JPS603601A - 光学用接合素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ブＣ学用接合素子、詳しくは、光学素子の接
合面の表面粗さの程度に関するものである。

周知のよ５に、現在では光学ガラスやプラスチックを累
月としてモーシトレンズと称する型込式成形法により、
研摩加工を省略したレンズの製造法が広く採用されてい
る。しかし、これらのレンズは素材を加熱して加工する
、いわゆる熱間加工であるため、常温に復帰した後の素
材の収縮により面精度を悪化させるので高面積度を得る
ためには、表面を機械的に研摩する必要があった。従っ
て、高精度を要するレンズ、プリズム等の光学用素子の
製造方法としては、押生地と称する熱間型押材又はガラ
スブロック材から切断された素材をダイヤモンド工具等
によって粗整形し、次いで通称、砂かげと呼ばれる研削
剤スラリーによる研削加工法により、粗い研削剤から順
次微細な研削剤を用い、最後に研摩剤による研摩により
表面を仕上げてゆく方法が一般的に行なわれており、上
記砂かけ工程においては、研削材ｔの粒度としてｅ＃、
８゜から≠２０００程度のもの迄が使用され、研摩工程
において、酸化クローム、酸化セリウム等の研摩材によ
る研摩加工が行われて、所望の平滑な表面が得られるよ
うになっていた。しかし上記工程中において、研摩工程
に要する作業時間は、研削性の良い砂かけ工程に比し、
極めて長いものとなる傾向にあり、これが製造コストを
引き上げる要因となっていた。そのため、研摩時間短縮
の一方法として、研摩剤を金属や樹脂等に混入固化した
固定砥粒による研摩加工方法も行なわれつつあるが、現
在は上記研摩材による研摩、加工方法が一般的なものと
なっている。

一方、レンズ、プリズム等の光学用素子は、単体で使用
される他に、２，６枚のレンズを貼り合せて収差を除く
機能を持たせたり、複数個のプリズムを組合せてビーム
スプリッタ−としているように接合されて使用される場
合も少くない。この場合、上記接合面に限り、接合面間
に接着剤が介在することにより、接着剤が光学用素子の
表面上の凹凸部に充填されるため、必ずしも上述したよ
５な高面精度は必要としないことが考えられる。

本発明の目的は、上記の点に着目し、上記接合面に限り
表面粗さが研摩工程を省略出来る範囲の面積度であっ℃
も実使用上、支障のないことを実証確認することによっ
て、上記接合面に関する限り、研摩工程を省略すること
により、これによるコストを大巾に縮減させた光学用接
合素子を提供するにある。

次に、上記接合面の面精度が研摩工程を省略出来る程度
であっても実使用上、支障のないことを実証するための
実験結果について説明する。以下、研削剤スラリーに対
して固定砥粒なダイヤモンドベレットと称して説明する
。

従来から行われている酸化セリウム研摩剤による光学ガ
ラスの研摩面は触針式表面粗さ測定器によると、その中
心線平均粗さく以下Ｒａと称す）は０．００４μｍであ
る。また４　１ｓｏｏダイヤモンドペレツトによる研削
面のＲａは０．０２μｍであり、研削時間が短かく、上
記研摩材による研摩の前工程としては好都合である為、
一般的に常用されている。

更に、＋１５ｏｏより微細なダイヤモンドベレットを用
いたＷｆ　／！ｆＵ加工を行なえば表面粗さも次第に細
がくなり、それだけ上記研摩時間を短縮出来ることは当
然であるが、研摩加工時間と研摩加工時間との総加工時
間は殆んど変らず、工程数が増すだけ加工が煩雑となり
作業性は悪化してしまう。従って、研摩工程の前工程と
しては、研１ｇｕ能率の良い上記４１５００のダイヤモ
ンドベレットによる研削加工が１＆　；ｉｉｉ　ｆｘ　
′ｔＤ　ｈ　ｆｘ°″′−・４・ＣＪ：　５　Ｋ　ｌｉ
ｆ　’ｆ’Ｊ’Ｊ　＠Ｆ−Ｍ率の最良の＋１５００ダイ
ヤモンドベレツトで研削し　゛た接合面をｌｉｆ＋摩す
ることなく、そのまま接着剤を用いて接合した場合の接
合面における透過光量と、更に研摩材を用いて研摩した
接合面を接着剤を用いて接合した場合の接合面における
透過光量とを比較して見る。第１図において、（Ａ）は
接合される光学ガラス板１．２の接合面が何れも研摩材
によって研摩されて夫々の研摩面ｊａ、２ａが接着剤３
によって接合された場合、（Ｂ）は一方の光学ガラス板
１の接合面は上記＝ｌｌ−１５００ダイヤモンドペレツ
トで研削されたままの研削面１ｂで、他方の光学ガラス
板２の接合面が研摩面２ａで、これらの面１ｂ。

２ａが接着剤３によって接合された場合、（Ｃ）は両〃
ラス板１，２の接合面が何れも上記−＄　１５００　ダ
イヤモンドベレットで研削されたままの研削面１ｂ。

２ｂが接着剤３によって接合された場合を夫々示し℃い
る。第２図は上記第１図の（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（
Ｃ）における接合面を透過する光量の透過率（夫々ＡＩ
、Ｂ／。

Ｃ′で示す）、又（Ｄ′）は上記（Ｃ）の場合において
接着剤３を用いず、単に両研削面１ｂ、２ｂを衝合させ
ただけの接合前の場合の光量の透過率を夫々横軸に波長
をとってグラフ化したものである。図から明かなように
、レーザーダイオードの波長的８００　ｎｍにおいて、
上記（Ａ）　、　ＣＢ）　、　（Ｃ）の場合の光量の透
過率は夫々９１％、９０チ、８８％で殆んど変っていな
いが、上記（Ｄ′）の場合の接着前では６０％と低くな
っている。このことは、接合面が上記−／／ｐ１５００
ダイヤモンドペレットで研削された状態の研削面であっ
ても、接着剤が貼り合せ面の凹凸部に好適に充填される
ことによって、接着剤なしの場合６０チの透過率であっ
たものが８８チ迄大巾に向上したことを示している。即
ち、接合面が両面とも研摩面である（Ａ）の場合と、両
面とも上記４１５００のダイヤモンドベレットで研削さ
れた研削面である（Ｃ）の場合とでも接着剤が介入する
ことによって接合した後の光量の透過率の差は僅かに３
チに過ぎない。この透過率の減少分は散乱光となって散
逸するものであるが、たとえば光学式デジタルディスク
の読取部の光学系のビームスプリッタ−用プリズムの接
合面に応用した場合、その光路の大部分が平行光線であ
る、いわゆるリレー光学系の構成となっているため、大
面積の接合面を通過する光束であるから、面粗さに起因
する散乱光の弊害は相対的に問題とするに足らない。更
に、上記ディスクの反射光量の増減を電気信号として処
理する機能からしても、肉眼による観察光学系に比較す
ればはるかに散乱光の弊害は少なく、上記（Ｃ）の場合
、即ち研削面だけの接合でも実用上、何等支障がないこ
とは明かである。以上のことから上述したようなレンズ
、プリズム等の接着剤により接合される面は必ずしも研
摩面でなく、＋１５００ダイヤモンドベレツト等の研削
面でも何等支障のないことが実証された。

次に１上述したようなレンズ、プリズム等の接合面を有
する装置の一例として光学式デジタルディスク読取用ヘ
ッドの場合を採り上げて検討して見る。第３図は、上記
光学式デジタルディスク読取用ヘッド１０の概略構成を
示す斜視図である。図において、符号１１はレーザーダ
イオード、１２はコレクターレンズ、１３．１４はビー
ムスプリッタ−１１５は臨界角プリズム、１６は光路切
換用プリズム、１７は気液長板、１８．１９は対物レン
ズ、２０は信号読取素子、２１，２２，２３．２４は夫
々相接する光学素子の貼り合せ面、２５はディスクを夫
々示してｂる。

そして、レーザーダイオード１１から発したレーザービ
ームがコレクターレンズ１２により平行光綜となって、
ビームスプリッタ−１３，１４を通過し、光路切換用プ
リズム１６及びｈ波長板１７を通って対物レンズ１８．
１９により集光された光束となってディスク２５に記録
されているデジタル信号ビットに反射し、再び同じ糸路
を折り返してビームスプリッタ−１３，１４の４５°反
射面により９０°曲折されて臨界角プリズム１５を通過
して信号読取素子２０゜に達し、ディスク２５の信号ト
ラックの追従と焦点調節の制御をするようになっている
。このように構成された光学式デジタルディスク読取用
ヘッド１０の光学系において、上記ビームスプリッタ−
１３゜１４の貼り合せ面２１には高面積度を必要とする
偏光膜が介在するので、これらの接合面は高面積度″。

１”１ｎ６ＷＴｈｊ６“１・１−””　７’　ｊＪ　ｙ
　Ｉ’　−、。

１４と臨界角プリズム１５との貼り合せ面２２の両面及
び光路切換プリズム１６の／４波長板１７との貼り合せ
面２３０合計６面を上記４１ｓｏｏ　ダイヤモンドベレ
ットによる研削面としても、これらのすべての面を研摩
面としたものと機能的には何等差異がなく正常な動作を
させることが出来る。又、対物レンズ１８．１９の貼り
合せ面２４の両面を！＃１５ｏ。

ダイヤモンドベレットの研削面としても同様に充分機能
を充たすことが出来る。次いで、上述したような研削面
の表面粗さの限界を見極めるために更に粗いダイヤモン
ドベレットを用いて研削し、接合面とした場合の機能試
験を行なった結果、≠６００ダイヤモンドペレットを使
用した中心線平均粗さＲａＯ，２μｍの面粗さがほぼ限
界であった。しかし、−ＩＩ−６００ダイヤモンドベレ
ツトでも≠１５００ダイヤモンドベレツトでも加工時間
には大きな差がないため、より研摩面に近い＋１５００
ダイヤモンドベレツトによる加工が有利であることは勿
論である１、 以上説明したように本発明によれば、光を透過する光学
的面の相互を接着剤で貼り合せて構成される光学用素子
において、上記接着剤によって貼り合せられる接合面に
関する限り、研摩工程を省略しても、接着剤の作用によ
り実用上要求される光学的性能を確実に保持し得ること
を実証確認され、これらの接合面の研摩工程を全面的に
省略することによって、上記光学素子のコストを大巾に
低減させると共に、更に仕＃１り期間の短縮、研摩加工
用設備の削減等の大きな効果を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は、光学用接合
素子の接合面の透過光測定用サンプルを夫々示す断面図
、第２図は、上記第１図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ
）のサンプルの光量の透過率を示′１″特性曲線図、第
３図は、光学式デジタルディスク読取用ヘッドの構成を
示す概要斜視図である。 １．２・・・・・・・・・光学用接合素子１ａｌｌｂｊ
２ａ１２ｂ−−−接合面 ６・・・・・・・・・・・・・接着剤 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社代　埋　入　
藤　川　七　部 ％２区 液長（ｎｍ） 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番 ２号才リンパス光学工業株式会 社内 ０発　明　者　松沢昭美 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番 ２号才リンパス光学工業株式会 社内 ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光を透過する光学的面の相互を接着剤で貼り合せて構成
   される光学用素子において、 接合面の表面粗さが中心線平均粗さにて０．０２μｍか
   ら０．２μｍまでの範囲である光学的面な接合すること
   を特徴とする光学用接合素子。