JP2005202270A - 複合型光学装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ピックアップ装置を構成する部品点数を少なくするとともに、各部品を組み込む際の位相差板の光軸ずれを最小限とすることができる複合型光学装置と、その製造方法を提供することである。
【解決手段】略矩形形状の第１の透明基板と第２の透明基板を、第１の開口部を有する第１の枠状シールを介して貼り合わせ、その第１の開口部から液晶を注入してなる液晶光学素子と、第１の透明基板の表面に、少なくとも１つの第２の開口部を有する第２の枠状シールを介して一体に貼り合わせた位相差板とを具備し、液晶光学素子と位相差板とを接合する第２の枠状シールにより形成される間隙に空気層を密閉して、第２の開口部を封孔する構成とした複合型光学装置とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レーザー光の光軸上に配置して、コマ収差や球面収差等の収差を補正する液晶光学素子と位相差板とを一体とした複合型光学装置およびその製造方法に関する。

ＣＤあるいはＤＶＤ等の光ディスクや、ＭＤあるいはＭＯ等の光磁気ディスク等の記録媒体（ディスク）の情報を読み取ったり、書き込んだりするのに光ピックアップ装置が用いられている。この光ピックアップ装置は、レーザー光源から出射されたレーザー光をディスクに照射して、ディスク表面のトラックに記録された情報を読み取ったり、またはトラックに情報を書き込んだりすることができる装置である。

上述した光ピックアップ装置の構成について以下に詳細に説明する（例えば、特許文献１参照。）。
図１３は、背景技術における光ピックアップ装置の構成と、各部材の機能を合わせて説明するための模式図である。
ここで示す光ピックアップ装置は、レーザー光を出射するためのレーザー光源１と、このレーザー光２を平行光とするコリメートレンズ４と、収差を補正するための液晶光学素子５と、この液晶光学素子５の後段に配し、直線偏光を円偏光とする為の位相差板６と、この円偏光をディスク８に集光させるための対物レンズ７と、ディスク８とを有し、このディスク８からの反射光を光検出器１０で受光できるように構成されている。

まず、単一波長を発振するレーザー光源１から出射したレーザー光２は、コリメートレンズ４で平行光（直線偏光）になり、偏光ビームスプリッター３を通過し、このレーザー光２のコマ収差や球面収差を含む波面収差を光学的に補正するために配置された液晶光学素子５を通り、レーザー光２の直線偏光を円偏光に変換する（１／４波長板として機能する）位相差板６を通った後、対物レンズ７によりディスク８に集光され、そのディスク８に焦点を結ぶ。

さらに、ディスク８から反射されたレーザー光は、対物レンズ７を透過し、位相差板６にて往路と直交する直線偏光に変更された後、液晶光学素子５を通過し、偏光ビームスプリッター３にて光路を変えて集光レンズ９に向かい、光検出器１０にディスク８から反射された復路のレーザー光を集光する。このそのデータを基にディスク８に記録された情報等を読み取ったり、または往路のレーザー光でディスク８面に情報等の書き込みをすることができる。

前述した液晶光学素子５には、図示しない所望の形状に分割された電極形状（前述した波面収差補正をするための透明電極パターン）が形成されており、この分割配置された透明電極パターンにより、この液晶光学素子５に入射する光ビームを局所的に位相変調させる。これにより、ディスク８により発生する波面収差を補正することが可能となる。

また、上述した光ピックアップ装置は、ディスク８により発生する波面収差（主にコマ収差や球面収差）を機械的に補正する光ピックアップ装置に比べ、液晶光学素子５で局所的に位相差量を制御することにより、この波面収差の補正を行っているので、光ピックアップ装置の小型化、波面収差の補正に要する省電化、および装置信頼性に優れた装置とすることができる。

この従来の液晶光学素子を搭載した光ピックアップ装置に於いては、位相差板と液晶光
学素子が別体として構成されており、レーザー光源から出射されるレーザー光の光軸からずれないように配置する必要がある。レーザー光の光軸から各部材がずれてしまうと、非点収差等が発生してしまい、ディスクへの書き込みまたはディスクの情報の読み取りエラーが生じてしまうからである。

このような問題点を少なくするために、位相差板と液晶光学素子を一体とした複合型光学装置を光ピックアップ装置に組み込むことが既に提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

この構成とすることで、光ピックアップ装置に各部材を組み込む際の光軸ずれの問題を最小限に留めることが出来る。また、一体化した複合型光学装置の構成とすることで、光ピックアップ装置を小型にすることが出来るとともに、光ピックアップ装置の組み立て工数を削減することが出来る。

特開平９−１２８７８５号公報（第３頁、第１図） 特開平１３−１０１７００号公報（第６−７頁、第７図）

特許文献２における複合型光学装置の製造方法によれば、液晶光学素子における第２の透明基板の液晶と反対側に接着剤を、例えばスピンコーター、またはスクリーン印刷等の手段を用いて基板表面の全面に塗布した後に、位相差板を貼り付けて一体に構成していた。

しかしながら、ここで気泡を全く発生させずにこの接着剤を硬化させて、液晶光学素子と位相差板を一体に固着させることは、非常に困難である。これら気泡の混入は、上述した構成および製造工程を採用している限り避けられない問題である。

この接着剤に気泡が混入されたままの複合型光学装置を用いて光ピックアップを構成すると、この複合型光学装置に入射するレーザー光が気泡により散乱してしまい、ディスク面の読み取りやディスクへの書き込みエラーとなってしまうおそれがある。

さらに気泡の問題とは別に、上述した構成および製造工程を採用した場合には、接着後に光ピックアップ装置として求められる透過波面収差を得ることが困難であり、装置の品質、歩留まりを悪化させてしまうという問題がある。これは、特に液晶光学素子は、二枚のガラス等の透明基板間に液晶を狭持して形成される素子であるため、他の光学部品（例えば、偏向ビームスプリッターや、対物レンズや、集光レンズや、位相差板）に比べ、素子表面の面精度（反射波面）が悪くなり易い。そのため、位相差板との固着面を接着剤で満たすことにより、接着剤層がレンズとして作用し、複合型光学装置に余分な収差を発生させてしまう。

本願発明の目的は、上記課題を解決し、光ピックアップ装置を構成する部品点数を少なくするとともに、各部品を組み込む際の位相差板の光軸ずれを最小限とすることができる複合型光学装置と、その製造方法を提供することである。

収差補正用の液晶光学素子と位相差板を有する複合型光学装置およびその製造方法の課題を解決するために、下記記載の手段を採用するものである。
本発明の複合型光学装置は、略矩形形状の第１の透明基板と第２の透明基板を、第１の開口部を有する第１の枠状シールを介して貼り合わせ、その第１の開口部から液晶を注入
してなる液晶光学素子と、第１の透明基板の表面に、少なくとも１つの第２の開口部を有する第２の枠状シールを介して一体に貼り合わせた、位相差板とを具備し、液晶光学素子と位相差板とを接合する第２の枠状シールにより形成される間隙に空気層を密閉させて、第２の開口部を封孔する構成としたことを特徴とする。

また、本発明の複合型光学装置は、液晶光学素子における第１の透明基板よりも第２の透明基板を突出させて、その突出した辺の段差部にて、第１の開口部を封孔する構成としたことを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、第１および第２の開口部を、第１の透明基板の対向する辺にそれぞれ設けたことを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、第１および第２の開口部を、第１の透明基板の同一の辺にそれぞれ設けたことを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、開口部を設けた側の第１の透明基板における端辺と、位相差板の端辺とを揃えて配設したことを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、第１および第２の開口部を、第１の透明基板の表面から見て、それぞれ異なる箇所に配設したことを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、位相差板に、複屈折性を有する水晶板を用いたことを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、位相差板に、少なくとも１枚の複屈折性を有する平板を用い、その平板を２枚の透明性の固定基板にて接着剤を介して狭持する構成としたことを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、位相差板に、少なくとも1枚の複屈折性を有する平板を用い、その平板を透明性の固定基板の少なくとも一方の面に配設する構成としたことを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、平板が、水晶板、有機薄膜、または高分子液晶のいずれかであることを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置は、位相差板が、水晶板、有機薄膜、または高分子液晶から選ばれる複数層を積層した配置してなることを特徴とする。

本発明の複合型光学装置の製造方法は、第１の開口部を有する第１の枠状シールを、第１、第２の透明基板を介して貼り合わせ、そこで形成される間隙に、第１の開口部から液晶を封入する液晶光学素子形成工程と、第１の透明基板の表面に、第２の開口部を有する第２の枠状シールを形成する第２の枠状シール形成工程と、第２の枠状シールを介して位相差板を貼り合わせる位相差板貼り合わせ工程と、第２の開口部を封孔して、位相差板と液晶光学素子の間に空気を密閉させる複合型光学装置形成工程とを有することを特徴とする。

また、本発明の複合型光学装置の製造方法は、液晶光学素子の形成工程として、第１または第２の透明基板の一方の面に、第１の枠状シールをマトリックス状に複数個設けた後に、第１、第２の透明基板の他方の透明基板をこの第１の枠状シールを介して貼り合わせ、複数個のセルを同時に形成する一体基板形成工程と、この一体基板からライン状に並ん
だ複数個のセルを切り出す短冊状セル基板形成工程と、この短冊状セル基板における複数個のセルに、液晶を同時に注入して封孔する短冊状液晶光学素子形成工程とを有することを特徴とする。

さらに、本発明の複合型光学装置の製造方法は、第２の枠状シール形成工程と、位相差板貼り合わせ工程と、複合型光学装置形成工程を、短冊状の基板形状のまま短冊状複合型光学装置を形成し、その後にライン状に並んだ個々の複合型光学装置を分離する複合型光学装置分離工程とをさらに有することを特徴とする。

本発明の複合型光学装置によれば、位相差板と液晶光学素子の光軸ずれを個々に精密に調整する必要がない有望な構成とすることができ、光ピックアップ装置自身を小型に構成することができる。また、本発明の複合型光学装置の製造方法を用いれば、気泡の混入がなく波面収差の小さい複合型光学装置を効率よく製造することができ、また不良品の発生を大幅に抑えることができる。

本発明の複合型光学装置は、背景技術に記載した光ピックアップ装置で示した位相差板６と液晶光学素子５を一体にして構成したものである。よって、この光ピックアップ装置に用いている他の構成部材に関しては同一のものであり、各部材の作用も同一であるので、ここでの詳細な説明は割愛し、主に複合型光学素子について詳細に説明をする。

まず、本発明の複合型光学装置の構成について図面に基づいて以下に詳細に説明をする。図１は、複合型光学装置の一構成例を示す断面図および平面図である。
図１の符号１０１は、光ピックアップ装置の主にディスクにより発生する波面収差を補正するための液晶光学素子である。この液晶光学素子１０１は、ガラスなどの透明部材からなる透明基板３００と、この透明基板３００よりも長辺方向のサイズが大きな透明基板３１０とを、第１の枠状シール４５を介して、矩形形状の透明基板３１０の対向する位置にそれぞれ第１の張出部５４と第２の張出部５５を有するように一体に固定されている。この透明基板３００および透明基板３１０によりできた間隙には、第１の張出部５４に設けた第１の開口部（液晶注入口）３０４から、液晶６５が注入され、第１の開口部３０４が、第１の封孔剤４９により封孔されている。以下この封孔形態を、段差封孔と称して説明をする。

そして、第２の張出部５５には、液晶光学素子１０１に外部から信号を供給するための図示しない信号電極部が形成してある。
さらに、この液晶光学素子１０１には、略直角となるように第１の側面５０と第２の側面５１とが精度良く形成されている。この第１の側面５０および第２の側面５２は、光ピックアップ装置に組み込む際の基準端面となり、これにより液晶光学素子の光軸合わせが行われるため、各側面の端面精度はできるだけ精度良く形成することが重要である。

また、液晶光学素子１０１の上には、第２の枠状シール６０を介して、例えば複屈折性を有する水晶板（、位相差フィルム、または高分子液晶）により形成された位相差板６２が固定されている。第２の枠状シール６０に設けられた１つの第２の開口部６１は、第２の封孔剤６３により封孔されており、内部には空気が封じ込めてある。位相差板６２と液晶光学素子１０１との間に第２の開口部６１を介して空気を封じ込めた理由については、後段の実施例１で詳細に説明をする。なお、第２の開口部は、本図面では１つを配した形態を示しているが、必要に応じて複数個を設けても構わない。

更に、液晶光学素子１０１の第１、第２の透明基板３１０，３００には、収差補正用の
透明電極パターン３０が形成されており、第１の枠状シール４５、第２の枠状シール６０は、ともに収差補正で用いる透明電極パターン３０を隠さない位置にそれぞれ形成されている。ここでは、第１の枠状シール４５および第２の枠状シール６０は、異なるパターンで、矩形形状の透明基板３００の異なる表面にそれぞれ形成されている。

この様に、上記構成を用いれば、本発明の複合型光学装置を含む様々な光学部品を、光軸を合わせてそれぞれ配置して、光ピックアップ装置を組み立てる際に、位相差板６２と液晶光学素子１０１の光軸ずれを個々に精密に調整する必要がなくなる。また、本発明の複合型光学装置を用いれば、この部材を搭載した光ピックアップ装置自身を小型とすることが出来る。

また、本発明の複合型光学装置に、１つの波長に対してλ／４位相差板として機能する位相差板６２を用いた例を示したが、２以上の波長に対応可能とした複合型光学装置の広帯域位相差板の３つの構成例について説明をする。
ここで示す広帯域位相差板は、背景技術（図１３を参照）で示した光ピックアップ装置のレーザー光源１から例えばＣＤ用の波長６５５ｎｍ、およびＤＶＤ用の波長７９５ｎｍの異なる波長が出射され、この両波長に対して共にλ／４位相差板として機能するようにした位相差板のことを指し、これを搭載することで、例えばＣＤ／ＤＶＤ兼用の多波長対応の光ピックアップ装置とすることができる。

図２は、複屈折性を有する部材である水晶板２枚で構成された位相差板の第１構成例を示している。
所定の波長に対してλ／４の位相差板として機能する位相差板に、本実施例では複屈折性を有する異方性結晶である水晶板を使用する。ここで用いる位相差板は、高精度に両面を研磨された２枚の水晶板２０１，２０２を、光軸を所定の角度で接着剤２０３により貼り合わせて配置（例えばλ／２位相差板とλ／４位相差板の光軸を４０°〜７０°の角度で重ね合せて配置）した構成となっている。

この様な形態とすることで、異なる波長に対して、λ／４位相差板として機能させることが出来、しかも、高温高湿環境下においても、この位相差板は変形せずに、入射する直線偏向成分に対して常に一定の位相差を与えることが出来る。

次に、複屈折性を有する部材として、前述した第１の構成例における水晶板の代わりに、有機薄膜（位相差フィルム）と固定基板を用いた位相差板からなる第２の構成例について図３を用いて説明をする。
この第２の構成例は、ガラス等の透明部材からなる２枚の固定基板２０４，２０５の間に２枚の位相差フィルム２０６、２０７を、所定の角度で光軸をずらして配置し、これを接着剤２０３を介してサンドイッチした構成を示している。

この第２の構成例は、前述した第１の構成例と比較して、位相差フィルムの材料そのものが安価であることと、水晶板を作製する際の高度な研磨工程が不要であることから、コストの面で大きな優位性がある。その反面、光学特性の熱的安定性や、高温高湿環境下での信頼性の点に問題がある。

次に、第２の構成例の変形例である、１枚の固定基板を用いた位相差板である第３の構成例について図４を用いて説明をする。
図４に示す様に、第３の構成例は、ガラス等の透明部材からなる１枚の固定基板２０８に２枚の位相差フィルム２０９、２１０を接着剤２０３を介して重ね合わせた構成を示している。前述した第２の構成例は、平坦度の良いガラス製の固定基板２０４，２０５の表面のみが露出するため透過波面収差の良いものが得られる。それに対して、この第３の構
成例は、第２の構成例に比べて面精度は劣るが、部品点数および加工の工数が減少し、コスト面で有利である。

また、上述の水晶板、位相差フィルムを用いた位相差板の他にも、高分子液晶を固定基板上に形成した位相差板も実用化されており、前述した第１〜第３の構成例に留まらず、仕様用途に応じて各構成を選択して使用すれば良い。また、第１の構成例では２枚の水晶板を、第２、第３の構成例では２枚の位相差フィルムを用いた例を示したが、各構成例において、水晶板、位相差フィルム、および高分子液晶を任意に組み合わせた形態としても構わない。

ここで、前述した本発明の複合型光学装置の製造方法に沿って、本発明の実施例１について詳細に説明をする。
図５から図７は、ライン状に配置した複数個の液晶光学素子を有する短冊状液晶光学素子の製造方法の一例を示す図面である。本発明の複合型光学装置は、光学部品として高精度な基準側面を持ち、小型の液晶光学素子を製造するため段差封孔法を採用している。

図５は、液晶光学素子を形成する第１の工程を示している。透明基板Ａ３００上には、予め透明電極パターン３０、図示しない配向膜及び第１の枠状シール４５が複数セット形成されている。また、同様に透明基板Ｂ３１０上にも、予め図示しない透明対向電極及び配向膜が形成されている。透明基板Ａ３００及び透明基板Ｂ３１０を、第１の枠状シール４５に混入された接着剤を用いて所定の間隔で貼り合わせることによって、透明基板Ａ３００、透明基板Ｂ３１０及び第１の枠状シール４５で構成される空セルを複数個有する大型の一体基板を作成することができる。

また、図中の符号３０１、３０２及び３０３は、基準側面の位置を決定するためのマークであって、波面収差補正用の透明電極パターン３０及び、この透明電極パターンに信号を供給するための、図示しない引出電極をフォトリソグラフィー法などを用いて形成する際に、同時に形成する。この第１の枠状シール４５の上部開口部は、後に液晶を注入するための注入口３０４となる。

図６（ａ）には、図５の工程に従って形成された一体基板の平面図及び断面図が記載されており、スクライブ法によって、短冊状の複数の空セルを切り出す工程を示している。

図６（ａ）に示すように、符号４０１〜４０５の切断予定線に沿って、硬質工具により、透明基板Ａ３００及びＢ３１０両方にそれぞれ切り込み４１１，４１２、４２１、４２２、４３１、４３２、４４１、４４２、４５１及び４５２を入れ、ブレイカー装置などを用いて破断力を与えて短冊状に透明基板を折割りする。スクライブ法によって、切断面の面精度はそれほど高いものではないが、短時間でかつ安価に行うことができる。

図６（ｂ）には、図６（ａ）で切り出された短冊状片の平面図及び断面図が記載されており、スクライブ法によって、液晶の注入口３０４を露出させるために透明基板Ａ３００の上部のみを切り落として（ハーフスクライブ）、第１の張出部５４を形成する工程を示している。

図６（ｂ）に示すように、符号４０６の切断予定線に沿って、硬質工具により、透明基板Ａ３００のみに切り込み４６１を入れ、ブレイカー装置等を用いて透明基板Ａ３００の上部を切り落とす。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）で透明基板Ａ３００の上部を切り落とした短冊状片の平面図
及び断面図が記載されており、スクライブ法によって、透明電極パターン３０に接続された引出電極３６を露出させるために、透明基板Ａ３００の下部を切り落として（ハーフスクライブ）、第２の張出部５５を形成する工程を示している。

図６（ｃ）に示すように、符号４０７の切断予定線に沿って硬質工具により、透明基板Ａ３００のみに切り込み４７１を入れ、ブレイカー装置等を用いて透明基板Ａ３００の下部を切り落とす。

図７（ａ）は、図６（ｃ）で透明基板Ａ３００の下部を切り落とした短冊状片の平面図及び断面図が記載されており、各空セルの注入口３０４から、液晶を注入する工程を示している。

図７（ｂ）は、図７（ａ）で各空セルに液晶を注入した後、注入口３０４を封孔剤４９で封孔した状態を示している。

図７（ｃ）は、第１の側面５０を作成するために、ダイシング法によって、切断予定線５０１に沿って透明基板Ｂ３１０の上部を切り落とす工程を示している。

切断予定線５０１は、前述したマーク３０１及び３０３に合わせて設定され、ダイシング法によって切断されるので、切断後の第１の側面５０は高い面精度を有し、波面収差補正用の透明電極パターン３０と正確な位置関係を維持している。

ここで、図７（ｃ）の工程前に、各空セルには液晶４４が注入され、封孔剤４９で封孔されていることから、ダイシング法で水を使用してもこのセル内の液晶には何ら影響しない。しかしながら、液晶が注入と封孔がされる前にダイシング法を使用すると、ダイシング法で使用する水がセル内に侵入してしまう。一度セル内に侵入した水は、そこから除去するのが困難であるため、それが次工程に悪影響を及ぼすこととなる。ここまでが液晶光学素子の短冊状液晶光学素子の製造工程である。

次に上記の短冊状液晶光学素子に位相差板を貼り合わせた短冊状複合型光学装置を得るまでの製造工程を、図８（ａ）から図８（ｃ）を用いて説明する。
図８（ａ）は、短冊状液晶光学素子の透明基板Ａ３００に第２の枠状シール６０を形成した状態を示している。

まず、短冊状液晶光学素子の透明基板Ａ３００の表面に球状スペーサ（粒径９．１μｍ）を２ｗｔ％分散させたＵＶ硬化型接着剤をスクリーン印刷法により塗布し、第２の開口部６１を有する第２の枠状シール６０を印刷形成する。この第２の枠状シール６０は、図に示す様に液晶光学素子の収差補正用の透明電極パターン３０が隠れないように、かつ第１の封孔剤４９とは、矩形形状の透明基板Ａ３００の反対側の辺に第２の開口部６１を有する様にパターンを形成する。

ここで第２の開口部６１を有さない枠状シール形状としてしまう場合について説明をする。次工程で、透明基板Ａ３００上に第２の枠状シール６０を介して位相差板６２を重ね合わせる際に、第２の枠状シール６０の幅が例えば０．５ｍｍ以下であると、この枠状シール６０内に密閉される空気層の膨張により、硬化していない接着剤が押し広げられ、部分的に切断されたシールの形状となってしまうことがある。この現象を抑制するために、ここでは予め空気の逃げ道として上記の第２の開口部６１を設けておくことが肝要である。ここでスクリーン印刷法の代わりに、ディスペンサを用いて第２の枠状シール６０を形成しても構わない。

図８（ｂ）は、短冊状液晶光学素子と、位相差板６２を重ね合わせた状態を示している。この工程においては、液晶光学素子の透明基板Ａ３００と、ここで貼り合わせる位相差板６２とを平行に重ね合わせるため、第２の枠状シール６０の接着剤に混ぜる球状スペーサは、なるべく粒径の揃ったものを使用するのが好ましい。そして、両部材を重ね合わせ後に一定の荷重を与えることによって、透明基板Ａ３００と位相差板６２とは、球状スペーサの粒径とほぼ同じだけ間隔を空けた状態で平行に保持することができる。液晶光学素子と位相差板６２を重ね合わせたら、次に紫外線を照射して、第２の枠状シール６０の接着剤を硬化させる。

次に図８（ｃ）に示す様に、上記の開口部６１に封孔剤６３であるＵＶ硬化型接着剤をディスペンサで滴下し、紫外線を照射させてこの封孔剤６３を硬化させる。上記手順によって、透明基板Ａ３００と位相差板６２の間に空気層がある状態で確実に封孔された短冊状複合型光学装置を得ることができる。ここまでで、短冊状複合型光学装置の製造工程が完了する。

図９は上述の短冊状態から、複合型光学装置を個々に切断する工程を示している。図に示すように、液晶の収差補正用の透明電極パターン３０と同時に形成した切断マークからなる切断予定線に沿って、ダイシング法によって、液晶光学素子と位相差板とを一括切断する。個々の複合型光学装置をダイシング法によって切断するので、切断後の第２の側面５１は高い面精度を有し、波面収差補正用の透明電極パターン３０と、位相差板６２の光軸は、正確な位置関係を維持し、直交する外形寸法も正確に形成することが出来る。また、ここでは第２の枠状シール６０内に空気層が密閉されているので、位相差板６２と透明基板Ａ３００との間にある空気層に、ダイシング工程で用いる水が進入することはない。以上で、複合型光学装置の製造工程が完了する。

上述した手順を踏んで、本発明の複合型光学装置を製造すれば、位相差板６２と液晶光学素子１０１の光軸を正確に合わせた状態で、様々な環境下において、位相差板６２、液晶光学素子１０１ともに所望の機能が発揮できるように構成した光学装置とすることが出来る。また、本発明の複合型光学装置を製造すれば、上記効果を備え、短冊状複合型光学装置からダイシングにより個々の複合型光学装置を切り出す際に、空気層に水が内部に侵入しない形態とすることができる。

また、この後に必要に応じて複合型光学装置を洗浄可能な状態にする。さらに、複合型光学装置の完成後においても、空気層があるにも係わらず、この空気層内部への埃の侵入を防ぐことができる。

なお、以上の説明において、短冊状の液晶光学素子に短冊状の位相差板を接着し、個々にダイシング法により切断する方法を説明したが、最初に液晶光学素子を個々にダイシングしてから位相差板を貼り付けても、同様に複合型光学装置を形成することができるし、ダイシング法を用いずに、第１および第２の透明基板３００，３１０の切断をスクライブブレーク法により行うことも出来る。

実施例１の構成（図１参照）では、本発明の複合型光学装置の第１の封孔剤４９と第２の封孔剤６３を、矩形状の透明基板Ａ３００に対して対向する位置にして形成する例を示したが、図１０のように、透明基板Ａ３００の表面から見て、同一辺であり、かつ上下に揃えた箇所に両封孔剤を配設するように形成しても構わない。

本実施例の製造工程は、第１の枠状シール４５の封孔剤４９、および第２の枠状シール６０の封孔剤６３を形成する位置が先の実施例１とは異なっているが、基本的には製造工
程は、実施例１と同様にして行うことができる。

また、本実施例の製造方法を採用すれば、実施例１の効果に加えて、第１、第２の枠状シール４５，６０の形成工程で、スクリーン印刷マスクを兼用して用いることができる。この様に、同じ形状で同じ方向に開口部を有するシール形状にて第１の枠状シール４５、第２の枠状シール６０をそれぞれ形成することが出来るので、実施例１に比べて製造コスト上の利点がある。また、実施例２の形態は、段差封孔する箇所が同一辺であり、かつ重なる位置に設けているので、実施例１に比べて複合型光学装置のサイズをさらに小型化することが可能となる。

更に、第２の実施例の変形例である図１１の様に、第１の封孔剤４９と、第２の封孔剤６３を、段差封孔せずに、液晶光学素子１０３の透明基板表面側から見て、それぞれ異なる箇所に配設した形態としても構わない。この形態の場合は、第１の側面５０として、位相差板６２、透明基板Ａ３００、そして透明基板Ｂ３１０のそれぞれの部材の端辺を揃えて配置することが出来る。

また更に、図には示さないが、第１、第２の封孔剤４９，６３を段差封孔により形成した形態としても構わない。

本発明の複合型光学装置の製造方法は、実施例１、２で説明をした液晶光学素子１０１〜１０３以外の光学部品と位相差板の複合化にも応用することが出来る。図１２にその一例を示す。
図１２に示したピックアップ装置では、偏光ビームスプリッター３と位相差板６を一体化させた構成例を示している。光ピックアップ装置において、特段の収差補正を要さない場合（液晶光学素子を配置する必要がない場合）には、本実施例の構成により光ピックアップ装置を更に小型にすることができる。

また、図に示す様に偏光ビームスプリッター３と位相差板６が一体化されているため、各光学部品を配設する際に光軸調整を容易に行うことが可能になる。この様に、偏光ビームスプリッター３と位相差板６を枠状シール１１および封孔剤１２により本発明の製造方法により複合化することによって、透過波面収差を極力抑えた複合型光学装置を製造することが出来る。

本発明の複合型光学装置の構成例を示す平面図および断面図である。（実施例１） 本発明の複合型光学装置に用いる位相差板の構成例を示した断面図である。 本発明の複合型光学装置に用いる位相差板の他の構成例を示した断面図である。 本発明の複合型光学装置に用いる位相差板の更に他の構成例を示した断面図である。 図１に示す複合型液晶光学素子の製造工程の一部を示す図である。（実施例１） 図１に示す複合型液晶光学素子の製造工程の一部を示す図である。（実施例１） 図１に示す複合型液晶光学素子の製造工程の一部を示す図である。（実施例１） 図１に示す複合型光学装置の製造工程の一部を示す図である。（実施例１） 図１に示す複合型光学装置の製造工程の一部を示す図である。（実施例１） 本発明の複合型光学装置の他の構成例を示す平面図および断面図である。（実施例２） 本発明の複合型光学装置の更に他の構成例を示す平面図および断面図である。（実施例３） 本発明の複合型光学装置の技術を、光ピックアップ装置に応用した例を示す図面である。（実施例４） 液晶光学素子を用いた従来の光ピックアップ装置を示す図である。

符号の説明

１ レーザー光源
２ レーザー光
３ 偏向ビームスプリッター
４ コリメートレンズ
５ 液晶光学素子
６ 位相差板
７ 対物レンズ
８ ディスク
９ 集光レンズ
１０ 光検出器
１１ 枠状シール
１２ 封孔剤
３０ 透明電極パターン
４５ 第１の枠状シール
４９ 第１の封孔剤
５０ 第１の側面
５１ 第２の側面
５４ 第１の張出部
５５ 第２の張出部
６０ 第２の枠状シール
６１ 第２の開口部
６２ 位相差板
６３ 第２の封孔剤
６５ 液晶
１０１〜１０３ 液晶光学素子
３００，３１０ 透明基板
３０１，３０２，３０３ マーク
３０４ 第１の開口部
４０１〜４０７、５０１ 切断予定線
４１１〜４７１ 切り込み

Claims (14)

1. 略矩形形状の第１の透明基板と第２の透明基板を、第１の開口部を有する第１の枠状シールを介して貼り合わせ、その第１の開口部から液晶を注入してなる液晶光学素子と、前記第１の透明基板の表面に、少なくとも１つの第２の開口部を有する第２の枠状シールを介して一体に貼り合わせた位相差板とを具備し、
   前記液晶光学素子と前記位相差板とを接合する前記第２の枠状シールにより形成される間隙に空気層を密閉して、前記第２の開口部を封孔する構成としたことを特徴とする複合型光学装置。
2. 前記液晶光学素子における前記第１の透明基板よりも前記第２の透明基板を突出させて、その突出した辺の段差部にて、前記第１の開口部を封孔する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の複合型光学装置。
3. 前記第１および第２の開口部を、前記第１の透明基板の対向する辺にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の複合型光学装置。
4. 前記第１および第２の開口部を、前記第１の透明電極の同一の辺にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の複合型光学装置。
5. 前記開口部を設けた側の前記第１の透明基板における端辺と、前記位相差板の端辺とを揃えて配設したことを特徴とする請求項４に記載の複合型光学装置。
6. 前記第１および前記第２の開口部を、前記第１の透明基板の表面から見て、それぞれ異なる箇所に配設したことを特徴とする請求項４または５に記載の複合型光学装置。
7. 前記位相差板は、複屈折性を有する水晶板であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の複合型光学装置。
8. 前記位相差板は、少なくとも１枚の複屈折性を有する平板を、２枚の透明性の固定基板にて接着剤を介して狭持した構成であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の複合型光学装置。
9. 前記位相差板は、少なくとも１枚の複屈折性を有する平板を、透明性の固定基板の少なくとも一方の面に配設した構成であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の複合型光学装置。
10. 前記平板は、水晶板、有機薄膜、または高分子液晶のいずれかであることを特徴とする請求項８または９に記載の複合型光学装置。
11. 前記位相差板は、水晶板、有機薄膜、または高分子液晶から選ばれる複数層を積層して配置してなることを特徴とする請求項８または９に記載の複合型光学装置。
12. 液晶光学素子と、この液晶光学素子に位相差板を一体に貼り合わせた複合型光学装置の製造方法において、
    第１の開口部を有する第１の枠状シールを、第１、第２の透明基板を介して貼り合わせ、そこで形成される間隙に、前記第１の開口部から液晶を封入する液晶光学素子形成工程と、
    前記第１の透明基板の表面に、第２の開口部を有する第２の枠状シールを形成する第２の枠状シール形成工程と、
    前記第２の枠状シールを介して位相差板を貼り合わせる位相差板貼り合わせ工程と、
    前記第２の開口部を封孔して、前記位相差板と前記液晶光学素子の間に空気を密閉する複合型光学装置形成工程と、
    を有することを特徴とする複合型光学装置の製造方法。
13. 前記液晶光学素子の形成工程は、
    前記第１または第２の透明基板の一方の面に、前記第１の枠状シールをマトリックス状に複数個設けた後に、前記第１、第２の透明基板の他方の透明基板を前記第１の枠状シールを介して貼り合わせ、複数個のセルを同時に形成する一体基板形成工程と、
    この一体基板からライン状に並んだ複数個のセルを切り出す短冊状セル基板形成工程と、
    この短冊状セル基板における複数個のセルに、液晶を同時に注入して封孔する短冊状液晶光学素子形成工程と、
    を有することを特徴とする請求項１２に記載の複合型光学装置の製造方法。
14. 前記第２の枠状シール形成工程と、前記位相差板貼り合わせ工程と、前記複合型光学装置形成工程を、短冊状の基板形状のまま短冊状複合型光学装置を形成し、その後にライン状に並んだ個々の複合型光学装置を分離する複合型光学装置分離工程と、
    をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の複合型光学装置の製造方法。

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