JP2006220773A - Method of manufacturing optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学素子の製造方法、特に、波長分離・偏光分離プリズムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical element, and more particularly to a method for manufacturing a wavelength separation / polarization separation prism.
従来、光学素子の一つとして、図3(A)に示すように、直角三角柱形状のプリズム2,3の傾斜面どうしを、偏光分離膜4を挟んで接合一体化した立方体形状の偏光ビームスプリッタ1が知られている。偏光分離膜4に代えて波長分離膜を形成してもよい。
Conventionally, as one of optical elements, as shown in FIG. 3A, a cube-shaped polarization beam splitter in which inclined surfaces of
この種の偏光ビームスプリッタ1は、入射光のうち所定の偏光成分を透過するとともに、それ以外の偏光成分を反射する機能を備えている。従って、図3(B)に示すように、光源5から放射された光ビームのうち所定の偏光成分は偏光分離膜4を透過してディスク6を照射する。ディスク6での反射光は偏波面が回転した状態となるため、偏光分離膜4で反射され、受光素子7にて検出される。
This type of
特許文献1には、この種の偏光ビームスプリッタを以下の工程を経て製造することが開示されている。
(a)複数枚の平板状光学部材を準備し、一面に偏光分離膜を形成し、他面にマッチング膜を形成する工程、
(b)45°の傾斜角度で前記光学部材を接着剤を介して階段状に積層して積層体を形成する工程、
(c)接着一体化された積層体を45°の傾斜角度に沿った所定ピッチの複数の平行な切断面にて複数の積層分割体に切断する工程、
(d)切断された各積層分割体の両面を鏡面加工し、その加工面に反射防止膜を形成する工程、
(e)反射防止膜を形成した複数の積層分割体を整合状態で積層して、各積層分割体間をパラフィンにて仮止めする工程、
(f)仮止めされた複数の積層分割体を前記切断面に垂直な切断面に沿って切断して仮止め積層体を形成する工程、
(g)仮止め積層体の切断面の両面を鏡面加工し、その加工面に反射防止膜を形成する工程、
(h)仮止め積層体を前記切断面に垂直な方向に所定の間隔にて切断し、複数のビームスプリッタ連結体を形成する工程、
(i)ビームスプリッタ連結体を加熱してパラフィンを溶解除去して個々のビームスプリッタに分離する工程。
(A) preparing a plurality of flat optical members, forming a polarization separation film on one surface, and forming a matching film on the other surface;
(B) a step of laminating the optical member in a stepped manner with an adhesive at an inclination angle of 45 ° to form a laminate;
(C) a step of cutting the laminated body bonded and integrated into a plurality of laminated divided bodies at a plurality of parallel cut surfaces having a predetermined pitch along a 45 ° inclination angle;
(D) Mirror-finishing both surfaces of each of the laminated divided bodies, and forming an antireflection film on the processed surface;
(E) a step of laminating a plurality of laminated division bodies formed with an antireflection film in an aligned state, and temporarily fixing each laminated division body with paraffin;
(F) a step of cutting the plurality of temporarily laminated laminated bodies along a cut surface perpendicular to the cut surface to form a temporarily fixed laminate;
(G) Mirror-finishing both surfaces of the cut surface of the temporary fixing laminate, and forming an antireflection film on the processed surface;
(H) a step of cutting the temporary fixing laminated body at a predetermined interval in a direction perpendicular to the cut surface to form a plurality of beam splitter coupled bodies;
(I) A step of heating the beam splitter coupled body to dissolve and remove paraffin to separate the individual beam splitters.
しかしながら、前記製造工程によると、反射防止膜の形成(蒸着)が工程(d),(h)のそれぞれで表裏面に2回、計4回が必要であり、蒸着工程数が多いという問題点を有している。しかも、蒸着時の加熱により工程(h)では仮止め材であるパラフィンからアウトガスが発生し、反射防止膜に「ヤケ」、「クモリ」などの不具合を生じるという問題点をも有している。
そこで、本発明の目的は、反射防止膜の形成工程を半減することができ、かつ、反射防止膜に「ヤケ」や「クモリ」などの不具合が生じることのない光学素子の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical element that can halve the process of forming an antireflection film and that does not cause defects such as “burning” and “spider” in the antireflection film. There is.
以上の目的を達成するため、本発明に係る光学素子の製造方法は、
(A)光分離膜が一方の面に成膜された複数の透明媒質からなる平行平板を準備する工程と、
(B)透光性を有する第1の接着剤にて前記平行平板を接着して積層体を形成する工程と、
(C)前記積層体を所定の傾斜角度に沿った所定のピッチで複数の平行な第1の切断方向に沿って複数の積層分割体に切断する工程と、
(D)前記積層分割体の切断面の両面を研磨する工程と、
(E)前記積層分割体の研磨された研磨面どうしを対向させて積層し、第2の接着剤にて仮接着する工程と、
(F)仮接着された複数の積層分割体を積層面に垂直な第2の切断方向に沿って複数の仮接着平板に切断する工程と、
(G)前記仮接着平板の切断面の両面を研磨する工程と、
(H)第2の接着剤を溶解し、前記仮接着平板から長尺状の光学素子連結体とする工程と、
(I)前記光学素子連結体の表面に反射防止膜を成膜する工程と、
(J)前記光学素子連結体を所定の寸法に切断して個々の光学素子に分離する工程と、
を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing an optical element according to the present invention includes:
(A) preparing a parallel plate made of a plurality of transparent media having a light separation film formed on one surface;
(B) a step of forming a laminate by bonding the parallel plates with a first translucent adhesive;
(C) cutting the laminated body into a plurality of laminated division bodies along a plurality of parallel first cutting directions at a predetermined pitch along a predetermined inclination angle;
(D) a step of polishing both surfaces of the cut surface of the laminated divided body;
(E) a step of laminating the polished surfaces of the laminate divided body facing each other, and temporarily bonding with a second adhesive;
(F) cutting a plurality of temporarily bonded laminated division bodies into a plurality of temporarily bonded flat plates along a second cutting direction perpendicular to the laminated surface;
(G) a step of polishing both surfaces of the cut surface of the temporarily bonded flat plate;
(H) dissolving the second adhesive and forming a long optical element assembly from the temporary adhesive flat plate;
(I) forming an antireflection film on the surface of the optical element assembly;
(J) cutting the optical element connector into predetermined optical dimensions and separating them into individual optical elements;
It is provided with.
本発明に係る製造方法において、反射防止膜を成膜する工程(I)では隣接する2面ずつ計2回の蒸着で済み、蒸着工程が半減する。また、成膜工程(I)は平板を仮接着している第2の接着剤を溶解した後に実行するため、蒸着時の加熱によって第2の接着剤からアウトガスが発生することはなく、仮に第2の接着剤にパラフィンを使用したとしても、反射防止膜に「ヤケ」、「クモリ」などの不具合を生じることはない。 In the production method according to the present invention, in the step (I) of forming the antireflection film, the vapor deposition process is reduced by half because the two adjacent surfaces need to be vaporized twice in total. In addition, since the film forming step (I) is performed after the second adhesive that temporarily bonds the flat plate is dissolved, no outgas is generated from the second adhesive due to heating during vapor deposition. Even if paraffin is used as the adhesive of No. 2, there is no problem such as “burning” and “spider” in the antireflection film.
本発明に係る製造方法においては、第1の接着剤として平行平板とほぼ同じ屈折率を有する光硬化型接着剤を使用することが好ましい。また、仮接着工程では、第2の接着剤として光硬化型接着剤を使用し、該接着剤を仮硬化させるようにしてもよい。 In the production method according to the present invention, it is preferable to use a photocurable adhesive having substantially the same refractive index as that of the parallel plate as the first adhesive. In the temporary bonding step, a photocurable adhesive may be used as the second adhesive, and the adhesive may be temporarily cured.
以下、本発明に係る光学素子の製造方法の実施例について、添付図面を参照して説明する。 Embodiments of an optical element manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
以下に示す製造方法は、図3に示したビームスプリッタ1を製造するためのものであり、図1及び図2に示す工程(A)〜(J)の順序で製造される。
The manufacturing method shown below is for manufacturing the
まず、工程(A)では、複数のガラス製平行平板10を準備し、該平行平板10の一方の面に光分離膜(偏光分離膜、波長分離膜)を成膜する。光分離膜とは例えばPBS膜、ダイクロイック膜などである。
First, in step (A), a plurality of glass
工程(B)では、第1の接着剤にて平行平板10を所定の傾斜角度θ(例えば45°)にずらせた状態で接着して積層体11を形成する。この場合、角度θの傾斜面21を形成した治具20を使用すると作業性が良好である。
In the step (B), the laminated
第1の接着剤としては、溶剤に非溶性でかつ透光性を有する材料が好ましく、紫外線硬化型接着剤を好適に使用することができる。また、第1の接着剤は、平行平板10のガラス材とほぼ同じ屈折率を有するものであることが好ましい。
As a 1st adhesive agent, the material which is insoluble in a solvent and has translucency is preferable, and an ultraviolet curable adhesive agent can be used conveniently. The first adhesive preferably has substantially the same refractive index as the glass material of the
なお、工程(B)においては、必ずしも平行平板10を所定の傾斜角度θにずらせた状態で接着する必要はないが、次工程(C)での切断を考慮すると、傾斜角度θにずらせたほうが材料の無駄がない点で有利である。
In the step (B), it is not always necessary to bond the
次に、工程(C)では、積層体11を傾斜角度θに沿った所定のピッチで複数の平行な第1の切断方向(一点鎖線a参照)に沿って複数の積層分割体12(C’参照)に切断する。
Next, in the step (C), the laminated
工程(D)では、積層分割体12の切断面12a,12bを両面研磨する。ここでの研磨は例えばラッピング研磨である。両面を同時に研磨せずに片面ずつ研磨してもよいが、両面研磨のほうが効率的で好ましい。
In the step (D), the
工程(E)では、積層分割体12の研磨された研磨面12a,12bどうしを対向させて積層し、第2の接着剤にて仮接着する。第2の接着剤は仮接着のために使用されて後に除去されるため、透光性を有することは必要ではないが、溶剤に溶ける性質を有することが必要となる。工程(E)では溶解性の紫外線硬化型接着剤を仮硬化させることで積層分割体12を仮接着する。
In the step (E), the
紫外線硬化型接着剤の溶剤としては、例えば炭化水素系洗浄剤を好適に使用することができる。また、仮接着用の接着剤を溶解する剥離剤(溶剤)として、接着剤の種類に応じて水系剥離剤、高温(例えば80℃以上)の水、有機溶剤などを使用してもよい。 As the solvent for the ultraviolet curable adhesive, for example, a hydrocarbon-based cleaning agent can be preferably used. Further, as the release agent (solvent) for dissolving the temporary adhesive, an aqueous release agent, high-temperature (for example, 80 ° C. or higher) water, an organic solvent, or the like may be used depending on the type of the adhesive.
次に、工程(F)では、前記工程(E)で仮接着された複数の積層分割体12を積層面に垂直な第2の切断方向(一点鎖線b参照)に沿って、光分離膜が切断面に含まれないように所定のピッチで複数の仮接着平板13(F’参照)に切断する。
Next, in the step (F), the light separating film is formed along the second cutting direction (see the alternate long and short dash line b) perpendicular to the laminated surface of the plurality of laminated
工程(G)では、仮接着平板13の切断面13a,13bを両面研磨する。ここでの研磨は例えばラッピング研磨である。
In step (G), the
工程(H)では、仮接着平板13を溶剤に浸けて第2の接着剤を溶解し、長尺状のビームスプリッタ連結体14(H’参照)とする。
In the step (H), the temporary adhesive
次に、工程(I)では、ビームスプリッタ連結体14の表面に反射防止膜を成膜する。ここでは、連結体14の隣接する第1面14aと第2面14bに1工程で反射防止膜を蒸着し、さらに、隣接する第3面14cと第4面14dに1工程で反射防止膜を蒸着する。
Next, in step (I), an antireflection film is formed on the surface of the
工程(J)では、ビームスプリッタ連結体14を所定の寸法に切断して個々のビームスプリッタ1に分離する。
In step (J), the beam
以上の工程(A)〜(J)を経ることで、目的とするビームスプリッタ1が得られる。この製造方法において、反射防止膜を成膜する工程(I)では隣接する2面ずつ計2回の蒸着で済み、蒸着工程が半減する。
The
また、成膜工程(I)は仮接着平板13を仮接着している第2の接着剤を溶解する工程(H)の後に実行するため、蒸着時の加熱によって第2の接着剤からアウトガスが発生することはない。本実施例では第2の接着剤に紫外線硬化型接着剤を使用したが、仮にパラフィンを使用したとしても、反射防止膜に「ヤケ」、「クモリ」などの不具合を生じることはない。
In addition, since the film forming step (I) is performed after the step (H) of dissolving the second adhesive temporarily bonding the temporary bonding
(他の実施例)
なお、本発明に係る光学素子の製造方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
(Other examples)
In addition, the manufacturing method of the optical element which concerns on this invention is not limited to the said Example, It can change variously within the range of the summary.
例えば、接着剤としては、紫外線硬化型接着剤以外に、可視光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤などを使用することも可能である。 For example, as the adhesive, a visible light curable adhesive, a thermosetting adhesive, or the like can be used in addition to the ultraviolet curable adhesive.
1…偏光ビームスプリッタ
10…ガラス製平行平板
11…積層体
12…積層分割体
13…仮接着平板
14…ビームスプリッタ連結体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
透光性を有する第1の接着剤にて前記平行平板を接着して積層体を形成する工程と、
前記積層体を所定の傾斜角度に沿った所定のピッチで複数の平行な第1の切断方向に沿って複数の積層分割体に切断する工程と、
前記積層分割体の切断面の両面を研磨する工程と、
前記積層分割体の研磨された研磨面どうしを対向させて積層し、第2の接着剤にて仮接着する工程と、
仮接着された複数の積層分割体を積層面に垂直な第2の切断方向に沿って複数の仮接着平板に切断する工程と、
前記仮接着平板の切断面の両面を研磨する工程と、
第2の接着剤を溶解し、前記仮接着平板から長尺状の光学素子連結体とする工程と、
前記光学素子連結体の表面に反射防止膜を成膜する工程と、
前記光学素子連結体を所定の寸法に切断して個々の光学素子に分離する工程と、
を備えたことを特徴とする光学素子の製造方法。 Preparing a parallel plate made of a plurality of transparent media having a light separation film formed on one surface;
Bonding the parallel flat plates with a first translucent adhesive to form a laminate;
Cutting the laminated body into a plurality of laminated divided bodies along a plurality of parallel first cutting directions at a predetermined pitch along a predetermined inclination angle;
Polishing both surfaces of the cut surface of the laminated laminate;
Laminating the polished surfaces of the laminate divided body facing each other, temporarily bonding with a second adhesive,
Cutting the plurality of temporarily divided laminated pieces into a plurality of temporarily bonded flat plates along a second cutting direction perpendicular to the laminated surface;
Polishing both surfaces of the cut surface of the temporary adhesive flat plate;
Dissolving the second adhesive and converting the temporary adhesive flat plate into an elongated optical element assembly; and
Forming an antireflection film on the surface of the optical element assembly;
Cutting the optical element coupling body into predetermined dimensions and separating them into individual optical elements;
An optical element manufacturing method comprising:
2. The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein in the step of forming the antireflection film, the antireflection film is formed simultaneously on two adjacent surfaces of the optical element.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005032331A JP2006220773A (en) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Method of manufacturing optical element |
US11/349,288 US20060180262A1 (en) | 2005-02-08 | 2006-02-07 | Manufacturing method of optical elements |
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