(57)【要約】【課題】光学部材とレンズとを一体化した光学素子において、ホルダ等に対して、所望の位置に、安定して固定できる光学素子を提供する。【解決手段】光学部材２と、光学部材２の光学面に設けられ、レンズと該レンズの外周に設けられた平坦部とからなるレンズチップ３と、を有し、光学部材２の光学面の一辺の長さが、レンズのレンズ径以下であり、レンズの有効径以上である光学素子１。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材と、前記光学部材の光学面に設けられ、レンズと該レンズの外周に設けられた平坦部とからなるレンズチップと、を有し、
前記光学部材の光学面の一辺の長さが、前記レンズのレンズ径以下であり、前記レンズの有効径以上であることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記レンズチップの外形の一辺又は径が、前記レンズのレンズ径よりも１．０４〜２倍大きい請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記平坦部の外形が四角形である請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記平坦部の外形が円形である請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項５】
前記レンズチップの前記光学部材との接着面において、前記光学部材の接着領域の輪郭周辺に凹状の溝を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記レンズチップの前記光学部材との接着面において、前記光学部材の接着領域が該接着領域の外周部よりも窪んだ凹状に設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記平坦部の厚さが、０．１〜３ｍｍである請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記レンズと前記平坦部とが、一体の成形体である請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項９】
前記レンズと前記平坦部とが、それぞれ個別に作製された部材を、接合してなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１０】
さらに、遮光膜を有する請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１１】
前記レンズチップのレンズ面又は前記レンズチップと前記光学部材との間に、反射防止膜を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１２】
前記光学部材は、プリズムである請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に係り、特に、光学部材とレンズチップとを一体化した光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーを用いた光学装置において光ファイバーと受発光素子との光学的結合に用いられる光学素子として、レンズ付きプリズムが知られている。この光学素子により、光学装置の低背化ができるとされている。
【０００３】
このような光学素子に一体的にレンズ機能を設ける場合、モールドプレスにより作製する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４８３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、モールドプレスにて光学素子を作製する場合、成形時の素材の収縮等により、高精度の光学素子を得ることが難しい。例えば、プリズムのような高い角度精度が求められる用途においては、求められる光学機能が十分でない可能性がある。
【０００６】
これに対して、研磨等で高い角度精度を有するプリズムの光入射面又は光出射面にレンズを直接成型したり、レンズを個別に作製しておき、これをプリズムと貼り合わせることが考えられる。しかしながら、プリズムに直接レンズを成型したり、個別に作製して貼り合わせる場合、通常、プリズムの光学面（レンズの成型面）の大きさに応じてレンズのサイズを合わせるため、そのサイズが制限される。これは、上記した特許文献１においても同様である。そのため、使用するレンズの大きさによってプリズムの大きさが大体決まり、レンズ付きプリズムの大きさもほぼ定まっている。
【０００７】
このようにして得られるレンズ付きプリズムは、例えば、使用時に固定する際、ホルダ等に保持されるが、その光学機能を阻害しないように側面を接着面として利用することが想定される。これはプリズムに限らず、光学部材にレンズ機能を一体的に付与した光学素子の場合も同様に考えられる。
ところで、このような場合、側面のみの接着ではホルダに対して光学素子が不安定となり、所定の位置に固定できないおそれがある。
【０００８】
そこで、上記のような状況を鑑み、本発明は、光学部材とレンズチップとを一体化した光学素子において、ホルダ等に対して、所望の位置に、安定して固定できる光学素子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】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討した結果、レンズチップと光学素子の大きさを最適化することで、ホルダの所望の位置に簡便に固定できるレンズ機能付きの光学素子を見出した。
【００１０】
すなわち、本発明の光学素子は、光学部材と、前記光学部材の光学面に設けられ、レンズと該レンズの外周に設けられた平坦部とからなるレンズチップと、を有し、前記光学素子の光学面の一辺の長さが、前記レンズのレンズ径以下であり、前記レンズの有効径以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光学部材とレンズチップとを一体化した光学素子によれば、光学素子をホルダ等に固定する際、所望の位置に安定して固定できる。そのため、これを利用した装置に対しても所定の位置に光学素子を配置でき、その機能を有効に発揮できる。また、プリズムとレンズチップとをそれぞれ個別に作製し、これらを組み合わせているため、製造の歩留まりを良好に所定の特性を有するものとできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】第１の実施形態の光学素子の概略構成を説明する正面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの光学素子をホルダに固定した一例を示した図である。
【図１Ｃ】光学部材がプリズムである、第１の実施形態の光学素子の概略構成を示した正面図である。
【図２Ａ】図１Ａで示したレンズチップの正面図である。
【図２Ｂ】図１Ａで示したレンズチップの平面図である。
【図２Ｃ】図１Ａで示したレンズチップの一例である断面図である。
【図２Ｄ】図１Ａで示したレンズチップの他の例である断面図である。
【図３Ａ】図１Ａで示したレンズチップの作製方法を説明する図である。
【図３Ｂ】図１Ａで示したレンズチップの作製方法を説明する図である。
【図４】図１Ｃの光学素子の各要素の大きさを説明する図である。
【図５Ａ】第２の実施形態の光学素子の概略構成を示した断面図である。
【図５Ｂ】第２の実施形態の光学素子の概略構成を示した断面図である。
【図５Ｃ】第２の実施形態の光学素子の概略構成を示した断面図である。
【図５Ｄ】第２の実施形態の光学素子の概略構成を示した断面図である。
【図６】第３の実施形態の光学素子の概略構成を示した断面図である。
【図７】第４の実施形態の光学素子の概略構成を示した正面図である。
【図８】図７で示したレンズチップの底面図である。
【図９】第５の実施形態の光学素子の概略構成を示した正面図である。
【図１０】図９で示したレンズチップの底面図である。
【図１１】レンズチップ８２の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の光学部材とレンズチップとを一体化した光学素子について、実施形態を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変形して実施できる。
【００１４】
（第１の実施形態）
［光学素子］
本発明の第１の実施形態に係る光学素子は、上記の構成を有しており、例えば、図１Ａに示したように、光学部材２と、光学部材２の光学面に設けられたレンズチップ３と、を有する光学素子１が挙げられる。
この光学素子１は、光学部材２がレンズチップ３のレンズ径に対して所定の関係を有しているため、レンズチップ３における光学部材２との接合面における外周部分を接着面として利用できる。
【００１５】
すなわち、例えば、図１Ｂに示したように、光学素子１をホルダ１００に固定する場合、その固定（ホルダ１００との接合面）に用いることができる。これによって、ホルダ１００に対して光学部材２が所定の位置に安定して固定できる。さらに、これによって光学素子を装置内の予定した箇所に安定した配置でき、その機能を有効に発揮できる。なお、図１Ｂにおいて、ホルダ１００は、段差を有する形状としているが、この段差においてレンズチップ３の側面と密接させ接着する構成としてもよいし、また、この段差がない構成（レンズチップ３における光学部材２との接合面における外周部分のみでの接着）としてもよい。
【００１６】
〈光学部材〉
本実施形態に用いられる光学部材２は、所定の光学機能を有する部材であり、公知の光学部材を特に制限なく用いることができる。この光学部材２としては、その目的に応じて所定の形状や特性を有する部材が用いられ、例えば、プリズム、光学フィルタ、偏光板、回折光学素子（ＤＯＥ）等が挙げられる。
【００１７】
以下、図１Ｃに示したように、光学素材２がプリズム２ａである光学素子を例に説明する。プリズム２ａは、所定の光学機能を有する部材であり、公知のプリズムを特に制限なく用いることができる。このプリズム２ａとしては、光学面を２つ以上もつ透明体で、少なくともその光学面の１組が平行でないものをいい、光を屈曲、分散、全反射等させるために用いられる。なお、本明細書において光学面とは、光入射面および光出射面をいうものである。
【００１８】
このプリズム２ａとしては、本実施形態のようにレンズと組み合わせて使用する場合には、光の利用量のロス、波長分散を避けるため全反射を利用するのが好ましい。全反射を利用するプリズムとしては、例えば、直角プリズム、五角プリズム（ペンタプリズム）等が挙げられる。
【００１９】
直角プリズムは、頂角が直角であり、この頂角を挟む２面と、頂角に対向する斜面と、からなる直角三角形を底面とする柱状体であり、また、五角プリズムは、一の角が９０度、その両側の角が１１２．５度となる、五角形を底面とする柱状体である。これらの三角プリズム及び五角プリズムにおいては、プリズムの光入射面から入射した光をプリズム内で全反射させ、入射した光に対して方向を９０度変えて光出射面から光を出射させることができる。
【００２０】
また、プリズム２ａは、所定の光学特性を有するものであればよく、その材料は特に限定されずに公知の材料が挙げられる。プリズム２ａの材料としては、例えば、ガラスが挙げられる。前述のとおりプリズム内部に入射した光をプリズム内で全反射するように用いられる場合、全反射が可能な入射角を広くすることを目的として、一般に、このプリズム２ａに使用される材料の屈折率は１．４〜２．１と高い。
【００２１】
また、プリズム２ａの光学面に反射防止膜を成膜することもできる。ここで、反射防止膜は後述する反射防止膜５２，６２と同様の構成である。反射防止膜を設けることで、プリズム２ａと空気との界面、プリズム２ａとレンズチップ３との界面における反射を抑制できる。
【００２２】
〈レンズチップ〉
本実施形態に用いられるレンズチップ３は、上記プリズム２ａと組み合わせて用いられ、その組み合わせによって所定の特性を発揮できる光学特性を有するものである。すなわち、レンズチップ３は、求められる特性に応じて所定のレンズ機能を有すればよい。
【００２３】
このレンズチップ３は、例えば、図２Ａ〜２Ｂに示したように、平板状の透明基板の表面にレンズ形状を有する形状からなり、透明基板をベースとする平坦部３ａとレンズ形状に形成されたレンズ３ｂとを有している。すなわち、図２Ｂに示したように、平面視したとき、その中央にレンズ３ｂが、そしてレンズ３ｂの周囲に平坦部３ａが設けられた構造となっている。また、図２Ｃ〜２Ｄにはレンズチップ３の断面図の例を示したが、レンズ３ｂと平坦部３ａとは、同一の材料又は異なる材料で個別に作製され、それらを接合したものでもよく（図２Ｃ）、同一の材料で一体的に形成されていてもよい（図２Ｄ）。レンズ３ｂのレンズ形状は、凸状、凹状、それらの組み合せのいずれであってもよい。さらに、レンズチップ３は、レンズ３ｂとして多数のレンズを並列的に配列して構成されるレンズアレイであってもよい。レンズアレイの場合には、この多数のレンズが１つのレンズ機能として働くため、後述するレンズ径は、レンズアレイの最外周のレンズの外端を結んで形成される輪郭形状から決定できる。
【００２４】
レンズ３ｂと平坦部３ａとを同一の材料で一体的に形成する場合、例えば、機械加工、モールド成型、射出成型、３次元造形等の製造方法により形成してもよい。なかでも、射出成型が、形状精度と生産性に優れる点で好ましい。射出成型を用いる場合、材料として一般には環状ポリオレフィンやポリカーボネイト、アクリル樹脂などが使われる。
【００２５】
また、レンズ３ｂと平坦部３ａとを同一の材料又は異なる材料で作製する場合、インプリント成型により透明基板の表面にレンズ３ｂを形成したり、透明基板とレンズ３ｂとを個別に作製しておき、透明基板の表面にレンズ３ｂを接着する等、の方法が挙げられる。なかでも、平板状の透明基板に、インプリント成型によってレンズ３ｂを形成することが、製造の容易さ、コストの低減、レンズ機能に応じた材料選択幅の広さ、レンズ表面形状精度の高さ、小径レンズの製造対応等の点で好ましい。
【００２６】
この場合、透明基板には、ポリカーボネイト、アクリル樹脂などの透明樹脂の他、各種光学ガラスなどが使われるが、光学的要求やレンズ３ｂとの密着性や熱膨張係数差による信頼性の課題など特殊な事情が無い場合、一般的な光学ガラス（例えば、Ｓｃｈｏｔｔ社  ＢＫ７、Ｂ２７０ｉ等）が使いやすい。また、レンズ３ｂには、アクリル樹脂やエポキシ樹脂など一般的な透明樹脂のほか、ＴｉＯ２やＺｒＯ２等の無機ナノ粒子をアクリル樹脂やエポキシ樹脂に分散したコンポジット材料のような高屈折率材料などを用いてもよい。
【００２７】
このレンズチップ３は、所定の光学特性を有するものであればよく、その材料は特に限定されずに公知の材料で作製されていればよい。レンズチップ３の材質としては、例えば、ガラス、樹脂等が挙げられ、透明基板とレンズ３ｂとを、一方をガラス、他方を樹脂等のように異なる材料で作製することもできる。
【００２８】
このとき、レンズチップ３の材料としては、求められる光学機能によっても影響されるが、上記の製造方法による生産性やコスト低減の観点から、例えば、その屈折率が１．３５〜１．８の材料が使用でき、この屈折率は１．４５〜１．７が好ましく、１．４〜１．６５がより好ましい。
【００２９】
また、平坦部３ａとレンズ３ｂとを異なる材料で作製する場合には、平坦部３ａの材料としては、生産性やコスト低減の観点から一般的な光学ガラスが望ましく、その屈折率が１．４〜１．８が好ましく、１．４５〜１．６５が好ましい。これに対して、レンズ３ｂを形成する材料としては、部材の価格、硬化前の粘度や硬化方式など成形に関する選択の自由度、アッベ数や複屈折や光散乱等の光学特性などに関する選択の自由度の観点から、その屈折率が１．３５〜１．８が好ましく、１．４５〜１．７がより好ましく、１．４５〜１．６５が一層好ましい。そして、これら平坦部３ａとレンズ３ｂとは、界面反射による透過損失を低減する観点から、それらの屈折率差が０．１以内が好ましく、０．０５以内がより好ましい。
【００３０】
このレンズチップ３の平坦部３ａの厚さは、プリズム２ａの全反射光の利用や光路延長の効果を低減しない点で、０．１〜３ｍｍが好ましく、０．１〜１ｍｍがより好ましく、０．１〜０．５ｍｍが一層好ましい。この厚みが０．１ｍｍ未満であると、作製時や使用時においてハンドリング性が低下し、光学素子の生産性が低下してしまい、３ｍｍ超であると、外形が大きくなってしまい組込まれる最終製品の小型化を妨げるおそれがある。
【００３１】
そして、このレンズチップ３は、プリズム２ａの光学面、すなわち、プリズム２ａの光入射面及び／又は光出射面に設けられる。レンズチップ３は、プリズム２ａと組合わせて所定の光学特性を発揮できるように、後述する接着剤により接着、固定される。
【００３２】
なお、図３Ａ〜３Ｂには、平板状の透明基板３Ａを用意し（図３Ａ）、この透明基板３Ａの表面に、レンズ３ｂを設けてレンズチップ３を得る（図３Ｂ）、方法を例示した。このように作製されるレンズチップ３は、透明基板３Ａが平坦部３ａにそのまま対応し、透明基板３Ａにレンズ３ｂが積層されてなる。
【００３３】
また、面積の大きい透明基板を用意し、この透明基板の表面に複数のレンズ３ｂを格子状に整列させて形成し、これを切断してレンズ３ｂを有する透明基板を個片化することでレンズチップ３を効率的に製造することもできる。
【００３４】
〈接着剤層〉
本実施形態のプリズム２ａとレンズチップ３とは、通常、接着剤により貼り合わせたものである。すなわち、プリズム２ａとレンズチップ３との間に接着剤層を有している。この接着剤層としては、所望の光学特性が得られるように、硬化後において透光性を有する接着剤からなる層が好ましく、従来、光学素子の作製に用いられている公知の接着剤をそのまま用いることができる。
【００３５】
ここで用いられる接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル等の接着剤が挙げられる。その硬化系としては、光硬化型、熱硬化型、硬化剤混合型、湿気硬化型等が挙げられるが、光硬化型が好ましく、なかでも紫外線硬化型がより好ましい。光硬化型とすることで、製造時に、プリズム２ａやレンズチップ３への熱によるダメージを与えることがなく、製品特性を良好に保持できる。また、光硬化型の接着剤は、短時間で硬化するため生産性が良く製造コスト低減が期待できる。
【００３６】
この接着剤層の屈折率は、１．３〜１．７が好ましく、１．４５〜１．６５がより好ましい。
【００３７】
本実施形態の光学素子１は、上記説明したプリズム２ａ、レンズチップ３で構成されるが、これらの屈折率を近いものにすると光の透過損失を減らし、効率的に利用できる点で好ましい。
【００３８】
なお、本明細書において、「屈折率」は、ｄ線（波長：５８７．５７ｎｍ、励起媒体元素：Ｈｅ）に対する屈折率（ｎｄ）を表す。
【００３９】
〈光学部材とレンズチップとの関係〉
本実施形態の光学素子は、上記のように光学部材２とレンズチップ３とを有するが、以下、これらの関係について説明する。
【００４０】
本実施形態においては、光学部材２の光学面の一辺の長さを、レンズチップ３の有するレンズ径以下とし、レンズの有効径（そのレンズに入射可能な平行光の直径）以上とする。このようにすることで、レンズチップ３と光学部材２との接合面において、図１Ｂで説明したように、レンズチップ３の外周部分にホルダとの固定に利用できる平坦部を有することとなる。この平坦部を接着固定に利用することで、光学素子１をホルダに対して所定の位置（特に、光学素子１の高さ方向の位置）に、安定して固定できる。
【００４１】
また、レンズには有効径があるため、利用できる光の範囲に制限がある。すなわち、レンズのレンズ面全てで光を利用できるわけではなく、その有効径はレンズ径よりも小さいのが一般的である。これに対して、本実施形態のように光学部材２とレンズチップ３とを上記のような関係とすることで、利用できる光に対する光学部材２の大きさを最適化でき、製造コストを低減できる。
【００４２】
さらに、図１Ｃに示した光学部材がプリズム２ａである光学素子の場合には、その利用効率を維持しながら、光学素子自体の効果的なサイズダウンも達成できる。プリズムは特殊な形状を有しているため、このサイズダウンの効果が他の光学部材に比べて大きい。以下、プリズムのサイズダウンの効果について、具体的に説明する。
【００４３】
図４は、図１Ｃに示した光学素子について、プリズム２ａとレンズチップ３の各要素における大きさを説明するための図である。ここで、レンズチップ３のレンズの有効径をＡ、レンズ径をＢ、チップの一辺の長さ又は直径をＣ、プリズム２ａのレンズチップ３との接着面の一辺の長さをＤ、とする。
【００４４】
ここで、レンズの有効径Ａは、レンズに入射可能な平行光の直径であり、光の利用できる範囲を表し、レンズ径Ｂは、レンズの外形形状（輪郭形状）の直径を表している。そのため、一般に、有効径Ａはレンズ径Ｂより小さい。
【００４５】
また、チップの一辺の長さ又は直径Ｃは、レンズチップ３の外形における長さを示す。ここで、ガラスチップ３の平坦部３ａの平面視における外形形状（レンズチップ３の平面視における外形形状と同じ）は、円形でもよいし、四角形でもよい。上記Ｃは、上記外形形状が円形の場合は直径、四角形の場合は一辺の長さとする。レンズ３ｂの形成にあたって、レンズチップ３の土台となる平坦部３ａは、レンズ３ｂよりも大きいため、上記長さの関係としては、Ｃ＞Ｂ＞Ａが成り立つ。このとき、例えば、レンズチップ３の外形の一辺又は直径（Ｃ）が、レンズ３ｂのレンズ径（Ｂ）よりも１．０４〜２倍大きいことが好ましい。
【００４６】
プリズム２ａについては、そのレンズチップ３との接着面が、光を利用できる最大の領域となり、その一辺の長さＤと同義となる。このとき、一辺の長さが異なる場合には、その最小の長さをＤとする。なお、図４では、プリズムとして直角プリズムを例示しており、このとき接着面が四角形である。
【００４７】
本実施形態においては、プリズム２ａの長さＤが、レンズチップ３の有効径Ａ以上であり、レンズ径Ｂ以下である条件を満たすように光学素子を設計する。すなわち、図４において、Ｂ≧Ｄ≧Ａ（ただし、Ｂ＞Ａである）を満たすものである。これにより、プリズム２ａがレンズチップ３のレンズ３ｂに対して、そのレンズ３ｂで有効に利用できる光に対して、プリズムで利用できる光の領域に近づき、プリズム２ａにおいて使用していない部分を低減できる。そのため、プリズム２ａの大きさを従来よりも小さくでき、光の利用量は維持したまま、光学素子１の小型化を達成できる。
【００４８】
具体的に言えば、Ａが４．６ｍｍ、Ｂが５．０ｍｍ、Ｃが５．５ｍｍのレンズチップと、Ｄが４．８ｃｍのプリズムと、を有する光学素子とした場合、直角プリズムの場合、そのプリズムの高さもＤと同じ４．８ｍｍとなる。
【００４９】
このとき、同じレンズサイズを有するレンズチップを用いて、従来のように光学素子を形成すると、プリズムとしては、ＤがレンズチップのＣ以上のものを用いる光学素子が想定される。すなわち、プリズムにおける接着面の一辺及び高さが共に５．５ｍｍとなる。
【００５０】
上記の特定サイズの光学素子においては、高さ方向に０．７ｍｍのサイズダウンが可能である。
【００５１】
このように、レンズ付きプリズムとして同等の特性を維持しながら、その大きさを小さくでき、それによって、これを組み込む装置の薄型化等の小型化を可能とする。
【００５２】
本実施形態の光学素子は、プリズム２ａ又はレンズチップ３の接着面に接着剤を塗布し、プリズム２ａとレンズチップ３とを該接着剤を介して積層し、接着剤を硬化させて接着剤層とし、光学素子１を製造できる。
【００５３】
なお、光学素子の製造にあたっては、その製造効率の点から、透明基材の表面に複数個のレンズを有するレンズ基材を用意し、これにプリズムを積層し、切断して個片化することが好ましい。
【００５４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、プリズム２ａと、レンズチップ３とを積層して構成され、さらに遮光性を有する材料で作製された遮光膜を有する光学素子である。
【００５５】
この遮光膜は、光学素子の光学面部分において、光学有効面外の外周部（コバとも呼ばれる）に形成され、中心部を開口として設けられる。こうして、開口となる中心部を透光でき、周囲を遮光することで、内面反射等の影響によるフレアやゴーストなどの現象を抑制、または、絞り機能を奏することができる。
【００５６】
この実施形態は、第１の実施形態において、さらに遮光膜を設けた構成であり、第１の実施形態と共通の構成は説明を省略し、以下、相違点について説明する。この第２の実施形態においては、上記の通り、第１の実施形態の光学素子１に対して、さらに遮光膜を追加して設けたものである。
【００５７】
遮光膜を設けた形態としてはいくつかバリエーションがあり、例えば、図５Ａに示したように、光学素子１のレンズチップ３のレンズ面に、遮光膜１２を設けた光学素子１１、図５Ｂに示したように、光学素子１の平坦部を形成する透明基板の表面に、遮光膜２２を設けた光学素子２１、図５Ｃに示したように、光学素子１のプリズム２ａとレンズチップ３の間に、遮光膜３２を設けた光学素子３１、図５Ｄに示したように、光学素子１のレンズチップ３の上方に光学素子１とは別に設けられた遮光膜４２を有する光学素子４１、等が挙げられる。
【００５８】
このような遮光膜１２，２２，３２，４２は、上記のように絞り機能を得るために設けられ、遮光性を有する公知の材料を、公知の方法により特に制限されずに設けることができる。
【００５９】
また、これらの遮光膜１２，２２，３２，４２を設けた光学素子１１，２１，３１、４１は、第１の実施形態で説明した光学素子１の製造方法をベースとして製造でき、この光学素子１の製造方法に対して、所定のタイミングで遮光膜を形成する工程を追加すればよい。
【００６０】
光学素子２１，３１のように、レンズ基材の表面に遮光膜を設けることは、製造が容易で、寸法精度も良好であり好ましい。
【００６１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態と同様に、プリズム２ａと、レンズチップ３とを積層して構成され、さらにレンズチップ３のレンズ面又はプリズム２ａとレンズチップ３の間に反射防止膜を有する光学素子である。
【００６２】
この実施形態は、第１の実施形態において、さらに反射防止膜を設けた構成であり、第１と共通の構成は説明を省略し、以下、相違点について説明する。
【００６３】
この第３の実施形態においては、例えば、第１の実施形態の光学素子１に対して、さらに反射防止膜を追加して設けたものが挙げられる。例えば、図６に示したように、光学素子１のレンズ３ｂの表面及び平坦部３ａの表面に、反射防止膜５２を設けた光学素子５１が挙げられる。
【００６４】
反射防止膜５２は、この光学素子１の表面の反射を低減するため、公知の材料を用い、公知の方法により成膜できる。この反射防止膜５２としては、例えば、高屈折率材料と低屈折率材料として、例えば、ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを用い、これらを交互に積層した誘電体多層膜により成膜できる。また、Ａｌ２Ｏ３の単層膜、中屈折率膜・高屈折率膜・中屈折率膜の３層膜等の公知の構成を用いてもよい。このような反射防止膜５２を光学素子５１の表面に備えることで、例えば、表面の反射率を大幅に低減できる。
【００６５】
反射防止膜５２は、一般的には、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の真空成膜により誘電体材料を成膜して得られる。
【００６６】
また、この反射防止膜５２を設けた光学素子５１は、第１の実施形態で説明した光学素子１の製造方法をベースとして製造でき、この光学素子１の製造方法に対して、所定のタイミングで反射防止膜を成膜する工程を追加すればよい。
【００６７】
なお、以上第１の実施形態をベースに説明したが、第２の実施形態に加えて反射防止膜を成膜してもよいし、本発明の効果を阻害しない範囲で、その他の膜を有する光学素子に反射防止膜を成膜してもよい。
【００６８】
第２の実施形態において、さらに反射防止膜を成膜する場合、いずれもレンズチップとプリズムとを積層する前に、上記説明したように反射防止膜を成膜すればよい。レンズ３ｂの表面に遮光膜を有する実施形態においては、遮光膜を設けた後、反射防止膜を成膜することが好ましい。
【００６９】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、第１の実施形態と同様に、プリズムと、レンズチップとを積層して構成され、さらにレンズチップのプリズムとの接着面において、プリズムの接着領域の輪郭周辺に凹状の溝を有する光学素子である。
【００７０】
この実施形態における光学素子は、例えば、図７に記載のプリズム２ａとレンズチップ６２とからなる光学素子６１が挙げられる。この光学素子６１は、レンズチップ６２を有する点に特徴を有し、以下、相違点について説明する。
【００７１】
レンズチップ６２は、基本的な形状、構成はレンズチップ３と同様であるが、プリズム２ａとの接着領域の輪郭周辺に凹状の溝６２ａを有する。図８には、図７の光学素子６１に用いられるレンズチップ６２の底面図を示している。ここで示したように、レンズチップ６２には、凹状の溝６２ａが２本設けられている。
【００７２】
この凹状の溝６２ａは、プリズム２ａとの接着領域の輪郭周辺に設けられるものであり、その接着領域の外側に設けられることが好ましく、接着領域の輪郭に沿って設けられることがより好ましい。なお、図７及び８では、凹状の溝６２を２本設けた例を示しているが、本数は特に限定されず、接着領域が四角形である場合は、各辺に対応させて４本設けてもよい。
【００７３】
なお、この凹状の溝６２ａは、光学素子６１の製造時において、接着剤を収容する作用を奏する。すなわち、光学素子６１を製造する際に、プリズム２ａとレンズチップ６２とを接着するが、通常接着剤をプリズム２ａ又はレンズチップ６２のいずれかに塗布し、これを貼り合わせる。このとき、接着剤が過剰に塗布されていると、レンズチップ６２におけるプリズム２ａの接着領域から外側にはみ出す。
【００７４】
従来は、このはみ出した接着剤は、そのままレンズチップ６２の表面から凸状に盛り上がって硬化する場合があった。しかしながら、本実施形態のように凹状の溝６２を形成しておくことで、過剰の接着剤がはみ出した場合でも、接着剤が溝の内部に収容され、レンズチップ６２の表面から盛り上がることを抑制できる。
【００７５】
このような構成とすることで、製造される光学素子６１は、過剰な接着剤による光の損失等の発生を抑制できる。特に、レンズの有効径に対してプリズムのサイズを最適化した本実施形態においては、効果的である。
【００７６】
この凹状の溝６２は、例えば、第１の実施形態のサイズ感の光学素子の場合、幅  ０．１〜０．５ｍｍ、深さ  ０．０５〜０．１ｍｍの溝とすることが好ましい。
【００７７】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態は、第１の実施形態と同様に、プリズムと、レンズチップとを積層して構成され、さらにレンズチップのプリズムとの接着面において、プリズムの接着領域が凹状に設けられている光学素子である。
【００７８】
この実施形態における光学素子は、例えば、図９に記載のプリズム２ａとレンズチップ７２とからなる光学素子７１が挙げられる。この光学素子７１は、レンズチップ７２を有する点に特徴を有し、以下、相違点について説明する。
【００７９】
レンズチップ７２は、基本的な形状、構成はレンズチップ３と同様であるが、プリズム２ａとの接着領域が一段低い凹状の接着領域７２ａとして形成されている。図１０には、図９の光学素子７１に用いられるレンズチップ７２の底面図を示している。ここで示したように、レンズチップ７２には、凹状の接着領域７２ａが設けられている。
【００８０】
この凹状の接着領域７２ａは、プリズム２ａとの接着領域であり、接着するプリズム２ａが所定の位置に配置されるような大きさ、形状に設けられていればよく、さらに接着するプリズムの形状に合わせて設けられることが好ましい。
【００８１】
このように接着領域を該接着領域の外周部よりも窪んだ凹状とすることで、プリズム２ａとレンズチップ７２とを貼り合わせる際、それらの位置合わせを容易に行うことができる。一方、凹状を深くし過ぎてしまうと、プリズム２ａのうち凹状内部に入り込む部分が大きくなり、利用できない光が増える可能性があるため、位置合わせできる程度の深さが好ましい。この凹状の接着領域７２ａの深さは、第１の実施形態のサイズ感の光学素子の場合、例えば、０．０１〜０．０５ｍｍが好ましい。
【００８２】
なお、凹状の接着領域７２ａは、上記第４の実施形態のように、過剰な接着剤をレンズチップ７２の表面から盛り上げないように、接着剤を収容可能な形状を一部に形成してもよい。また、第４の実施形態と同様にさらに凹状の溝を設けてもよい。
【００８３】
なお、レンズチップとプリズムとの位置合わせを容易に行うためには、この第５の実施形態のように凹状部を形成する以外に、第１の実施形態の構成と同等としながら、レンズチップ３のプリズムの接着領域が外部から認識できるマーキングしておいてもよい。
【００８４】
このようなレンズチップとしては、図１１に示したように、レンズチップ８２の表面に、接着領域の輪郭を示す、マーキング８２ａを設ければよい。図１１は、レンズチップ８２の底面図であり、レンズチップ８２はレンズチップ３にマーキング８２ａを設けたものである。このマーキング８２ａは、印刷やフォトリソグラフィー等により設ければよい。このようなマーキング８２ａがあると、プリズムの位置合わせが容易にでき好ましい。また、レンズチップを作製する際、透明基板に予めこのようなマーキングを設けておくと、レンズを形成する位置の確認にも使用でき好ましい。
【符号の説明】
【００８５】
１…光学素子、２…光学部材、２ａ…プリズム、３…レンズチップ、３ａ…平坦部、３ｂ…レンズ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020046559.tif 000004
【図１Ｃ】
2020046559.tif 000005
【図２Ａ】
2020046559.tif 000006
【図２Ｂ】
2020046559.tif 000007
【図２Ｃ】
2020046559.tif 000008
【図２Ｄ】
2020046559.tif 000009
【図３Ａ】
2020046559.tif 000010
【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
2020046559.tif 000013
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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