JP2010243966A - 接合光学素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貼り合わせる２つの光学基材の位置決め部間に隙間を設けることで、環境変化に対して面形状の精度が高い接合光学素子を得る。
【解決手段】光学有効径Ｄ_０よりも外側に位置決め部１７_１，１７_２を有する２つの光学基材１１、１２と、２つの光学基材１１，１２と位置決め部１７_１，１７_２とによって空間３が形成され、この空間３内に充填される紫外線硬化型樹脂１による樹脂層４とを備えている。そして、位置決め部１７_１，１７_２は、光軸に垂直な方向の位置関係を保持したまま光軸方向に離反している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、偏心を減らしつつ、耐湿、耐熱性を持たせた接合光学素子及びその製造方法に関する。

例えば、３層接合光学素子を得る例として、２つのガラス又はプラスチックの光学基材に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を挟み、次いで、当該樹脂にエネルギーを照射して硬化させる方法がある。

しかし、光学基材と樹脂を接合する際、光学基材同士の光軸等がずれたまま樹脂を硬化してしまうと、目的の光学性能を得られなくなってしまう。
そのため、接合光学素子においては、光学基材と樹脂を硬化する前に、ズレを修正することで光学性能を確保する必要がある。

これに対し、例えば特許文献１及び特許文献２には、光学基材の位置決め（特に、貼り合わせ面同士の位置決め）を容易にするための技術が開示されている。
特許文献１には、光学基材が光学有効径の外周に接触により基材同士の位置関係を決定するための位置決め部を有しており、その接触する部位を互いに嵌合することで、位置決め可能な技術が提案されている。

また、特許文献２には、貼り合わせる２枚の光学基材の光学有効径の外周を線接触させることで、光学基材同士を位置決めし、貼り合わせる技術が提案されている。

特開平０５−１９１０４号公報 特開２００１−４２２１２号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術を用いて製造された接合光学素子では、いずれも光学基材同士が直接接触した状態となっている。
このため、使用環境下の温度・湿度が変化すると、応力の問題が発生することになる。具体的には、光学基材の有する線膨張率の差により、光学基材の膨張・収縮量が異なる場合には、膨張、収縮量の差が原因となって接触している部分に応力が発生する。これにより、通常の光学素子が温湿度変化によって変化する以上に大きな変形を起こし、面形状が低下するおそれが生じる。

本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、貼り合わせる際に少なくとも２つの光学基材の位置決め部間に隙間を設けることで、環境変化に対して面形状の精度が高い接合光学素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明では接合光学素子の製造方法において、
光学有効径よりも外側に位置決め部を持つ少なくとも２枚の光学基材を、エネルギー硬化型樹脂により貼り合せた接合光学素子の製造方法において、
前記２枚の光学基材の位置決め部同士を接触させる工程と、
前記２枚の光学基材の光軸に垂直な方向の位置関係を保持したまま前記２枚の光学基材の位置決め部を離反させる工程と、を有する。

この場合、前記２枚の光学基材の位置決め部を離反させる工程として、
光軸側に背を向けた面上の位置決め部で接触する事で位置決めを行う一の光学基材の吸水率を上げる工程と、
光軸側を向いた面上の位置決め部で接触する事で位置決めを行う他の光学基材の吸水率を下げる工程と、のうち少なくとも１つの工程と、
前記２枚の光学基材を貼り合わせる工程と、を有する。

好ましくは、前記一の光学基材の吸水率を上げる工程が、
相対湿度９０％ＲＨ 以上の雰囲気下で行うことである。
また、好ましくは、前記他の光学基材の吸水率を下げる工程が、
相対湿度２０％ＲＨ 以下の雰囲気下で行うことである。

また、前記２枚の光学基材の位置決め部を離反させる工程として、
光軸側に背を向けた面上の位置決め部で接触する事で位置決めを行う一の光学基材の温度を上げる工程と、
光軸側を向いた面上の位置決め部で接触する事で位置決めを行う他の光学基材の温度を下げる工程と、のうち少なくとも１つの工程と、
前記２枚の光学基材を貼り合わせる工程と、を有する。

好ましくは、前記一の光学基材の温度を上げる工程が、
一の光学基材の温度を５０℃以上の温度に設定することである。
また、好ましくは、前記他の光学基材の温度を下げる工程が、
他の光学基材の温度を１０℃以下の温度に設定することである。

また、本発明の接合光学素子は、光学有効径の外周部に位置決め部を有する少なくとも２つの光学基材と、
前記少なくとも２つの光学基材と前記位置決め部とによって空間が形成され、
当該空間内の少なくとも光学有効径内に充填されるエネルギー硬化型樹脂によるレンズ層と、を備え、
前記位置決め部は、光軸に垂直な方向の位置関係を保持したまま光軸方向に離反していることを特徴とする。

本発明によれば、貼り合わせる少なくとも２つの光学基材の位置決め部間に隙間を設けることで、環境変化に対して面形状の精度が高い接合光学素子及びその製造方法を得ることができる。

実施の形態１での貼り合わせる２つの光学基材の断面図である。 ２つの光学基材を位置決めした状態の断面図である。 ２つの光学基材を離反させた状態の断面図である。 ２つの光学基材がごく僅かに離反した状態の接合光学素子の断面図である。 実施の形態１での接合光学素子の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態２での貼り合わせる２つの光学基材の断面図である。 ２つの光学基材の一方に樹脂を吐出した状態の断面図である。 ２つの光学基材により位置決めを行った状態の断面図である。 ２つの光学基材がごく僅かに離反した状態の接合光学素子の断面図である。 実施の形態２での接合光学素子の製造方法を示すフローチャートである。 第３の実施の形態での貼り合わせる２つの光学基材の断面図である。 ２つの光学基材の一方に樹脂を吐出した状態の断面図である。 ２つの光学基材を貼り合わせた状態の断面図である。 ２つの光学基材がごく僅かに離反した状態の接合光学素子の断面図である。 実施の形態３での接合光学素子の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態４での貼り合わせる２つの光学基材の断面図である。 貼り合わせた光学基材を放置してできた状態の断面図である。 実施の形態４での接合光学素子の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態５での貼り合わせる２つの光学基材の断面図である。 ２つの光学基材の一方に樹脂を吐出した状態の断面図である。 ２つの光学基材を貼り合わせた状態の断面図である。 ２つの光学基材がごく僅かに離反した状態の接合光学素子の断面図である。 実施の形態５での接合光学素子の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態６での貼り合わせる２つの光学基材の断面図である。 ２つの光学基材を貼り合わせた状態の断面図である。 ２つの光学基材がごく僅かに離反した状態の接合光学素子の断面図である。 実施の形態６での接合光学素子の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態７での貼り合わせる２つの光学基材の断面図である。 ２つの光学基材を貼り合わせた状態の断面図である。 ２つの光学基材がごく僅かに離反した状態の接合光学素子の断面図である。 第７の実施の形態での接合光学素子の製造方法を示すフローチャートである。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［実施の形態１］
（貼り合わせる基材形状）
図１は、貼り合わせる２つの光学基材１１、１２の断面図であり、図２は、２つの光学基材１１、１２を位置決めした状態の断面図である。また、図３は、２つの光学基材１１、１２を離反させた状態の断面図であり、図４は、２つの光学基材１１、１２を貼り合わせてできた接合光学素子１０の断面図である。

図１に示すように、光学基材１１は両凹レンズ形状をなしている。この光学基材１１は、貼り合わせ面１３_１と反貼り合わせ面１４_１とを有している。
貼り合わせ面１３_１は、その近似曲率半径Ｒ１ａがＲ１ａ＝８ｍｍの非球面形状をなしている。なお、この貼り合わせ面１３_１は球面形状であってもよい（他の実施の形態も同様である）。

また、反貼り合わせ面１４_１は、その近似曲率半径Ｒ１ｂがＲ１ｂ＝３８ｍｍの非球面形状をなしている。なお、この反貼り合わせ面１４_１は球面形状であってもよい（他の実施の形態も同様である）。

この光学基材１１は、中心肉厚ｔ_１がｔ_１＝０．８ｍｍ、外径Ｄ_１がＤ_１＝φ１２．４ｍｍのガラス成形レンズである。
本実施の形態では、光学基材１１として、光学硝材Ｓ−ＢＳＬ７（（株）オハラ製）を用いた。この光学基材１１は、光学有効面を有する貼り合わせ面１３_１の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面１６_１が形成されている。ここで、光学有効面は、光学有効径Ｄ_０（図１参照）の面である。また、平坦面１６_１は、輪帯状の平面である。ただし、平坦面１６_１は、必ずしも光軸Ｏ−Ｏと直交する面である必要はなく、平坦面に代えて曲面であってもよい。

また、この平坦面１６_１の外周部に、斜面の位置決め部１７_１が形成されている。この位置決め部１７_１は、光軸Ｏ−Ｏに対して４５°の角度をなしている。この位置決め部１７_１は、光軸側に背を向けた面となっており、光学基材１２が有する位置決め部１７_２（後述）と面接触することで、光学基材１１と光学基材１２の位置決めを行う。

ここで「位置決め」とは、例えば２つの光学基材の夫々の光軸方向の位置と、夫々の光軸に垂直方向の位置のどちらか少なくとも１つの位置関係が決定されることをいい、この位置決めを行う部分として位置決め部がある。この点は後述する各実施の形態においても同様である。

ここで、斜面の位置決め部１７_１は、輪帯状の平面である。従って、位置決め部１７_１は、本実施の形態では円錐形状の側面の一部の形状をなしている。ただし、斜面の位置決め部１７_１は、位置決め部１７_２と対向して接触すればよいため、必ずしも平面である必要はなく、また輪帯状である必要もない。例えば、輪帯状に等間隔に分割された４つの位置決め部といった形状でも良い。

なお、本実施の形態では、位置決め部１７_１の傾斜角度を光軸Ｏ−Ｏに対して４５°としたが、これに限らない。例えば、この傾斜角度を０°よりも大きく９０°よりも小さい値としてもよい。この点は、後述する各実施の形態においても同様である。

次に、光学基材１２はメニスカスレンズ形状をなしている。この光学基材１２は、貼り合わせ面１３_２と反貼り合わせ面１４_２とを有している。貼り合わせ面１３_２は、その近似曲率半径Ｒ２ａがＲ２ａ＝６．４ｍｍの非球面形状をなしている。なお、この貼り合わせ面１３_２は球面形状であってもよい（他の実施の形態も同様である）。

また、反貼り合わせ面１４_２は、その近似曲率半径Ｒ２ｂがＲ２ｂ＝１６ｍｍの非球面形状をなしている。なお、この反貼り合わせ面１４_２は球面形状であってもよい（他の実施の形態も同様である）。

この光学基材１２は、中心肉厚ｔ_２がｔ_２＝２．４ｍｍ、外径Ｄ_２がＤ_２＝φ１２．４ｍｍのプラスチック成形レンズである。
本実施の形態では、この光学基材１２の材質として、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂（ユピゼータＥＰ５０００：三菱ガス化学（株）社製）の熱可塑性樹脂を用いた。

この光学基材１２は、光学有効面を有する貼り合わせ面１３_２の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面１６_２が形成されている。ここで、光学有効面は、光学有効径Ｄ_０（図１参照）の面である。また、平坦面１６_２は、輪帯状の平面である。ただし、平坦面１６_２は、必ずしも光軸Ｏ−Ｏと直交する面である必要はなく、平坦面に代えて曲面であってもよい。この点は後述する各実施の形態においても同様である。

また、この平坦面１６_２の外周部に、斜面の位置決め部１７_２が形成されている。この位置決め部１７_２は、光軸Ｏ−Ｏに対して４５°の角度をなしている。この位置決め部１７_２は、光軸側を向いた面となっており、光学基材１１が有する位置決め部１７_１と面接触することで、光学基材１１と光学基材１２の位置決めを行う。

なお、本実施の形態では、２つの光学基材１１，１２を貼り合わせる場合について説明するが、これに限らない。例えば、２つ以上の光学基材を貼り合わせてもよい。この点は、全ての実施の形態を通じて共通する。
（貼り合わせ方法）
図５は、実施の形態１における貼り合わせ方法の概略をフローチャートで示したものである。貼り合わせ方法の詳細については次に示すとおりである。

図２に示すように、光学基材１１と光学基材１２とが位置決め部１７_１と位置決め部１７_２とで接触した時点で、貼り合わせ面１３_１と貼り合わせ面１３_２との間に空間３が形成される。後述するように、この空間３の光学有効径内は、紫外線硬化型樹脂１によって充填される。そして、この紫外線硬化型樹脂１により、レンズ層としての樹脂層４（図４参照）が形成される。

貼り合わせに際しては、光学基材１１と光学基材１２とを、貼り合わせ面１３_１，１３_２が略対向した状態で保持する。このとき、光学基材１１は、成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）に載せた状態である。

また、光学基材１２は、成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）に吸着により固定した状態である。この場合、成形装置（図示せず）の各保持部は、各光学基材１１、１２を、その光軸Ｏ−Ｏに対して垂直の面で保持している。

次いで、光学基材１１と光学基材１２とを近接させ、夫々の位置決め部１７_１，１７_２を接触させる（Ｓ１）。すると、光学基材１２に対し光学基材１１は光軸Ｏ−Ｏと垂直方向に移動する。そして、２つの光学基材１１，１２の位置決めがなされる。

位置決め部１７_１、１７_２は、貼り合わせ面１３_１，１３_２の光軸Ｏ−Ｏに対する同軸度が高精度に加工されている。このため、光学基材１１の光軸Ｏ−Ｏと光学基材１２の光軸Ｏ−Ｏとは、位置決め部１７_１、１７_２が互いに嵌合することで正確に位置決めされる。この状態で、光学基材１１を吸着により保持部（図示せず）によって固定する。

その後、図３に示すように、光学基材１１と光学基材１２とを光軸Ｏ−Ｏ方向に所定距離だけ離反させる（Ｓ２）。ここで、光学基材１１の光軸Ｏ−Ｏと光学基材１２の光軸Ｏ−Ｏとは、既に位置決めされているため、光学基材１１と光学基材１２とを光軸Ｏ−Ｏ方向に離反させても、両者の光軸Ｏ−Ｏは一致している。

続いて、紫外線硬化型樹脂１を、光学基材１１の貼り合わせ面１３_１に所望量吐出する（Ｓ３）。次いで、光学基材１１に対し光学基材１２を光軸Ｏ−Ｏ方向に近接移動させる。そして、光学基材１１及び光学基材１２の位置決め部１７_１，１７_２が互いに接触する直前まで、紫外線硬化型樹脂１を押延する（Ｓ４）。

この場合、位置決め部１７_１，１７_２には、光軸方向で０，０３ｍｍの隙間が生じる。
図４に示すように、この状態を保持したまま、一方の光学基材１１を通して下方から紫外線ランプ５により紫外線を照射する（Ｓ５）。こうして、紫外線により紫外線硬化型樹脂１を硬化させ樹脂層４にした。

この場合の紫外線は、１５±２ｍＷ／ｃｍ^２の略均一な照度分布を有している。このような紫外線を２００秒照射した。なお、樹脂層４の外周部には空気層６が形成されている。

このとき、光学基材１１，１２と紫外線硬化型樹脂１との密着性を上げるため、光学基材１１，１２の貼り合わせ前に所定の処理を行うのがよい。すなわち、光学基材１１の貼り合わせ面１３_１は、シランカップリング剤を処理する。また、光学基材１２の貼り合わせ面１３_２は、紫外線オゾン処理による親水処理を行った後、シランカップリング剤処理を行う。

しかし、これに限らない。例えば、光軸Ｏ−Ｏに垂直な方向の位置関係を固定状態に保持したまま、光学基材１１，１２の位置決め部１７_１、１７_２を離反させてもよい。また、本実施の形態では光学基材１１を通して下方から紫外線ランプ５により紫外線を照射した。しかしこれに限らず、例えば光学基材１２を通して上方から紫外線を照射してもよい。これらの点は、後述する各実施の形態においても同様である。
（貼り合わせ後の形状）
図４に示すように、２つの光学基材１１，１２を貼り合わせてできた接合光学素子１０は、中心樹脂厚ｔ_０がｔ_０＝０．０５mmであり、樹脂層４の有効径Ｄ_０（Ｄ_０＝φ８．８mm）における樹脂厚ｔ_３はｔ_３＝０．５mmであった。

また、この接合光学素子１０の位置決め部１７_１，１７_２には、光軸方向に０．０３ｍｍの隙間ｈが生じた。
本実施の形態によれば、接合光学素子１０は、位置決め部１７_１、１７_２に隙間ｈを有する。このため、温湿度環境が変化しても位置決め部１７_１，１７_２が接触することがない。よって、光学基材１１，１２に応力が発生することを防止できる。これにより、光学基材１１，１２の面形状変化や貼り合わせ面の剥離を防止することができる。

［実施の形態２］
（貼り合わせる基材形状）
図６は、貼り合わせる２つの光学基材２１、２２の断面図であり、また、図７は、２つの光学基材２１に樹脂を吐出した状態の断面図であり、図８は、２つの光学基材２１、２２により樹脂を押延するとともに、位置決めを行った状態の断面図である。さらに、図９は、２つの光学基材が僅かに離反した状態の接合光学素子２０の断面図である。

図６に示すように、光学基材２１は両凹レンズ形状をなしている。この光学基材２１は、貼り合わせ面２３_１と反貼り合わせ面２４_１とを有している。
貼り合わせ面２３_１は、その曲率半径Ｒ１ａがＲ１ａ＝１２．５ｍｍの球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面２４_１は、その近似曲率半径Ｒ１ｂがＲ１ｂ＝１８０ｍｍの非球面形状をなしている。
この光学基材２１は、中心肉厚ｔ_１がｔ_１＝２ｍｍ、外径Ｄ_１がＤ_１＝φ２０ｍｍのガラス成形レンズである。

本実施の形態では、光学基材２１の材質として、光学硝材Ｓ−ＬＡＭ６０（（株）オハラ製）を用いた。この光学基材２１は、貼り合わせ面２３_１の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面２６が形成されている。

この光学基材２１は、貼り合わせ面２３_１が平坦面２６と接する位置に位置決め部２７_１が形成されている。この位置決め部２７_１は貼り合わせ面２３_１の縁部分、つまり光軸に向いた面の部分の一部であり、光学基材２２が有する位置決め部２７_２（後述）と線接触することで、光学基材２１と光学基材２２の位置決めを行う。

次に、光学基材２２は両凸レンズ形状をなしている。この光学基材２２は、貼り合わせ面２３_２と反貼り合わせ面２４_２とを有している。貼り合わせ面２３_２は、その曲率半径Ｒ２ａがＲ２ａ＝１６ｍｍの球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面２４_２は、その近似曲率半径Ｒ２ｂがＲ２ｂ＝３４ｍｍの非球面形状をなしている。
この光学基材２２は、中心肉厚ｔ_２がｔ_２＝６ｍｍ、外径Ｄ_２がＤ_２＝φ２０ｍｍのガラス成形レンズである。

本実施の形態では、光学基材２２の材質として、光学硝材Ｓ−ＢＳＬ７（（株）オハラ製）を用いた。
この光学基材２２は、貼り合わせ面２３_２の面の一部が光学基材２１の持つ位置決め部２７_１と線接触することで位置決め部２７_２として機能する。ここで、位置決め部２７_２は貼り合わせ面２３の光軸に背を向けた部分の面であり、光学基材２１が有する位置決め部２７_１と面接触することで、光学基材２１と光学基材２２の位置決めを行う。

この線接触は、輪帯状に接触しているが、必ずしも輪帯状に線接触しなくてもよく、一部が線接触するだけでもよい。
（貼り合わせ方法）
図１０は、実施の形態２における貼り合わせ方法の概略をフローチャートで示したものである。貼り合わせ方法の詳細については次に示すとおりである。

図６に示すように、光学基材２１と光学基材２２とを、貼り合わせ面２３_１、２３_２を略対向させた状態で保持する。このとき、光学基材２１は、成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）に載せた状態である。また、光学基材２２は、成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）を吸着により固定した状態である。こうして、成形装置（図示せず）の各保持部は、光学基材２１、２２を、その光軸Ｏ−Ｏに対して垂直の面で保持している。

次いで、図７に示すように、紫外線硬化型樹脂１を、光学基材２１の貼り合わせ面２３_１に所望量吐出する（Ｓ１１）。その後、図８に示すように、光学基材２１と光学基材２２とを近接移動させ、光学基材２１に所望量吐出された紫外線硬化型樹脂１を光学基材２２によって押延させると共に（Ｓ１２）、夫々の位置決め部２７_１，２７_２を接触させる。

ここで、位置決め部２７_１，２７_２は、線接触している。位置決め部２７_１、２７_２は、貼り合わせ面２３_１，２３_２の光軸Ｏ−Ｏに対する同軸度が高精度に加工されている。このため、光学基材２１の光軸Ｏ−Ｏと光学基材２２の光軸Ｏ−Ｏとは、位置決め部２７_１、２７_２が互いに嵌合することで正確に位置決めされる。

その後、図９に示すように、光学基材２１と光学基材２２とを矢印方向（光軸方向）に微小量離反させる（Ｓ１３）。そして、位置決め部２７_１と位置決め部２７_２との間に、光軸方向に０．０２ｍｍの隙間を形成する。

この状態を保持したまま、一方の光学基材２１を通して下方から紫外線ランプ５により紫外線を照射する（Ｓ１４）。こうして、紫外線により紫外線硬化型樹脂１を硬化させ樹脂層４にした。この場合の紫外線は、４０±２ｍＷ／ｃｍ２の略均一な照度分布を持つ。このような紫外線を１２０秒照射した。

この場合、光学基材２１，２２と紫外線硬化型樹脂１との密着性を上げるため、貼り合わせ前に、光学基材２１と光学基材２２の貼り合わせ面をシランカップリング剤で処理する。
（貼り合わせ後の形状）
図９に示すように、２つの光学基材２１，２２を貼り合わせてできた接合光学素子２０は、中心樹脂厚ｔ_０がｔ_０＝１mmであり、位置決め部２７_１、２７_２には、光軸Ｏ−Ｏ方向に０．０２ｍｍの隙間が生じた。

本実施の形態によれば、位置決め部２７_１、２７_２に隙間を有するため、温湿度環境が変化しても位置決め部２７_１，２７_２が接触することがない。このため、光学基材２１，２２に応力が発生することを防止できる。

これにより、光学基材２１，２２の面形状変化や貼り合わせ面の剥離を防止することができる。また、紫外線硬化型樹脂１を押延しつつ位置決めを行うため、成形のサイクルタイムを短縮することができる。

［実施の形態３］
（貼り合わせる基材形状）
図１１は、貼り合わせる２つの光学基材３１、３２の断面図であり、図１２は、２つの光学基材３１に樹脂を吐出した状態の断面図であり、図１３は、２つの光学基材３１、３２を貼り合わせた状態の断面図である。さらに、図１４は、貼り合わせた光学基材３１、３２を放置してできた接合光学素子３０の断面図である。

図１１に示すように、光学基材３１は、両凹レンズ形状をなしている。この光学基材３１は、貼り合わせ面３３_１と反貼り合わせ面３４_１とを有している。貼り合わせ面３３_１は、その近似曲率半径Ｒ１ａがＲ１ａ＝８ｍｍの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面３４_１は、その近似曲率半径Ｒ１ｂがＲ１ｂ＝３８ｍｍの非球面形状をなしている。
この光学基材３１は、中心肉厚ｔ_１がｔ_１＝０．８ｍｍ、外径Ｄ_１がＤ_１＝φ１２．４ｍｍのガラス成形レンズである。

本実施の形態では、光学基材３１の材質として、光学硝材Ｓ−ＢＳＬ７（（株）オハラ製）を用いた。この光学基材３１は、貼り合わせ面３３_１の光学有効径Ｄ_０の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面３６_１を有している。さらに、この平坦面３６_１の外周部に、斜面の位置決め部３７_１が形成されている。

この位置決め部３７_１は、光軸Ｏ−Ｏに対して４５°の角度を有している。この位置決め部３７_１は、光軸側に背を向けた面となっており、光学基材３２が有する位置決め部３７_２（後述）と面接触することで、光学基材３１と光学基材３２の位置決めを行う。

次に、光学基材３２は、メニスカスレンズ形状をなしている。この光学基材３２は、貼り合わせ面３３_２と反貼り合わせ面３４_２とを有している。貼り合わせ面３３_２は、その近似曲率半径Ｒ２ａがＲ２ａ＝６．４ｍｍの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面３４_２は、その近似曲率半径Ｒ２ｂがＲ２ｂ＝１６ｍｍの非球面形状をなしている。
この光学基材３２は、中心肉厚ｔ_２がｔ_２＝２．４ｍｍ、外径Ｄ_２がＤ_２＝φ１２．４ｍｍのプラスチック成形レンズである。

本実施の形態では、光学基材３２の材質として、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂（ユピゼータＥＰ５０００：三菱ガス化学（株）社製）の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材３２は、貼り合わせ面３３_２の光学有効径Ｄ_０の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面３６_２を有している。さらに、この平坦面３６_２の外周部に、斜面の位置決め部３７_２が形成されている。

この位置決め部３７_２は、光軸Ｏ−Ｏに対して４５°の角度を有している。この位置決め部３７_２は、光軸側を向いた面となっており、光学基材３１が有する位置決め部３７_１と面接触することで、光学基材３１と光学基材３２の位置決めを行う。
（貼り合わせ方法）
図１５は、実施の形態３における貼り合わせ方法の概略をフローチャートで示したものである。貼り合わせ方法の詳細については次に示すとおりである。

本実施の形態では、光学基材３１と光学基材３２とが位置決め部３７_１と位置決め部３７_２とで接触した時点で、貼り合わせ面３３_１と貼り合わせ面３３_２との間に空間３（図１３参照）が形成される。

後述するように、この空間３のうち、光学有効径内は熱硬化型樹脂２によって充填される（図１３参照）。そして、この熱硬化型樹脂２により、レンズ層としての樹脂層４が形成される（図１４参照）。

まず、一方の光学基材３１は常温に放置する。また、他方の光学基材３２は、温度５０℃、相対湿度２０％以下の恒温恒湿槽に２４時間放置して乾燥させる（Ｓ２１）。こうして、光学基材３２の吸水率を下げる。

ここで、吸水率の定義は、以下のようにする。
吸水率（％）＝（吸水後の重量−乾燥時の重量）／乾燥時の重量×１００
すなわち、吸水していない物質の重量に対する、吸水したときの吸水量の割合をいう。

なお、吸水可能な限界量は物質で異なり、限界量を吸水したときの吸水率を飽和吸水率という。
その後、熱硬化型樹脂２を、光学基材３１の貼り合わせ面３３_１に所定量吐出する（Ｓ２２）。

次いで、光学基材３２を恒温恒湿槽から取り出す。そして、取り出した光学基材３２が雰囲気温度とほぼ一致した時点で、図１２のように、光学基材３１と光学基材３２とを、貼り合わせ面３３_１，３３_２が略対向した状態で保持する。このとき、光学基材３１は、成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）に載せた状態である。

また、光学基材３２は、成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）を吸着により固定した状態である。こうして、成形装置（図示せず）の各保持部は、光学基材３１、３２を、その光軸Ｏ−Ｏに対して垂直の面で保持している。

次いで、光学基材３１と光学基材３２とを近接させ、光学基材３１、３２の光学有効径Ｄ_０よりも外側にある位置決め部３７_１、３７_２が、互いに嵌合するまで熱硬化型樹脂２を押延する（Ｓ２３）。すると、２つの光学基材３１，３２の位置決めがなされる。

位置決め部３７_１、３７_２は、貼り合わせ面３３_１，３３_２の光軸Ｏ−Ｏに対する同軸度が高精度に加工されている。このため、光学基材３１の光軸Ｏ−Ｏと光学基材３２の光軸Ｏ−Ｏとは、位置決め部３７_１、３７_２が互いに嵌合することで正確に位置決めされる。

この位置決め部３７_１、３７_２は、嵌合することで樹脂層４は所望の中心肉厚となる。また、貼り合わせ面３３_１、３３_２の光軸Ｏ−Ｏに対する同軸度は高精度に加工されている。このため、光学基材３１の光軸Ｏ−Ｏと光学基材３２の光軸Ｏ−Ｏは、光学基材３１、３２の位置決め部３７_１、３７_２が互いに嵌合することで、高精度に位置決めされる。

この状態を保持したまま、貼り合わせた光学基材３１、３２を加熱炉に入れる。こうして、５０℃で６時間加熱し、熱硬化型樹脂２を硬化させ（Ｓ２４）、樹脂層４にした。なお、樹脂層４の外周部には空気層６が形成されている。

このとき、光学基材３１，３２と熱硬化型樹脂２との密着性を上げるため、貼り合わせ前に、光学基材３１の貼り合わせ面はシランカップリング剤を処理した。また、光学基材３２の貼り合わせ面は、紫外線オゾン処理による親水処理を行った後、シランカップリング剤を処理した。
（貼り合わせ後の形状）
２つの光学基材３１，３２を貼り合わせてできたものを一定時間放置する。この場合、光学基材３２が雰囲気の相対湿度に対応した吸水率になると、貼り合わせ直後の形状に対して略相似的に大きくなる。このため、図１４のように、位置決め部（３７_１、３７_２）に隙間ｈのある接合光学素子３０となる。

接合光学素子３０は、中心樹脂厚ｔ_０がｔ_０＝０．０５mmであり、樹脂層４の光学有効径Ｄ_０（φ８．８ｍｍ）における樹脂厚ｔ_３は、ｔ_３＝０．５ｍｍであった。
本実施の形態によれば、光軸側を向いた面で嵌合する光学基材３２の吸水率を、通常使用環境下の相対湿度における吸水率よりも小さくすることで、貼り合わせ後、通常使用環境の相対湿度下で、位置決め精度が変化することなく、嵌合部に隙間ｈを形成することができる。

従って、温湿度環境が変化しても位置決め部３７_１、３７_２が接触することはなく、位置決め部３７_１、３７_２に応力が生じない。こうして、接合光学素子３０の面形状変化や貼り合わせ面の剥離を防止することができる。

また、貼り合わせ時に位置決め部３７_１、３７_２に機械的に隙間を作って保持する必要がないため、接合光学素子３０の厚さ方向（光軸方向）の精度は、成形装置の精度の影響を受けることがない。

さらに、熱硬化型樹脂２の硬化前に、貼り合わせた光学基材３１，３２を装置から外すことが可能であるため、生産性が高いという効果を有する。

［実施の形態４］
（貼り合わせる基材形状）
図１６は、貼り合わせる２つの光学基材４１、４２の断面図であり、図１７は、光学基材４１、４２を貼り合わせてできた接合光学素子４０を放置した状態の断面図である。

図１６に示すように、光学基材４１は、両凹レンズ形状をなしている。この光学基材４１は、貼り合わせ面４３_１と反貼り合わせ面４４_１とを有している。
貼り合わせ面４３_１は、その近似曲率半径Ｒ１ａがＲ１ａ＝８ｍｍの非球面形状をなしている。また、反貼り合わせ面４４_１は、その近似曲率半径Ｒ１ｂがＲ１ｂ＝３８ｍｍの非球面形状をなしている。

この光学基材４１は、中心肉厚ｔ_１がｔ_１＝０．８ｍｍ、外径Ｄ_１がＤ_１＝φ１２．４ｍｍのガラス成形レンズである。この光学基材４１は、第３の実施の形態の光学基材３１と同一である。

本実施の形態では、光学基材４１として、光学硝材Ｓ−ＢＳＬ７（（株）オハラ製）を用いた。この光学基材４１は、貼り合わせ面４３_１の光学有効径Ｄ_０の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面４６_１を有している。また、この平坦面４６_１の外周部に、斜面の位置決め部４７_１を有している。

この位置決め部４７_１は、光軸Ｏ−Ｏに対して４５°の角度を有している。この位置決め部４７_１は、光軸側に背を向けた面となっており、光学基材４２が有する位置決め部４７_２（後述）と面接触することで、光学基材４１と光学基材４２の位置決めを行う。

次に、光学基材４２は、メニスカスレンズ形状をなしている。この光学基材４２は、貼り合わせ面４３_２と反貼り合わせ面４４_２とを有している。貼り合わせ面４３_２は、その近似曲率半径Ｒ２ａがＲ２ａ＝６．４ｍｍの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面４４_２は、その近似曲率半径Ｒ２ｂがＲ２ｂ＝１６ｍｍの非球面形状をなしている。
この光学基材４２は、中心肉厚ｔ_２がｔ_２＝２．４ｍｍ、外径Ｄ_２がＤ_２＝φ１２．４ｍｍのプラスチック成形レンズである。この光学基材４２は、第３の実施の形態の光学基材３２と同一である。

すなわち、光学基材４２の材質として、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂（ユピゼータＥＰ５０００：三菱ガス化学（株）社製）の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材４２は、貼り合わせ面４３_２の光学有効径Ｄ_０の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面４６_２を有している。また、この平坦面４６_２の外周部に、斜面の位置決め部４７_２が形成されている。

この位置決め部４７_２は、光軸に対して４５°の角度を有している。この位置決め部４７_２は、光軸側を向いた面となっており、光学基材４１が有する位置決め部４７_１と面接触することで、光学基材４１と光学基材４２の位置決めを行う。
（貼り合わせ方法）
図１８は、実施の形態４における貼り合わせ方法の概略をフローチャートで示したものである。貼り合わせ方法の詳細については次に示すとおりである。

本実施の形態では、実施の形態３で説明したものと同様に、光学基材４１と光学基材４２とが位置決め部４７_１と位置決め部４７_２とで接触した時点で、貼り合わせ面４３_１と貼り合わせ面４３_２との間に空間３（図１７参照）が形成される。後述するように、この空間３の光学有効径内は熱硬化型樹脂２（図１７参照）によって充填される。そして、この熱硬化型樹脂２により、レンズ層としての樹脂層４（図１７参照）が形成される。

まず、光学基材４２を、温度５０℃、相対湿度２０％以下の恒温恒湿槽に２４時間放置する（Ｓ３１）。こうして、光学基材４２を乾燥させてその吸水率を下げる。光学基材４２は乾燥させた後、これを恒温恒湿槽から取り出す。

また、光学基材４１を保持する成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）にヒーターを取り付ける。そして、成形装置（図示せず）の保持部を加熱することで、光学基材４１の温度を６０℃に加熱する（Ｓ３２）。このとき、光学基材４１を加熱炉で予備加熱することにより、温度上昇の時間を短縮することができる。

その後、熱硬化型樹脂２を、光学基材４１の貼り合わせ面４３_１に所定量吐出する（Ｓ３３）。先ほど取り出した光学基材４２が雰囲気温度とほぼ一致した時点で光学基材４１に近接させる。

なお、貼り合わせ工程（Ｓ３４、Ｓ３５）については、前述した実施の形態３と同様であるので、その説明を省略する。
（貼り合わせ後の形状）
光学基材４１の温度を６０℃に加熱して、光学基材４１と光学基材４２とを貼り合わせた状態で一定時間放置する。やがて、光学基材４１が常温（雰囲気温度）にもどり、光学基材４２が雰囲気の相対湿度に対応した吸水率になる。

すると、光学基材４１の温度は、６０℃から常温に変化したため、光学基材４１は、貼り合わせ直後の形状に対して略相似的に小さくなる。
一方、光学基材４２の吸水率は、２０％以下から雰囲気の相対湿度に変化したため、光学基材４２は、貼り合わせ直後の形状に対して略相似的に大きくなる。

このため、図１７のような位置決め部４７_１と位置決め部４７_２の間に隙間ｈを有する接合光学素子４０が得られる。
本実施の形態によれば、大きな環境変化が生じたとしても位置決め部４７_１，４７_２が接触することはない。このため、光学基材４１、４２に応力が発生することはない。こうして、本実施の形態によれば、接合光学素子４０の面形状変化や貼り合わせ面の剥離を防止することができる。

［実施の形態５］
（貼り合わせる基材形状）
図１９は、貼り合わせる２つの光学基材５１、５２の断面図であり、図２０は、光学基材５１に樹脂を吐出した状態の断面図である。また、図２１は、２つの光学基材５１、５２を貼り合わせた状態の断面図であり、図２２は、貼り合わせてできた接合光学素子５０が放置された状態の断面図である。

図１９に示されるように、光学基材５１は、凹メニスカスレンズ形状をなしている。
この光学基材の５１は、貼り合わせ面５３_１と反貼り合わせ面５４_１とを有している。貼り合わせ面５３_１は、その近似曲率半径Ｒ１ａがＲ１ａ＝１２mmの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面５４_１は、その近似曲率半径Ｒ１ｂがＲ１ｂ＝２０mmの非球面形状をなしている。
この光学基材５１は、中心肉厚ｔ_１がｔ_１＝１mm、外径Ｄ_１がＤ_１＝φ２０mmのプラスチック成形レンズである。

この光学基材５１は、貼り合わせ面５３_１の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する面である平坦面５６_１を有している。また、この平坦面５６_１の外周部に、斜面の位置決め部５７_１が形成されている。この位置決め部５７_１は、光軸に対して３０°の角度を有している。

この位置決め部５７_１は、光軸側を向いた面となっており、光学基材５２が有する位置決め部５７_２（後述）と面接触することで、光学基材５１と光学基材５２の位置決めを行う。さらに、この位置決め部５７_１の外周部には、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面５８_１が形成されている。

本実施の形態では、光学基材５１の材質として、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂（ユピゼータＥＰ５０００：三菱ガス化学（株）社製）の熱可塑性樹脂を用いた。
光学基材５２は両凸レンズ形状をなしている。

この光学基材５２は、貼り合わせ面５３_２と反貼り合わせ面５４_２とを有している。貼り合わせ面５３_２は、その近似曲率半径Ｒ２ａがＲ２ａ＝１３mmの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面５４_２は、その近似曲率半径Ｒ２ｂがＲ２ｂ＝８０mmの非球面形状をなしている。この光学基材５２は、中心肉厚ｔ_２がｔ_２＝５mm、外径Ｄ_２がＤ_２＝φ２０mmのプラスチック成形レンズである。

この光学基材５２は、貼り合わせ面５３_２の外周部に光軸に平行な面である段差部５５を有している。また、この段差部５５を介して光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面５６_２を有している。さらに、この平坦面５６_２の外周部に、斜面の位置決め部５７_２が形成されている。

この位置決め部５７_２は、光軸Ｏ−Ｏに対して３０°の角度を有している。この位置決め部５７_２は、光軸側に背を向けた面となっており、光学基材５１が有する位置決め部５７_１と面接触することで、光学基材５１と光学基材５２の位置決めを行う。さらに、この位置決め部５７_２の外周部には、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面５８_２が形成されている。

本実施の形態では、光学基材５２の材質として、ＰＭＭＡ（アクリル）樹脂（デルペット８０Ｎ：旭化成ケミカルズ（株）社製）の熱可塑性樹脂を用いた。
（貼り合わせ方法）
図２３は、実施の形態５における貼り合わせ方法の概略をフローチャートで示したものである。貼り合わせ方法の詳細については次に示すとおりである。

光学基材５２を、温度５０℃、相対湿度９０％以上の恒温恒湿槽に１２時間放置し、吸水した（Ｓ４１）。こうして、光学基材５２の吸水率を上げた。
一方、図２０に示すように、光学基材５１に対しては、その貼り合わせ面５３_１に、紫外線硬化型樹脂１を所望量吐出する（Ｓ４２）。

その後、光学基材５２を恒温恒湿槽から取り出す。取り出した光学基材５２が雰囲気温度とほぼ一致した時点で光学基材５１に近接させる。
さらに、図２１に示すように、光学基材５１、５２の光学有効径Ｄ_０よりも外側にある位置決め部５７_１，５７_２が、互いに嵌合するまで紫外線硬化型樹脂１を押延する（Ｓ４３）。

この位置決め部５７_１，５７_２は、嵌合することで樹脂層４が所望の樹脂厚となる。また、貼り合わせ面５３_１、５３_２の光軸Ｏ−Ｏに対する同軸度は高精度に加工されている。このため、光学基材５１の光軸Ｏ−Ｏと光学基材５２の光軸は、光学基材５１、５２の位置決め部５７_１，５７_２が互いに嵌合することで位置決めされる。

この場合、樹脂層４の外周部には空気層６が形成されている。
この状態を保持したまま、一方の光学基材５１を通して下方から紫外線ランプ５により紫外線を照射し（Ｓ４４）、紫外線硬化型樹脂１を硬化させ樹脂層４にした。この場合の紫外線は、３０±２ｍＷ／ｃｍ^２の略均一な照度分布を持つ。このような紫外線を１５０秒照射した。

また、光学基材５１，５２と紫外線硬化型樹脂１との密着性を上げるため、貼り合わせ前に、光学基材５１，５２の貼り合わせ面５３_１、５３_２はプラズマ放電による親水処理を行った後、シランカップリング剤を処理した。
（貼り合わせ後の形状）
接着してできた接合光学素子を一定時間放置すると、光学基材５２が雰囲気の相対湿度に対応した吸水率になる。すると、貼り合わせ直後の形状に対して略相似的に小さくなる。

このため、図２２に示すように、位置決め部５７_１，５７_２に隙間ｈがある接合光学素子５０が得られる。また、２つの光学基材５１，５２を貼り合わせてできた接合光学素子５０は、中心樹脂厚ｔ_０がｔ_０＝０．５mmであり、樹脂層の光学有効径Ｄ_０（φ１５ｍｍ）における樹脂厚ｔ_３はｔ_３＝０．２５ｍｍであった。

本実施の形態によれば、熱線膨張率の近い２つのプラスチック基材（５１，５２）同士を貼り合わせて、隙間ｈのある接合光学素子５０を得ることができた。すなわち、熱線膨張率の近い２つのプラスチック基材（５１，５２）同士を貼り合わせることができた。

しかも、大きな環境変化が生じたとしても位置決め部５７_１，５７_２が接触することはない。このため、光学基材５１、５２に応力が発生することはない。

［実施の形態６］
（貼り合わせる基材形状）
図２４は、貼り合わせる２つの光学基材６１、６２の断面図であり、図２５は、２つの光学基材６１、６２を貼り合わせた状態の断面図である。また、図２６は、貼り合わせた２つの光学基材がごくわずかに離反した状態の接合光学素子６０の断面図である。

図２４に示されるように、光学基材６１は、凹メニスカスレンズ形状をなしている。
この光学基材の６１は、貼り合わせ面６３_１と反貼り合わせ面６４_１とを有している。貼り合わせ面６３_１は、その近似曲率半径Ｒ１ａがＲ１ａ＝１２mmの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面６４_１は、その近似曲率半径Ｒ１ｂがＲ１ｂ＝２０mmの非球面形状をなしている。
この光学基材６１は、中心肉厚ｔ_１がｔ_１＝１mm、外径Ｄ_１がＤ_１＝φ２０mmのプラスチック成形レンズである。

この光学基材６１は、貼り合わせ面６３_１の光学有効径Ｄ_０の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面６６_１を有している。また、この平坦面６６_１の外周部に、斜面の位置決め部６７_１が形成されている。この位置決め部６７_１は、光軸に対して３０°の角度を有している。

この位置決め部６７_１は、光軸側を向いた面となっており、他方の光学基材６２の有する位置決め部６７_２と面接触することで位置決めを行う。さらに、位置決め部６７_１の外周部には、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面６８_１が形成されている。

本実施の形態では、光学基材６１の材質として、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂（ユピゼータＥＰ５０００：三菱ガス化学（株）社製）の熱可塑性樹脂を用いた。
光学基材６２は、両凸レンズ形状をなしている。

この光学基材６２は、貼り合わせ面６３_２と反貼り合わせ面６４_２とを有している。貼り合わせ面６３_２は、その近似曲率半径Ｒ２ａがＲ２ａ＝１３mmの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面６４_２は、その近似曲率半径Ｒ２ｂがＲ２ｂ＝８０mmの非球面形状をなしている。この光学基材６２は、中心肉厚ｔ_２がｔ_２＝５mm、外径Ｄ_２がＤ_２＝φ２０mmのプラスチック成形レンズである。

この光学基材６２は、貼り合わせ面６３_２の光学有効径Ｄ_０の外周部に段差部６５を有している。また、この段差部６５を介して光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面６６_２を有している。さらに、この平坦面６６_２の外周部に、斜面の位置決め部６７_２が形成されている。

この位置決め部６７_２は、光軸Ｏ−Ｏに対して３０°の角度を有している。この位置決め部６７_２は、光軸側に背を向けた面となっており、他方の光学基材６２の有する位置決め部６７_２と面接触することで位置決めを行う。さらに、この位置決め部６７_２の外周部には、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面６８_２が形成されている。
（貼り合わせ方法）
図２７は、実施の形態６における貼り合わせ方法の概略をフローチャートで示したものである。貼り合わせ方法の詳細については次に示すとおりである。

光学基材６１を、温度５０℃、相対湿度１０％以下の恒温恒湿槽に２４時間放置した。こうして、光学基材６１を乾燥させて吸水率を下げた（Ｓ５１）。また、光学基材６２を、温度５０℃、相対湿度９０％以上の恒温恒湿槽に１２時間放置した。こうして、光学基材６２を吸水して吸水率を上げた（Ｓ５２）。

その後、光学基材６１を恒温恒湿槽から取り出し、雰囲気温度とほぼ一致させた。一方、光学基材６１に対しては、その貼り合わせ面６３_１に、紫外線硬化型樹脂１を所望量吐出した（Ｓ５３）。

次に、図２５のように、光学基材６１、６２の光学有効径Ｄ_０よりも外側にある位置決め部６７_１，６７_２が、互いに嵌合するまで紫外線硬化型樹脂１を押延する（Ｓ５４）。この位置決め部６７_１，６７_２は、嵌合することで樹脂層４は所望の樹脂厚となる。なお、樹脂層４の外周部には空気層６が形成されている。また、貼り合わせ面６３_１、６３_２の光軸Ｏ−Ｏに対する同軸度は高精度に加工されている。

このため、光学基材６１の光軸Ｏ−Ｏと光学基材６２の光軸Ｏ−Ｏは、光学基材６１、６２の位置決め部６７_１，６７_２が互いに嵌合することで位置決めされる。また、本実施の形態では、平坦面６８_１、６８_２も互いに嵌合している。

この状態を保持したまま、一方の光学基材６１を通して下方から紫外線ランプ５により紫外線を照射する（Ｓ５５）。こうして、紫外線により紫外線硬化型樹脂１を硬化させ樹脂層４にした。この場合の紫外線は、３０±２ｍＷ／ｃｍ^２のほぼ均一な照度分布を持つ。このような紫外線を１５０秒照射した。

また、光学基材６１，６２と紫外線硬化型樹脂１との密着性を上げるため、貼り合わせ前に、光学基材６１，６２の貼り合わせ面６３_１、６３_２はプラズマ放電による親水処理を行った後、シランカップリング剤を処理した。
（貼り合わせ後の形状）
図２５のようにして貼り合わせたものを一定時間放置すると、光学基材６１及び光学基材６２が雰囲気の相対湿度に対応した吸水率になる。すると、光学基材６１は、貼り合わせ直後の形状に対して略相似的に大きくなる。一方、光学基材６２は、貼り合わせ直後の形状に対して略相似的に小さくなる。

このため、図２６のように、位置決め部６７_１，６７_２に隙間ｈがある接合光学素子６０が得られる。また、２つの光学基材６１，６２を貼り合わせてできた接合光学素子６０は、中心樹脂厚ｔ_０がｔ_０＝０．５mmであった。また、樹脂層４の光学有効径Ｄ_０（φ１５ｍｍ）における樹脂厚ｔ_３はｔ_３＝０．２５ｍｍであった。

本実施の形態によれば、熱線膨張率の近いプラスチック基材（６１，６２）同士を貼り合わせて、隙間のある接合光学素子６０を得ることができた。
また、光学基材６１を乾燥、光学基材６２を吸水させて貼り合わせている。このため、一方を吸水もしくは乾燥させたものと比較して、位置決め部６７_１，６７_２の隙間ｈをより大きくすることができる。このため、光学基材６１、６２に応力が発生することはない。

［実施の形態７］
（貼り合わせる基材形状）
図２８は、貼り合わせる２つの光学基材７１、７２の断面図であり、図２９は、２つの光学基材７１、７２を貼り合わせた状態の断面図である。また、図３０は、貼り合わせた２つの光学基材がごくわずか離反した状態の接合光学素子７０の断面図である。

図２８に示されるように、光学基材７１は、凹メニスカスレンズ形状をなしている。
この光学基材の７１は、貼り合わせ面７３_１と反貼り合わせ面７４_１とを有している。貼り合わせ面７３_１は、その近似曲率半径Ｒ１ａがＲ１ａ＝１２mmの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面７４_１は、その近似曲率半径Ｒ１ｂがＲ１ｂ＝２０mmの非球面形状をなしている。
この光学基材７１は、中心肉厚ｔ_１がｔ_１＝１mm、外径Ｄ_１がＤ_１＝φ２０mmのプラスチック成形レンズである。

この光学基材７１は、貼り合わせ面７３_１の光学有効径Ｄ_０の外周部に、光軸Ｏ−Ｏと直交する平坦面７６_１を有している。また、この平坦面７６_１の外周部に、斜面の位置決め部７７_１が形成されている。この位置決め部７７_１は、光軸Ｏ−Ｏに対して３０°の角度を有している。

この位置決め部７７_１は、光軸側を向いた面となっており、他方の光学基材７２の有する位置決め部７７_２と面接触する。さらに、位置決め部７７_１の外周部には、光軸と直交する平坦面７８_１が形成されている。

本実施の形態では、光学基材７１の材質として、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂（ユピゼータＥＰ５０００：三菱ガス化学（株）社製）の熱可塑性樹脂を用いた。
光学基材７２は、両凸レンズ形状をなしている。

この光学基材７２は、貼り合わせ面７３_２と反貼り合わせ面７４_２とを有している。貼り合わせ面７３_２は、その近似曲率半径Ｒ２ａがＲ２ａ＝１３mmの非球面形状をなしている。

また、反貼り合わせ面７４_２は、その近似曲率半径Ｒ２ｂがＲ２ｂ＝８０mmの非球面形状をなしている。この光学基材７２は、中心肉厚ｔ_２がｔ_２＝５mm、外径Ｄ_２がＤ_２＝φ２０mmのプラスチック成形レンズである。

光学基材７２の材質として本実施の形態では、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂（ゼオネックス４８０Ｒ：日本ゼオン（株）社製）の熱可塑性樹脂を用いたが、この樹脂は、飽和吸水率が０．０１％以下と非常に小さく、吸水による寸法変化を無視することができる。
（貼り合わせ方法）
図３１は、実施の形態７における貼り合わせ方法の概略をフローチャートで示したものである。貼り合わせ方法の詳細については次に示すとおりである。

光学基材７１を保持する成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）を冷却する。これにより、光学基材７１の基材温度を１０℃以下にする。また、光学基材７２を保持している成形装置（図示せず）の保持部（図示せず）を加熱する。これにより、光学基材７２の基材温度を６０℃以上にする。

この状態で、光学基材７１の貼り合わせ面７３_１に紫外線硬化型樹脂１を所望量吐出する。
そして、図２９のように、この光学基材７１に光学基材７２を近接させる。

このとき、光学基材７２の光学有効径Ｄ_０よりも外側にある位置決め部７７_２が、光学基材７１の位置決め部７７_１に接触するまで紫外線硬化型樹脂１を押延する。
この位置決め部７７_１，７７_２は、接触することで樹脂層４が所望の樹脂厚となる。なお、樹脂層４の外周部には空気層６が形成されている。また、光学基材７１、７２の光軸は、光学基材７１、７２の位置決め部７７_１，７７_２が接触することで高精度に位置決めされる。

さらに、本実施の形態では、紫外線硬化型樹脂１の吐出量は、光学基材７１と光学基材７２が接触し樹脂層４の厚さと２つの光学基材７１，７２の光軸方向の位置が決まった状態で、空間３に充填する量とした。

この状態を保持したまま、一方の光学基材７１を通して下方から紫外線ランプ５により紫外線を照射する。こうして、紫外線により紫外線硬化型樹脂１を樹脂層４にした。この場合の紫外線の中心照度は２５±２ｍＷ／ｃｍ^２、周辺照度は１０±２ｍＷ／ｃｍ^２の山型の照度分布を持つ。この紫外線を２０秒照射した。その後、照度２００±５ｍＷ／ｃｍ^２のほぼ均一な照度分布を持つ紫外線を６０秒照射した。

また、光学基材７１，７２と紫外線硬化型樹脂１との密着性を上げるため、貼り合わせ前に両光学基材７１，７２の貼り合わせ面７３_１，７３_２に対し、プラズマ放電による親水処理を行った後、シランカップリング剤を処理した。

なお、この場合、加熱炉による予備加熱、及び冷却炉による予備冷却を行なうと、加熱・冷却の時間を短縮することができる。
（貼り合わせ後の形状）
図２９のようにして貼り合わせたものを一定時間放置すると、光学基材７１及び光学基材７２は常温（雰囲気温度）に戻る。すると、光学基材７１は、貼り合わせ直後の形状に対して略相似的に大きくなる。一方、光学基材７２は、貼り合わせ直後の形状に対して略相似的に小さくなる。

このため、図３０のように、得られた接合光学素子７０には位置決め部７７_１，７７_２に隙間ｈが生じている。
また、２つの光学基材７１，７２を貼り合わせてできた接合光学素子７０は、樹脂層４の中心樹脂厚ｔ_０がｔ_０＝０．５mmであり、光学有効径Ｄ_０（φ１５ｍｍ）における樹脂厚ｔ_３はｔ_３＝０．２５ｍｍであった。

本実施の形態によれば、吸水しないプラスチック基材（光学基材７２）を用いた場合であっても、位置決め部７７_１，７７_２に隙間ｈのある接合光学素子７０を得ることができた。また、光学基材６１を乾燥、光学基材６２を吸水させて貼り合わせている。

このため、一方を吸水もしくは乾燥させたものと比較して、位置決め部６７_１，６７_２の隙間ｈをより大きくすることができる。このため、光学基材６１、６２に応力が発生することはない。

なお、本実施の形態では、一方の光学基材７１を冷却し、他方の光学基材７２を加熱したが、これに限らない。例えば、光学基材７１を冷却し、光学基材７２を加熱することなく常温のままとしてもよい。また、光学基材７１を冷却することなく常温のままとし、光学基材７２を加熱してもよい。

これにより、いずれの場合も、位置決め部７７_１，７７_２に隙間のある接合光学素子７０を得ることができる。この場合、光学基材７１及び光学基材７２を加熱・冷却するよりも設備が安価ですむ。

なお、本実施の形態で記載した光学基材の形状・材質、樹脂の種類、吸水（乾燥）時の温度や時間等はこれに限定されるものではない。

１・・・紫外線硬化型樹脂
２・・・熱硬化型樹脂
３・・・空間
４・・・樹脂層
５・・・紫外線ランプ
６・・・空気層
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０・・・接合光学素子
１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２，５１，５２，６１，６２，７１，７２・・・光学基材
１３_１，１３_２，２３_１，２３_２，３３_１，３３_２，４３_１，４３_２，５３_１，５３_２，６３_１，６３_２，７３_１，７３_２・・・貼り合わせ面
１４_１，１４_２，２４_１，２４_２，３４_１，３４_２，４４_１，４４_２，５４_１，５４_２，６４_１，６４_２，７４_１，７４_２・・・反貼り合わせ面
５５，６５，７５・・・段差部
１６_１，１６_２，２６，３６_１，３６_２，４６_１，４６_２，５６_１，５６_２，６６_１，６６_２，７６_１，７６_２５８_１，５８_２，６８_１，６８_２，７８_１，７８_２・・・平坦面
１７_１，１７_２，２７_１，２７_２，３７_１，３７_２，４７_１，４７_２，５７_１，５７_２，６７_１，６７_２，７７_１，７７_２・・・位置決め部

Claims (8)

1. 光学有効径よりも外側に位置決め部を持つ少なくとも２枚の光学基材を、エネルギー硬化型樹脂により貼り合せた接合光学素子の製造方法において、
   前記２枚の光学基材の位置決め部同士を接触させる工程と、
   前記２枚の光学基材の光軸に垂直な方向の位置関係を保持したまま、前記２枚の光学基材の位置決め部を離反させる工程と、を有する
   接合光学素子の製造方法。
2. 前記２枚の光学基材の位置決め部を離反させる工程が、
   光軸側に背を向けた面上の位置決め部で接触する事で位置決めを行う一の光学基材の吸水率を上げる工程と、
   光軸側を向いた面上の位置決め部で接触する事で位置決めを行う他の光学基材の吸水率を下げる工程と、のうち少なくとも１つの工程と、
   前記２枚の光学基材を貼り合わせる工程と、
   を有する
   請求項１記載の接合光学素子の製造方法。
3. 前記一の光学基材の吸水率を上げる工程が、
   相対湿度９０％ＲＨ 以上の雰囲気下で行うことである
   請求項２に記載の接合光学素子の製造方法。
4. 前記他の光学基材の吸水率を下げる工程が、
   相対湿度２０％ＲＨ 以下の雰囲気下で行うことである
   請求項２に記載の接合光学素子の製造方法。
5. 前記２枚の光学基材の位置決め部を離反させる工程が、
   光軸側に背を向けた面上の位置決め部で接触する事で位置決めを行う一の光学基材の温度を上げる工程と、
   光軸側を向いた面上の位置決め部で接触する事で位置決めを行う他の光学基材の温度を下げる工程と、のうち少なくとも１つの工程と、
   前記２枚の光学基材を貼り合わせる工程と、を有する
   請求項１記載の接合光学素子の製造方法。
6. 前記一の光学基材の温度を上げる工程が、
   前記一の光学基材の温度を５０℃以上の温度に設定することである
   請求項５に記載の接合光学素子の製造方法。
7. 前記他の光学基材の温度を下げる工程が、
   前記他の光学基材の温度を１０℃以下の温度に設定することである
   請求項５に記載の接合光学素子の製造方法。
8. 光学有効径の外周部に位置決め部を有する少なくとも２つの光学基材と、
   前記少なくとも２つの光学基材と前記位置決め部とによって空間が形成され、
   当該空間内の少なくとも光学有効径内に充填されるエネルギー硬化型樹脂によるレンズ層と、を備え、
   前記位置決め部は、光軸に垂直な方向の位置関係を保持したまま光軸方向に離反していることを特徴とする接合光学素子。
   

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