(57)【要約】【課題】薄膜の貼り付け方法、およびそれにより製造されたペリクル光学素子において、貼り付け後の薄膜シートの面精度不良を低減することができるようにする。【解決手段】薄膜の貼り付け方法において、樹脂基材シート４の外縁部を保持して少なくとも交差する２軸方向に沿って引っ張ることで、樹脂基材シート４を平面状に張る引っ張り工程と、この樹脂基材シート４の中央部に、枠部材２を覆う大きさを有する平面板１６を押し当てることにより、樹脂基材シート４を膜接着面２ａにならわせる平面形成部材押し当て工程と、押し当てられた樹脂基材シート４に対して、枠部材２の開口部を対向させた状態で枠部材２を押し付ける枠体押し付け工程と、枠部材２の外周部から接着剤を塗布して枠部材２を樹脂基材シート４に接着せしめる接着工程と、枠部材２に接着された樹脂基材シート４を枠部材２の外周部で切断する薄膜シート切断工程とを備える方法とする。【選択図】図７
2010217698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜を枠体の開口部に貼り付ける薄膜の貼り付け方法であって、
前記枠体の開口部より大きいシート状に形成された薄膜シートを、該薄膜シートの外縁部で保持して、少なくとも交差する２軸方向に沿って引っ張ることにより、前記薄膜シートを平面状に張る引っ張り工程と、
該引っ張り工程によって張られた前記薄膜シートの中央部に、前記枠体を覆う大きさの平面部を有する平面形成部材を、前記平面部側で押し当てることにより、前記薄膜シートを前記平面部にならわせる平面形成部材押し当て工程と、
該平面形成部材押し当て工程によって前記平面部に押し当てられた薄膜シート部分に対して、前記開口部を対向させた状態で前記枠体を押し付ける枠体押し付け工程と、
該枠体押し付け工程によって前記薄膜シートに押し付けられた状態の前記枠体の外周部から接着剤を塗布して前記枠体を前記薄膜シートに接着せしめる接着工程と、
該接着工程によって、前記枠体に接着された薄膜シートを前記枠体の外周部で切断する薄膜シート切断工程とを備えることを特徴とする薄膜の貼り付け方法。
【請求項２】
前記引っ張り工程では、
前記薄膜シートの製造時の延伸方向に沿う方向に、前記薄膜シートを引っ張ることを特徴とする請求項１に記載の薄膜の貼り付け方法。
【請求項３】
前記引っ張り工程では、
前記薄膜シートの外縁部を、前記平面形成部材押し当て工程に用いる平面形成部材の前記平面部の外形以上の範囲で保持することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜の貼り付け方法。
【請求項４】
前記平面形成部材押し当て工程に用いる前記平面形成部材は、
前記平面部に、該平面部の側部に貫通する溝部、または前記平面形成部材の厚さ方向に貫通する孔部が設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜の貼り付け方法。
【請求項５】
前記平面形成部材押し当て工程では、
前記平面部の外形線が、前記引っ張り工程における引っ張り方向に直交可能な辺を有する平面形成部材を用い、前記平面部の外形線を前記引っ張り方向に直交させつつ押し当てるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜の貼り付け方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜の貼り付け方法を用いて、前記枠体の開口部に薄膜を貼り付けた後、
該薄膜にコーティング処理を施して製造されたことを特徴とするペリクル光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜の貼り付け方法、およびそれにより製造されたペリクル光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス平板、ガラスプリズムを用いる場合に比べて小型化、軽量化が可能となるビームスプリッタとして、表面にハーフミラーコート処理が施された薄膜フィルムを枠体に張設してなるペリクル光学素子が知られている。
例えば、特許文献１には、厚さ２３μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂を２軸延伸した樹脂フィルム（薄膜）をステンレス系金属製の矩形枠に張設してなるペリクル光学素子が記載されている。
このペリクル光学素子の製造方法では、以下のようにして、薄膜の貼り付けを行う。
まず、樹脂フィルムを矩形枠より大きな開口を有する貼り付けホルダー上に、樹脂フィルムの中心部分から外周方向へ引っ張って配置する。そして、樹脂フィルムの中心部分上に矩形枠を配置し、この矩形枠の上に錘を載せて、樹脂フィルムを押圧する。これにより樹脂フィルムは、たわんで矩形枠内で張架される。この状態で矩形枠の外周部から接着剤を塗布して接着する。そして樹脂フィルムおよび接着剤を加熱して、接着剤を固化させる。その後、矩形枠の外周部で樹脂フィルムを切断する。
そして、矩形枠に固定された樹脂フィルムにコーティング処理を行うことでペリクル光学素子が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３１９０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の薄膜の貼り付け方法には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、貼り付けホルダーの開口内に張架された樹脂フィルムに対して矩形枠を押圧するため、押圧する位置や押圧方向にばらつきがあると、矩形枠と樹脂フィルムとの接触状態がばらつきやすくなっている。例えば、樹脂フィルム上に矩形枠を載置してから押圧力を加える場合、矩形枠全体に均一な押圧力を瞬時に加えることは困難であるから、押圧開始位置や押圧開始方向にばらつきが発生する。このため、矩形枠内の樹脂フィルムには張りムラが発生し、良好な面精度が得られなかったり、矩形枠と樹脂フィルムとの間に接着剤が流出するような大きさの隙間が生じたりする。
このような隙間が生じると、接着時に接着剤が矩形枠の内方にはみ出して固化され、矩形枠内の樹脂フィルムの応力分布が乱されて局部的に面精度を悪化させたり、接着剤のはみ出しによって樹脂フィルムの光学特性を損なったりするという問題がある。
また、矩形枠が微細なゆがみを有する場合、このゆがみは矯正されることなく樹脂フィルムが接着されるため、接着後の樹脂フィルムが矩形枠のゆがみにならって面精度が悪化するという問題がある。
樹脂フィルムの面精度が悪化すると、ペリクル光学素子で反射される光の波面収差が悪化し、反射光に関して良好な光学特性が得られなくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、貼り付け後の薄膜シートの面精度不良を低減することができる薄膜の貼り付け方法、およびそれにより製造されたペリクル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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の薄膜の貼り付け方法は、薄膜を枠体の開口部に貼り付ける薄膜の貼り付け方法であって、前記枠体の開口部より大きいシート状に形成された薄膜シートを、該薄膜シートの外縁部で保持して、少なくとも交差する２軸方向に沿って引っ張ることにより、前記薄膜シートを平面状に張る引っ張り工程と、該引っ張り工程によって張られた前記薄膜シートの中央部に、前記枠体を覆う大きさの平面部を有する平面形成部材を、前記平面部側で押し当てることにより、前記薄膜シートを前記平面部にならわせる平面形成部材押し当て工程と、該平面形成部材押し当て工程によって前記平面部に押し当てられた薄膜シート部分に対して、前記開口部を対向させた状態で前記枠体を押し付ける枠体押し付け工程と、該枠体押し付け工程によって前記薄膜シートに押し付けられた状態の前記枠体の外周部から接着剤を塗布して前記枠体を前記薄膜シートに接着せしめる接着工程と、該接着工程によって、前記枠体に接着された薄膜シートを前記枠体の外周部で切断する薄膜シート切断工程とを備える方法とする。
この発明によれば、引っ張り工程によって、薄膜シートの外縁部を少なくとも交差する２軸方向に沿って引っ張ることで、薄膜シートが平面状に張られる。次に、平面形成部材押し当て工程によって、薄膜シートの中央部が平面形成部材の平面部にならって平面化される。次に、枠体押し付け工程によって、平面化された薄膜シートに枠体が押し付けられ、枠体が、薄膜シートを介して、平面形成部材の平面部にならう。そして、この状態で、接着工程により、薄膜シートが枠体に接着される。そして、薄膜シート切断工程を行うことで、平面形成部材の平面度にならった状態の薄膜を枠体に残し、枠体の開口部に貼り付けられた状態とすることができる。
【０００７】
また、本発明の薄膜の貼り付け方法は、前記引っ張り工程では、前記薄膜シートの製造時の延伸方向に沿う方向に、前記薄膜シートを引っ張ることが好ましい。
この場合、薄膜シートの製造時の延伸方向に沿う方向に引っ張るため、薄膜シートが均一に伸ばされ、しわやたるみの発生を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明の薄膜の貼り付け方法は、前記引っ張り工程では、前記薄膜シートの外縁部を、前記平面形成部材押し当て工程に用いる平面形成部材の前記平面部の外形以上の範囲で保持することが好ましい。
この場合、薄膜シートの外縁部を平面形成部材の平面部の外形以上の範囲で保持するため、平面部の外形を含む範囲で、薄膜シートを均一に引っ張ることができる。そのため、平面形成部材押し当て工程において、平面形成部材が押し当てられる領域における薄膜シートの平面度を向上することができる。
【０００９】
また、本発明の薄膜の貼り付け方法は、前記平面形成部材押し当て工程に用いる前記平面形成部材は、前記平面部に、該平面部の側部に貫通する溝部、または前記平面形成部材の厚さ方向に貫通する孔部が設けることが好ましい。
この場合、平面形成部材の平面部に設けられた、平面部の側部に貫通する溝部、または平面形成部材の厚さ方向に貫通する孔部によって、薄膜シートを押し付ける際に薄膜シートと平面部に挟まれる空気を容易に逃がすことができる。そのため、薄膜シートと平面部との間に気泡が入り込みにくくなる。
【００１０】
また、本発明の薄膜の貼り付け方法は、前記平面形成部材押し当て工程では、前記平面部の外形線が、前記引っ張り工程における引っ張り方向に直交可能な辺を有する平面形成部材を用い、前記平面部の外形線を前記引っ張り方向に直交させつつ押し当てることが好ましい。
この場合、平面形成部材の平面部の外形線から、薄膜シートに対して、引っ張り方向に交差する方向の分力が作用しないため、平面部の外形線において、引っ張り方向と異なる方向に薄膜シートが移動したり、変形されたりすることを抑制することができる。
【００１１】
本発明のペリクル光学素子は、本発明の薄膜の貼り付け方法を用いて、前記枠体の開口部に薄膜を貼り付けた後、該薄膜にコーティング処理を施して製造された構成とする。
この発明によれば、本発明の薄膜の貼り付け方法により製造されるペリクル光学素子になっているので、本発明の薄膜の貼り付け方法と同様の作用を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の薄膜の貼り付け方法、およびそれにより製造されたペリクル光学素子によれば、薄膜シート、枠体が平面形成部材の平面部にならった状態で薄膜シートが枠体に接着されてから、薄膜シートが枠体の外周部で切断されて薄膜が枠体に貼り付けられるため、貼り付け後の薄膜の面精度不良を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るペリクル光学素子の概略構成を示す模式的な平面図、Ａ−Ａ断面図、およびＢ視の裏面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法を実施するための薄膜貼り付け装置の概略構成を示す模式的な斜視図、およびそのＣ−Ｃ線に沿う部分断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法に用いる平面形成部材の一例を示す模式的な斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の引っ張り工程の動作説明図である。
【図５】引っ張り工程における引っ張り方向とフィルム延伸方向との関係の一例を示す模式的な斜視説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の平面形成部材押し当て工程の動作説明図、およびそのＤ部の部分拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の枠体押し付け工程および接着工程の動作説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の第１変形例に用いる平面形成部材の一例および他例を示す模式的な斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の第２変形例に用いる枠体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の第３変形例について説明する平面視の模式的な配置説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
まず、本発明の実施形態に係るペリクル光学素子について説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るペリクル光学素子の概略構成を示す模式的な平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）におけるＢ視の裏面図である。
【００１５】
本実施形態のペリクル光学素子１は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、枠部材２（枠体）、および樹脂フィルム３（薄膜）からなる。
枠部材２は、樹脂フィルム３を良好な平面度に保持するための枠体である。本実施形態では、板厚方向の表裏に互いに平行な膜接着面２ａおよび裏面部２ｃが設けられ、それぞれ中央部に、平面視で矩形状の枠内周面２ｂを貫通させて開口部を形成した矩形枠部材からなる。枠部材２の外形寸法は、Ｌ１×Ｌ２（ただし、Ｌ１≧Ｌ２）である。
ここで、膜接着面２ａは、樹脂フィルム３が接着される平面である。膜接着面２ａの平面度は、膜接着面２ａの理想平面からのくるいの全幅を意味するものであって、必要とされる平面度は、ペリクル光学素子１に必要な光学特性に依存する。
【００１６】
また、裏面部２ｃは、膜接着面２ａを樹脂フィルム３に押圧する際に、押圧力を付勢するために用いられる。裏面部２ｃの平面度は、枠内周面２ｂに沿う側の膜接着面２ａにおいて、接着剤層の層厚を略均一となるような押圧力を付勢することができれば、特に限定されない。例えば、膜接着面２ａと平行で同様な平面度を有する平滑な平面としてもよいし、粗面としてもよい。
【００１７】
また、本実施形態では、枠内周面２ｂから外周側に向かう膜接着面２ａおよび裏面部２ｃの幅は、裏面部２ｃの方を広幅に形成しており、図１（ｂ）に示すように、断面がＬ字状とされている。
これにより、樹脂フィルム３を膜接着面２ａに貼り付ける際、膜接着面２ａの外周側かつ裏面部２ｃの裏面側に隙間が形成されるため、膜接着面２ａの外周側から接着剤２６を供給しやすくなっている。
【００１８】
枠部材２の材質は、使用条件下において、膜接着面２ａの平面度を良好に保つことができる剛性を有していれば、適宜の材質を採用することができる。例えば、金属や合成樹脂などを採用することができる。
本実施形態では、アルミニウム合金を採用している。また、反射防止のため、表面に黒色アルマイト処理を施している。
【００１９】
樹脂フィルム３は、枠部材２の外形と略同一の大きさに切断された樹脂基材上に、ペリクル光学素子１の光学特性の必要に応じたコーティング処理が施されたものである。そして、樹脂フィルム３は、膜接着面２ａに押圧された状態で枠部材２に接着されている。
樹脂フィルム３の基材の材質および厚さは、ペリクル光学素子１に必要な光学特性に応じて、適宜の材質および厚さを採用することができる。
例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂や、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などを採用することができる。また、厚さとしては、例えば、１０μｍ〜３０μｍであることが好ましい。このような基材は、例えば、樹脂材料から２軸延伸工法などによって製造されたものが、市販されているため、容易に入手することができる。
例えば、ビームスプリッタとして用いる場合には、基材厚さは、２０μｍ以下であることがより好ましい。コーティング処理後の厚さとしては、２５μｍ以下が好ましい。
コーティング処理の種類としては、例えば、ビームスプリッタの場合、ＡＲコート（反射防止コート）処理、およびＨＭコート（ハードマルチコート）処理を採用することができる。
【００２０】
次に、ペリクル光学素子１の製造方法について、枠部材２に樹脂フィルム３の樹脂基材を貼り付ける本実施形態の薄膜の貼り付け方法を中心に説明する。
図２（ａ）は、本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法を実施するための薄膜貼り付け装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿う部分断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法に用いる平面形成部材の一例を示す模式的な斜視図である。図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の引っ張り工程の動作説明図である。図５は、引っ張り工程における引っ張り方向とフィルム延伸方向との関係の一例を示す模式的な斜視説明図である。図６（ａ）は、本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の平面形成部材押し当て工程の動作説明図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＤ部の部分拡大図である。図７は、本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の枠体押し付け工程および接着工程の動作説明図である。
【００２１】
本実施形態の薄膜の貼り付け方法は、引っ張り工程、平面形成部材押し当て工程、枠体押し付け工程、接着工程、および薄膜シート切断工程をこの順に行う。
これにより、樹脂フィルム３の樹脂基材を枠部材２より十分大きい矩形状にカットした薄膜シートである樹脂基材シート４（図４参照）を、枠部材２の膜接着面２ａに接着し、その後、枠部材２の外周に合わせて切断することで、樹脂フィルム３の樹脂基材を枠部材２に貼り付ける方法である。
本実施形態の引っ張り工程、平面形成部材押し当て工程、枠体押し付け工程、および接着工程は、以下に説明する薄膜貼り付け装置１００を用いて実施することができる。
【００２２】
薄膜貼り付け装置１００の概略構成は、図２、３に示すように、ベース１０上に４本の支柱１１が立設され、これら支柱１１の上端部には、孔部１２ａを中央に有する架台１２が水平方向に架設されている。また、ベース１０上には、架台１２の孔部１２ａに挿入され、先端部の高さを変化させることができる昇降ステージ１５が設けられている。昇降ステージ１５は、モータ駆動により高さ調整が可能な適宜の直動ステージを採用することができる。
昇降ステージ１５の先端部におけるステージ上面１５ａには、略矩形状の平面板１６（平面形成部材）が水平方向に動かないようにして載置されている。
架台１２上には、平面板１６の四方の側面に対向する方向に、４つのシート引っ張り機構１３が設置されている。
本実施形態では、平面板１６の長辺に対向する位置に、シート引っ張り機構１３Ａ、１３Ｃが設置され、これと直交する方向である平面板１６の短辺に対向する位置に、シート引っ張り機構１３Ｂ、１３Ｄが設置されている。
【００２３】
平面板１６は、図２（ａ）、図３に示すように、外形が枠部材２の膜接着面２ａの外形よりも大きい板部材であり、ステージ上面１５ａに載置されたときの上面には、ペリクル光学素子１に必要とされるペリクル面の面精度よりも良好な平面度を有する高精度平面部１６ａ（平面部）が形成されている。ここで、平面度は、高精度平面部１６ａの理想平面からのくるいの全幅を意味するものとする。
本実施形態では、平面板１６は、外形寸法が、Ｗ１×Ｗ２（ただし、Ｗ１≧Ｗ２、Ｗ１＞Ｌ１、Ｗ２＞Ｌ２）の矩形状の平板とされており、平面板１６の上面全体が、高精度平面部１６ａになっている場合の例で説明する。
高精度平面部１６ａの外縁部には、四隅の角部に面取り部１６ｂが形成され、この面取り部１６ｂを含めた高精度平面部１６ａを囲む稜線部にも面取り部１６ｃが形成されている。これにより、高精度平面部１６ａの外縁部から、鋭利な凸形状、エッジ形状を除去している。この結果、高精度平面部１６ａに樹脂基材シート４を押し付けて引っ張っても、樹脂基材シート４を傷つけないようになっている。
なお、これら面取り部１６ｂ、１６ｃによって形成される稜線部は研磨加工または糸面取り加工されていることが好ましい。また、面取り部１６ｂ、１６ｃは、角が丸められた丸め加工部に置き換えてもよい。
【００２４】
平面板１６の材質は、例えば、ガラス、合成樹脂、金属などを採用することができる。中でも、ガラスは、高精度平面部１６ａの加工が比較的容易で、かつ環境変動、経時の平面度の安定性にも優れるため、特に好ましい材質である。
【００２５】
各シート引っ張り機構１３は、本実施形態では、各構成部材の種類と寸法とが共通の場合の例で説明する。
シート引っ張り機構１３の概略構成は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、１軸ステージ２０、ステージ駆動部２１、クランプ部２３、引っ張りプレート２２、および押さえマグネット１４からなる。
【００２６】
１軸ステージ２０は、引っ張りプレート２２を上面に固定して、水平面に沿う１軸方向に移動可能に保持するものである。
ステージ駆動部２１は、１軸ステージ２０を、１軸方向に手動または自動で駆動する駆動手段である。例えば、ネジ駆動機構やリニアモータなどを採用することができる。
クランプ部２３は、必要に応じて、１軸ステージ２０の移動位置を固定するためのものである。
なお、特に図示しないが、各シート引っ張り機構１３には、樹脂基材シート４に対する引っ張り力を検出する力センサが設けられている。ただし、樹脂基材シート４の貼り付け後の残留応力の許容範囲が大きい場合には、力センサを省略してもよい。
【００２７】
引っ張りプレート２２は、樹脂基材シート４の外縁部を保持するために、押さえマグネット１４によって吸着可能に設けられた平板状部材であり、水平面で１軸ステージ２０の移動方向と直交する方向の幅が平面板１６の長手幅であるＷ１よりも大きな幅Ｕに形成されている。そして、１軸ステージ２０の上面に固定され、１軸ステージ２０と一体に移動できるようになっている。
引っ張りプレート２２の上面である押さえ面２２ａには、平面板１６に対向する辺縁部に１軸ステージ２０の移動方向と直交する方向に沿って延びる一定高さの係止突起２２ｂが形成されている。係止突起２２ｂの延設方向に直交する断面は、例えば、半円状などとされており、上面側から押圧される樹脂基材シート４を線状に当接させ、樹脂基材シート４を摺動自在に係止することができるようになっている。
引っ張りプレート２２の材質は、適宜の磁性体を採用することができる。例えば、ＳＵＳ４００系の磁性ステンレス鋼などを好適に採用することができる。
【００２８】
押さえマグネット１４は、図２（ａ）に示すように、平面視の外形がＷ×Ｖ（ただし、Ｕ＞Ｗ＞Ｗ１）である矩形状の平板状の磁石である。幅Ｖの大きさは、吸着力などを考慮して、樹脂基材シート４を保持するために必要な適宜の大きさに設定することができる。    
【００２９】
次に、本実施形態の薄膜の貼り付け方法の各工程について説明する。
引っ張り工程は、樹脂基材シート４の外縁部を保持して、少なくとも２軸方向に沿って引っ張ることにより、樹脂基材シート４を平面状に張る工程である。
まず、図４（ａ）に示すように、昇降ステージ１５を駆動して、ステージ上面１５ａ上に固定された高精度平面部１６ａの高さ方向の位置を、各シート引っ張り機構１３の係止突起２２ｂの頂部より低い位置に設定する。
また、各シート引っ張り機構１３では、ステージ駆動部２１によって１軸ステージ２０を駆動し、各引っ張りプレート２２を平面板１６側の基準位置に移動させる。
そして、樹脂基材シート４を、樹脂基材シート４の外縁部が、各引っ張りプレート２２上にかかるように覆う。
このとき、樹脂基材シート４は、製造時の延伸方向をシート引っ張り機構１３の対向方向に合わせて配置する。例えば、図５に矢印Ｐで示される延伸方向をシート引っ張り機構１３Ｂ、１３Ｄが対向する方向に合わせ、同じく矢印Ｑで示される延伸方向をシート引っ張り機構１３Ａ、１３Ｃが対向する方向に合わせて配置する。
そして、押さえ面２２ａ上の樹脂基材シート４上に押さえマグネット１４を配置して、引っ張りプレート２２に吸引させ、樹脂基材シート４の外縁部を、引っ張りプレート２２と押さえマグネット１４とで挟持して、樹脂基材シート４の外縁部を保持する。
このとき、押さえマグネット１４は、幅Ｗの辺を平面板１６に向け、かつ対向する平面板１６の側部が幅Ｗ内に入るように配置する。また、互いに対向するシート引っ張り機構１３上では、各押さえマグネット１４の幅Ｗ方向の配置位置は互いに略揃えておくことが好ましい。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示すように、各シート引っ張り機構１３のステージ駆動部２１によって１軸ステージ２０を駆動して、引っ張りプレート２２を平面板１６から離れる方向に移動させて、樹脂基材シート４を引っ張る。そして、不図示の力センサにより、あらかじめ設定された引っ張り力が樹脂基材シート４に加わる位置で移動を停止させる。この位置は、接着工程終了まで変えないため、各クランプ部２３によって、各１軸ステージ２０の位置を固定してもよい。
このときの引っ張り力は、樹脂基材シート４の張力の大きさが次の平面形成部材押し当て工程によって加わる張力を含めてペリクル光学素子１の光学特性に影響を与えない程度の残留応力になるように、引っ張り方向における樹脂基材シート４の引っ張り弾性係数などを考慮して設定しておく。また、樹脂基材シート４の中央部に発生する張力は、できるだけ異方性が少なくなるようにすることが好ましい。
このようにして、樹脂基材シート４は、製造時の延伸方向である矢印Ｐ、Ｑの方向に沿って外周方向に引っ張られる。そして、平面板１６の上方において、４つの押さえ面２２ａの間で平面状に張られる。
【００３１】
本実施形態では、係止突起２２ｂに樹脂基材シート４を係止させた状態で、その外周側の外縁部を押さえマグネット１４によって固定している。そのため、例えば、押さえマグネット１４の配置位置がばらついても、樹脂基材シート４の中央部には、各係止突起２２ｂを通して水平方向の引っ張り力が作用し、樹脂基材シート４の中央部が正確な矩形状に張られる。
また、押さえマグネット１４により、幅Ｗにわたって樹脂基材シート４を保持するため、幅Ｗの間で略等分布荷重となる引っ張り力を作用させることができる。このため、樹脂基材シート４がほとんど波打ちしないようにすることができる。
【００３２】
次に、平面形成部材押し当て工程を行う。
本工程は、引っ張り工程によって張られた樹脂基材シート４の中央部に、平面板１６を高精度平面部１６ａ側で押し当てることにより、樹脂基材シート４を平面板１６の高精度平面部１６ａにならわせる工程である。
すなわち、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂基材シート４を張った状態で、昇降ステージ１５を上昇させ、高精度平面部１６ａを押さえ面２２ａの係止突起２２ｂの頂部よりｈだけ高い位置に移動させる（ただし、ｈ＞０）。
このとき、高精度平面部１６ａと樹脂基材シート４との間に気泡が取り残されないようにするために、昇降ステージ１５を低速で上昇させることが好ましい。樹脂基材シート４は、重力の作用を受けて中央部がごくわずかにたるんでいるため、高精度平面部１６ａの中央部から接触して徐々に外周側に接触していくが、昇降ステージ１５の移動速度が速いと樹脂基材シート４と高精度平面部１６ａとの間の空気圧が上昇して、樹脂基材シート４がわずかながら上方に膨らむため、高精度平面部１６ａが外周側から接触し中央部に気泡が取り残され易くなる。
【００３３】
高さｈは、高精度平面部１６ａに樹脂基材シート４がならって、隙間なく密着できるような押圧力が得られる高さであれば、樹脂基材シート４に発生する張力がペリクル光学素子１の光学特性に影響を与えない範囲で、適宜に設定することができる。
【００３４】
本工程によれば、引っ張り工程で平面状に張られた樹脂基材シート４を、高精度平面部１６ａ上で、高精度平面部１６ａの平面度と略同等の平面度に張ることができる。
【００３５】
次に、枠体押し付け工程を行う。
本工程は、平面形成部材押し当て工程によって高精度平面部１６ａ上に押し当てられた樹脂基材シート４の部分に対して、膜接着面２ａを対向させた状態で枠部材２を押し付ける工程である。
まず、図７（ａ）に示すように、膜接着面２ａが高精度平面部１６ａ上の樹脂基材シート４に当接するように、枠部材２を配置する。
本実施形態の場合、高精度平面部１６ａは、平面板１６の上面の全体に形成されているため、枠部材２は、平面板１６上のどこに配置してもよい。
ただし、平面板１６の上面の一部に高精度平面部１６ａが形成され、高精度平面部１６ａの配置に粗密があるような場合には、高精度平面部１６ａが密に配置されている部分に膜接着面２ａを配置する。
【００３６】
そして、図７（ｂ）に示すように、枠部材２の裏面部２ｃ上に錘部材２４を載置し、裏面部２ｃ上に均等な下向きの荷重を加える。
錘部材２４は、適宜の押し付け力が得られる質量を有する金属ブロックなどからなる部材である。本実施形態では、枠部材２の裏面部２ｃの外形より広い面積を有する押し付け面２４ａを有する直方体ブロックとしている。
これにより、膜接着面２ａが、高精度平面部１６ａ上に押し当てられた樹脂基材シート４に押し付けられる。このとき、仮に枠部材２に歪みがあったとしても、錘部材２４の押し付け力によって矯正される。
すなわち本工程によれば、錘部材２４によって、樹脂基材シート４および膜接着面２ａは、高精度平面部１６ａにならう状態に押し付けられる。
【００３７】
次に、接着工程を行う。
本工程は、枠体押し付け工程によって樹脂基材シート４に押し付けられた状態の枠部材２の外周部から接着剤を塗布して枠部材２を樹脂基材シート４に接着せしめる工程である。
本工程では、錘部材２４を枠部材２上に載置した状態で、先端に吐出ノズルなどを有する接着剤塗布機構２５を用いて、膜接着面２ａと樹脂基材シート４との当接部分の近傍に、枠部材２の外周側から、枠部材２の全周にわたって接着剤２６を塗布する。そして、接着剤２６が固化することで、樹脂基材シート４と枠部材２とが接着される。
接着し終えたら、錘部材２４を外し、シート引っ張り機構１３による引っ張り力を解除して、各押さえマグネット１４を取り外す。
接着剤２６の種類としては、膜接着面２ａと樹脂基材シート４と良好に接着することができれば、特に限定されない。本実施形態では、エポキシ樹脂系接着剤を採用している。
【００３８】
次に、薄膜シート切断工程を行う。
本工程は、接着工程によって枠部材２に接着された樹脂基材シート４を、枠部材２の外周部で切断する工程である。
すなわち、枠部材２および樹脂基材シート４を薄膜貼り付け装置１００から取り外し、適宜の切断装置によって、樹脂基材シート４を切断する。
【００３９】
このように、薄膜シート切断工程が終了したら、薄膜蒸着装置などを用いて、膜接着面２ａに接着された基材上に、ＡＲコート、ＨＭコートなどのコーティング処理を施す。これにより、ペリクル光学素子１が完成する。
【００４０】
このような本実施形態の薄膜の貼り付け方法を用いて製造されたペリクル光学素子１は、樹脂基材シート４、枠部材２が、平面板１６の高精度平面部１６ａにならった状態で、樹脂基材シート４が枠部材２に接着されるため、高精度平面部１６ａの平面度と略同等な面精度を有するペリクル光学素子１を容易に製造することができる。
また、膜接着面２ａが、樹脂基材シート４に押し付けられて、接着工程が行われるので、空間に張架された樹脂基材に枠体を押し付ける場合に比べて、膜接着面２ａと樹脂基材シート４との接触力、接触状態のばらつきが著しく低減され、枠部材２が歪んだり樹脂基材シート４が波打ったりしないようにすることができる。また、大きな隙間から枠部材２の枠内に接着剤２６が漏れ出すことによる接着不良を低減することができる。
したがって、ペリクル光学素子１の樹脂フィルム３の面精度不良を低減することができる。
【００４１】
次に、本実施形態の薄膜の貼り付け方法の第１変形例について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の第１変形例に用いる平面形成部材の一例および他例を示す模式的な斜視図である。
【００４２】
本変形例は、上記実施形態の薄膜貼り付け装置１００において、平面板１６に代えて、図８（ａ）に示す平面板１６Ａ（平面形成部材）、または図８（ｂ）に示す平面板１６Ｂ（平面形成部材）を用いる。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４３】
平面板１６Ａは、高精度平面部１６ａが形成された上面に、平面板１６Ａの側部に貫通する複数の溝部１６ｄが、碁盤目状に設けられたものである。溝部１６ｄは、側部に空気が流通できる溝であれば、断面形状は特に限定されない。
平面板１６に代えて、このような平面板１６Ａを用いることにより、平面形成部材押し当て工程において、樹脂基材シート４と高精度平面部１６ａとの間に挟まれる空気が溝部１６ｄに逃がされて平面板１６Ａの側部に放出される。そのため、平面形成部材押し当て工程で、高精度平面部１６ａと樹脂基材シート４との間に気泡が挟まれにくくなる。これにより昇降ステージ１５を迅速に移動させることができるので、製造効率を向上することができる。
また、接着工程後に、高精度平面部１６ａ上から樹脂基材シート４を取り外す際にも、溝部１６ｄから空気が流入し易いため、容易に取り外すことができる。
【００４４】
平面板１６Ｂは、高精度平面部１６ａが形成された上面に、平面板１６Ａの板厚方向に貫通する複数の孔部１６ｅが、正方格子状に設けられたものである。孔部１６ｅは、裏面側に空気が流通できる孔であれば、断面形状や貫通経路は特に限定されない。
平面板１６に代えて、このような平面板１６Ｂを用いることにより、平面形成部材押し当て工程において、樹脂基材シート４と高精度平面部１６ａとの間に挟まれる空気が孔部１６ｅに逃がされて平面板１６Ｂの裏面側に放出される。そのため、平面板１６Ａと同様に、平面形成部材押し当て工程で、高精度平面部１６ａと樹脂基材シート４との間に気泡が挟まれにくくなる。これにより昇降ステージ１５を迅速に移動させることができるので、製造効率を向上することができる。また、接着工程後に、樹脂基材シート４を取り外しやすくなる。
平面板１６Ｂは、孔部１６ｅの間に、連続する高精度平面部１６ａが形成されているので、膜接着面２ａは、このような連続する高精度平面部１６ａ上に重ねて配置することができる。
【００４５】
次に、本実施形態の薄膜の貼り付け方法の第２変形例について説明する。
図９は、本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の第２変形例に用いる枠体の一例を示す模式的な斜視図である。
【００４６】
本変形例は、上記実施形態の枠部材２に代えて、枠部材２００（枠体）を用いる。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４７】
枠部材２００は、図９に示すように、平面板１６の外形より外径が小さい円環状部材からなり、枠部材２の矩形状の枠内周面２ｂに代えて、円筒面状の枠内周面２００ｂを備える。また、膜接着面２ａ、裏面部２ｃは、平面視の形状がそれぞれ円環状である点を除いて枠部材２と同様であり、枠部材２００の材質も枠部材２と同様である。
【００４８】
枠部材２００は、枠体押し付け工程において、高精度平面部１６ａに押し当てられた樹脂基材シート４上に高精度平面部１６ａを覆う適宜の位置に配置し、錘部材２４を介して樹脂基材シート４に押し付けることができるので、上記実施形態とまったく同様にして、ペリクル面が円形のペリクル光学素子を製造することができる。
このように、枠部材２の形状は、上記実施形態のように矩形枠には限定されず、平面板１６上に配置できる適宜の形状を採用することができる。円環の他にも、楕円枠、三角形枠、多角形枠などの形状に変形して実施することができる。
【００４９】
次に、本実施形態の薄膜の貼り付け方法の第３変形例について説明する。
図１０は、本発明の実施形態に係る薄膜の貼り付け方法の第３変形例について説明する平面視の模式的な配置説明図である。
【００５０】
本変形例は、図１０に示すように、樹脂基材シート４０の製造時の延伸方向である矢印ｐ、ｑが、９０度と異なる角度で交差している場合に、それぞれの延伸方向が、枠部材２の対角線方向、もしくは対角線方向に近い方向となるように、枠部材２に貼り付ける場合の一例である。
この場合、上記実施形態と同様にして、平面板１６の外形線を矢印ｐ、ｑに沿う引っ張り方向であるＦｐ、Ｆｑに直交させると、平面板１６の幅が枠部材２の対角線の長さ以上にする必要があり、上記実施形態に比べて、平面板１６の高精度平面部１６ａの面積が大きくなる。このような平面板１６は、高精度平面部１６ａの加工に手間がかかり、製造コストも増大してしまう。
そこで、本変形例では、枠部材２の外形と平面板１６の外形とが平行となるように配置して、平面板１６が枠部材２と近い大きさを備えるようにし、引っ張り方向Ｆｐ、Ｆｑに対して、平面板１６の外形線が斜めに交差するように配置している。
このため、薄膜貼り付け装置１００の４つの引っ張りプレート２２に代えて、４つの引っ張りプレート２２０を用いる。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５１】
引っ張りプレート２２０は、平面視Ｌ字状の平板であり、Ｌ字の内側の角部が平面板１６の角部の外周部に沿うように配置され、各引っ張りプレート２２が、最も平面板１６に接近した場合（図１０の配置）に、平面板１６の外周部に平行な内周部を有する矩形孔が形成されるようになっている。
各引っ張りプレート２２０の平面板１６に対向する側の上面（図１０の紙面手前側）には、Ｌ字の内周に沿って、上方に突出される係止突起２２０ｂが形成されている。すなわち、各係止突起２２０ｂは、対向する平面板１６の矩形の外形線と平行に配置されている。
押さえマグネット１４は、特に図示しないが、係止突起２２０ｂの近傍で、樹脂基材シート４０を引っ張りプレート２２０上に保持することができれば、適宜の形状の磁石を採用することができる。例えば、Ｌ字状の磁石部材としてもよいし、矩形板状の磁石を複数用いてもよい。
また、特に図示しないが、各引っ張りプレート２２０の下部には上記実施形態と同様の１軸ステージ２０、ステージ駆動部２１、クランプ部２３等が、引っ張り方向Ｆｐ、Ｆｑが移動方向となるように設置されている。
【００５２】
本変形例によれば、引っ張り工程において、引っ張りプレート２２０を引っ張り方向Ｆｐ、Ｆｑに移動させると、各引っ張りプレート２２０の係止突起２２０ｂが、平面板１６の外形線と平行に移動する。これにより、樹脂基材シート４０は、製造時の延伸方向に沿って、係止突起２２０ｂで囲まれた矩形領域内で、平面状に張られる。したがって、上記実施形態と同様にして、枠部材２に対して樹脂基材シート４０を貼り付けることができる。
【００５３】
なお、上記の説明では、薄膜シートの製造時の延伸方向と、引っ張り工程における引っ張り方向とが一致された場合の例で説明したが、薄膜シートの波打ちや薄膜シート内の残留応力などが許容範囲であれば、製造時の延伸方向からずれた方向に引っ張ってもよい。    
【００５４】
また、上記の説明では、引っ張り工程において、薄膜シートの外縁部を平面形成部材の外形以上の範囲で保持した場合の例で説明したが、薄膜シートの波打ちや薄膜シート内の残留応力などが許容範囲であれば、平面形成部材の外形より狭い範囲で保持してもよい。
例えば、平面形成部材の外形線に沿って、複数の保持部で保持してもよい。この場合、保持部から、平面形成部材に向かうにつれて応力分布が緩和されて行くので、複数の保持部の間隔と平面形成部材までの距離とを適宜設定することによって、平面形成部材の外形線上における引っ張り応力分布を均等化することが可能となる。
【００５５】
また、上記の説明では、枠部材２の膜接着面２ａが平面の場合の例で説明したが、膜接着面２ａは、枠部材２の周方向に沿って、樹脂基材シート４に対して密着可能な平面部が形成されていればよく、このような平面部から、枠部材２の外周部側に延ばされ、外周部に向かうにつれて樹脂基材シート４から離間していく傾斜面部を備えていてもよい。この場合、樹脂基材シート４と傾斜面部との間のくさび状の空間によって、接着工程における接着剤の侵入がより容易となり、製造効率を向上することができる。
【００５６】
また、上記の第１変形例の説明では、平面形成部材の表面に、規則的に配置された溝部１６ｄ、孔部１６ｅが形成された場合の例で説明したが、これらの配置は規則的でなくてもよい。例えば、これらの配置位置を変えて、高精度平面部１６ａの分布の粗密を変えてもよい。
また、溝部や孔部の形状や大きさも場所によって変えてもよい。また、溝部および孔部の両方を備える平面形成部材としてもよい。
【００５７】
また、上記の説明では、薄膜シートの外縁部を、磁力で吸引される引っ張りプレート２２と押さえマグネット１４とで挟持して保持する場合の例で説明したが、押さえマグネット１４に代わる押さえ板を引っ張りプレート２２にネジ止めしたり、加圧ばねなどで付勢したりして挟持してもよい。
また、樹脂基材シート４を引っ張る引っ張り力に抗する保持力が得られれば、エア吸着を採用してもよい。例えば、引っ張りプレート２２の押さえ面２２ａにエア吸引孔を設けておき、樹脂基材シート４を押さえ面２２ａに載置してからエアを吸引し、樹脂基材シート４をエア吸着させることができる。
【００５８】
また、上記の説明では、各シート引っ張り機構１３が同一構成の場合の例で説明したが、例えば、対向方向ごとの引っ張り力の大きさや、樹脂基材シート４に対する保持力を変えるためにシート引っ張り機構１３ごとに構成部材の形状や寸法など変えた構成としてもよい。
【００５９】
また、上記の各実施形態に説明したすべての構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  ペリクル光学素子
２、２００  枠部材（枠体）
２ａ  膜接着面
３  樹脂フィルム（薄膜）
４、４０  樹脂基材シート（薄膜シート）
１３  フィルム引っ張り機構
１４  押さえマグネット
１６、１６Ａ、１６Ｂ  平面板（平面形成部材）
１６ａ  高精度平面部（平面部）
１６ｄ  溝部
１６ｅ  孔部
２２、２２０  引っ張りプレート
２２ａ  押さえ面
２２ｂ、２２０ｂ  係止突起
２４  錘部材
２５  接着剤塗布機構
１００  薄膜貼り付け装置
【図１】
2010217698.tif 000003
【図２】
2010217698.tif 000004
【図３】
2010217698.tif 000005
【図４】
2010217698.tif 000006
【図５】
2010217698.tif 000007
【図６】
2010217698.tif 000008
【図７】
2010217698.tif 000009
【図８】
2010217698.tif 000010
【図９】
2010217698.tif 000011
【図１０】
2010217698.tif 000012