(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの主面が平行となる位置に設けられている複数枚の光学素子と、
光を透過させることができ、隣接しあう前記光学素子の間に設けられ前記隣接する光学素子を接合する接着層と、
所定の一つの前記光学素子の主面に設けられている振動子と、
を備えており、
前記接着層が導電材料からなり、
前記接着層のヤング率が１ＧＰａ以上である
ことを特徴とする光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光学素子を組み合わせて機能する光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光学素子を組み合わせて機能する光学デバイスは、例えば、レンズ交換式のデジタルカメラに用いられているモジュールに組み込まれている。
このモジュールは、例えば、光学デバイスの一例である複屈折板と光学デバイスの一例である位相板とを組み合わせて構成されている。
光学デバイスの一例である位相板は、例えば、光学素子の複屈折を利用し、入射された光を常光成分と異常光成分に位相差を生じさせる波長板がある
ここで、波長板は、入射された光を常光成分と異常光成分との２成分に変換し９０°の位相差を生じさせる１／４波長板を例に説明する。
【０００３】
光学デバイスの一例である１／４波長板は、例えば、２つの光学素子から主に構成されている。また、１／４波長板は、それぞれの光学素子の主面が平行な状態に配置されている接合されている。
２つの光学素子は、例えば、水晶が用いられており、それぞれ所定の大きさに設けられた水晶板である。
従って、１／４波長板は、光学素子である水晶板の主面が平行となる様に配置されて接合されている。
ここで、１／４波長板の一方の主面は、一方の光学素子の露出側主面である。また、１／４波長板の他方の主面は、他方の光学素子の露出側主面である。つまり、１／４波長板の両主面は、最外に位置する光学素子の露出側主面である。
ここで、最外に位置する光学素子の露出側主面は、光学デバイスに最初に光が入射する面と最後に光が出射する面である。
光学デバイスの一例である１／４波長板は、一方の主面から他方の主面にかけて光を透過させることで、一方の主面で入射された光の常光成分と異常光成分に９０°の位相差を生じさせる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
光デバイスは、例えば、２つの光学素子が接着剤からなる接着層が設けられて接合されている。また、光デバイスは、両主面に反射防止膜が設けられている。
反射防止膜は、空気層から光学素子に光が進行する場合、又は、光学素子から空気層に光が進行する場合、光が主面で反射することを抑えるために設けられている。
接着層に用いられる接着剤は、光学素子と近似の屈折率となっている。このため、光学素子と接着剤からなる接着層との界面で光が屈折及び反射することがない（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
ここで、接着層に用いられる接着剤は、例えば、紫外線に反応し硬化する紫外線硬化樹脂や加熱により硬化する熱硬化性樹脂といった反応硬化性樹脂かからなっている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
レンズ交換式のデジタルカメラに光学デバイスが用いられた場合、このような光学デバイスは、光学デバイスの表面に異物が付着し撮影した映像に異物が写りこむなどの問題が生じている。
そこで、このような光学デバイスは、例えば、モジュールを振動させることで光学デバイスに付着した異物を除去している。つまり、このような光学デバイスは、モジュールが振動させられることで、所定の一つの光学素子が振動させられて、接着層を介して振動が伝播されて所定の他の一つの光学素子が振動させられた状態となり、異物が除去されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２７１９００号公報
【特許文献２】特開２００８−５１９９８号公報
【特許文献３】特開平１０−３９１２０号公報
【特許文献４】特開２００９−１７７７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の光学デバイスは、隣接しあう光学素子の間に接着剤からなる接着層が設けられて、隣接しあう光学素子が接合されている。また、従来の光学デバイスは、所定の一つの光学素子が振動させられる構造となっている。
このため、接着剤からなる接着層のヤング率が低い場合、従来の光学デバイスは、接着剤からなる接着層の内部で吸収されて、所定の光学素子で生じさせられた振動が所定の他の光学素子に伝播されない恐れがある。
つまり、従来の光学デバイスは、接着剤からなる接着層の内部で振動が吸収されるため所定の光学素子を振動させても所定の他の光学素子が振動させられない恐れがあり、所定の他の光学素子に付着した異物を除去することができない恐れがある。
【０００９】
また、従来の光学デバイスは、隣接しあう光学素子の間に接着剤からなる接着層が設けられて、隣接しあう光学素子が接合されている。
また、光学素子が水晶などの誘電体からなる場合、従来の光学素子は、帯電しやすくなっている。このため、モジュールを振動させた後に光学素子が帯電した場合、従来の光学デバイスは、除去した異物が、再び、付着する恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明では、振動が接着層の内部で吸収されにくく、付着した異物を除去することができ、再付着する異物の量を抑えることができる光学デバイス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】
【００１１】
前記課題を解決するため、それぞれの主面が平行となる位置に設けられている複数枚の光学素子と、光を透過させることができ、隣接しあう前記光学素子の間に設けられ前記隣接する光学素子を接合する接着層と、所定の一つの前記光学素子の主面に設けられている振動子と、を備えており、前記接着層が導電材料からなり、前記接着層のヤング率が１ＧＰａ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このような光学デバイスは、光を透過させることができる接着層が隣接しあう光学素子の間に設けられており、この接着層を介して隣接しあう光学素子が接合されている。また、このような光学デバイスは、振動子が所定の一つの光学素子に設けられている。また、このような光学デバイスは、接着層のヤング率が１ＧＰａ以上となっている。
つまり、このような光学デバイスは、隣接しあう光学素子の間にヤング率が１ＧＰａ以上の接着層が設けられているので、従来の光学デバイスと比較して振動が接着層の内部で吸収されにくい。このため、このような光学デバイスは、従来の光学デバイスと比較して、振動子により振動された所定の一つの光学素子の振動が所定の他の一つの光学素子へ伝播しやすくなっている。
従って、振動子によって所定の一つの光学素子を振動させた場合、このような光学デバイスは、従来の光学デバイスと比較して接着層での振動の吸収を抑えることができるので、振動子を振動させることで所定の他の光学素子を容易に振動させることができる。
【００１４】
また、このような光学デバイスは、接着層が導電材料からなっている。
このため、このような光学デバイスは、導電材料からなる接着層とグラウンドとを電気的に接続すると、接着層に接している光学素子をグラウンドと同電位とすることができる。
つまり、このような光学デバイスは、接着層とグラウンドとを電気的に接続し同電位とすることで、接着層と接している光学素子が帯電しないため、再び付着する異物の量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る光学デバイスの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光学デバイスの振動子の周波数とアドミタンスとの関係の一例を示す周波数特性図である。
【図３】従来の光学デバイスの振動子の周波数とアドミタンスとの関係の一例を示す周波数特性図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光学デバイスに設けられた接着層のヤング率と振動子のアドミタンス最大値との関係を示す相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施するための最良の形態について説明する。なお、各図面において、各構成要素の状態をわかりやすくするために誇張して図示している。
【００１７】
本発明の実施形態に係る光学デバイスについて説明する。
光学デバイスは、例えば、１／４波長板である。
光学デバイス１００は、図１に示すように、複数枚の光学素子１１０ａ，１１０ｂと接着層１３０と振動子１２０を備えている。また、光学デバイス１００は、最外に位置する光学素子１１０ａ，１１０ｂの露出側主面に反射防止膜Ｈが設けられている。
【００１８】
ここで、最外に位置する光学素子１１０ａ，１１０ｂの露出側主面は、光学デバイス１００に最初に光が入射する面と最後に光が出射する面である。
また、光学デバイス１００の一方の主面は、光学デバイス１００に最初に光が入射する面、つまり、最外に位置する光学素子１１０ｂの露出側主面である。
また、光学デバイス１００の他方の主面は、光学デバイス１００に最後に光が出射する面、つまり、最外に位置する光学素子１１０ａの露出側主面である。
【００１９】
光学素子１１０ａ，１１０ｂは、それぞれの主面が平行となる位置に設けられている。
【００２０】
反射防止膜Ｈは、光学素子１１０ｂと光学デバイス１００の一方の主面側の空気との界面で反射される光の量を抑えるために設けられている。また、反射防止膜Ｈは、光学素子１１０ａと光学デバイス１００の他方の主面側の空気との界面で反射される光の量を抑えるために設けられている。
【００２１】
振動子１２０は、振動を減衰させることなく伝播させることができる様に、例えば、硬化後のヤング率が１ＧＰａ以上の接着剤（図示せず）により、所定の一つの光学素子１１０ａであって、光学デバイス１００として用いる場合に光が透過しない位置に設けられている。
つまり、振動子１２０は、振動させられることで、所定の一つの光学素子１１０ａを振動させ、振動させられた所定の一つの光学素子１１０ａから接着層１３０の内部を振動が伝播して所定の他の一つの光学素子１１０ｂを振動させている。
【００２２】
硬化後のヤング率が１ＧＰａ未満の接着剤により振動子１２０が接着されて設けられている場合、振動子１２０の振動が所定の一つの光学素子１１０ａと間に存在する接着剤の内部で振動が吸収されてしまうため、所定の一つの光学素子１１０ａが振動しない恐れがある。
このため、振動子１２０は、所定の一つの光学素子１１０ａに硬化後のヤング率が１ＧＰａ以上の接着剤により固定されて、所定の一つの光学素子１１０ａに設けられる。
【００２３】
なお、ここでは、振動子１２０が所定の一つの光学素子１１０ａに設けられている場合について説明するが、所定の他の一つの光学素子１１０ｂに設けてもよい。
【００２４】
接着層１３０は、隣接しあう光学素子１１０ａ，１１０ｂの間に設けられ、隣接しあう光学素子１１０ａ，１１０ｂを接合している。
ここで、接着層１３０は、例えば、チタンが用いられている。
チタンからなる接着層１３０は、光を透過させることができる様に所定の厚みとなっている。
ここで、チタンからなる接着層１３０は、例えば、１ｎｍとなっており、光を透過させることができる。
【００２５】
また、接着層１３０は、ヤング率が１ＧＰａ以上となっている。
ここで、チタンからなる接着層１３０のヤング率は、例えば、１１５．７ＧＰａとなっている。
【００２６】
本発明の実施形態に係る光学デバイス１００に設けられている振動子１２０の周波数が１００ｋＨｚ〜１７５ｋＨｚ範囲での周波数特性を測定した。
図２は、本発明の実施形態に係る光学デバイスの振動子の周波数とアドミタンスとの関係の一例を示す周波数特性図である。図３は、従来の光学デバイスの振動子の周波数のアドミタンスとの関係の一例を示す周波数特性図である。
従って、図２及び図３は、横軸が周波数となっており、縦軸がアドミタンスとなっている。
ここで、アドミタンスは、インピーダンスの逆数、つまり、振動子１２０の抵抗値の逆数を示しており、アドミタンスが大きいほど振動子１２０の抵抗が小さく、アドミタンスが小さいほど振動子１２０の抵抗が大きくなっている。
【００２７】
図３に示すように、従来の光学デバイスのアドミタンスの最大値が０．００６３Ｓとなっている。また、図２に示すように、本発明の光学デバイス１００のアドミタンスの最大値が０．０１３Ｓとなっている。つまり、本発明の光学デバイス１００のアドミタンスの最大値が従来の光学デバイスのアドミタンスの最大値と比較して増加していることが分かる。
【００２８】
このような本発明の実施形態に係る光学デバイス１００は、所定の一つの光学素子１１０ａに振動子１２０が設けられ、ヤング率が１ＧＰａ以上の接着層１３０が設けられて所定の一つの光学素子１１０ａと所定の他の一つの光学素子１１０ｂが接合されている。このため、このような光学デバイス１００は、従来の光学デバイスと比較してヤング率が大きいので、接着層１３０内部で振動が吸収されず所定の他の一つの光学素子１１０ｂの影響を受けてアドミタンスの最大値が大きくなったと推測できる。つまり、このような本発明の実施形態に係る光学デバイス１００は、接着層１３０の内部で振動が吸収されていないため、振動子１２０が設けられていない所定の他の一つの光学素子１１０ｂを、従来の光学デバイスと比較して、振動させることができる。
【００２９】
次に、本発明の実施形態に係る光学デバイスに設けられた接着層のヤング率と振動子のアドミタンス最大値との関係を示す相関図を図４に示す。
ここで、図４に示すアドミタンス最大値は、例えば、周波数が１００ｋＨｚ〜１７５ｋＨｚでのアドミタンスの最大値としている。
【００３０】
接着層１３０のヤング率が１ＧＰａ未満の場合、例えば、従来の光学デバイスに接着剤からなる接着層を設けている場合、図４に示すように、アドミタンス最大値は０．０１０Ｓ未満となっている。
つまり、接着層１３０のヤング率が１ＧＰａ未満の場合、アドミタンス最大値が０．０１０Ｓ未満となっていることから、接着層１３０で振動が吸収されてしまい、所定の他の一つの光学素子１１０ｂを振動させることができず、所定の他の一つの光学素子１１０ｂに付着している異物を除去することができない恐れがある。
接着層１３０のヤング率が１ＧＰａ以上の場合、図４に示すように、アドミタンス最大値は、確実に０．０１０Ｓ以上となっている。
つまり、このような光学デバイス１００は、接着層１３０のヤング率が１ＧＰａ以上なので、アドミタンス最大値が０．０１０Ｓ以上となり、所定の他の一つの光学素子１１０ｂを振動させることができ、所定の他の一つの光学素子１１０ｂに付着している異物を除去することができる。
【００３１】
このような本発明の実施形態に係る光学デバイス１００は、光を透過させることができる接着層１３０が隣接しあう光学素子１１０ａ，１１０ｂの間に設けられており、この接着層１３０を介して隣接しあう光学素子１１０ａ，１１０ｂが接合されている。また、このような光学デバイス１００は、振動子１２０が所定の一つの光学素子１１０ａに設けられている。また、このような光学デバイス１００は、接着層１３０のヤング率が１ＧＰａ以上となっている。
つまり、このような光学デバイス１００は、隣接しあう光学素子１１０ａ，１１０ｂの間にヤング率が１ＧＰａ以上の接着層１３０が設けられているので、従来の光学デバイスと比較して振動が接着層１３０の内部で吸収されにくい。このため、このような光学デバイス１００は、従来の光学デバイスと比較して、振動子１２０により振動された所定の一つの光学素子１１０ａの振動が所定の他の一つの光学素子１１０ｂへ伝播しやすくなっている。
従って、振動子１２０によって所定の一つの光学素子１１０ａを振動させた場合、このような光学デバイス１００は、従来の光学デバイスと比較して接着層１３０での振動の吸収を抑えることができるので、振動子１２０を振動させることで所定の他の光学素子１１０ｂを容易に振動させることができる。
【００３２】
また、このような本発明の実施形態に係る光学デバイス１００は、接着層１３０が導電材料からなっている。
このため、このような光学デバイス１００は、導電材料からなる接着層１３０とグラウンドとを電気的に接続すると、接着層１３０に接している光学素子１１０ａ，１１０ｂをグラウンドと同電位とすることができる。
つまり、このような光学デバイス１００は、接着層１３０とグラウンドとを電気的に接続し同電位とすることで、接着層１３０と接している光学素子１１０ａ，１１０ｂが帯電しないため、再び付着する異物の量を抑えることができる。
【００３３】
なお、光学素子が水晶からなる場合について説明しているが、光学素子としての機能を備えていれば、例えば、ガラスであってもよい。
【００３４】
なお、光学素子が２つ設けられている場合について説明しているが、複数の光学素子であれば、例えば、３つや４つであってもよい。
【００３５】
なお、光学デバイスが１／４波長板の場合について説明したが、複数枚の光学素子を組み合わせた光学デバイスであれば、例えば、１／２波長板やローパスフィルタであってもよい。
【００３６】
なお、接着層がチタンからなる場合について説明しているが、光を透過させることができ、かつ、隣接しあう光学素子を接合することができ、ヤング率が１ＧＰａ以上であれば、例えば、シリコン、タンタル、クロム、銅のいずれか一つから選択し用いてもよい。なお、このとき、接着層は光を透過することができる所定の厚みとなっている。
【００３７】
なお、接着層がシリコン、チタン、タンタル、クロム、銅のいずれか一つから選択されている場合について説明しているが、隣接しあう光学素子を接合することができ、硬化後のヤング率が１ＧＰａ以上であれば、例えば、接着剤を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１００  光学デバイス
１１０ａ，１１０ｂ  光学素子
１２０  振動子
１３０  接着層
Ｈ  反射防止膜
【図１】
0005468402.tif 000002
【図２】
0005468402.tif 000003
【図３】
0005468402.tif 000004
【図４】
0005468402.tif 000005