在從步驟S7，Yes返回步驟S2之間，設(shè)模具I調(diào)整工序(步驟SI)，偶爾確認(rèn)一下模具I的相對位置。圖5所示的制造工序中是與透鏡22 —起制造透鏡21，但在模具I相對位置調(diào)整之后，也可以不成型透鏡21。本發(fā)明光學(xué)元件的制造方法，并不局限于只在用上述再加熱法制造光學(xué)元件的制造方法中使用。本發(fā)明光的學(xué)元件制造方法，在預(yù)先將上下模具加熱到所定溫度、向下模表面滴下熔融玻璃素材、在滴下的玻璃素材還是能夠變形的溫度期間、用上下模具加壓成型的液滴法，以及用塑料素材的注射成型法等中，也可以利用。附圖標(biāo)記說明I…模具;1A…下模;1B…上模;10a、lla…第I成型面;10b、llb…第2成型面；20…玻璃素材；21…透鏡(第2光學(xué)元件);22…透鏡(第I光學(xué)元件);100…透過波前像差測定裝置;110…斐索干涉儀;120…平面板;120a…參照平面;130…準(zhǔn)直透鏡;140…球面標(biāo) 準(zhǔn)儀；140a…參照反射面。
權(quán)利要求
1.ー種光學(xué)元件的制造方法，是采用ー對成型模具、其具有成型備有面對面光學(xué)面之光學(xué)元件的成型面，成型所述光學(xué)元件，光學(xué)元件制造方法的特征在干， 所述成型模具備有成型采用該成型模具制造的第I光學(xué)元件的成型面；與成型所述第I光學(xué)元件之成型面分開的、成型在調(diào)整ー對所述成型模具的相對位置時使用的第2光學(xué)元件的成型面； 具有以下エ序 第I成型エ序，采用所述成型模具，成型所述第2光學(xué)元件； 測定エ序，根據(jù)在所述第I成型エ序成型的所述第2光學(xué)元件的透過波前像差，求所述第2光學(xué)元件面對面光學(xué)面的相對位置偏離量； 相對位置調(diào)整エ序，根據(jù)由所述測定エ序求得的所述相對位置偏離量，調(diào)整ー對所述成型模具的相對位置； 第2成型エ序，采用經(jīng)所述相對位置調(diào)整エ序調(diào)整了相對位置的所述成型模具，成型所述第I光學(xué)元件。
2.如權(quán)利要求I中記載的光學(xué)元件的制造方法，其特征在干， 平面波或球面波入射到所述第I光學(xué)元件及所述第2光學(xué)元件上時，各透過波前偏離最接近所述第I光學(xué)元件及所述第2光學(xué)元件各設(shè)計透過波前之球面的偏差量，是所述第2光學(xué)元件的小于所述第I光學(xué)元件的。
3.如權(quán)利要求I中記載的光學(xué)元件的制造方法，其特征在干， 所述第2光學(xué)元件與所述第I光學(xué)元件相比較,相對面對面光學(xué)面相對位置偏離量的透過波前像差發(fā)生量的比率大。
4.如權(quán)利要求I至3的任何ー項中記載的光學(xué)元件的制造方法，其特征在干， 所述第2光學(xué)元件的透過波前像差包括由面對面光學(xué)面的平行偏芯、傾斜偏芯的至少一個引起產(chǎn)生的像差。
5.如權(quán)利要求I或3中記載的光學(xué)元件的制造方法，其特征在干， 所述第2光學(xué)元件的透過波前像差包括由于面對面光學(xué)面以所述第2光學(xué)元件的光軸為軸相對旋轉(zhuǎn)而引起產(chǎn)生的像差。
6.ー種光學(xué)元件成型模具，其特征在干， 具有在如權(quán)利要求I至5的任何ー項中記載的光學(xué)元件制造方法中使用的所述第I光學(xué)元件及所述第2光學(xué)元件的成型面。
全文摘要
為了提供一種能夠高精度成型光學(xué)元件的光學(xué)元件的制造方法，采用一對成型模具、其具有成型備有面對面光學(xué)面之光學(xué)元件的成型面，成型所述光學(xué)元件，光學(xué)元件制造方法的特征在于，成型模具備有成型用該成型模具制造的第1光學(xué)元件的成型面；與成型第1光學(xué)元件之成型面分開的、成型在調(diào)整一對成型模具的相對位置時使用的第2光學(xué)元件的成型面；具有以下工序第1成型工序，采用成型模具成型第2光學(xué)元件；測定工序，根據(jù)在第1成型工序成型的第2光學(xué)元件的透過波前像差，求面對面光學(xué)面的相對位置偏離量；相對位置調(diào)整工序，根據(jù)由測定工序求得的相對位置偏離量，調(diào)整一對成型模具的相對位置；第2成型工序，采用經(jīng)相對位置調(diào)整工序調(diào)整了相對位置的成型模具，成型第1光學(xué)元件。
文檔編號C03B11/16GK102781855SQ201180010278
公開日2012年11月14日 申請日期2011年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者小椋和幸, 釜田善浩 申請人:柯尼卡美能達(dá)先進(jìn)多層薄膜株式會社