JP2001021839A - 板状光学素子及びその製造方法 - Google Patents
板状光学素子及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 八角形のもので光デバイスの小型化を図ると
共に、ロー付けにより永久磁石の内径に確実に固定可能
な板状光学素子を広面積な板状の光学材料から効率よく
複数個取りする。 【解決手段】 板状の光学材料１０を縦，横に切断する
切断線Ｃ１…，Ｃ２…の交点Ｐ１，Ｐ２…を中心とする
真円形または楕円形のいずれか円形の抜き穴１１，１２
…を板面に設け、その抜き穴１１，１２…を設けた光学
材料１０の板面を縦，横に切断し、交互に連続する各四
つの直線辺と円弧辺とから略八角形の外郭形状を呈する
板状光学素子を複数個取りする。
共に、ロー付けにより永久磁石の内径に確実に固定可能
な板状光学素子を広面積な板状の光学材料から効率よく
複数個取りする。 【解決手段】 板状の光学材料１０を縦，横に切断する
切断線Ｃ１…，Ｃ２…の交点Ｐ１，Ｐ２…を中心とする
真円形または楕円形のいずれか円形の抜き穴１１，１２
…を板面に設け、その抜き穴１１，１２…を設けた光学
材料１０の板面を縦，横に切断し、交互に連続する各四
つの直線辺と円弧辺とから略八角形の外郭形状を呈する
板状光学素子を複数個取りする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファラデー回転
子，偏光子，検光子として用いられる板状光学素子の改
良及びその製造方法に関するものである。
子，偏光子，検光子として用いられる板状光学素子の改
良及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光アイソレータ，光サーキュレ
ータ，ＷＤＭ，磁界センサー，光スイッチ等の光デバイ
スを構成するには板状光学素子としてファラデー回転
子，偏光子，検光子が組み付けられている。これらの板
状光学素子を製造するには、生産性を向上するべく、各
素子に必要な特性を有する広面積な板状の光学材料を切
断することにより複数個取りすることが行われている。
ータ，ＷＤＭ，磁界センサー，光スイッチ等の光デバイ
スを構成するには板状光学素子としてファラデー回転
子，偏光子，検光子が組み付けられている。これらの板
状光学素子を製造するには、生産性を向上するべく、各
素子に必要な特性を有する広面積な板状の光学材料を切
断することにより複数個取りすることが行われている。
【０００３】その板状光学素子としては、広面積な板状
の光学材料を縦，横に切断した四角形のものが知られて
いる(特開昭６４−７９７２１号)。この四角形のもの
は、光学材料の無駄が生じなくて全てを有効利用できる
ところから好ましい。
の光学材料を縦，横に切断した四角形のものが知られて
いる(特開昭６４−７９７２１号)。この四角形のもの
は、光学材料の無駄が生じなくて全てを有効利用できる
ところから好ましい。
【０００４】その光学素子を組み付けて構成する光デバ
イスには光が入出射する有効径（デバイスの開口部）が
あり、板状光学素子としては最小有効径より大きく形成
しなければならない。このため、四角形のものでは対角
線部分が最小有効径の√２倍の大きさとなって永久磁石
の径内に組み付けることにより光デバイスを小型なもの
に構成するのに妨げとなる。
イスには光が入出射する有効径（デバイスの開口部）が
あり、板状光学素子としては最小有効径より大きく形成
しなければならない。このため、四角形のものでは対角
線部分が最小有効径の√２倍の大きさとなって永久磁石
の径内に組み付けることにより光デバイスを小型なもの
に構成するのに妨げとなる。
【０００５】また、その光学素子を組み付けて光学デバ
イスを構成するには光学素子を永久磁石の径内に固定す
る必要があり、これには接着剤による固定乃至はＡｕ／
Ｓｎのロー材によるメタル固定が適用される。然し、接
着剤による固定は接着剤の劣化等から信頼性に欠けるた
め、一般的にはロー材によるメタル固定が適用されてい
る。
イスを構成するには光学素子を永久磁石の径内に固定す
る必要があり、これには接着剤による固定乃至はＡｕ／
Ｓｎのロー材によるメタル固定が適用される。然し、接
着剤による固定は接着剤の劣化等から信頼性に欠けるた
め、一般的にはロー材によるメタル固定が適用されてい
る。
【０００６】そのロー付けにより四角形のものを固定す
ると、コーナーの固定部分と辺の固定部分との面積の差
が大きいため、光学材料とロー材との熱膨張差が大き
く、クラック等が光学材料に生じ易いことにより歩留り
の低下を招く。
ると、コーナーの固定部分と辺の固定部分との面積の差
が大きいため、光学材料とロー材との熱膨張差が大き
く、クラック等が光学材料に生じ易いことにより歩留り
の低下を招く。
【０００７】その四角形のものの他に、板状光学素子を
四角形以上の多角形、即ち、六角形，八角形に形成する
ことが提案されている（特許第２８３８１５３号）。こ
れらの形状は、光デバイスの小型化，ロー付けに伴う熱
膨張の緩和には有効である。
四角形以上の多角形、即ち、六角形，八角形に形成する
ことが提案されている（特許第２８３８１５３号）。こ
れらの形状は、光デバイスの小型化，ロー付けに伴う熱
膨張の緩和には有効である。
【０００８】然し、その板状の光学材料を六角形に加工
するには切断の都合上、広面積な板材を０°より１２０
°ずつ回転させる必要があることから加工に手間を要す
る。また、光学材料の端材が多く生じ、歩留りが四角形
の６０％程度であるため、歩留りが低くてコスト高なも
のになる。
するには切断の都合上、広面積な板材を０°より１２０
°ずつ回転させる必要があることから加工に手間を要す
る。また、光学材料の端材が多く生じ、歩留りが四角形
の６０％程度であるため、歩留りが低くてコスト高なも
のになる。
【０００９】八角形のものは板状の光学材料を四角形に
切断し、次いで、コーナー四個所を斜めにカットする二
次加工が必要である。このため、六角形に加工する場合
よりも加工に手間を要すると共に、光学材料の端材が多
く生じてコスト高なものになる。
切断し、次いで、コーナー四個所を斜めにカットする二
次加工が必要である。このため、六角形に加工する場合
よりも加工に手間を要すると共に、光学材料の端材が多
く生じてコスト高なものになる。
【００１０】その板状光学素子を組み付ける永久磁石に
は、内径を円形に形成するものと、板状光学素子の外郭
形状と合致する断面形状に形成するものとがある。この
永久磁石の内径に対し、八角形のものは外郭形状との隙
間が少なく、偏光子，検光子として光軸方向に重なり合
わない領域が少ないことから戻り光を十分に遮断できる
利点を有する。
は、内径を円形に形成するものと、板状光学素子の外郭
形状と合致する断面形状に形成するものとがある。この
永久磁石の内径に対し、八角形のものは外郭形状との隙
間が少なく、偏光子，検光子として光軸方向に重なり合
わない領域が少ないことから戻り光を十分に遮断できる
利点を有する。
【００１１】然し、その八角形のものを永久磁石の内径
にロー付けするときには外郭形状との隙間が少ないこと
により、ロー溜りを十分に取れない。このため、ロー付
けによる板状光学素子の固定不良を生ずる虞がある。
にロー付けするときには外郭形状との隙間が少ないこと
により、ロー溜りを十分に取れない。このため、ロー付
けによる板状光学素子の固定不良を生ずる虞がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、主として八
角形のもので光デバイスの小型化を図ると共に、ロー付
けにより永久磁石の内径に確実に固定可能な板状光学素
子を提供することを目的とする。
角形のもので光デバイスの小型化を図ると共に、ロー付
けにより永久磁石の内径に確実に固定可能な板状光学素
子を提供することを目的とする。
【００１３】また、本発明は広面積な板状の光学材料か
ら板状光学素子を効率よく複数個取り可能な板状光学素
子の製造方法を提供することを目的とする。
ら板状光学素子を効率よく複数個取り可能な板状光学素
子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
板状光学素子においては、交互に連続する各四つの直線
辺と円弧辺とから外郭形状を略八角形に形成することに
より構成されている。
板状光学素子においては、交互に連続する各四つの直線
辺と円弧辺とから外郭形状を略八角形に形成することに
より構成されている。
【００１５】本発明の請求項２に係る板状光学素子の製
造方法においては、板状の光学材料を縦，横に切断する
切断線の交点を中心とする真円形または楕円形のいずれ
か円形の抜き穴を板面に設け、その抜き穴を設けた光学
材料の板面を縦，横に切断し、交互に連続する各四つの
直線辺と円弧辺とから略八角形の外郭形状を呈する板状
光学素子を複数個取りするようにされている。
造方法においては、板状の光学材料を縦，横に切断する
切断線の交点を中心とする真円形または楕円形のいずれ
か円形の抜き穴を板面に設け、その抜き穴を設けた光学
材料の板面を縦，横に切断し、交互に連続する各四つの
直線辺と円弧辺とから略八角形の外郭形状を呈する板状
光学素子を複数個取りするようにされている。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して説明す
ると、図１，図２はファラデー回転子，偏光子，検光子
として用いられるいずれの板状光学素子１を構成するの
にも好適な外郭形状を示す。この外郭形状は、交互に連
続する各四つの直線辺１ａ〜１ｄと円弧辺１ｅ〜１ｈと
から略八角形の外郭形状に形成されている。
ると、図１，図２はファラデー回転子，偏光子，検光子
として用いられるいずれの板状光学素子１を構成するの
にも好適な外郭形状を示す。この外郭形状は、交互に連
続する各四つの直線辺１ａ〜１ｄと円弧辺１ｅ〜１ｈと
から略八角形の外郭形状に形成されている。
【００１７】そのうち、ファラデー回転子を構成する場
合、ファラデーガラス，磁性ガーネット結晶，Ｃｄ−Ｍ
ｎ−Ｔｅ−Ｈｇ結晶等が板状の光学材料として用いられ
る。また、偏光子，検光子を構成する場合、偏光ガラス
或いはルチル・カルサイト・ニオブ酸リチウム等の複屈
折材料を母材とし、偏光ビームスプリッタ等の蒸着膜を
形成したものが板状の光学材料として用いられる。
合、ファラデーガラス，磁性ガーネット結晶，Ｃｄ−Ｍ
ｎ−Ｔｅ−Ｈｇ結晶等が板状の光学材料として用いられ
る。また、偏光子，検光子を構成する場合、偏光ガラス
或いはルチル・カルサイト・ニオブ酸リチウム等の複屈
折材料を母材とし、偏光ビームスプリッタ等の蒸着膜を
形成したものが板状の光学材料として用いられる。
【００１８】その板状光学素子を製造するには、図３で
示すように板状の光学材料１０を縦，横に切断する切断
線Ｃ１…，Ｃ２…の交点Ｐ１，Ｐ２…を中心とする円形
の抜き穴１１，１２…を板面に設け、この抜き穴１１，
１２…を設けた光学材料の板面を縦，横に切断すること
により、交互に連続する各四つの直線辺１ａ〜１ｄと円
弧辺１ｅ〜１ｈとから略八角形の外郭形状を呈するもの
を複数個取りできる。
示すように板状の光学材料１０を縦，横に切断する切断
線Ｃ１…，Ｃ２…の交点Ｐ１，Ｐ２…を中心とする円形
の抜き穴１１，１２…を板面に設け、この抜き穴１１，
１２…を設けた光学材料の板面を縦，横に切断すること
により、交互に連続する各四つの直線辺１ａ〜１ｄと円
弧辺１ｅ〜１ｈとから略八角形の外郭形状を呈するもの
を複数個取りできる。
【００１９】その円形の抜き穴１１，１２…（符号とし
ては１１のみ図示）の形成手段としては、ダイヤモンド
ドリル，レーザー，超音波，エッチング等を適用でき
る。形状的には、図４で示すような真円形或いは図５で
示すような楕円形のいずれにも形成できる。この抜き穴
１１，１２…を形成し、光学材料１０の板面を縦，横に
切断することにより抜き穴１１，１２…の１／４に相当
する円弧辺１ｅ〜１ｈを形成する。
ては１１のみ図示）の形成手段としては、ダイヤモンド
ドリル，レーザー，超音波，エッチング等を適用でき
る。形状的には、図４で示すような真円形或いは図５で
示すような楕円形のいずれにも形成できる。この抜き穴
１１，１２…を形成し、光学材料１０の板面を縦，横に
切断することにより抜き穴１１，１２…の１／４に相当
する円弧辺１ｅ〜１ｈを形成する。
【００２０】その円弧辺１ｅ〜１ｈは、図１で示すよう
に３６０°を均等割りした４５°間隔で直線辺１ａ〜１
ｄと共に相交互に連続するよう形成できる。これに代え
て、図２で示すように小さな曲率の円弧辺１ｅ〜１ｈで
直線辺１ａ〜１ｄと長さとして同等或いは相対的に短い
ものに形成することもできる。
に３６０°を均等割りした４５°間隔で直線辺１ａ〜１
ｄと共に相交互に連続するよう形成できる。これに代え
て、図２で示すように小さな曲率の円弧辺１ｅ〜１ｈで
直線辺１ａ〜１ｄと長さとして同等或いは相対的に短い
ものに形成することもできる。
【００２１】その具体例として全体バランスから図２で
示す八角形状のもので例示すると、ファラデー回転子の
母材としてガーネット単結晶を用い、また、偏光子，検
光子の母材として偏光ガラスを用い、ドリル径０．８ｍ
ｍのダイヤモンドドリルを用いて真円形の抜き穴を縦，
横２ｍｍピッチで設け、これを縦，横２ｍｍピッチで切
断することにより、縦，横２ｍｍ，コーナー部のＲ０．
８ｍｍ，有効径φ１．７ｍｍのファラデー回転子または
偏光子，検光子が得られる。
示す八角形状のもので例示すると、ファラデー回転子の
母材としてガーネット単結晶を用い、また、偏光子，検
光子の母材として偏光ガラスを用い、ドリル径０．８ｍ
ｍのダイヤモンドドリルを用いて真円形の抜き穴を縦，
横２ｍｍピッチで設け、これを縦，横２ｍｍピッチで切
断することにより、縦，横２ｍｍ，コーナー部のＲ０．
８ｍｍ，有効径φ１．７ｍｍのファラデー回転子または
偏光子，検光子が得られる。
【００２２】その他に、ファラデー回転子の母材として
ガーネット単結晶を用い、また、偏光子，検光子の母材
として偏光ビームスパッタ膜を蒸着により設けたガラス
基板を用い、レーザ径０．６ｍｍのレーザを用いて真円
形の抜き穴を縦，横１．５ｍｍピッチで設け、これを
縦，横１．５ｍｍピッチで切断することにより、縦，横
１．５ｍｍ，コーナー部のＲ０．６ｍｍ，有効径φ１．
３ｍｍのファラデー回転子または偏光子，検光子が得ら
れる。
ガーネット単結晶を用い、また、偏光子，検光子の母材
として偏光ビームスパッタ膜を蒸着により設けたガラス
基板を用い、レーザ径０．６ｍｍのレーザを用いて真円
形の抜き穴を縦，横１．５ｍｍピッチで設け、これを
縦，横１．５ｍｍピッチで切断することにより、縦，横
１．５ｍｍ，コーナー部のＲ０．６ｍｍ，有効径φ１．
３ｍｍのファラデー回転子または偏光子，検光子が得ら
れる。
【００２３】このように略八角形の板状光学素子を製造
するときには、その略八角形の形状から光デバイスを小
型に構成可能なものにできるばかりでなく、広面積な板
状の光学材料に対して複数個の抜き穴形成と縦，横の切
断処理とを一括で施すことにより複数の板状光学素子を
一度に得られる。このため、総合的に捉えれば、コスト
ダウンを図れて光デバイスを安価なものに構成可能な板
状光学素子が得られる。
するときには、その略八角形の形状から光デバイスを小
型に構成可能なものにできるばかりでなく、広面積な板
状の光学材料に対して複数個の抜き穴形成と縦，横の切
断処理とを一括で施すことにより複数の板状光学素子を
一度に得られる。このため、総合的に捉えれば、コスト
ダウンを図れて光デバイスを安価なものに構成可能な板
状光学素子が得られる。
【００２４】その板状光学素子１を永久磁石２の径内に
組付け固定するときには、図６で示すように永久磁石２
の内径を円形に形成するものであっても、また、図７で
示すように八角に形成するものであっても、この永久磁
石２の内側面に対して略八角形の円弧辺１ｅ〜１ｈによ
り相対的に大きな隙間を取れる。
組付け固定するときには、図６で示すように永久磁石２
の内径を円形に形成するものであっても、また、図７で
示すように八角に形成するものであっても、この永久磁
石２の内側面に対して略八角形の円弧辺１ｅ〜１ｈによ
り相対的に大きな隙間を取れる。
【００２５】その隙間はロー溜りとして用い得るため、
板状光学素子１を永久磁石２の径内に確実にロー付け固
定できる。このロー付け強度は八角形状のもので、通常
行なわれる底面ロー付けでは１６００ｇ／ｍｍ２程度で
あるのに対し、本発明のものは側面ロー付けも加わるこ
とから２２００ｇ／ｍｍ２以上にできる。
板状光学素子１を永久磁石２の径内に確実にロー付け固
定できる。このロー付け強度は八角形状のもので、通常
行なわれる底面ロー付けでは１６００ｇ／ｍｍ２程度で
あるのに対し、本発明のものは側面ロー付けも加わるこ
とから２２００ｇ／ｍｍ２以上にできる。
【００２６】
【発明の効果】以上の如く、本発明の請求項１に係る板
状光学素子に依れば、交互に連続する各四つの直線辺と
円弧辺とから外郭形状を略八角形に形成することによ
り、ロー溜りとして用い得る相対的に大きな隙間を永久
磁石の内側面との間に略八角形の円弧辺で取れるため、
永久磁石の径内に確実にロー付け固定できて信頼性の高
い光デバイスを構成することができる。
状光学素子に依れば、交互に連続する各四つの直線辺と
円弧辺とから外郭形状を略八角形に形成することによ
り、ロー溜りとして用い得る相対的に大きな隙間を永久
磁石の内側面との間に略八角形の円弧辺で取れるため、
永久磁石の径内に確実にロー付け固定できて信頼性の高
い光デバイスを構成することができる。
【００２７】本発明の請求項２に係る板状光学素子の製
造方法に依れば、板状の光学材料を縦，横に切断する切
断線の交点を中心とする真円形または楕円形のいずれか
円形の抜き穴を板面に設け、その抜き穴を設けた光学材
料の板面を縦，横に切断し、交互に連続する各四つの直
線辺と円弧辺とから略八角形の外郭形状を呈する板状光
学素子を複数個取りすることにより、板状光学素子とし
て光デバイスを小型に構成可能にできるばかりでなく、
広面積な板状の光学材料に対して複数個の抜き穴形成と
縦，横の切断処理とを一括で施すことから複数の板状光
学素子を一度に得られるため、コストダウンを図れて光
デバイスを安価に構成することができる。
造方法に依れば、板状の光学材料を縦，横に切断する切
断線の交点を中心とする真円形または楕円形のいずれか
円形の抜き穴を板面に設け、その抜き穴を設けた光学材
料の板面を縦，横に切断し、交互に連続する各四つの直
線辺と円弧辺とから略八角形の外郭形状を呈する板状光
学素子を複数個取りすることにより、板状光学素子とし
て光デバイスを小型に構成可能にできるばかりでなく、
広面積な板状の光学材料に対して複数個の抜き穴形成と
縦，横の切断処理とを一括で施すことから複数の板状光
学素子を一度に得られるため、コストダウンを図れて光
デバイスを安価に構成することができる。
【図１】本発明の一例に係る板状光学素子を示す平面図
である。
である。
【図２】本発明の別例に係る板状光学素子を示す平面図
である。
である。
【図３】本発明に係る板状光学素子の製造方法を示す説
明図である。
明図である。
【図４】本発明に係る板状光学素子の製造方法で設けら
れる一例の抜き孔を示す平面図である。
れる一例の抜き孔を示す平面図である。
【図５】本発明に係る板状光学素子の製造方法で設けら
れる別例の抜き孔を示す平面図である。
れる別例の抜き孔を示す平面図である。
【図６】本発明に係る板状光学素子を永久磁石に組み付
けて構成する一例の光デバイスを示す説明図である。
けて構成する一例の光デバイスを示す説明図である。
【図７】本発明に係る板状光学素子を永久磁石に組み付
けて構成する別例の光デバイスを示す説明図である。
けて構成する別例の光デバイスを示す説明図である。
１ａ〜１ｄ 板状光学素子の直線辺 １ｅ〜１ｈ 板状光学素子の円弧辺 ２ 永久磁石 １０ 板状の光学材料 １１，１２… 抜き孔 Ｃ１…，Ｃ２… 切断線 Ｐ１，Ｐ２… 切断線の交点
Claims (2)
- 【請求項１】 ファラデー回転子，偏光子，検光子とし
て用いられる板状光学素子であって、交互に連続する各
四つの直線辺と円弧辺とから外郭形状を略八角形に形成
したことを特徴とする板状光学素子。 - 【請求項２】 広面積な板状の光学材料からファラデー
回転子，偏光子，検光子として用いられる略八角形の板
状光学素子を複数個取りするのに適用する板状光学素子
の製造方法であって、板状の光学材料を縦，横に切断す
る切断線の交点を中心とする真円形または楕円形のいず
れか円形の抜き穴を板面に設け、その抜き穴を設けた光
学材料の板面を縦，横に切断し、交互に連続する各四つ
の直線辺と円弧辺とから略八角形の外郭形状を呈する板
状光学素子を複数個取りするようにしたことを特徴とす
る板状光学素子の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11192754A JP2001021839A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 板状光学素子及びその製造方法 |
| CA002378119A CA2378119A1 (en) | 1999-07-07 | 2000-07-07 | Platy optical element and production method therefor |
| EP00944319A EP1197781A4 (en) | 1999-07-07 | 2000-07-07 | ASSEMBLED OPTICAL ELEMENT AND RELATED MANUFACTURING PROCESS |
| US10/019,665 US6692810B1 (en) | 1999-07-07 | 2000-07-07 | Flat optical element and production method therefor |
| PCT/JP2000/004530 WO2001004686A1 (fr) | 1999-07-07 | 2000-07-07 | Elements optiques lamellaires et leur procede de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11192754A JP2001021839A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 板状光学素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021839A true JP2001021839A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16296504
Family Applications (1)
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