光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法
光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法
【专利摘要】光学组装体的制造方法具有如下工序：第1组装工序(S1)，将第1透镜～第n-1透镜(其中，n为1＜n≤N的整数)组装到透镜保持部件中，组装成预制组装体；测定预制组装体中的第1光学系统的光学特性的光学特性测定工序(S2)；光学参数校正值计算工序(S3)，根据光学特性的测定结果，求出第1光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，使至少第n透镜自身的光学参数从其设计值进行变更，由此计算出第n透镜的光学参数的校正值；透镜制造工序(S4)，根据校正值，制造第n透镜；以及第2组装工序(S5)，将在透镜制造工序(S4)中制造出的第n透镜组装到预制组装体中。
【专利说明】光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法。
[0002]本申请基于2012年10月11日在日本提交的日本特愿2012-225926号主张优先权，并在此引用其内容。
【背景技术】
[0003]以往，在光学设备中使用光学元件的情况下，使用了组合有多个光学元件并使彼此的相对位置固定的光学组装体。作为这样的光学组装体的一例，例如可举出将多个透镜固定在保持框中的光学单元。
[0004]近年来，要求光学设备的性能提高，光学组装体的光学特性的要求质量也随之提闻。
[0005]为了提高光学组装体的光学性能，需要提高光学组装体中包含的各光学元件和保持框的部件精度，但如果仅通过部件精度来应对要求质量，则存在到达加工极限，或即使能够加工也使制造成本过高这样的问题。
[0006]因此，例如，有时以按形状误差对光学元件或保持框划分层次、使组装误差良好的方式组合而进行组装，或者，在对光学特性进行评价的同时，将光学元件的位置调整为光学特性良好的位置而进行组装。
[0007]例如，在专利文献I中，记载有使用如下透镜间隔调整方法来将各透镜组装到镜筒中的技术:在临时通过间隔夹具支承两个透镜的状态下，将这两个透镜分别粘接固定在镜筒中，然后取走间隔夹具。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2010-243961号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012]但是，在上述那样的现有技术的光学组装体的制造方法中，存在如下问题。
[0013]在专利文献I记载的技术中，使用间隔夹具来确定透镜之间的相对位置，因此，能够进行对镜筒的粘接固定，但是，透镜或镜筒的加工误差不固定，因而存在改善效果有限这样的问题。如果要应对各种加工误差，则间隔夹具的种类会过多，需要管理它们而准确地进行组装作业，因此作业性变差。
[0014]此外，光学组装体大多具有3个以上的光学元件，在专利文献I记载的技术中，在光学元件的个数增加时，还存在组装作业更加复杂这样的问题。
[0015]因此，也考虑在组装时测定光学组装体的透过光的光斑等，对各光学元件的配置位置进行微调，然后固定彼此的相对位置。
[0016]在这样的情况下，越进行精密的调整，则越耗费调整时间，越占用计测器和调整夹具等，因此，存在生产性变差这样的问题。
[0017]此外，为了降低部件成本和使光学组装体小型化，有时将光学元件粘接固定在保持框中等，但在进行多自由度的微调时，需要在光学组装体的周围配置各种夹具或测定仪器，因此，以维持光学元件与保持框等的位置关系的方式进行粘接固定有可能变得困难。在不能粘接固定的情况下，例如，需要在保持框中预先设置调整用移动机构，因此，存在部件成本升高、不能小型化的问题。
[0018]本发明是鉴于上述那样的问题而完成的，目的在于提供一种即使不进行组装位置的调整也能得到良好的光学特性的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法。
[0019]用于解决问题的手段
[0020]为了解决上述问题，在本发明的第I方式的光学组装体的制造方法中，为了基于预先确定的光学参数的设计值来构成整个光学系统，沿着所述整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中，制造出光学组装体，其中，所述光学组装体的制造方法具有如下工序--第I组装工序，将所述N个透镜中的第I透镜?第η-1透镜(其中，η为I < η彡N的整数)组装到所述透镜保持部件中，组装成预制组装体；光学特性测定工序，测定第I光学系统或第2光学系统的光学特性，其中，所述第I光学系统包含所述预制组装体中的η-1个透镜，所述第2光学系统是将与基于所述光学参数的设计值的第η透镜相当的临时组装用透镜临时组装到所述预制组装体中而形成的；以及光学参数校正值计算工序，根据所述光学特性的测定结果，求出所述第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，至少使所述第η透镜自身的所述光学参数从其设计值进行变更，由此计算出对所述偏差量进行校正的所述第η透镜的所述光学参数的校正值，透镜制造工序，根据所述校正值，制造所述第η透镜；以及第2组装工序，将在所述透镜制造工序中制造出的所述第η透镜组装到所述预制组装体中，针对至少I个η，依次进行所述第I组装工序、所述光学特性测定工序、所述光学参数校正值计算工序、所述透镜制造工序以及所述第2组装工序，由此制造所述光学组装体。
[0021]根据本发明的第2方式，可以是，在上述第I方式中，在上述光学组装体的制造方法中，所述第η透镜自身的所述光学参数是从以下光学参数中选择出的I种以上的光学参数:所述第η透镜的与基准轴垂直的方向上的透镜面的偏移量、相对于所述基准轴的倾斜量、所述透镜面彼此之间的面间隔、所述透镜面的面形状以及所述透镜面之间的折射率。
[0022]根据本发明的第3方式，可以是，在上述第I方式或上述第2方式中，在所述光学参数校正值计算工序中计算的所述光学参数的校正值包含对所述第η透镜的透镜面相对于所述透镜保持部件的配置进行变更的所述光学参数的校正值。
[0023]根据本发明的第4方式，可以是，在上述第I方式?上述第3方式的任意一个一方式中，在所述透镜制造工序中，在根据所述第η透镜中的所述光学参数的设计值制造出原型透镜后，对所述原型透镜的至少透镜面进行再加工，由此，根据所述校正值来制造所述第η透镜。
[0024]根据本发明的第5方式，可以是，在上述第4方式中，在对上述至少透镜面进行再加工的光学组装体的制造方法的制造方法中，所述原型透镜的所述透镜面的再加工是如下加工:在所述原型透镜的透镜面上，通过使用了成型模具的树脂成型来形成附加部，由此，在所述附加部的表面形成基于所述校正值的透镜面。
[0025]根据本发明的第6方式，可以是，在上述第I方式?上述第3方式的任意一个方式中，在所述透镜制造工序中，从透镜材料制造基于所述第η透镜的所述光学参数的校正值而得到的形状的第η透镜。
[0026]根据本发明的第7方式，在上述第6方式中，可以是，在所述透镜制造工序中，使用成型模具来成型所述透镜材料，由此制造所述第η透镜。
[0027]根据本发明的第8方式，可以是，在上述第I方式?上述第7方式的任意一个方式中，在所述光学特性测定工序中，测定所述光学特性中的至少非对称成分的大小，在所述光学参数校正值计算工序中，计算所述光学参数的校正值，以使得所述非对称成分的大小作为所述偏差量而被校正。
[0028]根据本发明的第9方式，在用于制造光学组装体的组装用透镜的设计方法中，所述光学组装体是为了基于预先确定的光学参数的设计值来构成整个光学系统，沿着所述整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中而得到的，其中，该组装用透镜的设计方法具有如下工序:第I组装工序，将所述N个透镜中的第I透镜?第η-1透镜(其中，η为I <η<Ν的整数)组装到所述透镜保持部件中，组装成预制组装体；光学特性测定工序，测定第I光学系统或第2光学系统的光学特性，其中，所述第I光学系统包含所述预制组装体中的η-1个透镜，所述第2光学系统是将与基于所述光学参数的设计值的第η透镜相当的临时组装用透镜临时组装到所述预制组装体中而形成的；以及光学参数校正值计算工序，根据所述光学特性的测定结果，求出所述第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，至少使所述第η透镜自身的所述光学参数从其设计值进行变更，由此计算出对所述偏差量进行校正的所述第η透镜的所述光学参数的校正值，根据所述校正值，设计作为所述第η透镜而组装到所述预制组装体中的组装用透镜。
[0029]发明效果
[0030]根据上述光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法，能够通过光学特性测定工序，利用包含第I光学系统的光学系统的光学特性测定，求出包含η-1个透镜的第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，然后计算对该偏差量进行校正的第η透镜的光学参数的校正值，制造基于该校正值的第η透镜。由此，得到即使不进行组装位置的调整也能得到良好的光学特性这样的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1A是示出通过本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。
[0032]图1B是图1A的A视图。
[0033]图2是本发明的第I实施方式的光学组装体的包含光轴的截面的示意性分解图。
[0034]图3Α是示出本发明的第I实施方式的预制组装体中组装的组装用透镜的一例的剖视图。
[0035]图3Β是图3Α的B视图。
[0036]图4是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的工序流程的流程图。
[0037]图5A是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统以及第2光学系统的设计值的光路的一例的示意性光路图。
[0038]图5B是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统以及第2光学系统的设计值的光路的一例的示意性光路图。
[0039]图6A是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统包含制造误差的情况下以及该情况下的比较例的第2光学系统的光路的一例的示意性光路图。
[0040]图6B是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统包含制造误差的情况下以及该情况下的作为比较例的第2光学系统的光路的一例的示意性光路图。
[0041]图7是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法中的光学特性测定工序的示意性工序说明图。
[0042]图8是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的光路的一例的示意性光路图。
[0043]图9是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的光路的其它例的示意性光路图。
[0044]图10是在本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序中使用的成型装置的示意性结构图。
[0045]图1lA是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序的示意性工序说明图。
[0046]图1lB是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序的示意性工序说明图。
[0047]图12是图1lB之后的透镜制造工序的示意性工序说明图。
[0048]图13A是示出通过本发明的第I实施方式的第I变形例的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。
[0049]图13B是图13A的示意性光路图。
[0050]图14A是示出通过本发明的第I实施方式的第2变形例的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。
[0051]图14B是图14A的示意性光路图。
[0052]图15是示出本发明的第I实施方式的第4变形例的光学组装体的制造方法的工序流程的流程图。
[0053]图16是示出通过本发明的第2实施方式的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。
[0054]图17A是示出本发明的第2实施方式的预制组装体中组装的组装用透镜的一例的剖视图。
[0055]图17B是图17A的C视图。
[0056]图18是在本发明的第2实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序中使用的成型装置的示意性结构图。
【具体实施方式】
[0057]下表面参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。在所有附图中，在实施方式不同的情况下，也对相同或相应部件赋予相同标号，并省略重复的说明。
[0058][第I实施方式]
[0059]对本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法进行说明。
[0060]图1A是示出通过本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的示意性剖视图。图1B是图1A的A视图。图2是本发明的第I实施方式的光学组装体的包含光轴的截面的示意性分解图。图3A是示出本发明的第I实施方式的预制组装体中组装的组装用透镜的一例的剖视图。图3B是图3A的B视图。
[0061]在本实施方式的光学组装体的制造方法中，为了基于预先确定的光学参数的设计值构成整个光学系统，沿着该整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中，制造出光学组装体，其中，所述光学组装体的制造方法包含如下工序:将第I透镜?第η-1透镜(其中，η为I < η < N的整数)组装成预制组装体，将第η透镜组装到该预制组装体中。
[0062]以下，将预制组装体中的包含第I透镜?第η-1透镜的光学系统称作第I光学系统，将通过将η个透镜组装到第I光学系统中而得到的包含η个透镜的光学系统称作第2光学系统。即，在简单称作第2光学系统的情况下，第η个透镜可以是第η透镜，也可以是第η透镜以外的透镜。
[0063]光学组装体的N个透镜的种类没有特别限定，例如可举出双凸透镜、双凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、正负的凹凸透镜以及粘合透镜等例子。此外，例如也可以是菲涅耳透镜坐寸ο
[0064]此外，N个透镜的各透镜面的形状种类也没有特别限定，例如可以采用球面、非球面、自由曲面、平面等适当的面形状。
[0065]此处，“光学组装体”是指各光学元件的相对位置关系固定的一套组装体，光学元件的固定状态可以是恒久的固定状态，也可以是能够拆装的固定状态。
[0066]此外，光学组装体例如可以是更换镜头那样其自身构成产品的方式，也可以是构成产品的一部分的更换单元等半成品或仅在产品的制造工序中出现的部分组装体。例如，在变焦镜头中，在将移动透镜组和固定透镜组分别固定到另外的透镜镜筒中的情况下，包含移动透镜组的镜筒单元和包含固定透镜组的镜筒单元分别构成光学组装体。
[0067]以下，作为一例，以光学组装体为图1Α、图1B所示的光学单元I的情况下的例子进行说明。
[0068]光学单元I具有小组装体4 (预制组装体)和第2透镜7 (第η透镜、组装用透镜)。
[0069]如图2所示，在小组装体4中，作为第I光学系统的第I透镜2 (第η-1透镜)被固定在透镜保持框3 (透镜保持部件)中。
[0070]这样，在本实施方式中，成为光学单元I具有第I透镜2和第2透镜7这2个透镜作为构成整个光学系统的透镜的情况下(N = 2)的例子。
[0071]在本实施方式中，第I透镜2是双凸透镜，其具有由凸面构成的第I透镜面2a和由凸面构成的第2透镜面2b，分别在外周侧设置有凸缘形状。
[0072]第I透镜2的凸缘形状的外形由以下部分构成:径向基准面2c，其是以光轴02为中心的直径D2c的圆筒面；轴向基准面2d，其是在第2透镜面2b的外周与径向基准面2c之间形成的与光轴02垂直的平面；以及平面部2e，其是在第I透镜面2a的外周与径向基准面2c之间形成的与光轴02垂直的平面。
[0073]第I透镜2可以是通过合成树脂成型制造的塑料透镜，也可以通过玻璃模具成型或玻璃研磨制造的玻璃制透镜。
[0074]此处，光轴02表示透镜设计上的光轴。与此相对，由于制作误差而在第I透镜面2a中产生倾斜偏心，在图2中，实际上，夸大地描绘了形成有光轴02’的情况，该光轴02’相对于透镜设计上的光轴02略微倾斜。
[0075]以下，不限于此，在需要明示出光学元件或光学面的光轴从光学元件的设计上或包含光学元件的光学系统的设计上的理想位置偏离的情况下，有时将光轴的标号附加“ ”而进行标记。
[0076]透镜保持框3是将第I透镜2以及第2透镜7保持在内部的大致筒状部件，例如由铝等金属或合成树脂等形成。
[0077]如图2所示，透镜保持框3的外周面由具有外径d3e的圆筒面形状的光学单元径向基准面3e构成，轴向的两端部形成与光学单元径向基准面3e的中心轴线P3垂直的平面。轴向的一端侧(图2的下端侧)的端面成为进行光学单元I的轴向的定位的光学单元轴向基准面3f。
[0078]在本实施方式中，中心轴线P3构成配置整个光学系统的基准轴，中心轴线P3与光学单元轴向基准面3f的交点构成整个光学系统的基准原点O。
[0079]在透镜保持框3的内部，为了插入并固定第I透镜2，设置有在光学单元轴向基准面3f中开口的孔部。在该孔部中，为了在透镜保持框3的径向、轴向上分别对第I透镜2进行定位，分别形成有:第I透镜径向保持面3b，其具有内径d3b(其中，d3b > D2c)，由与中心轴线P3同轴地设置的圆筒面构成；以及第I透镜轴向保持面3a，其由与中心轴线P3垂直的平面构成。
[0080]第I透镜轴向保持面3a形成为，在将在第I透镜2中没有制造误差、组装误差的情况下(以下，称作理想状态)的第I透镜2向第I透镜径向保持面3b插入、使轴向基准面2d与第I透镜轴向保持面3a抵接时，第2透镜面2b与透镜设计上的配置位置和配置姿态一致。
[0081]在第I透镜轴向保持面3a的中心，设置有内径d3g(其中，d3g < D2c)的贯通孔3g。因此，第I透镜轴向保持面3a成为内径为d3g、外径为d3b的圆环状的平面。
[0082]在本实施方式中，在向透镜保持框3组装第I透镜2时，不进行第I透镜2的位置调整。因此，优选的是，第I透镜径向保持面3b的内径d3b与第I透镜2的径向基准面2c的外径D2c之间的尺寸差在不对加工能力造成负担的范围内尽量小。
[0083]此外，在透镜保持框3的另一端侧(在图2中，为上端侧)，为了插入并固定第2透镜7，设置有在与光学单元轴向基准面3f相反侧的端面中开口的孔部。在该孔部中，为了分别在透镜保持框3的径向、轴向上对第2透镜7进行定位，分别形成有--第2透镜径向保持面3c，其由具有内径d3c(其中，d3c > d3g)且与中心轴线P3同轴地设置的圆筒面构成；以及第2透镜轴向保持面3d，其由与中心轴线P3垂直的平面构成。因此，第2透镜径向保持面3c成为内径为d3g、外径为d3c的圆环状的平面。
[0084]第2透镜轴向保持面3d形成为，对作为理想状态的第2透镜的后述的原型透镜5进行定位，使得原型透镜5的透镜面的配置位置和配置姿态与透镜设计上的配置位置和配置姿态一致。
[0085]此外，虽然没有特别图示，但在透镜保持框3的与光学单元轴向基准面3f相反的端面或光学单元径向基准面3e上进行了标记，该标记用于识别组装第2透镜7时的绕中心轴线P3的周方向的基准位置。
[0086]在小组装体4中，将第I透镜2插入透镜保持框3的具有第I透镜轴向保持面3a、第I透镜径向保持面3b的孔部中，借助第I透镜轴向保持面3a、第I透镜径向保持面3b，分别定位第I透镜2的轴向、径向的位置。不过，在本实施方式中，第I透镜2是无调整地插入的，因此，由于作业偏差，在插入间隙的范围中，第I透镜2的位置、姿态有可能出现偏差。
[0087]此外，第I透镜2通过在粘接部8与透镜保持框3进行固定，其中，该粘接部8形成在由第I透镜2的平面部2e的外周部和第I透镜径向保持面3b构成的角部处。
[0088]虽然省略了俯视时的图示，但在本实施方式中，粘接部8例如在将平面部2e的外周三等分的位置处相离地形成。不过，在需要更牢固地固定的情况下，可以进一步增加粘接部8的个数，也可以在平面部2e的整周上设置。
[0089]作为适合于粘接部8的粘接剂，例如可举出UV固化型粘接剂、二液性粘接剂、热固化性粘接剂等例子。
[0090]第2透镜7是在组装出小组装体4后，组装到小组装体4中，构成光学单元I的透镜，是具有对因第I透镜2的制造误差或组装误差而在小组装体4中产生的设计外的像差进行校正的功能的透镜。
[0091]在本实施方式的光学单元I中，作为使用时的光学特性，特别重要的是，抑制特别是由彗差或像散(astigmatism)表示的非旋转对称的像差成分。
[0092]因此，在本实施方式中，如图2、图3A、图3B所示，作为第2透镜7，采用了具有原型透镜5和附加透镜部6 (附加部)的结构。
[0093]原型透镜5是在整个光学系统的透镜设计中，根据沿着整个光学系统的基准轴与理想状态的第I透镜2相邻地配置的第2透镜的光学参数的设计值而制造出的透镜。
[0094]在本实施方式中，作为一例，是如下负的凹凸透镜:其具有由凸面构成的第I透镜面5a和由凹面构成的第2透镜面5b，分别在外周侧设置有凸缘形状。
[0095]此处，第I透镜面5a与第2透镜面5b的面形状没有特别限定，以下，作为一例，设为双面均由以轴对称非球面式表示的非球面构成的第I透镜面5a、第2透镜面5b来进行说明。因此，第I透镜面5a、第2透镜面5b分别具有光轴05a、05b。
[0096]原型透镜5的凸缘形状的外形由以下部分构成:径向基准面5c，其是以光轴05为中心的直径D5c的圆筒面；轴向基准面5d，其是在第2透镜面5b的外周与径向基准面2c之间形成的、与光轴05垂直的平面；以及平面部5e，其是在第I透镜面5a的外周与径向基准面5c之间形成的、与光轴05垂直的平面。
[0097]径向基准面5c的直径D5c是能够以可滑动的方式与第2透镜径向保持面3c嵌合的尺寸，是在不妨碍组装作业的范围内尽可能接近d3c的尺寸。例如，d3c-D5c为5μπι?15 μ m左右。
[0098]原型透镜5的外形状有可能包含制造上的形状误差，但是，以下，只要没有特别说明，则设由原型透镜5的形状误差产生的光学特性的劣化与由第I透镜2的制造误差、组装误差产生的光学特性的劣化相比，小到能够忽略的程度来进行说明。
[0099]在这样的原型透镜5中，第I透镜面5a与第2透镜面5b的面形状可以视为等同于透镜设计上的非球面形状。此外，第I透镜面5a的光轴05a和第2透镜面5b的光轴05b与作为透镜的光轴05对准，在将原型透镜5插入到第2透镜径向保持面3c内的状态下，与中心轴线P3大致对准(也包含对准的情况)。
[0100]此外，在将原型透镜5插入到第2透镜径向保持面3c内、使轴向基准面5d与透镜保持框3的第2透镜轴向保持面3d抵接而组装到透镜保持框3中时，第I透镜面5a的配置位置和配置姿态可以视作与透镜设计上的配置位置和配置姿态大致一致(也包含一致的情况)。
[0101]原型透镜5可以是通过合成树脂成型制造的塑料透镜，也可以是通过玻璃模具成型或玻璃研磨制造的玻璃制透镜。
[0102]附加透镜部6是以贴合在原型透镜5的第2透镜面5b上的方式附加透光性材料而成的形状部分，其用于对由小组装体4中的第I透镜2的制造误差、组装误差造成的、第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量进行校正。
[0103]在附加透镜部6的表面上，在从第2透镜面5b分离的位置，形成有具有与第2透镜面5b相同的面形状的第3透镜面6b。不过，在本实施方式中，第3透镜面6b不进入到平面部5e上。
[0104]第3透镜面6b相对于第2透镜面5b的配置位置以及姿态根据第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量而不同。
[0105]在图2所示的例中，第I透镜2的光轴02’相对于理想状态在图示纸面内倾斜，因此第3透镜面6b以其光轴06b相对于光轴05b朝与光轴02’相反方向倾斜的姿态形成。
[0106]关于这样的附加透镜部6，例如可以在第2透镜面5b上涂布透光性的固化性树脂材料，使用转印第3透镜面6b的形状的成型模具来进行成型，由此附加上附加透镜部6。详细制造方法将在后面记述。
[0107]形成附加透镜部6的树脂材料的固化时的折射率、阿贝数可以与原型透镜5的折射率、阿贝数相同，也可以不同。
[0108]以下，作为一例，设附加透镜部6的折射率、阿贝数与原型透镜5相同来进行说明。在这样的情况下，在作为与附加透镜部6的边界面的第2透镜面5b中，不发生折射。
[0109]因此，第2透镜7是凹凸透镜,其第I面由第I透镜面5a构成，第2面由相对于第2透镜面5b的光轴05b偏心的第3透镜面6b构成。在这样的情况下，第2透镜面5b不作为透镜面而发挥作用，因此，即使在第2透镜面5b中存在制作误差，只要被附加透镜部6覆盖，就不对第2透镜7的光学特性带来影响。这对例如在作为光学特性而色散不重要的情况下，仅折射率相同的结构也相同。
[0110]如图1A、图1B所示，这样的结构的第2透镜7通过粘接部9被固定在透镜保持框3中，该粘接部9是在由第2透镜7的平面部5e的外周部和第2透镜径向保持面3c构成的角部滴下粘接剂、固化而形成的。
[0111]在本实施方式中，粘接部9例如在将平面部5e的外周三等分的位置处相离地形成。不过，在需要更牢固地固定的情况下，可以进一步增加粘接部9的个数，也可以在平面部5e的整周设置。
[0112]作为适合于粘接部9的粘接剂，例如，可举出UV固化型粘接剂、二液性粘接剂、热固化性粘接剂等例子。
[0113]接下来，与第2透镜7的设计方法一并，对光学单元I的制造方法进行说明。
[0114]图4是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的工序流程的流程图。图5A、图5B是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统以及第2光学系统的设计值的光路的一例的示意性光路图。图6A、图5B是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统包含制造误差的情况下以及该情况下的比较例的第2光学系统的光路的一例的示意性光路图。图7是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法中的光学特性测定工序的示意性工序说明图。图8是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的光路的一例的示意性光路图。图9是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的光路的其它例的示意性光路图。图10是在本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序中使用的成型装置的示意性结构图。图11A、图1lB是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序的示意性工序说明图。图12是图1lB之后的透镜制造工序的示意性工序说明图。
[0115]如图4所示，光学单元I的制造方法具有第I组装工序S1、光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3、透镜制造工序S4以及第2组装工序S5，依次进行这些工序。
[0116]第I组装工序SI是组装小组装体4的工序。
[0117]在本工序中，首先，将第I透镜2从第2透镜面2b侧插入到第I透镜径向保持面3b的内侧，使第I透镜2的轴向基准面2d与第I透镜轴向保持面3a抵接。此时，在插入后，不进行第I透镜2的位置调整。
[0118]接下来，在由第I透镜2的平面部2e的外周部和第I透镜径向保持面3b构成的角部滴下粘接剂，使其固化而形成粘接部8，将第I透镜2固定在透镜保持框3中。
[0119]通过以上步骤，组装出小组装体4，第I组装工序SI结束。
[0120]接下来，进行光学特性测定工序S2。本工序是测定小组装体4中的第I光学系统的光学特性的工序。
[0121]在本实施方式中，将透镜保持框3的第I透镜径向保持面3b、第2透镜径向保持面3c设置为与透镜保持框3的中心轴线P3同轴，使得光学单元I的整个光学系统的透镜设计上的基准轴线01 (整个光学系统的基准轴)与中心轴线P3 —致。
[0122]例如，在第I透镜2不存在制造误差、也不存在组装误差的情况下，在整个光学系统中，透镜设计上的理想状态的第2透镜在本实施方式中成为原型透镜5。因此，通过第I透镜2、原型透镜5的光线，沿着通过光线追踪求出的理想的光路前进，波面像差成为如透镜设计的设计值那样。
[0123]例如，如图5A所示，在沿着基准轴线01射入平行光束L时，在小组装体4中，平行光束L在第I透镜面2a、第2透镜面2b处发生折射，作为会聚光束的光束L2而射出，在基准轴线01上前进。
[0124]此外，如图5B所示，在进一步将原型透镜5组装到小组装体4中的情况下，光束L2在第I透镜面5a、第2透镜面5b处发生折射而发散，作为发挥第2光学系统的光学特性的光束L5而射出，在基准轴线01上前进。
[0125]但是，实际上，第I透镜2有时会因制造误差而产生偏心等。
[0126]此外，在第I组装工序SI中，第I透镜2的位置、姿态在径向基准面2c和第2透镜径向保持面3c之间的间隙的范围内，有可能从设计上的位置、姿态偏离，会产生组装上的偏心。
[0127]例如，如图6A所示，如果相对于基准轴线01产生某些偏心、第I透镜2的光轴02’相对于基准轴线01发生位置偏差以及倾斜偏差，则平行光束L在从第I透镜2射出时形成光束L2’，该光束L2’具有与偏心量相应的波面像差，沿着光轴02’倾斜地前进。
[0128]在将原型透镜5组装到该状态的小组装体4中时，如图6B所示，即使在原型透镜5不存在制造误差且不存在组装误差的情况下，从原型透镜5射出的光束L5’也会发生斜射，从而作为伴随与第I透镜2的偏心相应的波面像差的光束L5’前进。
[0129]因此，规定的像面中的光学特性劣于设计值。
[0130]在本工序中，测定第I光学系统的光学特性。作为测定的第I光学系统的光学特性，只要是能够高精度地估计第2光学系统的光学特性的光学特性即可，没有特别限定。
[0131]例如，可举出如下测定:将确定了光源位置的多个点光源或确定了形状或位置的检查图案配置在第I透镜2的物体侧，在像侧取得它们的点像分布或检查图案图像。通过这样的测定，通过计算所取得的图像偏离设计上的点像分布或检查图案图像的偏差，能够根据光学特性的变化，估计出使第I光学系统的光学特性的发生改变的第I光学系统的偏心等形状误差或配置误差。
[0132]此外，例如，也考虑使用干涉计等来测定第I透镜2的透过波面的波面像差。
[0133]在本实施方式中，作为一例，以通过使用图7所示的夏克哈特曼传感器12的测定装置20来进行测定的情况下的例子进行说明。
[0134]测定装置20具有光源单元10、波面转换透镜11、被检体保持部14、夏克哈特曼传感器12以及校正值解析装置13。
[0135]为了进行检查，光源单元10生成具有均匀的波面的基准光束LO。
[0136]波面转换透镜11是用于根据第I透镜2的种类而转换基准光束LO的波面的透镜，在本实施方式中，波面转换透镜11具有正屈光力，与基准光束LO的光轴00同轴地配置。此夕卜，图7只是示意图，因而将波面转换透镜11图示为单透镜的方式，但也可以由多枚透镜构成。
[0137]由此，能够从基准光束LO形成会聚到第I透镜2的焦点位置的球面波，第I透镜2的透过波面成为平面波。
[0138]被检体保持部14分别保持小组装体4的透镜保持框3的光学单元径向基准面3e、光学单元轴向基准面3f，相对于波面转换透镜11的会聚位置，将小组装体4在沿着光轴00的方向以及与光轴00垂直的方向上定位。
[0139]在本实施方式中，以如下方式定位:透镜保持框3的中心轴线P3与光轴00同轴，透镜保持框3中保持的第I透镜2的设计上的焦点位置与波面转换透镜11的会聚位置一致。
[0140]夏克哈特曼传感器12是具有微透镜阵列12a、摄像元件12b以及解析运算部12c的波面传感器。
[0141]夏克哈特曼传感器12与进行后述的光学参数校正值计算工序S3的校正值解析装置13电连接。
[0142]在夏克哈特曼传感器12中，利用摄像元件12b拍摄入射到微透镜阵列12a的光束的会聚光斑，解析运算部12c使用该图像数据，解析各会聚光斑的会聚位置，进行波面解析。
[0143]在解析运算部12c中，首先，根据从夏克哈特曼传感器12发送的各会聚光斑的会聚位置，求出与理想波面射入到夏克哈特曼传感器12的微透镜阵列12a的情况下的各会聚光斑的理想会聚位置之间的差分。
[0144]接下来，使用泽尔尼克(Zernike)多项式解析这些差分，计算泽尔尼克系数和根据这些泽尔尼克系数计算出的赛德尔像差，将它们分别发送到校正值解析装置13。
[0145]在使用测定装置20进行的光学特性测定工序S2中，将小组装体4保持在被检体保持部14中，使来自光源单元10的基准光束LO经由波面转换透镜11，作为波面像差被良好地校正的球面波而射入到第I透镜2。
[0146]基准光束LO通过第I透镜面2a、第2透镜面2b折射，作为测定光束L2而射出，该测定光束L2包含因第I透镜2的制造误差以及配置误差而产生的波面像差。
[0147]射入到夏克哈特曼传感器12的测定光束L2被微透镜阵列12a分割为会聚光束，会聚在摄像元件12b上，摄像元件12b的图像数据每隔一定的采样时间，实时地发送到解析运算部12c。
[0148]在解析运算部12c中，根据发送来的图像数据，进行上述那样的波面解析，将计算出的泽尔尼克系数和赛德尔像差与另外通过省略图示的输入部输入的测定对象的小组装体4的制造编号等识别信息一并发送到校正值解析装置13。
[0149]以上，光学特性测定工序S2结束。
[0150]接下来，进行光学参数校正值计算工序S3。本工序是如下工序:根据光学特性的测定结果，求出第I光学系统光学特性的从设计值的偏差量，使第2透镜自身的光学参数从其设计值进行变更，由此计算对偏差量进行校正的第2透镜的光学参数的校正值。
[0151]在本实施方式中，使用校正值解析装置13来进行本工序。
[0152]校正值解析装置13的装置结构由计算机构成，该计算机由CPU、存储器、输入/输出接口、外部存储装置等构成，通过该计算机，能够执行进行以下说明的运算处理的程序。
[0153]从夏克哈特曼传感器12发送的泽尔尼克系数和赛德尔像差意味着在第I透镜2中产生了形状误差或配置误差。此外，如果以抵消这些泽尔尼克系数的方式校正第2透镜的光学参数，则能够抑制产生像差。
[0154]例如，如图6A所示，在第I透镜2具有朝图示逆时针方向倾斜偏心的小组装体4的情况下，替代原型透镜5而配置具有抵消第I透镜2的倾斜偏心的校正功能的组装用透镜，使得斜射的光束L2’沿着基准轴01前进即可。此处，“抵消”是指抑制到预先设定的允许值以下。
[0155]关于具有这样的校正功能的组装用透镜，能够根据第I光学系统的光学特性的测定结果，估计第I光学系统的光学参数的从设计值的偏差量，利用光学仿真软件求出用于抵消该偏差量的光学参数的条件。
[0156]在本实施方式中，作为这样的组装用透镜，使用了在原型透镜5的第2透镜面5b上设置附加透镜部6而成的第2透镜7。
[0157]因此，校正值解析装置13根据从夏克哈特曼传感器12发送的泽尔尼克系数和赛德尔像差，计算抵消这些像差的第2透镜7的第3透镜面6b的配置位置和配置姿态。
[0158]在本实施方式中，进行光学仿真，预先求出和第I光学系统的像差相关的泽尔尼克系数与用于在第2光学系统中抵消它们的第3透镜面6b的配置位置和配置姿态的关系，并将该结果例如以换算式、数据库等形式存储在校正值解析装置13中。
[0159]在本实施方式中，利用由附加透镜部6生成的第3透镜面6b来替代原型透镜5的第2透镜面5b，因此，能够使第3透镜面6b的配置位置、或者配置位置和配置姿态从第2透镜面5b的配置位置或配置姿态进行变更。由此，能够使第2透镜7自身产生例如作为像差的非旋转对称成分的彗差、像散。因此，通过适当设定第3透镜面6b的配置位置和配置姿态，能够抵消小组装体4的第I光学系统中产生的彗差、像散。
[0160]例如，第I光学系统的彗差由泽尔尼克系数Tl、Z8表示，因此，为了减小第2光学系统的透过波面中的泽尔尼克系数Z7、Z8，预先通过光学仿真求出第2透镜7的第3透镜面6b的配置位置和配置姿态即可。
[0161]此外，关于球面像差，能够进行可通过变更附加透镜部6的厚度而进行对应的方向上的校正。
[0162]这样，校正值解析装置13计算出第3透镜面6b的配置位置和配置姿态，然后通过通信线路，将计算结果与小组装体4的识别信息一并发送到后述的附加透镜部加工装置30，其中，所述第3透镜面6b用于对在小组装体4中将原型透镜5配置为理想状态的情况下透过的光束L5’(参照用于图6B)的波面像差的从设计值的偏差量进行校正。此时，可以将计算结果输出到例如省略图示的显示部或打印机等显示单元，使得校正值解析装置13的操作者能够观察到结果。
[0163]例如，如图8所示，作为第3透镜面6b，使与第2透镜面5b相同的面形状的非球面朝图示顺时针方向倾斜偏心，并从第2透镜面5b分离，输出与适当偏移偏心后的配置位置和配置姿态相关的信息。
[0164]在按透镜设计的设计值那样来形成并配置第I光学系统的情况下，如果将原型透镜5组装到透镜保持框3中，则原型透镜5成为透镜设计上的第2透镜，因此构成设计值那样的第2光学系统。例如，在设第I透镜面5a、第2透镜面5b的沿着基准轴线01的方向的配置位置为z5a、z5b、与基准轴线01垂直的方向的偏移量为δ 5a、δ 5b、偏移方向为Θ 5a、Θ 5b、相对于基准轴线01的倾斜量为ε 5a、ε 5b、第I透镜面5a与第2透镜面5b的面间隔为d5 = z5b-z5a时，在本实施方式中，这些光学参数是整个光学系统中的第2透镜的光学参数的设计值。
[0165]由于本实施方式的整个光学系统被设计为共轴光学系统，因此3 5a、δ 5b、0 5a、Θ 5b、ε 5a、ε 5b 均为 0。
[0166]此外，以下，只要没有特别说明，则对其它透镜的光学参数也使用相同的标号z、δ、θ、ε、(1，并附加对应的透镜面(透镜)的标号X作为下标而示出。即，将具有标号X的透镜面的沿着基准轴线01的方向的配置位置表示为ζΧ，将与基准轴线01垂直的方向的偏移量表不为δχ，将偏移方向表不为Θ X，将相对于基准轴线01的倾斜量表不为εΧ，将具有标号X的透镜的面间隔表不为dX。
[0167]通过校正值解析装置13，按下述式(I)?(5)计算出第3透镜面6b的配置位置z6b、偏移量3 6b、偏移方向Θ 6b、倾斜量ε 6b、第2透镜7的面间隔d7。在下述式(I)?(5)中，Λζ、Λ δ、Λ θ、Λ ε是根据第I光学系统的波面像差的从设计值的偏差量而确定的光学参数的变化量。
[0168]在本实施方式中，z6b、δ 6b、Θ 6b、ε 6b构成针对整个光学系统的设计上的第2透镜的光学参数的校正值。
[0169]z6b = z5b+ Δ ζ...(]_)
[0170]δ 6b = δ 5b+Δ δ
[0171]= Δ δ...(2)
[0172]θ 6b = θ 5b+Δ θ
[0173]= Δ θ...(3)
[0174]ε 6b = ε 5b+Δ ε
[0175]= Δ ε...(4)
[0176]d7 = d5+ Δ ζ...(5)
[0177]当在第2透镜面5b上形成由这样的光学参数表示的第3透镜面6b时，例如，如图8所示，光束L2’通过第3透镜面6b的折射作用而抵消光轴02’的偏心，从附加透镜部6射出的光束L7’与基准轴线01大致平行(也包含平行的情况)地前进。
[0178]此外，光学参数的校正值根据第I光学系统的从设计值的偏差量或抵消该偏差量时的光学特性的允许值而不同。例如，为了校正波面像差中的非对称性成分，变更第3透镜面6b的倾斜量ε 6b以及偏移量δ 6b中的至少一方是有效的。
[0179]因此，根据第I光学系统的偏心的大小，如图9所示，能够设Λ ε为0，通过Λ δ与Δ ζ的组合来进行校正。此外，虽然省略了图示，但能够设Λ δ为0，通过Λ ε与ΛΖ的组合来进行校正。
[0180]此外，在第I光学系统的像差为允许值以下而判定为不需要附加附加透镜部6的情况下，输出不形成附加透镜部6的信息。
[0181]在本实施方式中，在形成附加透镜部6的情况下，通过通信线路，将与附加透镜部6的加工信息即第3透镜面6b的配置位置和配置姿态相关的信息发送到后述的附加透镜部加工装置30。
[0182]此时，发送的加工信息只要是能够形成基于上述式(I)?(5)的第3透镜面6b的信息即可。例如，关于配置位置z6b的信息，可以发送换算为距原型透镜5中的轴向基准面5d的尺寸的信息。此外，也可以是将整个光学系统的坐标系中的z6a、δ 6a> 0 6a、ε 6a>d7的数值信息换算为与它们对应的附加透镜部加工装置30中固有的坐标系的数值信息的信肩、O
[0183]通过以上步骤，光学参数校正值计算工序S3结束。
[0184]接下来，进行透镜制造工序S4。本工序是根据在光学参数校正值计算工序S3中计算出的光学参数的校正值来制造第2透镜7的工序。
[0185]在本实施方式中，在原型透镜5上形成附加透镜部6，由此制造第2透镜7。
[0186]不过，在本实施方式中，在可以不形成附加透镜部6的情况下，不进行以下的工序，在后述的第2组装工序中，替代第2透镜7，使用原型透镜5来进行组装。
[0187]首先，对制造第2透镜7的附加透镜部加工装置30进行说明。
[0188]如图10所示，附加透镜部加工装置30在固定在底座31上的支承台32上，经由能够绕沿着垂直轴的基准轴线P30旋转的旋转台33设置有保持原型透镜5的透镜保持部34。
[0189]透镜保持部34具有定位部34a，该定位部34a在下方承托原型透镜5的轴向基准面5d，从侧方支承径向基准面5c。由此，原型透镜5以其光轴05与基准轴线P30同轴的方式、以第2透镜面5b朝向上方的姿态被保持。
[0190]透镜保持部34以及旋转台33在中心部设置有开口，使得在原型透镜5的透镜有效区域内，能够从下方照射光，并将支承台32配置为与在垂直方向上贯通的开口 32a的中心轴同轴。
[0191]在开口 32a的下方的底座31上，配置有照射UV光的UV光源39。
[0192]此外，在底座31上竖立设置有支柱部35，该支柱部35支承能够沿着基准轴线P30的方向移动的直动台36。
[0193]在直动台36的下表面上，在与透镜保持部34的中心部相对的位置，经由成型模具移动部37配置有对第3透镜面6b的形状成型的成型模具部38 (成型模具)。
[0194]成型模具移动部37具有:双轴台37A，其使成型模具部38在与垂直轴垂直的二轴方向上移动；以及量角器台37B,其使成型模具部38相对于垂直轴而朝一个方向倾斜。
[0195]旋转台33、直动台36以及成型模具移动部37与控制它们各自的动作的控制部40电连接。
[0196]控制部40通过省略图示的布线，与校正值解析装置13连接为能够进行通信，能够接收由校正值解析装置13计算出的光学参数的校正值。
[0197]通过这样的结构，成型模具部38的成型面38a能够进行沿着装置的基准轴线P30的方向上的相对移动，以及彼此垂直且分别垂直于基准轴线P30的二轴方向上的相对移动。此外，利用旋转台33使透镜保持部34中保持的原型透镜5旋转，并驱动量角器台37B，由此，能够使原型透镜5相对于第2透镜面5b的光轴05朝任意方向相对倾斜。
[0198]如图1IA所示，为了利用附加透镜部加工装置30制造第2透镜7，使原型透镜5与透镜保持部34对准位置而保持在透镜保持部34中。此时，原型透镜5例如在径向基准面5c等处进行标记等，使得能够确定出相对于省略图示的定位部34a的基准位置进行保持时的相对位置。
[0199]接下来，在第2透镜面5b上，滴下或涂布用于成型附加透镜部6所需的成型材料M。关于成型材料M，作为一例，采用了折射率与原型透镜5的玻璃材料相等的紫外线固化型树脂。
[0200]接下来，如图1lB所示，控制部40根据从校正值解析装置13发送来的光学参数的校正值，驱动成型模具移动部37以及旋转台33，使成型模具部38相对于第2透镜面5b的偏移量、偏移方向以及倾斜量分别与第3透镜面6b的偏移量δ 6b、偏移方向Θ 6b以及倾斜量ε 6b —致。
[0201]接下来，控制部40驱动直动台36，使成型模具部38沿着基准轴线P30移动，使得成型面38a与第2透镜面5b之间的面间隔成为从校正值解析装置13发送来的Λ ζ (参照图 12)。
[0202]伴随这样的成型模具部38的移动，夹在第2透镜面5b与成型面38a之间的成型材料M朝第2透镜面5b的外周部无间隙地涂覆扩展，在第2透镜面5b与成型面38a之间形成成型材料M的层状部。
[0203]在该状态下，点亮UV光源39，向原型透镜5照射UV光39a。
[0204]照射的UV光39a透过第I透镜面5a、第2透镜面5b，照射于成型材料M。由此，成型材料M固化，在第2透镜面5b与成型面38a之间形成附加透镜部6。在成型材料M固化后，使成型模具部38向上方移动，从附加透镜部6脱模。这样，制造出第2透镜7。
[0205]通过以上步骤，透镜制造工序S4结束。
[0206]接下来，进行第2组装工序S5。本工序是将在透镜制造工序S4中制造出的第2透镜7组装到小组装体4中的工序。
[0207]在本实施方式中，如图2所示，将第2透镜7的第I透镜面5a以与小组装体4的第2透镜面2b相对的方式插入到第2透镜径向保持面3c内，使轴向基准面5d与2透镜轴向保持面3d抵接。
[0208]此时，第2透镜7的绕中心轴线P3的位置通过使在透镜保持框3上形成的省略图示的记号与在原型透镜5上形成的省略图示的记号对准位置而进行定位。由此，在第2透镜7在附加透镜部加工装置30中的绕基准轴P30的位置与在透镜保持框3中的绕中心轴线P3的位置一致的状态下，将第2透镜7组装到小组装体4中。
[0209]在本实施方式中，由于径向基准面5c的直径D5c与第2透镜径向保持面3c的内径d3c的尺寸差足够小，因此，不需要进行插入后的径向的位置调整。这样，在插入第2透镜7后，在由平面部5e和第2透镜径向保持面3c构成的角部涂布粘接剂，使其固化而形成粘接部9。
[0210]由此，如图1A、图1B所示，将第2透镜7固定到小组装体4中，组装成光学单元I。
[0211]通过以上步骤，第2组装工序S5结束。
[0212]此处，本实施方式的第I组装工序S1、光学特性测定工序S2以及光学参数校正值计算工序S3构成本实施方式的组装用透镜的设计方法。
[0213]在这样组装出的光学单元I中，在第2透镜7中，根据小组装体4的光学特性的测定结果，在原型透镜5上形成由附加透镜部6，因此，基于光学参数的从设计值的偏差量而引起的第I光学系统的光学特性的劣化被校正。因此，例如，如图8所示，即使在第I透镜2的光轴02’发生倾斜错位的情况下，透过第2透镜7后的光束L7’的波面像差也被校正。
[0214]这样，根据本实施方式的制造方法，无需进行组装位置的调整，通过简单的作业，即可得到良好的光学特性。
[0215]由于用于形成附加透镜部6所需的光学特性是通过夏克哈特曼传感器12进行波面测定而测定出的，因此，能够非常迅速地进行测定。
[0216]此外，由于附加透镜部6是通过与测定装置20分开设置的附加透镜部加工装置30形成的，因此，在测定装置20中，仅改变小组装体4，进行测定即可，从而能够高效地进行测定作业。
[0217]因此，通过对不同的小组装体4、第2透镜7并行地进行光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3以及透镜制造工序S4，能够提高生产性。
[0218][第I变形例]
[0219]接下来，本实施方式的第I变形例进行说明。
[0220]图13A是示出通过本发明的第I实施方式的第I变形例的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。图13B是第I变形例的光学组装体的示意性光路图。
[0221]如图13A所示，通过本变形例的光学组装体的制造方法制造出的光学单元41(光学组装体)替代上述第I实施方式的第2透镜7，而具有第2透镜47(第η透镜、组装用透镜)。
[0222]第2透镜47去除了上述第I实施方式的第2透镜7的附加透镜部6，追加了附加透镜部46 (附加部)。
[0223]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0224]附加透镜部46是以贴合在原型透镜5的第I透镜面5a以及轴向基准面5d上的方式附加透光性材料而成的形状部分，其用于对由小组装体4中的第I透镜2的制造误差、组装误差造成的第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量进行校正。
[0225]在附加透镜部46的表面上，形成有:第3透镜面46a，其具有第I透镜面5a相同的面形状，形成在从第I透镜面5a分离的位置；以及轴向定位部46d，其在第3透镜面46a的外周部，从轴向基准面5d突出地设置在与轴向基准面5d重合位置处。
[0226]在本变形例中，轴向定位部46d被设置为如下形状:使轴向基准面5d沿着中心轴线P3，从透镜保持框3的第2透镜轴向保持面3d离开一定距离。
[0227]因此,轴向定位部46d可以形成为覆盖整个轴向基准面5d的一定厚度的层状,也可以形成为从轴向基准面5d的一部分突出一定高度的多个突起部。
[0228]关于第3透镜面46a相对于第I透镜面5a的配置位置、姿态和轴向定位部46d的从轴向基准面5d的突出量，根据第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，与上述第I实施方式同样地确定。
[0229]在图13A、图13B所示的例中，第I透镜2的光轴02’相对于理想状态而在图示纸面内倾斜，因此，第3透镜面46a以其光轴046a相对于光轴05a而向与光轴02’相反方向倾斜的姿态形成。
[0230]根据本变形例，附加透镜部46具有轴向定位部46d，因此，能够增大第I透镜2的第2透镜面2b与原型透镜5的第I透镜面5a之间的面间隔。例如，增大第3透镜面46a的倾斜量或偏移量的结果是，在附加透镜部46的第3透镜面46a的突出量大于整个光学系统的设计上的第2透镜面2b与第I透镜面5a之间的面间隔的情况下，通过调整轴向定位部46d的从第I透镜面5a的突出量，能够避免第3透镜面46a与第2透镜面2b的干涉。
[0231]关于这样的附加透镜部46，例如可以在第I透镜面5a以及轴向基准面5d上涂布透光性的固化性树脂材料，进行使用了转印第3透镜面46a的形状的成型模具的成型，由此附加上附加透镜部46。
[0232]形成附加透镜部46的树脂材料的固化时的折射率、阿贝数可以与原型透镜5的折射率、阿贝数相同，也可以不同。
[0233]以下，作为一例，设附加透镜部46的折射率、阿贝数与原型透镜5相同来进行说明。在这样的情况下，在作为与附加透镜部46的边界面的第I透镜面5a处，不发生折射。因此，第2透镜47成为凹凸透镜,其第I面由相对于第I透镜面5a的光轴05a偏心的第3透镜面46a构成，第2面由第2透镜面5b构成。
[0234]这样的结构的光学单元41可以与上述第I实施方式大致同样地，依次进行第I组装工序S1、光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3、透镜制造工序S4以及第2组装工序S5来制造。
[0235]此外，本变形例的第I第I组装工序SI和光学特性测定工序S2是与上述第I实施方式的这些工序完全相同的工序，因而省略说明。
[0236]本变形例的光学参数校正值计算工序S3与上述第I实施方式的不同之处在于:为了抵消第I光学系统的像差而由校正值解析装置13计算的光学参数的校正值主要是应该由附加透镜部46形成的第3透镜面46a的配置位置、或者配置位置和配置姿态。
[0237]通过设置第3透镜面46a，能够使第2透镜47自身产生例如作为像差的非旋转对称成分的彗差、像散。因此，通过适当设定第3透镜面46a的配置位置和配置姿态，能够抵消小组装体4的第I光学系统中产生的彗差、像散。
[0238]不过，在本变形例中，附加透镜部46具有轴向定位部46d，因此，第2透镜面5b沿着中心轴线P3的配置位置也发生变化。
[0239]因此，校正值解析装置13使第3透镜面46a的配置位置、或者配置位置和配置姿态变化，并且，以使第3透镜面46a与第2透镜面2b不干涉的方式改变轴向定位部46d的突出量、即第2透镜面5b的中心轴线P3上的配置位置，进行实现像差校正的优化的运算。
[0240]这样，在计算出用于对在小组装体4中将原型透镜5配置为理想状态的情况下透过的光束L5’ (参照图6B)的波面像差的从设计值的偏差量进行校正的、第3透镜面46a的配置位置和配置姿态以及轴向定位部46d的突出量后，校正值解析装置13与上述第I实施方式同样地，将计算结果与小组装体4的识别信息一并，通过通信线路发送到附加透镜部加工装置30。
[0241]例如，如图13B所示，作为第3透镜面46a，使与第2透镜面5b相同的面形状的非球面朝图示顺时针方向倾斜偏心，并从第2透镜面2b以及第I透镜面5a适当分离，输出适当偏移偏心后的配置位置和配置姿态。
[0242]例如，将附加透镜部46作为整个光学系统的设计上的第2透镜的光学参数的校正值，输出与下述式(6)?(10)那样的z46a、δ 46a> 0 46a、ε 46a、d47相关的信息,或者输出不形成附加透镜部46的信息。
[0243]z46a = z5a_Az...(6)
[0244]δ 46a = Δ δ...(7)
[0245]θ 46a = Δ θ...(8)
[0246]ε 46a = Δ ε...(9)
[0247]d47 = d5+ Δ ζ+ Δ d...(10)
[0248]此处，Δ d是轴向定位部46d从轴向基准面5d的突出量(参照图13A)。
[0249]此外，在图13A中，描绘了第3透镜面46a比轴向定位部46d突出的位置关系，但这只是一例，Λ ζ与Λ d可以独立地变化。例如，通过设为Λ d > Λ z，能够使第3透镜面46a相比透镜设计上的位置而远离第2透镜面2b。
[0250]当在第I透镜面5a、轴向基准面5d上形成由这样的光学参数表示的第3透镜面46a、轴向定位部46d时，例如如图13B所示，光束L2’通过第2透镜47的折射作用而抵消光轴02’的偏心，从第2透镜面5b射出的光束L47’与基准轴线01大致平行(也包含平行的情况)地前进。
[0251]在形成附加透镜部46的情况下，与上述第I实施方式同样地，通过通信线路，将附加透镜部46的加工信息发送到附加透镜部加工装置30。
[0252]通过以上步骤，本变形例的光学参数校正值计算工序S3结束。
[0253]接下来，进行本变形例的透镜制造工序S4。本工序与上述第I实施方式的透镜制造工序S4的不同之处仅在于:针对原型透镜5，替代附加透镜部6而形成附加透镜部46，从而制造第2透镜47。
[0254]因此，虽然省略了图示，但附加透镜部加工装置30的成型模具部38的成型面38a变更为第I透镜面5a的面形状，原型透镜5以使第I透镜面5a与成型模具部38相对的状态保持在透镜保持部34中。
[0255]由此，第3透镜面46a能够与上述第I实施方式同样地形成。
[0256]另一方面，关于轴向定位部46d，可以在成型模具部38的外周侧，设置用于形成轴向定位部46d且高度能够调整的成型模具部，由此，与第3透镜面46a同时形成。
[0257]不过，轴向定位部46d也可以通过与第3透镜面46a的成型独立的成型工序来形成。
[0258]此外，轴向定位部46d也可以以如下方式形成:例如预先通过成型、沉积、接合等形成适当厚度的层状部或突出部，然后利用机械加工或蚀刻等调整该层状部或突起部的厚度。
[0259]在形成了第3透镜面46a以及轴向定位部46d后，本变形例的透镜制造工序S4结束。
[0260]接下来，进行本变形例的第2组装工序S5。本工序仅在替代第2透镜7而将第2透镜47组装到小组装体4中这方面与上述第I实施方式的第2组装工序S5不同。
[0261]在这样组装出的光学单元41中，第2透镜47根据小组装体4的光学特性的测定结果，在原型透镜5上形成附加透镜部46，因此，例如，基于偏心等的从设计值的偏差量而导致的第I光学系统的光学特性的劣化被校正。因此，与上述第I实施方式同样地，例如，如图13B所示，即使在第I透镜2的光轴02’发生倾斜错位的情况下，透过第2透镜47的光束L47’的波面像差也被校正。
[0262]这样，根据本变形例的制造方法，无需进行组装位置的调整，通过简单的作业，SP可得到良好的光学特性。
[0263]尤其是，在本变形例中，能够变更与第I光学系统相邻的第3透镜面46a的配置位置和配置姿态，因此，能够高效地校正波面像差。
[0264]此外，由于在附加透镜部46中设置了轴向定位部46d，因此，即使在透镜设计上第I光学系统的最终面与第2透镜的第I面之间的面间隔较小的情况下，也能够分开到第3透镜面46a与第2透镜面2b不干涉的状态位置关系，所以，能够扩大第3透镜面46a的倾斜量、偏移量的变更范围。
[0265]此外，由于设置了轴向定位部46d，因此，提高了第2透镜面2b与第3透镜面46a之间的面间隔以及第3透镜面46a与第2透镜面5b之间的面间隔的变更的自由度。
[0266]此外，由于设置了轴向定位部46d，因此，能够仅变更第3透镜面46a从设计上的位置的倾斜量或偏移量。
[0267][第2变形例]
[0268]接下来，对本实施方式的第2变形例进行说明。
[0269]图14A是示出通过本发明的第I实施方式的第2变形例的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。图14B是第2变形例的光学组装体的示意性光路图。
[0270]如图14A所示，在通过本变形例的光学组装体的制造方法制造出的光学单元51 (光学组装体)中，替代上述第I实施方式的第2透镜7，而具有第2透镜57 (第η透镜、组装用透镜)。
[0271]第2透镜57去除了上述第I实施方式的第2透镜7的附加透镜部6，而追加了附加透镜部56Α、56Β(附加部)。
[0272]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0273]附加透镜部56Α、56Β是附加透光性材料而成的形状部分，其用于对由小组装体4中的第I透镜2的制造误差、组装误差造成的第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量进行校正。
[0274]附加透镜部56Α以贴合在原型透镜5的第I透镜面5a上的方式形成，附加透镜部56B以贴合在原型透镜5的第2透镜面5b上的方式形成。
[0275]在附加透镜部56A的表面上形成有第3透镜面56a，该第3透镜面56a具有与第I透镜面5a相同的面形状，形成在从第I透镜面5a分离的位置。
[0276]在附加透镜部56B的表面上形成有第4透镜面56b，该第4透镜面56b具有与第2透镜面5b相同的面形状，形成在从第2透镜面5b分离的位置。
[0277]在本变形例中，第3透镜面56a不进入到轴向基准面5d上，第4透镜面56b不进入到平面部5e上。
[0278]关于第3透镜面56a相对于第I透镜面5a的配置位置以及姿态和第4透镜面56b相对于第2透镜面5b的配置位置以及姿态，根据第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，与上述第I实施方式同样地确定。
[0279]在图14A、图14B所示的例中，第I透镜2的光轴02’相对于理想状态而在图示纸面内倾斜。因此，第3透镜面56a以其光轴056a相对于光轴05a向与光轴02’相反方向倾斜的姿态形成。此外，第4透镜面56b以其光轴056b相对于光轴05b，向与光轴02’相反方向倾斜的姿态形成。
[0280]关于这样的附加透镜部56A(56B)，可以与上述第I实施方式同样地，在第I透镜面5a(第2透镜面5b)上涂布透光性的固化性树脂材料，进行使用了转印第3透镜面56a(第4透镜面56b)的形状的成型模具的成型，由此附加上附加透镜部56A(56B)。
[0281]形成附加透镜部56A(56B)的树脂材料的固化时的折射率、阿贝数可以与原型透镜5的折射率、阿贝数相同，也可以不同。
[0282]以下，作为一例，设附加透镜部56A(56B)的折射率、阿贝数与原型透镜5相同来进行说明。在这样的情况下，在作为与附加透镜部56A(56B)的边界面的第I透镜面5a(第2透镜面5b)处，不发生折射。因此，第2透镜57成为凹凸透镜，其第I面由相对于第I透镜面5a的光轴05a偏心的第3透镜面46a构成，其第2面由相对于第2透镜面5b的光轴05b偏心的第4透镜面56b构成。
[0283]这样的结构的光学单元51可以与上述第I实施方式大致同样地，通过依次进行第I组装工序S1、光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3、透镜制造工序S4以及第2组装工序S5来制造。
[0284]此外，本变形例的第I第I组装工序SI和光学特性测定工序S2是与上述第I实施方式的这些工序完全相同的工序，因而省略说明。
[0285]本变形例的光学参数校正值计算工序S3与上述第I实施方式的不同之处在于:为了抵消第I光学系统的像差而由校正值解析装置13计算的光学参数的校正值为主要是应该由附加透镜部56A、56B形成的第3透镜面56a、第4透镜面56b的配置位置、或者配置位置和配置姿态。
[0286]S卩，在上述第I实施方式、第I变形例中，在原型透镜5上形成I个透镜面从而形成第2透镜，与此相对，本变形例的不同之处在于:在原型透镜5上形成I个透镜面从而形成第2透镜57。此时，第3透镜面56a、第4透镜面56b的配置位置和配置姿态能够彼此独立地变更。
[0287]因此，由于能够将校正功能分散到第3透镜面56a、第4透镜面56b中，所以，与上述第I实施方式或第I变形例相比，提高了像差校正的自由度，如果第I光学系统的从设计值的偏差量相同，则能够进行比上述第I实施方式或第I变形例更好的像差校正。尤其是，容易使第2透镜57自身产生彗差、像散，容易抵消小组装体4的第I光学系统产生的彗差、像散。
[0288]此外，如果第I光学系统的从设计值的偏差量相同，则能够比上述第I实施方式或第I变形例减少各附加厚度。
[0289]因此，校正值解析装置13能够改变第3透镜面56a、第4透镜面56b的配置位置、或者配置位置和配置姿态，以抵消第I光学系统的波面像差的从设计值的偏差量。此时，在第3透镜面56a与第2透镜面2b不干涉的范围内，改变第3透镜面56a的配置，进行实现像差校正的优化的运算。
[0290]计算出的光学参数的校正值的种类与上述第I实施方式与上述第I变形例相同(不过，Ad除外)，只是具体的值不同，因而省略说明。
[0291]这样，在计算出第3透镜面56a、第4透镜面56b的配置位置和配置姿态后，校正值解析装置13将计算结果输出到省略图示的显示部或打印机。
[0292]例如，如图14B所示，作为第3透镜面56a (第4透镜面56b)，使与第I透镜面5a (第2透镜面5b)相同的面形状的非球面朝图示顺时针方向倾斜偏心，并从第I透镜面5a(第2透镜面5b)适当分离，输出适当偏移偏心后的配置位置和配置姿态的信息，或者输出不形成附加透镜部56A、56B。
[0293]当在原型透镜5上形成由计算出的光学参数表示的第3透镜面56a、第4透镜面56b时，例如如图14B所示，光束L2’通过第2透镜57的折射作用而抵消光轴02’的偏心，从第4透镜面56b射出的光束L57’与基准轴线01大致平行(也包含平行的情况)地前进。
[0294]在形成附加透镜部56A、56B的情况下，与上述第I实施方式同样地，通过通信线路将附加透镜部56A、56B的加工信息发送到附加透镜部加工装置30。
[0295]通过以上步骤，本变形例的光学参数校正值计算工序S3结束。
[0296]接下来，进行本变形例的透镜制造工序S4。本工序与上述第I实施方式的透镜制造工序S4的不同之处仅在于:针对原型透镜5，替代附加透镜部6，形成附加透镜部56A、56B，从而制造第2透镜57。
[0297]因此，在本工序中，与上述第I实施方式同样地，使用附加透镜部加工装置30，进行形成附加透镜部56A的工序和形成附加透镜部56B的工序。形成顺序是任意的，例如，在第I透镜面5a上形成附加透镜部56A之后，在透镜保持部34上使该透镜反转，变更成型模具部38的成型面38a，形成附加透镜部56B。
[0298]通过以上步骤，本变形例的透镜制造工序S4结束。
[0299]接下来，进行本变形例的第2组装工序S5。本工序与上述第I实施方式的第2组装工序S5的不同之处仅在于:替代第2透镜7，将第2透镜57组装到小组装体4中。
[0300]在这样组装出的光学单元51中，第2透镜57根据小组装体4的光学特性的测定结果，在原型透镜5上形成附加透镜部56A、56B，因此，例如，基于偏心等的从设计值的偏差量而导致的第I光学系统的光学特性的劣化被校正。因此，与上述第I实施方式同样地，例如，如图14B所示，即使在第I透镜2的光轴02’发生倾斜错位的情况下，透过第2透镜57的光束L57’的波面像差也被校正。
[0301]这样，根据本变形例的制造方法，无需进行组装位置的调整，通过简单的作业，SP可得到良好的光学特性。
[0302]尤其是，在本变形例中，像差校正的负荷被分散到第3透镜面56a、第4透镜面56b中。因此，能够抑制第3透镜面56a的突出量，所以，即使在透镜设计上第I光学系统的最终面与第2透镜的第I面之间的面间隔较小的情况下，也能够进行良好的像差校正。
[0303][第3变形例]
[0304]接下来，对本实施方式的第3变形例进行说明。
[0305]本变形例与上述第I实施方式同样地，组装小组装体4和第2透镜7而制造光学单元1，但如图4所示，替代上述第I实施方式的光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3，而具有光学特性测定工序S12、光学参数校正值计算工序S13。
[0306]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0307]本变形例的光学特性测定工序S12与上述第I实施方式的不同之处在于:针对小组装体4，在将原型透镜5作为与第2透镜相当的临时组装透镜而临时组装到光学设计的设计上的配置位置处的状态下，通过测定装置20测定第2光学系统的光学特性。
[0308]原型透镜5可以是附加上附加透镜部6而实际组装到小组装体4中的原型透镜5，也可以为用于测定而准备的夹具透镜。
[0309]原型透镜5的临时组装是将原型透镜5的轴向基准面5d插入到透镜保持框3的第2透镜径向保持面3c的内部，使轴向基准面5d与第2透镜轴向保持面3d抵接。根据需要，使用适当的夹具来固定原型透镜5的位置，使得原型透镜5在测定中不会移动。
[0310]此外，在本变形例中，进行测定的光学系统发生改变，因此，关于波面转换透镜11，将波面转换透镜11配置在使得基准光束LO会聚到由小组装体4和原型透镜5构成的第2光学系统的焦点位置的位置。
[0311]本变形例的光学参数校正值计算工序S13是如下工序:与上述第I实施方式同样地，根据光学特性的测定结果，求出第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，至少使第2透镜自身的光学参数从其设计值进行变更，由此计算出对偏差量进行校正的第2透镜的光学参数的校正值。
[0312]其中，与上述第I实施方式的不同之处在于:由于光学特性的测定结果是第2光学系统的光学特性，因此，通过去除测定结果中的原型透镜5的贡献成分，由此，按上述第I实施方式那样，进行计算第I光学系统的像差的运算处理。
[0313]S卩，如图6B所示，在对偏心的第I透镜2临时组装了原型透镜5时，透过原型透镜5的光束L5’的波面像差是在第I光学系统的波面像差中加上了原型透镜5的设计上的波面像差，因此，能够使用光学仿真软件，根据光束L5’的波面像差计算出第I光学系统的波面像差。
[0314]这样，由于求出了第I光学系统的波面像差，因此，后面与上述第I实施方式的光学参数校正值计算工序S3同样地，计算光学参数的校正值。
[0315]根据本变形例，只是光学特性测定工序S12、光学参数校正值计算工序S3不同，此夕卜，能够与上述第I实施方式同样地进行光学单元I的组装。
[0316]本变形例的第I组装工序S1、光学特性测定工序S12以及光学参数校正值计算工序S13构成了本变形例的组装用透镜的设计方法。
[0317][第4变形例]
[0318]接下来，对本实施方式的第4变形例的光学组装体的制造方法进行说明。
[0319]图15是示出本发明的第I实施方式的第4变形例的光学组装体的制造方法的工序流程的流程图。
[0320]关于本变形例的光学组装体的制造方法，以组装上述第I实施方式的光学单元I的情况下的例子进行说明。
[0321]本变形例是即使在原型透镜5的外形状中存在不能忽略的制造误差也能够良好地校正光学单元I的光学特性的方法。因此，在本变形例中，以如下光学系统进行说明:在该光学系统中，原型透镜5包含制造误差，使得在组装到小组装体4中时，即使第I光学系统成为设计值那样，作为第2光学系统的光学特性也变差。不过，在上述第I实施方式的附加透镜部6中，因原型透镜5的径向基准面5c与第2透镜径向保持面3c之间的间隙而产生的组装时的偏心偏差不能校正，因此径向基准面5c的外径的误差视作允许范围内。
[0322]如图15所示，本变形例的光学单元I的制造方法具有第I组装工序S21、形状误差测定工序S22、光学特性测定工序S23、光学参数校正值计算工序S24、透镜制造工序S25以及第2组装工序S26，依次进行这些工序。其中，形状误差测定工序S22只要在开始光学参数校正值计算工序S24之前结束即可，执行时机不限于第I组装工序S21与光学特性测定工序S23之间。
[0323]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0324]第I组装工序S21是与上述第I实施方式的第I组装工序SI同样的工序。
[0325]形状误差测定工序S22是测定在第2透镜7的制造中使用的原型透镜5的形状误差的工序。
[0326]S卩，在本工序中，测定对光学单元I的光学特性作用较大的形状误差，例如原型透镜5的第I透镜面5a、第2透镜面5b的曲率半径、面间隔、偏心量。
[0327]使这些测定结果与识别原型透镜5的制造编号等一并，成为测定装置20的校正值解析装置13能够利用的形式。例如，将这些测定结果等存储在校正值解析装置13的外部存储装置中。
[0328]通过以上步骤，形状误差测定工序S22结束。
[0329]光学特性测定工序S23是与上述第I实施方式的光学特性测定工序S2同样的工序。
[0330]光学参数校正值计算工序S24是如下工序:与上述第I实施方式的光学参数校正值计算工序S3同样地，根据光学特性的测定结果，求出第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，使第2透镜自身的光学参数从其设计值进行变更，由此计算出对偏差量进行校正的第2透镜的光学参数的校正值。
[0331]其中，与上述第I实施方式的不同之处在于:在光学参数的校正值的计算中，计入了原型透镜5的形状误差的测定值。
[0332]在本工序中，首先，参照测定出的小组装体4的识别信息，从外部存储装置中读出组装到该小组装体4中的预定的原型透镜5的形状误差的信息。
[0333]接下来，校正值解析装置13计算在将包含该形状误差的原型透镜5组装到具有在光学特性测定工序S23中测定出的光学特性的小组装体4中的情况下，与应该由附加透镜部6形成的第3透镜面6b对应的光学参数的校正值。
[0334]具体而言，校正值解析装置13考虑第I光学系统的光学特性的测定结果和与第I透镜面5a的配置位置、配置姿态、面形状相关的形状误差，设定第3透镜面6b的配置。此时，考虑与第2透镜面5b的配置位置、配置姿态、面形状相关的形状误差，在第3透镜面6b与第2透镜面5b不干涉的条件下，设定第3透镜面6b的配置。
[0335]例如，在原型透镜5的第I透镜面5a相对于其设计上的光轴05a而倾斜偏心、或者沿着针对轴向基准面5d的光轴的方向的配置位置存在偏差的情况下，在计入该倾斜偏心或沿着光轴的方向的配置位置的基础上，设定用于对第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量进行校正的第3透镜面6b的光学参数的候选，计算透过第3透镜面6b后的波面像差。
[0336]此时，如果任意设定第3透镜面6b的光学参数的候选，则由于原型透镜5的形状误差，第3透镜面6b成为与第2透镜面5b发生干涉的位置关系，因此，仅采用使第3透镜面6b从第2透镜面5b的整体分离而不与第2透镜面5b干涉的光学参数。
[0337]进而，校正值解析装置13计算基于该光学参数的候选的透过第3透镜面6b后的波面像差，判定从该设计值的偏差量是否为允许值以下。
[0338]在超过允许值的情况下，改变第3透镜面6b的光学参数的候选的设定，重复同样的计算，在波面像差收敛于允许值以下时，将该光学参数作为光学参数的校正值而输出。
[0339]通过以上步骤，光学参数校正值计算工序S24结束。
[0340]透镜制造工序S25、第2组装工序S26是与上述第I实施方式的透镜制造工序S4、第2组装工序S5同样的工序。
[0341]这样，能够制造出光学单元I。
[0342]本变形例的第I组装工序S21、形状误差测定工序S22、光学特性测定工序S23以及光学参数校正值计算工序S24构成了本变形例的组装用透镜的设计方法。
[0343]根据本变形例，能够根据原型透镜5的形状误差的实测值计算出第3透镜面6b的光学参数的校正值，因此，即使在原型透镜5存在形状误差的情况下，也能够制造出得到良好的光学特性的光学单元I。
[0344][第2实施方式]
[0345]接下来，对本发明的第2实施方式的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法进行说明。
[0346]图16是示出通过本发明的第2实施方式的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。图17A是示出本发明的第2实施方式的预制组装体中组装的组装用透镜的一例的剖视图。图17B是图17A中的C视图。
[0347]本实施方式的光学组装体的制造方法的第η透镜的制造方法与上述第I实施方式不同。即，在第I实施方式中，在根据第η透镜的光学参数的设计值制造出原型透镜之后，对该原型透镜的至少透镜面进行再加工，由此，根据校正值，制造出作为第η透镜的组装用透镜。与此相对，在本实施方式中，从透镜材料制造基于第η透镜的光学参数的校正值的形状的第η透镜。
[0348]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0349]以下，作为一例，以光学组装体为图16所示的光学单元61的情况下的例子进行说明。
[0350]光学单元61替代上述第I实施方式的光学单元I的第2透镜7，具有第2透镜67 (第η透镜、组装用透镜)。
[0351]第2透镜67是由与上述第I实施方式的原型透镜5相同的透镜材料制造出的单透镜，替代原型透镜5的第2透镜面5b而具有第2透镜面67b。
[0352]第2透镜面67b是具有与上述第I实施方式的第3透镜面6b相同的面形状、配置位置、配置姿态的透镜面。因此，第2透镜面67b的光轴067b相对于第I透镜面5a的光轴05a，处于与上述第I实施方式的第3透镜面6b的光轴06b同样的位置关系。
[0353]因此，第2透镜67具有与上述第I实施方式的第2透镜7相同的外形，以与第2透镜7同样的位置关系组装到小组装体4中，与第2透镜7同样地通过粘接部9进行固定。
[0354]如图4所示，这样的结构的光学单元61可以通过依次进行第I组装工序S31、光学特性测定工序S32、光学参数校正值计算工序S33、透镜制造工序S34以及第2组装工序S35来制造。
[0355]第I组装工序S31、光学特性测定工序S32分别是与上述第I实施方式的第I组装工序S1、光学特性测定工序S2完全相同的工序。
[0356]光学参数校正值计算工序S33是与上述第I实施方式的光学参数校正值计算工序S33大致相同的工序。即，除以下不同之处以外是相同的工序:即使在第2透镜面67b的光学参数可以是如透镜设计上的第2透镜的第2面的设计值那样的情况下，也将设计值作为光学参数的校正值而输出；以及，根据透镜制造工序S34的不同，加工信息的输出目的地不同。
[0357]透镜制造工序S34是根据在光学参数校正值计算工序S33中计算出的光学参数的校正值来制造第2透镜67的工序。
[0358]第2透镜67的制造方法只要是单透镜的制造方法即可，没有特别限定，可以根据透镜材料采用适当的制造方法，例如切削研磨加工或使用了成型模具的成型加工等制造方法。
[0359]以下，作为一例，以使用图18所示的成型装置70的玻璃模具成型的例子进行说明。
[0360]成型装置70具有:加热室71，其对玻璃材料G (透镜材料)进行加热，使其软化；以及成型室73，其经由开口部73a与加热室71相邻，用于使软化的玻璃材料G成型。开口部73a能够借助闸板73b进行开闭，在闸板73b关闭时，成型室73保持气密。
[0361]加热室71在侧面部设置有送入口 71a，在内部具有对玻璃材料G进行加热的加热器72，其中，该送入口 71a用于送入在输送部80中保持的玻璃材料G，被设置为能够借助省略图示的闸板进行开闭。
[0362]输送部80在闸板73b敞开时，能够将加热软化的玻璃材料G输送到成型室73的内部。
[0363]成型室73具有省略图示的真空泵以及惰性气体提供源，在闸板73b关闭时，能够使室内形成低压的非活性气氛。
[0364]在成型室73的顶面上设置有固定型部78B (成型模具)，该固定型部78B具有用于将第2透镜67的第2透镜面67b的面形状转印到玻璃材料G上的成型面78b。
[0365]在固定型部78B的下方配置有可动型部78A (成型模具)，该可动型部78A被设置成被设置在成型室73的下表面上的成型模具移动部77支承为可移动。可动型部78A在其上表面具有成型面78a，该成型面78a用于将第2透镜67的第I透镜面5a的面形状转印到玻璃材料G上。
[0366]此外，固定型部78B、可动型部78A被省略图示的加热器控制温度。
[0367]成型模具移动部77从成型室73的底面起，依次层叠有:Z轴台74，其在沿着与第2透镜面67b的光轴067b对应的成型面78b的中心轴线078b的方向上进退；XY轴台75，其能够在彼此垂直且与中心轴线078b分别垂直的二轴方向上移动；以及量角器台76，其保持可动型部78A，能够相对于中心轴线078b朝I轴向倾斜。
[0368]成型模具移动部77与控制部79连接为能够进行通信，根据来自控制部79的控制信号，控制Z轴台74、XY轴台75以及量角器台76的各自的移动量。
[0369]控制部79根据从校正值解析装置13发送的加工信息，控制成型模具移动部77的动作，使得成型面78a相对于成型面78b的相对位置关系成为与由校正值解析装置13计算出的光学参数的校正值相当的相对位置关系。
[0370]为了利用这样的结构的成型装置70制造第2透镜67，首先，利用输送部80，将玻璃材料G送入加热室71内，利用加热器72将玻璃材料G加热到软化。
[0371]接下来，敞开闸板73b，驱动输送部80，将软化的玻璃材料G输送到被设为低压的非活性气氛的成型室73内，如图18所示那样载置在成型面78a上。在载置结束后，使输送部80退避至加热室71，关闭闸板73b。
[0372]此时，固定型部78B、可动型部78A升温到与玻璃材料G大致同等温度。
[0373]接下来，控制部79根据从校正值解析装置13发送来的加工信息，控制XY轴台75、量角器台76的驱动量，使成型面78a在与中心轴线078b交叉的方向上的位置以及相对于中心轴线078b的倾斜量与第I透镜面5a的相对于第2透镜67的光轴067b的位置以及倾斜量一致。
[0374]接下来，控制部79使Z轴台74沿着中心轴线078b上升，进行移动直到成型面78b、78a之间的面间隔与第2透镜67的面间隔相等，保持该位置。
[0375]由此，夹在成型面78b、78a之间的玻璃材料G被按压，按照成型面78b、78a的形状而变形。在该状态下，使固定型部78B、可动型部78A降温，使玻璃材料G冷却。
[0376]进行冷却，直到玻璃材料G固化为止，然后，控制部79使Z轴台74下降，使由固化的玻璃材料G构成的成型品脱模。在该成型品的表面，分别转印出成型面78a、78b的形状，由此，使第2透镜67的第I透镜面5a和第2透镜面67b成型。
[0377]脱模后的成型品从成型室73的外部取出，通过省略图示的取心(心取>9 )加工机，以成型的第I透镜面5a为基准，进行取心加工，加工出轴向基准面5d、径向基准面5c、平面部5e的形状。
[0378]这样，制造出第2透镜67，透镜制造工序S34结束。
[0379]接下来进行的第2组装工序S35是与上述第I实施方式的第2组装工序S5完全相同的工序。
[0380]这样，能够制造出光学单元61。
[0381]本实施方式的第I组装工序S31、光学特性测定工序S32以及光学参数校正值计算工序S33构成了本实施方式的组装用透镜的设计方法。
[0382]在这样组装出的光学单元61中，第2透镜67根据小组装体4的光学特性的测定结果而形成外形形状，因此，基于光学参数的从设计值的偏差量而导致的第I光学系统的光学特性的劣化被校正。因此，与上述第I实施方式同样地，透过第2透镜67的光束的波面像差被校正。
[0383]这样，根据本实施方式的制造方法，无需进行组装位置的调整，通过简单的作业，即可得到良好的光学特性。
[0384]此外，在上述各实施方式、各变形例的说明中，作为一例，以构成光学组装体的透镜的个数N为2、第I光学系统仅由第I透镜2构成的情况下的例子进行了说明，但光学组装体的透镜的个数N可以是3以上的适当数，第I光学系统可以由2个以上的透镜构成。此外，在光学组装体中，除N个透镜以外，还可以包含透镜以外的光学元件。
[0385]在光学组装体的透镜的个数N为3以上的光学组装体的情况下，本发明的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法可以应用于从第2透镜?第N透镜中选择出的I以上的第η透镜的组装以及设计。
[0386]此外，在上述各实施方式、各变形例的说明中，作为第η透镜的光学参数，以变更透镜面的偏移量、倾斜量、整个光学系统的沿着光轴方向的配置位置、透镜面之间的面间隔的情况下的例子进行了说明，但也可以使在整个光学系统的设计中使用的其它光学参数从设计值进行变更，该其它光学参数例如是由曲率半径、非球面式、自由曲面式的系数等表示的透镜面的面形状、透镜面之间的折射率、阿贝数等。
[0387]这样，像差校正的自由度提高，因此能够进行更好的光学特性的校正。
[0388]例如，在第I实施方式中，可以改变附加透镜部6的折射率。在这样的情况下，由于产生第2透镜面5b中的折射，因此，第2透镜7可以视作具有3个透镜面的粘合透镜，通过变更各个光学参数而进行光学仿真，能够进行波面像差的计算。
[0389]在第2实施方式中，通过改变第2透镜67的玻璃材料G的材质，能够使折射率从设计值进行变更。
[0390]此外，为了变更透镜面的面形状，变更切削加工时的曲面式或者变更成型模具的成型面即可。
[0391]此外，在上述第I实施方式及其变形例的说明中，以利用UV固化性树脂使附加透镜部成型的情况下的例子进行了说明，但也可以利用UV光以外的光固化性树脂或热固化性树脂等来进行成型。
[0392]此外，在上述第I实施方式的第3变形例的说明中，作为临时组装用透镜，以形成附加透镜部6的原型透镜5或使用夹具透镜的情况下的例子进行了说明。在这样的情况下，为了根据临时组装状态的光学特性高精度地估计第I光学系统的光学特性，临时组装用透镜的光学参数是已知的这一点非常重要。
[0393]因此，优选临时组装用透镜的形状误差能够忽略，即使在形状误差不能忽略的情况下，预先实际测量临时组装用透镜的光学特性或形状误差，将这些实测值的条件输入到光学仿真软件中，去除它们的贡献成分，由此，能够高精度地估计第I光学系统的光学特性。
[0394]此外，在上述第I实施方式的第4变形例的说明中，设第2透镜径向保持面3c与径向基准面5c之间的间隙足够小而进行了说明，但也可以在形状误差测定工序S22中实际测量出径向基准面5c的外径，当在第2组装工序S26中组装第2透镜7时，使其偏向固定方向。
[0395]在这样的情况下，该组装误差的偏移量是已知量。
[0396]因此，在光学参数校正值计算工序S24中，如果计入该组装误差的偏移量而计算光学参数的校正值，则即使第2透镜径向保持面3c与径向基准面5c之间的间隙较大，也能够良好地校正光学特性。
[0397]此外，关于上述各实施方式和各变形例中说明的构成要素，能够在本发明的技术思想的范围内适当组合或削除后进行实施。。
[0398]例如，在第3变形例、第4变形例的制造方法中，可以将组装用透镜的结构设为第I变形例、第2变形例的第2透镜47、57那样的结构。
[0399]此外，例如，可以设为在第2变形例的第2透镜57中设置第I变形例的轴向定位部46d的结构
[0400]此外，例如，在第4变形例的光学特性测定工序S23、光学参数校正值计算工序S24中，可以应用第3变形例的光学特性测定工序S12、光学参数校正值计算工序S13的方法。
[0401]产业上的可利用性
[0402]根据上述各实施方式的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法，能够通过光学特性测定工序，利用包含第I光学系统的光学系统的光学特性测定，求出包含n-1个透镜的第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，然后计算对该偏差量进行校正的第η透镜的光学参数的校正值，制造基于该校正值的第η透镜。由此，起到即使不进行组装位置的调整也能得到良好的光学特性这样的效果。
[0403]标号说明
[0404]1、41、51、61光学单元(光学组装体)
[0405]2第I透镜(第I光学系统、第η-l透镜)
[0406]3透镜保持框(透镜保持部件)
[0407]4小组装体(预制组装体)
[0408]5原型透镜(临时组装用透镜)
[0409]5a第I透镜面
[0410]5b第2透镜面
[0411]5c径向基准面
[0412]5d轴向基准面
[0413]6、46、56A、56B附加透镜部(附加部)
[0414]6b、46a、56a 第 3 透镜面
[0415]7、47、57、67第2透镜(第η透镜、组装用透镜)
[0416]13校正值解析装置
[0417]20测定装置
[0418]30附加透镜部加工装置
[0419]37、77成型模具移动部
[0420]38成型模具部(成型模具)
[0421]46d轴向定位部
[0422]56b第4透镜面
[0423]67b第2透镜面
[0424]70成型装置
[0425]78A可动型部(成型模具)
[0426]78B固定型部(成型模具)
[0427]G玻璃材料(透镜材料)
[0428]M成型材料
[0429]S1、S21、S31 第 I 组装工序
[0430]S2、S12、S23、S32光学特性测定工序
[0431]S3、S13、S24、S33光学参数校正值计算工序
[0432]S22形状误差测定工序
[0433]S4、S25、S34透镜制造工序
[0434]S5、S26、S35 第 2 组装工序
[0435]01基准轴线(整个光学系统的基准轴)
[0436]02、02，、05、05，、05a、05b、06b 光轴
[0437]P3 中心轴线
[0438]P30基准轴线
【权利要求】
1.一种光学组装体的制造方法，为了基于预先确定的光学参数的设计值来构成整个光学系统，沿着所述整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中，制造出光学组装体，其中，该光学组装体的制造方法具有如下工序: 第I组装工序，将所述N个透镜中的第I透镜?第η-1透镜(其中，η为I < η < N的整数)组装到所述透镜保持部件中，组装成预制组装体； 光学特性测定工序，测定第I光学系统或第2光学系统的光学特性，其中，所述第I光学系统包含所述预制组装体中的η-1个透镜，所述第2光学系统是将与基于所述光学参数的设计值的第η透镜相当的临时组装用透镜临时组装到所述预制组装体中而形成的； 光学参数校正值计算工序，根据所述光学特性的测定结果，求出所述第I光学系统的光学特性的相对于设计值的偏差量，至少使所述第η透镜自身的所述光学参数相对于其设计值进行变更，由此计算出对所述偏差量进行校正的所述第η透镜的所述光学参数的校正值； 透镜制造工序，根据所述校正值，制造所述第η透镜；以及 第2组装工序，将在所述透镜制造工序中制造出的所述第η透镜组装到所述预制组装体中， 针对至少I个η，依次进行所述第I组装工序、所述光学特性测定工序、所述光学参数校正值计算工序、所述透镜制造工序以及所述第2组装工序，由此制造所述光学组装体。
2.根据权利要求1所述的光学组装体的制造方法，其中， 所述第η透镜自身的所述光学参数是从以下光学参数中选择出的I种以上的光学参数:所述第η透镜的与基准轴垂直的方向上的透镜面的偏移量、相对于所述基准轴的倾斜量、所述透镜面彼此之间的面间隔、所述透镜面的面形状以及所述透镜面之间的折射率。
3.根据权利要求1或2所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述光学参数校正值计算工序中计算的所述光学参数的校正值包含对所述第η透镜的透镜面相对于所述透镜保持部件的配置进行变更的所述光学参数的校正值。
4.根据权利要求1?3中的任意一项所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述透镜制造工序中，在根据所述第η透镜中的所述光学参数的设计值制造出原型透镜后，对所述原型透镜的至少透镜面进行再加工，由此，根据所述校正值来制造所述第η透镜。
5.根据权利要求4所述的光学组装体的制造方法，其中， 所述原型透镜的透镜面的再加工是如下加工:在所述原型透镜的透镜面上，通过使用了成型模具的树脂成型来形成附加部，由此，在所述附加部的表面形成基于所述校正值的透镜面。
6.根据权利要求1?3中的任意一项所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述透镜制造工序中，由透镜材料制造基于所述第η透镜的所述光学参数的校正值而得到的形状的第η透镜。
7.根据权利要求6所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述透镜制造工序中，使用成型模具对所述透镜材料进行成型，由此制造所述第η透镜。
8.根据权利要求1?7中的任意一项所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述光学特性测定工序中，测定所述光学特性中的至少非对称成分的大小， 在所述光学参数校正值计算工序中，计算所述光学参数的校正值，以使得所述非对称成分的大小作为所述偏差量而被校正。
9.一种组装用透镜的设计方法，其用于制造光学组装体，该光学组装体是为了基于预先确定的光学参数的设计值来构成整个光学系统，沿着所述整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中而得到的，其中，所述组装用透镜的设计方法具有如下工序: 第I组装工序，将所述N个透镜中的第I透镜?第η-1透镜(其中，η为1<η<Ν的整数)组装到所述透镜保持部件中，组装成预制组装体； 光学特性测定工序，测定第I光学系统或第2光学系统的光学特性，其中，所述第I光学系统包含所述预制组装体中的η-1个透镜，所述第2光学系统是将与基于所述光学参数的设计值的第η透镜相当的临时组装用透镜临时组装到所述预制组装体中而形成的；以及光学参数校正值计算工序，根据所述光学特性的测定结果，求出所述第I光学系统的光学特性的相对于设计值的偏差量，至少使所述第η透镜自身的所述光学参数相对于其设计值进行变更，由此计算出对所述偏差量进行校正的所述第η透镜的所述光学参数的校正值， 根据所述校正值，设计作为所述第η透镜而组装到所述预制组装体中的组装用透镜。
【文档编号】G02B7/02GK104395804SQ201380031235
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】永山典光, 关博之 申请人:奥林巴斯株式会社
【专利摘要】光学组装体的制造方法具有如下工序：第1组装工序(S1)，将第1透镜～第n-1透镜(其中，n为1＜n≤N的整数)组装到透镜保持部件中，组装成预制组装体；测定预制组装体中的第1光学系统的光学特性的光学特性测定工序(S2)；光学参数校正值计算工序(S3)，根据光学特性的测定结果，求出第1光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，使至少第n透镜自身的光学参数从其设计值进行变更，由此计算出第n透镜的光学参数的校正值；透镜制造工序(S4)，根据校正值，制造第n透镜；以及第2组装工序(S5)，将在透镜制造工序(S4)中制造出的第n透镜组装到预制组装体中。
【专利说明】光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法。
[0002]本申请基于2012年10月11日在日本提交的日本特愿2012-225926号主张优先权，并在此引用其内容。
【背景技术】
[0003]以往，在光学设备中使用光学元件的情况下，使用了组合有多个光学元件并使彼此的相对位置固定的光学组装体。作为这样的光学组装体的一例，例如可举出将多个透镜固定在保持框中的光学单元。
[0004]近年来，要求光学设备的性能提高，光学组装体的光学特性的要求质量也随之提闻。
[0005]为了提高光学组装体的光学性能，需要提高光学组装体中包含的各光学元件和保持框的部件精度，但如果仅通过部件精度来应对要求质量，则存在到达加工极限，或即使能够加工也使制造成本过高这样的问题。
[0006]因此，例如，有时以按形状误差对光学元件或保持框划分层次、使组装误差良好的方式组合而进行组装，或者，在对光学特性进行评价的同时，将光学元件的位置调整为光学特性良好的位置而进行组装。
[0007]例如，在专利文献I中，记载有使用如下透镜间隔调整方法来将各透镜组装到镜筒中的技术:在临时通过间隔夹具支承两个透镜的状态下，将这两个透镜分别粘接固定在镜筒中，然后取走间隔夹具。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2010-243961号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012]但是，在上述那样的现有技术的光学组装体的制造方法中，存在如下问题。
[0013]在专利文献I记载的技术中，使用间隔夹具来确定透镜之间的相对位置，因此，能够进行对镜筒的粘接固定，但是，透镜或镜筒的加工误差不固定，因而存在改善效果有限这样的问题。如果要应对各种加工误差，则间隔夹具的种类会过多，需要管理它们而准确地进行组装作业，因此作业性变差。
[0014]此外，光学组装体大多具有3个以上的光学元件，在专利文献I记载的技术中，在光学元件的个数增加时，还存在组装作业更加复杂这样的问题。
[0015]因此，也考虑在组装时测定光学组装体的透过光的光斑等，对各光学元件的配置位置进行微调，然后固定彼此的相对位置。
[0016]在这样的情况下，越进行精密的调整，则越耗费调整时间，越占用计测器和调整夹具等，因此，存在生产性变差这样的问题。
[0017]此外，为了降低部件成本和使光学组装体小型化，有时将光学元件粘接固定在保持框中等，但在进行多自由度的微调时，需要在光学组装体的周围配置各种夹具或测定仪器，因此，以维持光学元件与保持框等的位置关系的方式进行粘接固定有可能变得困难。在不能粘接固定的情况下，例如，需要在保持框中预先设置调整用移动机构，因此，存在部件成本升高、不能小型化的问题。
[0018]本发明是鉴于上述那样的问题而完成的，目的在于提供一种即使不进行组装位置的调整也能得到良好的光学特性的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法。
[0019]用于解决问题的手段
[0020]为了解决上述问题，在本发明的第I方式的光学组装体的制造方法中，为了基于预先确定的光学参数的设计值来构成整个光学系统，沿着所述整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中，制造出光学组装体，其中，所述光学组装体的制造方法具有如下工序--第I组装工序，将所述N个透镜中的第I透镜?第η-1透镜(其中，η为I < η彡N的整数)组装到所述透镜保持部件中，组装成预制组装体；光学特性测定工序，测定第I光学系统或第2光学系统的光学特性，其中，所述第I光学系统包含所述预制组装体中的η-1个透镜，所述第2光学系统是将与基于所述光学参数的设计值的第η透镜相当的临时组装用透镜临时组装到所述预制组装体中而形成的；以及光学参数校正值计算工序，根据所述光学特性的测定结果，求出所述第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，至少使所述第η透镜自身的所述光学参数从其设计值进行变更，由此计算出对所述偏差量进行校正的所述第η透镜的所述光学参数的校正值，透镜制造工序，根据所述校正值，制造所述第η透镜；以及第2组装工序，将在所述透镜制造工序中制造出的所述第η透镜组装到所述预制组装体中，针对至少I个η，依次进行所述第I组装工序、所述光学特性测定工序、所述光学参数校正值计算工序、所述透镜制造工序以及所述第2组装工序，由此制造所述光学组装体。
[0021]根据本发明的第2方式，可以是，在上述第I方式中，在上述光学组装体的制造方法中，所述第η透镜自身的所述光学参数是从以下光学参数中选择出的I种以上的光学参数:所述第η透镜的与基准轴垂直的方向上的透镜面的偏移量、相对于所述基准轴的倾斜量、所述透镜面彼此之间的面间隔、所述透镜面的面形状以及所述透镜面之间的折射率。
[0022]根据本发明的第3方式，可以是，在上述第I方式或上述第2方式中，在所述光学参数校正值计算工序中计算的所述光学参数的校正值包含对所述第η透镜的透镜面相对于所述透镜保持部件的配置进行变更的所述光学参数的校正值。
[0023]根据本发明的第4方式，可以是，在上述第I方式?上述第3方式的任意一个一方式中，在所述透镜制造工序中，在根据所述第η透镜中的所述光学参数的设计值制造出原型透镜后，对所述原型透镜的至少透镜面进行再加工，由此，根据所述校正值来制造所述第η透镜。
[0024]根据本发明的第5方式，可以是，在上述第4方式中，在对上述至少透镜面进行再加工的光学组装体的制造方法的制造方法中，所述原型透镜的所述透镜面的再加工是如下加工:在所述原型透镜的透镜面上，通过使用了成型模具的树脂成型来形成附加部，由此，在所述附加部的表面形成基于所述校正值的透镜面。
[0025]根据本发明的第6方式，可以是，在上述第I方式?上述第3方式的任意一个方式中，在所述透镜制造工序中，从透镜材料制造基于所述第η透镜的所述光学参数的校正值而得到的形状的第η透镜。
[0026]根据本发明的第7方式，在上述第6方式中，可以是，在所述透镜制造工序中，使用成型模具来成型所述透镜材料，由此制造所述第η透镜。
[0027]根据本发明的第8方式，可以是，在上述第I方式?上述第7方式的任意一个方式中，在所述光学特性测定工序中，测定所述光学特性中的至少非对称成分的大小，在所述光学参数校正值计算工序中，计算所述光学参数的校正值，以使得所述非对称成分的大小作为所述偏差量而被校正。
[0028]根据本发明的第9方式，在用于制造光学组装体的组装用透镜的设计方法中，所述光学组装体是为了基于预先确定的光学参数的设计值来构成整个光学系统，沿着所述整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中而得到的，其中，该组装用透镜的设计方法具有如下工序:第I组装工序，将所述N个透镜中的第I透镜?第η-1透镜(其中，η为I <η<Ν的整数)组装到所述透镜保持部件中，组装成预制组装体；光学特性测定工序，测定第I光学系统或第2光学系统的光学特性，其中，所述第I光学系统包含所述预制组装体中的η-1个透镜，所述第2光学系统是将与基于所述光学参数的设计值的第η透镜相当的临时组装用透镜临时组装到所述预制组装体中而形成的；以及光学参数校正值计算工序，根据所述光学特性的测定结果，求出所述第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，至少使所述第η透镜自身的所述光学参数从其设计值进行变更，由此计算出对所述偏差量进行校正的所述第η透镜的所述光学参数的校正值，根据所述校正值，设计作为所述第η透镜而组装到所述预制组装体中的组装用透镜。
[0029]发明效果
[0030]根据上述光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法，能够通过光学特性测定工序，利用包含第I光学系统的光学系统的光学特性测定，求出包含η-1个透镜的第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，然后计算对该偏差量进行校正的第η透镜的光学参数的校正值，制造基于该校正值的第η透镜。由此，得到即使不进行组装位置的调整也能得到良好的光学特性这样的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1A是示出通过本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。
[0032]图1B是图1A的A视图。
[0033]图2是本发明的第I实施方式的光学组装体的包含光轴的截面的示意性分解图。
[0034]图3Α是示出本发明的第I实施方式的预制组装体中组装的组装用透镜的一例的剖视图。
[0035]图3Β是图3Α的B视图。
[0036]图4是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的工序流程的流程图。
[0037]图5A是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统以及第2光学系统的设计值的光路的一例的示意性光路图。
[0038]图5B是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统以及第2光学系统的设计值的光路的一例的示意性光路图。
[0039]图6A是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统包含制造误差的情况下以及该情况下的比较例的第2光学系统的光路的一例的示意性光路图。
[0040]图6B是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统包含制造误差的情况下以及该情况下的作为比较例的第2光学系统的光路的一例的示意性光路图。
[0041]图7是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法中的光学特性测定工序的示意性工序说明图。
[0042]图8是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的光路的一例的示意性光路图。
[0043]图9是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的光路的其它例的示意性光路图。
[0044]图10是在本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序中使用的成型装置的示意性结构图。
[0045]图1lA是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序的示意性工序说明图。
[0046]图1lB是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序的示意性工序说明图。
[0047]图12是图1lB之后的透镜制造工序的示意性工序说明图。
[0048]图13A是示出通过本发明的第I实施方式的第I变形例的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。
[0049]图13B是图13A的示意性光路图。
[0050]图14A是示出通过本发明的第I实施方式的第2变形例的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。
[0051]图14B是图14A的示意性光路图。
[0052]图15是示出本发明的第I实施方式的第4变形例的光学组装体的制造方法的工序流程的流程图。
[0053]图16是示出通过本发明的第2实施方式的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。
[0054]图17A是示出本发明的第2实施方式的预制组装体中组装的组装用透镜的一例的剖视图。
[0055]图17B是图17A的C视图。
[0056]图18是在本发明的第2实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序中使用的成型装置的示意性结构图。
【具体实施方式】
[0057]下表面参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。在所有附图中，在实施方式不同的情况下，也对相同或相应部件赋予相同标号，并省略重复的说明。
[0058][第I实施方式]
[0059]对本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法进行说明。
[0060]图1A是示出通过本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的示意性剖视图。图1B是图1A的A视图。图2是本发明的第I实施方式的光学组装体的包含光轴的截面的示意性分解图。图3A是示出本发明的第I实施方式的预制组装体中组装的组装用透镜的一例的剖视图。图3B是图3A的B视图。
[0061]在本实施方式的光学组装体的制造方法中，为了基于预先确定的光学参数的设计值构成整个光学系统，沿着该整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中，制造出光学组装体，其中，所述光学组装体的制造方法包含如下工序:将第I透镜?第η-1透镜(其中，η为I < η < N的整数)组装成预制组装体，将第η透镜组装到该预制组装体中。
[0062]以下，将预制组装体中的包含第I透镜?第η-1透镜的光学系统称作第I光学系统，将通过将η个透镜组装到第I光学系统中而得到的包含η个透镜的光学系统称作第2光学系统。即，在简单称作第2光学系统的情况下，第η个透镜可以是第η透镜，也可以是第η透镜以外的透镜。
[0063]光学组装体的N个透镜的种类没有特别限定，例如可举出双凸透镜、双凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、正负的凹凸透镜以及粘合透镜等例子。此外，例如也可以是菲涅耳透镜坐寸ο
[0064]此外，N个透镜的各透镜面的形状种类也没有特别限定，例如可以采用球面、非球面、自由曲面、平面等适当的面形状。
[0065]此处，“光学组装体”是指各光学元件的相对位置关系固定的一套组装体，光学元件的固定状态可以是恒久的固定状态，也可以是能够拆装的固定状态。
[0066]此外，光学组装体例如可以是更换镜头那样其自身构成产品的方式，也可以是构成产品的一部分的更换单元等半成品或仅在产品的制造工序中出现的部分组装体。例如，在变焦镜头中，在将移动透镜组和固定透镜组分别固定到另外的透镜镜筒中的情况下，包含移动透镜组的镜筒单元和包含固定透镜组的镜筒单元分别构成光学组装体。
[0067]以下，作为一例，以光学组装体为图1Α、图1B所示的光学单元I的情况下的例子进行说明。
[0068]光学单元I具有小组装体4 (预制组装体)和第2透镜7 (第η透镜、组装用透镜)。
[0069]如图2所示，在小组装体4中，作为第I光学系统的第I透镜2 (第η-1透镜)被固定在透镜保持框3 (透镜保持部件)中。
[0070]这样，在本实施方式中，成为光学单元I具有第I透镜2和第2透镜7这2个透镜作为构成整个光学系统的透镜的情况下(N = 2)的例子。
[0071]在本实施方式中，第I透镜2是双凸透镜，其具有由凸面构成的第I透镜面2a和由凸面构成的第2透镜面2b，分别在外周侧设置有凸缘形状。
[0072]第I透镜2的凸缘形状的外形由以下部分构成:径向基准面2c，其是以光轴02为中心的直径D2c的圆筒面；轴向基准面2d，其是在第2透镜面2b的外周与径向基准面2c之间形成的与光轴02垂直的平面；以及平面部2e，其是在第I透镜面2a的外周与径向基准面2c之间形成的与光轴02垂直的平面。
[0073]第I透镜2可以是通过合成树脂成型制造的塑料透镜，也可以通过玻璃模具成型或玻璃研磨制造的玻璃制透镜。
[0074]此处，光轴02表示透镜设计上的光轴。与此相对，由于制作误差而在第I透镜面2a中产生倾斜偏心，在图2中，实际上，夸大地描绘了形成有光轴02’的情况，该光轴02’相对于透镜设计上的光轴02略微倾斜。
[0075]以下，不限于此，在需要明示出光学元件或光学面的光轴从光学元件的设计上或包含光学元件的光学系统的设计上的理想位置偏离的情况下，有时将光轴的标号附加“ ”而进行标记。
[0076]透镜保持框3是将第I透镜2以及第2透镜7保持在内部的大致筒状部件，例如由铝等金属或合成树脂等形成。
[0077]如图2所示，透镜保持框3的外周面由具有外径d3e的圆筒面形状的光学单元径向基准面3e构成，轴向的两端部形成与光学单元径向基准面3e的中心轴线P3垂直的平面。轴向的一端侧(图2的下端侧)的端面成为进行光学单元I的轴向的定位的光学单元轴向基准面3f。
[0078]在本实施方式中，中心轴线P3构成配置整个光学系统的基准轴，中心轴线P3与光学单元轴向基准面3f的交点构成整个光学系统的基准原点O。
[0079]在透镜保持框3的内部，为了插入并固定第I透镜2，设置有在光学单元轴向基准面3f中开口的孔部。在该孔部中，为了在透镜保持框3的径向、轴向上分别对第I透镜2进行定位，分别形成有:第I透镜径向保持面3b，其具有内径d3b(其中，d3b > D2c)，由与中心轴线P3同轴地设置的圆筒面构成；以及第I透镜轴向保持面3a，其由与中心轴线P3垂直的平面构成。
[0080]第I透镜轴向保持面3a形成为，在将在第I透镜2中没有制造误差、组装误差的情况下(以下，称作理想状态)的第I透镜2向第I透镜径向保持面3b插入、使轴向基准面2d与第I透镜轴向保持面3a抵接时，第2透镜面2b与透镜设计上的配置位置和配置姿态一致。
[0081]在第I透镜轴向保持面3a的中心，设置有内径d3g(其中，d3g < D2c)的贯通孔3g。因此，第I透镜轴向保持面3a成为内径为d3g、外径为d3b的圆环状的平面。
[0082]在本实施方式中，在向透镜保持框3组装第I透镜2时，不进行第I透镜2的位置调整。因此，优选的是，第I透镜径向保持面3b的内径d3b与第I透镜2的径向基准面2c的外径D2c之间的尺寸差在不对加工能力造成负担的范围内尽量小。
[0083]此外，在透镜保持框3的另一端侧(在图2中，为上端侧)，为了插入并固定第2透镜7，设置有在与光学单元轴向基准面3f相反侧的端面中开口的孔部。在该孔部中，为了分别在透镜保持框3的径向、轴向上对第2透镜7进行定位，分别形成有--第2透镜径向保持面3c，其由具有内径d3c(其中，d3c > d3g)且与中心轴线P3同轴地设置的圆筒面构成；以及第2透镜轴向保持面3d，其由与中心轴线P3垂直的平面构成。因此，第2透镜径向保持面3c成为内径为d3g、外径为d3c的圆环状的平面。
[0084]第2透镜轴向保持面3d形成为，对作为理想状态的第2透镜的后述的原型透镜5进行定位，使得原型透镜5的透镜面的配置位置和配置姿态与透镜设计上的配置位置和配置姿态一致。
[0085]此外，虽然没有特别图示，但在透镜保持框3的与光学单元轴向基准面3f相反的端面或光学单元径向基准面3e上进行了标记，该标记用于识别组装第2透镜7时的绕中心轴线P3的周方向的基准位置。
[0086]在小组装体4中，将第I透镜2插入透镜保持框3的具有第I透镜轴向保持面3a、第I透镜径向保持面3b的孔部中，借助第I透镜轴向保持面3a、第I透镜径向保持面3b，分别定位第I透镜2的轴向、径向的位置。不过，在本实施方式中，第I透镜2是无调整地插入的，因此，由于作业偏差，在插入间隙的范围中，第I透镜2的位置、姿态有可能出现偏差。
[0087]此外，第I透镜2通过在粘接部8与透镜保持框3进行固定，其中，该粘接部8形成在由第I透镜2的平面部2e的外周部和第I透镜径向保持面3b构成的角部处。
[0088]虽然省略了俯视时的图示，但在本实施方式中，粘接部8例如在将平面部2e的外周三等分的位置处相离地形成。不过，在需要更牢固地固定的情况下，可以进一步增加粘接部8的个数，也可以在平面部2e的整周上设置。
[0089]作为适合于粘接部8的粘接剂，例如可举出UV固化型粘接剂、二液性粘接剂、热固化性粘接剂等例子。
[0090]第2透镜7是在组装出小组装体4后，组装到小组装体4中，构成光学单元I的透镜，是具有对因第I透镜2的制造误差或组装误差而在小组装体4中产生的设计外的像差进行校正的功能的透镜。
[0091]在本实施方式的光学单元I中，作为使用时的光学特性，特别重要的是，抑制特别是由彗差或像散(astigmatism)表示的非旋转对称的像差成分。
[0092]因此，在本实施方式中，如图2、图3A、图3B所示，作为第2透镜7，采用了具有原型透镜5和附加透镜部6 (附加部)的结构。
[0093]原型透镜5是在整个光学系统的透镜设计中，根据沿着整个光学系统的基准轴与理想状态的第I透镜2相邻地配置的第2透镜的光学参数的设计值而制造出的透镜。
[0094]在本实施方式中，作为一例，是如下负的凹凸透镜:其具有由凸面构成的第I透镜面5a和由凹面构成的第2透镜面5b，分别在外周侧设置有凸缘形状。
[0095]此处，第I透镜面5a与第2透镜面5b的面形状没有特别限定，以下，作为一例，设为双面均由以轴对称非球面式表示的非球面构成的第I透镜面5a、第2透镜面5b来进行说明。因此，第I透镜面5a、第2透镜面5b分别具有光轴05a、05b。
[0096]原型透镜5的凸缘形状的外形由以下部分构成:径向基准面5c，其是以光轴05为中心的直径D5c的圆筒面；轴向基准面5d，其是在第2透镜面5b的外周与径向基准面2c之间形成的、与光轴05垂直的平面；以及平面部5e，其是在第I透镜面5a的外周与径向基准面5c之间形成的、与光轴05垂直的平面。
[0097]径向基准面5c的直径D5c是能够以可滑动的方式与第2透镜径向保持面3c嵌合的尺寸，是在不妨碍组装作业的范围内尽可能接近d3c的尺寸。例如，d3c-D5c为5μπι?15 μ m左右。
[0098]原型透镜5的外形状有可能包含制造上的形状误差，但是，以下，只要没有特别说明，则设由原型透镜5的形状误差产生的光学特性的劣化与由第I透镜2的制造误差、组装误差产生的光学特性的劣化相比，小到能够忽略的程度来进行说明。
[0099]在这样的原型透镜5中，第I透镜面5a与第2透镜面5b的面形状可以视为等同于透镜设计上的非球面形状。此外，第I透镜面5a的光轴05a和第2透镜面5b的光轴05b与作为透镜的光轴05对准，在将原型透镜5插入到第2透镜径向保持面3c内的状态下，与中心轴线P3大致对准(也包含对准的情况)。
[0100]此外，在将原型透镜5插入到第2透镜径向保持面3c内、使轴向基准面5d与透镜保持框3的第2透镜轴向保持面3d抵接而组装到透镜保持框3中时，第I透镜面5a的配置位置和配置姿态可以视作与透镜设计上的配置位置和配置姿态大致一致(也包含一致的情况)。
[0101]原型透镜5可以是通过合成树脂成型制造的塑料透镜，也可以是通过玻璃模具成型或玻璃研磨制造的玻璃制透镜。
[0102]附加透镜部6是以贴合在原型透镜5的第2透镜面5b上的方式附加透光性材料而成的形状部分，其用于对由小组装体4中的第I透镜2的制造误差、组装误差造成的、第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量进行校正。
[0103]在附加透镜部6的表面上，在从第2透镜面5b分离的位置，形成有具有与第2透镜面5b相同的面形状的第3透镜面6b。不过，在本实施方式中，第3透镜面6b不进入到平面部5e上。
[0104]第3透镜面6b相对于第2透镜面5b的配置位置以及姿态根据第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量而不同。
[0105]在图2所示的例中，第I透镜2的光轴02’相对于理想状态在图示纸面内倾斜，因此第3透镜面6b以其光轴06b相对于光轴05b朝与光轴02’相反方向倾斜的姿态形成。
[0106]关于这样的附加透镜部6，例如可以在第2透镜面5b上涂布透光性的固化性树脂材料，使用转印第3透镜面6b的形状的成型模具来进行成型，由此附加上附加透镜部6。详细制造方法将在后面记述。
[0107]形成附加透镜部6的树脂材料的固化时的折射率、阿贝数可以与原型透镜5的折射率、阿贝数相同，也可以不同。
[0108]以下，作为一例，设附加透镜部6的折射率、阿贝数与原型透镜5相同来进行说明。在这样的情况下，在作为与附加透镜部6的边界面的第2透镜面5b中，不发生折射。
[0109]因此，第2透镜7是凹凸透镜,其第I面由第I透镜面5a构成，第2面由相对于第2透镜面5b的光轴05b偏心的第3透镜面6b构成。在这样的情况下，第2透镜面5b不作为透镜面而发挥作用，因此，即使在第2透镜面5b中存在制作误差，只要被附加透镜部6覆盖，就不对第2透镜7的光学特性带来影响。这对例如在作为光学特性而色散不重要的情况下，仅折射率相同的结构也相同。
[0110]如图1A、图1B所示，这样的结构的第2透镜7通过粘接部9被固定在透镜保持框3中，该粘接部9是在由第2透镜7的平面部5e的外周部和第2透镜径向保持面3c构成的角部滴下粘接剂、固化而形成的。
[0111]在本实施方式中，粘接部9例如在将平面部5e的外周三等分的位置处相离地形成。不过，在需要更牢固地固定的情况下，可以进一步增加粘接部9的个数，也可以在平面部5e的整周设置。
[0112]作为适合于粘接部9的粘接剂，例如，可举出UV固化型粘接剂、二液性粘接剂、热固化性粘接剂等例子。
[0113]接下来，与第2透镜7的设计方法一并，对光学单元I的制造方法进行说明。
[0114]图4是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的工序流程的流程图。图5A、图5B是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统以及第2光学系统的设计值的光路的一例的示意性光路图。图6A、图5B是示出本发明的第I实施方式的第I光学系统包含制造误差的情况下以及该情况下的比较例的第2光学系统的光路的一例的示意性光路图。图7是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法中的光学特性测定工序的示意性工序说明图。图8是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的光路的一例的示意性光路图。图9是示出本发明的第I实施方式的光学组装体的光路的其它例的示意性光路图。图10是在本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序中使用的成型装置的示意性结构图。图11A、图1lB是本发明的第I实施方式的光学组装体的制造方法的透镜制造工序的示意性工序说明图。图12是图1lB之后的透镜制造工序的示意性工序说明图。
[0115]如图4所示，光学单元I的制造方法具有第I组装工序S1、光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3、透镜制造工序S4以及第2组装工序S5，依次进行这些工序。
[0116]第I组装工序SI是组装小组装体4的工序。
[0117]在本工序中，首先，将第I透镜2从第2透镜面2b侧插入到第I透镜径向保持面3b的内侧，使第I透镜2的轴向基准面2d与第I透镜轴向保持面3a抵接。此时，在插入后，不进行第I透镜2的位置调整。
[0118]接下来，在由第I透镜2的平面部2e的外周部和第I透镜径向保持面3b构成的角部滴下粘接剂，使其固化而形成粘接部8，将第I透镜2固定在透镜保持框3中。
[0119]通过以上步骤，组装出小组装体4，第I组装工序SI结束。
[0120]接下来，进行光学特性测定工序S2。本工序是测定小组装体4中的第I光学系统的光学特性的工序。
[0121]在本实施方式中，将透镜保持框3的第I透镜径向保持面3b、第2透镜径向保持面3c设置为与透镜保持框3的中心轴线P3同轴，使得光学单元I的整个光学系统的透镜设计上的基准轴线01 (整个光学系统的基准轴)与中心轴线P3 —致。
[0122]例如，在第I透镜2不存在制造误差、也不存在组装误差的情况下，在整个光学系统中，透镜设计上的理想状态的第2透镜在本实施方式中成为原型透镜5。因此，通过第I透镜2、原型透镜5的光线，沿着通过光线追踪求出的理想的光路前进，波面像差成为如透镜设计的设计值那样。
[0123]例如，如图5A所示，在沿着基准轴线01射入平行光束L时，在小组装体4中，平行光束L在第I透镜面2a、第2透镜面2b处发生折射，作为会聚光束的光束L2而射出，在基准轴线01上前进。
[0124]此外，如图5B所示，在进一步将原型透镜5组装到小组装体4中的情况下，光束L2在第I透镜面5a、第2透镜面5b处发生折射而发散，作为发挥第2光学系统的光学特性的光束L5而射出，在基准轴线01上前进。
[0125]但是，实际上，第I透镜2有时会因制造误差而产生偏心等。
[0126]此外，在第I组装工序SI中，第I透镜2的位置、姿态在径向基准面2c和第2透镜径向保持面3c之间的间隙的范围内，有可能从设计上的位置、姿态偏离，会产生组装上的偏心。
[0127]例如，如图6A所示，如果相对于基准轴线01产生某些偏心、第I透镜2的光轴02’相对于基准轴线01发生位置偏差以及倾斜偏差，则平行光束L在从第I透镜2射出时形成光束L2’，该光束L2’具有与偏心量相应的波面像差，沿着光轴02’倾斜地前进。
[0128]在将原型透镜5组装到该状态的小组装体4中时，如图6B所示，即使在原型透镜5不存在制造误差且不存在组装误差的情况下，从原型透镜5射出的光束L5’也会发生斜射，从而作为伴随与第I透镜2的偏心相应的波面像差的光束L5’前进。
[0129]因此，规定的像面中的光学特性劣于设计值。
[0130]在本工序中，测定第I光学系统的光学特性。作为测定的第I光学系统的光学特性，只要是能够高精度地估计第2光学系统的光学特性的光学特性即可，没有特别限定。
[0131]例如，可举出如下测定:将确定了光源位置的多个点光源或确定了形状或位置的检查图案配置在第I透镜2的物体侧，在像侧取得它们的点像分布或检查图案图像。通过这样的测定，通过计算所取得的图像偏离设计上的点像分布或检查图案图像的偏差，能够根据光学特性的变化，估计出使第I光学系统的光学特性的发生改变的第I光学系统的偏心等形状误差或配置误差。
[0132]此外，例如，也考虑使用干涉计等来测定第I透镜2的透过波面的波面像差。
[0133]在本实施方式中，作为一例，以通过使用图7所示的夏克哈特曼传感器12的测定装置20来进行测定的情况下的例子进行说明。
[0134]测定装置20具有光源单元10、波面转换透镜11、被检体保持部14、夏克哈特曼传感器12以及校正值解析装置13。
[0135]为了进行检查，光源单元10生成具有均匀的波面的基准光束LO。
[0136]波面转换透镜11是用于根据第I透镜2的种类而转换基准光束LO的波面的透镜，在本实施方式中，波面转换透镜11具有正屈光力，与基准光束LO的光轴00同轴地配置。此夕卜，图7只是示意图，因而将波面转换透镜11图示为单透镜的方式，但也可以由多枚透镜构成。
[0137]由此，能够从基准光束LO形成会聚到第I透镜2的焦点位置的球面波，第I透镜2的透过波面成为平面波。
[0138]被检体保持部14分别保持小组装体4的透镜保持框3的光学单元径向基准面3e、光学单元轴向基准面3f，相对于波面转换透镜11的会聚位置，将小组装体4在沿着光轴00的方向以及与光轴00垂直的方向上定位。
[0139]在本实施方式中，以如下方式定位:透镜保持框3的中心轴线P3与光轴00同轴，透镜保持框3中保持的第I透镜2的设计上的焦点位置与波面转换透镜11的会聚位置一致。
[0140]夏克哈特曼传感器12是具有微透镜阵列12a、摄像元件12b以及解析运算部12c的波面传感器。
[0141]夏克哈特曼传感器12与进行后述的光学参数校正值计算工序S3的校正值解析装置13电连接。
[0142]在夏克哈特曼传感器12中，利用摄像元件12b拍摄入射到微透镜阵列12a的光束的会聚光斑，解析运算部12c使用该图像数据，解析各会聚光斑的会聚位置，进行波面解析。
[0143]在解析运算部12c中，首先，根据从夏克哈特曼传感器12发送的各会聚光斑的会聚位置，求出与理想波面射入到夏克哈特曼传感器12的微透镜阵列12a的情况下的各会聚光斑的理想会聚位置之间的差分。
[0144]接下来，使用泽尔尼克(Zernike)多项式解析这些差分，计算泽尔尼克系数和根据这些泽尔尼克系数计算出的赛德尔像差，将它们分别发送到校正值解析装置13。
[0145]在使用测定装置20进行的光学特性测定工序S2中，将小组装体4保持在被检体保持部14中，使来自光源单元10的基准光束LO经由波面转换透镜11，作为波面像差被良好地校正的球面波而射入到第I透镜2。
[0146]基准光束LO通过第I透镜面2a、第2透镜面2b折射，作为测定光束L2而射出，该测定光束L2包含因第I透镜2的制造误差以及配置误差而产生的波面像差。
[0147]射入到夏克哈特曼传感器12的测定光束L2被微透镜阵列12a分割为会聚光束，会聚在摄像元件12b上，摄像元件12b的图像数据每隔一定的采样时间，实时地发送到解析运算部12c。
[0148]在解析运算部12c中，根据发送来的图像数据，进行上述那样的波面解析，将计算出的泽尔尼克系数和赛德尔像差与另外通过省略图示的输入部输入的测定对象的小组装体4的制造编号等识别信息一并发送到校正值解析装置13。
[0149]以上，光学特性测定工序S2结束。
[0150]接下来，进行光学参数校正值计算工序S3。本工序是如下工序:根据光学特性的测定结果，求出第I光学系统光学特性的从设计值的偏差量，使第2透镜自身的光学参数从其设计值进行变更，由此计算对偏差量进行校正的第2透镜的光学参数的校正值。
[0151]在本实施方式中，使用校正值解析装置13来进行本工序。
[0152]校正值解析装置13的装置结构由计算机构成，该计算机由CPU、存储器、输入/输出接口、外部存储装置等构成，通过该计算机，能够执行进行以下说明的运算处理的程序。
[0153]从夏克哈特曼传感器12发送的泽尔尼克系数和赛德尔像差意味着在第I透镜2中产生了形状误差或配置误差。此外，如果以抵消这些泽尔尼克系数的方式校正第2透镜的光学参数，则能够抑制产生像差。
[0154]例如，如图6A所示，在第I透镜2具有朝图示逆时针方向倾斜偏心的小组装体4的情况下，替代原型透镜5而配置具有抵消第I透镜2的倾斜偏心的校正功能的组装用透镜，使得斜射的光束L2’沿着基准轴01前进即可。此处，“抵消”是指抑制到预先设定的允许值以下。
[0155]关于具有这样的校正功能的组装用透镜，能够根据第I光学系统的光学特性的测定结果，估计第I光学系统的光学参数的从设计值的偏差量，利用光学仿真软件求出用于抵消该偏差量的光学参数的条件。
[0156]在本实施方式中，作为这样的组装用透镜，使用了在原型透镜5的第2透镜面5b上设置附加透镜部6而成的第2透镜7。
[0157]因此，校正值解析装置13根据从夏克哈特曼传感器12发送的泽尔尼克系数和赛德尔像差，计算抵消这些像差的第2透镜7的第3透镜面6b的配置位置和配置姿态。
[0158]在本实施方式中，进行光学仿真，预先求出和第I光学系统的像差相关的泽尔尼克系数与用于在第2光学系统中抵消它们的第3透镜面6b的配置位置和配置姿态的关系，并将该结果例如以换算式、数据库等形式存储在校正值解析装置13中。
[0159]在本实施方式中，利用由附加透镜部6生成的第3透镜面6b来替代原型透镜5的第2透镜面5b，因此，能够使第3透镜面6b的配置位置、或者配置位置和配置姿态从第2透镜面5b的配置位置或配置姿态进行变更。由此，能够使第2透镜7自身产生例如作为像差的非旋转对称成分的彗差、像散。因此，通过适当设定第3透镜面6b的配置位置和配置姿态，能够抵消小组装体4的第I光学系统中产生的彗差、像散。
[0160]例如，第I光学系统的彗差由泽尔尼克系数Tl、Z8表示，因此，为了减小第2光学系统的透过波面中的泽尔尼克系数Z7、Z8，预先通过光学仿真求出第2透镜7的第3透镜面6b的配置位置和配置姿态即可。
[0161]此外，关于球面像差，能够进行可通过变更附加透镜部6的厚度而进行对应的方向上的校正。
[0162]这样，校正值解析装置13计算出第3透镜面6b的配置位置和配置姿态，然后通过通信线路，将计算结果与小组装体4的识别信息一并发送到后述的附加透镜部加工装置30，其中，所述第3透镜面6b用于对在小组装体4中将原型透镜5配置为理想状态的情况下透过的光束L5’(参照用于图6B)的波面像差的从设计值的偏差量进行校正。此时，可以将计算结果输出到例如省略图示的显示部或打印机等显示单元，使得校正值解析装置13的操作者能够观察到结果。
[0163]例如，如图8所示，作为第3透镜面6b，使与第2透镜面5b相同的面形状的非球面朝图示顺时针方向倾斜偏心，并从第2透镜面5b分离，输出与适当偏移偏心后的配置位置和配置姿态相关的信息。
[0164]在按透镜设计的设计值那样来形成并配置第I光学系统的情况下，如果将原型透镜5组装到透镜保持框3中，则原型透镜5成为透镜设计上的第2透镜，因此构成设计值那样的第2光学系统。例如，在设第I透镜面5a、第2透镜面5b的沿着基准轴线01的方向的配置位置为z5a、z5b、与基准轴线01垂直的方向的偏移量为δ 5a、δ 5b、偏移方向为Θ 5a、Θ 5b、相对于基准轴线01的倾斜量为ε 5a、ε 5b、第I透镜面5a与第2透镜面5b的面间隔为d5 = z5b-z5a时，在本实施方式中，这些光学参数是整个光学系统中的第2透镜的光学参数的设计值。
[0165]由于本实施方式的整个光学系统被设计为共轴光学系统，因此3 5a、δ 5b、0 5a、Θ 5b、ε 5a、ε 5b 均为 0。
[0166]此外，以下，只要没有特别说明，则对其它透镜的光学参数也使用相同的标号z、δ、θ、ε、(1，并附加对应的透镜面(透镜)的标号X作为下标而示出。即，将具有标号X的透镜面的沿着基准轴线01的方向的配置位置表示为ζΧ，将与基准轴线01垂直的方向的偏移量表不为δχ，将偏移方向表不为Θ X，将相对于基准轴线01的倾斜量表不为εΧ，将具有标号X的透镜的面间隔表不为dX。
[0167]通过校正值解析装置13，按下述式(I)?(5)计算出第3透镜面6b的配置位置z6b、偏移量3 6b、偏移方向Θ 6b、倾斜量ε 6b、第2透镜7的面间隔d7。在下述式(I)?(5)中，Λζ、Λ δ、Λ θ、Λ ε是根据第I光学系统的波面像差的从设计值的偏差量而确定的光学参数的变化量。
[0168]在本实施方式中，z6b、δ 6b、Θ 6b、ε 6b构成针对整个光学系统的设计上的第2透镜的光学参数的校正值。
[0169]z6b = z5b+ Δ ζ...(]_)
[0170]δ 6b = δ 5b+Δ δ
[0171]= Δ δ...(2)
[0172]θ 6b = θ 5b+Δ θ
[0173]= Δ θ...(3)
[0174]ε 6b = ε 5b+Δ ε
[0175]= Δ ε...(4)
[0176]d7 = d5+ Δ ζ...(5)
[0177]当在第2透镜面5b上形成由这样的光学参数表示的第3透镜面6b时，例如，如图8所示，光束L2’通过第3透镜面6b的折射作用而抵消光轴02’的偏心，从附加透镜部6射出的光束L7’与基准轴线01大致平行(也包含平行的情况)地前进。
[0178]此外，光学参数的校正值根据第I光学系统的从设计值的偏差量或抵消该偏差量时的光学特性的允许值而不同。例如，为了校正波面像差中的非对称性成分，变更第3透镜面6b的倾斜量ε 6b以及偏移量δ 6b中的至少一方是有效的。
[0179]因此，根据第I光学系统的偏心的大小，如图9所示，能够设Λ ε为0，通过Λ δ与Δ ζ的组合来进行校正。此外，虽然省略了图示，但能够设Λ δ为0，通过Λ ε与ΛΖ的组合来进行校正。
[0180]此外，在第I光学系统的像差为允许值以下而判定为不需要附加附加透镜部6的情况下，输出不形成附加透镜部6的信息。
[0181]在本实施方式中，在形成附加透镜部6的情况下，通过通信线路，将与附加透镜部6的加工信息即第3透镜面6b的配置位置和配置姿态相关的信息发送到后述的附加透镜部加工装置30。
[0182]此时，发送的加工信息只要是能够形成基于上述式(I)?(5)的第3透镜面6b的信息即可。例如，关于配置位置z6b的信息，可以发送换算为距原型透镜5中的轴向基准面5d的尺寸的信息。此外，也可以是将整个光学系统的坐标系中的z6a、δ 6a> 0 6a、ε 6a>d7的数值信息换算为与它们对应的附加透镜部加工装置30中固有的坐标系的数值信息的信肩、O
[0183]通过以上步骤，光学参数校正值计算工序S3结束。
[0184]接下来，进行透镜制造工序S4。本工序是根据在光学参数校正值计算工序S3中计算出的光学参数的校正值来制造第2透镜7的工序。
[0185]在本实施方式中，在原型透镜5上形成附加透镜部6，由此制造第2透镜7。
[0186]不过，在本实施方式中，在可以不形成附加透镜部6的情况下，不进行以下的工序，在后述的第2组装工序中，替代第2透镜7，使用原型透镜5来进行组装。
[0187]首先，对制造第2透镜7的附加透镜部加工装置30进行说明。
[0188]如图10所示，附加透镜部加工装置30在固定在底座31上的支承台32上，经由能够绕沿着垂直轴的基准轴线P30旋转的旋转台33设置有保持原型透镜5的透镜保持部34。
[0189]透镜保持部34具有定位部34a，该定位部34a在下方承托原型透镜5的轴向基准面5d，从侧方支承径向基准面5c。由此，原型透镜5以其光轴05与基准轴线P30同轴的方式、以第2透镜面5b朝向上方的姿态被保持。
[0190]透镜保持部34以及旋转台33在中心部设置有开口，使得在原型透镜5的透镜有效区域内，能够从下方照射光，并将支承台32配置为与在垂直方向上贯通的开口 32a的中心轴同轴。
[0191]在开口 32a的下方的底座31上，配置有照射UV光的UV光源39。
[0192]此外，在底座31上竖立设置有支柱部35，该支柱部35支承能够沿着基准轴线P30的方向移动的直动台36。
[0193]在直动台36的下表面上，在与透镜保持部34的中心部相对的位置，经由成型模具移动部37配置有对第3透镜面6b的形状成型的成型模具部38 (成型模具)。
[0194]成型模具移动部37具有:双轴台37A，其使成型模具部38在与垂直轴垂直的二轴方向上移动；以及量角器台37B,其使成型模具部38相对于垂直轴而朝一个方向倾斜。
[0195]旋转台33、直动台36以及成型模具移动部37与控制它们各自的动作的控制部40电连接。
[0196]控制部40通过省略图示的布线，与校正值解析装置13连接为能够进行通信，能够接收由校正值解析装置13计算出的光学参数的校正值。
[0197]通过这样的结构，成型模具部38的成型面38a能够进行沿着装置的基准轴线P30的方向上的相对移动，以及彼此垂直且分别垂直于基准轴线P30的二轴方向上的相对移动。此外，利用旋转台33使透镜保持部34中保持的原型透镜5旋转，并驱动量角器台37B，由此，能够使原型透镜5相对于第2透镜面5b的光轴05朝任意方向相对倾斜。
[0198]如图1IA所示，为了利用附加透镜部加工装置30制造第2透镜7，使原型透镜5与透镜保持部34对准位置而保持在透镜保持部34中。此时，原型透镜5例如在径向基准面5c等处进行标记等，使得能够确定出相对于省略图示的定位部34a的基准位置进行保持时的相对位置。
[0199]接下来，在第2透镜面5b上，滴下或涂布用于成型附加透镜部6所需的成型材料M。关于成型材料M，作为一例，采用了折射率与原型透镜5的玻璃材料相等的紫外线固化型树脂。
[0200]接下来，如图1lB所示，控制部40根据从校正值解析装置13发送来的光学参数的校正值，驱动成型模具移动部37以及旋转台33，使成型模具部38相对于第2透镜面5b的偏移量、偏移方向以及倾斜量分别与第3透镜面6b的偏移量δ 6b、偏移方向Θ 6b以及倾斜量ε 6b —致。
[0201]接下来，控制部40驱动直动台36，使成型模具部38沿着基准轴线P30移动，使得成型面38a与第2透镜面5b之间的面间隔成为从校正值解析装置13发送来的Λ ζ (参照图 12)。
[0202]伴随这样的成型模具部38的移动，夹在第2透镜面5b与成型面38a之间的成型材料M朝第2透镜面5b的外周部无间隙地涂覆扩展，在第2透镜面5b与成型面38a之间形成成型材料M的层状部。
[0203]在该状态下，点亮UV光源39，向原型透镜5照射UV光39a。
[0204]照射的UV光39a透过第I透镜面5a、第2透镜面5b，照射于成型材料M。由此，成型材料M固化，在第2透镜面5b与成型面38a之间形成附加透镜部6。在成型材料M固化后，使成型模具部38向上方移动，从附加透镜部6脱模。这样，制造出第2透镜7。
[0205]通过以上步骤，透镜制造工序S4结束。
[0206]接下来，进行第2组装工序S5。本工序是将在透镜制造工序S4中制造出的第2透镜7组装到小组装体4中的工序。
[0207]在本实施方式中，如图2所示，将第2透镜7的第I透镜面5a以与小组装体4的第2透镜面2b相对的方式插入到第2透镜径向保持面3c内，使轴向基准面5d与2透镜轴向保持面3d抵接。
[0208]此时，第2透镜7的绕中心轴线P3的位置通过使在透镜保持框3上形成的省略图示的记号与在原型透镜5上形成的省略图示的记号对准位置而进行定位。由此，在第2透镜7在附加透镜部加工装置30中的绕基准轴P30的位置与在透镜保持框3中的绕中心轴线P3的位置一致的状态下，将第2透镜7组装到小组装体4中。
[0209]在本实施方式中，由于径向基准面5c的直径D5c与第2透镜径向保持面3c的内径d3c的尺寸差足够小，因此，不需要进行插入后的径向的位置调整。这样，在插入第2透镜7后，在由平面部5e和第2透镜径向保持面3c构成的角部涂布粘接剂，使其固化而形成粘接部9。
[0210]由此，如图1A、图1B所示，将第2透镜7固定到小组装体4中，组装成光学单元I。
[0211]通过以上步骤，第2组装工序S5结束。
[0212]此处，本实施方式的第I组装工序S1、光学特性测定工序S2以及光学参数校正值计算工序S3构成本实施方式的组装用透镜的设计方法。
[0213]在这样组装出的光学单元I中，在第2透镜7中，根据小组装体4的光学特性的测定结果，在原型透镜5上形成由附加透镜部6，因此，基于光学参数的从设计值的偏差量而引起的第I光学系统的光学特性的劣化被校正。因此，例如，如图8所示，即使在第I透镜2的光轴02’发生倾斜错位的情况下，透过第2透镜7后的光束L7’的波面像差也被校正。
[0214]这样，根据本实施方式的制造方法，无需进行组装位置的调整，通过简单的作业，即可得到良好的光学特性。
[0215]由于用于形成附加透镜部6所需的光学特性是通过夏克哈特曼传感器12进行波面测定而测定出的，因此，能够非常迅速地进行测定。
[0216]此外，由于附加透镜部6是通过与测定装置20分开设置的附加透镜部加工装置30形成的，因此，在测定装置20中，仅改变小组装体4，进行测定即可，从而能够高效地进行测定作业。
[0217]因此，通过对不同的小组装体4、第2透镜7并行地进行光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3以及透镜制造工序S4，能够提高生产性。
[0218][第I变形例]
[0219]接下来，本实施方式的第I变形例进行说明。
[0220]图13A是示出通过本发明的第I实施方式的第I变形例的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。图13B是第I变形例的光学组装体的示意性光路图。
[0221]如图13A所示，通过本变形例的光学组装体的制造方法制造出的光学单元41(光学组装体)替代上述第I实施方式的第2透镜7，而具有第2透镜47(第η透镜、组装用透镜)。
[0222]第2透镜47去除了上述第I实施方式的第2透镜7的附加透镜部6，追加了附加透镜部46 (附加部)。
[0223]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0224]附加透镜部46是以贴合在原型透镜5的第I透镜面5a以及轴向基准面5d上的方式附加透光性材料而成的形状部分，其用于对由小组装体4中的第I透镜2的制造误差、组装误差造成的第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量进行校正。
[0225]在附加透镜部46的表面上，形成有:第3透镜面46a，其具有第I透镜面5a相同的面形状，形成在从第I透镜面5a分离的位置；以及轴向定位部46d，其在第3透镜面46a的外周部，从轴向基准面5d突出地设置在与轴向基准面5d重合位置处。
[0226]在本变形例中，轴向定位部46d被设置为如下形状:使轴向基准面5d沿着中心轴线P3，从透镜保持框3的第2透镜轴向保持面3d离开一定距离。
[0227]因此,轴向定位部46d可以形成为覆盖整个轴向基准面5d的一定厚度的层状,也可以形成为从轴向基准面5d的一部分突出一定高度的多个突起部。
[0228]关于第3透镜面46a相对于第I透镜面5a的配置位置、姿态和轴向定位部46d的从轴向基准面5d的突出量，根据第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，与上述第I实施方式同样地确定。
[0229]在图13A、图13B所示的例中，第I透镜2的光轴02’相对于理想状态而在图示纸面内倾斜，因此，第3透镜面46a以其光轴046a相对于光轴05a而向与光轴02’相反方向倾斜的姿态形成。
[0230]根据本变形例，附加透镜部46具有轴向定位部46d，因此，能够增大第I透镜2的第2透镜面2b与原型透镜5的第I透镜面5a之间的面间隔。例如，增大第3透镜面46a的倾斜量或偏移量的结果是，在附加透镜部46的第3透镜面46a的突出量大于整个光学系统的设计上的第2透镜面2b与第I透镜面5a之间的面间隔的情况下，通过调整轴向定位部46d的从第I透镜面5a的突出量，能够避免第3透镜面46a与第2透镜面2b的干涉。
[0231]关于这样的附加透镜部46，例如可以在第I透镜面5a以及轴向基准面5d上涂布透光性的固化性树脂材料，进行使用了转印第3透镜面46a的形状的成型模具的成型，由此附加上附加透镜部46。
[0232]形成附加透镜部46的树脂材料的固化时的折射率、阿贝数可以与原型透镜5的折射率、阿贝数相同，也可以不同。
[0233]以下，作为一例，设附加透镜部46的折射率、阿贝数与原型透镜5相同来进行说明。在这样的情况下，在作为与附加透镜部46的边界面的第I透镜面5a处，不发生折射。因此，第2透镜47成为凹凸透镜,其第I面由相对于第I透镜面5a的光轴05a偏心的第3透镜面46a构成，第2面由第2透镜面5b构成。
[0234]这样的结构的光学单元41可以与上述第I实施方式大致同样地，依次进行第I组装工序S1、光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3、透镜制造工序S4以及第2组装工序S5来制造。
[0235]此外，本变形例的第I第I组装工序SI和光学特性测定工序S2是与上述第I实施方式的这些工序完全相同的工序，因而省略说明。
[0236]本变形例的光学参数校正值计算工序S3与上述第I实施方式的不同之处在于:为了抵消第I光学系统的像差而由校正值解析装置13计算的光学参数的校正值主要是应该由附加透镜部46形成的第3透镜面46a的配置位置、或者配置位置和配置姿态。
[0237]通过设置第3透镜面46a，能够使第2透镜47自身产生例如作为像差的非旋转对称成分的彗差、像散。因此，通过适当设定第3透镜面46a的配置位置和配置姿态，能够抵消小组装体4的第I光学系统中产生的彗差、像散。
[0238]不过，在本变形例中，附加透镜部46具有轴向定位部46d，因此，第2透镜面5b沿着中心轴线P3的配置位置也发生变化。
[0239]因此，校正值解析装置13使第3透镜面46a的配置位置、或者配置位置和配置姿态变化，并且，以使第3透镜面46a与第2透镜面2b不干涉的方式改变轴向定位部46d的突出量、即第2透镜面5b的中心轴线P3上的配置位置，进行实现像差校正的优化的运算。
[0240]这样，在计算出用于对在小组装体4中将原型透镜5配置为理想状态的情况下透过的光束L5’ (参照图6B)的波面像差的从设计值的偏差量进行校正的、第3透镜面46a的配置位置和配置姿态以及轴向定位部46d的突出量后，校正值解析装置13与上述第I实施方式同样地，将计算结果与小组装体4的识别信息一并，通过通信线路发送到附加透镜部加工装置30。
[0241]例如，如图13B所示，作为第3透镜面46a，使与第2透镜面5b相同的面形状的非球面朝图示顺时针方向倾斜偏心，并从第2透镜面2b以及第I透镜面5a适当分离，输出适当偏移偏心后的配置位置和配置姿态。
[0242]例如，将附加透镜部46作为整个光学系统的设计上的第2透镜的光学参数的校正值，输出与下述式(6)?(10)那样的z46a、δ 46a> 0 46a、ε 46a、d47相关的信息,或者输出不形成附加透镜部46的信息。
[0243]z46a = z5a_Az...(6)
[0244]δ 46a = Δ δ...(7)
[0245]θ 46a = Δ θ...(8)
[0246]ε 46a = Δ ε...(9)
[0247]d47 = d5+ Δ ζ+ Δ d...(10)
[0248]此处，Δ d是轴向定位部46d从轴向基准面5d的突出量(参照图13A)。
[0249]此外，在图13A中，描绘了第3透镜面46a比轴向定位部46d突出的位置关系，但这只是一例，Λ ζ与Λ d可以独立地变化。例如，通过设为Λ d > Λ z，能够使第3透镜面46a相比透镜设计上的位置而远离第2透镜面2b。
[0250]当在第I透镜面5a、轴向基准面5d上形成由这样的光学参数表示的第3透镜面46a、轴向定位部46d时，例如如图13B所示，光束L2’通过第2透镜47的折射作用而抵消光轴02’的偏心，从第2透镜面5b射出的光束L47’与基准轴线01大致平行(也包含平行的情况)地前进。
[0251]在形成附加透镜部46的情况下，与上述第I实施方式同样地，通过通信线路，将附加透镜部46的加工信息发送到附加透镜部加工装置30。
[0252]通过以上步骤，本变形例的光学参数校正值计算工序S3结束。
[0253]接下来，进行本变形例的透镜制造工序S4。本工序与上述第I实施方式的透镜制造工序S4的不同之处仅在于:针对原型透镜5，替代附加透镜部6而形成附加透镜部46，从而制造第2透镜47。
[0254]因此，虽然省略了图示，但附加透镜部加工装置30的成型模具部38的成型面38a变更为第I透镜面5a的面形状，原型透镜5以使第I透镜面5a与成型模具部38相对的状态保持在透镜保持部34中。
[0255]由此，第3透镜面46a能够与上述第I实施方式同样地形成。
[0256]另一方面，关于轴向定位部46d，可以在成型模具部38的外周侧，设置用于形成轴向定位部46d且高度能够调整的成型模具部，由此，与第3透镜面46a同时形成。
[0257]不过，轴向定位部46d也可以通过与第3透镜面46a的成型独立的成型工序来形成。
[0258]此外，轴向定位部46d也可以以如下方式形成:例如预先通过成型、沉积、接合等形成适当厚度的层状部或突出部，然后利用机械加工或蚀刻等调整该层状部或突起部的厚度。
[0259]在形成了第3透镜面46a以及轴向定位部46d后，本变形例的透镜制造工序S4结束。
[0260]接下来，进行本变形例的第2组装工序S5。本工序仅在替代第2透镜7而将第2透镜47组装到小组装体4中这方面与上述第I实施方式的第2组装工序S5不同。
[0261]在这样组装出的光学单元41中，第2透镜47根据小组装体4的光学特性的测定结果，在原型透镜5上形成附加透镜部46，因此，例如，基于偏心等的从设计值的偏差量而导致的第I光学系统的光学特性的劣化被校正。因此，与上述第I实施方式同样地，例如，如图13B所示，即使在第I透镜2的光轴02’发生倾斜错位的情况下，透过第2透镜47的光束L47’的波面像差也被校正。
[0262]这样，根据本变形例的制造方法，无需进行组装位置的调整，通过简单的作业，SP可得到良好的光学特性。
[0263]尤其是，在本变形例中，能够变更与第I光学系统相邻的第3透镜面46a的配置位置和配置姿态，因此，能够高效地校正波面像差。
[0264]此外，由于在附加透镜部46中设置了轴向定位部46d，因此，即使在透镜设计上第I光学系统的最终面与第2透镜的第I面之间的面间隔较小的情况下，也能够分开到第3透镜面46a与第2透镜面2b不干涉的状态位置关系，所以，能够扩大第3透镜面46a的倾斜量、偏移量的变更范围。
[0265]此外，由于设置了轴向定位部46d，因此，提高了第2透镜面2b与第3透镜面46a之间的面间隔以及第3透镜面46a与第2透镜面5b之间的面间隔的变更的自由度。
[0266]此外，由于设置了轴向定位部46d，因此，能够仅变更第3透镜面46a从设计上的位置的倾斜量或偏移量。
[0267][第2变形例]
[0268]接下来，对本实施方式的第2变形例进行说明。
[0269]图14A是示出通过本发明的第I实施方式的第2变形例的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。图14B是第2变形例的光学组装体的示意性光路图。
[0270]如图14A所示，在通过本变形例的光学组装体的制造方法制造出的光学单元51 (光学组装体)中，替代上述第I实施方式的第2透镜7，而具有第2透镜57 (第η透镜、组装用透镜)。
[0271]第2透镜57去除了上述第I实施方式的第2透镜7的附加透镜部6，而追加了附加透镜部56Α、56Β(附加部)。
[0272]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0273]附加透镜部56Α、56Β是附加透光性材料而成的形状部分，其用于对由小组装体4中的第I透镜2的制造误差、组装误差造成的第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量进行校正。
[0274]附加透镜部56Α以贴合在原型透镜5的第I透镜面5a上的方式形成，附加透镜部56B以贴合在原型透镜5的第2透镜面5b上的方式形成。
[0275]在附加透镜部56A的表面上形成有第3透镜面56a，该第3透镜面56a具有与第I透镜面5a相同的面形状，形成在从第I透镜面5a分离的位置。
[0276]在附加透镜部56B的表面上形成有第4透镜面56b，该第4透镜面56b具有与第2透镜面5b相同的面形状，形成在从第2透镜面5b分离的位置。
[0277]在本变形例中，第3透镜面56a不进入到轴向基准面5d上，第4透镜面56b不进入到平面部5e上。
[0278]关于第3透镜面56a相对于第I透镜面5a的配置位置以及姿态和第4透镜面56b相对于第2透镜面5b的配置位置以及姿态，根据第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，与上述第I实施方式同样地确定。
[0279]在图14A、图14B所示的例中，第I透镜2的光轴02’相对于理想状态而在图示纸面内倾斜。因此，第3透镜面56a以其光轴056a相对于光轴05a向与光轴02’相反方向倾斜的姿态形成。此外，第4透镜面56b以其光轴056b相对于光轴05b，向与光轴02’相反方向倾斜的姿态形成。
[0280]关于这样的附加透镜部56A(56B)，可以与上述第I实施方式同样地，在第I透镜面5a(第2透镜面5b)上涂布透光性的固化性树脂材料，进行使用了转印第3透镜面56a(第4透镜面56b)的形状的成型模具的成型，由此附加上附加透镜部56A(56B)。
[0281]形成附加透镜部56A(56B)的树脂材料的固化时的折射率、阿贝数可以与原型透镜5的折射率、阿贝数相同，也可以不同。
[0282]以下，作为一例，设附加透镜部56A(56B)的折射率、阿贝数与原型透镜5相同来进行说明。在这样的情况下，在作为与附加透镜部56A(56B)的边界面的第I透镜面5a(第2透镜面5b)处，不发生折射。因此，第2透镜57成为凹凸透镜，其第I面由相对于第I透镜面5a的光轴05a偏心的第3透镜面46a构成，其第2面由相对于第2透镜面5b的光轴05b偏心的第4透镜面56b构成。
[0283]这样的结构的光学单元51可以与上述第I实施方式大致同样地，通过依次进行第I组装工序S1、光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3、透镜制造工序S4以及第2组装工序S5来制造。
[0284]此外，本变形例的第I第I组装工序SI和光学特性测定工序S2是与上述第I实施方式的这些工序完全相同的工序，因而省略说明。
[0285]本变形例的光学参数校正值计算工序S3与上述第I实施方式的不同之处在于:为了抵消第I光学系统的像差而由校正值解析装置13计算的光学参数的校正值为主要是应该由附加透镜部56A、56B形成的第3透镜面56a、第4透镜面56b的配置位置、或者配置位置和配置姿态。
[0286]S卩，在上述第I实施方式、第I变形例中，在原型透镜5上形成I个透镜面从而形成第2透镜，与此相对，本变形例的不同之处在于:在原型透镜5上形成I个透镜面从而形成第2透镜57。此时，第3透镜面56a、第4透镜面56b的配置位置和配置姿态能够彼此独立地变更。
[0287]因此，由于能够将校正功能分散到第3透镜面56a、第4透镜面56b中，所以，与上述第I实施方式或第I变形例相比，提高了像差校正的自由度，如果第I光学系统的从设计值的偏差量相同，则能够进行比上述第I实施方式或第I变形例更好的像差校正。尤其是，容易使第2透镜57自身产生彗差、像散，容易抵消小组装体4的第I光学系统产生的彗差、像散。
[0288]此外，如果第I光学系统的从设计值的偏差量相同，则能够比上述第I实施方式或第I变形例减少各附加厚度。
[0289]因此，校正值解析装置13能够改变第3透镜面56a、第4透镜面56b的配置位置、或者配置位置和配置姿态，以抵消第I光学系统的波面像差的从设计值的偏差量。此时，在第3透镜面56a与第2透镜面2b不干涉的范围内，改变第3透镜面56a的配置，进行实现像差校正的优化的运算。
[0290]计算出的光学参数的校正值的种类与上述第I实施方式与上述第I变形例相同(不过，Ad除外)，只是具体的值不同，因而省略说明。
[0291]这样，在计算出第3透镜面56a、第4透镜面56b的配置位置和配置姿态后，校正值解析装置13将计算结果输出到省略图示的显示部或打印机。
[0292]例如，如图14B所示，作为第3透镜面56a (第4透镜面56b)，使与第I透镜面5a (第2透镜面5b)相同的面形状的非球面朝图示顺时针方向倾斜偏心，并从第I透镜面5a(第2透镜面5b)适当分离，输出适当偏移偏心后的配置位置和配置姿态的信息，或者输出不形成附加透镜部56A、56B。
[0293]当在原型透镜5上形成由计算出的光学参数表示的第3透镜面56a、第4透镜面56b时，例如如图14B所示，光束L2’通过第2透镜57的折射作用而抵消光轴02’的偏心，从第4透镜面56b射出的光束L57’与基准轴线01大致平行(也包含平行的情况)地前进。
[0294]在形成附加透镜部56A、56B的情况下，与上述第I实施方式同样地，通过通信线路将附加透镜部56A、56B的加工信息发送到附加透镜部加工装置30。
[0295]通过以上步骤，本变形例的光学参数校正值计算工序S3结束。
[0296]接下来，进行本变形例的透镜制造工序S4。本工序与上述第I实施方式的透镜制造工序S4的不同之处仅在于:针对原型透镜5，替代附加透镜部6，形成附加透镜部56A、56B，从而制造第2透镜57。
[0297]因此，在本工序中，与上述第I实施方式同样地，使用附加透镜部加工装置30，进行形成附加透镜部56A的工序和形成附加透镜部56B的工序。形成顺序是任意的，例如，在第I透镜面5a上形成附加透镜部56A之后，在透镜保持部34上使该透镜反转，变更成型模具部38的成型面38a，形成附加透镜部56B。
[0298]通过以上步骤，本变形例的透镜制造工序S4结束。
[0299]接下来，进行本变形例的第2组装工序S5。本工序与上述第I实施方式的第2组装工序S5的不同之处仅在于:替代第2透镜7，将第2透镜57组装到小组装体4中。
[0300]在这样组装出的光学单元51中，第2透镜57根据小组装体4的光学特性的测定结果，在原型透镜5上形成附加透镜部56A、56B，因此，例如，基于偏心等的从设计值的偏差量而导致的第I光学系统的光学特性的劣化被校正。因此，与上述第I实施方式同样地，例如，如图14B所示，即使在第I透镜2的光轴02’发生倾斜错位的情况下，透过第2透镜57的光束L57’的波面像差也被校正。
[0301]这样，根据本变形例的制造方法，无需进行组装位置的调整，通过简单的作业，SP可得到良好的光学特性。
[0302]尤其是，在本变形例中，像差校正的负荷被分散到第3透镜面56a、第4透镜面56b中。因此，能够抑制第3透镜面56a的突出量，所以，即使在透镜设计上第I光学系统的最终面与第2透镜的第I面之间的面间隔较小的情况下，也能够进行良好的像差校正。
[0303][第3变形例]
[0304]接下来，对本实施方式的第3变形例进行说明。
[0305]本变形例与上述第I实施方式同样地，组装小组装体4和第2透镜7而制造光学单元1，但如图4所示，替代上述第I实施方式的光学特性测定工序S2、光学参数校正值计算工序S3，而具有光学特性测定工序S12、光学参数校正值计算工序S13。
[0306]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0307]本变形例的光学特性测定工序S12与上述第I实施方式的不同之处在于:针对小组装体4，在将原型透镜5作为与第2透镜相当的临时组装透镜而临时组装到光学设计的设计上的配置位置处的状态下，通过测定装置20测定第2光学系统的光学特性。
[0308]原型透镜5可以是附加上附加透镜部6而实际组装到小组装体4中的原型透镜5，也可以为用于测定而准备的夹具透镜。
[0309]原型透镜5的临时组装是将原型透镜5的轴向基准面5d插入到透镜保持框3的第2透镜径向保持面3c的内部，使轴向基准面5d与第2透镜轴向保持面3d抵接。根据需要，使用适当的夹具来固定原型透镜5的位置，使得原型透镜5在测定中不会移动。
[0310]此外，在本变形例中，进行测定的光学系统发生改变，因此，关于波面转换透镜11，将波面转换透镜11配置在使得基准光束LO会聚到由小组装体4和原型透镜5构成的第2光学系统的焦点位置的位置。
[0311]本变形例的光学参数校正值计算工序S13是如下工序:与上述第I实施方式同样地，根据光学特性的测定结果，求出第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，至少使第2透镜自身的光学参数从其设计值进行变更，由此计算出对偏差量进行校正的第2透镜的光学参数的校正值。
[0312]其中，与上述第I实施方式的不同之处在于:由于光学特性的测定结果是第2光学系统的光学特性，因此，通过去除测定结果中的原型透镜5的贡献成分，由此，按上述第I实施方式那样，进行计算第I光学系统的像差的运算处理。
[0313]S卩，如图6B所示，在对偏心的第I透镜2临时组装了原型透镜5时，透过原型透镜5的光束L5’的波面像差是在第I光学系统的波面像差中加上了原型透镜5的设计上的波面像差，因此，能够使用光学仿真软件，根据光束L5’的波面像差计算出第I光学系统的波面像差。
[0314]这样，由于求出了第I光学系统的波面像差，因此，后面与上述第I实施方式的光学参数校正值计算工序S3同样地，计算光学参数的校正值。
[0315]根据本变形例，只是光学特性测定工序S12、光学参数校正值计算工序S3不同，此夕卜，能够与上述第I实施方式同样地进行光学单元I的组装。
[0316]本变形例的第I组装工序S1、光学特性测定工序S12以及光学参数校正值计算工序S13构成了本变形例的组装用透镜的设计方法。
[0317][第4变形例]
[0318]接下来，对本实施方式的第4变形例的光学组装体的制造方法进行说明。
[0319]图15是示出本发明的第I实施方式的第4变形例的光学组装体的制造方法的工序流程的流程图。
[0320]关于本变形例的光学组装体的制造方法，以组装上述第I实施方式的光学单元I的情况下的例子进行说明。
[0321]本变形例是即使在原型透镜5的外形状中存在不能忽略的制造误差也能够良好地校正光学单元I的光学特性的方法。因此，在本变形例中，以如下光学系统进行说明:在该光学系统中，原型透镜5包含制造误差，使得在组装到小组装体4中时，即使第I光学系统成为设计值那样，作为第2光学系统的光学特性也变差。不过，在上述第I实施方式的附加透镜部6中，因原型透镜5的径向基准面5c与第2透镜径向保持面3c之间的间隙而产生的组装时的偏心偏差不能校正，因此径向基准面5c的外径的误差视作允许范围内。
[0322]如图15所示，本变形例的光学单元I的制造方法具有第I组装工序S21、形状误差测定工序S22、光学特性测定工序S23、光学参数校正值计算工序S24、透镜制造工序S25以及第2组装工序S26，依次进行这些工序。其中，形状误差测定工序S22只要在开始光学参数校正值计算工序S24之前结束即可，执行时机不限于第I组装工序S21与光学特性测定工序S23之间。
[0323]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0324]第I组装工序S21是与上述第I实施方式的第I组装工序SI同样的工序。
[0325]形状误差测定工序S22是测定在第2透镜7的制造中使用的原型透镜5的形状误差的工序。
[0326]S卩，在本工序中，测定对光学单元I的光学特性作用较大的形状误差，例如原型透镜5的第I透镜面5a、第2透镜面5b的曲率半径、面间隔、偏心量。
[0327]使这些测定结果与识别原型透镜5的制造编号等一并，成为测定装置20的校正值解析装置13能够利用的形式。例如，将这些测定结果等存储在校正值解析装置13的外部存储装置中。
[0328]通过以上步骤，形状误差测定工序S22结束。
[0329]光学特性测定工序S23是与上述第I实施方式的光学特性测定工序S2同样的工序。
[0330]光学参数校正值计算工序S24是如下工序:与上述第I实施方式的光学参数校正值计算工序S3同样地，根据光学特性的测定结果，求出第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，使第2透镜自身的光学参数从其设计值进行变更，由此计算出对偏差量进行校正的第2透镜的光学参数的校正值。
[0331]其中，与上述第I实施方式的不同之处在于:在光学参数的校正值的计算中，计入了原型透镜5的形状误差的测定值。
[0332]在本工序中，首先，参照测定出的小组装体4的识别信息，从外部存储装置中读出组装到该小组装体4中的预定的原型透镜5的形状误差的信息。
[0333]接下来，校正值解析装置13计算在将包含该形状误差的原型透镜5组装到具有在光学特性测定工序S23中测定出的光学特性的小组装体4中的情况下，与应该由附加透镜部6形成的第3透镜面6b对应的光学参数的校正值。
[0334]具体而言，校正值解析装置13考虑第I光学系统的光学特性的测定结果和与第I透镜面5a的配置位置、配置姿态、面形状相关的形状误差，设定第3透镜面6b的配置。此时，考虑与第2透镜面5b的配置位置、配置姿态、面形状相关的形状误差，在第3透镜面6b与第2透镜面5b不干涉的条件下，设定第3透镜面6b的配置。
[0335]例如，在原型透镜5的第I透镜面5a相对于其设计上的光轴05a而倾斜偏心、或者沿着针对轴向基准面5d的光轴的方向的配置位置存在偏差的情况下，在计入该倾斜偏心或沿着光轴的方向的配置位置的基础上，设定用于对第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量进行校正的第3透镜面6b的光学参数的候选，计算透过第3透镜面6b后的波面像差。
[0336]此时，如果任意设定第3透镜面6b的光学参数的候选，则由于原型透镜5的形状误差，第3透镜面6b成为与第2透镜面5b发生干涉的位置关系，因此，仅采用使第3透镜面6b从第2透镜面5b的整体分离而不与第2透镜面5b干涉的光学参数。
[0337]进而，校正值解析装置13计算基于该光学参数的候选的透过第3透镜面6b后的波面像差，判定从该设计值的偏差量是否为允许值以下。
[0338]在超过允许值的情况下，改变第3透镜面6b的光学参数的候选的设定，重复同样的计算，在波面像差收敛于允许值以下时，将该光学参数作为光学参数的校正值而输出。
[0339]通过以上步骤，光学参数校正值计算工序S24结束。
[0340]透镜制造工序S25、第2组装工序S26是与上述第I实施方式的透镜制造工序S4、第2组装工序S5同样的工序。
[0341]这样，能够制造出光学单元I。
[0342]本变形例的第I组装工序S21、形状误差测定工序S22、光学特性测定工序S23以及光学参数校正值计算工序S24构成了本变形例的组装用透镜的设计方法。
[0343]根据本变形例，能够根据原型透镜5的形状误差的实测值计算出第3透镜面6b的光学参数的校正值，因此，即使在原型透镜5存在形状误差的情况下，也能够制造出得到良好的光学特性的光学单元I。
[0344][第2实施方式]
[0345]接下来，对本发明的第2实施方式的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法进行说明。
[0346]图16是示出通过本发明的第2实施方式的光学组装体的制造方法组装出的光学组装体的一例的剖视图。图17A是示出本发明的第2实施方式的预制组装体中组装的组装用透镜的一例的剖视图。图17B是图17A中的C视图。
[0347]本实施方式的光学组装体的制造方法的第η透镜的制造方法与上述第I实施方式不同。即，在第I实施方式中，在根据第η透镜的光学参数的设计值制造出原型透镜之后，对该原型透镜的至少透镜面进行再加工，由此，根据校正值，制造出作为第η透镜的组装用透镜。与此相对，在本实施方式中，从透镜材料制造基于第η透镜的光学参数的校正值的形状的第η透镜。
[0348]以下，以与上述第I实施方式不同之处为中心进行说明。
[0349]以下，作为一例，以光学组装体为图16所示的光学单元61的情况下的例子进行说明。
[0350]光学单元61替代上述第I实施方式的光学单元I的第2透镜7，具有第2透镜67 (第η透镜、组装用透镜)。
[0351]第2透镜67是由与上述第I实施方式的原型透镜5相同的透镜材料制造出的单透镜，替代原型透镜5的第2透镜面5b而具有第2透镜面67b。
[0352]第2透镜面67b是具有与上述第I实施方式的第3透镜面6b相同的面形状、配置位置、配置姿态的透镜面。因此，第2透镜面67b的光轴067b相对于第I透镜面5a的光轴05a，处于与上述第I实施方式的第3透镜面6b的光轴06b同样的位置关系。
[0353]因此，第2透镜67具有与上述第I实施方式的第2透镜7相同的外形，以与第2透镜7同样的位置关系组装到小组装体4中，与第2透镜7同样地通过粘接部9进行固定。
[0354]如图4所示，这样的结构的光学单元61可以通过依次进行第I组装工序S31、光学特性测定工序S32、光学参数校正值计算工序S33、透镜制造工序S34以及第2组装工序S35来制造。
[0355]第I组装工序S31、光学特性测定工序S32分别是与上述第I实施方式的第I组装工序S1、光学特性测定工序S2完全相同的工序。
[0356]光学参数校正值计算工序S33是与上述第I实施方式的光学参数校正值计算工序S33大致相同的工序。即，除以下不同之处以外是相同的工序:即使在第2透镜面67b的光学参数可以是如透镜设计上的第2透镜的第2面的设计值那样的情况下，也将设计值作为光学参数的校正值而输出；以及，根据透镜制造工序S34的不同，加工信息的输出目的地不同。
[0357]透镜制造工序S34是根据在光学参数校正值计算工序S33中计算出的光学参数的校正值来制造第2透镜67的工序。
[0358]第2透镜67的制造方法只要是单透镜的制造方法即可，没有特别限定，可以根据透镜材料采用适当的制造方法，例如切削研磨加工或使用了成型模具的成型加工等制造方法。
[0359]以下，作为一例，以使用图18所示的成型装置70的玻璃模具成型的例子进行说明。
[0360]成型装置70具有:加热室71，其对玻璃材料G (透镜材料)进行加热，使其软化；以及成型室73，其经由开口部73a与加热室71相邻，用于使软化的玻璃材料G成型。开口部73a能够借助闸板73b进行开闭，在闸板73b关闭时，成型室73保持气密。
[0361]加热室71在侧面部设置有送入口 71a，在内部具有对玻璃材料G进行加热的加热器72，其中，该送入口 71a用于送入在输送部80中保持的玻璃材料G，被设置为能够借助省略图示的闸板进行开闭。
[0362]输送部80在闸板73b敞开时，能够将加热软化的玻璃材料G输送到成型室73的内部。
[0363]成型室73具有省略图示的真空泵以及惰性气体提供源，在闸板73b关闭时，能够使室内形成低压的非活性气氛。
[0364]在成型室73的顶面上设置有固定型部78B (成型模具)，该固定型部78B具有用于将第2透镜67的第2透镜面67b的面形状转印到玻璃材料G上的成型面78b。
[0365]在固定型部78B的下方配置有可动型部78A (成型模具)，该可动型部78A被设置成被设置在成型室73的下表面上的成型模具移动部77支承为可移动。可动型部78A在其上表面具有成型面78a，该成型面78a用于将第2透镜67的第I透镜面5a的面形状转印到玻璃材料G上。
[0366]此外，固定型部78B、可动型部78A被省略图示的加热器控制温度。
[0367]成型模具移动部77从成型室73的底面起，依次层叠有:Z轴台74，其在沿着与第2透镜面67b的光轴067b对应的成型面78b的中心轴线078b的方向上进退；XY轴台75，其能够在彼此垂直且与中心轴线078b分别垂直的二轴方向上移动；以及量角器台76，其保持可动型部78A，能够相对于中心轴线078b朝I轴向倾斜。
[0368]成型模具移动部77与控制部79连接为能够进行通信，根据来自控制部79的控制信号，控制Z轴台74、XY轴台75以及量角器台76的各自的移动量。
[0369]控制部79根据从校正值解析装置13发送的加工信息，控制成型模具移动部77的动作，使得成型面78a相对于成型面78b的相对位置关系成为与由校正值解析装置13计算出的光学参数的校正值相当的相对位置关系。
[0370]为了利用这样的结构的成型装置70制造第2透镜67，首先，利用输送部80，将玻璃材料G送入加热室71内，利用加热器72将玻璃材料G加热到软化。
[0371]接下来，敞开闸板73b，驱动输送部80，将软化的玻璃材料G输送到被设为低压的非活性气氛的成型室73内，如图18所示那样载置在成型面78a上。在载置结束后，使输送部80退避至加热室71，关闭闸板73b。
[0372]此时，固定型部78B、可动型部78A升温到与玻璃材料G大致同等温度。
[0373]接下来，控制部79根据从校正值解析装置13发送来的加工信息，控制XY轴台75、量角器台76的驱动量，使成型面78a在与中心轴线078b交叉的方向上的位置以及相对于中心轴线078b的倾斜量与第I透镜面5a的相对于第2透镜67的光轴067b的位置以及倾斜量一致。
[0374]接下来，控制部79使Z轴台74沿着中心轴线078b上升，进行移动直到成型面78b、78a之间的面间隔与第2透镜67的面间隔相等，保持该位置。
[0375]由此，夹在成型面78b、78a之间的玻璃材料G被按压，按照成型面78b、78a的形状而变形。在该状态下，使固定型部78B、可动型部78A降温，使玻璃材料G冷却。
[0376]进行冷却，直到玻璃材料G固化为止，然后，控制部79使Z轴台74下降，使由固化的玻璃材料G构成的成型品脱模。在该成型品的表面，分别转印出成型面78a、78b的形状，由此，使第2透镜67的第I透镜面5a和第2透镜面67b成型。
[0377]脱模后的成型品从成型室73的外部取出，通过省略图示的取心(心取>9 )加工机，以成型的第I透镜面5a为基准，进行取心加工，加工出轴向基准面5d、径向基准面5c、平面部5e的形状。
[0378]这样，制造出第2透镜67，透镜制造工序S34结束。
[0379]接下来进行的第2组装工序S35是与上述第I实施方式的第2组装工序S5完全相同的工序。
[0380]这样，能够制造出光学单元61。
[0381]本实施方式的第I组装工序S31、光学特性测定工序S32以及光学参数校正值计算工序S33构成了本实施方式的组装用透镜的设计方法。
[0382]在这样组装出的光学单元61中，第2透镜67根据小组装体4的光学特性的测定结果而形成外形形状，因此，基于光学参数的从设计值的偏差量而导致的第I光学系统的光学特性的劣化被校正。因此，与上述第I实施方式同样地，透过第2透镜67的光束的波面像差被校正。
[0383]这样，根据本实施方式的制造方法，无需进行组装位置的调整，通过简单的作业，即可得到良好的光学特性。
[0384]此外，在上述各实施方式、各变形例的说明中，作为一例，以构成光学组装体的透镜的个数N为2、第I光学系统仅由第I透镜2构成的情况下的例子进行了说明，但光学组装体的透镜的个数N可以是3以上的适当数，第I光学系统可以由2个以上的透镜构成。此外，在光学组装体中，除N个透镜以外，还可以包含透镜以外的光学元件。
[0385]在光学组装体的透镜的个数N为3以上的光学组装体的情况下，本发明的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法可以应用于从第2透镜?第N透镜中选择出的I以上的第η透镜的组装以及设计。
[0386]此外，在上述各实施方式、各变形例的说明中，作为第η透镜的光学参数，以变更透镜面的偏移量、倾斜量、整个光学系统的沿着光轴方向的配置位置、透镜面之间的面间隔的情况下的例子进行了说明，但也可以使在整个光学系统的设计中使用的其它光学参数从设计值进行变更，该其它光学参数例如是由曲率半径、非球面式、自由曲面式的系数等表示的透镜面的面形状、透镜面之间的折射率、阿贝数等。
[0387]这样，像差校正的自由度提高，因此能够进行更好的光学特性的校正。
[0388]例如，在第I实施方式中，可以改变附加透镜部6的折射率。在这样的情况下，由于产生第2透镜面5b中的折射，因此，第2透镜7可以视作具有3个透镜面的粘合透镜，通过变更各个光学参数而进行光学仿真，能够进行波面像差的计算。
[0389]在第2实施方式中，通过改变第2透镜67的玻璃材料G的材质，能够使折射率从设计值进行变更。
[0390]此外，为了变更透镜面的面形状，变更切削加工时的曲面式或者变更成型模具的成型面即可。
[0391]此外，在上述第I实施方式及其变形例的说明中，以利用UV固化性树脂使附加透镜部成型的情况下的例子进行了说明，但也可以利用UV光以外的光固化性树脂或热固化性树脂等来进行成型。
[0392]此外，在上述第I实施方式的第3变形例的说明中，作为临时组装用透镜，以形成附加透镜部6的原型透镜5或使用夹具透镜的情况下的例子进行了说明。在这样的情况下，为了根据临时组装状态的光学特性高精度地估计第I光学系统的光学特性，临时组装用透镜的光学参数是已知的这一点非常重要。
[0393]因此，优选临时组装用透镜的形状误差能够忽略，即使在形状误差不能忽略的情况下，预先实际测量临时组装用透镜的光学特性或形状误差，将这些实测值的条件输入到光学仿真软件中，去除它们的贡献成分，由此，能够高精度地估计第I光学系统的光学特性。
[0394]此外，在上述第I实施方式的第4变形例的说明中，设第2透镜径向保持面3c与径向基准面5c之间的间隙足够小而进行了说明，但也可以在形状误差测定工序S22中实际测量出径向基准面5c的外径，当在第2组装工序S26中组装第2透镜7时，使其偏向固定方向。
[0395]在这样的情况下，该组装误差的偏移量是已知量。
[0396]因此，在光学参数校正值计算工序S24中，如果计入该组装误差的偏移量而计算光学参数的校正值，则即使第2透镜径向保持面3c与径向基准面5c之间的间隙较大，也能够良好地校正光学特性。
[0397]此外，关于上述各实施方式和各变形例中说明的构成要素，能够在本发明的技术思想的范围内适当组合或削除后进行实施。。
[0398]例如，在第3变形例、第4变形例的制造方法中，可以将组装用透镜的结构设为第I变形例、第2变形例的第2透镜47、57那样的结构。
[0399]此外，例如，可以设为在第2变形例的第2透镜57中设置第I变形例的轴向定位部46d的结构
[0400]此外，例如，在第4变形例的光学特性测定工序S23、光学参数校正值计算工序S24中，可以应用第3变形例的光学特性测定工序S12、光学参数校正值计算工序S13的方法。
[0401]产业上的可利用性
[0402]根据上述各实施方式的光学组装体的制造方法以及组装用透镜的设计方法，能够通过光学特性测定工序，利用包含第I光学系统的光学系统的光学特性测定，求出包含n-1个透镜的第I光学系统的光学特性的从设计值的偏差量，然后计算对该偏差量进行校正的第η透镜的光学参数的校正值，制造基于该校正值的第η透镜。由此，起到即使不进行组装位置的调整也能得到良好的光学特性这样的效果。
[0403]标号说明
[0404]1、41、51、61光学单元(光学组装体)
[0405]2第I透镜(第I光学系统、第η-l透镜)
[0406]3透镜保持框(透镜保持部件)
[0407]4小组装体(预制组装体)
[0408]5原型透镜(临时组装用透镜)
[0409]5a第I透镜面
[0410]5b第2透镜面
[0411]5c径向基准面
[0412]5d轴向基准面
[0413]6、46、56A、56B附加透镜部(附加部)
[0414]6b、46a、56a 第 3 透镜面
[0415]7、47、57、67第2透镜(第η透镜、组装用透镜)
[0416]13校正值解析装置
[0417]20测定装置
[0418]30附加透镜部加工装置
[0419]37、77成型模具移动部
[0420]38成型模具部(成型模具)
[0421]46d轴向定位部
[0422]56b第4透镜面
[0423]67b第2透镜面
[0424]70成型装置
[0425]78A可动型部(成型模具)
[0426]78B固定型部(成型模具)
[0427]G玻璃材料(透镜材料)
[0428]M成型材料
[0429]S1、S21、S31 第 I 组装工序
[0430]S2、S12、S23、S32光学特性测定工序
[0431]S3、S13、S24、S33光学参数校正值计算工序
[0432]S22形状误差测定工序
[0433]S4、S25、S34透镜制造工序
[0434]S5、S26、S35 第 2 组装工序
[0435]01基准轴线(整个光学系统的基准轴)
[0436]02、02，、05、05，、05a、05b、06b 光轴
[0437]P3 中心轴线
[0438]P30基准轴线
【权利要求】
1.一种光学组装体的制造方法，为了基于预先确定的光学参数的设计值来构成整个光学系统，沿着所述整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中，制造出光学组装体，其中，该光学组装体的制造方法具有如下工序: 第I组装工序，将所述N个透镜中的第I透镜?第η-1透镜(其中，η为I < η < N的整数)组装到所述透镜保持部件中，组装成预制组装体； 光学特性测定工序，测定第I光学系统或第2光学系统的光学特性，其中，所述第I光学系统包含所述预制组装体中的η-1个透镜，所述第2光学系统是将与基于所述光学参数的设计值的第η透镜相当的临时组装用透镜临时组装到所述预制组装体中而形成的； 光学参数校正值计算工序，根据所述光学特性的测定结果，求出所述第I光学系统的光学特性的相对于设计值的偏差量，至少使所述第η透镜自身的所述光学参数相对于其设计值进行变更，由此计算出对所述偏差量进行校正的所述第η透镜的所述光学参数的校正值； 透镜制造工序，根据所述校正值，制造所述第η透镜；以及 第2组装工序，将在所述透镜制造工序中制造出的所述第η透镜组装到所述预制组装体中， 针对至少I个η，依次进行所述第I组装工序、所述光学特性测定工序、所述光学参数校正值计算工序、所述透镜制造工序以及所述第2组装工序，由此制造所述光学组装体。
2.根据权利要求1所述的光学组装体的制造方法，其中， 所述第η透镜自身的所述光学参数是从以下光学参数中选择出的I种以上的光学参数:所述第η透镜的与基准轴垂直的方向上的透镜面的偏移量、相对于所述基准轴的倾斜量、所述透镜面彼此之间的面间隔、所述透镜面的面形状以及所述透镜面之间的折射率。
3.根据权利要求1或2所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述光学参数校正值计算工序中计算的所述光学参数的校正值包含对所述第η透镜的透镜面相对于所述透镜保持部件的配置进行变更的所述光学参数的校正值。
4.根据权利要求1?3中的任意一项所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述透镜制造工序中，在根据所述第η透镜中的所述光学参数的设计值制造出原型透镜后，对所述原型透镜的至少透镜面进行再加工，由此，根据所述校正值来制造所述第η透镜。
5.根据权利要求4所述的光学组装体的制造方法，其中， 所述原型透镜的透镜面的再加工是如下加工:在所述原型透镜的透镜面上，通过使用了成型模具的树脂成型来形成附加部，由此，在所述附加部的表面形成基于所述校正值的透镜面。
6.根据权利要求1?3中的任意一项所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述透镜制造工序中，由透镜材料制造基于所述第η透镜的所述光学参数的校正值而得到的形状的第η透镜。
7.根据权利要求6所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述透镜制造工序中，使用成型模具对所述透镜材料进行成型，由此制造所述第η透镜。
8.根据权利要求1?7中的任意一项所述的光学组装体的制造方法，其中， 在所述光学特性测定工序中，测定所述光学特性中的至少非对称成分的大小， 在所述光学参数校正值计算工序中，计算所述光学参数的校正值，以使得所述非对称成分的大小作为所述偏差量而被校正。
9.一种组装用透镜的设计方法，其用于制造光学组装体，该光学组装体是为了基于预先确定的光学参数的设计值来构成整个光学系统，沿着所述整个光学系统的基准轴将第I透镜?第N透镜这N个(其中，N为2以上的整数)透镜组装到透镜保持部件中而得到的，其中，所述组装用透镜的设计方法具有如下工序: 第I组装工序，将所述N个透镜中的第I透镜?第η-1透镜(其中，η为1<η<Ν的整数)组装到所述透镜保持部件中，组装成预制组装体； 光学特性测定工序，测定第I光学系统或第2光学系统的光学特性，其中，所述第I光学系统包含所述预制组装体中的η-1个透镜，所述第2光学系统是将与基于所述光学参数的设计值的第η透镜相当的临时组装用透镜临时组装到所述预制组装体中而形成的；以及光学参数校正值计算工序，根据所述光学特性的测定结果，求出所述第I光学系统的光学特性的相对于设计值的偏差量，至少使所述第η透镜自身的所述光学参数相对于其设计值进行变更，由此计算出对所述偏差量进行校正的所述第η透镜的所述光学参数的校正值， 根据所述校正值，设计作为所述第η透镜而组装到所述预制组装体中的组装用透镜。
【文档编号】G02B7/02GK104395804SQ201380031235
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】永山典光, 关博之 申请人:奥林巴斯株式会社
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