(57)【要約】      （修正有）【課題】第１光学部品と第２光学部品とが平行に接合された光分岐プリズムを提供する。【解決手段】第１光学部品と、前記第１光学部品と接着剤４０で接合された第２光学部品と、前記第１光学部品と前記第２光学部品との間に設けられた光学膜３０と、を含み、前記光学膜３０は、前記第１光学部品の第１部分と前記第２光学部品の第２部分とに接し、前記接着剤４０は、前記第１光学部品の第３部分と前記第２光学部品の第４部分との間に設けられている、光分岐プリズム１００。【選択図】図１
2018106123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光学部品と、
前記第１光学部品と接着剤で接合された第２光学部品と、
前記第１光学部品と前記第２光学部品との間に設けられた光学膜と、
を含み、
前記光学膜は、前記第１光学部品の第１部分と前記第２光学部品の第２部分とに接し、
前記接着剤は、前記第１光学部品の第３部分と前記第２光学部品の第４部分との間に設けられている、光分岐プリズム。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１光学部品は、前記第２光学部品側の第１面を有し、
前記第３部分の前記第１面には、第１凹部が設けられ、
前記第１面の垂線方向からみて、前記第１凹部と前記接着剤とは、重なっている、光分岐プリズム。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１光学部品は、
前記第１面と接続された第２面と、
前記第１面と接続され、前記第２面と反対側の第３面と、
を有し、
前記第１凹部の第１開口は、前記第２面に設けられ、
前記第１凹部の第２開口は、前記第３面に設けられている、光分岐プリズム。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１開口の面積と前記第２開口の面積とは、同じである、光分岐プリズム。
【請求項５】
請求項３において、
前記第１開口から前記第２開口に向けて、前記第１凹部の断面積は、徐々に大きくなる、光分岐プリズム。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれか１項において、
前記第１光学部品には、前記第１凹部を挟んで、第２凹部および第３凹部が設けられている、光分岐プリズム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記第１部分および前記第２部分に磁場計測用のレーザー光が通過するよう構成されている、光分岐プリズム。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光分岐プリズムを含む、磁場計測装置。
【請求項９】
第１光学膜と接している第１部分を有する第１光学部品を準備する工程と、
第２光学部品を準備する工程と、
前記第１光学部品および前記第２光学部品の少なくとも一方に、接着剤を塗布する工程と、
前記第１光学膜と前記第２光学部品の第２部分とが接し、前記第１光学部品の第３部分と前記第２光学部品の第４部分との間に前記接着剤が位置するように、前記第１光学部品と前記第２光学部品とを積層させる工程と、
前記接着剤にエネルギー付与して、前記接着剤を硬化させる工程と、
を含む、光分岐プリズムの製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１光学部品を準備する工程では、
前記積層させる工程において前記第２光学部品側の面となる第１面を有し、前記第３部分の前記第１面に第１凹部が設けられた前記第１光学部品を準備し、
前記積層させる工程では、
前記第１面の垂線方向からみて、前記第１凹部と前記接着剤とが重なるように、前記第１光学部品と前記第２光学部品とを積層させる、光分岐プリズムの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第１光学部品を準備する工程では、
前記第１凹部を挟む第２凹部および第３凹部が設けられている前記第１光学部品を準備する、光分岐プリズムの製造方法。
【請求項１２】
第１光学膜と接している第１部分を有する第１光学部品を準備する工程と、
第２光学部品を準備する工程と、
前記第１光学膜と前記第２光学部品の第２部分とが接し、前記第１光学部品の第３部分と前記第２光学部品の第４部分とが対向するように、前記第１光学部品と前記第２光学部品とを積層させる工程と、
前記第３部分と前記第４部分との間に、接着剤を注入する工程と、
前記接着剤にエネルギーを付与して、前記接着剤を硬化させる工程と、
を含む、光分岐プリズムの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記第１光学部品を準備する工程では、
前記積層させる工程において前記第２光学部品側の面となる第１面を有し、前記第３部分の前記第１面に凹部が設けられた前記第１光学部品を準備し
前記第１光学部品は、
前記第１面と接続された第２面と、
前記第１面と接続され、前記第２面と反対側の第３面と、
を有し、
前記凹部の第１開口は、前記第２面に設けられ、
前記凹部の第２開口は、前記第３面に設けられ、
前記接着剤を注入する工程では、
前記凹部内に前記接着剤を注入する、光分岐プリズムの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第１開口の断面積と前記第２開口の断面積とは、同じである、光分岐プリズムの製造方法。
【請求項１５】
請求項１３において、
前記凹部の断面積は、前記第１開口から前記第２開口に向けて、徐々に大きくなり、
前記接着剤を注入する工程では、
前記第２開口側から前記接着剤を注入する、光分岐プリズムの製造方法。
【請求項１６】
請求項９ないし１５のいずれか１項において、
第３光学部品を準備する工程を含み、
前記第１光学部品を準備する工程では、
前記第１光学膜と異なる第２光学膜と接し、前記第１光学膜と前記第２光学膜とによって挟まれた前記第１部分を有する前記第１光学部品を準備し、
前記積層させる工程では、
前記第１光学部品と前記第２光学部品との間に前記第１光学膜が位置し、前記第１光学部品と前記第３光学部品との間に前記第２光学膜が位置するように、前記第１光学部品、前記第２光学部品、および前記第３光学部品を積層させる、光分岐プリズムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光分岐プリズム、磁場計測装置、および光分岐プリズムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多チャンネルの光ポンピング方式の磁場計測装置においては、チャンネル数に応じた各々のガスセルに対し、レーザー光源からの直線偏光光を高精度に角度調整して照射する必要がある。レーザー光源からのレーザー光を、複数のガスセルに照射するために、光分岐プリズムが用いられている。このような光分岐プリズムは、ガラス基板等の光学部品を複数積層して形成される。
【０００３】
例えば特許文献１には、複数枚の平行平板状光学部品を、それぞれの間に光学薄膜と接着剤とが介在するように積層して積層接合体を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２２５７６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、上記のようにして形成された積層接合体では、接着剤の厚さのばらつきによって、光学部品を互いに平行に接合することができない場合がある。そのため、特許文献１には、積層接合体形成時に光学薄膜の間隔測定を行いながら積層接合を行うことで、高精度の寸法公差が要求される光学素子の製造が可能となることが記載されている。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、第１光学部品と第２光学部品とが平行に接合された光分岐プリズムを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記光分岐プリズムを含む磁場計測装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、第１光学部品と第２光学部品とを平行に接合することができる光分岐プリズムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光分岐プリズムは、
第１光学部品と、
前記第１光学部品と接着剤で接合された第２光学部品と、
前記第１光学部品と前記第２光学部品との間に設けられた光学膜と、
を含み、
前記光学膜は、前記第１光学部品の第１部分と前記第２光学部品の第２部分とに接し、
前記接着剤は、前記第１光学部品の第３部分と前記第２光学部品の第４部分との間に設けられている。
【０００８】
このような光分岐プリズムでは、第１光学部品の第１部分、および第２光学部品の第２部分が、接着剤を介さずに光学膜と接しているため、接着剤の厚さのばらつきを抑えることができる。したがって、このような光分岐プリズムでは、第１光学部品と第２光学部品とが平行に接合されていることができる。
【０００９】
本発明に係る光分岐プリズムにおいて、
前記第１光学部品は、前記第２光学部品側の第１面を有し、
前記第３部分の前記第１面には、第１凹部が設けられ、
前記第１面の垂線方向からみて、前記第１凹部と前記接着剤とは、重なっていてもよい。
【００１０】
このような光分岐プリズムでは、接着剤の量を確保しつつ（接合強度を確保しつつ）、第１部分および第２部分の体積を大きくすることができる。
【００１１】
本発明に係る光分岐プリズムにおいて、
前記第１光学部品は、
前記第１面と接続された第２面と、
前記第１面と接続され、前記第２面と反対側の第３面と、
を有し、
前記第１凹部の第１開口は、前記第２面に設けられ、
前記第１凹部の第２開口は、前記第３面に設けられていてもよい。
【００１２】
このような光分岐プリズムでは、第１光学部品および第２光学部品を積層した後に、第１凹部内に接着剤を注入することができる。
【００１３】
本発明に係る光分岐プリズムにおいて、
前記第１開口の面積と前記第２開口の面積とは、同じであってもよい。
【００１４】
このような光分岐プリズムでは、例えば、切削によって容易に第１凹部を形成することができる。
【００１５】
本発明に係る光分岐プリズムにおいて、
前記第１開口から前記第２開口に向けて、前記第１凹部の断面積は、徐々に大きくなってもよい。
【００１６】
このような光分岐プリズムでは、充填性よく、第１凹部に接着剤が注入されることができる。
【００１７】
本発明に係る光分岐プリズムにおいて、
前記第１光学部品には、前記第１凹部を挟んで、第２凹部および第３凹部が設けられていてもよい。
【００１８】
このような光分岐プリズムでは、第１光学部品および第２光学部品を積層する際に、第１凹部から接着剤が溢れたとしても、第２凹部および第３凹部によって接着剤をせき止めることができる。
【００１９】
本発明に係る光分岐プリズムにおいて、
前記第１部分および前記第２部分に磁場計測用のレーザー光が通過するよう構成されていてもよい。
【００２０】
このような光分岐プリズムでは、レーザー光が接着剤によって遮られることを抑制することができる。
【００２１】
本発明に係る磁場計測装置は、
本発明に係る光分岐プリズムを含む。
【００２２】
このような磁場計測装置では、本発明に係る分岐プリズムを含むため、正確な磁場検出が行うことができる。
【００２３】
本発明に係る光分岐プリズムの製造方法は、
第１光学膜と接している第１部分を有する第１光学部品を準備する工程と、
第２光学部品を準備する工程と、
前記第１光学部品および前記第２光学部品の少なくとも一方に、接着剤を塗布する工程と、
前記第１光学膜と前記第２光学部品の第２部分とが接し、前記第１光学部品の第３部分と前記第２光学部品の第４部分との間に前記接着剤が位置するように、前記第１光学部品と前記第２光学部品とを積層させる工程と、
前記接着剤にエネルギー付与して、前記接着剤を硬化させる工程と、
を含む。
【００２４】
このような光分岐プリズムの製造方法では、第１光学部品と第２光学部品とを平行に接合することができる。
【００２５】
本発明に係る光分岐プリズムの製造方法において、
前記第１光学部品を準備する工程では、
前記積層させる工程において前記第２光学部品側の面となる第１面を有し、前記第３部分の前記第１面に第１凹部が設けられた前記第１光学部品を準備し、
前記積層させる工程では、
前記第１面の垂線方向からみて、前記第１凹部と前記接着剤とが重なるように、前記第１光学部品と前記第２光学部品とを積層させてもよい。
【００２６】
このような光分岐プリズムの製造方法では、接着剤の量を確保しつつ、第１部分および第２部分の体積を大きくすることができる。
【００２７】
本発明に係る光分岐プリズムの製造方法において、
前記第１光学部品を準備する工程では、
前記第１凹部を挟む第２凹部および第３凹部が設けられている前記第１光学部品を準備してもよい。
【００２８】
このような光分岐プリズムの製造方法では、第１光学部品および第２光学部品を積層する際に、第１凹部から接着剤が溢れたとしても、第２凹部および第３凹部によって接着剤をせき止めることができる。
【００２９】
本発明に係る光分岐プリズムの製造方法は、
第１光学膜と接している第１部分を有する第１光学部品を準備する工程と、
第２光学部品を準備する工程と、
前記第１光学膜と前記第２光学部品の第２部分とが接し、前記第１光学部品の第３部分と前記第２光学部品の第４部分とが対向するように、前記第１光学部品と前記第２光学部品とを積層させる工程と、
前記第３部分と前記第４部分との間に、接着剤を注入する工程と、
前記接着剤にエネルギーを付与して、前記接着剤を硬化させる工程と、
を含む。
【００３０】
このような光分岐プリズムの製造方法では、第１光学部品と第２光学部品とを平行に接合することができる。
【００３１】
本発明に係る光分岐プリズムの製造方法において、
前記第１光学部品を準備する工程では、
前記積層させる工程において前記第２光学部品側の面となる第１面を有し、前記第３部分の前記第１面に凹部が設けられた前記第１光学部品を準備し
前記第１光学部品は、
前記第１面と接続された第２面と、
前記第１面と接続され、前記第２面と反対側の第３面と、
を有し、
前記凹部の第１開口は、前記第２面に設けられ、
前記凹部の第２開口は、前記第３面に設けられ、
前記接着剤を注入する工程では、
前記凹部内に前記接着剤を注入してもよい。
【００３２】
このような光分岐プリズムの製造方法では、第１光学部品および第２光学部品を積層した後に、凹部内に接着剤を注入することができる。
【００３３】
本発明に係る光分岐プリズムの製造方法において、
前記第１開口の断面積と前記第２開口の断面積とは、同じであってもよい。
【００３４】
このような光分岐プリズムの製造方法では、例えば、切削によって容易に凹部を形成することができる。
【００３５】
本発明に係る光分岐プリズムの製造方法において、
前記凹部の断面積は、前記第１開口から前記第２開口に向けて、徐々に大きくなり、
前記接着剤を注入する工程では、
前記第２開口側から前記接着剤を注入してもよい。
【００３６】
このような光分岐プリズムの製造方法では、充填性よく、凹部に接着剤を注入することができる。
【００３７】
本発明に係る光分岐プリズムの製造方法において、
第３光学部品を準備する工程を含み、
前記第１光学部品を準備する工程では、
前記第１光学膜と異なる第２光学膜と接し、前記第１光学膜と前記第２光学膜とによって挟まれた前記第１部分を有する前記第１光学部品を準備し、
前記積層させる工程では、
前記第１光学部品と前記第２光学部品との間に前記第１光学膜が位置し、前記第１光学部品と前記第３光学部品との間に前記第２光学膜が位置するように、前記第１光学部品、前記第２光学部品、および前記第３光学部品を積層させてもよい。
【００３８】
このような光分岐プリズムの製造方法では、第１光学部品が光学膜の応力によって反ることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す図。
【図２】第１実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す断面図。
【図４】第１実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す斜視図。
【図５】第１実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す斜視図。
【図６】第１実施形態に係る光分岐プリズムの製造方法を説明するためのフローチャート。
【図７】第１実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す斜視図。
【図８】第１実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す図。
【図９】第１実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す図。
【図１０】第１実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す斜視図。
【図１１】第１実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す図。
【図１２】第１実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す図。
【図１３】第１実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す図。
【図１４】第１実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す図。
【図１５】第１実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す図。
【図１６】第１実施形態の変形例に係る光分岐プリズムを模式的に示す図。
【図１７】第２実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す図。
【図１８】第２実施形態に係る光分岐プリズムの製造方法を説明するためのフローチャート。
【図１９】第２実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す斜視図。
【図２０】第２実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す図。
【図２１】第３実施形態に係る光分岐プリズムを模式的に示す図。
【図２２】第３実施形態に係る光分岐プリズムの製造工程を模式的に示す図。
【図２３】第４実施形態に係る磁場計測装置の構成例を示す概略側面図
【図２４】第４実施形態に係る磁場計測装置の磁気センサーユニットの構造を示す模式図。
【図２５】第４実施形態に係る磁場計測装置の磁気センサーユニットの構造を示す模式図。
【図２６】第４実施形態に係る磁場計測装置の処理装置の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００４１】
１．  第１実施形態
１．１．  光分岐プリズム
まず、第１実施形態に係る光分岐プリズムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る光分岐プリズム１００を模式的に示す図である。図２は、第１実施形態に係る光分岐プリズム１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、第１実施形態に係る光分岐プリズム１００を模式的に示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、第１実施形態に係る光分岐プリズム１００を模式的に示す斜視図である。なお、図１〜図４および以下に示す図５，１２，１３，１５〜１７，２１，２３〜２５では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００４２】
光分岐プリズム１００は、図１〜図４に示すように、複数の光学部品１０と、基部２０と、光学膜３０，３２，３４と、を含む。
【００４３】
光分岐プリズム１００は、複数の光学部品１０および基部２０を積層させて構成されている。複数の光学部品１０の数は、特に限定されないが、図示の例では、光学部品１０は、４つ設けられている。４つの光学部品１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、この順で、−Ｘ軸方向側から＋Ｘ軸方向側に配列されている。隣り合う光学部品１０のうち、一方の光学部品１０と他方の光学部品１０とは、接着剤４０で接合されている。基部２０は、光学部品１０ｄの＋Ｘ軸方向側に積層されている。光学部品１０ｄと基部２０とは、接着剤
４０で接合されている。
【００４４】
光学部品１０は、例えば、光（レーザー光）を透過可能なガラス基板などである。基部２０は、レーザー光を透過可能なガラス基板などであってもよいし、レーザー光を透過しないセラミック基板や半導体基板などであってもよい。
【００４５】
光学部品１０は、面１１と、面１１と反対側の面１２と、を有している。面１１，１２は、互いに平行な面である。図示の例では、面１１，１２は、Ｘ軸およびＹ軸を含むＸＹ平面と平行な面である。面１１は、面１２よりも−Ｚ軸方向側に位置している。
【００４６】
光学部品１０は、面１１，１２と接続された面１３および面１４を有している。図示の例では、面１３は、光学部品１０の−Ｘ軸方向側の面である。面１４は、光学部品１０の＋Ｘ軸方向側の面である。光学部品１０ａの面１３は、面１１に直交している。光学部品１０ａの面１４、および光学部品１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの面１３，１４は、面１１に対して、例えば４０°以上５０°以下の角度で傾斜しており、図示の例では、４５°の角度で傾斜している。光学部品１０ａの面１４、および光学部品１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの面１３，１４は、互いに平行な面である。基部２０は、面２１と、面２２と、を有している。面２１は、光学部品１０ｄの面１４と平行な面である。面２２は、面１１，１２と直交する面である。
【００４７】
光学部品１０は、膜挟持部１６と、接合部１８と、を有している。膜挟持部１６および接合部１８の数は、特に限定されないが、図示の例では、膜挟持部１６は、４つ設けられ、接合部１８は、３つ設けられている。膜挟持部１６および接合部１８は、Ｙ軸方向に交互に設けられている。
【００４８】
隣り合う光学部品１０において、一方の光学部品１０の膜挟持部１６と、他方の光学部品１０の膜挟持部１６と、の間には、接着剤４０が設けられていない。隣り合う光学部品１０において、一方の光学部品１０の膜挟持部１６と、他方の光学部品１０の膜挟持部１６とは、光学膜３０と接している。図示の例では、膜挟持部１６は、Ｘ軸方向からみて、接着剤４０と重なっている部分である。膜挟持部１６は、光学膜３０と接し、隣り合う光学部品１０において、光学膜３０を挟んでいる部分である。膜挟持部１６は、光学部品１０において、例えば、レーザー光が通過する部分である。すなわち、光分岐プリズム１００は、膜挟持部１６にレーザー光（例えば、磁場計測用のレーザー光）が通過するように構成されている。
【００４９】
隣り合う光学部品１０において、一方の光学部品１０の接合部１８と、他方の光学部品１０の接合部１８とは、接着剤４０を挟んでいる。隣り合う光学部品１０において、一方の光学部品１０の接合部１８と、他方の光学部品１０の接合部１８とは、接着剤４０によって、光学膜３０を介して接合されている。接合部１８は、Ｘ軸方向からみて、接着剤４０と重なっている領域である。
【００５０】
接合部１８の面１４には、凹部１９が設けられている。例えば、隣り合う光学部品１０において、一方の第１光学部品１０（例えば光学部品１０ｂ）は、他方の第２光学部品１０（例えば光学部品１０ｃ）側の面（第１面）１４を有し、接合部（第３部分）１８には、凹部（第１凹部）１９が設けられている。凹部１９内には、接着剤４０が設けられている。図５は、凹部１９近傍を説明するための斜視図である。面１４の垂線Ｐ方向からみて（例えば、Ｘ軸およびＺ軸と４５°で交わり、Ｙ軸と直交する軸方向からみて）、凹部１９と接着剤４０とは、重なっている。面１４の垂線Ｐ方向からみて、凹部１９の形状は、例えば、長方形である。
【００５１】
凹部１９の第１開口１９ａは、面（第２面）１１に設けられている。凹部１９の第２開口１９ｂは、面（第３面）１２に設けられている。すなわち、凹部１９は、光学部品１０の面１１から面１２まで貫通している。開口１９ａ，１９ｂの形状は、例えば、長方形である。第１開口１９ａの面積と第２開口１９ｂの面積とは、例えば、同じである。図示の例では、第１開口１９ａから第２開口１９ｂに向けて、凹部１９の断面積（例えばＸＹ平面と平行な面における面積）は、変化しない。凹部１９の深さは、例えば、０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。凹部１９の幅（Ｙ軸方向の大きさ）は、例えば、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００５２】
光学膜３０は、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の光学部品１０と、他方の光学部品１０と、の間に設けられている。光学膜３０は、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の第１光学部品１０（例えば光学部品１０ｂ）の膜挟持部（第１部分）１６と、他方の第２光学部品１０（例えば光学部品１０ｃ）の膜挟持部（第２部分）１６と、に接している。
【００５３】
図示の例では、光学膜３０は、光学部品１０ａと光学部品１０ｂとの間に設けられ、該光学膜３０は、光学部品１０ａの膜挟持部１６と光学部品１０ｂの膜挟持部１６とに接している。さらに、光学膜３０は、光学部品１０ｂと光学部品１０ｃとの間に設けられ、該光学膜３０は、光学部品１０ｂの膜挟持部１６と光学部品１０ｃの膜挟持部１６とに接している。さらに、光学膜３０は、光学部品１０ｃと光学部品１０ｄとの間に設けられ、該光学膜３０は、光学部品１０ｃの膜挟持部１６と光学部品１０ｄの膜挟持部１６とに接している。
【００５４】
光学膜３０は、光学部品１０ａ，１０ｂ，１０ｃの膜挟持部１６の面１４、および光学部品１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの膜挟持部１６の面１３を覆って設けられている。
【００５５】
光学膜３０は、例えば、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の光学部品の接合部１８と、他方の光学部品の接合部１８と、の間にも設けられている。光学膜３０は、例えば、凹部１９内にも設けられている。
【００５６】
なお、図示はしないが、光学膜３０は、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の光学部品１０の接合部１８と、他方の光学部品１０の接合部１８と、の間に設けられていなくてもよい。すなわち、光学膜３０は、凹部１９内に設けられていなくてもよい。ただし、この場合は、光学膜３０の切れ目から光学膜３０と光学部品１０との間に、水分が浸入する可能性がある。したがって、水分の浸入を考慮すると、光学膜３０は、図１に示すように、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の光学部品１０の接合部１８と、他方の光学部品１０の接合部１８と、の間にも設けられていた方がよい。
【００５７】
光学膜３０は、ハーフミラーとして機能するハーフミラー膜である。図示の例では、＋Ｘ軸方向に進行するレーザー光Ｌは、光学膜３０において反射されて−Ｚ軸方向に進行するレーザー光と、光学膜３０を通過して＋Ｘ軸方向に進行するレーザー光と、に分岐される。
【００５８】
光学膜３２は、光学部品１０ｄと基部２０との間に設けられている。光学膜３２は、光学部品１０ｄの膜挟持部１６と接している。光学膜３２は、光学部品１０ｄの膜挟持部１６の面１４を覆って設けられている。光学膜３２は、ミラーとして機能するミラー膜（反射膜）である。図示の例では、３つの光学膜３０通過して＋Ｘ軸方向に進行するレーザー光Ｌは、光学膜３２において１００％（ほぼ１００％）反射されて−Ｚ軸方向に進行する。
【００５９】
光学膜３４は、光学部品１０ａの面１３を覆って設けられている。光学膜３４は、レーザー光Ｌの反射を防止する反射防止膜である。レーザー光Ｌは、光学膜３４から光分岐プリズム１００に入射する。
【００６０】
光学膜３０，３２，３４の厚さ（膜厚）は、例えば、１ｎｍ以上４μｍ以下である。光学膜３０，３２は、例えば、誘電体膜、金属膜などである。光学膜３４は、例えば、誘電体膜である。光学膜３０，３２，３４が誘電体膜である場合、光学膜３０，３２，３４は、例えば、ＳｉＯ２層、Ｔａ２Ｏ５層、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ２層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層や、これらの多層膜などである。
【００６１】
光分岐プリズム１００は、光分岐プリズム１００に入射されたレーザー光Ｌを、分岐することができる。図示の例では、＋Ｘ軸方向に進行する１本のレーザー光Ｌは、光学膜３０，３２によって、−Ｚ軸方向に進行する４本のレーザー光に分岐される。図１に示しように、光分岐プリズム１００に４本のレーザー光を入射させると、光分岐プリズム１００は、１６本のレーザー光を射出することができる。光分岐プリズム１００から射出される複数のレーザー光は、互いに平行な方向に進行する。光分岐プリズム１００から射出される複数のレーザー光は、光学膜３０，３２の反射率を調整することにより、同じ光強度を有することができる。また、光学部品１０の大きさを調整することにより、光分岐プリズム１００は、マトリクス状に、複数のレーザー光を射出することができる。
【００６２】
接着剤４０は、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の第１光学部品１０（例えば光学部品１０ｂ）の接合部（第３部分）１８と、他方の第２光学部品１０（例えば光学部品１０ｃ）の接合部（第４部分）１８と、の間に設けられている。図示の例では、接着剤４０は、光学部品１０ａの接合部１８と光学部品１０ｂの接合部１８との間、光学部品１０ｂの接合部１８と光学部品１０ｃの接合部１８との間、光学部品１０ｃの接合部１８と光学部品１０ｄの接合部１８との間、および光学部品１０ｄの接合部１８と基部２０との間に設けられている。接着剤４０は、凹部１９内に設けられている。
【００６３】
接着剤４０は、隣り合う光学部品１０を接合している。具体的には、接着剤４０は、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の光学部品１０の接合部１８と、他方の光学部品１０の接合部１８とを、光学膜３０を介して接合している。さらに、接着剤４０は、光学部品１０ｄの接合部１８と基部２０とを、光学膜３２を介して接合している。
【００６４】
接着剤４０は、エネルギーが付与されることによって硬化して、隣り合う光学部品１０を接合することができる接着剤である。接着剤４０は、例えば、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤、熱硬化型接着剤などである。接着剤４０の粘度は、例えば、５ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下である。例えば、接着剤４０の粘度が低い場合は、凹部１９の深さを０．００５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とし、接着剤４０の粘度が高い場合は、凹部１９の深さを０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下としてもよい。
【００６５】
光分岐プリズム１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６６】
光分岐プリズム１００では、光学膜３０は、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の第１光学部品１０の膜挟持部（第１部分）１６と、他方の第２光学部品１０の膜挟持部（第２部分）１６と、に接し、接着剤４０は、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の第１光学部品１０の接合部（第３部分）１８と、他方の第２光学部品１０の接合部（第４部分）１８と、の間に設けられている。ここで、接着剤は、例えば数μｍの厚さのばらつきを有する。しかし、光分岐プリズム１００では、第１光学部品１０の膜挟持部１６、および第２光学部品１０の膜挟持部１６が、接着剤４０を介さずに光学膜３０と接しているため、接着剤４０の厚さのばらつきを抑えることができる。したがって、光分岐プリズム１００
では、第１光学部品１０と第２光学部品１０とが平行に（例えば、光学部品１０ｃの面１４と光学部品１０ｄの面１３とが平行に）接合されていることができる。よって、光分岐プリズム１００では、光分岐プリズム１００から射出される複数のレーザー光を、同じ方向に進行させることができる。
【００６７】
仮に、光学部品１０ｃの面１４と光学部品１０ｄの面１３とが平行に接合されていないとすると、例えば、光学部品１０ｄの面１３は、レーザー光Ｌの進行方向に対して４５°傾斜していたとしても、光学部品１０ｃの面１３，１４は、レーザー光Ｌの進行方向に対して４５°ではない角度で傾斜する。そのため、光学部品１０ｃの面１３を覆う光学膜３０において反射されたレーザー光の進行方向と、光学部品１０ｄの面１３を覆う光学膜３０において反射されたレーザー光の進行方向とは、異なる方向となってしまう。
【００６８】
第１実施形態に係る光分岐プリズム１００は、上記のような問題を回避することができる。
【００６９】
光分岐プリズム１００では、隣り合う光学部品１０のうちの、一方の第１光学部品１０は、他方の第２光学部品１０側の面１４を有し、第１光学部品１０の接合部（第３部分）１８の面１４には、凹部１９が設けられ、面１４の垂線Ｐ方向からみて、凹部１９と接着剤４０とは、重なっている。そのため、光分岐プリズム１００では、接着剤４０の量を確保しつつ（接合強度を確保しつつ）、膜挟持部１６の体積を（接合部１８の体積に対する膜挟持部１６の体積の割合を）大きくすることができる。
【００７０】
光分岐プリズム１００では、凹部１９の第１開口１９ａは、面１１に設けられ、凹部１９の第２開口１９ｂは、面１２に設けられている。そのため、光分岐プリズム１００では、例えば、複数の光学部品１０を積層した後に、凹部１９内に接着剤４０を注入することができる。
【００７１】
光分岐プリズム１００では、第１開口１９ａの面積と第２開口１９ｂの面積とは、同じである。そのため、光分岐プリズム１００では、例えば、垂線Ｐ方向からみて、凹部１９の形状を長方形とすることができ、切削によって容易に凹部１９を形成することができる。
【００７２】
光分岐プリズム１００では、膜挟持部１６に磁場計測用のレーザー光Ｌが通過するよう構成されている。光分岐プリズム１００では、レーザー光Ｌが接着剤４０によって遮られることを抑制することができる。
【００７３】
１．２．  光分岐プリズムの製造方法
次に、第１実施形態に係る光分岐プリズム１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態に係る光分岐プリズム１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図７は、本実施形態に係る光分岐プリズム１００の製造工程を模式的に示す斜視図である。図８および図９は、本実施形態に係る光分岐プリズム１００の製造工程を模式的に示す図である。図１０は、本実施形態に係る光分岐プリズム１００の製造工程を模式的に示す斜視図である。図１１は、本実施形態に係る光分岐プリズム１００の製造工程を模式的に示す図であって、図１０の矢印ＸＩ方向から見た図である。なお、便宜上、図１０では、凹部１９および光学膜３０，３２，３４の図示を省略している。
【００７４】
図７に示すように、光学膜３０と接している膜挟持部１６と、凹部１９が設けられた接合部１８と、を有する光学部品１１０を複数準備する（ステップＳ１１）。光学部品１１０は、後述する積層体１０１を切断する工程（ステップＳ１５）において切断されて、光
学部品１０となる部材である。
【００７５】
具体的には、図８に示すように、光学部品１０ａとなる光学部品１１０ａと、光学部品１０ｂとなる光学部品１１０ｂと、光学部品１０ｃとなる光学部品１１０ｃと、光学部品１０ｄとなる光学部品１１０ｄと、を準備する。
【００７６】
光学部品１１０は、直方体に凹部１９が設けられた形状を有している。光学部品１１０は、例えば、面精度が１μｍ以下で、平行度が２μｍ以上３μｍ以下のガラス基板に、凹部１９を形成することによって形成される。光学部品１１０は、面１１ａと、面１１ａと反対側の面１２ａと、面１１ａと面１２ａとを接続する面１３，１４と、を有している。
【００７７】
凹部１９は、光学部品１１０の接合部１８の面１４に設けられている。例えば、後述する複数の光学部品１１０を積層する工程（ステップＳ１３）において、光学部品１１０ｂは、光学部品１１０ｃ側の面となる面１４を有し、接合部（第３部分）１８には、凹部（第１凹部）１９が設けられている。
【００７８】
凹部１９の開口（第１開口）１９ｃは、面（第２面）１１ａに設けられている。凹部１９の開口（第２開口）１９ｄは、面（第３面）１２ａに設けられている。すなわち、凹部１９は、光学部品１０の面１１ａから面１２ａまで貫通している。開口１９ｃ，１９ｄの形状は、例えば、長方形である。第１開口１９ｃの面積と第２開口１９ｄの面積とは、例えば、同じである。例えば、第１開口１９ｃから第２開口１９ｄに向けて、凹部１９の断面積は、変化しない。図示の例では、凹部１９の断面形状は、四角形であるが、特に限定されず、三角形でもよいし、底面が湾曲していてもよい。なお、上述の例では、凹部１９が光学部品の面１１ａと面１２ａの間を貫通する例としたが、これに限らず、凹部１９は光学部品の面１１ａと面１２ａとの間を貫通しなくても良い。例えば、面１１ａおよび面１２ａのうちいずれか一方の面（例えば面１１ａ）に一方の開口が形成され、複数の光学部品が積層された状態で露出する面、例えば図１０の面１４に他方の開口が形成されていてもよい。
【００７９】
光学膜３０は、光学部品１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの面１４に設けられている。光学膜３０は、例えば、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法などによって形成される。凹部１９は、例えば、切削、エッチングなどによって形成される。
【００８０】
さらに、光学部品１１０ｂの面１４には、光学膜３２が設けられている。光学部品１１０ａの面１３には、光学膜３４が設けられている。光学膜３２，３４は、例えば、光学膜３０と同じ方法で形成される。さらに、後述する積層体１０１を切断する工程（ステップＳ１５）において切断されて、基部２０となる基部１２０を準備する。
【００８１】
図９に示すように、光学部品１１０に接着剤４０を塗布する（ステップＳ１２）。図示の例では、光学膜３０を介して、光学部品１１０に接着剤４０を塗布する。接着剤４０は、例えば、凹部１９内に塗布される。接着剤４０を塗布する方法は、特に限定されない。
【００８２】
図１０および図１１に示すように、複数の光学部品１１０および基部１２０を積層させる（ステップＳ１３）。これにより、積層体１０１を形成する。具体的には、隣り合う光学部品１１０において、一方の第１光学部品１１０（例えば光学部品１１０ｂ）の膜挟持部（第１部分）１６と、他方の第２光学部品１１０（例えば光学部品１１０ｃ）の膜挟持部（第２部分）１６とが接し、第１光学部品１１０の接合部（第３部分）１８と、第２光学部品１１０の接合部（第４部分）１８と、の間に接着剤４０が位置するように、複数の光学部品１１０および基部１２０を積層させる。本工程では、面１４の垂線Ｐ方向（図５
参照）からみて、凹部１９と接着剤とが重なるように、複数の光学部品１１０を積層される。
【００８３】
次に、接着剤４０にエネルギーを付与して、接着剤４０を硬化させる（ステップＳ１４）。これにより、隣り合う光学部品１１０において、一方の光学部品１１０と他方の光学部品１１０とを接合させることができる。さらに、光学部品１１０ｄと基部１２０とを接合させることができる。例えば、接着剤４０が紫外線硬化型接着剤の場合は、接着剤４０に紫外線を照射して、接着剤４０を硬化させる。接着剤４０が熱硬化型接着剤の場合は、接着剤４０を加熱して、接着剤４０を硬化させる。本工程は、光学部品１１０に、光学部品１１０の積層方向の荷重をかけて行われてもよい。
【００８４】
次に、図１０に示すように、積層体１０１を特定の角度で平板状に切断する（ステップＳ１５）。これにより、光分岐プリズム１００を形成する。積層体１０１を切断することにより、光分岐プリズム１００は、面１１，１２を有する。次に、光分岐プリズム１００の光学部品１０ａの面１３および基部２０の面２２が、面１１，１２に直交するように光分岐プリズム１００を切断する。
【００８５】
以上の工程により、光分岐プリズム１００を製造することができる。
【００８６】
光分岐プリズム１００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【００８７】
光分岐プリズム１００の製造方法では、隣り合う光学部品１１０において、一方の第１光学部品１１０の膜挟持部（第１部分）１６と、他方の第２光学部品１１０の膜挟持部（第２部分）１６とが接し、第１光学部品１１０の接合部（第３部分）１８と、第２光学部品１１０の接合部（第４部分）１８と、の間に接着剤４０が位置するように、第１光学部品１１０と第２光学部品１１０とを積層させる。そのため、光分岐プリズム１００の製造方法では、第１光学部品１１０と第２光学部品１１０とを平行に（第１光学部品１０の面１４と第２光学部品１０の面１３とを平行に）接合することができる。光分岐プリズム１００の製造方法では、積層体１０１の形成時に、光学膜３０の間隔測定を行わなくても、第１光学部品１１０と第２光学部品１１０とを平行に接合することができる。
【００８８】
なお、上記では、凹部１９は、光学部品１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの接合部１８の面１４に設けられている例について説明したが、凹部１９は、図１２に示すように、光学部品１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの接合部１８の面１３にも設けられていてもよい。
【００８９】
また、図１３に示すように、凹部１９は、光学部品１０の接合部１８の面１４には設けられておらず、光学部品１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの接合部１８の面１３に設けられていてもよい。この場合は、図１４に示すように、面１３に凹部１９が設けられ、面１４に光学膜３０が設けられた光学部品１１０を複数準備する。
【００９０】
また、上記では、４本のレーザー光Ｌが入射する例について説明したが、図１５に示すように、１本のレーザー光Ｌが光分岐プリズム１００に入射してもよい。
【００９１】
１．３．  光分岐プリズムの変形例
次に、第１実施形態の変形例に係る光分岐プリズムについて、図面を参照しながら説明する。図１６は、第１実施形態の変形例に係る光分岐プリズム２００を模式的に示す図であって、凹部１９近傍を示す図である。
【００９２】
以下、第１実施形態の変形例に係る光分岐プリズム２００において、上述した第１実施形態に係る光分岐プリズム１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の
符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９３】
光分岐プリズム２００では、図１６に示すように、凹部（第１凹部）１９を挟む凹部（第２凹部）２０９および凹部（第３凹部）２１９が設けられている点において、上述した光分岐プリズム１００と異なる。
【００９４】
凹部２０９，２１９は、例えば、凹部１９と同様に、面１１から面１２まで設けられている。凹部２０９，２１９は、光学部品１０の凹部形成部２１８に設けられている。光分岐プリズム２００では、凹部形成部２１８に挟まれた膜挟持部１６を、レーザー光Ｌが通過する。図示の例では、接着剤４０は、凹部２０９，２１９内に設けられていないが、設けられていてもよい。光分岐プリズム２００の製造方法では、凹部２０９，２１９が設けられた光学部品１１０を準備する。
【００９５】
光分岐プリズム２００では、凹部１９を挟む凹部２０９および凹部２１９が設けられている。そのため、光分岐プリズム２００では、光学部品１０となる光学部品１１０を積層する際に、凹部１９から接着剤４０が溢れたとしても、凹部２０９，２１９によって接着剤４０をせき止めることができる。したがって、光分岐プリズム２００では、凹部形成部２１８に挟まれた膜挟持部１６の面１４に、凹部１９から溢れた接着剤４０が接触することを抑制することができる。
【００９６】
２．  第２実施形態
２．１．  光分岐プリズム
次に、第２実施形態に係る光分岐プリズムについて、図面を参照しながら説明する。図１７は、第２実施形態に係る光分岐プリズム３００を模式的に示す斜視図であって、凹部１９近傍を示す図である。
【００９７】
以下、第２実施形態に係る光分岐プリズム３００において、上述した第１実施形態に係る光分岐プリズム１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９８】
上述した光分岐プリズム１００では、図５に示すように、開口１９ａから開口１９ｂに向けて、凹部１９の断面積は同じであった。これに対し、光分岐プリズム２００では、図１７に示すように、凹部１９の断面積は、開口１９ａから開口１９ｂに向けて、徐々に大きくなる。図示の例では、垂線Ｐ方向からみて、凹部１９の形状は、テーパー形状である。
【００９９】
２．２．  光分岐プリズムの製造方法
次に、第２実施形態に係る光分岐プリズム３００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１８は、第２実施形態に係る光分岐プリズム３００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図１９は、本実施形態に係る光分岐プリズム３００の製造工程を模式的に示す斜視図である。図２０は、本実施形態に係る光分岐プリズム３００の製造工程を模式的に示す図であって、図１１と同じ方向からみた図である。
【０１００】
以下、第２実施形態に係る光分岐プリズム３００の製造方法において、第１実施形態に係る光分岐プリズム１００の製造方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略または簡略化する。
【０１０１】
光分岐プリズム１００の製造方法では、図６に示すように、接着剤４０を塗布した後に、複数の光学部品１１０を積層した。これに対し、光分岐プリズム１００の製造方法では、図１８に示すように、複数の光学部品１１０を積層した後に、接着剤４０を注入する。
【０１０２】
具体的には、光分岐プリズム３００の製造方法では、まず、図１９に示すように、光学膜３０と接している膜挟持部１６と、凹部１９が設けられた接合部１８と、を有する光学部品１１０を複数準備する（ステップＳ２１）。凹部１９の断面積は、第１開口１９ｃから第２開口１９ｄに向けて、徐々に大きくなる。
【０１０３】
次に、図２０に示すように、複数の光学部品１１０を積層する（ステップＳ２２）。具体的には、隣り合う光学部品１１０のうち、一方の第１光学部品１１０（例えば光学部品１１０ｂ）の膜挟持部（第１部分）１６と、他方の第２光学部品（例えば光学部品１１０ｃ）の膜挟持部（第２部分）１６とが光学膜３０と接し、第１光学部品１１０の接合部（第３部分）１８と、第２光学部品１１０の接合部（第４部分）１８とが対向するように、複数の光学部品１１０を積層させる。これにより、積層体１０１を形成することができる。
【０１０４】
次に、第１光学部品１１０の接合部（第３部分）１８と、第２光学部品１１０の接合部（第４部分）１８と、の間に接着剤４０を注入する（ステップＳ２３）。具体的には、凹部１９内に接着剤４０を注入する。本工程では、凹部１９の開口１９ｄ側から開口１９ｃに向けて、接着剤４０を注入する。
【０１０５】
次に、接着剤４０にエネルギーを付与して、接着剤４０を硬化させる（ステップＳ２４）。
【０１０６】
次に、積層体１０１を特定の角度で平板状に切断する（ステップＳ２５）。
【０１０７】
以上の工程により、光分岐プリズム３００を製造することができる。
【０１０８】
光分岐プリズム３００の製造方法では、凹部１９の断面積は、第１開口１９ｃから第２開口１９ｄに向けて、徐々に大きくなり、接着剤４０を注入する工程では、第２開口１９ｄ側から接着剤４０を注入する。そのため、光分岐プリズム３００では、充填性よく、凹部１９に接着剤４０を注入することができる。
【０１０９】
なお、例えば光分岐プリズム１００のように、第１開口１９ａの面積と第２開口１９ｂの面積とが同じ場合でも、光学部品１１０を積層した後に、接着剤４０を注入してもよい。
【０１１０】
３．  第３実施形態
３．１．  光分岐プリズム
次に、第３実施形態に係る光分岐プリズムについて、図面を参照しながら説明する。図２１は、第３実施形態に係る光分岐プリズム４００を模式的に示す図である。
【０１１１】
以下、第３実施形態に係る光分岐プリズム４００において、上述した第１実施形態に係る光分岐プリズム１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１２】
上述した光分岐プリズム１００では、図１に示すように、複数の光学部品１０の全てに、凹部１９が設けられていた。具体的には、光学部品１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに、凹部１９が設けられていた。
【０１１３】
これに対し、光分岐プリズム４００では、図２１に示すように、光学部品１０ｂ，１０ｄには、凹部１９が設けられ、光学部品１０ａ，１０ｃには、凹部１９が設けられていな
い。光学部品１０ｂ，１０ｄでは、接合部１８の面１３，１４の両面に凹部１９が設けられている。
【０１１４】
３．２．  光分岐プリズムの製造方法
次に、第３実施形態に係る光分岐プリズム４００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図２２は、本実施形態に係る光分岐プリズム４００の製造工程を模式的に示す斜視図である。
【０１１５】
以下、第３実施形態に係る光分岐プリズム４００の製造方法において、第１実施形態に係る光分岐プリズム１００の製造方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略または簡略化する。
【０１１６】
上述した光分岐プリズム１００の製造方法では、光学部品１１０を複数準備する工程において、光学膜３０と接している光学部品１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、および光学膜３２と接している光学部品１１０ｄを準備した。
【０１１７】
これに対し、光分岐プリズム４００の製造方法では、図２２に示すように、２つの光学膜３０（３０ａ，３０ｂ）と接している光学部品１１０ｂと、光学膜３０，３２と接している光学部品１１０ｄと、光学膜３４と接している光学部品１１０ａと、を準備する。
【０１１８】
具体的には、光分岐プリズム４００の製造方法では、光学部品１１０を複数準備する工程において、光学膜（第１光学膜）３０ａ、および光学膜３０ａと異なる光学膜（第２光学膜）３０ｂと接し、光学膜３０ａと光学膜３０ｂとによって挟まれた膜挟持部１６を有する光学部品１１０ｂを準備する。光学部品１１０ｂでは、面１３に光学膜３０ａが設けられ、面１４に光学膜３０ｂが設けられている。さらに、光学膜３０と光学膜３２とによって挟まれた膜挟持部１６を有する光学部品１１０ｄを準備する。光学部品１１０ｄでは、面１３に光学膜３０が設けられ、面１４に光学膜３２が設けられている。
【０１１９】
積層させる工程では、第１光学部品１１０（光学部品１１０ｂ）と第２光学部品１１０（光学部品１１０ａ）との間に光学膜３０ａが位置し、光学部品１１０ｂと第３光学部品１１０（光学部品１１０ｃ）との間に光学膜３０ｂが位置するように、複数の光学部品１１０を積層させる。さらに、光学部品１１０ｃと光学部品１１０ｄとの間に光学膜３０が位置するように、複数の光学部品１１０を積層させる。
【０１２０】
光分岐プリズム４００の製造方法では、光学膜３０ａと光学膜３０ｂとによって挟まれた膜挟持部１６を有する光学部品１１０ｂを準備する。そのため、光学部品１１０ｂが光学膜３０の応力によって反ることを抑制することができる。例えば光学部品の一方側にのみ光学膜３０が形成されている場合には、光学膜の応力によって光学部品が反り、隣り合う光学部品を平行に接合させることが困難になる場合がある。なお、上述の製造方法では、図２２に図示された通り、光学膜３０ａおよび光学膜３０ｂが第１光学部品１１０（光学部品１１０ｂ）を挟み、光学膜３０ａおよび光学膜３０ｂが第２光学部品１１０（光学部品１１０ａ）を挟む例として説明したが、光学膜３０ａおよび光学膜３０ｂが挟む対象が、光学部品１１０ａまたは光学部品１１０ｂのように、表面に凹凸のある形状でなく、例えば、光学部品１１０ｃのように平板状の光学部品でもよい。
【０１２１】
４．  第４実施形態
４．１．  磁場計測装置の構成
次に、第４実施形態に係る磁場計測装置５００について、図面を参照しながら説明する。磁場計測装置５００は、本発明に係る光分岐プリズムを含む。以下では、本発明に係る光分岐プリズムとして光分岐プリズム１００を含む磁場計測装置５００について説明する
。
【０１２２】
図２３は、第４実施形態に係る磁場計測装置５００の構成例を示す概略側面図である。図２３に示すように、本実施形態の磁場計測装置５００は、計測対象物としての被検体（生体）５０９の心臓から発せられる心磁場や被検体（生体）５０９の脳から発せられる脳磁場等を計測する装置である。図２３に示すように、磁場計測装置５００は、図示しない第１磁気センサー５１１（図２４〜図２６参照）を備えた磁気センサーユニット５１０と、第２磁気センサー５３０と、図示しない処理装置５０２（図２６参照）と、土台５０３と、テーブル５０４と、磁気シールド装置５０６と、を備えている。
【０１２３】
磁気センサーユニット５１０が備える第１磁気センサー５１１は、計測対象となる心磁場や脳磁場等の微弱な磁場（計測対象の磁場）を計測するためのセンサーであり、心磁計や脳磁計等として使用される。第２磁気センサー５３０は、外部磁場（磁気ノイズ）等の環境磁場を計測するためのセンサーである。第１磁気センサー５１１および第２磁気センサー５３０としては、光ポンピング式磁気センサー、ＳＱＵＩＤ式磁気センサー、フラックスゲート磁気センサー、ＭＩセンサー、ホール素子等を用いることができる。
【０１２４】
磁場計測装置５００の高さ方向（図２３における上下方向）をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向は鉛直方向である。土台５０３、テーブル５０４の上面が延在する方向をＸ軸方向およびＹ軸方向とする。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向であり、Ｘ軸方向とＹ軸方向とは直交する方向である。横たわった状態の被検体５０９の身長方向（図２３における左右方向）をＸ軸方向とする。
【０１２５】
土台５０３は磁気シールド装置５０６（本体部５０６ａ）の内側の底面上に配置され、本体部５０６ａの外側にまで、Ｘ軸方向（被検体５０９の移動可能方向）に沿って延在している。テーブル５０４は、Ｘ軸方向テーブル５０４ａと、Ｚ軸方向テーブル５０４ｂと、Ｙ軸方向テーブル５０４ｃと、を有している。土台５０３上には、Ｘ軸方向直動機構５０３ａによりＸ軸方向に沿って移動するＸ軸方向テーブル５０４ａが設置されている。Ｘ軸方向テーブル５０４ａの上には、図示しない昇降装置によりＺ軸方向に沿って昇降するＺ軸方向テーブル５０４ｂが設置されている。Ｚ軸方向テーブル５０４ｂの上には、図示しないＹ軸方向直動機構によりレール上をＹ軸方向に沿って移動するＹ軸方向テーブル５０４ｃが設置されている。
【０１２６】
磁気シールド装置５０６は、開口部５０６ｃを有する角筒状の本体部５０６ａを備えている。本体部５０６ａの内部は空洞となっており、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を通る面（ＹＺ断面でＸ軸方向に直交した平面）の断面形状は概ね四角形になっている。心磁場を計測する際は、本体部５０６ａの内部に被検体５０９がテーブル５０４上に横たわった状態で収容される。本体部５０６ａはＸ軸方向に延在しており、これ自体でパッシブ磁気シールドとして機能する。
【０１２７】
磁気センサーユニット５１０および第２磁気センサー５３０は、磁気シールド装置５０６の本体部５０６ａの内部に配置されている。磁気シールド装置５０６は、地磁気等の外部磁場が、磁気センサーユニット５１０が配置された空間へ流入する事態を抑制している。すなわち、磁気シールド装置５０６により、磁気センサーユニット５１０が配置された空間は外部磁場に比べて著しく低磁場とされ、外部磁場の磁気センサーユニット５１０への影響が抑制されている。
【０１２８】
本体部５０６ａの開口部５０６ｃから＋Ｘ軸方向に土台５０３が突出している。磁気シールド装置５０６の大きさは、例えば、Ｘ軸方向の長さが約２００ｃｍ程度であり、開口部５０６ｃの一辺が９０ｃｍ程度である。そして、開口部５０６ｃから、磁気シールド装
置５０６内に、テーブル５０４に横たわった被検体５０９がテーブル５０４と共に土台５０３上をＸ軸方向に沿って移動して出入することができる。
【０１２９】
図示しない処理装置５０２は、磁気センサーユニット５１０が備える第１磁気センサー５１１からの電気信号と、第２磁気センサー５３０からの電気信号を受け取って、心磁場や脳磁場等の磁場を計測する装置である。処理装置５０２が発生する電気信号により磁場や残留磁場が発生して磁気センサーユニット５１０に検出されるとノイズとなる。そのため、処理装置５０２は、発生される磁場や残留する磁場が磁気センサーユニット５１０に到達し難くなるように、磁気シールド装置５０６の開口部５０６ｃから離れた場所に設置されているのが好ましい。
【０１３０】
磁気シールド装置５０６の本体部５０６ａは、比透磁率が例えば数千以上の強磁性体、または、高伝導率の導体によって形成される。強磁性体にはパーマロイ、フェライト、または鉄、クロムもしくはコバルト系のアモルファス等を用いることができる。高伝導率の導体には、例えば、アルミニウム等で、渦電流効果によって磁場低減効果を有するものを用いることができる。なお、強磁性体と高伝導率の導体とを交互に積層して本体部５０６ａを形成することも可能である。
【０１３１】
本体部５０６ａおよび土台５０３の＋Ｘ軸方向側および−Ｘ軸方向側の端には補正コイル（ヘルムホルツコイル）５０６ｂが設置されている。補正コイル５０６ｂの形状は枠状であり、本体部５０６ａを囲むように配置されている。補正コイル５０６ｂは、本体部５０６ａの内部空間へ流入する流入磁場を補正するためのコイルである。流入磁場は、外部磁場が開口部５０６ｃを通過して内部空間に入り込む磁場を指す。流入磁場は開口部５０６ｃに対してＸ軸方向で最も強くなる。補正コイル５０６ｂは、処理装置５０２から供給される電流により流入磁場をキャンセルするように磁界を発生させる。
【０１３２】
磁気センサーユニット５１０は、本体部５０６ａの天井に支持部材５０７を介して固定されている。磁気センサーユニット５１０は、Ｚ軸方向における磁場の強度成分を計測する。すなわち、磁気センサーユニット５１０が備える第１磁気センサー５１１のそれぞれの検出軸は、Ｚ軸方向を向いている。被検体５０９の心磁場を計測する際は、被検体５０９における計測位置である胸部５０９ａが磁気センサーユニット５１０と対向する位置になるようにＸ軸方向テーブル４ａおよびＹ軸方向テーブル４ｃを移動させ、胸部５０９ａが磁気センサーユニット５１０に接近するようにＺ軸方向テーブル５０４ｂを上昇させる。
【０１３３】
第２磁気センサー５３０は、磁気センサーユニット５１０の周囲に複数個配置されている。第２磁気センサー５３０のそれぞれは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、またはＺ軸方向における磁場の成分を計測する。すなわち、第２磁気センサー５３０のそれぞれの検出軸は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、またはＺ軸方向を向いている。
【０１３４】
４．２．  磁気センサーユニットの構成
図２４および図２５は、磁気センサーユニット５１０の構造を示す模式図である。詳しくは、図２４は磁気センサーユニット５１０の模式側面図であり、図２５は磁気センサーユニット５１０の模式平面図である。なお、図２４および図２５では、便宜上、光分岐プリズム１００を簡略化して図示している。
【０１３５】
図２５に示すように、磁気センサーユニット５１０には、レーザー光源５１８からレーザー光Ｌが供給される。レーザー光源５１８から発せられたレーザー光Ｌは光ファイバー５１９を通って磁気センサーユニット５１０に供給される。磁気センサーユニット５１０と光ファイバー５１９とは、光コネクター５２０を介して接続されている。
【０１３６】
レーザー光源５１８は、セシウムの吸収線に応じた波長のレーザー光Ｌを出力する。レーザー光Ｌの波長は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、Ｄ１線に相当する８９４ｎｍの波長に設定している。レーザー光源５１８はチューナブルレーザーであり、レーザー光源５１８から出力されるレーザー光Ｌは一定の光量を有する連続光である。
【０１３７】
光コネクター５２０を介して供給されたレーザー光Ｌは、−Ｙ軸方向に進行して偏光板５２１に入射する。偏光板５２１を通過したレーザー光Ｌは、直線偏光になっている。
【０１３８】
偏光板５２１から射出されたレーザー光Ｌは、光分岐プリズム１００（１００ａ）に入射する。光分岐プリズム１００ａは、図１５に示すように、１本のレーザー光Ｌが入射して、４本のレーザー光Ｌを射出する光分岐プリズムである。光分岐プリズム１００ａから射出されたレーザー光Ｌは、＋Ｘ軸方向に向けて進行する。
【０１３９】
光分岐プリズム１００ａから射出されたレーザー光Ｌは、光分岐プリズム１００（１００ｂ）に入射する。光分岐プリズム１００ｂは、図１および図２に示すように、４本のレーザー光Ｌが入射して、１６本のレーザー光Ｌを射出する光分岐プリズムである。光分岐プリズム１００ｂから射出されたレーザー光Ｌは、−Ｚ軸方向に向けて進行する。
【０１４０】
光分岐プリズム１００ｂの−Ｚ軸方向側には、レーザー光Ｌの各光路に、４行４列の１６個のガスセル５１２が設置されている。そして、１６本に分岐されたレーザー光Ｌは、ガスセル５１２を通過する。ガスセル５１２は、内部に空隙を有する箱であり、この空隙にはアルカリ金属のガスが封入されている。アルカリ金属は特に限定されず、カリウム、ルビジウムまたはセシウムを用いることができる。本実施形態では、例えばアルカリ金属にセシウムを用いている。
【０１４１】
各ガスセル５１２の−Ｚ方向側には、偏光分離器５１３が設置されている。偏光分離器５１３は、入射したレーザー光Ｌを、互いに直交する２つの偏光成分のレーザー光Ｌに分離する素子である。偏光分離器５１３には、例えば、ウォラストンプリズムまたは偏光ビームスプリッターを用いることができる。
【０１４２】
偏光分離器５１３の−Ｚ軸方向側には第１光検出器５１４が設置され、偏光分離器５１３の＋Ｘ方向側には第２光検出器５１５が設置されている。偏光分離器５１３を通過したレーザー光Ｌは第１光検出器５１４に入射し、偏光分離器５１３にて反射したレーザー光Ｌは第２光検出器５１５に入射する。第１光検出器５１４および第２光検出器５１５は、入射したレーザー光Ｌの光量に応じた電流を処理装置５０２に出力する。
【０１４３】
第１光検出器５１４および第２光検出器５１５が磁場を発生すると測定に影響を与える可能性があるので、第１光検出器５１４および第２光検出器５１５は非磁性の材料で構成されることが望ましい。磁気センサーユニット５１０は、Ｘ軸方向の両面およびＹ軸方向の両面に設置されたヒーター５１６を有している。ヒーター５１６は磁界を発生しない構造であることが好ましく、例えば、流路中に蒸気や熱風を通過させて加熱する方式のヒーターを用いることができる。ヒーターの代わりに、高周波電圧によりガスセル５１２を誘電加熱してもよい。
【０１４４】
磁気センサーユニット５１０は、被検体５０９（図２３参照）の−Ｚ軸方向側に配置される。被検体５０９が発する磁気ベクトルは、＋Ｚ軸方向側から磁気センサーユニット５１０に入る。磁気ベクトルは、光分岐プリズム１００ｂを通過し、ガスセル５１２を通過した後、偏光分離器５１３を通過して磁気センサーユニット５１０から出る。
【０１４５】
ガスセル５１２内のセシウムは、加熱されてガス状態になっている。そして、直線偏光になったレーザー光Ｌをセシウムガスに照射することにより、セシウム原子が励起され磁気モーメントの向きが揃えられる。この状態でガスセル５１２を磁気ベクトルが通過するとき、セシウム原子の磁気モーメントが磁気ベクトルの磁場により歳差運動する。この歳差運動をラーモア歳差運動と称する。
【０１４６】
ラーモア歳差運動の大きさは、磁気ベクトルの磁場の強さと正の相関を有している。ラーモア歳差運動は、レーザー光Ｌの偏向面を回転させる。ラーモア歳差運動の大きさとレーザー光Ｌの偏向面の回転角の変化量とは、正の相関を有する。したがって、磁場の強さとレーザー光Ｌの偏向面の回転角の変化量とは、正の相関を有している。
【０１４７】
偏光分離器５１３は、レーザー光Ｌを直交する２成分の直線偏光に分離する。そして、第１光検出器５１４および第２光検出器５１５は、直交する２成分の直線偏光の強さを検出する。これにより、第１光検出器５１４および第２光検出器５１５は、レーザー光Ｌの偏向面の回転角を検出することができる。そして、処理装置５０２は、レーザー光Ｌの偏向面の回転角の変化から、磁場を計算することができる。
【０１４８】
ガスセル５１２、偏光分離器５１３、第１光検出器５１４、および第２光検出器５１５により第１磁気センサー５１１が構成される。この第１磁気センサー５１１は、光ポンピング式磁気センサーや光ポンピング原子磁気センサーと称されるセンサーである。第１磁気センサー５１１の感度は、Ｚ軸方向において高く、Ｚ軸方向と直交する方向において低くなっている。図２５に示すように、例えば、磁気センサーユニット５１０には、第１磁気センサー５１１が４行４列の１６個配置されている。磁気センサーユニット５１０における第１磁気センサー５１１の個数および配置は特に限定されない。第１磁気センサー５１１は、３行以下でもよく５行以上でもよい。同様に第１磁気センサー５１１は、３列以下でもよく５列以上でもよい。第１磁気センサー５１１の個数が多い程空間分解能を高くすることができる。
【０１４９】
４．３．  第２磁気センサーの構成
磁気センサーユニット５１０が配置される計測対象空間は、磁気シールド装置５０６（図２３参照）により外部磁場の流入が抑制されているが、外部磁場の流入を皆無とすることは困難である。第２磁気センサー５３０は、磁気センサーユニット５１０が配置される計測対象空間における環境磁場（磁気ノイズ）を計測するためのものである。なお、第２磁気センサー５３０は、環境磁場（磁気ノイズ）とともに、計測対象の磁場（心磁場）を検知してもよい。
【０１５０】
第２磁気センサー５３０として用いるセンサーの種類は限定されないが、例えば、上述の第１磁気センサー５１１と同様の光ポンピング式磁気センサーを用いることができる。
【０１５１】
４．４．  処理装置の構成
図２６は、処理装置５０２の構成例を示す図である。図２６に示すように、処理装置５０２は、演算部５５０、記憶部５５２、操作部５５４、および表示部５５６を含んで構成されている。
【０１５２】
操作部５５４は、演算部５５０が行う処理に必要な情報（磁場の計測開始指示や計測条件等の各種指示等）を入力するためのものであり、例えば、ボタンスイッチやレバースイッチ、ダイヤルスイッチ等の各種スイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等であってもよい。
【０１５３】
表示部５５６は、演算部５５０の処理結果を文字、グラフ、表、アニメーション、その
他の画像として表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＥＬディスプレイ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｄｉｓｐｌａｙ）等であってもよい。
【０１５４】
なお、１つのタッチパネル型ディスプレイで操作部５５４と表示部５５６の機能を実現するようにしてもよい。
【０１５５】
記憶部５５２は、演算部５５０が各種の処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶するためのものであり、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の各種ＩＣメモリーやハードディスクやメモリーカードなどの記録媒体等により構成される。また、記憶部５５２は、演算部５５０の作業領域として用いられ、演算部５５０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。さらに、記憶部５５２は、演算部５５０の処理により生成されたデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記憶してもよい。
【０１５６】
演算部５５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のマイクロプロセッサーで実現され、上述した磁場計算処理等を行う。
【０１５７】
磁場計測装置５００は、光分岐プリズム１００を含む。光分岐プリズム１００では、光分岐プリズム１００から射出される複数のレーザー光を、同じ方向に進行させることができる。レーザー光の偏光は、例えば、光分岐プリズムによって反射される角度に依存する。そのため、磁場計測装置５００では、レーザー光源からの直線偏光光を高精度に角度調整してガスセルを照射することができる。したがって、磁場計測装置５００では、正確な磁場検出が行うことができる。
【０１５８】
本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。
【０１５９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１６０】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…光学部品、１１，１１ａ，１２，１２ａ，１３，１４…面、１６…膜挟持部、１８…接合部、１９…凹部、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ…開口、２０…基部、２１，２２…面、３０，３０ａ，３０ｂ，３２，３４…光学膜、４０…接着剤、１００，１００ａ，１００ｂ…光分岐プリズム、１０１…積層体、１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ…光学部品、１２０…基部、２００…光分岐プリズム、２０９…凹部、２１８…凹部形成部、２１９…凹部、３００，４００…光分岐プリズム、５００…磁場計測装置、５０２…処理装置、５０３…土台、５０３ａ…Ｘ軸方向直動機構、５０４ａ…Ｘ軸方向テーブル、５０４ｂ…Ｚ軸方向テーブル、５０４ｃ…Ｙ軸方向テーブル、５０６…磁気シールド装置、５０６ａ…本体部、５０６ｂ…補正コイル、５０６ｃ…開口部、５０７…支持部材、５０９…被検体、５０９ａ…胸部、５１０…磁気センサーユニット、５１１…第１磁気センサー、５１３…偏光分離器、５１４…第１光検出器、５１５…第２光検出器、５１６…ヒーター、５１８…レーザー光源、５１９…光ファイバー、５２０…光コネクター、５２１…偏光板、５３０…第２磁気センサー、５５０…演算部、５５２…記憶部、５５４…操作部、５５６…表示部
【図１】
2018106123.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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