JPH10186195A - Method and device for connecting optical element - Google Patents

Method and device for connecting optical element

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JPH10186195A
JPH10186195A JP34816796A JP34816796A JPH10186195A JP H10186195 A JPH10186195 A JP H10186195A JP 34816796 A JP34816796 A JP 34816796A JP 34816796 A JP34816796 A JP 34816796A JP H10186195 A JPH10186195 A JP H10186195A
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JP
Japan
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optical element
optical
light
positioning
pbs
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP34816796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Yamada
善昭 山田
Masaaki Noda
正明 野田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH10186195A publication Critical patent/JPH10186195A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a high-precision composite optical element by matching a border position by an optical surface formed on one optical element with a reference plane position corresponding to the plane position of the other optical element. SOLUTION: Two end points on both the sides of a border position W as a part appearing on the surface of an optical surface (either light separating surface formed of a polarized light separating film or optical surface formed of a mere reflecting surface formed of a reflecting film) formed at a nearly center part of a polarization beam splitter(PBS) are decided as positioning adjustment points P and Q, which are adjusted by moving a positioning frame 11 in an (x), a (y), and a (θ) direction so that they meet previously set reference points 14 and 15. Consequently, positioning can be done on the basis of the optical structure itself of the PBS 1, so the influence of optical characteristics due to a shift of a connection surface resulting from variance in the shape of the PBS 1 can be minimized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光学素子の接合方法
及び接合装置に係り、特に、少なくとも一方が光学特性
を決定する複数の光学面を備えている2つの光学素子を
相互に接合するための技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for joining optical elements, and more particularly to a method for joining two optical elements having at least one of a plurality of optical surfaces for determining optical characteristics. About technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】2つ以上の光学素子を互いに接合させる
光学素子の接合技術は、従来から種々の方法によって実
施されている。例えば、光学レンズやプリズムを相互に
接着剤によって貼り合わせることは多く、このような貼
り合わせによる複合レンズやプリズムによって単一の光
学素子では実現のできない、或いは実現困難な様々な光
学特性を得ることができる。
2. Description of the Related Art Optical element bonding techniques for bonding two or more optical elements to each other have been conventionally implemented by various methods. For example, optical lenses and prisms are often bonded to each other with an adhesive, and a variety of optical characteristics that cannot be realized with a single optical element or are difficult to be realized with a single optical element can be obtained by such a composite lens or prism. Can be.

【0003】光学素子としては、光源の発散光を平行光
に修正するためのインテグレータが種々用いられてい
る。このインテグレータは、光を平行光に変換すること
によって光学系における所望の特性を得たり、光学系の
光学損失を低減させるために使用される。
As an optical element, various integrators for correcting divergent light from a light source to parallel light are used. This integrator is used to obtain desired characteristics in an optical system by converting light into parallel light, and to reduce optical loss in the optical system.

【0004】例えば、液晶プロジェクタにおいては、光
源の光射出側にインテグレータを構成し、光を平行光に
変換するとともに、後段における液晶シャッタを透過し
て最終的に外部へと投写される光量を増加させるため
に、偏光ビームスプリッタ(以下、単に「PBS」とい
う。)によって光の偏光方向を揃え、光の利用効率を向
上させている。
For example, in a liquid crystal projector, an integrator is formed on the light exit side of a light source to convert light into parallel light and increase the amount of light transmitted through a liquid crystal shutter at a later stage and finally projected to the outside. For this purpose, the polarization directions of light are aligned by a polarization beam splitter (hereinafter simply referred to as “PBS”), thereby improving light use efficiency.

【0005】この場合、インテグレータを構成する光学
レンズ(例えば光透過面内に多数のマイクロレンズを有
するレンズアレイ)と、上記のPBSとを相互に接着し
て、所望の光学特性を得ると同時に光学系の小型化を図
り、さらに光学損失を低減させるように構成する場合が
ある。
In this case, an optical lens (for example, a lens array having a large number of microlenses in a light transmitting surface) constituting an integrator and the above-mentioned PBS are adhered to each other to obtain desired optical characteristics and at the same time obtain optical characteristics. In some cases, the size of the system is reduced and the optical loss is further reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように光学素子を相互に接合する場合には、光学素子の
個々の光学特性を決定する光学構造の位置関係を相互に
正確に合致させた状態で接合しないと、複合素子として
の所望の光学特性を得ることができず、また、光学損失
も増大してしまうという問題点がある。
However, when the optical elements are joined to each other as described above, the positional relationship between the optical structures that determine the individual optical characteristics of the optical elements must be exactly matched to each other. If they are not bonded together, there is a problem that desired optical characteristics as a composite element cannot be obtained and optical loss increases.

【0007】通常は、2つの光学素子の外周部をそれぞ
れ精度良く加工し、これらの外周部を治具により固定す
ることによって光学素子相互間の位置決めを行ってい
る。しかしながら、光学素子の外周部を光学構造に合わ
せて精度良く加工することは困難であり、加工時に光学
特性を測定しながら加工を行わなければならないことか
ら、製造コストが高くなるという問題点がある。
Usually, the outer peripheral portions of the two optical elements are precisely machined, and these outer peripheral portions are fixed with a jig to perform positioning between the optical elements. However, it is difficult to accurately process the outer peripheral portion of the optical element in accordance with the optical structure, and since the processing must be performed while measuring the optical characteristics at the time of processing, there is a problem that the manufacturing cost increases. .

【0008】また、光学素子によっては、光学構造を機
械的加工によって形成するなどの理由から、光学構造そ
のものにある程度の誤差を含んでいる場合があり、例え
ば偏光方向によって光を分離する光分離面を備えた偏光
ビームスプリッタ等は、その機械的精度によって光学構
造と外形との間にばらつきが発生するという問題点があ
り、光学構造に対する外形精度そのものを得ることが困
難である。
Further, some optical elements may include a certain error in the optical structure itself, for example, because the optical structure is formed by mechanical processing. For example, a light separating surface for separating light according to the polarization direction. However, there is a problem that the optical structure and the outer shape vary due to the mechanical accuracy of the polarizing beam splitter and the like, and it is difficult to obtain the outer shape accuracy for the optical structure itself.

【0009】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、特に偏光方向によって光を分離する光分離面そ
の他の光学面を複数備えた光学素子と他の光学素子とを
接合する場合において、光学素子の光学特性を反映する
構造に合わせて光学素子相互間の位置決めを行うことに
より、高精度の複合光学素子を形成することを目的とす
る。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems. Particularly, in a case where an optical element having a plurality of optical separation surfaces or other optical surfaces for separating light according to a polarization direction and another optical element are joined, An object of the present invention is to form a high-precision composite optical element by performing positioning between optical elements in accordance with a structure that reflects the optical characteristics of the optical element.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、少なくとも一方が光学特性を
決定する複数の光学面を備えている、第1光学素子と第
2光学素子とを接合する光学素子の接合方法において、
前記第1光学素子を所定平面内において固定し、前記第
2光学素子を前記第1光学素子に対して重ね合わせ、前
記光学面によって形成された境界位置を視認可能な状態
とし、前記境界位置を他方の光学素子の平面位置に対応
した基準平面位置に合致させるように前記第2光学素子
の平面位置を調節して位置決めし、その後前記第1光学
素子と前記第2光学素子とを接合することを特徴とす
る。
Means taken by the present invention to solve the above-mentioned problems are a first optical element and a second optical element, at least one of which has a plurality of optical surfaces for determining optical characteristics. In an optical element bonding method for bonding
The first optical element is fixed in a predetermined plane, the second optical element is superimposed on the first optical element, and a boundary position formed by the optical surface is made visible so that the boundary position is Adjusting and positioning the plane position of the second optical element so as to match a reference plane position corresponding to the plane position of the other optical element, and thereafter joining the first optical element and the second optical element. It is characterized by.

【0011】この手段によれば、一方の光学素子に形成
された光学面による境界位置を他方の光学素子の平面位
置に対応した基準平面位置に合致させるように位置決め
するようにしているため、従来よりも高精度に光学的な
位置決めを行うことができ、複合光学素子の光学特性を
向上させることができる。また、従来のように、光学素
子の外形によって位置合わせを行う必要がないから、光
学素子自体の外形精度をそれ程必要としなくなり、光学
素子の加工コスト及び加工時間を低減することができ
る。
According to this means, since the boundary position by the optical surface formed on one optical element is positioned so as to coincide with the reference plane position corresponding to the plane position of the other optical element, the related art is used. Optical positioning can be performed with higher accuracy than that, and the optical characteristics of the composite optical element can be improved. Further, unlike the related art, since it is not necessary to perform the alignment depending on the outer shape of the optical element, the accuracy of the outer shape of the optical element itself is not so required, and the processing cost and processing time of the optical element can be reduced.

【0012】なお、光学面とは、光学構造の少なくとも
一部を構成する面形状であり、光学面の境界位置とは、
光学面によって形成される種々の光学構造の境界を示す
位置であり、光の偏光方向に応じて透過特性の変化する
光分離面、光反射面、光屈折面等によって形成された、
例えば表面の曲率の変化する部分など、光学素子におけ
る光学構造の特異点或いは特異線を含むものである。こ
こで、視認する側の光学素子の表面に現れた境界線があ
る場合には、当該境界線を光学面の境界位置とすること
が視認性の点から見て好ましい。
The optical surface is a surface shape constituting at least a part of the optical structure, and the boundary position of the optical surface is
It is a position indicating the boundary of various optical structures formed by the optical surface, and formed by a light separating surface, a light reflecting surface, a light refracting surface, etc., whose transmission characteristics change according to the polarization direction of light.
For example, it includes a singular point or a singular line of the optical structure in the optical element, such as a portion where the curvature of the surface changes. Here, when there is a boundary line that appears on the surface of the optical element on the viewing side, it is preferable to set the boundary line as the boundary position of the optical surface from the viewpoint of visibility.

【0013】ここで、前記光学面を有する前記第1光学
素子又は前記第2光学素子の側から前記境界位置を視認
しながら位置決めを行うことが好ましい。
Here, it is preferable that the positioning is performed while visually recognizing the boundary position from the side of the first optical element or the second optical element having the optical surface.

【0014】この手段によれば、他方の光学素子の側か
ら視認しても位置調整は可能ではあるが、光学面を有す
る光学素子の側から視認して位置調整を行うことによっ
て境界位置をより明確に把握することができ、精度良く
位置決めを行うことが可能になる。
According to this means, the position can be adjusted even when viewed from the side of the other optical element. However, by performing the position adjustment while viewing from the side of the optical element having the optical surface, the boundary position can be further improved. It can be clearly grasped, and positioning can be performed with high accuracy.

【0015】また、前記光学面を有する光学素子内には
偏光方向に依存する光透過特性を有する光分離面が形成
されており、前記第1光学素子及び前記第2光学素子に
は偏光を照射し、その透過光又は反射光を用いることに
よって前記境界位置を視認容易にすることが好ましい。
A light separating surface having a light transmission characteristic depending on a polarization direction is formed in the optical element having the optical surface, and the first optical element and the second optical element are irradiated with polarized light. Preferably, the boundary position is easily recognized by using the transmitted light or the reflected light.

【0016】この手段によれば、偏光を照射することに
よって、照射された偏光の偏光方向に応じて光分離面に
て分離される2つの光束の光量比が変わるため、光学面
若しくは光分離面の境界位置をより容易に視認すること
ができるようになるので、より高精度に位置決めを行う
ことができる。
According to this means, by irradiating the polarized light, the light amount ratio of the two light beams separated on the light separating surface changes according to the polarization direction of the irradiated polarized light. Can be more easily visually recognized, so that positioning can be performed with higher accuracy.

【0017】さらに、前記第1光学素子と前記第2光学
素子との間に光硬化性接着剤を介挿し、位置決めが完了
した後に光を照射することによって前記第1光学素子と
前記第2光学素子とを接着することが好ましい。
Further, a light-curable adhesive is interposed between the first optical element and the second optical element, and after the positioning is completed, light is applied to the first optical element and the second optical element. It is preferable to bond the element.

【0018】この手段によれば、位置決めが完了した後
に光を照射するだけで接合を行うことができるので、接
合工程及び接合設備が簡易なものとなる。
According to this means, since the joining can be performed only by irradiating the light after the positioning is completed, the joining process and the joining equipment are simplified.

【0019】次に、少なくとも一方が光学特性を決定す
る複数の光学面を備えている、第1光学素子と第2光学
素子とを接合する光学素子の接合装置としては、前記第
1光学素子を所定平面内において固定するための固定部
材と、前記第2光学素子を前記第1光学素子に対して重
ね合わせた状態で位置決め調整するための位置決め調整
手段と、前記第1光学素子及び前記第2光学素子から受
ける光によって前記光学面によって形成された境界位置
を視認可能な状態とする画像取得手段と、前記境界位置
に合致させるための他方の光学素子の平面位置に対応し
た基準平面位置を、前記画像取得手段による画像と比較
可能な状態で表示するための基準位置表示手段とを備え
ていることを特徴とする。
Next, as an optical element bonding apparatus for bonding a first optical element and a second optical element, at least one of which has a plurality of optical surfaces for determining optical characteristics, the first optical element is A fixing member for fixing in a predetermined plane, positioning adjusting means for positioning and adjusting the second optical element in a state of being superimposed on the first optical element, the first optical element and the second optical element; Image acquisition means for making the boundary position formed by the optical surface visible by light received from the optical element, and a reference plane position corresponding to the plane position of the other optical element to match the boundary position, A reference position display unit for displaying the image in a state comparable to the image obtained by the image acquisition unit.

【0020】この手段によれば、基準位置表示手段によ
って表示された基準平面位置と画像取得手段によって取
得された平面画像内の上記境界位置とを比較することが
できるため、容易かつ高精度に光学素子の位置決めを行
うことができる。
According to this means, the reference plane position displayed by the reference position display means can be compared with the boundary position in the plane image obtained by the image obtaining means, so that the optical position can be easily and accurately determined. The element can be positioned.

【0021】ここで、前記光学面を有する光学素子内に
は偏光方向に依存する光透過特性を有する光分離面が形
成されており、前記第1光学素子と前記第2光学素子に
対し、前記境界位置を視認容易にするための偏光を照射
する偏光照射手段を備えていることが好ましい。
Here, a light separating surface having a light transmission characteristic depending on a polarization direction is formed in the optical element having the optical surface, and the light separating surface is provided with respect to the first optical element and the second optical element. It is preferable to provide a polarized light irradiating means for irradiating polarized light for making the boundary position easily visible.

【0022】また、前記第1光学素子と前記第2光学素
子とを相互に圧接させるための押圧手段と、前記第1光
学素子と前記第2光学素子との間に介挿された光硬化性
接着剤を硬化させるための光照射手段とを備えているこ
とが好ましい。
Further, a pressing means for pressing the first optical element and the second optical element to each other, and a photo-curing member interposed between the first optical element and the second optical element. Preferably, a light irradiation means for curing the adhesive is provided.

【0023】この手段によれば、位置決め終了後に、押
圧手段によって第1光学素子と第2光学素子とを圧接さ
せながら光照射手段によって光硬化性接着剤を硬化させ
ることによって、精度良く光学素子の接合を行うことが
できる。
According to this means, after the positioning is completed, the light-curing adhesive is cured by the light irradiating means while the first optical element and the second optical element are pressed against each other by the pressing means. Joining can be performed.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。
Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0025】(第1実施形態)図1及び図2(a)は本
発明に係る光学素子の接合方法を示すための平面図及び
縦断面図である。本実施形態は、平面矩形状のPBS
(偏光ビームスプリッタ)1を平面矩形状のレンズアレ
イ2に接合する方法を示すものである。
(First Embodiment) FIGS. 1 and 2A are a plan view and a longitudinal sectional view showing a method for bonding an optical element according to the present invention. The present embodiment is a flat rectangular PBS.
1 shows a method of joining a (polarization beam splitter) 1 to a planar rectangular lens array 2.

【0026】PBS1は、図2(b)に示すように、光
学ガラス又は樹脂からなる透光性板AとBとを相互に貼
り合わせて形成されている。透光性板Aの表裏には、そ
れぞれ偏光特性を備えた偏光分離膜16及び反射被膜1
7がコーティングされている。透光性板Aと透光性板B
とは、図示しない透明接着剤により交互に接着され、図
2(b)に示すラインT1,T2で示される平面によっ
て切断される。この結果、図2(a)に示すように、P
BS1は、透光性板Aの一部からなる角柱部1aと、透
光性板Bの一部からなる角柱部1bとが交互に接着され
た平板状のものとなる。角柱部1aと角柱部1bとの境
界面は、それぞれラインT1,T2によって示される平
面(すなわち、PBS1の表面又は裏面)に対して45
度の角度で傾斜し、上記偏光分離膜16若しくは反射被
膜17の存在する光学面となっている。光学面として
は、このように光学素子の内部に形成されたものは当然
のことながら、後述するレンズアレイのマイクロレンズ
を構成する、表面に形成された個々の光学曲面をも包含
する。
As shown in FIG. 2B, the PBS 1 is formed by mutually bonding light-transmitting plates A and B made of optical glass or resin. On the front and back of the translucent plate A, a polarization separation film 16 and a reflection film 1 each having polarization characteristics are provided.
7 are coated. Translucent plate A and translucent plate B
Are alternately bonded by a transparent adhesive (not shown) and cut by a plane indicated by lines T1 and T2 shown in FIG. As a result, as shown in FIG.
BS1 has a plate-like shape in which prismatic portions 1a formed of a part of the light-transmitting plate A and prismatic portions 1b formed of a part of the light-transmitting plate B are alternately bonded. A boundary surface between the prism portions 1a and 1b is 45 degrees with respect to a plane (that is, the front surface or the back surface of the PBS 1) indicated by the lines T1 and T2, respectively.
The optical surface is inclined at an angle of degrees and serves as an optical surface on which the polarization separation film 16 or the reflection film 17 exists. As the optical surface, the one formed inside the optical element as described above naturally includes the individual optical curved surface formed on the surface, which constitutes a micro lens of a lens array described later.

【0027】上記偏光分離膜16は、通常の偏光ビーム
スプリッタとして使用されるコーティング膜と同様に、
所定の偏光方向を備えた偏光成分に対してはそのまま透
過するとともに、当該偏光方向に対して直交する偏光方
向を備えた偏光成分に対しては反射する性質を備えてい
る。このため、図2(b)に示すように、PBS1に図
示下方から光が入射すると、角柱部1a内に侵入した光
は偏光分離膜16に当り、所定の偏光方向Sを持つ偏光
成分はそのまま透過し、偏光方向Sとは反対の偏光方向
Pを持つ偏光成分は反射される。偏光方向Pを持つ偏光
成分は反射された後、角柱部1aの内部を進行し、やが
て隣接した反射被膜17によって再び反射され、角柱部
1aから放出された後、後に貼着される位相差板1cを
透過することによって結果として偏光方向が90度回転
して偏光方向Sの偏光成分として放出される。したがっ
て、PBS1に特定の偏光方向を有しない光が入射する
と、PBS1からは、特定の偏光方向(上記説明の場合
には偏光方向S)を有する偏光だけが通常の偏光板より
も高いエネルギーで放出されることとなる。
The polarization splitting film 16 is, like a coating film used as a normal polarizing beam splitter,
It has a property of transmitting a polarization component having a predetermined polarization direction as it is, and reflecting a polarization component having a polarization direction orthogonal to the polarization direction. For this reason, as shown in FIG. 2B, when light enters the PBS 1 from below in the figure, the light that has entered the prism 1a strikes the polarization separation film 16, and the polarization component having the predetermined polarization direction S remains unchanged. The polarized light component transmitted and having the polarization direction P opposite to the polarization direction S is reflected. After being reflected, the polarized light component having the polarization direction P travels inside the prism portion 1a, is again reflected by the adjacent reflective coating 17, is emitted from the prism portion 1a, and is later adhered. By passing through 1c, the polarization direction is rotated by 90 degrees as a result and emitted as a polarization component in the polarization direction S. Therefore, when light not having a specific polarization direction enters the PBS1, only polarized light having a specific polarization direction (the polarization direction S in the above description) is emitted from the PBS1 with higher energy than a normal polarizing plate. Will be done.

【0028】レンズアレイ2は、光学樹脂によって形成
された平板状の素子であり、図2(a)に示す下面に、
特定の光学特性を持つように形成された複数の光学曲面
が配列形成されることによって、マイクロレンズが縦横
に配列された構造となっている。レンズアレイ2の上面
は精度の高い平坦面となっている。
The lens array 2 is a flat element formed of an optical resin, and has a lower surface shown in FIG.
By arranging a plurality of optical curved surfaces formed so as to have specific optical characteristics, a microlens is arranged vertically and horizontally. The upper surface of the lens array 2 is a highly accurate flat surface.

【0029】本実施形態においては、レンズアレイ2
は、図1に示すように、平面L字形の固定枠21と、先
端が平面L字形の押圧シリンダ22とによって挟持され
るようになっている。このように固定枠21と押圧シリ
ンダ22とによって位置決めされたレンズアレイ2の上
面に、上述のPBS1を重ねあわせて接着する。PBS
1の下面には光硬化性樹脂からなる透明な接着剤が塗布
され、図2に示す接着層23が形成される。PBS1は
レンズアレイ2の上面上に載置された後、位置決め枠1
1と、押さえアーム12とに挟持されることによって固
定される。固定枠21と、位置決め枠11との間には、
PBS1とレンズアレイ2との相対的な位置関係を調節
するためのx,y,θ方向の位置調整機構が形成され、
精度良く調整できるようになっている。
In this embodiment, the lens array 2
As shown in FIG. 1, a flat L-shaped fixed frame 21 and a flat L-shaped pressing cylinder 22 are clamped at the tip. The PBS 1 described above is superposed and adhered on the upper surface of the lens array 2 positioned by the fixing frame 21 and the pressing cylinder 22 in this manner. PBS
A transparent adhesive made of a photocurable resin is applied to the lower surface of 1 to form an adhesive layer 23 shown in FIG. After the PBS 1 is placed on the upper surface of the lens array 2, the positioning frame 1
1 and the holding arm 12 to be fixed. Between the fixed frame 21 and the positioning frame 11,
A position adjusting mechanism in the x, y, and θ directions for adjusting the relative positional relationship between the PBS 1 and the lens array 2 is formed.
It can be adjusted with high accuracy.

【0030】一般的に、レンズアレイ2の光学構造は、
比較的高精度に形成することができる。例えば、レンズ
アレイ2は、通常、射出成形法によって各マイクロレン
ズと外周部とが一体成形されるため、外周部を固定枠2
1で固定することによって精度良く位置決めを行うこと
ができる。
Generally, the optical structure of the lens array 2 is
It can be formed with relatively high precision. For example, in the lens array 2, since each microlens and the outer peripheral portion are usually integrally formed by an injection molding method, the outer peripheral portion is fixed to the fixed frame 2.
Fixing at 1 allows accurate positioning.

【0031】これに対して、上記PBS1は、各透光性
板の切り出し、接着、切断等の加工を行う必要があり、
これらの加工時の加工誤差が複合することによって、上
記光学面面の形成位置及び形成周期において設計値に対
する誤差が生じるため、光学構造自体にばらつきが発生
するとともに、この光学構造の誤差が積算されることに
よって光学構造と外周部との位置関係は、各製品毎に大
きくばらつくことになる。
On the other hand, the PBS 1 needs to be cut, glued, cut and the like of each translucent plate.
The combination of these processing errors at the time of processing causes an error with respect to the design value in the formation position and the formation cycle of the optical surface, so that the optical structure itself varies and the errors of the optical structure are integrated. As a result, the positional relationship between the optical structure and the outer peripheral portion varies greatly for each product.

【0032】したがって、従来のように、PBS1とレ
ンズアレイ2との双方を、これらの外周部において治具
等によって位置決めしても、両者の光学構造の整合性が
得られず、複合光学素子としての性能が得られないとい
う問題点がある。このために本実施形態では、図1及び
図2に示すように、PBS1におけるほぼ中央部に形成
された光学面(偏光分離膜16で構成される光分離面で
も、反射被膜17で構成される単なる反射面で構成され
る光学面のいずれでもよい。)の表面に現れた部分であ
る境界位置Wの両側の2つの端点を位置決め調整点P,
Qとし、この位置決め調整点P,Qを予め設定された基
準位置14,15(図1及び図2において一点鎖線によ
り示された十字の交点で示す。)に合わせるように、位
置決め枠11をx,y,θ方向に移動させることによっ
て調整する。
Therefore, even if both the PBS 1 and the lens array 2 are positioned by a jig or the like at their outer peripheral portions as in the prior art, the optical structures of the two cannot be matched. However, there is a problem that the performance cannot be obtained. For this reason, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, an optical surface (a light separating surface formed of the polarization separating film 16, also formed of the reflective film 17) is formed substantially at the center of the PBS 1. The two end points on both sides of the boundary position W, which is a portion appearing on the surface of the optical surface formed by a simple reflecting surface, may be used as the positioning adjustment points P,
Q, and the positioning frame 11 is set to x so that the positioning adjustment points P and Q are aligned with predetermined reference positions 14 and 15 (indicated by crosses indicated by alternate long and short dash lines in FIGS. 1 and 2). , Y, θ directions.

【0033】このようにすることによって、PBS1の
光学構造自体に基づいて位置決めすることができるの
で、PBS1の形状のばらつきに基づく接合面のずれに
起因する光学特性の影響を最小限に抑制することができ
る。ここで、位置決め調整点の位置は、PBS1の光学
構造に合わせて設定されたものであり、明確に視認でき
るようにするために、光学面の境界位置Wとする。上記
のように複数の光学面の境界位置Wのうち、最も中央の
境界位置を選定して位置決め調整点とすることが、全方
位的に光学構造のずれ量を低減できる点で最も好まし
い。
By doing so, the positioning can be performed based on the optical structure itself of the PBS1, so that the influence of the optical characteristics due to the displacement of the bonding surface due to the variation in the shape of the PBS1 can be minimized. Can be. Here, the position of the positioning adjustment point is set in accordance with the optical structure of the PBS 1 and is set as the boundary position W of the optical surface so as to be clearly visible. It is most preferable to select the center boundary position among the boundary positions W of the plurality of optical surfaces as the positioning adjustment point as described above, since the amount of displacement of the optical structure can be reduced in all directions.

【0034】上述のようにPBS1の位置決め調整を行
った後には、図2(a)の下方から光(例えば紫外線)
を照射して接着層23を硬化させ、PBS1とレンズア
レイ2とを完全に接着する。この硬化工程においては、
図示しないプレス機構によってPBS1とレンズアレイ
2とを圧着させた状態として行うことが接着精度の向上
のためには好ましい。
After the positioning of the PBS 1 is adjusted as described above, light (for example, ultraviolet) is applied from below in FIG.
Is irradiated to cure the adhesive layer 23, and the PBS 1 and the lens array 2 are completely bonded. In this curing step,
It is preferable that the PBS 1 and the lens array 2 are pressed against each other by a press mechanism (not shown) in order to improve the bonding accuracy.

【0035】位置決め調整点P,Qを基準位置14,1
5に合わせる方法は種々考えられる。本実施形態では、
光をレンズアレイ2の側から照射し、PBS1の側から
顕微鏡等で視認しながら位置決め調整を行う。基準位置
14,15は、好ましくは、レンズアレイ2を固定する
固定枠21の位置に合わせて顕微鏡の視野内にグリッド
として予め組み込んでおく。作業者は視野に現れた位置
決め調整点P,Qをグリッドに合わせるように位置決め
枠11のx,y,θ軸をマイクロメータ等により調整す
る。
The positioning adjustment points P and Q are set to the reference positions 14,1.
Various methods are conceivable for adjusting to 5. In this embodiment,
Light is irradiated from the lens array 2 side, and positioning adjustment is performed while visually recognizing the PBS 1 side with a microscope or the like. The reference positions 14 and 15 are preferably previously incorporated as grids in the field of view of the microscope in accordance with the position of the fixed frame 21 for fixing the lens array 2. The operator adjusts the x, y, and θ axes of the positioning frame 11 with a micrometer or the like so that the positioning adjustment points P and Q appearing in the field of view are aligned with the grid.

【0036】基準位置14,15は、固定枠21が可動
構造である場合には、固定枠21と連動するように構成
されていることが好ましい。例えば、PBS1の上方に
カメラを配置し、このカメラによって得られた画像をデ
ィスプレイ装置に映し出すとともに、固定枠21の位置
を検出する位置検出センサを設け、この位置検出センサ
から入力した座標情報を上記ディスプレイ装置の画面上
にポインタとして表示することによって、常に基準位置
14,15を固定枠21の平面位置と対応づけておくこ
とができる。
When the fixed frame 21 has a movable structure, it is preferable that the reference positions 14 and 15 be configured so as to interlock with the fixed frame 21. For example, a camera is arranged above the PBS1, an image obtained by the camera is projected on a display device, and a position detection sensor for detecting the position of the fixed frame 21 is provided. By displaying the pointers on the screen of the display device, the reference positions 14 and 15 can always be associated with the planar position of the fixed frame 21.

【0037】基準位置14,15としては、PBS1の
x,y,θ方向の調整が可能なように少なくとも2点を
設定する必要がある。基準位置としては、点状でなくて
も、例えば光学面の境界位置Wである角柱部1aと1b
との境界線に対応した線分状のものでもよい。この場合
には線分の長さが位置決め調整点の間隔と対応していれ
ば、単一の線分で基準位置を示すことが可能となる。
As the reference positions 14 and 15, it is necessary to set at least two points so that the x, y, and θ directions of the PBS 1 can be adjusted. The reference positions may be, for example, prism portions 1a and 1b which are not point-like, but are, for example, boundary positions W of optical surfaces.
May be a line segment corresponding to the boundary line. In this case, if the length of the line segment corresponds to the interval between the positioning adjustment points, it is possible to indicate the reference position with a single line segment.

【0038】基準位置14,15の設定は、レンズアレ
イ2毎に、レンズアレイ2の光学面の形成位置(特に、
当該光学面の境界位置)によって設定してもよい。この
場合には、例えば、予めレンズアレイ2のみを固定枠2
1に固定し、PBS1をセットしていない状態で、CC
Dカメラ等によってレンズアレイ2内に形成されたマイ
クロレンズによる光量の平面分布を測定し、その分布に
基づいてレンズアレイ2の(外周部に対応したものでな
く)光学構造に対応した基準位置を算出するように構成
できる。
The reference positions 14 and 15 are set for each lens array 2 at the position where the optical surface of the lens array 2 is formed (particularly,
(The boundary position of the optical surface). In this case, for example, only the lens array 2 is fixed to the fixed frame 2 in advance.
1 and with PBS1 not set, CC
A planar distribution of the amount of light by the microlenses formed in the lens array 2 is measured by a D camera or the like, and a reference position corresponding to an optical structure (not an outer peripheral portion) of the lens array 2 is determined based on the distribution. It can be configured to calculate.

【0039】本実施形態では、観察のための光を、上述
の説明のように透過光として使用するものでもよいが、
反射光として使用してもよい。すなわち、観察方向から
照明を当てても何ら差異はなく、同様の作用が得られ
る。
In this embodiment, the light for observation may be used as transmitted light as described above.
It may be used as reflected light. That is, even if illumination is applied from the observation direction, there is no difference, and the same operation is obtained.

【0040】本実施形態では、PBS1の光学面は肉眼
で十分に視認可能であるが、より確実、明確、正確に位
置決め調整点P,Qを把握するためには、PBS1の偏
光特性(一般には光学特性)を利用する方法もある。こ
の場合には、PBS1を照射する光を特定方向の偏光成
分のみを含む光とすることによって、角柱部1aと角柱
部1bとを明度によって判別することができるため、両
者の境界線もまたはっきりと視認できるようになる。
In the present embodiment, the optical surface of the PBS 1 is sufficiently visible to the naked eye. However, in order to grasp the positioning adjustment points P and Q more reliably, clearly, and accurately, the polarization characteristics of the PBS 1 (generally, (Optical characteristics). In this case, the prism 1a and the prism 1b can be distinguished from each other by the lightness by irradiating the PBS 1 with light containing only a polarization component in a specific direction. And become visible.

【0041】なぜならば、偏光分離膜16は所定方向の
偏光成分を持つ光のみを透過するため、照射光が同じ所
定方向の偏光成分のみを持つ場合には角柱部1bからは
多くの光が放出されるのに対し、反射被膜17からの反
射光を放出するように構成された角柱部1aからはほと
んど光が放出されないからである。一方、偏光分離膜1
6に対して透過せずに反射される偏光成分の光のみを照
射すると、上記とは逆に角柱部1aからは光が放出され
るが、角柱部1bからはほとんど光が放出されなくな
り、同様に、境界線をはっきりと認識することができ
る。
This is because the polarized light separating film 16 transmits only light having a polarized component in a predetermined direction, and when the irradiation light has only the polarized component in the same predetermined direction, a large amount of light is emitted from the prism portion 1b. In contrast, almost no light is emitted from the prism portion 1a configured to emit the reflected light from the reflective coating 17. On the other hand, the polarization separation film 1
When only the polarized component light which is reflected without being transmitted to 6 is irradiated, light is emitted from the prism 1a, but almost no light is emitted from the prism 1b. In addition, the boundaries can be clearly recognized.

【0042】(第2実施形態)次に、本発明に係る光学
素子の接合装置の実施形態(第2実施形態)について図
3及び図4を参照して説明する。図3は本実施形態の装
置を側面から見た概略構造を示すものであり、図4は本
実施形態の装置を正面から見た概略構造を示すものであ
る。この実施形態は、基本的には上記第1実施形態に用
いたものと同じPBS1とレンズアレイ2とを接合する
ための装置である。
(Second Embodiment) Next, an embodiment (second embodiment) of an optical element bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a schematic structure of the device of this embodiment as viewed from the side, and FIG. 4 shows a schematic structure of the device of this embodiment as viewed from the front. This embodiment is basically an apparatus for joining the same PBS 1 and lens array 2 as those used in the first embodiment.

【0043】本実施形態は、上記PBS1及びレンズア
レイ2を位置決め又は固定するための取付台部10と、
この取付台部10の内部に収容された、PBS1及びレ
ンズアレイ2に対して観測を行う際に光を照射するため
の観測用照明部30と、取付台部10の上方に配置され
たPBS1及びレンズアレイ2を観察するためのカメラ
ユニット40と、取付台部10に対して接着剤を硬化さ
せるための紫外線を下方から照射するための光源ユニッ
ト50と、取付台部10に装填されたPBS1をレンズ
アレイ2に対して押し付けるためのプレスユニット60
とから概略構成される。
In this embodiment, a mounting base 10 for positioning or fixing the PBS 1 and the lens array 2 is provided.
An observation illumination unit 30 housed inside the mount 10 for irradiating light when observing the PBS 1 and the lens array 2, a PBS 1 disposed above the mount 10, A camera unit 40 for observing the lens array 2, a light source unit 50 for irradiating the mounting base 10 with ultraviolet rays for curing the adhesive from below, and a PBS 1 loaded in the mounting base 10. Press unit 60 for pressing against lens array 2
It is roughly composed of

【0044】取付台部10は、図1及び図2に示すよう
に、レンズアレイ2を固定するための固定機構と、レン
ズアレイ2上に載置されるPBS1の位置決めを行うた
めの位置調整機構とから構成されている。固定機構は、
支柱18によって支持された基盤19の上に構成され、
上記第1実施形態と同様のレンズアレイ2を固定するた
めの固定枠21と、この固定枠21に対してレンズアレ
イ2を押し付け固定するための押圧シリンダ22とが設
けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the mounting base 10 includes a fixing mechanism for fixing the lens array 2 and a position adjusting mechanism for positioning the PBS 1 mounted on the lens array 2. It is composed of The fixing mechanism is
Constituted on a base 19 supported by a strut 18,
A fixed frame 21 for fixing the lens array 2 similar to that of the first embodiment and a pressing cylinder 22 for pressing and fixing the lens array 2 against the fixed frame 21 are provided.

【0045】一方、位置調整機構は、固定機構の左右両
側に配置され、x,y,θ方向にそれぞれ可動に構成さ
れた位置調整部24,25と、これら位置調整部24,
25の上部に取付けられた連動板26と、この連動板2
6に固定された、PBS1を把持するための図1に示す
位置決め枠11及び押さえアーム12とから構成されて
いる。
On the other hand, the position adjusting mechanisms are arranged on both left and right sides of the fixing mechanism, and are position adjusting units 24 and 25 which are configured to be movable in the x, y, and θ directions, respectively.
25, and an interlocking plate 2
6 and a positioning frame 11 for holding the PBS 1 shown in FIG.

【0046】上記固定機構及び位置調整機構とは、PB
S1とレンズアレイ2とをそれらの外周部にて固定する
ようになっており、PBS1とレンズアレイ2の表面は
上下方向に露出するようになっている。このため、後述
する観測用照明部30と光源ユニット50から発生する
光は、PBS1とレンズアレイ2に対して直接照射さ
れ、また、後述するカメラユニット40は観測用照明部
30により照射される照明光の透過光を直接観測できる
ようになっている。
The fixing mechanism and the position adjusting mechanism are PB
S1 and the lens array 2 are fixed at their outer peripheral portions, and the surfaces of the PBS 1 and the lens array 2 are vertically exposed. For this reason, light generated from the observation illumination unit 30 and the light source unit 50 described later is directly applied to the PBS 1 and the lens array 2, and the camera unit 40 described later is applied to the illumination emitted by the observation illumination unit 30. It allows direct observation of transmitted light.

【0047】観測用照明部30は、上記取付台部10の
支柱18の内側に配置され、台板32の上に形成された
案内レール32aに沿って前後方向に移動可能に構成さ
れている。案内レール32aに対して摺動する基台33
の上には、案内レール32aとは直交する方向に伸びる
案内レール33aが形成され、この案内レール33aに
沿って照明台34が左右方向に移動可能に構成されてい
る。基台33は駆動シリンダ37のシリンダロッド37
aに接続されており、駆動シリンダ37を稼動させるこ
とによって、取付台部10の内部位置から上記案内レー
ル32aに沿って後方へ移動して待避できるように構成
されている。
The observation illumination unit 30 is arranged inside the support column 18 of the mounting base 10 and is configured to be movable in the front-rear direction along a guide rail 32 a formed on the base plate 32. Base 33 that slides on guide rail 32a
A guide rail 33a extending in a direction orthogonal to the guide rail 32a is formed on the upper side, and the illumination table 34 is configured to be movable in the left-right direction along the guide rail 33a. The base 33 is a cylinder rod 37 of the drive cylinder 37.
When the drive cylinder 37 is operated, it is configured to be able to move rearward from the inside position of the mounting base 10 along the guide rail 32a and retract.

【0048】照明台34の上には、左右に並んだ2つの
光照射部35,35が取り付けられており、これらの光
照射部35は、光ファイバ36によって導かれた光を受
け、内部に配置された偏光板によって所定の偏光方向を
持つ光を上方に向けて照射するようになっている。
On the lighting table 34, two light irradiators 35, 35 arranged on the left and right sides are mounted. These light irradiators 35 receive the light guided by the optical fiber 36, and receive the light therein. Light having a predetermined polarization direction is irradiated upward by the arranged polarizing plate.

【0049】取付台部10の上方に配置されたカメラユ
ニット40には、左右に並んだ2つの撮像部41,41
が設けられ、この撮像部41から引き出された配線コー
ドは図示しないモニタに接続されている。撮像部41は
それぞれ平面方向に移動自在に構成されたXY移動機構
42を介して共通の支持体43に取り付けられている。
支持体43は天板44に対して前後方向に移動自在に吊
り下げられ、図示しない駆動シリンダのシリンダロッド
45に接続されて、図示の撮影位置と、後方の待避位置
との間を移動可能に構成されている。
The camera unit 40 disposed above the mounting base 10 has two imaging units 41, 41 arranged side by side.
Is provided, and the wiring cord drawn out from the imaging unit 41 is connected to a monitor (not shown). The imaging units 41 are attached to a common support 43 via an XY movement mechanism 42 that is configured to be movable in the plane direction.
The support body 43 is movably suspended in the front-rear direction with respect to the top plate 44, is connected to a cylinder rod 45 of a drive cylinder (not shown), and is movable between a photographing position shown and a rear retract position. It is configured.

【0050】取付台部10の下方に配置された光源ユニ
ット50は、紫外線ランプ51と、その上方に配置され
た集光レンズ52とから構成されている。
The light source unit 50 disposed below the mounting base 10 comprises an ultraviolet lamp 51 and a condenser lens 52 disposed above the ultraviolet lamp 51.

【0051】取付台部10の上方に配置されたプレスユ
ニット60は、図示しない駆動シリンダによって、上方
の待避位置から、取付台部10に装填されたPBS1を
押圧するプレス位置まで下降し、PBS1をレンズアレ
イ2に対して押し付けることができるように構成されて
いる。
The press unit 60 disposed above the mounting base 10 is lowered by a drive cylinder (not shown) from the upper retreat position to a pressing position where the PBS 1 loaded on the mounting base 10 is pressed. It is configured so that it can be pressed against the lens array 2.

【0052】上記実施形態による接合工程は以下のよう
に行われる。まず、取付台部10の固定機構の底板(図
示せず)上にレンズアレイ2を載置し、その外周部を固
定枠21の内側面に当接させる。次に、押圧シリンダ2
2を動作させてレンズアレイ2を固定枠21に押し付
け、固定する。次に、下面に光硬化性の透明樹脂を塗布
したPBS1をレンズアレイ2上に載置する。この状態
で、PBS1は位置決め枠11と押さえアーム12によ
って挟持される。
The joining process according to the above embodiment is performed as follows. First, the lens array 2 is placed on a bottom plate (not shown) of the fixing mechanism of the mounting base 10, and its outer peripheral portion is brought into contact with the inner surface of the fixing frame 21. Next, press cylinder 2
2 is operated to press the lens array 2 against the fixed frame 21 to fix it. Next, a PBS 1 having a lower surface coated with a photocurable transparent resin is placed on the lens array 2. In this state, the PBS 1 is held between the positioning frame 11 and the holding arm 12.

【0053】次に、観測用照明部30とカメラユニット
40とを取付台部10の下方及び上方の位置にまで繰り
出させ、光照射部35から所定の偏光特性を備えた照明
光を上方に向けて照射させる。光照射部35から照射さ
れる光は通常の可視光でもよいが、PBS1の偏光分離
膜16で構成される光分離面にて分離される一方の偏光
成分のみを備えた光であることが望ましい。このように
すると、カメラユニット40にて検出される画像におい
て、偏光分離膜16の透過光が放出される角柱部1b
と、反射被膜の反射光が放出される角柱部1aとの明暗
がはっきりとし、光学面としての偏光分離膜16又は反
射被膜17の境界位置Wが識別され易くなる。
Next, the observation illumination unit 30 and the camera unit 40 are extended to positions below and above the mounting base 10, and illumination light having predetermined polarization characteristics is directed upward from the light irradiation unit 35. To irradiate. The light irradiated from the light irradiation unit 35 may be ordinary visible light, but is preferably light having only one polarization component separated by the light separation surface formed by the polarization separation film 16 of the PBS 1. . In this way, in the image detected by the camera unit 40, the prism 1b from which the light transmitted through the polarization separation film 16 is emitted
Then, the contrast between the prismatic portion 1a from which the reflected light of the reflective coating is emitted becomes clear, and the boundary position W of the polarization separating film 16 or the reflective coating 17 as the optical surface is easily identified.

【0054】カメラユニット40では、2つの撮像部4
1,41において図1に示す位置決め調整点P,Qを中
心とする領域が撮影され、それらの画像が図示しないモ
ニタ上に映し出される。このモニタ上には、予め設定さ
れた図1に示す基準位置14,15がクロスライン状の
ポインタとして表示されている。ここで、位置決め調整
機構の位置調整部24,25に設けられたx,y,θ方
向の3つのマイクロメータのダイヤルを回転させること
により、位置決め調整機構全体を固定枠に対して移動さ
せ、位置決め調整点P,Qが基準位置14,15に合致
するように調整する。ここで、モニタ上に映し出された
位置決め調整点14,15をマウス等の座標入力手段に
よって入力し、位置調整部24,25をステッピングモ
ータ等によって自動的に動作させることにより、自動調
整を行うことも可能である。
In the camera unit 40, the two imaging units 4
In areas 1 and 41, areas centered on the positioning adjustment points P and Q shown in FIG. 1 are photographed, and those images are displayed on a monitor (not shown). On this monitor, preset reference positions 14 and 15 shown in FIG. 1 are displayed as cross-line pointers. Here, by rotating dials of three micrometers in the x, y, and θ directions provided in the position adjustment units 24 and 25 of the positioning adjustment mechanism, the entire positioning adjustment mechanism is moved with respect to the fixed frame to perform positioning. The adjustment is performed so that the adjustment points P and Q coincide with the reference positions 14 and 15. Here, automatic adjustment is performed by inputting the positioning adjustment points 14 and 15 projected on the monitor by using coordinate input means such as a mouse and automatically operating the position adjustment units 24 and 25 by a stepping motor or the like. Is also possible.

【0055】次に、観測用照明部30とカメラユニット
40を後方へ待避させ、プレスユニット60を降下させ
て、取付台部10に装填されているレンズアレイ2に対
して位置決めされたPBS1を所定の圧力で押し付け
る。この状態で、光源ユニット50の紫外線ランプ51
を点灯させ、PBS1とレンズアレイ2との間の接着層
23を硬化させる。
Next, the observation illumination unit 30 and the camera unit 40 are retracted backward, the press unit 60 is lowered, and the PBS 1 positioned with respect to the lens array 2 mounted on the mounting base 10 is moved to a predetermined position. Press with pressure. In this state, the ultraviolet lamp 51 of the light source unit 50
Is turned on to cure the adhesive layer 23 between the PBS 1 and the lens array 2.

【0056】接着層23の硬化が完了すると、紫外線ラ
ンプ51は消灯し、プレスユニット60は上方へ待避す
る。最後に、PBS1を把持していた位置決め枠11と
押さえアーム12はPBS1を解放し、レンズアレイ2
を固定していた固定枠21と押圧シリンダ22もレンズ
アレイ2を解放する。
When the curing of the adhesive layer 23 is completed, the ultraviolet lamp 51 is turned off and the press unit 60 is retracted upward. Finally, the positioning frame 11 and the holding arm 12 holding the PBS 1 release the PBS 1 and release the lens array 2.
The fixing frame 21 and the pressing cylinder 22 that have fixed the lens array 2 also release the lens array 2.

【0057】上記実施形態によれば、光学素子の位置決
め工程において第1実施形態において記載した点と同様
の効果を得ることができるとともに、光学素子の固定工
程、接着工程を連続して行うことができるという効果が
得られる。
According to the above embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained in the positioning step of the optical element, and the fixing step and the bonding step of the optical element can be performed continuously. The effect that it can be obtained is obtained.

【0058】(第3実施形態)次に、図5乃至図7を参
照して本発明に係る第3実施形態の装置を説明する。こ
の実施形態の装置は、図5及び図6に示すように、上記
第1及び第2実施形態と同様のレンズアレイ2に対して
2枚のPBS1A、1Bを接合する場合に適合させたも
のである。2枚のPBS1AとPBS1Bとは線対称の
構造に形成されており、上述と同様に、それぞれ複数の
角柱部1Aa,1Ab又は1Ba,1Bbを相互に接着
することによって形成されている。
(Third Embodiment) Next, an apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5 and 6, the apparatus of this embodiment is adapted to the case where two PBSs 1A and 1B are joined to the same lens array 2 as the first and second embodiments. is there. The two PBSs 1A and 1B are formed in a line-symmetrical structure, and are formed by bonding a plurality of prisms 1Aa, 1Ab or 1Ba, 1Bb to each other as described above.

【0059】この実施形態では、図6に示すように、レ
ンズアレイ2の上に、PBS1AとPBS1Bとをそれ
ぞれ独立に位置決めする必要があるため、それぞれの最
も内側の光学面の境界位置Wの端部にそれぞれ2つずつ
位置決め調整点PA,PB,QA,QBを設け、これら
の位置決め調整点を図示しない基準位置と合致させるよ
うにしている。また、2つのPBS1A,1Bの互いに
対向する内側端部は、それぞれ独立した位置決めを可能
にするために、相互に僅かな間隔を持って離反するよう
に予め余裕を持って設計されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, since it is necessary to position the PBS 1A and the PBS 1B independently on the lens array 2, the edge of the boundary position W between the innermost optical surfaces is required. Two positioning adjustment points PA, PB, QA, and QB are provided in each section, and these positioning adjustment points are made to coincide with a reference position (not shown). The inner ends of the two PBSs 1A and 1B facing each other are designed with a margin in advance so as to be separated from each other with a small interval in order to enable independent positioning.

【0060】レンズアレイ2は、第2実施形態とほぼ同
様に構成された固定機構の底板70上に載置され、平面
L字形の固定枠71によってその2辺が当接固定されて
いる。この固定枠71の反対側には、より小型の平面L
字形の押圧部72aを備えた押圧シリンダロッド72が
所定の圧力で突出するようになっており、この押圧シリ
ンダロッド72の圧力によって、レンズアレイ2は固定
枠71と押圧部72aとに挟持されるようになってい
る。
The lens array 2 is placed on a bottom plate 70 of a fixing mechanism having substantially the same configuration as that of the second embodiment, and two sides thereof are fixed by a flat L-shaped fixing frame 71. On the opposite side of the fixed frame 71, a smaller plane L
A pressing cylinder rod 72 having a U-shaped pressing portion 72a projects at a predetermined pressure, and the lens array 2 is sandwiched between the fixed frame 71 and the pressing portion 72a by the pressure of the pressing cylinder rod 72. It has become.

【0061】上記構造の左右にはそれぞれ位置調整部7
3,74が設けられ、図7に示すように、これらの上端
部に水平方向に伸びる連動板75,76が取り付けられ
ている。位置調整部73に接続された連動板75は、装
置左側から右側へと伸び、レンズアレイ2の上に載置さ
れたPBS1A,1Bを左右両側から取り囲むように平
面が迂回形状となっている。位置調整部74に接続され
た連動板76は、逆に、装置右側から左側へと伸びて、
やはりPBS1A,1Bを左右両側から取り囲むように
平面が迂回形状となっている。
At the left and right sides of the above structure, the position adjusting units 7 are respectively provided.
As shown in FIG. 7, interlocking plates 75 and 76 extending in the horizontal direction are attached to the upper ends of these members. The interlocking plate 75 connected to the position adjustment unit 73 extends from the left side to the right side of the apparatus, and has a detoured plane so as to surround the PBSs 1A and 1B placed on the lens array 2 from both left and right sides. Conversely, the interlocking plate 76 connected to the position adjustment unit 74 extends from the right side of the device to the left side,
Again, the plane has a detour shape so as to surround the PBSs 1A and 1B from both left and right sides.

【0062】連動板75,76の左右端部には、それぞ
れ2つずつのエアスライダ77A,77B,78A,7
8Bが取り付けられ、その上に、それぞれ位置決めプレ
ート79A,79B,79C,79Dが固定されてい
る。位置決めプレート79A,79Bは内側に向けて舌
状に突出しており、位置決めプレート79C,79Dは
PBS1A,1Bの一つの角部を受け入れるように形成
されたL字状の嵌合形状を備えている。
Two air sliders 77A, 77B, 78A, 7 are provided at the left and right ends of the interlocking plates 75, 76, respectively.
8B is attached, and positioning plates 79A, 79B, 79C, 79D are fixed thereon, respectively. The positioning plates 79A and 79B project in a tongue shape toward the inside, and the positioning plates 79C and 79D have an L-shaped fitting shape formed to receive one corner of the PBSs 1A and 1B.

【0063】上記エアスライダ77A,77B,78
A,78Bの突出圧力は予め所定値に設定されており、
供給されたエア圧に応じた圧力で上記各位置決めプレー
トを内側へ移動させ、それらの端面でPBS1A,1B
を挟持するようになっている。上記位置決めプレートに
よって把持されたPBS1A,1Bは、位置調整部7
3,74を調整することによって、レンズアレイ2に対
して平面方向(x,y,θ方向)に移動可能に構成され
ている。
The air sliders 77A, 77B, 78
The projecting pressure of A, 78B is set to a predetermined value in advance,
The positioning plates are moved inward at a pressure corresponding to the supplied air pressure, and the PBSs 1A and 1B are moved at their end faces.
Is to be clamped. The PBSs 1A and 1B gripped by the positioning plate are moved by the position adjusting unit 7
By adjusting 3, 74, the lens array 2 can be moved in the plane direction (x, y, θ directions).

【0064】なお、図7に示すように、固定機構の底板
70は、先に説明した実施形態と同様に、支柱80によ
って支持されている。
As shown in FIG. 7, the bottom plate 70 of the fixing mechanism is supported by the support 80 as in the above-described embodiment.

【0065】この実施形態においては、2つのPBSを
一つのレンズアレイ2に接合する場合を示すものである
が、それぞれのPBSについて光学構造に基づく位置調
整を行うことによって、上記と同様に高精度に位置決め
を行うことができる。
In this embodiment, the case where two PBSs are joined to one lens array 2 is shown. However, by adjusting the position of each PBS based on the optical structure, high precision can be obtained in the same manner as described above. Can be positioned.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば以下
の効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0067】請求項1によれば、一方の光学素子に形成
された光学面による境界位置を他方の光学素子の平面位
置に対応した基準平面位置に合致させるように位置決め
するようにしているため、従来よりも高精度に光学的な
位置決めを行うことができ、複合光学素子の光学特性を
向上させることができる。また、従来のように、光学素
子の外形によって位置合わせを行う必要がないから、光
学素子自体の外形精度をそれ程必要としなくなり、光学
素子の加工コスト及び加工時間を低減することができ
る。
According to the first aspect, the boundary position between the optical surfaces formed on one optical element is positioned so as to coincide with the reference plane position corresponding to the plane position of the other optical element. Optical positioning can be performed with higher precision than before, and the optical characteristics of the composite optical element can be improved. Further, unlike the related art, since it is not necessary to perform the alignment depending on the outer shape of the optical element, the accuracy of the outer shape of the optical element itself is not so required, and the processing cost and processing time of the optical element can be reduced.

【0068】請求項2によれば、他方の光学素子の側か
ら視認しても位置調整は可能ではあるが、光学面を有す
る光学素子の側から視認して位置調整を行うことによっ
て境界位置をより明確に把握することができ、精度良く
位置決めを行うことが可能になる。
According to the second aspect, the position can be adjusted by viewing from the side of the other optical element, but the boundary position can be adjusted by visually checking from the side of the optical element having the optical surface. It is possible to more clearly grasp, and it is possible to perform positioning with high accuracy.

【0069】請求項3又は請求項6によれば、偏光を照
射することによって、照射された偏光の偏光方向に応じ
て光分離面にて分離される2つの光束の光量比が変わる
ため、光学面若しくは光分離面の境界位置をより容易に
視認することができるようになるので、より高精度に位
置決めを行うことができる。
According to the third or sixth aspect, by irradiating polarized light, the light amount ratio of two light beams separated on the light separating surface changes according to the polarization direction of the irradiated polarized light. Since the boundary position of the surface or the light separation surface can be more easily visually recognized, positioning can be performed with higher accuracy.

【0070】請求項4によれば、位置決めが完了した後
に光を照射するだけで接合を行うことができるので、接
合工程及び接合設備が簡易なものとなる。
According to the fourth aspect, since the joining can be performed only by irradiating the light after the positioning is completed, the joining process and the joining equipment are simplified.

【0071】請求項5によれば、基準位置表示手段によ
って表示された基準平面位置と画像取得手段によって取
得された平面画像内の境界位置とを比較することができ
るため、容易かつ高精度に光学素子の位置決めを行うこ
とができる。
According to the fifth aspect, since the reference plane position displayed by the reference position display means and the boundary position in the plane image acquired by the image acquisition means can be compared, the optical position can be easily and accurately determined. The element can be positioned.

【0072】請求項7によれば、位置決め終了後に、押
圧手段によって第1光学素子と第2光学素子とを圧接さ
せながら光照射手段によって光硬化性接着剤を硬化させ
ることによって、精度良く光学素子の接合を行うことが
できる。
According to the seventh aspect, after the positioning is completed, the light-curing adhesive is cured by the light irradiating means while the first optical element and the second optical element are pressed against each other by the pressing means, so that the optical element can be precisely formed. Can be joined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る光学素子の接合方法の第1実施形
態を説明するための平面説明図である。
FIG. 1 is an explanatory plan view for explaining a first embodiment of a method for bonding optical elements according to the present invention.

【図2】第1実施形態を説明するための縦断面図
(a)、偏光ビームスプリッタ(PBS)の構造を示す
説明図(b)である。
FIGS. 2A and 2B are a longitudinal sectional view for explaining the first embodiment and an explanatory view showing a structure of a polarizing beam splitter (PBS); FIGS.

【図3】本発明に係る光学素子の接合装置(第2実施形
態)の構造を説明するための概略構成側面図である。
FIG. 3 is a schematic configuration side view for explaining the structure of an optical element bonding apparatus (a second embodiment) according to the present invention.

【図4】第2実施形態の構造を説明するための概略構成
正面図である。
FIG. 4 is a schematic configuration front view for explaining a structure of a second embodiment.

【図5】本発明に係る光学素子の接合装置(第3実施形
態)の取付部構造を示す概略平面図である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing a mounting structure of an optical element bonding apparatus (third embodiment) according to the present invention.

【図6】第3実施形態の取付部における要部構造を示す
概略構成断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a structure of a main part of a mounting portion according to a third embodiment.

【図7】第3実施形態の取付部構造を示す概略縦断面図
である。
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing a mounting structure according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A,1B 偏光ビームスプリッタ 1a,1b 角柱部 2 レンズアレイ 10 取付台部 11 位置決め枠 12 押さえアーム 14,15 基準位置 16 偏光分離膜(光分離面) 17 反射被膜(光学面) 21 固定枠 22 押さえアーム 24,25 位置調整部 26 連動板 30 観測用照明部 40 カメラユニット 50 光源ユニット 60 プレス部 70 底板 73,74 位置調整部 75,76 連動板 77A,77B,78A,78B エアシリンダ 79A,79B,79C,79D 位置決めプレート P,Q 位置決め調整点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Polarization beam splitter 1a, 1b Prismatic prism part 2 Lens array 10 Mounting base part 11 Positioning frame 12 Holding arm 14, 15 Reference position 16 Polarization separation film (light separation surface) 17 Reflective coating (optical surface) 21 Fixed frame 22 Pressing Arm 24, 25 Position Adjusting Unit 26 Interlocking Plate 30 Observation Illumination Unit 40 Camera Unit 50 Light Source Unit 60 Press Unit 70 Bottom Plate 73, 74 Position Adjusting Unit 75, 76 Interlocking Plate 77A, 77B, 78A, 78B Air Cylinder 79A, 79B, 79C, 79D Positioning plate P, Q Positioning adjustment point

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29C 65/48 B29C 65/48 B29L 11:00 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // B29C 65/48 B29C 65/48 B29L 11:00

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一方が光学特性を決定する複
数の光学面を備えている、第1光学素子と第2光学素子
とを接合する光学素子の接合方法において、 前記第1光学素子を所定平面内において固定し、前記第
2光学素子を前記第1光学素子に対して重ね合わせ、前
記光学面によって形成された境界位置を視認可能な状態
とし、前記境界位置を他方の光学素子の平面位置に対応
した基準平面位置に合致させるように前記第2光学素子
の平面位置を調節して位置決めし、その後前記第1光学
素子と前記第2光学素子とを接合することを特徴とする
光学素子の接合方法。
1. A joining method of an optical element for joining a first optical element and a second optical element, wherein at least one of the optical elements has a plurality of optical surfaces for determining optical characteristics, wherein the first optical element has a predetermined plane. And the second optical element is superimposed on the first optical element so that a boundary position formed by the optical surface is visible, and the boundary position is set to a plane position of the other optical element. Bonding the first optical element and the second optical element to each other and adjusting the planar position of the second optical element so as to match the corresponding reference plane position, and thereafter bonding the first optical element and the second optical element. Method.
【請求項2】 請求項1において、前記光学面を有する
前記第1光学素子又は前記第2光学素子の側から前記境
界位置を視認しながら位置決めを行うことを特徴とする
光学素子の接合方法。
2. The method according to claim 1, wherein the positioning is performed while visually recognizing the boundary position from the side of the first optical element or the second optical element having the optical surface.
【請求項3】 請求項1において、前記光学面を有する
光学素子内には偏光方向に依存する光透過特性を有する
光分離面が形成されており、前記第1光学素子及び前記
第2光学素子には偏光を照射し、その透過光又は反射光
を用いることによって前記境界位置を視認容易にするこ
とを特徴とする光学素子の接合方法。
3. The first optical element and the second optical element according to claim 1, wherein a light separating surface having a light transmission characteristic depending on a polarization direction is formed in the optical element having the optical surface. A method of joining optical elements, wherein the boundary position is easily recognized by irradiating polarized light and using transmitted light or reflected light.
【請求項4】 請求項1において、前記第1光学素子と
前記第2光学素子との間に光硬化性接着剤を介挿し、位
置決めが完了した後に光を照射することによって前記第
1光学素子と前記第2光学素子とを接着することを特徴
とする光学素子の接合方法。
4. The first optical element according to claim 1, wherein a light-curable adhesive is interposed between the first optical element and the second optical element, and light is emitted after positioning is completed. And bonding the second optical element to the optical element.
【請求項5】 少なくとも一方が光学特性を決定する複
数の光学面を備えている、第1光学素子と第2光学素子
とを接合する光学素子の接合装置において、 前記第1光学素子を所定平面内において固定するための
固定部材と、前記第2光学素子を前記第1光学素子に対
して重ね合わせた状態で位置決め調整するための位置決
め調整手段と、前記第1光学素子及び前記第2光学素子
から受ける光によって前記光学面に形成された境界位置
を視認可能な状態とする画像取得手段と、前記境界位置
に合致させるための他方の光学素子の平面位置に対応し
た基準平面位置を、前記画像取得手段による画像と比較
可能な状態で表示するための基準位置表示手段とを備え
ていることを特徴とする光学素子の接合装置。
5. An optical element joining apparatus for joining a first optical element and a second optical element, wherein at least one of the optical elements has a plurality of optical surfaces for determining optical characteristics, wherein the first optical element has a predetermined plane. A fixing member for fixing the first optical element and the second optical element, and a positioning adjustment means for performing positioning adjustment in a state where the second optical element is superimposed on the first optical element; and the first optical element and the second optical element. Image acquisition means for visually recognizing a boundary position formed on the optical surface by light received from the light source, and a reference plane position corresponding to a plane position of the other optical element for matching the boundary position with the image. An optical element bonding apparatus, comprising: a reference position display unit for displaying the image in a state comparable to an image obtained by the acquisition unit.
【請求項6】 請求項5において、前記光学面を有する
光学素子内には偏光方向に依存する光透過特性を有する
光分離面が形成されており、前記第1光学素子と前記第
2光学素子に対し、前記境界位置を視認容易にするため
の偏光を照射する偏光照射手段を備えていることを特徴
とする光学素子の接合装置。
6. The first optical element and the second optical element according to claim 5, wherein a light separating surface having a light transmission characteristic depending on a polarization direction is formed in the optical element having the optical surface. A polarization irradiating means for irradiating polarized light for facilitating visual recognition of the boundary position.
【請求項7】 請求項5において、前記第1光学素子と
前記第2光学素子とを相互に圧接させるための押圧手段
と、前記第1光学素子と前記第2光学素子との間に介挿
された光硬化性接着剤を硬化させるための光照射手段と
を備えていることを特徴とする光学素子の接合装置。
7. The device according to claim 5, wherein a pressing unit for pressing the first optical element and the second optical element to each other and an interposing member between the first optical element and the second optical element. And a light irradiation unit for curing the photocurable adhesive.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001034177A (en) * 1999-07-16 2001-02-09 Nitto Denko Corp Method for pasting transparent electromagnetic wave shielding film
JP2007033625A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Olympus Corp Apparatus and method for adhering optical components

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001034177A (en) * 1999-07-16 2001-02-09 Nitto Denko Corp Method for pasting transparent electromagnetic wave shielding film
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