説明

光学部品、光学部品製造方法及び光学部品製造装置

【課題】接着剤の塗り残しをなくし、気泡を含むことなく、プリズム等の光学部品を正確に製造することができる光学部品、光学部品製造方法及び光学部品製造装置を提供する。
【解決手段】複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して所定の斜め方向に積層して、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体を形成して、その斜め積層状態のブロック構造体の端面から加圧して、複数枚の平板状光学部材を貼り合わせる、光学部品の製造方法において、
斜め積層状態のブロック構造体の端面から、所定の斜め方向に、かつ階段状の側面に沿って加圧することを特徴とする、光学部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、CD、DVD、ブルーレイディスクなどに記録・再生するためのレコーダー、プロジェクタなどの投影装置、半導体露光装置、電子ビーム測定装置、測量機械に用いられる波長板、偏光板、プリズム、貼り合わせレンズなどの光学部品、そのような光学部品の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、CD、DVDなどに記録・再生するためのレコーダーに用いられるプリズムなどの光学デバイスの製造方法として、片面に光学膜を形成したガラス板等の平板状光学部材を複数枚、接着剤を介在させつつ、平板状光学部材の四隅をそろえて積層させてブロックプリズム構造体を形成し(いわゆる垂直積層方式)、このブロックプリズム構造体をスライスして光学デバイスとする製造方法が知られている。例えば特許文献1の第3頁、行番号0003〜0010、図7、図8に示されている。
【0003】
また、特許文献1の第6頁、行番号0044〜0048、図4、図5に示すように、従来の斜め積層方式の光学デバイスの製造方法においては、ガラス板等の平板状光学部材を角度をつけて階段状に積み上げ積層した、ブロックプリズム構造体の左右の側面を、断面直角三角形状の傾斜基準ブロック部材と、その斜面を傾斜基準ブロック部材の斜面と対向させた断面二等辺直角三角形状の斜面押さえ部材とで挟み、斜面押さえ部材は斜面押さえ部材取付け板と貫通して形成されたネジ孔に外側から螺合された蝶ネジの先端に係合されて、加圧されている。なお、傾斜基準ブロック部材は、小型蝶ネジに取り付けられた背面板と下面基準部材に固定されて配置されている。
【特許文献1】特開2002−179440号公報、図4、図5参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の特許文献1のような、ブロックプリズム構造体の左右の側面を、断面直角三角形状の傾斜基準ブロック部材と、その斜面を傾斜基準ブロック部材の斜面と対向させた断面二等辺直角三角形状の斜面押さえ部材とで挟み、ガラス板等の平板状光学部材を垂直方向に加圧し、プリズム等の積層光学部品を製造する方法(いわゆる垂直荷重方式)では、ガラス板等の平板状光学部材を積層したブロックプリズム構造体の、平板状光学部材の面に掛かる荷重(圧縮応力)の偏りが避けられず、平板状光学部材を正確に積層することができず、プリズム等の光学部品を製造することができない虞がある。
【0005】
垂直荷重方式による平板状光学部材のブロック構造体の接着層の厚さを解析すると、図7に示すように、押圧方向では、接着層の接着厚さが最も小さく、ほぼ均一で密に接着されているが、押圧方向からずれた周辺では、接着厚さが不均一で、ばらけている。
【0006】
複数のガラス板等の平板状部材の間に塗布される接着剤の厚みが不均一で、充分に圧力が掛かっていないと、接着剤の塗り残しが生じたり、空気(気泡)を含んでしまう可能性がある。
【0007】
そこで、本発明は、接着剤の塗り残しをなくし、気泡を含むことなく、プリズム等の光学部品を正確に製造することができる光学部品、光学部品製造方法及び光学部品製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の解決手段を例示すると、特許請求の範囲の各請求項に記載のとおりである。
【発明の効果】
【0009】
以上のとおり、本発明では、ガラス板等の平板状光学部材の面に対して斜め方向に加圧して貼り合わせる斜め荷重方式を採用して光学部品を製造するため、例えば特許文献1のような従来の垂直荷重方式に比較してガラス板等の平板状光学部材の面に掛かる荷重(圧縮応力)の偏りを少なくでき、正確にガラス板等の平板状光学部材を積層でき、かつ接着剤の塗り残しをなくし、気泡を含むことなく、プリズム等の光学部品を正確に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明は、複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して所定の斜め方向に積層して、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体を形成して、接着剤が硬化する前に、その斜め積層状態のブロック構造体の端面から斜め方向に加圧して、複数枚の平板状光学部材を貼り合わせるように改良したものである。
【0011】
本発明は、好ましくは、斜め積層状態のブロック構造体の端面から、三角柱部材を介して所定の斜め方向に、かつ階段状の側面に沿って加圧する。
【0012】
より好ましくは、まず、複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して四隅をそろえて垂直に積層して、垂直積層状態のブロック構造体を形成し、そのあと、接着剤が硬化する前に、垂直積層状態のブロック構造体を変形して、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体を形成する。
【0013】
さらに好ましくは、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体の両端面の片方又は両方に三角柱部材の斜面を接触させ、三角柱部材を介して、斜め積層状態のブロック構造体の端面から、所定の斜め方向に、かつ階段状の側面に沿って加圧する。
【0014】
例えば、2つの三角柱部材(すなわち第1及び第2の三角柱部材)を用いる。そして、複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して斜めに積層した斜め積層状態のブロック構造体を形成し、第1の三角柱部材の下向きの斜面を最上の平板状光学部材の上面に接触させ、かつ、第1の三角柱部材の斜面に対向するように、斜め積層状態のブロック構造体の最下の平板状光学部材の下面を第2の三角柱部材の上向きの斜面に接触させて配置する。この状態で、第1の三角柱部材を介して斜め積層状態のブロック構造体の上端面から斜め方向に加圧して、複数枚の平板状光学部材を貼り合わせる。そのように貼り合わされた複数枚の平板状光学部材を切り出して複数の積層光学部品を製造する。
【0015】
より好ましくは、二等辺直角三角形の横断面を有する1つ又は2つの三角柱部材を使用する。
【0016】
また、複数枚の平板状光学部材の面に接着剤を設けて、複数枚の平板状光学部材を平らに積み、その後、複数枚積層した平板状光学部材を斜め45度に傾け、第1の三角柱部材の下向きの斜面を複数枚積層した最上の平板状光学部材の上面に接触させるとともに、第1の三角柱部材の斜面に対向するように、積層された最下の平板状光学部材の下面を第2の三角柱部材の斜面又は台座の斜面に接触させる。この状態で、第1の三角柱部材、第2の三角柱部材又は台座を介して複数枚の平板状光学部材に対して斜め方向に加圧して、複数枚の平板状光学部材を貼り合わせる。そのように貼り合わされた複数枚の平板状光学部材を切り出して、複数の積層光学部品を製造する。
【0017】
1つの二等辺直角三角柱部材と台座を用いることができる。その場合、台座の斜面を下側に配置し、二等辺直角三角柱部材を上下交互に使用するのが好ましい。
【0018】
本発明の光学部品製造装置は、接着剤を介して斜めに積層された複数枚の平板状光学部材の端面に斜面を接触させる第1の三角柱部材と、第1の三角柱部材の斜面と対向するように、斜めに積層された最下の平板状光学部材の面に斜面が接触するように配置する第2の三角柱部材又は台座と、第1の三角柱部材、第2の三角柱部材又は台座を介して斜めに積層された平板状光学部材に斜め方向に加圧する加圧手段を備えている。
【0019】
また、本発明は、光学部品そのものを含む。例えば、本発明の光学部品は複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して所定の斜め方向に積層して、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体を形成したあと、その斜め積層状態のブロック構造体の端面から、所定の斜め方向に、かつ階段状の側面に沿って加圧して貼り合わされた複数枚の平板状光学部材から切り出された光学部品である。
【0020】
本発明の別の実施形態においては、第1の三角柱部材の下向きの斜面に平板状光学部材の上面を接触させて、複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して斜めに積層する。第1の三角柱部材の下向きの斜面に対向するように、積層された最下の平板状光学部材の下面を第2の三角柱部材の上向きの斜面に接触するように配置する。
【0021】
このような配置状態において、第1および第2の三角柱部材の一方又は両方から荷重をかけ、平板状光学部材を貼り合わせ、貼り合わされた複数枚の平板状光学部材を切り出す。
【0022】
また、平板状光学部材の面に接着剤を塗布したあと、複数枚の平板状光学部材を、平らに積み、その後、斜め45度に複数枚積層した平板状光学部材を傾け、第1の三角柱部材の斜面に複数枚積層した平板状光学部材を載せ、第1の三角柱部材の斜面に対向するように、積層された最下の平板状光学部材の面を第2の三角柱部材の斜面に接触するように配置し、第1および第2の三角柱部材の一方又は両方から荷重をかけ、平板状光学部材を貼り合わせ、貼り合わされた複数枚の平板状光学部材を切り出して、複数の積層光学部品を製造する。
【0023】
光学部品は、例えばCD、DVD、ブルーレイディスクなどに記録・再生するためのレコーダー、プロジェクタなどに用いられる波長板、偏光板、プリズム、貼り合わせレンズなどの光学部品である。
【0024】
なお、本発明の光学部品製造装置の主要部分の表面には、付着する接着剤を剥がし易くした素材をコートすることが好ましい。そうすれば、万一接着剤が主要部分の表面に付着したときに、容易に接着剤を剥がし、除去することができるため、製造する光学部品の表面および中間の面に、余分な接着剤が付着することを防止できる。
【0025】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【0026】
図1に示すように、まず、複数枚の平板状光学部材10を接着剤を介して四隅をそろえて垂直に積層して、垂直積層状態のブロック構造体12を形成する。例えば、多数のガラス板等の平板状光学部材10の各々の片面に接着剤を塗布し、四隅をそろえて垂直に積層する垂直積層方式により、多数の平板状光学部材10を積層して、垂直積層状態のブロック構造体12を作る。
【0027】
次に、図2に示すように、接着剤が硬化する前に、垂直積層状態のブロック構造体12を変形して、階段状の側面14を有する斜め積層状態のブロック構造体16を形成する。
【0028】
例えば、複数枚積層した平板状光学部材10からなる斜め積層状態のブロック構造体16は、斜め45度に傾けたものである。
【0029】
すなわち、図1に示す垂直積層方式のブロック構造体12を、接着剤が硬化する前に、斜め45度に傾斜するように変形させて、図2に示す斜め積層状態のガラス板等の平板状光学部材10からなるブロック構造体16を形成する。このとき、多数の平板状光学部材10が、45度の角度をつけて階段状に積み上げて積層されている。
【0030】
図3に示すように、第1の直角二等辺三角柱部材20と第2の直角二等辺三角柱部材18により、積層された多数のガラス板等の平板状光学部材10からなる斜め積層状態のブロック構造体16の両端面を挟持し加圧する。このとき、多数の平板状光学部材10からなるブロック構造体16の端面が、直角二等辺三角柱部材18、20の斜面に接触している。
【0031】
その後、ガラス板等の平板状光学部材10からなる斜めに積層された状態のブロック構造体16を直角二等辺三角柱部材18、20からなる工具から取り外し、図4に例示するように、ワイヤーカッター(図示せず)などで斜め積層状態の平板状光学部材10を切断し、棒状の光学部材を形成し、さらに、その棒状の光学部材をサイコロ状に切断し、プリズムなどの光学部品を製造する。その際、通常のカッターやワイヤーカッターなどで平板状光学部材10を切断し、平板状の部材にカットするのが好ましい。とくに、ワイヤーカッターなどを(例えば、図4に実線で示す形で矢印方向に)スライドさせ、複数の平板状の部材を作製し、さらに、平板状の部材を更に棒状部材にカットし、更にサイコロ状の部材にカットすることが好ましい。
【0032】
本発明は、前述の実施例に限定されない。
【0033】
例えば、前記実施例においては、階段状の側面14を有する斜め積層状態のブロック構造体16に対する加圧方向が鉛直方向(図3においては上下方向)であったが、本発明は、これに限定されない。変形例をあげれば、図6に示すように、階段状の側面14を有する斜め積層状態のブロック構造体16に対する加圧方向(矢印の方向)は水平方向であってもよい。また、図7に示すように、斜め積層状態のブロック構造体16の下端面を台座やベースの水平面に載置し、斜め積層状態のブロック構造体16の上端に三角柱部材20の斜面を接触させて設け、階段状の側面14を有する斜め積層状態のブロック構造体16の上端面に三角柱部材20の斜面を接触させた状態で、この三角柱部材20のみを介して、斜め積層状態のブロック構造体16の端面から、所定の斜め方向(図7では水平面に対して45度の角度に)階段状の側面14に沿って加圧してもよい。
【0034】
また、上記実施例では、複数枚のガラス板等の平板状光学部材のブロック構造体の面を支持押圧する部材として、傾斜角度45度の二等辺直角三角柱部材を用いたが、本発明は、これに限定されず、傾斜角度40度程度の直角三角柱部材であってもいいし、直角三角柱ではない一般的な三角柱であってもいいし、他の任意の形状の部材、例えば平行四辺形柱部材、ひし形柱部材などであってもよい。
【0035】
また、加圧手段60は、テコ方式のものでよいし、他の方式(例えば油圧方式)のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して四隅をそろえて垂直に積層して、垂直積層状態のブロック構造体を形成した状態を示す。
【図2】接着剤が硬化する前に、図に示す垂直積層状態のブロック構造体を変形して、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体を形成した状態を示す。
【図3】階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体の端面に三角柱部材の斜面を接触させた状態で、三角柱部材を介して、斜め積層状態のブロック構造体の端面から、所定の斜め方向に、かつ階段状の側面に沿って加圧する状態を示す。
【図4】斜め積層状態の硬化後のブロック構造体をワイヤーカッター等で切断する方法を示す説明図。
【図5】垂直荷重方式による平板状光学部材のブロック構造体の接着層の厚さ解析を示す。
【図6】本発明の更に別の実施例を示す。
【図7】本発明の更に別の実施例を示す。
【符号の説明】
【0037】
10 平板状光学部材
12 垂直積層状態のブロック構造体
14 階段状の側面
16 斜め積層状態のブロック構造体
18、20、24 二等辺三角柱部材
21、22、23 突当部材
25 背面支持部材
26 台座
30 ベース
28 ブロック構造体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して所定の斜め方向に積層して、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体を形成して、その斜め積層状態のブロック構造体の端面から加圧して、複数枚の平板状光学部材を貼り合わせる、光学部品の製造方法において、
斜め積層状態のブロック構造体の端面から、所定の斜め方向に、かつ階段状の側面に沿って加圧することを特徴とする、光学部品の製造方法。
【請求項2】
まず、複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して四隅をそろえて垂直に積層して、垂直積層状態のブロック構造体を形成し、
次に、接着剤が硬化する前に、垂直積層状態のブロック構造体を変形して、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体を形成することを特徴とする請求項1に記載の光学部品の製造方法。
【請求項3】
階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体の端面に三角柱部材の斜面を接触させた状態で、三角柱部材を介して、斜め積層状態のブロック構造体の端面から、所定の斜め方向に、かつ階段状の側面に沿って加圧することを特徴とする、請求項1又は2に記載の光学部品の製造方法。
【請求項4】
第1の三角柱部材の斜面を最上の平板状光学部材の面に接触させた状態で、複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して斜めに積層した斜め積層状態のブロック構造体を配置するとともに、第1の三角柱部材の斜面に対向するように、斜め積層状態のブロック構造体の最下の平板状光学部材の面を第2の三角柱部材の斜面又は台座の斜面に接触させて配置し、
第1の三角柱部材、第2の三角柱部材又は台座を介して斜め積層状態のブロック構造体を斜め方向に加圧して、複数枚の平板状光学部材を貼り合わせ、
貼り合わされた複数枚の平板状光学部材を切り出し、
複数の積層光学部品を製造することを特徴とする、光学部品の製造方法。
【請求項5】
複数枚の平板状光学部材の面に接着剤を設けて、複数枚の平板状光学部材を平らに積み、その後、複数枚積層した平板状光学部材を斜め45度に傾け、第1の三角柱部材の斜面を複数枚積層した最上の平板状光学部材の面に接触させるとともに、第1の三角柱部材の斜面に対向するように、積層された最下の平板状光学部材の面を第2の三角柱部材の斜面又は台座の斜面に接触させ、
第1の三角柱部材、第2の三角柱部材又は台座を介して複数枚の平板状光学部材に対して斜め方向に加圧して、平板状光学部材を貼り合わせ、
貼り合わされた複数枚の平板状光学部材を切り出し、
複数の積層光学部品を製造することを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項6】
接着剤を介して斜めに積層された複数枚の平板状光学部材の端面に斜面を接触させる第1の三角柱部材と、
第1の三角柱部材の斜面と対向するように、斜めに積層された最下の平板状光学部材の面に斜面が接触するように配置する第2の三角柱部材又は台座と、
第1の三角柱部材、第2の三角柱部材又は台座を介して、斜めに積層された複数枚の平板状光学部材に斜め方向に加圧する加圧手段を備える、光学部品製造装置。
【請求項7】
複数枚の平板状光学部材を接着剤を介して所定の斜め方向に積層して、階段状の側面を有する斜め積層状態のブロック構造体を形成したあと、その斜め積層状態のブロック構造体の端面から、所定の斜め方向に、かつ階段状の側面に沿って加圧して貼り合わされた複数枚の平板状光学部材から切り出されたことを特徴とする光学部品。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−139738(P2010−139738A)
【公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−315726(P2008−315726)
【出願日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【出願人】(000220343)株式会社トプコン (904)
【Fターム(参考)】