プリズムの製造方法
【課題】品質の向上が図れるとともに歩留まりの低下を防止して製造コストを向上させるプリズムの製造方法の提供。
【解決手段】複数の接合部１３が板面に対してそれぞれ４５°傾斜して設けられる光学素子ブロック１１Ｂを形成し、光学素子ブロック１１Ｂを個々のプリズム１に分離する。分離工程では、光学素子ブロック１１Ｂの接合部１３に近接して板厚方向にレーザー光を照射して罫書きするレーザースクライブ形成手順を実施し、光学素子ブロック１１Ｂのスクライブ１Ｂが形成された箇所に衝撃力を付与する衝撃力付与手順を実施する。従来必要であった鏡面研磨工程を不要にできるから、プリズムを効率よく製造できる。
【解決手段】複数の接合部１３が板面に対してそれぞれ４５°傾斜して設けられる光学素子ブロック１１Ｂを形成し、光学素子ブロック１１Ｂを個々のプリズム１に分離する。分離工程では、光学素子ブロック１１Ｂの接合部１３に近接して板厚方向にレーザー光を照射して罫書きするレーザースクライブ形成手順を実施し、光学素子ブロック１１Ｂのスクライブ１Ｂが形成された箇所に衝撃力を付与する衝撃力付与手順を実施する。従来必要であった鏡面研磨工程を不要にできるから、プリズムを効率よく製造できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は矩形状断面を有するプリズムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップや液晶プロジェクター、その他の装置において、２つの三角柱部材の間に偏光分離膜等の光学薄膜を設けたプリズムがある。これらのプリズムでは、偏光分離膜等の光学薄膜と接着剤が矩形状断面の対角線に沿って形成されている。
【０００３】
従来のプリズムの製造方法として、板面に光学薄膜が形成された矩形平板状光学部材を準備し、接着剤を介して、各平板状光学部材の端縁を結ぶ平面と平板状光学部材の板面との形成角度が４５度となるよう矩形平板状光学部材の面方向位置を順次ずらして階段状に積層し、この一体化された積層体を４５度の傾斜角度に沿った所定ピッチの複数の平行な切断面にて切断して複数の積層分割体を得る。積層分割体の切断面を鏡面研磨し、これらの複数の積層分割体を整合状態で積層して仮止めし、この仮止めした積層体をワイヤーソーで切断して光デバイス連結体を形成する。これらの光デバイス連結体を鏡面研磨し、底面あるいは頂面となる面を切断面として更に切断する。この切断後の光デバイス連結体を構成する仮止め材を溶解除去して個々の光学デバイスに分離する方法（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）がある。
【０００４】
これら特許文献１〜３で示されるプリズムの製造方法では、仮止めは積層分割体間に予めパラフィンを塗布しておくことにより行われるものであり、仮止めした状態で光デバイス連結体をラップポリッシュ等で鏡面研磨する。
ラップポリッシュ等の鏡面研磨作業が終了したら、光デバイス連結体を温水やホットプレート上に載置して加熱することによってパラフィンを溶解させて、光デバイス連結体から個々のプリズムを分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４３２６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９８１０号公報
【特許文献３】特開２００６−８４８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜３で示される従来例では、積層分割体の間に予めパラフィンを塗布して仮止めし、この仮止めを継続した状態で光デバイス連結体を鏡面研磨するが、積層分割体間の接着力が弱い場合には、光デバイス連結体が変形して研磨ムラが生じ、場合によっては、光デバイス連結体が仮止め部分で分離してしまう。
光デバイス連結体の板面に研磨ムラが生じると、プリズム自体の品質が劣化することになる。さらに、光デバイス連結体が仮止め部分から分離すると、歩留まりが低下するという不都合が生じる。
このような不都合を回避するために、積層分割体の間の接着力を強くすることも考えられるが、それでは、光デバイス連結体から個々のプリズムを分離することが困難となる。特にプリズムのサイズは益々小型化する傾向に有り、上述の問題は、特に、小型化されたプリズムでは益々影響が大きくなっている。
【０００７】
本発明の目的は、品質の向上が図れるとともに歩留まりの低下を防止して製造コストを向上させることができるプリズムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、矩形状断面を有するとともにこの矩形状断面の対角線に沿って接合部が設けられたプリズムを製造する方法であって、前記接合部は光学薄膜と接着層とを有し、透光性板材の主面上に前記光学薄膜を形成し、前記接着剤を介して複数の前記透光性板材を積層した積層体を形成する積層体形成工程と、前記透光性板材の主面に対する所定の角度で前記積層体を切断して、複数の光学素子ブロックを生成する切断工程と、前記切断工程で切断された前記光学素子ブロックの切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、前記光学素子ブロックを個々の前記プリズムに分離する分離工程と、を備え、この分離工程は、前記光学素子ブロックの前記接合部に近接して板厚方向にレーザースクライブを形成するレーザースクライブ形成手段と、前記光学素子ブロックの前記レーザースクライブが形成された箇所に衝撃力を付与する衝撃力付与手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
この構成の本適用例では、レーザースクライブ手順によって、光素子ブロックにレーザー光を照射して罫書きをしてレーザースクライブを形成し、このレーザースクライブを形成された箇所に衝撃力付与手段で衝撃力を付与することで、光学素子ブロックからプリズムを製造できる。
従って、本適用例では、光学素子ブロックを分離して複数のプリズムを形成する分離工程では、プリズムの切断面はほぼ鏡面となるために、従来技術で必要であった分離加工後の鏡面研磨が不要となる。したがって、パラフィンを用いた仮止め工程と鏡面研磨工程を不要にできるから生産性の高いプリズムの製造ができる。そのため、工程の簡略化の点からも、歩留まりの向上も達成することができる。
【００１０】
［適用例２］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、前記分離工程では、光学素子ブロックの板面上の前記接合部に接する位置にＶ溝を形成するＶ溝形成手段を実施し、次に前記レーザースクライブ形成手段と前記衝撃力付与手段を実施することを特徴とする。
この構成の本適用例では、Ｖ溝を接合層に接するように形成することで、このＶ溝が光学素子ブロックの割断のきっかけとなり、スクライブ導入方向に沿って光学素子ブロックが容易に割断されることになる。その結果、光学素子ブロックを個々のプリズムに簡単に分離することができる。
【００１１】
［適用例３］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、前記Ｖ溝形成手段は前記光学素子ブロックの両方の板面にＶ溝をそれぞれ形成し、これらのＶ溝は互いに対向配置されていることを特徴とする。
この構成の本適用例では、互いに対向配置されたＶ溝の一方に衝撃力を付与すると、この衝撃力が他方のＶ溝まで伝達されて容易に光学素子ブロックを割断させることができる。
【００１２】
［適用例４］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、前記光学素子ブロックの一方の板面に反射防止膜を形成することを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学素子ブロックの一方の板面に反射防止膜が形成されることで、プリズム自体に反射防止膜が設けられることになる。
【００１３】
［適用例５］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、前記Ｖ溝は、前記反射防止膜を破断するように形成され、前記レーザースクライブ形成手段は、前記光学素子ブロックの板面に向けて照射した検査用レーザー光を反射又は透過させて前記Ｖ溝を検出し、このＶ溝の位置に前記レーザー光を照射することを特徴とする。
この構成の本適用例では、Ｖ溝を形成した後にレーザースクライブを形成する時に、Ｖ溝の位置を検出する。通常、位置検出のために、検査用レーザー光を目的物に照射し、その反射光あるいは透過光を検出することが行われているが、光学素子ブロックに反射防止膜が形成されていると、この反射防止膜により検査用レーザー光が透過してしまうので、Ｖ溝の位置を正確に検出することができない恐れがある。本適用例では、反射防止膜を破断するようにＶ溝を形成したから、反射防止膜が形成されていない位置がＶ溝の形成位置となり、Ｖ溝の位置を正確に検出することができる。そのため、レーザースクライブを正確に形成することができるので、光学素子ブロックの分離を正確に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプリズムの製造方法で製造されたプリズムを示す端面図。
【図２】前記実施形態にかかるプリズムの製造方法のうち積層体形成工程と切断工程を示す概略図。
【図３】前記実施形態にかかるプリズムの製造方法のうち鏡面研磨工程及び反射防止膜形成工程を示す概略図。
【図４】光学素子ブロックを示す平面図。
【図５】（Ａ）は分離工程で使用する装置の概略斜視図、（Ｂ）は装置の要部正面図。
【図６】分離工程で使用する装置の概略斜視図。
【図７】（Ａ）〜（Ｆ）は分離工程の手順を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態で製造されるプリズム１を示す端面図である。
図１において、プリズム１は、入射光側の第一光学部材１１と、出射光側の第二光学部材１２と、これらの第一光学部材１１と第二光学部材１２との間に設けられた接合部１３とを備え、かつ、正方形断面を有する。接合部１３は、矩形状断面の対角線に沿って形成されている。この接合部１３は、光学薄膜１４と接着剤１５とが積層された構成である。なお、紙面の裏面および表面に、プリズムの頂面または底面が位置する。第一光学部材１１と第二光学部材１２の三角柱の隣辺に接する矩形面は４面とも鏡面仕上げであることが求められる。頂面または底面は梨地仕上げでもよい。
第一光学部材１１及び第二光学部材１２は、ともにＢＫ７等の光学ガラス、白板ガラス、ホウケイ酸ガラス、青板ガラスをはじめとするガラス等である。
【００１６】
光学薄膜１４は偏光分離作用を有する誘導体多層膜からなる偏光分離膜等であり、異なる材質の層、例えば、高屈折材料層である酸化チタン（ＴｉＯ２）の層と、低屈折材料層である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の層とが交互に積層される。
接着剤１５は、種々の光学接着剤から構成されるものであり、光学接着剤としては、例えば、接着加工が容易で比較的高温度に耐え得る一液性エポキシ又は一液性アクリル系の紫外線硬化型接着剤を用いることが好ましい。
この紫外線硬化型接着剤としては、例えば、サンライズＭＩ株式会社製のＰＨＯＴＯボンド（登録商標）が用いられる。この紫外線硬化型接着剤は、塗布した後、ケミカルランプや高圧水銀灯を照射して硬化される。
【００１７】
次に、第１実施形態にかかる光学物品の製造方法について説明する。
［積層体形成工程］
図２（Ａ）で示される通り、基台Ｂの上に板状の透光性板材１１Ａを複数積層して積層体を形成する。
ここで、板状の透光性板材１１Ａは、第一光学部材１１と第二光学部材１２を構成するものである。この透光性板材１１Ａの板面に光学薄膜１４を蒸着等で形成する。この光学薄膜１４の上に接着剤１５を形成する。なお、最上位置には光学薄膜１４及び接着剤１５が設けられていない板状の透光性板材１１Ａを配置する。
板状の透光性板材１１Ａを光学薄膜１４及び接着剤１５からなる接合部１３を挟んで複数積層するが、基台Ｂの平面に対して４５°傾斜したプレートＰに端部下端がそれぞれ当接するように透光性板材１１Ａを水平方向にずらして配置する。そして、複数が積層された透光性板材１１Ａ同士を互いに押し付ける。なお、図２では４５°を例示したが、この他の角度でもよい。
【００１８】
［切断工程］
図２（Ｂ）に示される通り、複数枚が積層された透光性光学基材１１Ａの積層体を所定形状に切断して分割する。
積層された透光性板材１１Ａの板面に対してプレートＰの配置方向と平行、つまり、透光性板材１１Ａの板面に対して４５°の方向Ｌに沿って所定間隔毎に切断し光学素子ブロック１１Ｂを形成する。この光学素子ブロック１１Ｂを図３（Ａ）に示す。この光学素子ブロック１１Ｂは複数のプリズム柱が連結されたものである。
積層体の切断は従来通り、ワイヤーソー、その他の装置を利用する。
【００１９】
［鏡面研磨工程］
図３（Ａ）に示される光学素子ブロック１１Ｂをラップポリッシュで鏡面研磨する。
そのため、図３（Ｂ）に示される通り、上下の研磨用円板２１，２２の間に光学素子ブロック１１Ｂを配置する。この際、光学素子ブロック１１Ｂの両面に形成された切断面を研磨用円板２１，２２に対向させる。そして、研磨用円板２１，２２を相対的に回転させることで、光学素子ブロック１１Ｂの切断面を研磨する。なお、研磨工程では、必要に応じて研磨剤を用いるものでもよい。
【００２０】
［反射防止膜形成工程］
図３（Ｃ）に示される通り、光学素子ブロック１１Ｂの一方の板面に反射防止膜１６を蒸着等により従来の方法で形成する。
反射防止膜１６が形成された光学素子ブロック１１Ｂを必要に応じて洗浄する。
【００２１】
［分離工程］
次に、光学素子ブロック１１Ｂを個々のプリズム１に分離する分離工程を図４から図７に基づいて説明する。
分離工程は、Ｖ溝形成手順と、レーザースクライブ形成手順と、衝撃力付与手順とを含んで構成される。
まず、Ｖ溝形成する装置及びレーザースクライブを形成する装置について、図４から図６に基づいて説明する。
図４には光学素子ブロック１１Ｂが治具３にセットされた状態が示されており、図５及び図６には、プリズムの製造方法で使用する装置が示されている。
図４において、光学素子ブロック１１Ｂをセットする治具３は、光学素子ブロック１１Ｂより大きな断面矩形状のリング状部３１と、このリング状部３１の一面に貼り付けられた弾性シート部（ダイシング用フィルム）３２とを備えて構成され、この弾性シート部３２の上面に光学素子ブロック１１Ｂが載置される。リング状部３１は金属製フレームが用いられる。弾性シート部３２は、その上面に光学素子ブロック１１Ｂを保持するための粘着層（図示せず）が設けられている。
【００２２】
図５（Ａ）において、本実施形態で使用される装置は、光学素子ブロック１１Ｂの両板面にＶ溝１Ａを形成するための溝形成用ブレード４と、Ｖ溝１Ａにレーザースクライブ１Ｂを導入するレーザー照射機構５と、Ｖ溝１Ａに導入されたレーザースクライブ１Ｂをレーザー照射直後に冷却する冷却機構６と、Ｖ溝位置の検出装置７とが示されている。
【００２３】
図５（Ｂ）に示される通り、溝形成用ブレード４は刃先４Ａがテーパーとされた円板部材であり、この中心部に設けられた軸部４Ｂが図示しないダイシング機構に連結されている。ダイシング機構は溝形成用ブレード４を回転させながら光学素子ブロック１１Ｂに対して直進する構成である。なお、ダイシング機構を前進させる代わりに光学素子ブロック１１Ｂが設けられた治具３を前進させる構成を採用してもよい。
ダイシング機構が作動されることで、溝形成用ブレード４は回転し、その先端部が光学素子ブロック１１Ｂに押圧されることで、Ｖ字状溝のＶ溝１Ａがダイシング機構の移動方向に沿って光デバイス連結体１１Ｂに形成される。このＶ溝１Ａの開放角度は溝形成用ブレード４の刃先４Ａの角度αに対応するものであり、この角度αは６０°〜１２０°であり、好ましくは、９０°とされる。
Ｖ溝１Ａの形成位置は、レーザースクライブを形成する予定位置であって板面上の接着剤１５に近接する位置である。
【００２４】
図５（Ａ）に示される通り、レーザー照射機構５は、ダイシング機構で形成されたＶ溝１ＡにＣＯ２のレーザー光を照射するものである。レーザー光の照射により、Ｖ溝１Ａの最も深い部位からレーザースクライブ１Ｂが略直線状に形成される。
レーザー照射機構５と冷却機構６は一体化もしくは近接していて、Ｖ溝１Ａにレーザーを照射した直後に冷却する機構になっている。
レーザー照射機構５と冷却機構６はＶ溝１Ａが形成された方向に沿って移動可能である。本実施形態では、レーザー照射機構５と冷却機構６を移動させる代わりに、光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３が移動する構成としてもよい。
【００２５】
冷却機構６は、Ｖ溝１Ａに導入されたレーザースクライブ１Ｂをレーザー照射直後に急冷するために、例えば、レーザースクライブ１Ｂを中心としたＶ溝１Ａの周囲に冷却機構６のノズルから冷風ミストを吹き付けるものである。レーザー光を光学素子ブロック１１ＢのＶ溝１Ａに照射すると、その照射部分が加熱されて部分的に膨張しようとする圧縮応力が生じるが、冷却機構６でレーザー照射直後に急冷することで、圧縮応力から引っ張り応力に変換し瞬間的に亀裂が入ることになる。
【００２６】
検出装置７は、レーザー照射機構５に隣接配置されており、検査用レーザー光を光学素子ブロック１１Ｂに照射する検査光照射源７１と、この光学素子ブロック１１Ｂから反射したレーザー光を受光するＣＣＤカメラ等からなる受光部７２とを備える。この受光部７２でＶ溝１Ａの位置を確認しながらＶ溝１Ａの最も深い部位にレーザー光を照射するようにレーザー照射機構５を制御する。なお、本実施形態では、検査光照射源７１と受光部７２とを光学素子ブロック１１Ｂを挟んで配置し、光学素子ブロック１１Ｂから照射した検査用のレーザー光を光学素子ブロック１１Ｂに透過させ受光部７２で受光する構造の装置を採用するものでもよい。
【００２７】
図６において、本実施形態で使用される装置は、光デバイス連結体１１ＢのＶ溝１Ａが形成された部位に対応する位置からＶ溝１Ａに向かって衝撃力を付与するハンマー装置８を備えている。
このハンマー装置８は、Ｖ溝１Ａが形成されるとともに治具３にセットされた光デバイス連結体１１Ｂを載置するテーブル８０と、このテーブル８０の光デバイス連結体１１Ｂを挟んで反対側に配置されたハンマーブレード８１とを備えている。テーブル８０及びハンマーブレード８１と光学素子ブロック１１Ｂをセットした治具３とは、ハンマーブレード８１と並んで形成されたＶ溝１Ａに対応した部位を連続して破断するために、相対的に移動可能とされている。
テーブル８０には光学素子ブロック１１Ｂと対向する載置面８０Ａが形成され、光学素子ブロック１１Ｂの載置面８０Ａに対向する面には弾性を有する図示しない透明保護フィルムが貼付されている。そして、光学素子ブロック１１Ｂの透明保護フィルム側はＶ溝１Ａとレーザースクライブ１Ｂとの双方が形成された部分とされる。
【００２８】
テーブル８０にはスリット８０Ｓが貫通して形成されており、このスリット８０Ｓの貫通方向に対してハンマーブレード８１が進退自在とされる。ハンマーブレード８１は、その先端部に形成されたテーパー面が形成され、かつ、その奥行き方向がＶ溝１Ａの長さと対応する長さ寸法を有する板状部材である。
ハンマーブレード８１は、図示しない進退機構と連結されており、この進退機構は、ハンマーブレード８１の速度、深さ（進退量）を制御するパルスモータ（図示せず）を備える。
ハンマーブレード８１のスリット８０Ｓを挟んだ反対側の位置にはＣＣＤカメラ８２が配置されている。このＣＣＤカメラ８２は透明保護フィルムから透過されるＶ溝１Ａを認識するものである。
テーブル８０に形成されたスリット８０Ｓはハンマーブレード８１の板厚寸法より大きな幅方向を有するものであるが、この幅寸法は任意に変更可能とされる。
【００２９】
以上の装置を用いて、光学素子ブロック１１Ｂを分離させる工程を図７に基づいて説明する。
（Ｖ溝形成手順）
光学素子ブロック１１Ｂの板面上であってレーザースクライブを形成する予定位置、つまり、接合層１３に接する位置にＶ溝１Ａを形成する
図７（Ａ）に示される通り、溝形成用ブレード４を回転させるとともに溝形成用ブレード４の刃先４Ａを光学素子ブロック１１Ｂに向けて押しつける。その状態で、溝形成用ブレード４と光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３とを相対的に直線移動させる。これにより、光学素子ブロック１１ＢにＶ溝１Ａが直線状に形成されることになる。
Ｖ溝１Ａの深さは光学素子ブロック１１Ｂの板厚との関係で適宜設定される。
一方の板面でのＶ溝１Ａの形成が終了したら、光学素子ブロック１１Ｂをひっくり返し、光学素子ブロック１１Ｂの他方の板面にもＶ溝１Ａを形成する。これらのＶ溝１Ａは互いに対向配置されるようにする。なお、Ｖ溝１Ａは反射防止膜１６を破断するように形成する。
【００３０】
（レーザースクライブ形成手順）
次に、光学素子ブロック１１Ｂの接合部１３に近接して板厚方向にレーザー光を照射して罫書きしてレーザースクライブを形成するレーザースクライブ形成手順を実施する。
そのため、図５（Ａ）に示される通り、光学素子ブロック１１Ｂの板面に向けて検出装置７の検査光照射源７１から検査用レーザー光を照射し、光学素子ブロック１１Ｂから反射したレーザー光を受光部７２で受光し、Ｖ溝１Ａの位置を検出する。受光部７２で検出された信号に基づいて、Ｖ溝１Ａの最も深い部位にレーザー光を照射するようにレーザー照射機構５の位置を制御する。
【００３１】
そして、図７（Ｂ）に示される通り、Ｖ溝検出工程で検出されたＶ溝１Ａの位置にレーザー光を照射する。この際、レーザー照射機構５と光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３とを相対的に移動させる。Ｖ溝１Ａにレーザースクライブ１Ｂを形成した直後に、このレーザースクライブ１Ｂを冷却機構６で急冷する。そのため、図７（Ｃ）に示される通り、レーザースクライブ１Ｂを中心としたＶ溝１Ａの周囲に冷却機構６のノズルから冷風ミストを吹き付ける。
レーザー照射と冷却によって形成されるレーザースクライブ１Ｂの深さは適宜設定されるが、互いに対向するＶ溝１Ａの谷部分同士を貫通するものでもよい。
【００３２】
［衝撃力付与手順］
光学素子ブロック１１ＢのＶ溝１Ａが形成された部位に衝撃力をハンマー装置８で付与する。
そのため、図７（Ｄ）に示される通り、まず、治具３にセットされた光学素子ブロック１１Ｂをテーブル８０に配置する。この際、光学素子ブロック１１Ｂの弾性シート部３２が貼付されていない面に図示しない透明保護フィルムを貼付し、この透明保護フィルムがテーブル８０に対向するようにする。光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３をテーブル８０及びハンマーブレード８１に対して相対的に移動させてＶ溝１ＡがＣＣＤカメラ８２（図６参照）で認識できるようにする。
【００３３】
その後、ハンマー装置８の進退機構を作動させてハンマーブレード８１をＶ溝１Ａに向けて前進させる。すると、図７（Ｅ）に示される通り、ハンマーブレード８１の先端が弾性シート部３２の上から光学素子ブロック１１ＢのＶ溝１Ａに衝突し、光学素子ブロック１１Ｂがレーザースクライブ１Ｂの深さ方向に沿って破断される。光学素子ブロック１１Ｂの破断に伴って、光学素子ブロック１１Ｂのレーザースクライブ１Ｂを中心とした両側が互いに傾くように折れ曲がって変位する。この変位に伴って、光学素子ブロック１１Ｂのハンマーブレード８１が衝突する部位では弾性シート部側のＶ溝１Ａの開口角度が小さくなり、Ｖ溝１Ａを構成する２つの傾斜面同士は当接しないか、あるいは、当接しても面同士が当接することになるので、角部の破損が防止される。そして、当該レーザースクライブ１Ｂと隣接するレーザースクライブ１Ｂが形成された部位では、光学素子ブロック１１Ｂの透明保護フィルム側のＶ溝１Ａの開口角度が小さくなり、Ｖ溝１Ａを構成する２つの傾斜面同士は当接しないか、あるいは、当接しても面同士が当接することになるので、角部の破損が防止される。
【００３４】
そして、破断に伴って光学素子ブロック１１Ｂが変位することで、光学素子ブロック１１Ｂの両側に貼付された弾性シート部３２と透明保護フィルムとにそれぞれ伸縮方向の力が生じるが、これらの弾性シート部３２と透明保護フィルムとはその弾性によって破断されることがない。
その後、図７（Ｆ）に示される通り、ハンマー装置８の進退機構を作動させてハンマーブレード８１をＶ溝１Ａから後退させる。すると、変位した光学素子ブロック１１Ｂは、弾性シート部３２と透明保護フィルムとの弾性力により、元の姿勢、つまり、テーブル８０の平面に沿った姿勢となる。
さらに、光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３をテーブル８０及びハンマーブレード８１に対して相対的に移動させ、次の作業を実施する。これにより、光学素子ブロック１１Ｂから複数のプリズム１が分離されることになる。なお、図７（Ｆ）ではＶ溝１Ａによって、プリズム１の角部が斜めに欠けているように表示されるが、実際は、この欠けは大きいものではなく、プリズム１を実際に使用する時に不都合はない。
【００３５】
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）複数の接合部１３が板面に対してそれぞれ４５°傾斜して設けられる光学素子ブロック１１Ｂを形成し、この光学素子ブロック１１Ｂを個々のプリズム１に分離する。光学素子ブロック１１Ｂから複数のプリズム１へ分離する工程では、光学素子ブロック１１Ｂの接合部１３に近接して板厚方向にレーザー光を照射して罫書きしてレーザースクライブを形成するレーザースクライブ形成手順を実施し、光学素子ブロック１１Ｂのレーザースクライブ１Ｂが形成された箇所に衝撃力を付与する衝撃力付与手順を実施する。
従って、光学素子ブロック１１Ｂを分離して複数のプリズム１を形成する際、切断面はほぼ鏡面となるために、従来必要であった分離後の鏡面研磨が不要となる。したがって、パラフィンを用いた仮止め工程を不要にできるから生産性の高いプリズムの製造ができる。
以上のことから、本実施形態では、プリズム１の生産性が向上して、製造コストを低下させることができる。
【００３６】
（２）レーザースクライブ形成手順の前に、光学素子ブロック１１Ｂの板面の接合部１３に接する位置にＶ溝１Ａを形成した。そのため、Ｖ溝１Ａが光学素子ブロック１１Ｂの割断のきっかけとなり、スクライブ形成方向に沿って光学素子ブロック１１Ｂが真っ直ぐに割断されることになるから、プリズム１の分離を簡単に行うことができる。
【００３７】
（３）Ｖ溝１Ａは光学素子ブロック１１Ｂの両方の板面にそれぞれ形成し、これらのＶ溝１Ａを互いに対向配置した。そのため、互いに対向配置されたＶ溝１Ａの一方に衝撃力を付与すると、この衝撃力が他方のＶ溝１Ａまで伝達されて容易に光学素子ブロック１１Ｂを割断させることができるから、プリズム１への分離作業がより容易となる。しかも、Ｖ溝１Ａを光学素子ブロック１１Ｂに形成しているので、ハンマー装置８で光学素子ブロック１１Ｂを折り曲げて破断する際に、隣合う破断部分がＶ溝１Ａを中心に互いに傾斜しＶ溝１Ａを構成する傾斜面同士が互いに当接することで、角部同士の干渉を効率的に防止することができる。
【００３８】
（４）光学素子ブロック１１Ｂの一方の板面に反射防止膜１６を形成したから、分離工程を実施することで、反射防止膜１６が形成されたプリズム１を容易に製造することができる。
【００３９】
（５）Ｖ溝１Ａは反射防止膜１６を破断するように形成した。レーザースクライブ形成手順は、光学素子ブロック１１Ｂの板面に向けて照射した検査用レーザー光を反射させてＶ溝１Ａを検出し、検出されたＶ溝１Ａの位置にレーザー光を照射する照射する構成とした。そのため、反射防止膜１６が形成されていない位置がＶ溝１Ａの形成位置となり、Ｖ溝１Ａの位置を正確に検出できる。従って、光学素子ブロック１１Ｂの分離を正確な位置で実施することができるから、高品質のプリズム１を提供することができる。
【００４０】
（６）ハンマー装置８は、ハンマーとして機能するハンマーブレード８１をレーザースクライブ１Ｂが導入された箇所に衝突させる構成であるため、光学素子ブロック１１Ｂをハンマーブレード８１の衝撃力によって確実に分割させることができる。
（７）ハンマーブレード８１を衝突させる際に、光学素子ブロック１１Ｂに形成されたＶ溝１Ａを光学素子ブロック１１Ｂの位置決めのために利用するので、ハンマーブレード８１の衝突位置が正確となり、光学素子ブロック１１Ｂを確実に割断することができる。
【００４１】
（８）ハンマー装置８で光学素子ブロック１１Ｂを破断する際に、光学素子ブロック１１Ｂの一方の板面に弾性シート部３２を貼付し、光学素子ブロック１１Ｂの他方の板面に透明保護フィルムを貼付するから、光学素子ブロック１１Ｂの割断された部位が飛散することがない。
【００４２】
（９）
幅が広い透光性板材１１Ａを積層して積層体を形成し、この積層体を切断して光学素子ブロック１１Ｂを得て、上述の分割工程後、得られた長手方向に長いプリズムを、さらに、当該の頂面または底面に平行な切断面で複数個に切断して個片化し、複数のプリズム１を製造した。そのため、生産性がさらに高いいプリズム１の製造を実施できる。
【００４３】
なお、本発明は前述の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、Ｖ溝１Ａを光学素子ブロック１１Ｂの両方の板面にそれぞれ形成したが、本発明は、Ｖ溝１Ａを一方の板面に形成するものでもよい。さらに、Ｖ溝１Ａに代えて断面Ｕ字状の溝を光学素子ブロック１１Ｂに形成するものでもよい。
また、光学素子ブロック１１Ｂに反射防止膜１６を必ずしも設けることを要せず、設ける場合であっても、個々に分離されたプリズム１にそれぞれ反射防止膜を形成するものでもよい。
さらに、前記実施形態では、光学素子ブロック１１Ｂの板面に向けて照射した検査用レーザー光を反射させてＶ溝１Ａを検出し、検出されたＶ溝１Ａの位置にレーザー光を照射する構成としたが、本発明では、この検出を省略するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、光ピックアップ、液晶プロジェクター、その他の装置に用いられるプリズムに利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１…プリズム、１３…接合部、１４…光学薄膜、１５…接着剤、１６…反射防止膜、
【技術分野】
【０００１】
本発明は矩形状断面を有するプリズムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップや液晶プロジェクター、その他の装置において、２つの三角柱部材の間に偏光分離膜等の光学薄膜を設けたプリズムがある。これらのプリズムでは、偏光分離膜等の光学薄膜と接着剤が矩形状断面の対角線に沿って形成されている。
【０００３】
従来のプリズムの製造方法として、板面に光学薄膜が形成された矩形平板状光学部材を準備し、接着剤を介して、各平板状光学部材の端縁を結ぶ平面と平板状光学部材の板面との形成角度が４５度となるよう矩形平板状光学部材の面方向位置を順次ずらして階段状に積層し、この一体化された積層体を４５度の傾斜角度に沿った所定ピッチの複数の平行な切断面にて切断して複数の積層分割体を得る。積層分割体の切断面を鏡面研磨し、これらの複数の積層分割体を整合状態で積層して仮止めし、この仮止めした積層体をワイヤーソーで切断して光デバイス連結体を形成する。これらの光デバイス連結体を鏡面研磨し、底面あるいは頂面となる面を切断面として更に切断する。この切断後の光デバイス連結体を構成する仮止め材を溶解除去して個々の光学デバイスに分離する方法（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）がある。
【０００４】
これら特許文献１〜３で示されるプリズムの製造方法では、仮止めは積層分割体間に予めパラフィンを塗布しておくことにより行われるものであり、仮止めした状態で光デバイス連結体をラップポリッシュ等で鏡面研磨する。
ラップポリッシュ等の鏡面研磨作業が終了したら、光デバイス連結体を温水やホットプレート上に載置して加熱することによってパラフィンを溶解させて、光デバイス連結体から個々のプリズムを分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４３２６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９８１０号公報
【特許文献３】特開２００６−８４８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜３で示される従来例では、積層分割体の間に予めパラフィンを塗布して仮止めし、この仮止めを継続した状態で光デバイス連結体を鏡面研磨するが、積層分割体間の接着力が弱い場合には、光デバイス連結体が変形して研磨ムラが生じ、場合によっては、光デバイス連結体が仮止め部分で分離してしまう。
光デバイス連結体の板面に研磨ムラが生じると、プリズム自体の品質が劣化することになる。さらに、光デバイス連結体が仮止め部分から分離すると、歩留まりが低下するという不都合が生じる。
このような不都合を回避するために、積層分割体の間の接着力を強くすることも考えられるが、それでは、光デバイス連結体から個々のプリズムを分離することが困難となる。特にプリズムのサイズは益々小型化する傾向に有り、上述の問題は、特に、小型化されたプリズムでは益々影響が大きくなっている。
【０００７】
本発明の目的は、品質の向上が図れるとともに歩留まりの低下を防止して製造コストを向上させることができるプリズムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、矩形状断面を有するとともにこの矩形状断面の対角線に沿って接合部が設けられたプリズムを製造する方法であって、前記接合部は光学薄膜と接着層とを有し、透光性板材の主面上に前記光学薄膜を形成し、前記接着剤を介して複数の前記透光性板材を積層した積層体を形成する積層体形成工程と、前記透光性板材の主面に対する所定の角度で前記積層体を切断して、複数の光学素子ブロックを生成する切断工程と、前記切断工程で切断された前記光学素子ブロックの切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、前記光学素子ブロックを個々の前記プリズムに分離する分離工程と、を備え、この分離工程は、前記光学素子ブロックの前記接合部に近接して板厚方向にレーザースクライブを形成するレーザースクライブ形成手段と、前記光学素子ブロックの前記レーザースクライブが形成された箇所に衝撃力を付与する衝撃力付与手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
この構成の本適用例では、レーザースクライブ手順によって、光素子ブロックにレーザー光を照射して罫書きをしてレーザースクライブを形成し、このレーザースクライブを形成された箇所に衝撃力付与手段で衝撃力を付与することで、光学素子ブロックからプリズムを製造できる。
従って、本適用例では、光学素子ブロックを分離して複数のプリズムを形成する分離工程では、プリズムの切断面はほぼ鏡面となるために、従来技術で必要であった分離加工後の鏡面研磨が不要となる。したがって、パラフィンを用いた仮止め工程と鏡面研磨工程を不要にできるから生産性の高いプリズムの製造ができる。そのため、工程の簡略化の点からも、歩留まりの向上も達成することができる。
【００１０】
［適用例２］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、前記分離工程では、光学素子ブロックの板面上の前記接合部に接する位置にＶ溝を形成するＶ溝形成手段を実施し、次に前記レーザースクライブ形成手段と前記衝撃力付与手段を実施することを特徴とする。
この構成の本適用例では、Ｖ溝を接合層に接するように形成することで、このＶ溝が光学素子ブロックの割断のきっかけとなり、スクライブ導入方向に沿って光学素子ブロックが容易に割断されることになる。その結果、光学素子ブロックを個々のプリズムに簡単に分離することができる。
【００１１】
［適用例３］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、前記Ｖ溝形成手段は前記光学素子ブロックの両方の板面にＶ溝をそれぞれ形成し、これらのＶ溝は互いに対向配置されていることを特徴とする。
この構成の本適用例では、互いに対向配置されたＶ溝の一方に衝撃力を付与すると、この衝撃力が他方のＶ溝まで伝達されて容易に光学素子ブロックを割断させることができる。
【００１２】
［適用例４］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、前記光学素子ブロックの一方の板面に反射防止膜を形成することを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学素子ブロックの一方の板面に反射防止膜が形成されることで、プリズム自体に反射防止膜が設けられることになる。
【００１３】
［適用例５］
本適用例にかかるプリズムの製造方法は、前記Ｖ溝は、前記反射防止膜を破断するように形成され、前記レーザースクライブ形成手段は、前記光学素子ブロックの板面に向けて照射した検査用レーザー光を反射又は透過させて前記Ｖ溝を検出し、このＶ溝の位置に前記レーザー光を照射することを特徴とする。
この構成の本適用例では、Ｖ溝を形成した後にレーザースクライブを形成する時に、Ｖ溝の位置を検出する。通常、位置検出のために、検査用レーザー光を目的物に照射し、その反射光あるいは透過光を検出することが行われているが、光学素子ブロックに反射防止膜が形成されていると、この反射防止膜により検査用レーザー光が透過してしまうので、Ｖ溝の位置を正確に検出することができない恐れがある。本適用例では、反射防止膜を破断するようにＶ溝を形成したから、反射防止膜が形成されていない位置がＶ溝の形成位置となり、Ｖ溝の位置を正確に検出することができる。そのため、レーザースクライブを正確に形成することができるので、光学素子ブロックの分離を正確に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプリズムの製造方法で製造されたプリズムを示す端面図。
【図２】前記実施形態にかかるプリズムの製造方法のうち積層体形成工程と切断工程を示す概略図。
【図３】前記実施形態にかかるプリズムの製造方法のうち鏡面研磨工程及び反射防止膜形成工程を示す概略図。
【図４】光学素子ブロックを示す平面図。
【図５】（Ａ）は分離工程で使用する装置の概略斜視図、（Ｂ）は装置の要部正面図。
【図６】分離工程で使用する装置の概略斜視図。
【図７】（Ａ）〜（Ｆ）は分離工程の手順を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態で製造されるプリズム１を示す端面図である。
図１において、プリズム１は、入射光側の第一光学部材１１と、出射光側の第二光学部材１２と、これらの第一光学部材１１と第二光学部材１２との間に設けられた接合部１３とを備え、かつ、正方形断面を有する。接合部１３は、矩形状断面の対角線に沿って形成されている。この接合部１３は、光学薄膜１４と接着剤１５とが積層された構成である。なお、紙面の裏面および表面に、プリズムの頂面または底面が位置する。第一光学部材１１と第二光学部材１２の三角柱の隣辺に接する矩形面は４面とも鏡面仕上げであることが求められる。頂面または底面は梨地仕上げでもよい。
第一光学部材１１及び第二光学部材１２は、ともにＢＫ７等の光学ガラス、白板ガラス、ホウケイ酸ガラス、青板ガラスをはじめとするガラス等である。
【００１６】
光学薄膜１４は偏光分離作用を有する誘導体多層膜からなる偏光分離膜等であり、異なる材質の層、例えば、高屈折材料層である酸化チタン（ＴｉＯ２）の層と、低屈折材料層である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の層とが交互に積層される。
接着剤１５は、種々の光学接着剤から構成されるものであり、光学接着剤としては、例えば、接着加工が容易で比較的高温度に耐え得る一液性エポキシ又は一液性アクリル系の紫外線硬化型接着剤を用いることが好ましい。
この紫外線硬化型接着剤としては、例えば、サンライズＭＩ株式会社製のＰＨＯＴＯボンド（登録商標）が用いられる。この紫外線硬化型接着剤は、塗布した後、ケミカルランプや高圧水銀灯を照射して硬化される。
【００１７】
次に、第１実施形態にかかる光学物品の製造方法について説明する。
［積層体形成工程］
図２（Ａ）で示される通り、基台Ｂの上に板状の透光性板材１１Ａを複数積層して積層体を形成する。
ここで、板状の透光性板材１１Ａは、第一光学部材１１と第二光学部材１２を構成するものである。この透光性板材１１Ａの板面に光学薄膜１４を蒸着等で形成する。この光学薄膜１４の上に接着剤１５を形成する。なお、最上位置には光学薄膜１４及び接着剤１５が設けられていない板状の透光性板材１１Ａを配置する。
板状の透光性板材１１Ａを光学薄膜１４及び接着剤１５からなる接合部１３を挟んで複数積層するが、基台Ｂの平面に対して４５°傾斜したプレートＰに端部下端がそれぞれ当接するように透光性板材１１Ａを水平方向にずらして配置する。そして、複数が積層された透光性板材１１Ａ同士を互いに押し付ける。なお、図２では４５°を例示したが、この他の角度でもよい。
【００１８】
［切断工程］
図２（Ｂ）に示される通り、複数枚が積層された透光性光学基材１１Ａの積層体を所定形状に切断して分割する。
積層された透光性板材１１Ａの板面に対してプレートＰの配置方向と平行、つまり、透光性板材１１Ａの板面に対して４５°の方向Ｌに沿って所定間隔毎に切断し光学素子ブロック１１Ｂを形成する。この光学素子ブロック１１Ｂを図３（Ａ）に示す。この光学素子ブロック１１Ｂは複数のプリズム柱が連結されたものである。
積層体の切断は従来通り、ワイヤーソー、その他の装置を利用する。
【００１９】
［鏡面研磨工程］
図３（Ａ）に示される光学素子ブロック１１Ｂをラップポリッシュで鏡面研磨する。
そのため、図３（Ｂ）に示される通り、上下の研磨用円板２１，２２の間に光学素子ブロック１１Ｂを配置する。この際、光学素子ブロック１１Ｂの両面に形成された切断面を研磨用円板２１，２２に対向させる。そして、研磨用円板２１，２２を相対的に回転させることで、光学素子ブロック１１Ｂの切断面を研磨する。なお、研磨工程では、必要に応じて研磨剤を用いるものでもよい。
【００２０】
［反射防止膜形成工程］
図３（Ｃ）に示される通り、光学素子ブロック１１Ｂの一方の板面に反射防止膜１６を蒸着等により従来の方法で形成する。
反射防止膜１６が形成された光学素子ブロック１１Ｂを必要に応じて洗浄する。
【００２１】
［分離工程］
次に、光学素子ブロック１１Ｂを個々のプリズム１に分離する分離工程を図４から図７に基づいて説明する。
分離工程は、Ｖ溝形成手順と、レーザースクライブ形成手順と、衝撃力付与手順とを含んで構成される。
まず、Ｖ溝形成する装置及びレーザースクライブを形成する装置について、図４から図６に基づいて説明する。
図４には光学素子ブロック１１Ｂが治具３にセットされた状態が示されており、図５及び図６には、プリズムの製造方法で使用する装置が示されている。
図４において、光学素子ブロック１１Ｂをセットする治具３は、光学素子ブロック１１Ｂより大きな断面矩形状のリング状部３１と、このリング状部３１の一面に貼り付けられた弾性シート部（ダイシング用フィルム）３２とを備えて構成され、この弾性シート部３２の上面に光学素子ブロック１１Ｂが載置される。リング状部３１は金属製フレームが用いられる。弾性シート部３２は、その上面に光学素子ブロック１１Ｂを保持するための粘着層（図示せず）が設けられている。
【００２２】
図５（Ａ）において、本実施形態で使用される装置は、光学素子ブロック１１Ｂの両板面にＶ溝１Ａを形成するための溝形成用ブレード４と、Ｖ溝１Ａにレーザースクライブ１Ｂを導入するレーザー照射機構５と、Ｖ溝１Ａに導入されたレーザースクライブ１Ｂをレーザー照射直後に冷却する冷却機構６と、Ｖ溝位置の検出装置７とが示されている。
【００２３】
図５（Ｂ）に示される通り、溝形成用ブレード４は刃先４Ａがテーパーとされた円板部材であり、この中心部に設けられた軸部４Ｂが図示しないダイシング機構に連結されている。ダイシング機構は溝形成用ブレード４を回転させながら光学素子ブロック１１Ｂに対して直進する構成である。なお、ダイシング機構を前進させる代わりに光学素子ブロック１１Ｂが設けられた治具３を前進させる構成を採用してもよい。
ダイシング機構が作動されることで、溝形成用ブレード４は回転し、その先端部が光学素子ブロック１１Ｂに押圧されることで、Ｖ字状溝のＶ溝１Ａがダイシング機構の移動方向に沿って光デバイス連結体１１Ｂに形成される。このＶ溝１Ａの開放角度は溝形成用ブレード４の刃先４Ａの角度αに対応するものであり、この角度αは６０°〜１２０°であり、好ましくは、９０°とされる。
Ｖ溝１Ａの形成位置は、レーザースクライブを形成する予定位置であって板面上の接着剤１５に近接する位置である。
【００２４】
図５（Ａ）に示される通り、レーザー照射機構５は、ダイシング機構で形成されたＶ溝１ＡにＣＯ２のレーザー光を照射するものである。レーザー光の照射により、Ｖ溝１Ａの最も深い部位からレーザースクライブ１Ｂが略直線状に形成される。
レーザー照射機構５と冷却機構６は一体化もしくは近接していて、Ｖ溝１Ａにレーザーを照射した直後に冷却する機構になっている。
レーザー照射機構５と冷却機構６はＶ溝１Ａが形成された方向に沿って移動可能である。本実施形態では、レーザー照射機構５と冷却機構６を移動させる代わりに、光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３が移動する構成としてもよい。
【００２５】
冷却機構６は、Ｖ溝１Ａに導入されたレーザースクライブ１Ｂをレーザー照射直後に急冷するために、例えば、レーザースクライブ１Ｂを中心としたＶ溝１Ａの周囲に冷却機構６のノズルから冷風ミストを吹き付けるものである。レーザー光を光学素子ブロック１１ＢのＶ溝１Ａに照射すると、その照射部分が加熱されて部分的に膨張しようとする圧縮応力が生じるが、冷却機構６でレーザー照射直後に急冷することで、圧縮応力から引っ張り応力に変換し瞬間的に亀裂が入ることになる。
【００２６】
検出装置７は、レーザー照射機構５に隣接配置されており、検査用レーザー光を光学素子ブロック１１Ｂに照射する検査光照射源７１と、この光学素子ブロック１１Ｂから反射したレーザー光を受光するＣＣＤカメラ等からなる受光部７２とを備える。この受光部７２でＶ溝１Ａの位置を確認しながらＶ溝１Ａの最も深い部位にレーザー光を照射するようにレーザー照射機構５を制御する。なお、本実施形態では、検査光照射源７１と受光部７２とを光学素子ブロック１１Ｂを挟んで配置し、光学素子ブロック１１Ｂから照射した検査用のレーザー光を光学素子ブロック１１Ｂに透過させ受光部７２で受光する構造の装置を採用するものでもよい。
【００２７】
図６において、本実施形態で使用される装置は、光デバイス連結体１１ＢのＶ溝１Ａが形成された部位に対応する位置からＶ溝１Ａに向かって衝撃力を付与するハンマー装置８を備えている。
このハンマー装置８は、Ｖ溝１Ａが形成されるとともに治具３にセットされた光デバイス連結体１１Ｂを載置するテーブル８０と、このテーブル８０の光デバイス連結体１１Ｂを挟んで反対側に配置されたハンマーブレード８１とを備えている。テーブル８０及びハンマーブレード８１と光学素子ブロック１１Ｂをセットした治具３とは、ハンマーブレード８１と並んで形成されたＶ溝１Ａに対応した部位を連続して破断するために、相対的に移動可能とされている。
テーブル８０には光学素子ブロック１１Ｂと対向する載置面８０Ａが形成され、光学素子ブロック１１Ｂの載置面８０Ａに対向する面には弾性を有する図示しない透明保護フィルムが貼付されている。そして、光学素子ブロック１１Ｂの透明保護フィルム側はＶ溝１Ａとレーザースクライブ１Ｂとの双方が形成された部分とされる。
【００２８】
テーブル８０にはスリット８０Ｓが貫通して形成されており、このスリット８０Ｓの貫通方向に対してハンマーブレード８１が進退自在とされる。ハンマーブレード８１は、その先端部に形成されたテーパー面が形成され、かつ、その奥行き方向がＶ溝１Ａの長さと対応する長さ寸法を有する板状部材である。
ハンマーブレード８１は、図示しない進退機構と連結されており、この進退機構は、ハンマーブレード８１の速度、深さ（進退量）を制御するパルスモータ（図示せず）を備える。
ハンマーブレード８１のスリット８０Ｓを挟んだ反対側の位置にはＣＣＤカメラ８２が配置されている。このＣＣＤカメラ８２は透明保護フィルムから透過されるＶ溝１Ａを認識するものである。
テーブル８０に形成されたスリット８０Ｓはハンマーブレード８１の板厚寸法より大きな幅方向を有するものであるが、この幅寸法は任意に変更可能とされる。
【００２９】
以上の装置を用いて、光学素子ブロック１１Ｂを分離させる工程を図７に基づいて説明する。
（Ｖ溝形成手順）
光学素子ブロック１１Ｂの板面上であってレーザースクライブを形成する予定位置、つまり、接合層１３に接する位置にＶ溝１Ａを形成する
図７（Ａ）に示される通り、溝形成用ブレード４を回転させるとともに溝形成用ブレード４の刃先４Ａを光学素子ブロック１１Ｂに向けて押しつける。その状態で、溝形成用ブレード４と光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３とを相対的に直線移動させる。これにより、光学素子ブロック１１ＢにＶ溝１Ａが直線状に形成されることになる。
Ｖ溝１Ａの深さは光学素子ブロック１１Ｂの板厚との関係で適宜設定される。
一方の板面でのＶ溝１Ａの形成が終了したら、光学素子ブロック１１Ｂをひっくり返し、光学素子ブロック１１Ｂの他方の板面にもＶ溝１Ａを形成する。これらのＶ溝１Ａは互いに対向配置されるようにする。なお、Ｖ溝１Ａは反射防止膜１６を破断するように形成する。
【００３０】
（レーザースクライブ形成手順）
次に、光学素子ブロック１１Ｂの接合部１３に近接して板厚方向にレーザー光を照射して罫書きしてレーザースクライブを形成するレーザースクライブ形成手順を実施する。
そのため、図５（Ａ）に示される通り、光学素子ブロック１１Ｂの板面に向けて検出装置７の検査光照射源７１から検査用レーザー光を照射し、光学素子ブロック１１Ｂから反射したレーザー光を受光部７２で受光し、Ｖ溝１Ａの位置を検出する。受光部７２で検出された信号に基づいて、Ｖ溝１Ａの最も深い部位にレーザー光を照射するようにレーザー照射機構５の位置を制御する。
【００３１】
そして、図７（Ｂ）に示される通り、Ｖ溝検出工程で検出されたＶ溝１Ａの位置にレーザー光を照射する。この際、レーザー照射機構５と光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３とを相対的に移動させる。Ｖ溝１Ａにレーザースクライブ１Ｂを形成した直後に、このレーザースクライブ１Ｂを冷却機構６で急冷する。そのため、図７（Ｃ）に示される通り、レーザースクライブ１Ｂを中心としたＶ溝１Ａの周囲に冷却機構６のノズルから冷風ミストを吹き付ける。
レーザー照射と冷却によって形成されるレーザースクライブ１Ｂの深さは適宜設定されるが、互いに対向するＶ溝１Ａの谷部分同士を貫通するものでもよい。
【００３２】
［衝撃力付与手順］
光学素子ブロック１１ＢのＶ溝１Ａが形成された部位に衝撃力をハンマー装置８で付与する。
そのため、図７（Ｄ）に示される通り、まず、治具３にセットされた光学素子ブロック１１Ｂをテーブル８０に配置する。この際、光学素子ブロック１１Ｂの弾性シート部３２が貼付されていない面に図示しない透明保護フィルムを貼付し、この透明保護フィルムがテーブル８０に対向するようにする。光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３をテーブル８０及びハンマーブレード８１に対して相対的に移動させてＶ溝１ＡがＣＣＤカメラ８２（図６参照）で認識できるようにする。
【００３３】
その後、ハンマー装置８の進退機構を作動させてハンマーブレード８１をＶ溝１Ａに向けて前進させる。すると、図７（Ｅ）に示される通り、ハンマーブレード８１の先端が弾性シート部３２の上から光学素子ブロック１１ＢのＶ溝１Ａに衝突し、光学素子ブロック１１Ｂがレーザースクライブ１Ｂの深さ方向に沿って破断される。光学素子ブロック１１Ｂの破断に伴って、光学素子ブロック１１Ｂのレーザースクライブ１Ｂを中心とした両側が互いに傾くように折れ曲がって変位する。この変位に伴って、光学素子ブロック１１Ｂのハンマーブレード８１が衝突する部位では弾性シート部側のＶ溝１Ａの開口角度が小さくなり、Ｖ溝１Ａを構成する２つの傾斜面同士は当接しないか、あるいは、当接しても面同士が当接することになるので、角部の破損が防止される。そして、当該レーザースクライブ１Ｂと隣接するレーザースクライブ１Ｂが形成された部位では、光学素子ブロック１１Ｂの透明保護フィルム側のＶ溝１Ａの開口角度が小さくなり、Ｖ溝１Ａを構成する２つの傾斜面同士は当接しないか、あるいは、当接しても面同士が当接することになるので、角部の破損が防止される。
【００３４】
そして、破断に伴って光学素子ブロック１１Ｂが変位することで、光学素子ブロック１１Ｂの両側に貼付された弾性シート部３２と透明保護フィルムとにそれぞれ伸縮方向の力が生じるが、これらの弾性シート部３２と透明保護フィルムとはその弾性によって破断されることがない。
その後、図７（Ｆ）に示される通り、ハンマー装置８の進退機構を作動させてハンマーブレード８１をＶ溝１Ａから後退させる。すると、変位した光学素子ブロック１１Ｂは、弾性シート部３２と透明保護フィルムとの弾性力により、元の姿勢、つまり、テーブル８０の平面に沿った姿勢となる。
さらに、光学素子ブロック１１Ｂがセットされた治具３をテーブル８０及びハンマーブレード８１に対して相対的に移動させ、次の作業を実施する。これにより、光学素子ブロック１１Ｂから複数のプリズム１が分離されることになる。なお、図７（Ｆ）ではＶ溝１Ａによって、プリズム１の角部が斜めに欠けているように表示されるが、実際は、この欠けは大きいものではなく、プリズム１を実際に使用する時に不都合はない。
【００３５】
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）複数の接合部１３が板面に対してそれぞれ４５°傾斜して設けられる光学素子ブロック１１Ｂを形成し、この光学素子ブロック１１Ｂを個々のプリズム１に分離する。光学素子ブロック１１Ｂから複数のプリズム１へ分離する工程では、光学素子ブロック１１Ｂの接合部１３に近接して板厚方向にレーザー光を照射して罫書きしてレーザースクライブを形成するレーザースクライブ形成手順を実施し、光学素子ブロック１１Ｂのレーザースクライブ１Ｂが形成された箇所に衝撃力を付与する衝撃力付与手順を実施する。
従って、光学素子ブロック１１Ｂを分離して複数のプリズム１を形成する際、切断面はほぼ鏡面となるために、従来必要であった分離後の鏡面研磨が不要となる。したがって、パラフィンを用いた仮止め工程を不要にできるから生産性の高いプリズムの製造ができる。
以上のことから、本実施形態では、プリズム１の生産性が向上して、製造コストを低下させることができる。
【００３６】
（２）レーザースクライブ形成手順の前に、光学素子ブロック１１Ｂの板面の接合部１３に接する位置にＶ溝１Ａを形成した。そのため、Ｖ溝１Ａが光学素子ブロック１１Ｂの割断のきっかけとなり、スクライブ形成方向に沿って光学素子ブロック１１Ｂが真っ直ぐに割断されることになるから、プリズム１の分離を簡単に行うことができる。
【００３７】
（３）Ｖ溝１Ａは光学素子ブロック１１Ｂの両方の板面にそれぞれ形成し、これらのＶ溝１Ａを互いに対向配置した。そのため、互いに対向配置されたＶ溝１Ａの一方に衝撃力を付与すると、この衝撃力が他方のＶ溝１Ａまで伝達されて容易に光学素子ブロック１１Ｂを割断させることができるから、プリズム１への分離作業がより容易となる。しかも、Ｖ溝１Ａを光学素子ブロック１１Ｂに形成しているので、ハンマー装置８で光学素子ブロック１１Ｂを折り曲げて破断する際に、隣合う破断部分がＶ溝１Ａを中心に互いに傾斜しＶ溝１Ａを構成する傾斜面同士が互いに当接することで、角部同士の干渉を効率的に防止することができる。
【００３８】
（４）光学素子ブロック１１Ｂの一方の板面に反射防止膜１６を形成したから、分離工程を実施することで、反射防止膜１６が形成されたプリズム１を容易に製造することができる。
【００３９】
（５）Ｖ溝１Ａは反射防止膜１６を破断するように形成した。レーザースクライブ形成手順は、光学素子ブロック１１Ｂの板面に向けて照射した検査用レーザー光を反射させてＶ溝１Ａを検出し、検出されたＶ溝１Ａの位置にレーザー光を照射する照射する構成とした。そのため、反射防止膜１６が形成されていない位置がＶ溝１Ａの形成位置となり、Ｖ溝１Ａの位置を正確に検出できる。従って、光学素子ブロック１１Ｂの分離を正確な位置で実施することができるから、高品質のプリズム１を提供することができる。
【００４０】
（６）ハンマー装置８は、ハンマーとして機能するハンマーブレード８１をレーザースクライブ１Ｂが導入された箇所に衝突させる構成であるため、光学素子ブロック１１Ｂをハンマーブレード８１の衝撃力によって確実に分割させることができる。
（７）ハンマーブレード８１を衝突させる際に、光学素子ブロック１１Ｂに形成されたＶ溝１Ａを光学素子ブロック１１Ｂの位置決めのために利用するので、ハンマーブレード８１の衝突位置が正確となり、光学素子ブロック１１Ｂを確実に割断することができる。
【００４１】
（８）ハンマー装置８で光学素子ブロック１１Ｂを破断する際に、光学素子ブロック１１Ｂの一方の板面に弾性シート部３２を貼付し、光学素子ブロック１１Ｂの他方の板面に透明保護フィルムを貼付するから、光学素子ブロック１１Ｂの割断された部位が飛散することがない。
【００４２】
（９）
幅が広い透光性板材１１Ａを積層して積層体を形成し、この積層体を切断して光学素子ブロック１１Ｂを得て、上述の分割工程後、得られた長手方向に長いプリズムを、さらに、当該の頂面または底面に平行な切断面で複数個に切断して個片化し、複数のプリズム１を製造した。そのため、生産性がさらに高いいプリズム１の製造を実施できる。
【００４３】
なお、本発明は前述の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、Ｖ溝１Ａを光学素子ブロック１１Ｂの両方の板面にそれぞれ形成したが、本発明は、Ｖ溝１Ａを一方の板面に形成するものでもよい。さらに、Ｖ溝１Ａに代えて断面Ｕ字状の溝を光学素子ブロック１１Ｂに形成するものでもよい。
また、光学素子ブロック１１Ｂに反射防止膜１６を必ずしも設けることを要せず、設ける場合であっても、個々に分離されたプリズム１にそれぞれ反射防止膜を形成するものでもよい。
さらに、前記実施形態では、光学素子ブロック１１Ｂの板面に向けて照射した検査用レーザー光を反射させてＶ溝１Ａを検出し、検出されたＶ溝１Ａの位置にレーザー光を照射する構成としたが、本発明では、この検出を省略するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、光ピックアップ、液晶プロジェクター、その他の装置に用いられるプリズムに利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１…プリズム、１３…接合部、１４…光学薄膜、１５…接着剤、１６…反射防止膜、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状断面を有するとともにこの矩形状断面の対角線に沿って接合部が設けられたプリズムを製造する方法であって、
前記接合部は光学薄膜と接着層とを有し、
透光性板材の主面上に前記光学薄膜を形成し、前記接着剤を介して複数の前記透光性板材を積層した積層体を形成する積層体形成工程と、
前記透光性板材の主面に対する所定の角度で前記積層体を切断して、複数の光学素子ブロックを生成する切断工程と、
上記切断工程で切断された前記光学素子ブロックの切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、
前記光学素子ブロックを個々の前記プリズムに分離する分離工程と、を備え、
この分離工程は、前記光学素子ブロックの前記接合部に近接して板厚方向にレーザースクライブを形成するレーザースクライブ形成手段と、前記光学素子ブロックの前記レーザースクライブが形成された箇所に衝撃力を付与する衝撃力付与手段とを有することを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたプリズムの製造方法において、
前記分離工程では、光学素子ブロックの板面上の前記接合部に接する位置にＶ溝を形成するＶ溝形成手段を実施し、次に前記レーザースクライブ形成手段と前記衝撃力付与手段を実施することを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載されたプリズムの製造方法において、
前記Ｖ溝形成手段は前記光学素子ブロックの両方の板面に前記Ｖ溝をそれぞれ形成し、これらのＶ溝は互いに対向配置されていることを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載されたプリズムの製造方法において、
前記光学素子ブロックの一方の板面に反射防止膜を形成することを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載されたプリズムの製造方法において、
前記Ｖ溝は、前記反射防止膜を破断するように形成され、前記レーザースクライブ形成手段は、前記光学素子ブロックの板面に向けて照射した検査用レーザー光を反射又は透過させて前記Ｖ溝を検出し、このＶ溝の位置に前記レーザー光を照射することを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項１】
矩形状断面を有するとともにこの矩形状断面の対角線に沿って接合部が設けられたプリズムを製造する方法であって、
前記接合部は光学薄膜と接着層とを有し、
透光性板材の主面上に前記光学薄膜を形成し、前記接着剤を介して複数の前記透光性板材を積層した積層体を形成する積層体形成工程と、
前記透光性板材の主面に対する所定の角度で前記積層体を切断して、複数の光学素子ブロックを生成する切断工程と、
上記切断工程で切断された前記光学素子ブロックの切断面を鏡面加工する鏡面加工工程と、
前記光学素子ブロックを個々の前記プリズムに分離する分離工程と、を備え、
この分離工程は、前記光学素子ブロックの前記接合部に近接して板厚方向にレーザースクライブを形成するレーザースクライブ形成手段と、前記光学素子ブロックの前記レーザースクライブが形成された箇所に衝撃力を付与する衝撃力付与手段とを有することを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたプリズムの製造方法において、
前記分離工程では、光学素子ブロックの板面上の前記接合部に接する位置にＶ溝を形成するＶ溝形成手段を実施し、次に前記レーザースクライブ形成手段と前記衝撃力付与手段を実施することを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載されたプリズムの製造方法において、
前記Ｖ溝形成手段は前記光学素子ブロックの両方の板面に前記Ｖ溝をそれぞれ形成し、これらのＶ溝は互いに対向配置されていることを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載されたプリズムの製造方法において、
前記光学素子ブロックの一方の板面に反射防止膜を形成することを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載されたプリズムの製造方法において、
前記Ｖ溝は、前記反射防止膜を破断するように形成され、前記レーザースクライブ形成手段は、前記光学素子ブロックの板面に向けて照射した検査用レーザー光を反射又は透過させて前記Ｖ溝を検出し、このＶ溝の位置に前記レーザー光を照射することを特徴とするプリズムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２１７２４４（Ｐ２０１０−２１７２４４Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６０７１１（Ｐ２００９−６０７１１）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]