JP2007249130A

JP2007249130A - 平板状光学部材、光学デバイスの製造方法、及び光学デバイス

Info

Publication number: JP2007249130A
Application number: JP2006076345A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kinoshita; 明広木下
Original assignee: Miyazaki Epson Corp
Current assignee: Miyazaki Epson Corp
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2007-09-27

Abstract

【課題】光学膜の存在に起因して個々のガラス平板部材が反りを起こすことによってガラ
ス平板部材間を接着する接着剤の膜厚が不均一となり、その結果最終的に得られる光学デ
バイス内に残される上記接着剤の膜厚のバラツキに起因した光学特性の悪化を防止する。
【解決手段】対向する第１面５１ａと第２面５１ｂを備えた平板状光学基板５１と、該平
板状光学基板の第１面に複数の光学薄膜を積層することにより形成された光学膜と、該光
学膜５２からの圧縮応力によって該平板状光学基板が該第１面側に突状、或いは凹状に反
りを起こすことを防止するために該平板状光学基板の第２面に成膜した反り矯正膜５３と
、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビームスプリッタ等の光学デバイスの製造工数の削減と、材料の無駄をなく
して製造歩留を大幅に高めて低コスト化を実現することができる平板状光学部材、光学デ
バイスの製造方法、及び光学デバイスに関する。

周知のように光学デバイスとしてのビームスプリッタは、図５（ａ）に示すように２
つの三角柱状のガラスプリズム２、３の傾斜面同士を、偏光分離膜（ビームスプリッタ膜
）４を介して接着剤を用いて接合することにより立方体に構成したものであり、同図（ｂ
）に示すようにビームスプリッタ１は光源５からの光のうちの所定の偏光成分を透過する
一方で、それ以外の偏光成分を反射する機能を備えている。この例では、光源５から出射
された第１の直線偏光の光９は偏光分離膜４を透過し、１／４波長板８を通過する際に位
相が９０°ずれるので第１の円偏光の光１０となって光ディスク６面に照射され、ディス
ク面上のピットで反射した光は、前記第１の円偏光の光１０とは回転方向が逆の第２の円
偏光の光１１となって、前記１／４波長板８へ入射し位相が９０°ずれて前記第１の直線
偏光とは直交関係となる第２の直線偏光の光１２となるので、偏光分離膜４にて反射して
受光素子７にて受光される。

本出願人は、特許文献１において、高屈折材料と低屈折材料、例えばＴｉＯ₂とＳｉＯ₂
の各光学薄膜を交互に数十層積層することにより形成される偏光分離膜を矩形の板ガラス
の片面に成膜したガラス平板部材を用いたビームスプリッタ等の光学デバイスの製造方法
を提案した。この発明によれば、板ガラスの片面に偏光分離膜を形成した構造の複数のガ
ラス平板部材を、各ガラス平板部材の端縁が４５度の傾斜角度をもって位置ずれするよう
に階段状に積層、接着した後で、この積層体を４５度の傾斜に沿って複数個に切断分割す
るという工程を経るビームスプリッタ等の光学デバイスの製造工程において、個片に分割
した後の煩雑な鏡面加工を行わずに、所要面に鏡面加工が施されたビームスプリッタを得
ることができる。
しかし、この従来例に係るビームスプリッタの製造方法にあっては、板ガラスの片面上
に数十層の薄膜から成る偏光分離膜を備えているため、板ガラスと偏光分離膜との熱膨張
率差に起因して発生する偏光分離膜の圧縮応力によって板ガラスが偏光分離膜側に凹状に
反りを起こし易い状態にある。具体的には偏光分離膜の膜厚が５．６μｍの場合には約０
．３０ｍｍの反り量となり、膜厚が３．９７μｍの場合には約０．１４ｍｍの反り量とな
る。

図６は偏光分離膜１０２側に反りが発生したガラス平板部材１００を階段状に積層して
接着剤１０５によって接合した状態を示す略図である。このように個々のガラス平板部材
１００に反りが発生すると、図６に示すようにガラス平板部材同士を接着した時に接着剤
１０５の厚みが一定にならず、接合面に沿った接着剤層に厚みむらが発生する。
特に、ＤＶＤ用の光ピックアップ装置や、高速記録再生装置や、二層ディスクに対応し
た記録再生装置に使用されるビームスプリッタを製造するためのガラス平板部材１００に
あっては、板ガラス１０１の片面に偏光分離膜１０２として光学薄膜を６０層〜７０層積
層したものを使用するため、膜厚が大きくなり反り量も増大する。このため、このガラス
平板部材１００を階段状に積層した場合には、接着剤１０５の厚みのバラツキも大きくな
る。この接着剤１０５は図５に示した偏光分離膜４としてビームスプリッタ１内に残るた
め、ビームスプリッタの光学特性に悪影響を及ぼす。具体的には、ガラス平板部材１００
を構成する板ガラス１０１と接着剤１０５とは屈折率が異なるので、接着剤厚みがプリズ
ム２、３間の接合面全体に渡って均一でない場合には、厚みの異なる箇所を光が通過する
際に屈折を起こし、厚みが均一な箇所を通過してきた正規の出射光の光路との間に角度が
生じ、記録再生精度を悪化させる原因となる。具体的には非点収差を発生することにより
光ディスク上のピットに照射される光中にずれを有した成分が含まれるので、ジッタ不良
を招くこととなる。
このように反りを有したガラス平板部材を用いて製作されたビームスプリッタは出荷前
に光学特性についての検査を厳重化せざるを得ないため、生産性が低下するという問題を
生じる。
特開２０００−１４３２６４公報

以上のように板ガラスの片面に比較的厚みの大きい光学膜を備えたガラス平板部材を積
層して接着してから切断分割し、更に切断分割された積層体に所要の加工を順次施すこと
により最終的にビームスプリッタ等の光学デバイスを完成させる製造方法にあっては、ガ
ラス平板部材が光学膜の圧縮応力によって反りを起こしやすいため、最終的に得られる光
学部品内の接着剤層の膜厚が均一化せず、光学特性が悪化するという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、板ガラスの片面に所定の光学膜を成膜した複数のガ
ラス平板部材を、各ガラス平板部材の端縁が４５度の傾斜角度をもって位置ずれするよう
に階段状に積層、接着した後で、この積層体を上記４５度の傾斜に沿って複数個に切断分
割するという工程を経るビームスプリッタ等の光学デバイスの製造工程において、前記光
学膜の存在に起因して個々のガラス平板部材が反りを起こすことによってガラス平板部材
間を接着する接着剤の膜厚が不均一となり、その結果最終的に得られる光学デバイス内に
残される上記接着剤の膜厚のバラツキに起因した光学特性の悪化を防止することにある。

上記課題を解決する為、本発明に係る平板状光学部材は、対向する第１面と第２面を備
えた平板状光学基板と、該平板状光学基板の第１面に形成された光学膜と、該光学膜から
の応力によって該平板状光学基板が該第１面側に凹状、或いは凸状に反りを起こすことを
防止するために該平板状光学基板の第２面に成膜した反り矯正膜と、を備えたことを特徴
とする。

平板状光学基板と、この光学基板の片面に成膜される光学膜との熱膨張率に差がある場
合にはこの光学膜によって生成される圧縮応力、或いは引張り応力により、光学基板は光
学膜側に凹状、或いは凸状に反り（湾曲）を起こす。反りを起こした状態の平板状光学部
材を複数枚積層して接着してから切断、仮接着、成膜等々の処理を順次実施することによ
って最終的に複数の光学デバイスを得る場合には、反りを起こした平板状光学部材間に介
在する接着剤の厚みにばらつきが発生することによって当該光学デバイスの光学特性が悪
化するという不具合をもたらす。本発明では、平板状光学基板の一方の面に成膜した光学
膜による応力をキャンセルするに足る応力を発生させることができる応力を生成する反り
矯正膜を該平板状光学基板の他方の面に成膜したので、反りをなくすることができ、最終
的に得られる光学デバイス内の接着剤の膜厚を均一化し、光学特性を安定させることがで
きる。光学デバイスが光ディスク記録再生装置の光ピックアップに用いられる場合には、
特に記録再生装置の記録再生精度向上の要請に応じて光学デバイスについても要求される
仕様のレベルが高くなるため、このような接着剤の膜厚の不均一に起因して発生する非点
収差は、不良品率を高める原因となる。これに対して本発明では、接着剤の膜厚の不均一
化を確実に防止できるので、厳密な検査工程も不要となり、生産性を向上できる。

また、本発明に係る平板状光学部材は、対向する第１面と第２面を備えた平板状光学基
板と、該平板状光学基板の第１面に形成された偏光分離膜と、該偏光分離膜からの圧縮応
力によって該平板状光学基板が該第１面側に凹状に反りを起こすことを防止するために該
平板状光学基板の第２面に成膜した反り矯正膜と、を備えたことを特徴とする。
平板状光学基板の第１面に形成される光学膜が偏光分離膜である場合には、圧縮応力に
よって偏光分離膜側に基板が凹状に反りを起こすので、この応力をキャンセルするに足り
る圧縮応力を生成することができる反り矯正膜を第２面に成膜する。
また、本発明に係る平板状光学部材は、上記記反り矯正膜は、ＳｉＯ₂膜であることを
特徴とする。
また、本発明に係る平板状光学部材は、前記反り矯正膜が透光性である場合には、その
屈折率は、前記平板状光学基板の屈折率と略同等であることを特徴とする。

また、本発明に係る光学デバイスの製造方法は、上記平板状光学部材を用いて、２つの
直角三角柱形状のプリズムの傾斜面同士を接着剤により接合一体化した光学デバイスを製
造する方法において、複数枚の矩形の平板状光学基板を各平板状光学基板の端縁を結ぶ平
面と平板状光学基板の板面との間の形成角度が４５度の傾斜角度となるように平板状光学
基板の面方向位置を順次ずらして階段状に積層し且つ接着剤により各平板状光学基板間を
接合する積層体形成工程と、上記積層体形成工程において一体化された積層体を、上記４
５度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
る切断工程と、上記切断工程により形成された各積層分割体の切断面を鏡面加工する鏡面
加工工程と、上記切断工程により分割された複数の積層分割体の鏡面同士が対向するよう
に整合状態で積層して、各積層分割体間を仮止め材にて仮止めする仮止め工程と、仮止め
材にて仮止めされた複数の積層分割体を、上記切断工程における切断面と直交する切断面
にて切断して仮止め積層体を形成する分断工程と、上記分断工程により得られた仮止め積
層体の切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、上記仮止め積層体を上記切断面と直交する
方向に所定の間隔にて切断することにより、複数の光学デバイスが仮止め材を介して直列
に連結された光学デバイス連結体を形成する工程と、上記光学デバイス連結体を構成する
仮止め材を溶解除去して個々の光学デバイスに分離する分離工程と、から成ることを特徴
とする。
反りを有しない平板状光学部材を用いて上記の各工程を実施することにより、最終的に
得られる光学デバイス内に含まれる接着剤の膜厚を均一化することが可能となる。

本発明に係る光学デバイスの製造方法は、請求項２乃至４の何れか一項に記載の平板状
光学部材を用いて、２つの直角三角柱形状のガラスプリズムの傾斜面同士を、上記偏光分
離膜、及び上記反り矯正膜を挟んで上記接着剤により接合一体化した立方体形状のビーム
スプリッタの製造方法において、上記第１面である上面に上記偏光分離膜を有すると共に
上記第２面である下面に上記反り矯正膜を有した上記平板状光学基板としての複数枚の矩
形ガラス平板を各ガラス平板の端縁を結ぶ平面とガラス板面との間の形成角度が４５度の
傾斜角度となるように各ガラス平板の面方向位置を順次ずらして階段状に積層し且つ上記
接着剤によりガラス平板間を接合する積層体形成工程と、上記積層体形成工程において一
体化された積層体を、上記４５度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切断工程と、上記切断工程により形成された各積層分割体
の切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、上記切断工程により分割された複数の積層分割
体の鏡面同士が対向するように整合状態で積層して、各積層分割体間を仮止め材にて仮止
めする仮止め工程と、仮止め材にて仮止めされた複数の積層分割体を、上記切断工程にお
ける切断面と直交する切断面にて切断して仮止め積層体を形成する分断工程と、上記分断
工程により得られた仮止め積層体の切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、上記仮止め積
層体を上記切断面と直交する方向に等間隔に切断することにより、複数のビームスプリッ
タが仮止め材を介して直列に連結されたビームスプリッタ連結体を形成する工程と、上記
ビームスプリッタ連結体を構成する仮止め材を溶解除去して個々の立方体状のビームスプ
リッタに分離する分離工程とから成ることを特徴とする。
反りを有しない平板状光学部材を用いて上記の各工程を実施することにより、最終的に
得られるビームスプリッタ内に含まれる接着剤の膜厚を均一化することが可能となる。

また、本発明に係る光学デバイスの製造方法は、上記仮止め工程の前に、上記各積層分
割体の両端縁に位置する鋭角部を所要量切断除去する工程を介在させたことを特徴とする
。
また、本発明に係る光学デバイスの製造方法は、上記接着剤としてＵＶ接着剤を用いた
ことを特徴とする。
また、本発明に係る光学デバイスの製造方法は、上記仮止め材としてパラフィンを用い
たことを特徴とする。
また、本発明に係る光学デバイスは、請求項１乃至４の何れか一項に記載の平板状光学
部材を用いて製造される２つの直角三角柱形状のプリズムの傾斜面同士を接合一体化した
光学デバイスであって、一方の上記プリズムの傾斜面には上記偏光分離膜を備え、他方の
上記プリズムの傾斜面には上記反り矯正膜を備え、両傾斜面間を上記接着剤にて接着した
ことを特徴とする。

以下、本発明を図面に示した形態例により詳細に説明する。
図１（ａ）乃至（ｄ）、及び図２（ａ）乃至（ｇ）は光学デバイスの一例としてのビー
ムスプリッタの製造方法を説明する為の工程図であり、各分図の左図は正面縦断面図、右
図は右側面図である。また、図３は図１、図２に対応する製造工程のフロー図である。
この実施形態は、図５に示した如く、２つの直角三角柱形状のガラスプリズムの傾斜面
同士を、偏光分離膜を挟んで接合一体化した立方体形状のビームスプリッタ（光学デバイ
ス）の製造方法、及びこの製造方法の実施に使用する平板状光学部材、更にはこの製造方
法により製造されるビームスプリッタに関するものである。

まず、図１（ａ）は光学デバイスの一例としてのビームスプリッタを製造する工程にお
いて使用する平板状光学部材の一例としてのガラス平板部材を準備する工程を示す図であ
り、且つガラス平板部材の正面図、及び側面図である。ガラス平板部材（平板状光学部材
）５０は、対向する第１面５１ａ及び第２面５１ｂを備えた板ガラス（平板状光学基板）
５１と、板ガラス５１の第１面５１ａに複数の光学薄膜を積層することにより形成された
偏光分離膜（光学膜）５２と、偏光分離膜５２からの圧縮応力によって板ガラス５１が第
１面側に凹状に反りを起こすことを防止して板ガラスをフラットに保持するために板ガラ
ス５１の第２面５１ｂに成膜した反り矯正膜５３と、を備えている。
板ガラス５１としては、例えば白板ガラス、ＢＫ７、Ｂ２７０等を用いることができる
。

偏光分離膜５２は、高屈折材料と低屈折材料、例えばＴｉＯ₂とＳｉＯ₂の各薄膜を交互
に複数層積層することにより形成される膜である。反り矯正膜５３は圧縮応力を生成して
板ガラスを偏光分離膜面側に凹状に湾曲させる性質を有する。
反り矯正膜５３は、偏光分離膜５２と反対側の第２面に適正な膜厚で成膜されることに
より両膜の圧縮応力バランスを確保して板ガラス（例えば、白板ガラス）をフラットに矯
正することを目的としている。従って、ビームスプリッタに使用する反り矯正膜５３は透
明であり、且つ板ガラスとほぼ同等の屈折率（白板ガラス：１．５２、ＢＫ：１．５１）
を有する材質であればよい。例えば、ＳｉＯ₂（屈折率：１．４６）は圧縮応力を生成す
る性質を有する透明体であるため、反り矯正膜の材質として適している。
なお、反り矯正膜５３に光透過特性が要求されない場合にはその屈折率を考慮する必要
がないことは勿論である。

前述のように偏光分離膜５２の膜厚と板ガラスの反り量との関係は、例えば偏光分離膜
の膜厚が５．６μｍの場合に反り量は約０．３０ｍｍ、偏光分離膜の膜厚が３．９７μｍ
の場合には反り量は約０．１４ｍｍとなるのに対して、反り矯正膜５３の膜厚が３．５μ
ｍの場合の板ガラスの反り量は約０．３０ｍｍとなり、反り矯正膜５３ｎ膜厚が２μｍの
場合の板ガラスの反り量は約０．１４ｍｍとなる。なお、これらの数値は一例に過ぎず、
板ガラスの板厚によって変化する数値である。
このように反り矯正膜５３の材質、膜厚（積層数）は、板ガラスの第１面５１ａに形成
される偏光分離膜５２が生成する圧縮応力をキャンセルするに足る同等の圧縮応力を逆向
きに生成することにより板ガラスをフラット化するように設定する。
なお、板ガラス（平板状光学基板）５１の第１面に形成される光学膜が引張り応力を生
成する材質である場合にはガラス基板は光学膜側に凸状に湾曲することとなるが、この場
合には第２面側に同等の引張り応力を生成する反り矯正膜を成膜することとなる。
いずれの場合も反り矯正膜の屈折率は、平板状光学基板の屈折率と同等となるように設
定する。

次に、本発明の光学デバイスの製造方法についてビームスプリッタの製造方法を一例と
して、図１（ａ）乃至（ｄ）、及び図２（ａ）乃至（ｇ）に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明の製造方法に使用するガラス平板部材の構成を示す正面図、及び右
側面図であり、このガラス平板部材（平板状光学部材）５０は均一厚みの矩形状の板ガラ
ス（平板状光学基板）５１の上面（第１面）に偏光分離膜（光学膜）５２を形成するとと
もに、下面（第２面）に反り矯正膜５３を形成した構成を備えている。本発明方法では、
このように全く同一の構成を備えたガラス平板部材５０を複数枚使用する。図３の（１）
、（２）は図１（ａ）に対応しており、上下両面をポリッシュにより鏡面加工した板ガラ
ス５１の上下両面に対して夫々図３（２）に示すように偏光分離膜５２と反り矯正膜５３
を形成する工程を示している。

図１（ｂ）は積層体形成工程を示す図であり、治具６０を用いて水平面に対して４５度
の傾斜角度でガラス平板部材を積層する状態を示している。即ち、治具６０は、水平な板
状のベース６０ａと、このベース６０ａの水平な上面から４５度の傾斜角度で上方に傾斜
して固定された傾斜側壁６０ｂ等とから成り、偏光分離膜５２を上向きにしたガラス平板
部材５０をベース６０ａの上面に順次積層する。この際に、各ガラス平板部材５０の一端
縁を傾斜側壁６０ｂに沿って整列させることにより、各ガラス平板部材５０が面方向に等
距離ずつずれた階段状の積層体６１となる。換言すれば、正面形状が略平行四辺形の積層
体となる。なお、積層前に各ガラス平板部材間にはＵＶ硬化型接着剤５４を塗布しておき
、積層体を加圧して接着剤を均一に展開させた状態で図示しない紫外線光源から紫外線を
積層体に照射し、接着剤５４を硬化させて積層体を貼り合わせる。図３の（３）は、積層
体形成及び接着工程を示している。このように積層体形成工程は、同一構成の複数枚の矩
形ガラス平板部材５０をＵＶ硬化型接着剤（接着剤）５４を介して積層すると共に、各ガ
ラス平板部材の端縁を結ぶ平面とガラス平板部材面との間の形成角度が４５度の傾斜角度
となるように各ガラス平板部材の面方向位置を順次ずらして階段状に積層する工程であり
、接着工程は各ガラス平板部材間を接着固定する工程である。

次に、図１（ｃ）は上記接着工程において一体化された積層体６１を、上記４５度の傾
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６５に切断する切
断工程を示しており、図３（４）、（５）に対応している。図１（ｂ）において作成され
た積層体６１を治具６０から取り出して図１（ｃ）の固定板６２に積層体の背面側の側面
を剥離可能な仮接着剤等により仮固定し、この仮固定状態で点線で示す切断ライン６３に
沿ってワイヤーソーにより積層体６１を等間隔で切断する。図１（ｄ）は積層体６１を切
断することにより得られた積層分割体６５を示している。各切断ライン６３は、積層体を
構成する各ガラス平板部材５０の位置ずれ角度である４５度と平行な線（或は面）であり
、各切断ライン間の間隔は最終的に製造しようとするビームスプリッタの寸法、形状に応
じて設定する。

次に、図２（ａ）に示すように個々の積層分割体６５の上下両面（切断面）を鏡面加工
するとともに、鏡面加工後の各面に反射防止膜をコーティングする。図２（ａ）に示した
積層分割体６５は、両端部が鋭角状に突出しているため、上記鏡面加工時にこの部分が破
損してガラス屑が発生し、このガラス屑が研磨装置の研磨部材に入り込み、研磨対象であ
る積層分割体を損傷させる虞れがある。そのため、予め鏡面加工前に切断線５５に沿って
切除しておいてもよい。切断に際しては、図３（５）に示した如く固定治具６６の固定部
６６ａに重ねた積層分割体６５を固定した上で、各積層分割体６５の鋭角状の端部を一括
して切断する。その後、図３（６）に示したように両面を鏡面加工した後で、図３（７）
に示した如く両面に反射防止膜（ＡＲ膜）を形成する。なお、積層分割体６５は、ガラス
平板部材５０を接着剤５４を用いて接合した積層体を切断したものであるため、偏光分離
膜５２、板ガラス５１、反り矯正膜５３、接着剤５４、・・・・の順番で積層された構造
を有する。続いて、図２（ｂ）の仮止め工程に示すように各積層分割体６５を整合状態で
積層し、積層分割体間に予めパラフィン６８を塗布しておくことにより仮止めする。なお
、必要に応じて、積層分割体６５を積層したものの前後両面に平板状のガラス板から成る
補強板をＵＶ硬化型接着剤により固定して積層分割体６５が分離しないようにする。

図２（ｃ）はパラフィン６８にて仮止めされた複数の積層分割体６５を、上記切断工程
における切断面６３と直交する切断面７０に沿ってワイヤーソーにより切断して仮止め積
層体７１を形成する分断工程であり、図２（ｄ）は切断による分断後の状態を示している
。図３（８）、（９）はこの工程に対応した図である。この図に示すように切断に際して
は補助板６７も同時に切断されるので、各仮止め積層体７１の両端部には補助板６７の一
部が固定されている。つまり、分断工程は、パラフィン６８にて仮止めされた複数の積層
分割体６５を、上記切断工程における切断面と直交する切断面７０にて切断して仮止め積
層体７１を形成する工程であり、切断ライン７０に沿った切断後に形成された各仮止め積
層体７１はパラフィン６８を介して複数の完成されたビームスプリッタ１を棒状に連結し
た構成となっている。図２（ｅ）は上記分断工程により得られた仮止め積層体７１の切断
面を鏡面加工する鏡面加工工程であり、鏡面加工後に反射防止膜を加工面に蒸着形成する
。反射防止膜の塗布を受けた各仮止め積層体７１は点線で示す切断ライン７２からワイヤ
ーソーにより切断される。この切断ライン７２は、切断ライン７０により形成された切断
面と直交する方向の切断ラインである。図２（ｆ）は切断ライン７２に沿って切断分離し
た後のビームスプリッタ連結体（光学デバイス連結体）７５を示している。このビームス
プリッタ連結体７５の状態では、依然としてパラフィン６８によって個々のビームスプリ
ッタ１が接続された状態にある。図３（１０）、（１１）、（１２）はこの工程を示して
いる。

次に、図２（ｇ）は（ｆ）の状態となった個々の仮止め積層体７１をホットプレート上
に載置して加熱することによってパラフィンを溶解させて、個々のビームスプリッタ１（
図３（１３））に分離する分離工程である。このように本発明によれば、平板状のガラス
を複数枚使用してビームスプリッタを製造する際に、個片に分割されたビームスプリッタ
に対して鏡面加工を行う必要がなくなるため、生産性が高く、実用性の高いビームスプリ
ッタの製造方法を提供することができる。

なお、上記形態例では光学デバイスの製造方法の一例としてビームスプリッタの製造方
法を例示したが、本発明は上記以外の光学デバイスであって類似の構成を備えたものに対
しても適用することができる。例えば、本発明の製造方法は図４に示したハーフミラーに
対しても適用することができる。即ち、図４に示したハーフミラーは２つの直角三角柱形
状のガラス８０の各傾斜面に夫々成膜されたハーフミラー膜８１と反り矯正膜８２を接着
剤８３を介して接合一体化した構成を備えており、このハーフミラーとしての光学デバイ
スは、光量ａの入射光の内の光量ａ／２を透過し、光量ａ／２を反射する。このハーフミ
ラーは、上記ビームスプリッタの偏光分離膜の代わりにハーフミラー膜８１を用いた点が
異なっているのみであるため、上記製造方法によって同様に製造することができる。従っ
て、上記製造方法によりハーフミラーを製造する場合には、平板状光学基板としての板ガ
ラスの第１面にハーフミラー膜（光学膜）を成膜する一方で、第２面には反り矯正膜を成
膜した平板状光学部材（ガラス平板部材）を使用することとなる。

以上のように本発明によれば、板ガラス（平板状光学基板）の一方の面に所定の光学膜
（偏光分離膜、ハーフミラー膜等々）を成膜した構造を有した複数のガラス平板部材（平
板状光学部材）を、各ガラス平板部材の端縁が４５度の傾斜角度をもって位置ずれするよ
うに階段状に積層、接着した後で、この積層体を上記４５度の傾斜に沿って複数個に切断
分割するという工程を経る光学デバイスの製造工程において、上記光学膜を成膜した板ガ
ラス面の反対側面に反り矯正膜を成膜したので、上記光学膜から発生する圧縮応力に起因
してガラス平板部材が一方向に反りを起こすことにより、最終的に得られる光学デバイス
内の接合面間に位置する接着剤の膜厚にばらつきが発生して光学デバイスの光学特性が悪
化するという不具合を解決することができる。

尚、前述の実施例において、複数枚の矩形ガラス平板部材５０を積層する際に、ＵＶ硬
化型接着剤５４を使用したが、本発明はこれに限らず、ＵＶ・エポキシ接着剤（ＵＶ硬化
と熱硬化の併用タイプ）や熱硬化型エポキシ接着剤等も接着剤として広く利用できること
は言うまでもない。
更に、複数枚の積層分割体６５を仮止めする際にパラフィン６８を使用したが、本発明
はこれに限らず、松脂系の所謂ワックス等も仮止め材として広く利用できることは言うま
でもない。

（ａ）乃至（ｄ）は本発明の光学デバイスの製造方法を説明する為の工程図。（ａ）乃至（ｇ）は本発明の光学デバイスの製造方法を説明する為の工程図。図１、図２に対応する製造工程のフロー図。本発明の適用例を説明する図。（ａ）及び（ｂ）は従来のビームスプリッタの構成図及び使用方法の説明図。偏光分離膜側に反りが発生したガラス平板部材を階段状に積層して接着剤によって接合した状態を示す略図。

符号の説明

１ビームスプリッタ、２、３プリズム、４偏光分離膜、５光源、６光ディス
ク、７受光素子、５０ガラス平板部材（平板状光学部材）、５１板ガラス（平板状
光学基板）、５１ａ第１面、５１ｂ第２面、５２偏光分離膜（光学膜）、５３反
り矯正膜、５４接着剤、６０治具、６１積層体、６２固定板、６３、切断ライン
、６５積層分割体、６６固定治具、６６ａ固定部、６７補助板、６８パラフィ
ン、７１積層体、７５ビームスプリッタ連結体、８０ガラス、８１ハーフミラー
膜、８２反り矯正膜、８３接着剤。

Claims

対向する第１面と第２面を備えた平板状光学基板と、該平板状光学基板の第１面に形成
された光学膜と、該光学膜からの応力によって該平板状光学基板が該第１面側に凹状、或
いは凸状に反りを起こすことを防止するために該平板状光学基板の第２面に成膜した反り
矯正膜と、を備えたことを特徴とする平板状光学部材。
対向する第１面と第２面を備えた平板状光学基板と、該平板状光学基板の第１面に形成
された偏光分離膜と、該偏光分離膜からの圧縮応力によって該平板状光学基板が該第１面
側に凹状に反りを起こすことを防止するために該平板状光学基板の第２面に成膜した反り
矯正膜と、を備えたことを特徴とする平板状光学部材。
前記反り矯正膜は、ＳｉＯ₂膜であることを特徴とする請求項２に記載の平板状光学部
材。
前記反り矯正膜が透光性である場合には、その屈折率は、前記平板状光学基板の屈折率
と略同等であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の平板状光学部材。
請求項１に記載の平板状光学部材を用いて、２つの直角三角柱形状のプリズムの傾斜面
同士を接着剤により接合一体化した光学デバイスを製造する方法において、
複数枚の矩形の平板状光学基板を各平板状光学基板の端縁を結ぶ平面と平板状光学基板
の板面との間の形成角度が４５度の傾斜角度となるように平板状光学基板の面方向位置を
順次ずらして階段状に積層し且つ接着剤により各平板状光学基板間を接合する積層体形成
工程と、上記積層体形成工程において一体化された積層体を、上記４５度の傾斜角度に沿
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切断工程と、上記
切断工程により形成された各積層分割体の切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、上記切
断工程により分割された複数の積層分割体の鏡面同士が対向するように整合状態で積層し
て、各積層分割体間を仮止め材にて仮止めする仮止め工程と、仮止め材にて仮止めされた
複数の積層分割体を、上記切断工程における切断面と直交する切断面にて切断して仮止め
積層体を形成する分断工程と、上記分断工程により得られた仮止め積層体の切断面を鏡面
加工する鏡面加工工程と、上記仮止め積層体を上記切断面と直交する方向に所定の間隔に
て切断することにより、複数の光学デバイスが仮止め材を介して直列に連結された光学デ
バイス連結体を形成する工程と、上記光学デバイス連結体を構成する仮止め材を溶解除去
して個々の光学デバイスに分離する分離工程と、から成ることを特徴とする光学デバイス
の製造方法。
請求項２乃至４の何れか一項に記載の平板状光学部材を用いて、２つの直角三角柱形状
のガラスプリズムの傾斜面同士を、上記偏光分離膜、及び上記反り矯正膜を挟んで上記接
着剤により接合一体化した立方体形状のビームスプリッタの製造方法において、
上記第１面である上面に上記偏光分離膜を有すると共に上記第２面である下面に上記反
り矯正膜を有した上記平板状光学基板としての複数枚の矩形ガラス平板を各ガラス平板の
端縁を結ぶ平面とガラス板面との間の形成角度が４５度の傾斜角度となるように各ガラス
平板の面方向位置を順次ずらして階段状に積層し且つ上記接着剤によりガラス平板間を接
合する積層体形成工程と、上記積層体形成工程において一体化された積層体を、上記４５
度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
切断工程と、上記切断工程により形成された各積層分割体の切断面を鏡面加工する鏡面加
工工程と、上記切断工程により分割された複数の積層分割体の鏡面同士が対向するように
整合状態で積層して、各積層分割体間を仮止め材にて仮止めする仮止め工程と、仮止め材
にて仮止めされた複数の積層分割体を、上記切断工程における切断面と直交する切断面に
て切断して仮止め積層体を形成する分断工程と、上記分断工程により得られた仮止め積層
体の切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、上記仮止め積層体を上記切断面と直交する方
向に等間隔に切断することにより、複数のビームスプリッタが仮止め材を介して直列に連
結されたビームスプリッタ連結体を形成する工程と、上記ビームスプリッタ連結体を構成
する仮止め材を溶解除去して個々の立方体状のビームスプリッタに分離する分離工程とか
ら成ることを特徴とする光学デバイスの製造方法。
上記仮止め工程の前に、上記各積層分割体の両端縁に位置する鋭角部を所要量切断除去
する工程を介在させたことを特徴とする請求項５又は６に記載の光学デバイスの製造方法
。
上記接着剤としてＵＶ接着剤を用いたことを特徴とする請求項５、６又は７に記載の光
学デバイスの製造方法。
上記仮止め材としてパラフィンを用いたことを特徴とする請求項５乃至８の何れか一項
に記載の光学デバイスの製造方法。
請求項１乃至４の何れか一項に記載の平板状光学部材を用いて製造される２つの直角三
角柱形状のプリズムの傾斜面同士を接合一体化した光学デバイスであって、
一方の上記プリズムの傾斜面には上記偏光分離膜を備え、他方の上記プリズムの傾斜面
には上記反り矯正膜を備え、両傾斜面間を上記接着剤にて接着したことを特徴とする光学
デバイス。