JP2009276366A

JP2009276366A - 光学素子の製造方法

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Publication number: JP2009276366A
Application number: JP2008124510A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hiraoka; 潔平岡
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-05-12
Also published as: JP5282265B2

Abstract

【課題】簡素な工程で高精度な小型の光学素子を製造する方法を提供することである。
【解決手段】仮想面に垂直な第１〜第４面１０ｃ〜１０ｆを有し、第１面１０ｃと第２面１０ｄが平行であり、第２面１０ｄと第３面１０ｅとのなす角がθであり、第４面１０ｆが第１及び第２面１０ｃ、１０ｄに垂直であり、第３面１０ｅが鏡面である光学素子１０の製造方法において、９０°−θの角を有するプリズム２０の面２０ｃを切断基準面とし、切断基準面２０ｃに垂直で、且つ前記２つの面で形成される稜線に平行な面Ａで切断して第１面１０ｃを形成する第１切断工程と、第１面１０ｃに平行な面Ｂで切断して第２面１０ｄを形成する第２切断工程と、第１面１０ｃ及び第２面１０ｄを含む切断片４０を、第１面１０ｃ及び切断基準面２０ｃに垂直な面で所定間隔に切断して個々の光学素子１０を得る第３切断工程とを備えるものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学素子の製造方法に関し、特に、小型（例えば、３ｍｍ³以下であって、好ましくは１ｍｍ³以下）の光学素子の製造方法に関する。

従来から、光ピックアップや光通信などに光学素子が利用されている。図１１は、光ピックアップ１００の一例を示す概略図である。光源１１０から出射されたレーザ光が光学素子１２０の光反射膜を備えた傾斜面１２０ａで反射し、ビームスプリッタ１３０の偏光分離膜１３０ａを透過した所定の偏光成分が、レンズ１４０を介して光ディスク１５０に導かれる。そして、光ディスク１５０からの反射光は、偏波面が回転した状態となって上記レーザ光とは逆方向に進行し、偏光分離膜１３０ａで反射され、受光素子１６０にて検出される。また、光源から出射されたレーザ光の一部は、光学素子１２０を透過して反射防止膜を備えた面１２０ｂから出射し、受光素子１７０で検出される。その検出結果は光源の光量調整に利用される。

このような光学素子を効率的に製造する方法として、複数のガラス製平行平板を階段状に積層して積層体を形成し、切断、再積層を繰り返して小さな光学素子を得る方法が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００６−２２０７７４号公報

ところで、上記の光学素子は、光ピックアップの小型化の要求に伴い、ますます小型化が進んでおり、３ｍｍ³以下のものが必要となっており、１ｍｍ³以下のものも要求されつつある。ここで、特許文献１の方法で１ｍｍ³以下の光学素子を作製しようとすると、厚さ１．５ｍｍ程度以下の板を使用することになる。その場合、板厚が薄いため貼り合わせたときに撓みが生じ、そこから切り出した光学素子の面精度が悪くなる。また、積層時の仮接着の面積が小さいため切断のストレスに耐えられず、切断中に仮接着が剥がれ、加工が困難となる。

また、小さな光学素子面を研磨して蒸着などによって光反射膜、反射防止膜、偏光分離膜などの光学膜を成膜することは困難である。例えば、研磨時に保持する部分を十分にとることができなかったり、蒸着時にマスクしても所望の面以外に蒸着が回り込んでしまったりする。

本発明は、簡素な工程で高精度な小型の光学素子を作製できる光学素子の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、仮想面に垂直な第１〜第４面を有し、第１面と第２面が平行であり、第２面と第３面とのなす角がθであり、第４面が第１及び第２面に垂直であり、第３面が鏡面である光学素子の製造方法において、９０°−θの角をなす２つの面の少なくとも一方が鏡面であるプリズムの、前記２つの面のうち、少なくとも鏡面である面の他方の面を切断基準面とし、該切断基準面に垂直で、且つ前記２つの面で形成される稜線に平行な面で切断して前記第１面を形成する第１切断工程と、前記第１面に平行な面で切断して前記第２面を形成する第２切断工程と、前記第１面及び第２面を含む切断片を、前記第１面及び前記切断基準面に垂直な面で所定間隔に切断して個々の光学素子を得る第３切断工程と、を備えたことを特徴とする。

上記の光学素子の製造方法は、前記光学素子の体積が３ｍｍ³以下である場合に特に有効な製造方法である。

また上記の光学素子の製造方法において、前記プリズムの前記鏡面に予め光学膜が成膜されていてもよい。

また上記の光学素子の製造方法において、例えば、前記プリズムは、底角が９０°−θである二等辺三角形を底面とする三角柱であり、前記切断基準面が、前記二等辺三角形の底辺を含む面であってもよい。

また上記の光学素子の製造方法において、例えば、前記プリズムは、底角が９０°−θである二等辺三角形を底面とする三角柱であり、前記切断基準面が、前記二等辺三角形の等しい２辺の一方を含む面であってもよい。

さらに、前記第１及び第２切断工程の後、前記切断基準面を前記二等辺三角形の等しい２辺の他方を含む面に代えて前記第１〜第３切断工程を繰り返すことが望ましい。

また上記の光学素子の製造方法において、例えば、前記プリズムは、底角が９０°−θである二等辺三角形を底面とする三角柱であり、前記第１切断工程前に、前記プリズムの稜線に平行で、且つ前記二等辺三角形の底辺を含む面に垂直な面で切断して２つの小プリズムを形成する第４切断工程を備え、前記切断基準面が、前記二等辺三角形の等しい２辺の一方を含む面であってもよい。

また上記の光学素子の製造方法において、例えば、前記第１切断工程前に、複数の透明媒質からなる平行平板を仮接着して積層体を形成する積層工程と、前記積層体を９０°−θの傾斜角度に沿った面で所定間隔に切断して複数の前記プリズムが仮接着された状態の複数の積層分割体を形成する第５切断工程とを備え、前記切断基準面が、前記積層分割体の一方の切断面であり、前記第３切断工程前に、前記仮接着を分離するようにしてもよい。

さらに、前記プリズムが有する前記鏡面に相当する前記平行平板の互いに平行な一方の面に、予め光学膜が成膜されていることが望ましい。

本発明によれば、所望の傾斜面と光学面を有する大きなプリズムから切り出すという簡素な工程で、従来加工困難であった小型の光学素子を作製することができる。厳しい要求精度も大きな光学素子の状態で満たしている部分を利用するため、切り出し後も高精度な光学素子を得ることができる。

まず、本発明で最終的に得られる光学素子の形状について説明する。図１（ａ）は、本発明の光学素子１０の斜視図である。光学素子１０は、底面１０ａ、１０ｂが台形の直角柱であり、その側面は、台形（底面１０ａ、１０ｂ）の上底を含む面（第１面）１０ｃと、台形（底面１０ａ、１０ｂ）の下底を含む面（第２面）１０ｄと、第２面１０ｄとθ（０°＜θ＜９０°、例えばθ＝４５°）の角をなす第３面１０ｅと、第１面１０ｃ及び第２面１０ｄに垂直な第４面１０ｆとからなる。

そして、第３面１０ｅ及び第４面１０ｆは、鏡面加工（研磨）された後、第３面１０ｅには反射膜が、第４面１０ｆには反射防止膜が成膜されている。反射防止膜は省略される場合もある。鏡面加工及び成膜は、切断前のプリズムの状態で施される。

なお、光学素子１０の底面１０ａ、１０ｂ同士は必ずしも平行でなくてもよい。その場合、第１〜第４面１０ｃ〜１０ｆは、ある仮想面に垂直となる。

図１（ｂ）は、本発明の他の形態の光学素子１１の斜視図である。光学素子１１は、光学素子１０の角θ部分を面取りして面１１ａを形成した五角柱である。光学素子１１の他の構成は光学素子１０と同様である。このような光学素子１１によれば、第２面１０ｄに接着剤を塗布して光ピックアップへ固定するような場合に、接着剤がはみ出したとしても面１１ａで止まり、光学有効面として重要な第３面１０ｅまで回り込むおそれがない。また、輸送時や組み立て時に角θ部分が欠けるおそれもない。

次に、以下の第１〜第３実施形態で使用するプリズム２０の形状について説明する。図２は、プリズム２０の斜視図である。プリズム２０は、底角が９０°−θである二等辺三角形を底面２０ａ、２０ｂとする直角柱であり、その側面は、二等辺三角形（底面２０、２０ｂ）の底辺を含む面２０ｃと、二等辺三角形（底面２０、２０ｂ）の等しい２辺の一方を含む面２０ｄと、二等辺三角形（底面２０、２０ｂ）の等しい２辺の他方を含む面２０ｅとからなる。なお、二等辺三角形（底面２０、２０ｂ）の等しい２辺の長さは、３〜５ｍｍであることが好ましい。

このようなプリズム２０は角材から切り出されるのであるが、その際の加工都合上、面２０ｄ、２０ｅよりも面２０ｃの方が面精度が高くなる。したがって、プリズム２０から個々の光学素子を切り出す際、高い面精度が要求される面に面２０ｃを利用することが望ましい。

〈第１実施形態〉
本実施形態では上記プリズム２０を用いて上記光学素子１０又は１１を得る。本実施形態で用いるプリズム２０は、予め、面２０ｃ、２０ｄ、２０ｅを鏡面加工（研磨）した後、面２０ｃに反射防止膜を、面２０ｄ、２０ｅに反射膜を成膜しておく。反射防止膜は省略される場合もある。

次に、プリズム２０から個々の光学素子を切り出す方法について説明する。図３は、プリズム２０を加工台３０に載置した状態の正面図である。加工台３０の上面３０ａがプリズム２０の切断基準面を固定する面となる。プリズム２０の切断基準面を加工台３０ａの上面３０ａに押さえつけるようにしてクランプなどの固定手段（不図示）で固定すればよい。本実施形態におけるプリズム２０の切断基準面は面２０ｃとする。

図３に示すように、プリズム２０を加工台３０に固定した後、まず、切断基準面（面２０ｃ）に垂直で、且つ面２０ｃ及び面２０ｄで形成される稜線に平行な面Ａで切断する（第１切断工程）。この面Ａが光学素子１０、１１の第１面１０ｃに相当する。

次に、面Ａに平行で面Ａよりも内側の面Ｂで切断する（第２切断工程）。この面Ｂが光学素子１０、１１の第２面１０ｄに相当する。これにより、面Ａ及び面Ｂを含む棒状の切断片４０が得られる。

図４は、切断片４０の斜視図である。この切断片４０を、図４の一点鎖線で示すように、面Ａ及び切断基準面（２０ｃ）に垂直な面で所定間隔に切断する（第３切断工程）。これにより、個々の光学素子１０が得られる。

なお、図１（ｂ）の光学素子１１を作製する場合は、第３切断工程の前に、面Ｂと面２０ｄとで形成される稜線を面取り（切断）して面１１ａを形成しておけばよい。

続いて、プリズム２０のもう一方の側も同様に加工する。つまり、切断基準面（２０ｃ）に垂直で、且つ面２０ｃ及び面２０ｅで形成される稜線に平行な面Ｃで切断する（第１切断工程）。この面Ｃが光学素子１０、１１の第１面１０ｃに相当する。

次に、面Ｃに平行で面Ｃよりも内側の面Ｄで切断する（第２切断工程）。この面Ｄが光学素子１０、１１の第２面１０ｄに相当する。これにより、面Ｃ及び面Ｄを含む棒状の切断片４１が得られる。

この切断片４１を、図４に準じ、面Ｃ及び切断基準面（２０ｃ）に垂直な面で所定間隔に切断する（第３切断工程）。これにより、個々の光学素子１０が得られる。

なお、図１（ｂ）の光学素子１１を作製する場合は、第３切断工程の前に、面Ｄと面２０ｅとで形成される稜線を面取り（切断）して面１１ａを形成しておけばよい。

このように、本実施形態によれば、加工基準面を変更することなく２つの切断片４０、４１を得ることができるので、加工工程の効率がよい。また、本実施形態の加工法によれば、光学素子１０、１１の反射防止膜が施された第４面１０ｆはプリズム２０の面２０ｃを、光学素子１０、１１の反射膜が施された第３面１０ｅはプリズム２０の面２０ｄ、２０ｅを、それぞれ加工することなく利用しているので、小さな切断片４０、４１や光学素子１０、１１の状態になってから成膜する必要がない。したがって、簡素な工程で高精度な小型（例えば、３ｍｍ³以下であって、好ましくは１ｍｍ³以下）の光学素子１０、１１を作製することができる。

〈第２実施形態〉
本実施形態でも第１実施形態と同様に、上記プリズム２０を用いて上記光学素子１０又は１１を得る。第１実施形態と異なる点は、本実施形態で用いるプリズム２０は、予め、面２０ｃ、２０ｄ、２０ｅを鏡面加工（研磨）した後、面２０ｃに反射膜を、面２０ｄ、２０ｅに反射防止膜を成膜しておく点である。反射防止膜は省略される場合もある。

次に、プリズム２０から個々の光学素子を切り出す方法について説明する。図５（ａ）は、プリズム２０を加工台３０に載置した状態の正面図である。加工台３０の上面３０ａがプリズム２０の切断基準面を固定する面となる。プリズム２０の切断基準面を加工台３０ａの上面３０ａに押さえつけるようにしてクランプなどの固定手段（不図示）で固定すればよい。本実施形態におけるプリズム２０の切断基準面は、最初は面２０ｄとし、次に置き換えて面２０ｅとする。

図５（ａ）に示すように、プリズム２０を加工台３０に固定した後、まず、切断基準面（面２０ｄ）に垂直で、且つ面２０ｃ及び面２０ｄで形成される稜線に平行な面Ｅで切断する（第１切断工程）。この面Ｅが光学素子１０、１１の第１面１０ｃに相当する。

次に、面Ｅに平行で面Ｅよりも内側の面Ｆで切断する（第２切断工程）。この面Ｆが光学素子１０、１１の第２面１０ｄに相当する。これにより、面Ｅ及び面Ｆを含む棒状の切断片５０が得られる。

この切断片５０を、図４に準じ、面Ｅ及び切断基準面（２０ｄ）に垂直な面で所定間隔に切断する（第３切断工程）。これにより、個々の光学素子１０が得られる。

なお、図１（ｂ）の光学素子１１を作製する場合は、第３切断工程の前に、面Ｆと面２０ｃとで形成される稜線を面取り（切断）して面１１ａを形成しておけばよい。

続いて、図５（ｂ）に示すように、切断基準面を面２０ｅとする。つまり、図５（ａ）のプリズム２０を紙面に垂直な回転軸で右へ回転させ、面２０ｅが加工台３０の上面３０ａに接するようにする。そして、プリズム２０のもう一方の側を同様に加工する。つまり、切断基準面（２０ｅ）に垂直で、且つ面２０ｃ及び面２０ｅで形成される稜線に平行な面Ｇで切断する（第１切断工程）。この面Ｇが光学素子１０、１１の第１面１０ｃに相当する。

次に、面Ｇに平行で面Ｇよりも内側の面Ｈで切断する（第２切断工程）。この面Ｈが光学素子１０、１１の第２面１０ｄに相当する。これにより、面Ｇ及び面Ｈを含む棒状の切断片５１が得られる。

この切断片５１を、図４に準じ、面Ｇ及び切断基準面（２０ｅ）に垂直な面で所定間隔に切断する（第３切断工程）。これにより、個々の光学素子１０が得られる。

なお、図１（ｂ）の光学素子１１を作製する場合は、第３切断工程の前に、面Ｈと面２０ｃとで形成される稜線を面取り（切断）して面１１ａを形成しておけばよい。

このように、本実施形態の加工法によれば、光学素子１０、１１の反射防止膜が施された第４面１０ｆはプリズム２０の面２０ｄ、２０ｅを、光学素子１０、１１の反射膜が施された第３面１０ｅはプリズム２０の面２０ｃを、それぞれ加工することなく利用しているので、小さな切断片５０、５１や光学素子１０、１１の状態になってから成膜する必要がない。また、高い面精度が要求される反射膜が施された第３面１０ｅとして、面２０ｄ、２０ｅよりも面精度の高い面２０ｃを利用している。したがって、簡素な工程で高精度な小型（例えば、３ｍｍ³以下であって、好ましくは１ｍｍ³以下）の光学素子１０、１１を作製することができる。

〈第３実施形態〉
本実施形態でも第１実施形態と同様に、上記プリズム２０を用いて上記光学素子１０又は１１を得る。第１実施形態と異なる点は、第２実施形態と同様に、本実施形態で用いるプリズム２０は、予め、面２０ｃ、２０ｄ、２０ｅを鏡面加工（研磨）した後、面２０ｃに反射膜を、面２０ｄ、２０ｅに反射防止膜を成膜しておく点である。反射防止膜は省略される場合もある。

次に、プリズム２０から個々の光学素子を切り出す方法について説明する。図６（ａ）は、プリズム２０を加工台３０に載置した状態の正面図である。プリズム２０の面２０ｃを加工台３０ａの上面３０ａに押さえつけるようにしてクランプなどの固定手段（不図示）で固定すればよい。本実施形態におけるプリズム２０の切断基準面は、分割した後の面２０ｄ、２０ｅとする。

図６（ａ）に示すように、プリズム２０を加工台３０に固定した後、まず、プリズム２０の稜線に平行で、且つ二等辺三角形の底辺を含む面２０ｃに垂直な面Ｉで切断して２つの小プリズム２１、２２を形成する（第４切断工程）。

次に、図６（ｂ）に示すように、切断基準面を面２０ｄ、２０ｅとする。つまり、図６（ａ）の小プリズム２１を紙面に垂直な回転軸で右へ回転させて面２０ｄが加工台３０の上面３０ａに接するようにし、一方、小プリズム２２を紙面に垂直な回転軸で左へ回転させて面２０ｅが加工台３０の上面３０ａに接するようにする。

そして、小プリズム２１を切断基準面（面２０ｄ）に垂直で、且つ面２０ｃ及び面２０ｄで形成される稜線に平行な面Ｊで切断する（第１切断工程）。この面Ｊが光学素子１０、１１の第１面１０ｃに相当する。

次に、面Ｊに平行で面Ｊよりも内側の面Ｋで切断する（第２切断工程）。この面Ｋが光学素子１０、１１の第２面１０ｄに相当する。これにより、面Ｊ及び面Ｋを含む棒状の切断片６０が得られる。

この切断片６０を、図４に準じ、面Ｊ及び切断基準面（２０ｄ）に垂直な面で所定間隔に切断する（第３切断工程）。これにより、個々の光学素子１０が得られる。

なお、図１（ｂ）の光学素子１１を作製する場合は、第３切断工程の前に、面Ｋと面２０ｃとで形成される稜線を面取り（切断）して面１１ａを形成しておけばよい。

続いて、小プリズム２２を切断基準面（面２０ｅ）に垂直で、且つ面２０ｃ及び面２０ｅで形成される稜線に平行な面Ｌで切断する（第１切断工程）。この面Ｌが光学素子１０、１１の第１面１０ｃに相当する。

次に、面Ｌに平行で面Ｌよりも内側の面Ｍで切断する（第２切断工程）。この面Ｍが光学素子１０、１１の第２面１０ｄに相当する。これにより、面Ｌ及び面Ｍを含む棒状の切断片６１が得られる。

この切断片６１を、図４に準じ、面Ｌ及び切断基準面（２０ｅ）に垂直な面で所定間隔に切断する（第３切断工程）。これにより、個々の光学素子１０が得られる。

なお、図１（ｂ）の光学素子１１を作製する場合は、第３切断工程の前に、面Ｍと面２０ｃとで形成される稜線を面取り（切断）して面１１ａを形成しておけばよい。

このように、本実施形態の加工法によれば、光学素子１０、１１の反射防止膜が施された第４面１０ｆはプリズム２０の面２０ｄ、２０ｅを、光学素子１０、１１の反射膜が施された第３面１０ｅはプリズム２０の面２０ｃを、それぞれ加工することなく利用しているので、小さな切断片６０、６１や光学素子１０、１１の状態になってから成膜する必要がない。また、高い面精度が要求される反射膜が施された第３面１０ｅとして、面２０ｄ、２０ｅよりも面精度の高い面２０ｃを利用している。したがって、簡素な工程で高精度な小型（例えば、３ｍｍ³以下であって、好ましくは１ｍｍ³以下）の光学素子１０、１１を作製することができる。

なお、上記３つの実施形態では底面の底角が９０°−θである二等辺三角形のプリズム２０を用いたが、本発明で用いるプリズムとしては、底面の少なくとも１つの角が９０°−θである多角柱であればよい。その場合、９０°−θの角をなす２つの面の一方を加工基準面とすればよい。

〈第４実施形態〉
本実施形態では複数の透明媒質からなる平行平板を用いて上記光学素子１０又は１１を得る。図７（ａ）に、平行平板７０の平面図を、図７（ｂ）に、平行平板７０の側面図を示す。平行平板７０は、予め、上面７０ａ、下面７０ｂを鏡面加工（研磨）した後、反射膜を成膜しておく。なお、平行平板７０の厚みは、３〜５ｍｍであることが好ましい。

次に、平行平板７０から個々の光学素子を作製する方法について説明する。図８（ａ）に積層工程を説明する正面図を、図８（ｂ）に側面図を示す。まず、複数の平行平板７０を９０°−θの傾斜角度にずらした状態で接着剤にて仮接着して積層体７１を形成する（積層工程）。このとき、角度９０°−θの傾斜面７２ａを有した治具７２を使用すると作業性が良好である。接着剤としては、溶剤に溶ける性質を有する材料が使用され、例えば、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体７１を仮接着する。

なお、必ずしも平行平板７０を９０°―θにずらして仮接着する必要はないが、次工程での切断を考慮すると、９０°―θにずらした方が材料の無駄がない。

次に、図９（ａ）に示すように、積層体７１を９０°−θの傾斜角度に沿った面Ｎで所定間隔に切断し、図９（ｃ）に示すような複数のプリズム７３が仮接着された状態の複数の積層分割体７４を得る（第５切断工程）。そして、面Ｎを鏡面加工（研磨）した後（鏡面加工工程）、面Ｎに反射防止膜を成膜する。反射防止膜は省略される場合もある。

図１０は、図９の領域Ｚを紙面に垂直な回転軸で左へ回転させて面Ｎを上下にした状態の図である。図１０のように、積層分割体７４の一方の切断面Ｎが切断基準面となるように、加工台３０の上面３０ａに固定する。

図１０に示すように、積層分割体７４を加工台３０に固定した後、切断基準面（面Ｎ）に垂直で、且つ面Ｎ及び面７０ａで形成される稜線に平行な面Ｐで切断する（第１切断工程）。この面Ｐが光学素子１０、１１の第１面１０ｃに相当する。

次に、面Ｐに平行で面Ｐよりも内側の面Ｑで切断する（第２切断工程）。この面Ｑが光学素子１０、１１の第２面１０ｄに相当する。これにより、面Ｐ及び面Ｑを含む棒状の切断片８０が得られる。

そして、切断片８０を溶剤に浸漬し、接着剤を溶かして２つの切断片に分離し、所望の切断片８１を得る。この切断片８１を、図４に準じ、面Ｐ及び切断基準面（面Ｎ）に垂直な面で所定間隔に切断する（第３切断工程）。これにより、個々の光学素子１０が得られる。

なお、図１（ｂ）の光学素子１１を作製する場合は、第３切断工程の前に、面Ｑと面７０ａとで形成される稜線を面取り（切断）して面１１ａを形成しておけばよい。

続いて、プリズム７３のもう一方の側も同様に加工する。つまり、切断基準面（面Ｎ）に垂直で、且つ面Ｎ及び面７０ｂで形成される稜線に平行な面Ｒで切断する（第１切断工程）。この面Ｒが光学素子１０、１１の第１面１０ｃに相当する。

次に、本来なら面Ｒに平行な面Ｑで切断する（第２切断工程）が、面Ｑは既に切断済みであるのでここでは省略する。この面Ｑが光学素子１０、１１の第２面１０ｄに相当する。これにより、面Ｒ及び面Ｑを含む棒状の切断片８２が得られる。

そして、切断片８２を溶剤に浸漬し、接着剤を溶かして２つの切断片に分離し、所望の切断片８３を得る。この切断片８３を、図４に準じ、面Ｒ及び切断基準面（面Ｎ）に垂直な面で所定間隔に切断する（第３切断工程）。これにより、個々の光学素子１０が得られる。

なお、図１（ｂ）の光学素子１１を作製する場合は、第３切断工程の前に、面Ｑと面７０ｂとで形成される稜線を面取り（切断）して面１１ａを形成しておけばよい。

このように、本実施形態によれば、積層分割体７４を作製することで多数の切断片８１、８３を得ることができるので、加工工程の効率がよい。また、本実施形態の加工法によれば、光学素子１０、１１の反射防止膜が施された第４面１０ｆは積層分割体７４の切断面Ｎを、光学素子１０、１１の反射膜が施された第３面１０ｅは平行平板７０の上下面７０ａ、７０ｂを、それぞれ利用しているので、小さな切断片８１、８３や光学素子１０、１１の状態になってから成膜する必要がない。また、反射膜が施された第３面１０ｅ及び反射防止膜が施された第４面１０ｆとして、平行平板７０の面精度の高い上下面７０ａ、７０ｂ及び積層分割体７４の面精度の高い切断面Ｎを利用している。したがって、簡素な工程で高精度な小型（例えば、３ｍｍ³以下であって、好ましくは１ｍｍ³以下）の光学素子１０、１１を作製することができる。

なお、上記第１〜第４実施形態では、光学素子の面１０ｆが鏡面の場合を例に説明したが、面１０ｆは粗面であってもよい。第１〜第３実施形態の場合は、プリズムの切断基準面が面１０ｆに対応しているので、その面を粗面にしておけばよい。第４実施形態の場合は、鏡面加工工程を省略すればよい。

また、上記第１〜第４実施形態によって得られた図１（ｂ）の光学素子１１は、例えば、面１０ａと面１０ｃとの稜線が０．３ｍｍ、面１０ａと面１０ｄとの稜線が０．５ｍｍ、面１０ａと面１０ｆとの稜線が０．２５ｍｍ、面１０ａと面１１ａとの稜線が０．０５ｍｍ、面１０ｃと面１０ｆとの稜線が０．５ｍｍであり、体積が約０．０５ｍｍ³であった。そして、この光学素子１１は必要な精度で作製できた。

なお、本発明においては、第１切断工程と第２切断工程はどちらを先に行うことも可能である。

本発明の光学素子の製造方法は、光ピックアップなどに利用される四角柱の光学素子の製造に利用でき、特に、小型（例えば、３ｍｍ³以下であって、好ましくは１ｍｍ³以下）の光学素子の製造に有効なものである。

（ａ）本発明の光学素子の斜視図、（ｂ）本発明の他の形態の光学素子の斜視図である。第１〜第３実施形態で用いるプリズムの斜視図である。第１実施形態でプリズムを加工台に載置した状態の正面図である。第１実施形態の切断片の斜視図である。（ａ）第２実施形態でプリズムを加工台に載置した状態の正面図、（ｂ）図５（ａ）に続く工程を説明する図である。（ａ）第３実施形態でプリズムを加工台に載置した状態の正面図、（ｂ）図６（ａ）に続く工程を説明する図である。（ａ）第４実施形態で用いる平行平板の平面図、（ｂ）側面図である。（ａ）第４実施形態の積層工程を説明する正面図、図８（ｂ）側面図である。（ａ）第４実施形態の第５切断工程を説明する正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）第５切断工程後の複数の積層分割体を示す図である。図９の領域Ｚを紙面に垂直な回転軸で左へ回転させて面Ｎを上下にした状態の図である。従来の光ピックアップの一例を示す概略図である。

符号の説明

１０光学素子
１０ｃ第１面
１０ｄ第２面
１０ｅ第３面
１０ｆ第４面
２０、７３プリズム
２１、２２小プリズム
４０、４１、５０、５１、６０、６１、８１、８３切断片
７０平行平板
７１積層体
７４積層分割体

Claims

仮想面に垂直な第１〜第４面を有し、第１面と第２面が平行であり、第２面と第３面とのなす角がθであり、第４面が第１及び第２面に垂直であり、第３面が鏡面である光学素子の製造方法において、
９０°−θの角をなす２つの面の少なくとも一方が鏡面であるプリズムの、前記２つの面のうち、少なくとも鏡面である面の他方の面を切断基準面とし、
該切断基準面に垂直で、且つ前記２つの面で形成される稜線に平行な面で切断して前記第１面を形成する第１切断工程と、
前記第１面に平行な面で切断して前記第２面を形成する第２切断工程と、
前記第１面及び第２面を含む切断片を、前記第１面及び前記切断基準面に垂直な面で所定間隔に切断して個々の光学素子を得る第３切断工程と、を備えたことを特徴とする光学素子の製造方法。
前記光学素子の体積が３ｍｍ³以下であることを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。
前記プリズムの前記鏡面に予め光学膜が成膜されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子の製造方法。
前記プリズムは、底角が９０°−θである二等辺三角形を底面とする三角柱であり、
前記切断基準面が、前記二等辺三角形の底辺を含む面であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学素子の製造方法。
前記プリズムは、底角が９０°−θである二等辺三角形を底面とする三角柱であり、
前記切断基準面が、前記二等辺三角形の等しい２辺の一方を含む面であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学素子の製造方法。
前記第１及び第２切断工程の後、前記切断基準面を前記二等辺三角形の等しい２辺の他方を含む面に代えて前記第１〜第３切断工程を繰り返すことを特徴とする請求項５記載の光学素子の製造方法。
前記プリズムは、底角が９０°−θである二等辺三角形を底面とする三角柱であり、
前記第１切断工程前に、前記プリズムの稜線に平行で、且つ前記二等辺三角形の底辺を含む面に垂直な面で切断して２つの小プリズムを形成する第４切断工程を備え、
前記切断基準面が、前記二等辺三角形の等しい２辺の一方を含む面であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学素子の製造方法。
前記第１切断工程前に、
複数の透明媒質からなる平行平板を仮接着して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を９０°−θの傾斜角度に沿った面で所定間隔に切断して複数の前記プリズムが仮接着された状態の複数の積層分割体を形成する第５切断工程とを備え、
前記切断基準面が、前記積層分割体の一方の切断面であり、
前記第３切断工程前に、前記仮接着を分離することを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子の製造方法。
前記プリズムが有する前記鏡面に相当する前記平行平板の互いに平行な一方の面に、予め光学膜が成膜されていることを特徴とする請求項８記載の光学素子の製造方法。