CN112624622A - 光学坯件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学坯件，即便经过可靠性试验也不易产生龟裂等。光学坯件的平面形状为四方形状，具有第一主面及与所述第一主面为相反侧的第二主面。光学坯件包括：C面加工部，形成于四个角部；以及R面加工部，形成于C面加工部与将第一主面和第二主面相连的侧面交叉的部位。优选侧面的全部或一部分经C面加工或R面加工。

Description

光学坯件

技术领域

本发明涉及一种用于电子光学机器等且包含晶体或光学玻璃等的光学滤光片等的光学坯件，且尤其涉及一种经倒角的光学坯件。

背景技术

对于光学滤光片等光学零件，通常进行倒角作业以使角部不破损。倒角作业通常有将角部切割为直线状的C倒角作业、和将角部切割为圆弧状的R倒角作业。从成本和作业工序的观点来看，不对光学坯件的所有角部(四个角部)实施R倒角作业。在对光学坯件的主面进行研磨时，预先进行C倒角而降低角部破损的可能性。

但是，若在将光学坯件的主面研磨后，为了进一步提高光学坯件的品质而实施热冲击(热激(heat shock))测试，则有时光学坯件会产生龟裂。具有这种龟裂的光学坯件成为不良品，成本变高，因而要求设法实现下述情况，即：即便对经研磨的光学坯件实施热冲击测试等可靠性试验，也不易产生龟裂。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2011-27923号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本实施方式所要解决的问题点在于提供一种光学坯件，即便经过可靠性试验也不易产生龟裂等。

[解决问题的技术手段]

本实施方式是一种光学坯件，平面形状为四方形状，具有第一主面及与所述第一主面为相反侧的第二主面。光学坯件包括：C面加工部，形成于四个角部；以及R面加工部，形成于C面加工部与将第一主面和第二主面相连的侧面交叉的部位。

而且，优选为R面加工部的曲率R相对于C面加工部的长度L的L：R为1：0.05至1：0.15的范围。

而且，优选为光学坯件的侧面的表面粗糙度为2.7μm以下。

进而优选为侧面的全部或一部分经C面加工或R面加工。

[发明的效果]

本实施方式的光学坯件有即便经过可靠性试验也不易产生龟裂的优点。

附图说明

图1的(a)为光学坯件10的侧面图，图1的(b)为光学坯件10的正面图。

图2的(a1)及图2的(a2)为光学坯件10的侧面的局部放大图，图2的(b)为光学坯件10的正面的局部放大图。

图3为表示从光学坯件的制造到可靠性试验的流程图。

图4的(a)为表示和C倒角与R倒角的比率有关的破损率的图表。图4的(b)为表示和侧面的表面粗糙度有关的破损率的图表。

[附图标记说明]

10：光学坯件

11a：第一主面

11b：第二主面

13(13a～13d)：C倒角加工部(C面加工部)

13r：R倒角加工部(R面加工部)

15(15a～15d)：侧面

CA：C倒角

L：长度

RA：R倒角

RB：曲率半径

S31～S35：步骤

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，本发明的范围不限于以下说明的实施方式。而且各图中，配线或搭载垫等绘制得较实际更厚，以帮助理解。

＜光学坯件的结构＞

本实施方式中，将矩形形状的光学坯件10的长边方向设为X轴方向，将短边方向设为Y轴方向，将与X轴方向及Y轴方向垂直的厚度方向设为Z轴方向来进行说明。此时，本实施方式中说明的光学坯件10为长方形状，但也可为正方形。

图1的(a)及图1的(b)所示的光学坯件10例如为AT切等的晶体板、光学玻璃板、LT(钽酸锂)板、LN(铌酸锂)板。光学坯件10作为制品或零件而通常用于选择波长的光学滤光片、使光偏振的偏光板、释放热的散热板等用途。

光学坯件10的大小或厚度并无特别限制，图1的(a)及图1的(b)所示的光学坯件例如具有X轴方向30mm、Y轴方向20mm的长度，厚度(Z轴方向)为0.4mm。如图1的(a)所示，光学坯件10具有第一主面11a及第二主面11b。而且，如图1的(b)所示，存在具有光学坯件10的长边的侧面15a、具有光学坯件10的长边的侧面15d及具有光学坯件10的短边的侧面15b、具有光学坯件10的短边的侧面15c。第一主面11a及第二主面11b根据用途等而实施必要的研磨处理，加工成规定的面粗糙度。此外，以下的说明中，有时也称为从第一主面11a连接第二主面11b的侧面15a、侧面15b、侧面15c、侧面15d。

光学坯件10在具有光学坯件10的长边的侧面15a与具有光学坯件10的短边的侧面15b交叉的角部具有C倒角加工部13a，在具有光学坯件10的长边的侧面15a与具有光学坯件10的短边的侧面15c交叉的角部具有C倒角加工部13b，在具有光学坯件10的长边的侧面15d与具有光学坯件10的短边的侧面15b交叉的角部具有C倒角加工部13c，在具有光学坯件10的长边的侧面15d与具有光学坯件10的短边的侧面15c交叉的角部具有C倒角加工部13d。C倒角加工部13a为较其他C倒角加工部13b～13d更小的倒角，例如为削去1mm的C1倒角。C倒角加工部13b～C倒角加工部13d为削去2mm的C2倒角。C倒角加工部13a是为了看出如AT切等的晶体板那样在切割方向具有特性的光学坯件10的朝向而设置。

图2的(a1)及图2的(a2)为图1的(a)的由圆点线所包围的区域的放大图。如图2的(a1)所示，关于光学坯件10的侧面15a、侧面15b、侧面15c、侧面15d，可在第一主面11a及第二主面11b之间进行R倒角RA。而且，如图2的(a2)所示，关于光学坯件10的侧面15a、侧面15b、侧面15c、侧面15d，也可在第一主面11a及第二主面11b之间进行C倒角CA。所述R倒角RA或C倒角CA可对侧面15a、侧面15b、侧面15c及侧面15d全部进行修整，也可仅对侧面15a及侧面15d进行修整。此外，如后述那样，侧面15a、侧面15b、侧面15c及侧面15d或其一部分优选经研磨修整而表面粗糙度Ra值修整为2.7μm以下。

图2的(b)为图1的(b)的由圆点线所包围的区域的放大图。如图2的(b)所示，关于光学坯件10的C倒角加工部13d，在C倒角加工部13d与具有光学坯件10的短边的侧面15c交叉的部位设有R倒角加工部13r，并且在C倒角加工部13d与具有光学坯件10的长边的侧面15d交叉的部位设有R倒角加工部13r。关于所述C倒角加工部13d的长度L与R倒角加工部13r的曲率半径RB的关系，将使用图4来说明。

＜光学坯件的制造及试验＞

图3为表示从光学坯件的制造到可靠性试验的流程图。准备可制造几百片以上的光学坯件10的大小的光学板(未图示)。将所述光学板切割而准备矩形的光学坯件(步骤S31)。所述光学坯件10的厚度t1例如为0.5mm。

针对所述矩形的光学坯件，如图1的(b)所示，进行C倒角加工部13a、C倒角加工部13b、C倒角加工部13c及C倒角加工部13d的处理。接下来，如图2的(b)所示，针对C倒角加工部13a、C倒角加工部13b、C倒角加工部13c及C倒角加工部13d，进行R倒角加工部13r的处理(步骤S32)。进而，如图2的(a1)及图2的(a2)所示，也可实施R倒角RA或C倒角CA。此外，为了形成这些C倒角加工部13a、13b、13c及13d以及R倒角加工部13r，针对多数片所述矩形的光学坯件，将相互的主面彼此贴合而制成块。接下来，利用规定粒度的研磨剂来研磨所述块的侧面。通过所述研磨而形成C倒角加工部13a、C倒角加工部13b、C倒角加工部13c及C倒角加工部13d以及R倒角加工部13r，并且将C倒角加工部13a、C倒角加工部13b、C倒角加工部13c及C倒角加工部13d以及R倒角加工部13r的表面粗糙度Ra设为所需的表面粗糙度。

经C倒角及R倒角的光学坯件是以第一主面11a及第二主面11b成为规定的表面粗糙度以及厚度t2成为例如0.4mm的方式进行研磨(步骤S33)。

针对光学坯件，对第一主面11a或第二主面11b的至少一者进行涂布处理(步骤S34)。涂布处理例如为反射膜的涂布或红外线截止的涂布等，涂布的种类并无特别限制。这样完成光学坯件10。此外，视光学坯件10的用途不同，有时也不进行涂布。

然后，对光学坯件10进行可靠性试验(步骤S35)。本实施方式中，可靠性试验为热冲击(热激)测试。热冲击测试为对光学坯件10给予破坏应力、及产生破坏的程度的温度差的测试。可推定，在所述热冲击测试中不产生破损的光学坯件10为可耐受长期间的经时变化的制品。将所述热冲击测试中未产生龟裂等破损的光学坯件10作为制品而出货。

此外，本次热冲击测试的条件为下述条件，即：将光学坯件放置在加热器(热板)上，从室温起在1分钟以内将光学坯件加热到178℃～180℃并保持2分钟，然后将所述光学坯件瞬间投入至水温20℃的纯水中。所述试验条件虽然为实际制品不会遭遇的相当严格的条件，但为了进行严格评价而采用。

＜由热冲击测试所致的破损率＞

如图3的步骤S35中所说明，由热冲击测试导致一部分光学坯件10产生龟裂等破损。所述龟裂等破损是在侧面15a、侧面15b、侧面15c或侧面15d或者C倒角加工部13a、C倒角加工部13b、C倒角加工部13c或C倒角加工部13d产生。发明者变更C倒角加工部13(13a～13d)与R倒角加工部13r的比率，调查所述变更所致的热冲击测试后的破损率。而且，发明者变更侧面15a、侧面15b、侧面15c及侧面15d的面粗糙度，调查所述变更所致的热冲击测试后的破损率。以下，图4的(a)及图4的(b)所示的图表为光学坯件10是玻璃材料时的实验例。

图4的(a)为变更C倒角加工部13与R倒角加工部13r的比率时的图表。所述图表的纵轴为破损率，图表的横轴为C倒角加工部13的长度L与R倒角加工部13r的半径的比率。各比率的光学坯件(样本)的个数为20个。例如，若图2的(b)所示的C倒角加工部13d为C2倒角，即长度L＝2mm，R倒角加工部13r的半径为0.2mm，则R/C的比率为0.10(L：R＝1：0.10)。

如图4的(a)的图表所示，若仅为C倒角加工，则破损率为37％，若实施R倒角加工部13r，则破损率减少。在R/C的比率超过0.00且为0.05以下(L：R＝1：超过0.00且小于0.05)的情况下，破损率为32％，在R/C的比率超过0.05且为0.10以下(L：R＝1：超过0.05且小于0.10)的情况下，破损率为26％。而且，在R/C的比率超过0.10且为0.15以下(L：R＝1：超过0.10且小于0.15)的情况下，破损率为19％，在R/C的比率超过0.15且为0.20以下(L：R＝1：超过0.15且小于0.20)的情况下，破损率为11％。此处，越增大R面加工部13r，破损率越变小，但会耗费事先进行倒角加工的成本。另一方面，根据图4的(a)，若R/C的比率为0.10～0.15，则破损率与仅进行C加工的情况相比减半。本次热冲击测试采用实际制品的情况下不易产生的严苛条件，可认为，若为在所述严苛的试验条件下破损率减半的水平，则实际制品不会产生破损问题，作为制品而良好。因此，本实施方式中，R/C的比率的优选范围为0.10～0.15。此外，根据图4的(a)可认为，可谓R/C的比率的进而优选的范围为0.15～0.20，但即便未达此种程度，也可获得本实施方式的效果。

图4的(b)为变更侧面15a、侧面15b、侧面15c及侧面15d的表面粗糙度Ra(以下有时简称为面粗糙度)时的图表。所述图表的纵轴为破损率，图表的横轴为面粗糙度。此外，面粗糙度从左往右有1.2μm～3.0μm、0.9μm～2.7μm、0.6μm～1.8μm、0.5μm～1.0μm、0.3μm～0.5μm、0.2μm～0.4μm及0.1μm～0.3μm的范围。其原因在于，这些分别是以2.0μm、1.5μm、1.0μm、0.7μm、0.4μm、0.3μm、0.3μm及0.2μm的面粗糙度为目标而制造，但实际制造出的光学坯件的侧面的面粗糙度出现偏差。各比率的光学坯件(样本)的个数为20个。

如图4的(b)的图表所示，随着侧面15a、侧面15b、侧面15c及侧面15d的面粗糙度变小，破损率减少。以面粗糙度2.0μm为目标而进行制造的1.2μm～3.0μm的情况下，破损率为23％，以面粗糙度1.5μm为目标而制造的0.9μm～2.7μm的情况下，破损率为7％。以下，以面粗糙度1.0μm以下为目标而制造的光学坯件的破损率小于10％。因此可确认，以面粗糙度1.5μm为目标而制造的面粗糙度2.7μm以下的光学坯件的破损率急剧降低。

此处，越减小表面粗糙度Ra，破损率越变小，但会耗费事先进行倒角研磨时的加工成本。另一方面，根据图4的(b)，若表面粗糙度Ra为0.9μm～2.7μm，则与表面粗糙度Ra为1.2μm～3.0μm的情况相比，破损率降低至约三分之一。本次热冲击测试采用实际制品的情况下不易产生的严苛条件，可认为，若为在所述严苛的试验条件下破损率降低至三分之一的水平，则实际制品不会产生破损问题，作为制品而良好。因此，本实施方式中，C倒角加工部及R倒角加工部的表面粗糙度Ra优选2.7μm以下。更具体来说，根据图4的(b)，直到表面粗糙度Ra为0.3μm～0.5μm的水平为止，破损率为6左右，因而C倒角加工部和R倒角加工部的表面粗糙度Ra也可为2.7μm～0.3μm以下。此外，根据图4的(b)，若表面粗糙度Ra为0.4μm以下，则与表面粗糙度Ra为1.2μm～3.0μm的情况相比，破损率降低至约十分之一，因而可谓C倒角加工部与R倒角加工部的表面粗糙度Ra的进而优选的范围为0.4μm以下，但即便未达此种程度，也可获得本实施方式的效果。

Claims (4)

1.一种光学坯件，其特征在于，平面形状为四方形状，具有第一主面及与所述第一主面为相反侧的第二主面，且包括：

C面加工部，形成于所述光学坯件的四个角部；以及

R面加工部，形成于所述C面加工部与将所述第一主面与所述第二主面相连的侧面交叉的部位。

2.根据权利要求1所述的光学坯件，其中，

所述R面加工部的曲率R相对于所述C面加工部的长度L的L：R为1：0.05至1：0.15的范围。

3.根据权利要求1所述的光学坯件，其中，

所述光学坯件的所述侧面的面粗糙度为2.7μm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学坯件，其中，

所述侧面的全部或一部分经C面加工或R面加工。

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