WO2011111409A1

WO2011111409A1 - 光学素子の製造方法

Info

Publication number: WO2011111409A1
Application number: PCT/JP2011/050254
Authority: WO
Inventors: 博之新藤; 武嗣白石
Original assignee: コニカミノルタオプト株式会社
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2011-09-15

Abstract

　基材１の面６にナノインプリント法により回折格子７を形成する。基材１の長手方向に沿って面６に交差する切断面Ａで基材１を切断する。切断面Ａから所定距離おいて長手方向に沿う切断面Ｂで基材１を切断する。これにより、切断面Ａと切断面Ｂとで挟まれた切断片３０を基材１から得る。切断面Ａと切断面Ｂとに交差する切断面で、切断片３０を所定間隔で切断することで複数の光学素子を作製する。

Description

光学素子の製造方法

　この発明は、光学素子の製造方法に関する。

　微小な光学素子を作製する方法が提案されている。例えば特許文献１には、一辺の長さが１ｍｍ未満の微小なプリズムを作製する方法が記載されている。特許文献１に記載されている製造方法では、傾斜面を有する大きなプリズムを複数の箇所で切断することで、複数の微小なプリズム（マイクロプリズム）を作製する。

　また、プリズムの光学面に微細構造が設けられた複合マイクロプリズムが要求されている。微細構造としては、回折格子やレンズが該当する。

　例えばハードディスク装置においては、記録密度をさらに高めるために光アシスト磁気記録方式が開発されている。光アシスト磁気記録方式の磁気ヘッドのサイズは、例えば長さが０．８５ｍｍ、幅が０．７ｍｍ、厚さが０．２３ｍｍである。このように磁気ヘッド自体が小さいため、磁気ヘッドに用いられる光学素子も１ｍｍ未満のサイズが要求される。光アシスト用の複合マイクロプリズムとして、例えば、サブミクロンオーダーの微細ピッチを有する回折格子が設けられたマイクロプリズムがある。

特開２００９－２７６３６６号公報

　例えば、特許文献１に記載された方法で製造されたガラス製のマイクロプリズムの光学面にナノインプリント法によって回折格子を形成することで、微細ピッチの回折格子が設けられたマイクロプリズムが得られる。しかしながら、マイクロプリズム自体が非常に小さいため、取り扱いが非常に困難である。そのため、マイクロプリズムに回折格子を形成する場合に、回折格子を転写するための金型とマイクロプリズムとの間で、位置決めや角度合わせを行うことが非常に困難となる。その結果、回折格子の形状をマイクロプリズムに精度良く転写することが困難となる。回折格子以外の微細構造を転写する場合も、同様の困難さがある。

　この発明は上記の問題点を解決するものであり、取り扱いが容易で、精度良く微細構造を形成することが可能な光学素子の製造方法を提供することを目的とする。

　この発明は、棒状の基材の表面に微細構造を形成する第１のステップと、前記表面に交差し前記基材の長手方向に沿う第１の切断面で前記基材を切断する第１の切断工程と、前記第１の切断面から所定距離おいて、前記表面に交差し前記長手方向に沿う第２の切断面で前記基材を切断することで、前記第１の切断面と前記第２の切断面とで挟まれた切断片を前記基材から得る第２の切断工程と、前記第１の切断面と前記第２の切断面とに交差する第３の切断面で、前記切断片を所定間隔で切断することで複数の光学素子を作製する第３の切断工程と、を含む光学素子の製造方法である。

　上記の光学素子の製造方法において、前記基材は、底面が三角形の三角柱であり、前記第１のステップでは、前記三角柱の第１の側面を前記表面として前記微細構造を形成し、前記第１の切断工程では、前記三角柱の第２の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う前記第１の切断面で、前記基材を切断し、前記第２の切断工程では、前記第１の切断面から前記所定距離おいて、前記第２の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う前記第２の切断面で前記基材を切断してもよい。

　また、前記第１の側面と前記第２の側面とのなす角度が、９０°－θ（０°＜θ＜９０°）であり、前記第１の切断工程では、前記第２の側面に垂直な前記第１の切断面で前記基材を切断し、前記第２の切断工程では、前記第２の側面に垂直な前記第２の切断面で前記基材を切断することが好ましい。

　上記の光学素子の製造方法において、前記基材は、二等辺三角形の底面を有する三角柱であり、前記第１のステップでは、前記三角柱の底辺を含む第１の側面を前記表面として前記微細構造を形成し、前記第１の切断工程では、前記二等辺三角形の等しい２辺の一方の辺を含む第２の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う前記第１の切断面で、前記基材を切断し、前記第２の切断工程では、前記第１の切断面から前記所定距離おいて、前記第２の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う前記第２の切断面で前記基材を切断することで、前記第１の切断面と前記第２の切断面とで挟まれた第１の切断片を前記基材から得て、前記第３の切断工程では、前記第３の切断面で前記第１の切断片を前記所定間隔で切断することで前記複数の光学素子を作製し、前記二等辺三角形の等しい２辺の他方の辺を含む第３の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う第４の切断面で、前記基材を切断する第４の切断工程と、前記第４の切断面から前記所定距離おいて、前記第３の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う第５の切断面で前記基材を切断することで、前記第４の切断面と前記第５の切断面とで挟まれた第２の切断片を前記基材から得る第５の切断工程と、前記第４の切断面と前記第５の切断面とに交差する第６の切断面で、前記第２の切断片を前記所定間隔で切断することで前記複数の光学素子を作製する第６の切断工程と、を更に含んでいてもよい。

　また、前記二等辺三角形の底角は、９０°－θ（０°＜θ＜９０°）であり、前記第１の切断工程では、前記第２の側面に垂直な前記第１の切断面で前記基材を切断し、前記第２の切断工程では、前記第２の側面に垂直な前記第２の切断面で前記基材を切断し、前記第４の切断工程では、前記第３の側面に垂直な前記第４の切断面で前記基材を切断し、前記第５の切断工程では、前記第３の側面に垂直な前記第５の切断面で前記基材を切断することが好ましい。

　また、前記第１のステップでは、互いに反転形状を有する第１の微細構造と第２の微細構造とを含む前記微細構造を前記第１の側面に形成し、前記第１の切断工程と前記第２の切断工程とでは、前記第２の側面と前記第１の微細構造とにそれぞれ交差する前記第１の切断面と前記第２の切断面とで、前記基材を切断することで前記第１の切断片を得て、前記第４の切断工程と前記第５の切断工程とでは、前記第３の側面と前記第２の微細構造とにそれぞれ交差する前記第４の切断面と前記第５の切断面とで、前記基材を切断することで前記第２の切断片を得ることが好ましい。

　上記の光学素子の製造方法において、前記第１のステップと前記第１の切断工程との間で、前記微細構造が形成された前記表面に光学膜を形成してもよい。

　前記光学膜は反射膜であることが好ましい。

　上記の光学素子の製造方法において、前記微細構造が形成された前記表面と、前記第２の切断面で形成された面と、を含む先端部を面取りしてもよい。

　上記の光学素子の製造方法において、前記第１の切断面と前記第２の切断面とは平行でなくてもよい。

　上記の光学素子の製造方法において、前記第１のステップでは、前記微細構造の形状を備えた金型と前記基材との間に流動性材料を設け、前記金型と前記基材とによって前記流動性材料を挟むことで、前記微細構造の形状を前記流動性材料に転写し、前記微細構造の形状が転写された前記流動性材料を硬化させることで、前記基材の前記表面に前記微細構造を形成してもよい。

　前記流動性材料は一例として樹脂である。

　上記の光学素子の製造方法において、前記第１のステップでは、前記表面の一部の領域に前記微細構造を形成し、前記第１の切断工程と前記第２の切断工程とでは、前記微細構造が形成された位置に交差して前記基材を切断してもよい。

　また、前記第１のステップでは、前記表面の一部の領域において、前記光学素子の有効光学面よりも広い領域に前記微細構造を形成することが好ましい。

　上記の光学素子の製造方法において、前記微細構造は一例として回折格子である。

　この発明によると、棒状の基材に微細構造を形成し、微細構造が形成された基材を切断することで光学素子を作製する。このような基材を用いるので、取り扱いが容易となる。すなわち、微小な光学素子に微細構造を形成せずに、棒状の基材に微細構造を形成するため、取り扱いが容易になる。例えば微細構造を形成するときに、基材の位置合わせや角度合わせを精度良く行うことが可能となる。そのことにより、微細構造を基材に精度良く形成することが可能となる。

この発明の第１実施形態に係る基材の斜視図である。この発明の第１実施形態に係る金型の斜視図である。この発明の第１実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための図であり、基材及び金型の正面図である。第１実施形態において、回折格子が形成された基材の斜視図である。第１実施形態において、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。この発明の第１実施形態に係る切断片の斜視図である。第１実施形態に係る光学素子の製造方法によって作製された光学素子の斜視図である。変形例１に係る金型の正面図である。この発明の第２実施形態に係る基材の斜視図である。この発明の第２実施形態に係る金型の正面図である。第２実施形態において、回折格子が形成された基材の正面図である。第２実施形態において、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。第２実施形態において、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。変形例２に係る金型の正面図である。この発明の第３実施形態に係る基材の斜視図である。この発明の第３実施形態に係る金型の正面図である。第３実施形態において、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。第３実施形態に係る切断片の正面図である。第３実施形態に係る切断片の正面図である。この発明の第４実施形態に係る基材の斜視図である。この発明の第４実施形態に係る金型の正面図である。この発明の第４実施形態に係る基材の正面図である。第４実施形態において、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。第４実施形態において、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。

［第１実施形態］
（基材１）
　この発明の第１実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。図１を参照して、第１実施形態に係る基材について説明する。図１は、基材の斜視図である。一例として、基材１は、断面の形状が三角形の棒状のプリズムである。具体的には、基材１は、三角形の底面２及び底面３を有する角柱（三角柱）である。基材１の側面は、面４と面５と面６とからなる。一例として面４と面５とが直交し、面６は面４及び面５に対して傾斜している。例えば面５と面６とのなす角度は、角度（９０°－θ）（０°＜θ＜９０°）である。底面２及び底面３の各辺の長さは、３ｍｍから５ｍｍ程度が好ましい。基材１は、底面２と底面３との間の距離（長手方向（図中のＸ方向）の距離）が、長い棒状の角柱（三角柱）である。底面２と底面３との間の距離（長手方向の距離）は、１０ｍｍから５０ｍｍ程度であることが好ましい。換言すると、面４、面５、及び面６の辺であって底面２と底面３とに含まれない辺は、長さが１０ｍｍから５０ｍｍ程度であることが好ましい。基材１の材料は例えばガラスである。

　第１実施形態では、基材１を切断することで、複数の光学素子を作製する。光学素子は、例えば微細構造の例としての回折格子が形成されたプリズム、回折素子、又はレンズなどが該当する。一例として、回折格子が形成されたプリズムを作製する場合について説明する。基材１は角材から切り出される。加工の都合上、面４及び面５よりも面６の方が、面精度は高くなる。そのため、面６に回折格子を形成することが好ましい。例えば面６に対して、高い面精度で表面仕上げを予め施しておき、面６に回折格子を形成することが好ましい。
（回折格子を転写するための金型１０）
　図２を参照して、第１実施形態に係る金型について説明する。図２は、金型の斜視図である。金型１０の一方の面１１には、ブレーズ形状の回折格子を転写するための転写構造１２が形成されている。転写構造１２は、一方の方向に沿った複数の溝を有する。溝の断面の形状は鋸歯状である。図２においては、説明のために転写構造１２のピッチを拡大して描写しているが、転写構造１２の実際のピッチは、サブミクロンオーダーの微細なピッチである。一例として、転写構造１２のピッチは１μｍ未満である。転写構造１２は、面１１の全面に形成されていてもよいし、面１１の一部の領域に形成されていてもよい。

　金型１０は、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を加工することで作製される。金型１０は、ガラス製の透明な基材であってもよい。例えば、ガラス基板の表面に異方性エッチングによって転写構造１２を形成することで、金型１０を作製する。または、基材１に形成される回折格子と同じ形状が形成された金属の金型に、透明樹脂を塗布し、光硬化や熱硬化によって回折格子の形状を透明樹脂に転写し、回折格子の形状が転写された透明樹脂を、金型１０として用いてもよい。または、射出成型によって金型１０を作製してもよい。
（光学素子の製造方法）
　図３から図６を参照して、第１実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
（１．回折格子の形成）
　まず、基材１の面６にナノインプリント法によって回折格子を形成する。図３を参照して、回折格子を形成する方法について説明する。図３は、基材及び金型の正面図である。ここに、（１．回折格子の形成）は、本発明における第１のステップとして機能し、面６は、本発明における表面及び第１の側面として機能し、面５は、本発明における第２の側面として機能する。
（１－Ａ．樹脂１３の塗布）
　図３（Ａ）に示すように、金型１０において転写構造１２が形成されている面１１に、流動性材料の一例である光硬化性の樹脂１３を塗布し、図３（Ｂ）に示すように、転写構造１２に樹脂１３を設ける。光硬化性の樹脂としては、例えばＰＡＫ－０２（東洋合成工業株式会社製、ｎｄ＝１．５１）を用いる。この実施形態においては、光硬化性の樹脂の材料は限定されない。
（１－Ｂ．転写構造１２の転写）
　次に図３（Ｃ）に示すように、プリズムである基材１を金型１０に押し付ける。具体的には、基材１の面６（転写面）を、樹脂１３が塗布された転写構造１２に押し付ける。このように基材１と金型１０とによって樹脂１３を挟むことで、金型１０の転写構造１２を樹脂１３に転写する。

　例えば、基材１については、面５と面６とによって形成される稜線に着目する。また、金型１０については、転写構造１２と面１１の平坦部との境界線に着目する。基材１に係る稜線と金型１０に係る境界線とが平行になるように、図示しない観察カメラで観察しながら、面６の法線周りに基材１の回転調整を行う。基材１は細長い棒状の形状を有しているため、広範囲に観察することができ、わずかな回転ずれも検知することができる。従って、基材１に係る稜線と金型１０に係る境界線とを、平行に合わせることができる。すなわち、基材１に係る稜線と、転写構造１２の溝の方向とを平行に合わせることができる。

　または、金型１０において転写構造１２の近傍に、所定の距離を置いて２つのピンを設けてもよい。基材１の稜線をピンに押し当てながら、基材１の面６を、樹脂１３が塗布された転写構造１２に押し付ける。このように、ピンによって位置決めと平行決めを行ってもよい。

　なお、基材１の面６に樹脂１３を塗布し、金型１０の転写構造１２を樹脂１３に押し付けることで、転写構造１２を樹脂１３に転写してもよい。
（１－Ｃ．硬化処理）
　図３（Ｃ）に示すように、基材１を金型１０に押し当てた状態で、基材１側から紫外線１４を照射することで、樹脂１３を硬化させる。金型１０が透明基材によって作製されている場合には、金型１０の裏面から紫外線を照射してもよい。裏面は、転写構造１２が形成されている面１１に対向する面である。金型１０は透明基材であるため、裏面から入射した紫外線は、金型１０を透過して樹脂１３に照射される。

　樹脂１３を硬化させた後、基材１を金型１０から離す。以上の工程により、基材１の面６に回折格子が形成される。

　なお、第１実施形態に係る回折格子の形成においては、流動性材料として光硬化性の樹脂を用いたが、熱硬化性の樹脂を用いてもよい。熱硬化性樹脂を用いる場合には、紫外線照射に代えて、加熱により樹脂を硬化させる。

　また、流動性材料としてゾルゲルガラスを用いてもよい。この場合、ゲル状のゾルゲルガラスを金型１０に塗布し、基材１を金型１０に押し付けた状態で一定時間加熱することで、ゲル状のゾルゲルガラスを硬化させる。その後、基材１を金型１０から離型し、回折格子が形成された基材１ごと熱処理を施して、ゾルゲルガラスを重合させ完全に固化させる。さらに、流動性材料としてＳＯＧ（スピンオングラス）を用いてもよい。
（回折格子が形成された基材１）
　図４に、回折格子が形成された基材１を示す。図４は基材の斜視図である。基材１の面６には、微細ピッチの回折格子７が形成されている。図４においては、説明のために回折格子７のピッチを拡大して描写しているが、回折格子７の実際のピッチは、サブミクロンオーダーの微細なピッチである。一例として、回折格子７のピッチは１μｍ未満である。なお、回折格子７は、面６の一部の領域に形成されていてもよいし、面６の全面に形成されていてもよい。

　回折格子７が形成された面６に、光学膜の一例として金（Ａｕ）などの反射膜を形成する。成膜方法は、例えば蒸着法やスパッタ法を用いればよい。
（２．切断工程）
　次に、回折格子７が形成された基材１を切断することで、複数の光学素子を作製する。図５及び図６を参照して、切断工程について説明する。図５は、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。図６は、切断片の斜視図である。
（２－Ａ．固定）
　図５に示すように、加工台２０の上面２１が、基材１の切断基準面を固定する面である。基材１の切断基準面を加工台２０の上面２１に向けて、基材１を加工台２０に固定する。例えば基材１の面５を切断基準面とし、面５を加工台２０の上面２１に向けて、基材１を加工台２０に固定する。例えば、加工台２０の上面２１にダイシングシート（ダイシングテープ）２２を設け、ダイシングシート２２と面５とを接触させて、基材１をダイシングシート２２上に設ける。

　または、ダイシングシート２２を設けずに、クランプなどの図示しない固定手段によって、基材１を加工台２０に固定してもよい。この場合、基材１の面５（切断基準面）を加工台２０の上面２１に接触させ、面５を上面２１に押さえ付けるようにして、クランプなどの固定手段によって基材１を加工台２０に固定する。
（２－Ｂ．切断）
　基材１を加工台２０に固定した後、回折格子７が形成されている位置で基材１を切断する。具体的には、回折格子７に交差する切断面Ａ（第１の切断面）に沿って基材１を切断する（第１の切断工程）。切断面Ａは、基材１の長手方向（Ｘ方向）に平行で、切断基準面（面５）に垂直な面である。換言すると、切断面Ａは、面４と面５とで形成される稜線に平行で、切断基準面（面５）に垂直な面である。例えばダイシングブレード２３を用いて、切断面Ａに沿って基材１を切断する。次に、切断面Ａに平行で切断面Ａよりも内側に所定距離おいた切断面Ｂ（第２の切断面）に沿って、基材１を切断する（第２の切断工程）。切断面Ｂは回折格子７に交差する。なお、第２の切断工程を先に行って、その後、第１の切断工程を行ってもよい。

　切断面Ａ及び切断面Ｂは、切断基準面（面５）に垂直でなくてもよい。例えば加工台２０又はダイシングブレード２３を切断基準面（面５）に対して傾けることで、切断基準面（面５）に垂直な方向からずれた角度で基材１を切断することができる。または、ダイシングブレード２３にテーパを設けることで、切断基準面（面５）に垂直な方向からずれた角度で基材１を切断してもよい。また、切断面Ａと切断面Ｂとは平行でなくてもよい。

　なお、加工台２０の途中まで切断してもよいし、加工台２０まで切り込みを入れずに、ダイシングシート２２の途中まで切断してもよい。ダイシングシート２２の厚さが十分にある場合には、加工台２０を用いずに、ダイシングシート２２を加工台として用いてもよい。このように切断に用いられる加工台としては、加工台２０を含んでいても含んでいなくてもよいし、ダイシングシート２２を含んでいても含んでいなくてもよい。すなわち、加工台としては、加工台２０を用いてもよいし、ダイシングシート２２を用いてよいし、加工台２０とダイシングシート２２と含む構成を用いてもよい。

　以上の切断により、棒状の切断片３０が得られる。図６に、切断片３０を示す。切断片３０は、略台形状の面３１と面３２とを底面とする角柱である。面３１は、基材１の底面２に相当する。面３２は、基材１の底面３に相当する。切断片３０の側面は、面３３と、面３４と、面３５と、面３６とからなる。面３３は切断面Ａに対応し、台形（面３１及び面３２）の上底を含む。面３４は切断面Ｂに対応し、台形（面３１及び面３２）の下底を含む。面３５は、基材１の面６に相当し、面３３及び面３４に対して傾斜している。面３４と面３５とのなす角度は、角度θ（０°＜θ＜９０°、例えばθ＝４５°）である。面３５（面６）には、回折格子７が形成されている。面３６は、基材１の面５に相当し、面３３及び面３４に直交している。

　面３３と面３４とは平行であってもよいし、平行でなくてもよい。すなわち、切断面Ａと切断面Ｂとを平行にして基材１を切断することで、面３３と面３４とが平行な切断片３０が得られる。切断面Ａと切断面Ｂとを非平行にして基材１を切断することで、面３３と面３４とが非平行な切断片３０が得られる。

　そして、切断面Ｃ（第３の切断面）に沿って所定間隔で複数の箇所で切断片３０を切断する（第３の切断工程）。切断面Ｃは、面３１に平行で、面３４に垂直な面である。複数の箇所で切断片３０を切断することで、複数の光学素子が得られる。なお、切断面Ｃは、面３１と平行でなくてもよい。
（光学素子）
　図７に、光学素子を示す。図７は、光学素子の斜視図である。光学素子３０Ａは、略台形状の面３７と面３８とを底面とする角柱である。面３７及び面３８は、切断面Ｃに対応する。光学素子３０Ａの側面は、面３３と、面３４と、面３５と、面３６とからなる。面３３は切断面Ａに対応し、台形（面３７及び面３８）の上底を含む。面３４は切断面Ｂに対応し、台形（面３７及び面３８）の下底を含む。面３５は、基材１の面６に相当し、面３３及び面３４に対して傾斜している。面３４と面３５とのなす角度は、角度θ（０°＜θ＜９０°）である。面３５（面６）には、回折格子７が形成されている。また、面３５（面６）には反射膜が形成されている。面３６は、基材１の面５に相当し、面３３及び面３４に直交している。一例として、光学素子３０Ａの各辺の長さは、０．５ｍｍ前後である。

　例えば光学素子３０Ａを光アシスト式の磁気ヘッドに用いる場合、面３３をディスクに対向させて光学素子３０Ａを磁気ヘッドに搭載する。面３３が、スライダーよりもディスク側に突出しないように、面３３と面３６とのなす角度が、９０°よりも小さいことが好ましい。すなわち、切断面Ａを切断基準面（面５）に対して傾けて基材１を切断することが好ましい。例えば、面３３と面３４とを非平行に形成することで、面３３と面３６とのなす角度を９０°未満とする。

　光学素子３０Ａは、表面反射型の回折格子付きマイクロプリズムとして用いることができる。例えば、回折格子７が形成されている面３５（面６）に、光学素子３０Ａの外部から光が照射され、面３５にて反射される。面３５にて反射された光は、例えばハードディスク装置のスライダー内部に形成された光導波路を介してディスクに照射される。

　以上のように第１実施形態に係る製造方法によると、棒状の大きな基材１にナノインプリント法によって微細な転写構造１２を転写し、転写構造１２が転写された基材１を切断することで光学素子３０Ａを作製する。このように大きな基材１を用いるので、取り扱いが容易となり、基材１と金型１０との間で、位置合わせや角度合わせを精度良く行うことができる。そのため、転写構造１２を基材１に精度良く転写することが可能となる。その結果、転写構造１２が精度良く転写された光学素子３０Ａが得られる。

　また、微細な転写構造１２を基材１に転写した後、切断する前に、転写構造１２が転写された面６（回折格子７が形成された面６）に反射膜を形成することで、製造の工程数を減らすことが可能となる。従来においては、個片の複合マイクロプリズム（光学素子）に反射膜を形成していた。この場合、個片の光学素子を成膜用の治具に１つ１つ並べる必要がある。そのため、多くの工数を必要としていた。これに対して第１の実施形態に係る方法によると、棒状の大きな基材１に反射膜を形成するので、配列の工数を大幅に減らすことが可能となる。

　また、微細ピッチの回折格子を有するマイクロプリズムを、樹脂による射出成型又はガラスモールドによって作製する場合、金型に形成されている回折格子の反転形状への転写が不十分となり、所望の光学特性を確保することが困難である。一方、第１実施形態においては、ナノインプリント法によって回折格子を形成する。硬化前の樹脂の粘度が比較的低いため、微細構造であっても正確に転写でき、その結果、高い光学特性を得ることができる。第１実施形態によると、回折格子の形状のエッジ部分を転写することができるため、高い回折効率が得られる。
（変形例１）
　上述した第１実施形態においては、回折格子７は、基材１の面６の全面に形成され、光学素子３０Ａの面３５の全面に形成されている。変形例１として、回折格子７は、光学素子３０Ａの面３５の有効光学面を含む範囲のみに形成されていてもよい。図８に変形例１の金型を示す。図８は、金型の正面図である。金型１０Ａの一方の面１１には、一部の領域に転写構造１２が形成されている。転写構造１２が形成されている範囲は、光学素子３０Ａの面３５の有効光学面よりも広く、基材１の面６よりも狭い。この金型１０Ａを用いて、基材１の面６に回折格子７を形成する。これにより、基材１の面６の一部の領域に回折格子７が形成される。一部の領域に回折格子７が形成された基材１を切断することで、面３５の有効光学面に回折格子７が形成された光学素子３０Ａが得られる。このように金型１０Ａの一部の領域に転写構造１２を形成しているため、転写構造１２を加工すべき領域が狭くなる。そのことにより、金型１０Ａの加工時間を減らすことができる。また、加工工具の磨耗を減らすことができ、金型１０Ａの製造コストを減らすことができる。
［第２実施形態］
（基材１Ａ）
　この発明の第２実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。第２実施形態においては、１つの基材から２つの棒状の切断片を作製する。図９を参照して、第２実施形態に係る基材について説明する。図９は、基材の斜視図である。第１実施形態に係る構成と同じ構成には同じ符号を付して、説明を省略する場合がある。

　基材１Ａは、断面の形状が三角形の棒状のプリズムである。基材１Ａは、底角が（９０°－θ）である二等辺三角形の底面２及び底面３を有する角柱（三角柱）である。基材１の側面は、面４と面５と面６とからなる。面４と面６とのなす角度が、角度（９０°－θ）（０°＜θ＜９０°、例えばθ＝４５°）であり、面５と面６とのなす角度が、角度（９０°－θ）である。面４は、二等辺三角形（底面２及び底面３）における等しい２辺の一方の辺を含む。面５は、二等辺三角形（底面２及び底面３）における等しい２辺の他方の辺を含む。面６は、二等辺三角形（底面２及び底面３）の底辺を含む。底面２及び底面３の各辺の長さは、３ｍｍから５ｍｍ程度が好ましい。基材１Ａの材料は例えばガラスである。第１実施形態と同様に、面６に対して、高い面精度で表面仕上げを予め施しておくことが好ましい。
（回折格子を転写するための金型１０Ｂ）
　図１０を参照して、第２実施形態に係る金型について説明する。図１０は、金型の正面図である。金型１０Ｂの一方の面１１には、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとが所定の距離をおいて形成されている。転写構造１２Ａ及び転写構造１２Ｂは、ブレーズ形状の回折格子を転写するための構造である。転写構造１２Ａ及び転写構造１２Ｂはそれぞれ、一方の方向に沿った複数の溝を有する。溝の断面の形状は鋸歯状である。転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとは、形状が互いに反転している（反転形状）。具体的には、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとで、鋸歯が互いに反対方向を向いている。また、転写構造１２Ａにおける複数の溝と、転写構造１２Ｂにおける複数の溝とは平行であり、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとは平行に形成されている。例えば、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとの間の中点（例えば金型１０Ｂの中心）を基準にした場合に、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとからなる構造は、点対称となっている。

　図１０においては、説明のために転写構造１２Ａ及び転写構造１２Ｂのピッチを拡大して描写しているが、実際のピッチは、サブミクロンオーダーの微細なピッチである。
（光学素子の製造方法）
　図１１から図１３を参照して、第２実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
（１．回折格子の形成）
　まず、第１実施形態に係る製造方法と同様に、基材１Ａの面６にナノインプリント法によって回折格子を形成する。具体的には、金型１０Ｂの面１１に光硬化性の樹脂を塗布し、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとに樹脂を設ける。基材１Ａの面６（転写面）を、樹脂が塗布された転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとに押し付けて、紫外線を照射することで樹脂を硬化させる。これにより、基材１Ａの面６に回折格子が形成される。ここに、（１．回折格子の形成）は、本発明における第１のステップとして機能し、面６は、本発明における表面及び第１の側面として機能し、面５及び面４は、本発明における第２の側面及び第３の側面として機能する。
（回折格子が形成された基材１Ａ）
　図１１に、回折格子が形成された基材１Ａを示す。図１１は基材の正面図である。基材１Ａの面６には、微細ピッチの回折格子７Ａと回折格子７Ｂとが形成されている。回折格子７Ａは、転写構造１２Ａによって形成された回折格子である。回折格子７Ｂは、転写構造１２Ｂによって形成された回折格子である。回折格子７Ａと回折格子７Ｂとは、互いに形状が反転している。すなわち、回折格子７Ａと回折格子７Ｂとは、互いに反転形状である。具体的には、回折格子７Ａと回折格子７Ｂとで、ブレーズ形状が互いに反対方向を向いている。回折格子７Ａは、面６の中心から面５にかけて形成されている。回折格子７Ｂは、面６の中心から面４にかけて形成されている。例えば、面６の中心を基準にした場合に、回折格子７Ａと回折格子７Ｂとからなる構造は、点対称となっている。ここに、回折格子７Ａ及び回折格子７Ｂは、本発明における第１の微細構造及び第２の微細構造として機能する。

　図１１においては、説明のために回折格子７Ａ及び回折格子７Ｂのピッチを拡大して描写しているが、実際のピッチは、サブミクロンオーダーの微細なピッチである。

　回折格子７Ａ及び回折格子７ｂが形成された面６に、金（Ａｕ）などの反射膜を形成する。
（２．切断工程）
　次に、回折格子７Ａ及び回折格子７Ｂが形成された基材１Ａを切断することで、複数の光学素子を作製する。図１２及び図１３を参照して、切断工程について説明する。図１２及び図１３は、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。
（２－Ａ．固定）
　図１２に示すように、基材１Ａの切断基準面を加工台２０の上面２１に向けて、基材１Ａを加工台２０に固定する。第２実施形態においては、基材１Ａの切断基準面は、最初は面５であり、次に置き換えて面４とする。

　例えば基材１Ａの面５を切断基準面として、面５を加工台２０の上面２１に向けて、基材１Ａを加工台２０に固定する。例えば、加工台２０の上面２１にダイシングシート２２を設け、ダイシングシート２２と面５とを接触させて、基材１Ａをダイシングシート２２上に設ける。または、ダイシングシート２２を設けずに、クランプなどの固定手段によって、基材１Ａを加工台２０に設けてもよい。
（２－Ｂ．切断）
　基材１Ａを加工台２０に固定した後、回折格子７Ａが形成されている位置で基材１Ａを切断する。具体的には、回折格子７Ａに交差する切断面Ｄ（第１の切断面）に沿って基材１Ａを切断する（第１の切断工程）。切断面Ｄは、基材１Ａの長手方向（Ｘ方向）に平行で、切断基準面（面５）に垂直な面である。換言すると、切断面Ｄは、面４と面５とで形成される稜線に平行で、切断基準面（面５）に垂直な面である。次に、切断面Ｄに平行で切断面Ｄよりも内側に所定距離おいた切断面Ｅ（第２の切断面）に沿って、基材１Ａを切断する（第２の切断工程）。切断面Ｅは回折格子７Ａに交差する。なお、切断面Ｄ及び切断面Ｅは、切断基準面（面５）に垂直でなくてもよい。また、切断面Ｄと切断面Ｅとは平行でなくてもよい。第２の切断工程を先に行って、その後、第１の切断工程を行ってもよい。

　以上のように切断面Ｄ及び切断面Ｅに沿って基材１Ａを切断することで、棒状の第１の切断片４０が得られる。棒状の第１の切断片４０は、図６に示す切断片３０と同じ形状を有する。

　図６に示す方法と同様に、切断面Ｃ（第３の切断面）に沿って所定間隔で複数の箇所で第１の切断片４０を切断することで、複数の光学素子を得る（第３の切断工程）。これにより、図７に示す光学素子３０Ａが得られる。
（２－Ｃ．固定）
　次に、図１３に示すように、切断基準面を面４とする。例えば面４が加工台２０の上面２１に向かうように、紙面に垂直な回転軸で基材１Ａを右に回転させる。例えばダイシングシート２２と面４とを接触させることで、基材１Ａを加工台２０に固定する。
（２－Ｄ．切断）
　基材１Ａを加工台２０に固定した後、回折格子７Ｂが形成されている位置で基材１Ａを切断する。具体的には、回折格子７Ｂに交差する切断面Ｆ（第４の切断面）に沿って基材１Ａを切断する（第４の切断工程）。切断面Ｆは、基材１Ａの長手方向（Ｘ方向）に平行で、切断基準面（面４）に垂直な面である。換言すると、切断面Ｆは、面４と面５とで形成される稜線に平行で、切断基準面（面４）に垂直な面である。次に、切断面Ｆに平行で切断面Ｆよりも内側に所定距離おいた切断面Ｇ（第５の切断面）に沿って、基材１Ａを切断する（第５の切断工程）。切断面Ｇは回折格子７Ｂに交差する。なお、切断面Ｆ及び切断面Ｇは、切断基準面（面４）に垂直でなくてもよい。また、切断面Ｆと切断面Ｇとは平行でなくてもよい。

　以上のように切断面Ｆ及び切断面Ｇに沿って基材１Ａを切断することで、棒状の第２の切断片４１が得られる。棒状の第２の切断片４１は、図６に示す切断片３０と同じ形状を有する。

　図６に示す方法と同様に、切断面Ｃ（第６の切断面）に沿って所定間隔で複数の箇所で第２の切断片４１を切断することで、複数の光学素子を得る（第６の切断工程）。これにより、図７に示す光学素子３０Ａが得られる。

　以上のように第２実施形態に係る製造方法によると、第１実施形態に係る製造方法と同じ効果を奏することができる。さらに、１つの基材１Ａから２つの切断片（第１の切断片４０及び第２の切断片４１）が得られるため、材料費を抑えることができる。その結果、光学素子の製造コストを低くすることができる。
（変形例２）
　第２実施形態においても、第１実施形態の変形例１と同様に、回折格子７は、光学素子３０Ａの面３５の有効光学面を含む範囲のみに形成されていてもよい。図１４に、変形例２の金型を示す。図１４は、金型の正面図である。金型１０Ｃの一方の面１１には、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとが、所定の距離をおいて一部の領域に形成されている。転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとは、形状が互いに反転している（反転形状）。転写構造１２Ａ及び転写構造１２Ｂはそれぞれ、光学素子３０Ａの面３５の有効光学面よりも広い。また、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとを合わせた範囲は、基材１Ａの面６よりも狭い。この金型１０Ｃを用いて、基材１Ａの面６に回折格子７Ａと回折格子７Ｂとを形成する。これにより、基材１Ａの面６の一部の領域に、回折格子７Ａと回折格子７Ｂとが形成される。基材１Ａを切断することで、第１の切断片４０と第２の切断片４１とが得られる。第１の切断片４０と第２の切断片４１とを切断することで、複数の光学素子３０Ａが得られる。変形例２によると、上述した変形例１と同じ効果を奏することができる。
［第３実施形態］
（基材１Ｂ）
　この発明の第３実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。第１実施形態及び第２実施形態に係る光学素子は、表面反射型の回折格子付きマイクロプリズムとして用いることができる。第３実施形態においては、内面反射型の回折格子付きマイクロプリズムとして用いることができる光学素子を作製する。図１５を参照して、第３実施形態に係る基材について説明する。図１５は、基材の斜視図である。第１実施形態に係る構成と同じ構成には同じ符号を付して、説明を省略する場合がある。

　基材１Ｂは、断面の形状が三角形の棒状のプリズムである。具体的には、基材１Ｂは、三角形の底面２及び底面３を有する角柱（三角柱）である。例えば面４と面５とは直交し、面６は面４及び面５に対して傾斜している。例えば面５と面６とのなす角度は、角度（９０°－θ）（０°＜θ＜９０°）である。底面２及び底面３の各辺の長さは、３ｍｍから５ｍｍ程度が好ましい。基材１Ｂの材料は例えばガラスである。例えば面５及び面６を研磨することで、面５及び面６を予め鏡面に加工しておく。また、面５に反射防止膜を予め形成しておくことが好ましい。基材１Ｂから得られる光学素子において、面５が入射面に相当する。第３実施形態では、面６に回折格子が形成される、
（回折格子を転写するための金型１０Ｄ）
　図１６を参照して、第３実施形態に係る金型について説明する。図１６は、金型の正面図である。金型１０Ｄの一方の面１１には、一部の領域に転写構造１２が形成されている。転写構造１２が形成されている範囲は、基材１Ｂの面６よりも狭く、基材１Ｂから得ら
れる光学素子（マイクロプリズム）の回折格子面の有効光学面よりも広い。回折格子面は、回折格子が形成される面である。これにより、基材１Ｂの面６の一部の領域に回折格子が形成される。図１６において、説明のために転写構造１２のピッチを拡大して描写しているが、実際のピッチは、サブミクロンオーダーの微細なピッチである。
（光学素子の製造方法）
　図１７から図１９を参照して、第２実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
（１．回折格子の形成）
　まず、第１実施形態に係る製造方法と同様に、基材１Ｂの面６にナノインプリント法によって回折格子を形成する。具体的には、金型１０Ｄの面１１に光硬化性の樹脂を塗布し、転写構造１２に樹脂を設ける。基材１Ｂの面６（転写面）を、樹脂が塗布された転写構造１２に押し付けて、紫外線を照射することで樹脂を硬化させる。これにより、基材１Ｂの面６の一部の領域に、回折格子が形成される。ここに、（１．回折格子の形成）は、本発明における第１のステップとして機能し、面６は、本発明における表面及び第１の側面として機能し、面５は、本発明における第２の側面として機能する。
（回折格子が形成された基材１Ｂ）
　図１７に、回折格子が形成された基材１Ｂを示す。図１７は、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。基材１Ｂの面６には、一部の領域に、微細ピッチの回折格子７が形成されている。図１７においては、説明のために回折格子７のピッチを拡大して描写しているが、実際のピッチは、サブミクロンオーダーの微細なピッチである。回折格子７が形成された面６に、金（Ａｕ）などの反射膜を形成する。
（２．切断工程）
　次に、回折格子７が形成された基材１Ｂを切断することで、複数の光学素子を作製する。図１７を参照して、切断工程について説明する。
（２－Ａ．固定）
　図１７に示すように、基材１Ｂの切断基準面を加工台２０の上面２１に向けて、基材１Ｂを加工台２０に固定する。例えば基材１Ｂの面５を切断基準面として、面５を加工台２０の上面２１に向けて、基材１Ｂを加工台２０に固定する。例えば、加工台２０の上面２１にダイシングシート２２を設け、ダイシングシート２２と面５とを接触させて、基材１Ｂをダイシングシート２２上に設ける。または、ダイシングシート２２を設けずに、クランプなどの固定手段によって、基材１Ｂを加工台２０に設けてもよい。
（２－Ｂ．切断）
　基材１Ｂを加工台２０に固定した後、回折格子７が形成されている位置で基材１Ｂを切断する。具体的には、回折格子７に交差する切断面Ｈに沿って基材１Ｂを切断する（第１の切断工程）。切断面Ｈは、基材１Ｂの長手方向（Ｘ方向）に平行で、切断基準面（面５）に垂直な面である。換言すると、切断面Ｈは、面４と面５とで形成される稜線に平行で、切断基準面（面５）に垂直な面である。次に、切断面Ｈに平行で切断面Ｈよりも内側に所定距離おいた切断面Ｉに沿って、基材１Ｂを切断する（第２の切断工程）。切断面Ｉは回折格子７に交差する。なお、切断面Ｈ及び切断面Ｉは、切断基準面（面５）に垂直でなくてもよい。また、切断面Ｈと切断面Ｉとは平行でなくてもよい。

　以上のように切断面Ｈ及び切断面Ｉに沿って基材１Ｂを切断することで、棒状の切断片５０が得られる。棒状の切断片５０は、図６に示す切断片３０と略同じ形状を有する。図１８に、切断片５０を示す。図１８は、切断片の正面図である。切断片５０は、略台形状の面５１と、面５１に対向する略台形状の面（図示しない）とを底面とする角柱である。面５１は、基材１の底面２に相当する。面５１に対向する面は、基材１の底面３に相当する。切断片５０の側面は、面５３と、面５４と、面５５と、面５６とからなる。面５３は切断面Ｈに対応し、台形（面５１）の上底を含む。面５４は切断面Ｉに対応し、台形（面５１）の下底を含む。面５５は、基材１の面６に相当し、面５３及び面５４に対して傾斜している。面５４と面５５とのなす角度は、角度θ（０°＜θ＜９０°、例えばθ＝４５°）である。面５５（面６）には、回折格子７が形成されている。面５６は、基材１の面５に相当し、面５３及び面５４に直交している。

　面５３と面５４とは平行であってもよいし、平行でなくてもよい。すなわち、切断面Ｈと切断面Ｉとを平行にして基材１Ｂを切断することで、面５３と面５４とが平行な切断片５０が得られる。切断面Ｈと切断面Ｉとを非平行にして基材１Ｂを切断することで、面５３と面５４とが非平行な切断片５０が得られる。

　そして、角度θを有する先端部（面５４と面５５とで形成される稜線）を、切断面Ｊまで面取り（切断）する。図１９に、面取り後の切断片５０を示す。図１９は、面取り後の切断片５０の正面図である。切断片５０の面５７は、面取りによって形成された面であり、切断面Ｊに対応する。

　第１実施形態と同様に、切断面Ｃに沿って所定間隔で複数の箇所で、面取り後の切断片５０を切断することで、複数の光学素子を作製する（第３の切断工程）。

　第３実施形態に係る光学素子は、内面反射型の回折格子付きマイクロプリズムとして用いることができる。例えば、光学素子の外部から面５６に光が入射し、光学素子の内部を進行して面５５に到達する。光は面５５にて反射回折されて面５６に向かい、面５６から光学素子の外部に出射する。

　以上のように内面反射型の回折格子付きマイクロプリズムを作製する場合も、第１実施形態に係る製造方法と同じ効果を奏することができる。

　例えば第３実施形態に係る光学素子を光アシスト式の磁気ヘッドに用いる場合、光学素子の面５４と面５６とのなす角度が、９０°よりも小さいことが好ましい。すなわち、切断面Ｉを切断基準面（面５）に対して傾けて基材１Ｂを切断することが好ましい。例えば、面５３と面５４とを非平行に形成することで、面５４と面５６とのなす角度を９０°未満とする。磁気ヘッドは動作中にディスクに対して浮上するが、ディスク回転の風圧によって磁気ヘッドが傾く。磁気ヘッドにおいて、マイクロプリズム（第３実施形態に係る光学素子）の面５６がスライダーの先端に固定されており、面５４がディスクに対向している。光学素子（マイクロプリズム）の面５４と面５６とのなす角度を９０°よりも小さくすることで、磁気ヘッドが傾いても、光学素子（マイクロプリズム）とディスクとの衝突を回避でき、その結果、信頼性の高いハードディスク装置が得られる。
［第４実施形態］
（基材１Ｃ）
　この発明の第４実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。第４実施形態において、第２実施形態に係る製造方法を適用して、第３実施形態に係る内面反射型の回折格子付きマイクロプリズムを作製する。図２０を参照して、第４実施形態に係る基材について説明する。図２０は、基材の斜視図である。第１実施形態に係る構成と同じ構成には同じ符号を付して、説明を省略する場合がある。

　基材１Ｃは、断面の形状が三角形の棒状のプリズムである。基材１Ｃは、底角が（９０°－θ）である二等辺三角形の底面２及び底面３を有する角柱（三角柱）である。具体的には、面４と面６とのなす角度が、（９０°－θ）（０°＜θ＜９０°）であり、面５と面６とのなす角度が、（９０°－θ）である。基材１の側面は、面４と面５と面６とからなる。面４は、二等辺三角形（底面２及び底面３）における等しい２辺の一方の辺を含む。面５は、二等辺三角形（底面２及び底面３）における等しい２辺の他方の辺を含む。面６は、二等辺三角形（底面２及び底面３）の底辺を含む。底面２及び底面３の各辺の長さは、３ｍｍから５ｍｍ程度が好ましい。基材１Ｃの材料は例えばガラスである。例えば面４、面５及び面６を研磨することで、面４、面５及び面６を予め鏡面に加工しておく。また、面４及び面５に反射防止膜を予め形成しておくことが好ましい。基材１Ｃから得られる光学素子において、面４及び面５が入射面に相当する。第４実施形態では、面６に回折格子が形成される。
（回折格子を形成するための金型１０Ｅ）
　図２１を参照して、第４実施形態に係る金型について説明する。図２１は、金型の正面図である。金型１０Ｅの一方の面１１には、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとが所定の距離をおいて形成されている。転写構造１２Ａ及び転写構造１２Ｂは、ブレーズ形状の回折格子を転写するための構造である。転写構造１２Ａと転写構造１２とは、形状が互いに反転している（反転形状）。また、図１４に示す第２実施形態の変形例２と同様に、転写構造１２Ａ及び転写構造１２Ｂはそれぞれ、一部の領域に形成されている。例えば、転写構造１２Ａ及び転写構造１２Ｂはそれぞれ、基材１Ｃの面６よりも狭く、基材１Ｃから得られる光学素子（マイクロプリズム）の回折格子面の有効光学面よりも広い。この金型１０Ｅを用いて、基材１Ｃの面６に回折格子が形成される。図２１において、説明のために転写構造１２Ａ及び転写構造１２Ｂのピッチを拡大して描写しているが、実際のピッチは、サブミクロンオーダーの微細なピッチである。
（光学素子の製造方法）
　図２２から図２４を参照して、第４実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
（１．回折格子の形成）
　まず、第１実施形態に係る製造方法と同様に、基材１Ｃの面６にナノインプリント法によって回折格子を形成する。具体的には、金型１０Ｅの面１１に光硬化性の樹脂を塗布し、転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとに樹脂を設ける。基材１Ｃの面（転写面）を、樹脂が塗布された転写構造１２Ａと転写構造１２Ｂとに押し付けて、紫外線を照射することで樹脂を硬化させる。これにより、基材１Ｃの面６に回折格子が形成される。ここに、（１．回折格子の形成）は、本発明における第１のステップとして機能し、面６は、本発明における表面及び第１の側面として機能し、面５及び面４は、本発明における第２の側面及び第３の側面として機能する。
（回折格子が形成された基材１Ｃ）
　図２２に、回折格子が形成された基材１Ｃを示す。図２２は基材の正面図である。基材１Ｃの面６の一部の領域に、微細ピッチの回折格子７Ａと回折格子７Ｂとが形成されている。回折格子７Ａは、転写構造１２Ａによって形成された回折格子である。回折格子７Ｂは、転写構造１２Ｂによって形成された回折格子である。回折格子７Ａと回折格子７Ｂとは、互いに形状が反転している（反転形状）。図２２においては、説明のために回折格子７Ａ及び回折格子７Ｂのピッチを拡大して描写しているが、実際のピッチは、サブミクロンオーダーの微細なピッチである。回折格子７Ａ及び回折格子７Ｂが形成された面６に、金（Ａｕ）などの反射膜を形成する。
（２．切断工程）
　次に、回折格子７Ａ及び回折格子７Ｂが形成された基材１Ｃを切断することで、複数の光学素子を作製する。図２３及び図２４を参照して、切断工程について説明する。図２３及び図２４は、基材を加工台に載置した状態を示す正面図である。
（２－Ａ．固定）
　図２３に示すように、基材１Ｃの切断基準面を加工台２０の上面２１に向けて、基材１Ｃを加工台２０に固定する。第４実施形態においては、基材１Ｃの切断基準面は、最初は面５であり、次に置き換えて面４とする。

　例えば基材１Ｃの面５を基準切断面として、面５を加工台２０の上面２１に向けて、基材１Ｃを加工台２０に固定する。例えば、加工台２０の上面２１にダイシングシート２２を設け、ダイシングシート２２と面５とを接触させて、基材１Ｃをダイシングシート２２上に設ける。または、ダイシングシート２２を設けずに、クランプなどの固定手段によって、基材１Ｃを加工台２０に設けてもよい。
（２－Ｂ．切断）
　基材１Ｃを加工台２０に固定した後、回折格子７Ａが形成されている位置で基材１Ｃを切断する。具体的には、回折格子７Ａに交差する切断面Ｋに沿って基材１Ｃを切断する（第１の切断工程）。切断面Ｋは、基材１Ｃの長手方向（Ｘ方向）に平行で、切断基準面（面５）に垂直な面である。換言すると、切断面Ｋは、面４と面５とで形成される稜線に平行で、切断基準面（面５）に垂直な面である。次に、切断面Ｋに平行で切断面Ｋよりも内側に所定距離おいた切断面Ｌに沿って、基材１Ｃを切断する（第２の切断工程）。切断面Ｌは回折格子７Ａに交差する。なお、切断面Ｋ及び切断面Ｌは、切断基準面（面５）に垂直でなくてもよい。また、切断面Ｋと切断面Ｌとは平行でなくてもよい。

　以上のように切断面Ｋ及び切断面Ｌに沿って基材１Ｃを切断することで、棒状の第１の切断片６０が得られる。棒状の第１の切断片６０は、図１８に示す切断片５０と略同じ形状を有する。
（２－Ｃ．固定）
　次に、図２４に示すように、切断基準面を面４とする。例えば面４が加工台２０の上面２１に向かうように、紙面に垂直な回転軸で基材１Ｃを右に回転させる。例えばダイシングシート２２と面４とを接触させることで、基材１Ｃを加工台２０に固定する。
（２－Ｄ．切断）
　基材１Ｃを加工台２０に固定した後、回折格子７Ｂが形成されている位置で基材１Ｃを切断する。具体的には、回折格子７Ｂに交差する切断面Ｍに沿って基材１Ｃを切断する（第４の切断工程）。切断面Ｍは、基材１Ｃの長手方向（Ｘ方向）に平行で、切断基準面（面４）に垂直な面である。換言すると、切断面Ｍは、面４と面５とで形成される稜線に平行で、切断基準面（面４）に垂直な面である。次に、切断面Ｍに平行で切断面Ｍよりも内側に所定距離おいた切断面Ｎに沿って、基材１Ｃを切断する（第５の切断工程）。切断面Ｎは回折格子７Ｂに交差する。なお、切断面Ｍ及び切断面Ｎは、切断基準面（面４）に垂直でなくてもよい。また、切断面Ｍと切断面Ｎとは平行でなくてもよい。

　以上のように切断面Ｍ及び切断面Ｎに沿って基材１Ｃを切断することで、棒状の第２の切断片６１が得られる。棒状の第２の切断片６１は、図１８に示す切断片５０と同じ形状を有する。

　そして、第１の切断片６０及び第２の切断片６１において、角度θを有する先端部を面取りする。面取り後の第１の切断片６０及び第２の切断片６１は、図１９に示す面取り後の切断片５０と同じ形状を有する。そして、第１実施形態と同様に、切断面Ｃに沿って所定間隔で複数の箇所で、面取り後の第１の切断片６０及び第２の切断片６１を切断することにより、複数の光学素子を作製する（第３及び第６の切断工程）。これにより、第３実施形態に係る光学素子と同様に、内面反射型の回折格子付きマイクロプリズムが得られる。

　以上のように第４実施形態に係る製造方法によると、第１実施形態に係る製造方法と同じ効果を奏することができる。さらに、１つの基材１Ｃから２つの切断片（第１の切断片６０及び第２の切断片６１）が得られるため、材料費を抑えることができる。その結果、光学素子の製造コストを低くすることができる。

　上述した第１実施形態から第４実施形態において、基材１に形成される微細構造は回折格子に限定されず、他の構造であってもよい。例えばナノインプリント法によって基材１に形成される形状は、回折格子の形状に限定されず、球面又は非球面のレンズの形状や、ホログラムレンズの形状であってもよい。

　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ　基材
　２、３　底面
　４、５、６、１１、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、５１、５３、５４、５５、５６、５７　面
　７、７Ａ、７Ｂ　回折格子
　１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ　金型
　１２、１２Ａ、１２Ｂ　転写構造
　１３　樹脂
　１４　紫外線
　２０　加工台
　２１　上面
　２２　ダイシングシート（ダイシングテープ）
　２３　ダイシングブレード
　３０、４０、４１、５０、６０、６１　切断片
　３０Ａ　光学素子
　Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ　切断面

Claims

　棒状の基材の表面に微細構造を形成する第１のステップと、
　前記表面に交差し前記基材の長手方向に沿う第１の切断面で前記基材を切断する第１の切断工程と、
　前記第１の切断面から所定距離おいて、前記表面に交差し前記長手方向に沿う第２の切断面で前記基材を切断することで、前記第１の切断面と前記第２の切断面とで挟まれた切断片を前記基材から得る第２の切断工程と、
　前記第１の切断面と前記第２の切断面とに交差する第３の切断面で、前記切断片を所定間隔で切断することで複数の光学素子を作製する第３の切断工程と、
　を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
　前記基材は、底面が三角形の三角柱であり、
　前記第１のステップでは、前記三角柱の第１の側面を前記表面として前記微細構造を形成し、
　前記第１の切断工程では、前記三角柱の第２の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う前記第１の切断面で、前記基材を切断し、
　前記第２の切断工程では、前記第１の切断面から前記所定距離おいて、前記第２の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う前記第２の切断面で前記基材を切断することを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
　前記第１の側面と前記第２の側面とのなす角度が、９０°－θ（０°＜θ＜９０°）であり、
　前記第１の切断工程では、前記第２の側面に垂直な前記第１の切断面で前記基材を切断し、
　前記第２の切断工程では、前記第２の側面に垂直な前記第２の切断面で前記基材を切断することを特徴とする請求項２に記載の光学素子の製造方法。
　前記基材は、二等辺三角形の底面を有する三角柱であり、
　前記第１のステップでは、前記三角柱の底辺を含む第１の側面を前記表面として前記微細構造を形成し、
　前記第１の切断工程では、前記二等辺三角形の等しい２辺の一方の辺を含む第２の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う前記第１の切断面で、前記基材を切断し、
　前記第２の切断工程では、前記第１の切断面から前記所定距離おいて、前記第２の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う前記第２の切断面で前記基材を切断することで、前記第１の切断面と前記第２の切断面とで挟まれた第１の切断片を前記基材から得て、
　前記第３の切断工程では、前記第３の切断面で前記第１の切断片を前記所定間隔で切断することで前記複数の光学素子を作製し、
　前記二等辺三角形の等しい２辺の他方の辺を含む第３の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う第４の切断面で、前記基材を切断する第４の切断工程と、
　前記第４の切断面から前記所定距離おいて、前記第３の側面と前記第１の側面とにそれぞれ交差し前記長手方向に沿う第５の切断面で前記基材を切断することで、前記第４の切断面と前記第５の切断面とで挟まれた第２の切断片を前記基材から得る第５の切断工程と、
　前記第４の切断面と前記第５の切断面とに交差する第６の切断面で、前記第２の切断片を前記所定間隔で切断することで前記複数の光学素子を作製する第６の切断工程と、
　を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
　前記二等辺三角形の底角は、９０°－θ（０°＜θ＜９０°）であり、
　前記第１の切断工程では、前記第２の側面に垂直な前記第１の切断面で前記基材を切断し、
　前記第２の切断工程では、前記第２の側面に垂直な前記第２の切断面で前記基材を切断し、
　前記第４の切断工程では、前記第３の側面に垂直な前記第４の切断面で前記基材を切断し、
　前記第５の切断工程では、前記第３の側面に垂直な前記第５の切断面で前記基材を切断することを特徴とする請求項４に記載の光学素子の製造方法。
　前記第１のステップでは、互いに反転形状を有する第１の微細構造と第２の微細構造とを含む前記微細構造を前記第１の側面に形成し、
　前記第１の切断工程と前記第２の切断工程とでは、前記第２の側面と前記第１の微細構造とにそれぞれ交差する前記第１の切断面と前記第２の切断面とで、前記基材を切断することで前記第１の切断片を得て、
　前記第４の切断工程と前記第５の切断工程とでは、前記第３の側面と前記第２の微細構造とにそれぞれ交差する前記第４の切断面と前記第５の切断面とで、前記基材を切断することで前記第２の切断片を得ることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光学素子の製造方法。
　前記第１のステップと前記第１の切断工程との間で、前記微細構造が形成された前記表面に光学膜を形成することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
　前記光学膜は反射膜であることを特徴とする請求項７に記載の光学素子の製造方法。
　前記微細構造が形成された前記表面と前記第２の切断面で形成された面とを含む先端部を面取りすることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
　前記第１の切断面と前記第２の切断面とは平行ではないことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
　前記第１のステップでは、前記微細構造の形状を備えた金型と前記基材との間に流動性材料を設け、前記金型と前記基材とによって前記流動性材料を挟むことで、前記微細構造の形状を前記流動性材料に転写し、前記微細構造の形状が転写された前記流動性材料を硬化させることで、前記基材の前記表面に前記微細構造を形成することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
　前記流動性材料は樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載の光学素子の製造方法。
　前記第１のステップでは、前記表面の一部の領域に前記微細構造を形成し、
　前記第１の切断工程と前記第２の切断工程とでは、前記微細構造が形成された位置に交差する前記第１の切断面と前記第２の切断面とで前記基材を切断することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
　前記第１のステップでは、前記表面の一部の領域において、前記光学素子の有効光学面よりも広い領域に前記微細構造を形成することを特徴とする請求項１３に記載の光学素子の製造方法。
　前記微細構造は回折格子であることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載の光学素子の製造方法。