JP2013116538A - 光学素子の製造方法及び検査治具 - Google Patents

Abstract

【課題】精度が高い光学素子を効率的に製造できる光学素子の製造方法の提供。
【解決手段】複数の平面矩形状の透光性基板をそれぞれ主面の間に仮止め用固定剤を介して積層した積層体２を形成する積層体形成工程、積層体２の主面１Ｍを結晶軸に対して所定の角度となるように主面１Ｍと交差する方向に延びる側面２Ｂを研削する研削工程、研削工程で研削された積層体２の面取りをする第一面取工程、第一面取工程で面取りされた積層体２の側面２Ｂをラップ仕上げするラップ工程、及びラップ工程でラップ仕上げされた積層体２の面取りをする第二面取工程とを実施して光学素子を製造する。
【選択図】図６

Description

本発明は透光性基板から光学素子を製造する方法、並びに、検査治具に関する。

ガラスや水晶、その他の結晶性を有する材料等からなる透光性基板から製造される光学素子は、ビデオカメラ、液晶プロジェクター、その他の電子機器に利用されている。
例えば、ビデオカメラや電子スチルカメラには撮像装置が用いられており、この撮像装置は、セラミックや、樹脂からなるＣＣＤ用パッケージに設けられた凹部内に撮像素子であるＣＣＤが搭載され、光学ローパスフィルターによって凹部の開口部が塞がれた構成となっている（特許文献１）。
特許文献１で示される撮像装置以外の撮像装置として、パッケージと称されるケーシングに撮像素子が設けられ、この撮像素子と対向するようにリッドと称されるカバー用板が取り付けられる撮像ユニットを備え、撮像ユニットのリッドの上に、複屈折板や光学ローパスフィルターを積層あるいは空間的に配置したものがある。

光学ローパスフィルターは種々の光学素子から構成されている。例えば、特許文献１で示される光学ローパスフィルターは、水晶複屈折板と１／４波長板と水晶複屈折板とを順に重ね合わせた構成である。さらに、光学ローパスフィルターとして、第１の水晶複屈折板、リン酸ガラスの赤外線吸収ガラス及び第２の水晶複屈折板を備えて構成されたものがある（特許文献２）。
さらに、撮像ユニットを構成するリッドとして、光線の分離機能のない水晶板の光学素子が用いられることがある。
また、液晶プロジェクターには、液晶パネルに光学素子として放熱用の水晶板が近接配置されている（特許文献３）。

光学素子を製造するための従来の方法として、例えば、水晶結晶をランバードに加工し、ランバードから水晶板を切り出す方法がある（特許文献４）。
また、水晶原石を水晶片の主面となる表面を含んで整形し、この整形された水晶原石をダイシングソーにより水晶片の主面となる表面と平行に切断してウエハーを形成し、ウエハーの水晶片の主面となる表面を固定砥粒により精密研削し、ウエハーをダイシングソーによりその水晶片の主面となる表面と直角方向に切断小割して短冊状の水晶片を形成する水晶片の製造方法がある（特許文献５）。

さらに、水晶基板の主面と他の水晶基板の主面とが合わさるように、複数の水晶基板同士を密着固定し、この密着固定された複数の水晶基板の側面に砥石を用いてラップ研磨を行い、その後、複数の水晶基板の向きを変えて密着固定し、水晶基板のコーナー及び稜線部に面取り加工を施し、コーナー面取り部及び稜線面取り部を形成する方法がある（特許文献６）。

国際公開２００３−０４４５７３号公報 実願平４−２２２８１号（実開平６−８７９２１号）のＣＤ−ＲＯＭ 特開２００６−２９２９４７号公報 特開２００５−１８７２５８号公報 特開２０００−３４９０４８号公報 特開２００８−３６７３７号公報

特許文献４、特許文献５及び特許文献６で示される従来例では、それぞれランバードから光学素子を製造する工程の一部が示されるに過ぎない。
即ち、特許文献４の従来例では、ランバードから水晶板を切り出す工程が示されるに過ぎず、水晶板から精度の高い光学素子を製造する具体的な工程については何ら開示されるものではない。特許文献５の従来例では、整形された水晶原石からウエハーを形成し、ウエハーの主面を研削し、ウエハーをダイシングソーにより切断小割して短冊状の水晶片を形成する工程が示されるに過ぎず、水晶片から精度の高い光学素子を製造する工程についての開示はない。特許文献６では、密着固定された複数の水晶基板の側面にラップ研磨を行い、水晶基板のコーナーの面取り加工を施す直後に稜線部の面取り加工を施す工程が示されるに過ぎない。
このように、それぞれ製造工程の極一部のみしか特許文献４、特許文献５及び特許文献６では開示されていないので、これらの特許文献を組み合わせたとしても、製品としての精度や品質の高い光学素子を効率的に低コストに製造する製造方法を見出すことができない。

本発明の目的は、精度や品質の高い光学素子を効率的に製造できる光学素子の製造方法及び検査治具を提供することにある。

［適用例１］
本適用例に係る光学素子の製造方法は、複数の平面矩形状の透光性基板をそれぞれ主面の間に固定剤を介して積層した積層体を形成する積層体形成工程と、前記積層体の前記主面と交差する側面を研削する研削工程と、前記研削工程で研削された積層体の面取りをする第一面取工程と、前記積層体の側面をラップ仕上げするラップ工程と、前記ラップ仕上げされた積層体の面取りをする第二面取工程と、を備えたことを特徴とする。

この構成の本適用例では、ランバード等から形成された透光性基板を複数用意し、複数の透光性基板を積層して積層体を形成し、この積層体の側面を所定寸法になるまで研削する。側面が研削された積層体は第一面取りが行われた後、その側面がタップ仕上げされ、その後、第二面取りが実施される。積層体は個々の基板に分離され、これらの基板がそれぞれ光学素子となる。
そのため、複数の透光性基板から第二面取りをした基板を製造するという一連の工程によって、光学素子を効率的に製造することができる。しかも、第一面取工程と第二面取工程の間に積層体の側面をラップ仕上げする工程があるため、面取りが精度良く実施されることになり、その結果、最終的に製造される光学素子の外周縁の精度を向上させることができ、品質の高い光学素子を提供することができる。

［適用例２］
本適用例に係る光学素子の製造方法は、前記ラップ工程の後に、前記積層体の外周寸法が規定寸法内にあるか否かの検査を検査用ゲージで行う検査工程を備えたことを特徴とする。
この構成の本適用例では、複数の透光性基板の外周寸法の検査を、積層体の状態でまとめて実施するので、積層体から分離して得られた光学素子を個々に検査するよりも、効率的に光学素子を製造することができる。

［適用例３］
本適用例に係る光学素子の製造方法では、前記検査工程は、前記検査用ゲージに設けられた規定寸法の開口に前記積層体を挿通し、前記検査用ゲージと前記積層体とを前記透光性基板が積層される方向に相対移動させることを特徴とする。
この構成の本適用例では、積層体を検査用ゲージの開口に挿通した際に、途中で止まることがなければ、積層体を構成する個々の透光性基板の全てが規定寸法内ということになる。これに対して、規定寸法より大きい透光性基板が積層体に含まれている場合には、積層体を検査用ゲージの開口に挿通すると、当該透光性基板の外周縁部が検査用ゲージの開口縁部に当接して積層体と検査用ゲージとの相対移動が規制される。この相対移動を規制する透光性基板が規定寸法より大きな透光性基板であることがわかる。
従って、本適用例では、光学素子の検査をより効率的に実施することができる。

［適用例４］
本適用例に係る光学素子の製造方法は、前記第一面取工程は前記積層体の角部の面取りであり、前記ラップ工程の後又は前記検査工程の後に前記第二面取工程を実施し、前記第二面取工程は前記積層体を構成する複数の透光性基板の稜線部をそれぞれ面取りすることを特徴とする。
この構成の本適用例では、各透光性基板の稜線部の面取りをする前に、積層体の角部の面取り、側面のラップ、積層体の検査を実施する。そのため、稜線部の面取りをする前の積層体の側面が精度良く加工されていることになり、稜線部の面取りを正確に行うことができる。

［適用例５］
本適用例に係る光学素子の製造方法では、前記第二面取工程は、前記積層体の側面を研磨部材の主面に押し当てながら研磨するものであり、前記透光性基板の一方の主面が前記研磨部材の主面に対して鋭角となるように前記積層体を変形させて行う第一工程と、前記第一工程の後で、前記複数の透光性基板を積層したまま前記透光性基板の他方の主面が前記研磨部材の主面に対して鋭角となるように前記積層体を変形させて行う第二工程とを備えることを特徴とする。
この構成の本適用例では、積層体の研磨部材の平面に対する向きを変えることで、透光性基板の互いに両主面の外周縁に形成される稜線部の面取りを効率的に行える。つまり、個々の透光性基板の稜線部の面取りのために、積層体から個々の透光性基板を分離し、外周寸法の検査をする必要がないので、検査作業が円滑に行える。
なお、本適用例では、所定温度で積層体の向きを変えられるとともにその温度未満で主面が傾いた姿勢を維持するために、透光性基板同士を接着するための固定剤は所定温度での軟化性と姿勢を維持するための粘着性が必要とされる。この固定剤としては、例えば、パラフィン等の軟化剤とロジン等の粘着付与剤とが含まれる接着剤を例示できる。

［適用例６］
本適用例に係る検査治具は、複数の基板をそれぞれ主面の間に固定剤を介して積層した積層体の前記主面が規定寸法内にあるか否かを検査する検査治具であって、前記積層体の規定寸法に対応する大きさの開口部が設けられている検査用ゲージを備えていることを特徴とする。
この構成の本適用例では、積層体の状態で主面の外周寸法の検査を行うので、積層体から分離して得られた光学素子を個々に検査するよりも、効率的に基板の外周寸法の検査を行うことができる。

本発明の一実施形態の光学素子の製造方法で製造された光学素子が組み込まれた撮像装置を示す概略図。 光学素子を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。 透光性基板を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。 透光性基板の角部にのみ面取りした状態を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は前記実施形態の光学素子の製造方法の手順を示す概略図。 （Ｄ）〜（Ｆ）は前記実施形態の光学素子の製造方法の手順を示す概略図。 （Ｇ）〜（Ｈ）は前記実施形態の光学素子の製造方法の手順を示す概略図。 （Ｉ）〜（Ｋ）は前記実施形態の光学素子の製造方法の手順を示す概略図。 （Ａ）〜（Ｃ）はランバードを光学軸と平行に切断した場合の透光性基板を積層体にするまでの概略図。 （Ａ）〜（Ｃ）はランバードを光学軸に対して４５°に切断した場合の透光性基板を積層体にするまでの概略図。 （Ａ）は検査治具の正面図、（Ｂ）は検査治具の側面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は図８（Ｊ）の第二面取工程を説明する概略図。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には本実施形態で製造された光学素子が組み込まれた撮像装置が示されている。
図１において、撮像装置１００はビデオカメラや電子スチルカメラに用いられるものであり、互いに対向配置された撮像アッセンブリー１０１及び光学ローパスフィルター１０２を備えている。
撮像アッセンブリー１０１は、セラミック製のパッケージ１０３と、このパッケージ１０３の中央部分に設けられた板状の撮像素子１０４と、この撮像素子１０４に対向して配置されパッケージ１０３に外縁部が接着固定されたリッド１０５とを備えている。撮像素子１０４はＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等から構成されるものである。
光学ローパスフィルター１０２は、複屈折板１０６、赤外線吸収ガラス１０７、１／４波長板１０８及び複屈折板１０６等から構成される。
リッド１０５、複屈折板１０６及び１／４波長板１０８等は本実施形態の光学素子１である。

図２には本実施形態で製造された光学素子１が示されている。図２（Ａ）は光学素子１の正面図、図２（Ｂ）は光学素子１の側面図である。
図２において、光学素子１は、光が透過する面である主面１Ｍと、この主面１Ｍの外縁に形成される所定幅の側面１Ｎとを有する平面矩形状の結晶性板材である。
光学素子１の強度を向上させるため、主面１Ｍの４箇所の角部にはそれぞれ面取部１Ｂが形成され、主面１Ｍと交差する側面１Ｎの８箇所の稜線部にはそれぞれ面取部１Ｃが形成されている。
光学素子１の厚さは、適用される製品によって異なるが、例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。主面１Ｍの大きさは、例えば、２７．５ｍｍ〜５０．０ｍｍ×３３．５ｍｍ〜５０．０ｍｍである。角部の面取部１Ｂは、例えば、４５°傾斜したものであり、面取り量は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。これらの面取り量は４箇所同じにしてもよいが、一部の面取り量を他の面取り量より大きくしてもよい。これにより、光学素子１の向きを特定することができる。稜線部の面取部１Ｃは、例えば、４５°傾斜したものであり、面取り量は０．２ｍｍである。
光学素子１は図３で示される結晶性基板１Ａを加工して形成されており、この結晶性基板１Ａは、水晶の透光性基板である。

図３には結晶性基板１Ａが示されている。図３（Ａ）は結晶性基板１Ａの正面図、図３（Ｂ）は結晶性基板１Ａの側面図である。図４には角部にのみ面取りした結晶性基板１Ａが示され、図４（Ａ）は結晶性基板１Ａの正面図、図４（Ｂ）は結晶性基板１Ａの側面図である。
図３で示される結晶性基板１Ａは面取りがされておらず、主面１Ｍの４箇所の角部や稜線部が直角に形成されている。この結晶性基板１Ａは、図４で示される通り、主面１Ｍの４角に面取部１Ｂが形成され、その後、図２で示される通り、８つの稜線に稜線部の面取部１Ｃが形成される。

光学素子１の製造方法を図５から図１２に基づいて説明する。
図５（Ａ）には、ランバード１０が示されている。ランバード１０は水晶原石をランバード加工して成形される。
ランバード加工は水晶原石の結晶軸の方向を明確にするための表面研削加工である。結晶軸は、電気軸を示すＸ軸、機械軸を示すＹ軸、光学軸を示すＺ軸である。
ランバード加工を行うために、例えば、ロータリー平面研削盤が用いられる。ロータリー平面研削盤の砥石の粒度は♯８０である。

図５（Ｂ）には、ランバード１０を切断して結晶性基板１Ａを加工する工程が示されている。図５（Ｂ）において、ワイヤーソー１１が示されており、このワイヤーソー１１は、３本のローラー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに複数本のワイヤー１１Ｗが架け渡された構造である。ローラー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが回転することで、複数のワイヤー１１Ｗで基台１１Ｄの上に配置されたランバード１０を結晶軸に対して所定角度で切断する。例えば、リッド１０５等の光線の分離機能のない光学素子１では光学軸であるＺ軸に対して平行に切断し（図９（Ａ）参照）、光学ローパスフィルター１０２を構成する複屈折板１０６等の光線の分離機能のある光学素子１では、Ｚ軸にたいして４５°の角度で切断する（図１０（Ａ）参照）。
隣合うワイヤー１１Ｗの間隔は図３で示される結晶性基板１Ａの厚さと同じである。なお、本実施形態では、ランバード１０を直接切断するものでもよいが、ランバード１０をブロック状に予め切断したものを切断するものでもよい。ランバード１０はワイヤーソー１１で切断されて複数の結晶性基板１Ａに分けられる。

図５（Ｃ）には、結晶性基板１Ａの主面をラップする工程が示されている。図５（Ｃ）において、主面ラップ装置１２は、内周面に歯車が形成されたリング部が一体形成された円板部１２Ａと、この円板部１２Ａの中心に回転自在に設けられ外周に歯車が形成された回転軸１２Ｂと、この回転軸１２Ｂの歯車と円板部１２Ａの歯車とにそれぞれ噛合する外周歯車部を有する円板状の回転体１２Ｃと、この回転体１２Ｃに対向配置される図示しない円板部とを備えている。回転体１２Ｃは複数の結晶性基板１Ａが収納されており、これらの結晶性基板１Ａの両方の主面は円板部１２Ａに設けられた研磨用パッド１２Ｄと図示しない円板部の研磨用パッドとに当接する。回転軸１２Ｂの回転に伴って回転体１２Ｃが回転すると、回転体１２Ｃに収納された結晶性基板１Ａの両方の主面はラップされる。なお、研磨用パッド１２Ｄの粒度は♯１０００〜♯３０００である。

主面がラップされた結晶性基板１Ａをそれぞれ主面の間に仮止め用固定剤２Ａを介して積層した積層体２を形成する。
図９にはリッド１０５等の光線の分離機能を有しない光学素子１を製造するための積層体を成形する手順が示されている。
図９（Ａ）に示される通り、複数のワイヤー１１Ｗでランバード１０を光学軸であるＺ軸に対して平行に切断し、図９（Ｂ）に示される通り、結晶性基板１Ａを得る。この結晶性基板１Ａは、その切断面の角部が直角とされている。そして、図９（Ｃ）に示される通り、結晶性基板１Ａをそれぞれ主面の間に仮止め用固定剤２Ａを介して複数枚積層して積層体２を得る。

図１０には光線の分離機能がある光学素子１を製造するための積層体を形成する手順が示されている。
図１０（Ａ）に示される通り、複数のワイヤー１１Ｗでランバード１０を光学軸であるＺに対して４５°の角度となるように切断し、図１０（Ｂ）に示される通り、結晶性基板１Ａを得る。この結晶性基板１Ａは、その切断面の互いに対向する一対の角部が鋭角とされ他の一対の角部が鈍角とされる。そして、図１０（Ｃ）に示される通り、結晶性基板１Ａをそれぞれ主面の間に仮止め用固定剤２Ａを介して複数枚積層して積層体２を得る。

仮止め用固定剤２Ａは、透明で主成分が樹脂のガラス転移温度が−５０℃〜−１３０℃の範囲にあるポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸２−エチルへキシルを使用したアクリル酸エステル系、ポリイソブチレン系、ＳＢＲ系、天然ゴム系、ウレタンーアクリル系、エポキシーアクリレート系、シリコーンゴム系、塩化ビニール系又は酢酸ビニール含有量が１５％〜４０％のエチレン−酢酸ビニール系が好ましい。更に、粘着付与剤としては、ロジン、ロジンエステル及びその誘導体、テルペン樹脂、炭化水素樹脂などが使用され、更に軟化剤として脂肪酸エステル、動植物油脂、ワックス、石油重質留分が用いられ透明で主成分樹脂との相溶性より適宜選択される。
この構成の仮止め用固定剤２Ａを転写印刷、ナイフコーター、ロールコーター、グラビアコーター等の塗布方法により、結晶性基板１Ａの主面に塗布し、赤外線、熱風，蒸気等により加熱乾燥する。
仮止め用固定剤２Ａを塗布する厚さは５μｍ〜１００μｍの範囲である。

図６（Ｄ）には積層体２の側面２Ｂを研削する研削工程が示されている。図６（Ｄ）において、研削装置１３は、それぞれ砥石が設けられた一対の研削盤１３Ａ（図６（Ｄ）では一方の研削盤のみ示す）が積層体２を挟んで対向配置されており、これらの研削盤１３Ａに積層体２の主面１Ｍを結晶軸に対して所定の角度、つまり、光学軸であるＺ軸と平行、あるいは、４５°となるように側面２Ｂを所定の位置Ｌまで研削する。研削盤１３Ａの砥石の粒度は♯８０〜♯１０００である。

図６（Ｅ）には、研削工程で研削された積層体２の面取りをする第一面取工程が示されている。第一面取工程は積層体２の主面１Ｍの４箇所の角部に面取りをする工程である。
図６（Ｅ）において、角部面取装置１４は、積層体２の角部を研磨する研磨盤１４Ａと、１つの角部が研磨盤１４Ａに当接するように積層体２を保持する保持部材１４Ｂとを備え、回転する研磨盤１４Ａに積層体２の角部を押し当てて面取りするものである。研磨盤１４Ａには研磨用パッドが設けられ、この研磨用パッドの粒度は♯３０００程度である。
４箇所の角部のうち１つの角部の面取りが終了したなら、異なる角部が研磨盤１４Ａに当接するように積層体２を保持部材１４Ｂにセットし直し、角部の面取り作業を行う。なお、積層体２を研磨盤１４Ａに押し付ける押圧部材や錘を必要に応じて設けてもよい。

図６（Ｆ）には第一面取工程で面取りされた積層体２の側面をラップ仕上げするラップ工程が示されている。図６（Ｆ）において、ラップ装置１５は、一対の研磨盤１５Ａ，１５Ｂは角部の面取りがされた積層体２を挟んで対向配置されており、これらの研磨盤１５Ａにはそれぞれ研磨用パッドが設けられている。この研磨用パッドの粒度は♯１０００〜♯３０００である。
積層体２の側面のうち互いに反対側に位置する面がラップ装置１５でラッピングされる。

図７には積層体の前記主面の外周寸法が規定寸法内にあるか否かを検査する検査工程が示されている。検査工程では、図１１に示される検査治具を用いる。
図１１には、検査治具が示されている。図１１（Ａ）は検査治具の正面図、図１１（Ｂ）は検査治具の側面図である。
図１１において、検査治具は、積層体２の規定寸法に対応する大きさの開口１６Ａが形成された平面矩形状の検査用ゲージ１６であり、この検査用ゲージ１６の材料は、合成樹脂や金属等からなる板材である。
開口１６Ａは、その縦横寸法が光学素子１の主面１Ｍの最大許容外周寸法とされた平面矩形状に形成されている。

検査用ゲージ１６を用いて積層体２を検査するには、まず、図７（Ｇ）に示される通り、検査用ゲージ１６の開口１６Ａに主面１Ｍを臨ませるように積層体２を配置し、その後、図７（Ｈ）に示される通り、検査用ゲージ１６と積層体２とを結晶性基板１Ａが積層される方向Ｐに相対移動させる。積層体２を構成する複数の結晶性基板１Ａの一部に主面１Ｍの外周寸法が規定寸法より大きいものがある場合には、図７（Ｈ）の想像線の符号１６で示される通り、検査用ゲージ１６と積層体２との相対移動が規制される。
なお、検査用ゲージ１６と積層体２とを相対移動させる装置としては、種々のものがあるが、例えば、装置本体に積層体２を載置し、この積層体２に対して検査用ゲージ１６を昇降させる昇降装置を装置本体に設けるものでもよく、逆に、装置本体に検査用ゲージ１６を固定し、この検査用ゲージ１６に対して積層体２を昇降させる昇降装置を装置本体に設けるものでもよい。

図８（Ｉ）には、外周寸法が検査された積層体２の角部を面取りする角部面取工程が示されている。角部面取工程は第一面取工程と同じ装置を用いて同じ方法で実施される。
図８（Ｊ）には、検査工程の後に実施される第二面取工程が示されている。第二面取工程は、積層体２を構成する複数の結晶性基板１Ａの稜線部をそれぞれ面取りするものである。
図８（Ｊ）には、稜線面取装置が示されている。
稜線面取装置１７は積層体２の側面２Ｂが当接される円板状の研磨部材１７Ａと、積層体２を研磨部材１７Ａ側に付勢する図示しない錘１７Ｂとを備え、研磨部材１７Ａが回転することで、積層体２の１つの側面２Ｂが研磨される。研磨部材１７Ａの粒度は♯３０００程度である。

第二面取り工程の手順が図１２に示されている。
図１２（Ａ）に示される積層体２は、主面１Ｍに対して側面２Ｂが直交している。この状態の積層体２を図示しない加熱装置の載置台に配置し、所定温度、例えば、８０℃以上まで加熱する。この状態では、仮止め用固定剤２Ａが弾性変形するため、複数の結晶性基板１Ａを積層したまま結晶性基板１Ａの一方の主面１Ｍが載置台に対して鋭角となるように積層体２を変形させる（図１２（Ｂ）参照）。
積層体２が変形したら、温度を室温まで下げる。すると、積層体２は、変形した状態で姿勢が保たれる。そして、図１２（Ｂ）に示される通り、この積層体２を結晶性基板１Ａの一方の主面１Ｍが研磨部材１７Ａの平面に鋭角となるように配置し、当該平面と対向する側面２Ｂを研磨する第一工程を実施する。これにより、積層体２を構成する複数の結晶性基板１Ａの両面のうち一方の稜線部がそれぞれ面取りされる。

その後、積層体２を研磨部材１７Ａから加熱装置に戻し、積層体２を再度、８０℃以上まで加熱し、複数の結晶性基板１Ａを積層したまま結晶性基板１Ａの他方の主面１Ｍが載置台に対して鋭角となるように積層体２を変形させる。そして、温度を室温まで下げた後、図１２（Ｃ）に示される通り、積層体２を結晶性基板１Ａの他方の主面が研磨部材１７Ａに対して鋭角となるように配置し、当該平面と対向する側面２Ｂを研磨する第二工程を実施する。これにより、積層体２を構成する複数の結晶性基板１Ａの両面のうち他方の稜線部がそれぞれ面取りされる。この工程を４つの側面に対して行う。
稜線面取りが終了したら、８０℃を超える温度で積層体２を加熱し、あるいは、溶媒等で仮止め接着剤２Ａを溶かして積層体２から個々の面取りがされた結晶性基板１Ａに分離する。

面取りされた結晶性基板１Ａは、その主面１Ｍをポリッシュする。
図８（Ｋ）には結晶性基板１Ａの主面をポリッシュする工程が示されている。図８（Ｋ）において、主面ポリッシュ装置１８は、主面ラップ装置１２と同様に、円板部１８Ａと、この円板部１８Ａの中心に回転自在に設けられた回転軸１８Ｂと、この回転軸１８Ｂの歯車と円板部１８Ａの歯車とにそれぞれ噛合する回転体１８Ｃと、この回転体１８Ｃに対向配置される図示しない円板部とを備えた構造である。回転体１８Ｃは複数の結晶性基板１Ａが収納されており、これらの結晶性基板１Ａの両方の主面は円板部１８Ａに設けられた研磨用パッド１８Ｄと図示しない円板部の研磨用パッドとに当接する。研磨用パッド１８Ｄの粒度は♯７０００〜♯１００００である。
主面１Ｍがポリッシュ仕上げされた結晶性基板１Ａは必要に応じて、洗浄処理や、反射防止膜やフィルター膜等の光学多層膜（積層された光学薄膜）や、フッ素含有化合物からなる異物付着防止膜を設ける等の表面処理を実施し、これにより、光学素子１が完成する。

従って、本実施形態では、次の作用効果を奏することができる。
（１）複数の平面矩形状の結晶性基板１Ａをそれぞれ主面１Ｍの間に仮止め用固定剤２Ａを介して積層した積層体２を形成する積層体形成工程と、積層体２の主面１Ｍを結晶軸に対して所定の角度となるように主面１Ｍと交差する方向に延びる側面２Ｂを研削する研削工程と、研削工程で研削された積層体２の面取りをする第一面取工程と、第一面取工程で面取りされた積層体２の側面をラップ仕上げするラップ工程と、ラップ工程でラップ仕上げされた積層体２の面取りをする第二面取工程とを実施して光学素子１を製造するので、これらの一連の工程によって、光学素子１を効率的に製造することができる他、第一面取工程と第二面取工程の間に積層体２の側面２Ｂをラップ仕上げする工程があるため、面取りが精度良く実施されることになり、その結果、最終的に製造される光学素子１の外周縁の精度を向上させることができる。

（２）研削工程において、積層体２の主面１Ｍを光学軸のＺ軸に対して平行に研削し、あるいは、Ｚ軸に対して４５°に沿って研削することで、リッド１０５等の光線の分離機能を有しない光学素子１と複屈折板１０６等の光線の分離機能を有する光学素子１とを製造することができる。

（３）ラップ工程の後に、積層体２の主面１Ｍの外周寸法が規定寸法内にあるか否かの検査を検査用ゲージ１６で行う検査工程を実施するので、積層体２から分離して得られた光学素子１を個々に検査するよりも、効率的に短時間で光学素子１を製造することができる。

（４）検査工程は、検査用ゲージ１６に形成された規定寸法の開口１６Ａに積層体２を挿通し、検査用ゲージ１６と積層体２とを結晶性基板１Ａが積層される方向に相対移動させるので、積層体２を検査用ゲージ１６の開口１６Ａに挿通した際に、途中で止まることになれば、規定寸法より大きい結晶性基板１Ａが積層体２に含まれていることが検出できるので、光学素子の検査を効率的に実施することができる。

（５）第一面取工程が積層体２の角部の面取りであり、検査工程の後に第二面取工程を実施し、第二面取工程が積層体２を構成する複数の結晶性基板１Ａの稜線部をそれぞれ面取りする構成としたので、稜線部の面取りをする前の積層体２の側面２Ｂが精度良く加工されていることになり、稜線部の面取りを正確に行うことができる。

（６）第二面取工程は、積層体２の側面２Ｂを研磨部材の平面に押し当てながら研磨する稜線面取工程であり、この稜線面取工程は、結晶性基板１Ａの一方の主面が研磨部材１７Ａの平面に対して鋭角となるように積層体２を変形させて行う第一工程と、この第一工程の後で複数の結晶性基板１Ａを積層したまま結晶性基板１Ａの他方の主面が研磨部材１７Ａの平面に対して鋭角となるように積層体２を変形させて行う第二工程とを備えるから、積層体２の研磨部材１７Ａの平面に対する向きを変えることで、結晶性基板１Ａの外周縁にそれぞれ形成される稜線部の面取りを効率的に行える。つまり、向きを変える際に、積層体２から個々の結晶性基板１Ａに分ける必要がないから、稜線面取り作業を効率的に行うことができる。

（７）ランバード１０を切断する工程の後に結晶性基板１Ａの主面１Ｍをラップする工程を設け、第二面取工程の後に、主面１Ｍをポリッシュする工程を設けたから、光学素子１の主面１Ｍの精度を向上させることができる。特に、一眼レフデジタルカメラに搭載される撮像装置に用いられる光学素子（リッド）では、主面１Ｍの光学領域の精度や品質がきわめて重要であるため、主面１Ｍをラップしたり、ポリッシュしたりすることで、精度や品質の高い撮像装置用の光学素子１を提供することができる。

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、検査用ゲージとして、複数の結晶性基板１Ａをそれぞれ主面１Ｍの間に仮止め用固定剤２Ａを介して積層した積層体２の主面１Ｍが規定寸法内にあるか否かを検査するためのものとしたが、本発明では、積層体２は結晶性でないガラス等の基板を仮止め用ではない接着剤を用いて形成されたものでもよい。

前記実施形態では、光学素子１として、撮像装置について用いられるリッド１０５等を例示したが、本発明では、液晶プロジェクターに用いられる放熱用の水晶板についても製造することができる。
また、本発明では、必ずしも検査工程を設けることを要せず、結晶性基板１Ａの主面１Ｍをラップする工程や、主面１Ｍをポリッシュする工程も設けることを要しない。
さらに、結晶性基板１Ａは水晶に限定されるものではなく、サファイヤ等の結晶性材料から形成されるものや、ガラス等の透光性を有する基板でもよい。

１…光学素子、１Ａ…結晶性基板（透光性基板）、１Ｂ…角部の面取部、１Ｃ…稜線部の面取部、１Ｍ…主面、１Ｎ…光学素子の側面、２…積層体、２Ａ…仮止め用固定剤、２Ｂ…積層体の側面、１０…ランバード、１１…ワイヤーソー、１２…主面ラップ装置、１３…研削装置、１４…角部面取装置、１５…ラップ装置、１６…検査用ゲージ（検査治具）、１６Ａ…開口

Claims (6)

1. 複数の平面矩形状の透光性基板をそれぞれ主面の間に固定剤を介して積層した積層体を形成する積層体形成工程と、
   前記積層体の前記主面と交差する側面を研削する研削工程と、
   前記研削工程で研削された積層体の面取りをする第一面取工程と、
   前記積層体の側面をラップ仕上げするラップ工程と、
   前記ラップ仕上げされた積層体の面取りをする第二面取工程と、
   を備えたことを特徴とする光学素子の製造方法。
2. 請求項１に記載された光学素子の製造方法において、
   前記ラップ工程の後に、前記積層体の外周寸法が規定寸法内にあるか否かの検査を検査用ゲージで行う検査工程を備えたことを特徴とする光学素子の製造方法。
3. 請求項２に記載された光学素子の製造方法において、
   前記検査工程は、前記検査用ゲージに設けられた規定寸法の開口に前記積層体を挿通し、前記検査用ゲージと前記積層体とを前記透光性基板が積層される方向に相対移動させることを特徴とする光学素子の製造方法。
4. 請求項２又は請求項３に記載された光学素子の製造方法において、
   前記第一面取工程は前記積層体の角部の面取りであり、
   前記ラップ工程の後又は前記検査工程の後に前記第二面取工程を実施し、前記第二面取工程は前記積層体を構成する複数の透光性基板の稜線部をそれぞれ面取りすることを特徴とする光学素子の製造方法。
5. 請求項４に記載された光学素子の製造方法において、
   前記第二面取工程は、前記積層体の側面を研磨部材の主面に押し当てながら研磨するものであり、前記透光性基板の一方の主面が前記研磨部材の主面に対して鋭角となるように前記積層体を変形させて行う第一工程と、前記第一工程の後で、前記複数の透光性基板を積層したまま前記透光性基板の他方の主面が前記研磨部材の主面に対して鋭角となるように前記積層体を変形させて行う第二工程とを備えることを特徴とする光学素子の製造方法。
6. 複数の基板をそれぞれ主面の間に固定剤を介して積層した積層体の前記主面が規定寸法内にあるか否かを検査する検査治具であって、
   前記積層体の規定寸法に対応する大きさの開口部が設けられている検査用ゲージを備えていることを特徴とする検査治具。

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