(57)【要約】【課題】  複数の光学素子の光軸合わせや、ずれ調整などを正確に行うことができる光学素子の組立体および組立方法を提供する。【解決手段】  紫外線領域に用いる光学素子を保持装置で保持する光学素子の組立方法と組立体において、保持装置が互いに別体の第１および第２保持部材からなる。第１保持部材が、第1光学素子の外周面の第１部分を保持する。第２保持部材が、第１光学素子の外周面の第２部分と、第２光学素子の外周面とを保持する。第２保持部材と第２光学素子の外周面との間に接合材が設けられる。第２保持部材と第２光学素子の外周面との間に液状の接合材が注入され、その液状の接合材が固化する前に、第１および第２光学素子の光軸合わせや、ずれ調整などを行う。【選択図】図１
2007065187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線領域に用いる光学素子を保持装置で保持した光学素子組立体において、
保持装置が第１および第２保持部材からなり、これらの第１および第２保持部材が別体であり、
第１保持部材が、第1光学素子の外周面の第１部分を保持し、
第２保持部材が、第１光学素子の外周面の第２部分と、第２光学素子の外周面とを保持していることを特徴とする光学素子組立体。
【請求項２】
第２保持部材と第２光学素子の外周面との間に、シール剤が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学素子組立体。
【請求項３】
第２保持部材と第２光学素子の外周面との間に、第１および第２光学素子の光軸を合わせた後に固化しうる接合材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学素子組立体。
【請求項４】
接合材がフッ素系化合物からなることを特徴とする請求項３に記載の光学素子組立体。
【請求項５】
第１および第２光学素子間にオイルが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子組立体。
【請求項６】
第２保持部材の内周面と第２光学素子の外周面との間に設けられた接合材と同じ接合材が、第１および第２光学素子間にも設けられていることを特徴とする請求項３〜４のいずれか１項に記載の光学素子組立体。
【請求項７】
第２保持部材が円筒状部分とフランジ状部分からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子組立体。
【請求項８】
保持装置が互いに別体の第１および第２保持部材からなり、第１保持部材によって、第1光学素子の外周面の第１部分を保持し、第２保持部材の外周面と第２光学素子の外周面との間に接合材を設け、その接合材が固化する前に、第１及び第２光学素子の光軸を合わせて、そのあと、接合材を固化させて、第２保持部材によって、第１光学素子の外周面の第２部分と、第２光学素子の外周面とを保持することを特徴とする光学素子組立方法。
【請求項９】
接合材がフッ素系化合物からなることを特徴とする請求項８に記載の光学素子組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線領域に用いる光学素子を保持装置で保持する、光学素子の組立方法と組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紫外線領域に用いる複数の光学素子を１つの枠体で保持する光学素子保持装置が知られている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平６−２０１９６３号公報
【特許文献２】特開平７−１５１９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、１つの枠体で複数の光学素子を保持した場合、複数の光学素子の光軸合わせや、ずれ調整などが思うように正確にはできず、また効率よく作業を行うこともできなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、第１及び第２の光学素子の光軸合わせや、ずれ調整などを正確に行うことができる、光学素子の組立体および組立方法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】
【０００５】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【０００６】
（１）紫外線領域に用いる光学素子を保持装置で保持した光学素子組立体において、保持装置が第１および第２保持部材からなり、これらの第１および第２保持部材が別体であり、第１保持部材が、第1光学素子の外周面の第１部分を保持し、第２保持部材が、第１光学素子の外周面の第２部分と、第２光学素子の外周面とを保持していることを特徴とする光学素子組立体。
【０００７】
（２）第２保持部材と第２光学素子の外周面との間に、シール剤が設けられていることを特徴とする前述の光学素子組立体。
【０００８】
（３）第２保持部材と第２光学素子の外周面との間に、第１および第２光学素子の光軸を合わせた後に固化しうる接合材が設けられていることを特徴とする前述の光学素子組立体。
【０００９】
（４）接合材がフッ素系化合物からなることを特徴とする前述の光学素子組立体。
【００１０】
（５）第１および第２光学素子間にオイルが設けられていることを特徴とする前述の光学素子組立体。
【００１１】
（６）第２保持部材の内周面と第２光学素子の外周面との間に設けられた接合材と同じ接合材が、第１および第２光学素子間にも設けられていることを特徴とする前述の光学素子組立体。
【００１２】
（７）第２保持部材が円筒状部分とフランジ状部分からなることを特徴とする前述の光学素子組立体。
【００１３】
（８）保持装置が互いに別体の第１および第２保持部材からなり、第１保持部材によって、第1光学素子の外周面の第１部分を保持し、第２保持部材の外周面と第２光学素子の外周面との間に接合材を設け、その接合材が固化する前に、第１及び第２光学素子の光軸を合わせて、そのあと、接合材を固化させて、第２保持部材によって、第１光学素子の外周面の第２部分と、第２光学素子の外周面とを保持することを特徴とする光学素子組立方法。
【００１４】
（９）接合材がフッ素系化合物からなることを特徴とする前述の光学素子組立方法。
【発明の効果】
【００１５】
本願の請求項１に係る発明によれば、保持装置が互いに別体の第１および第２保持部材からなるので、第１及び第２の光学素子の光軸合わせや、ずれ調整などを容易に行うことができる。
【００１６】
また、本願の請求項３および８に係る発明によれば、第２保持部材の内周面と第２光学素子の外周面との間に設けた接合材が固化する前に、第１及び第２の光学素子の光軸合わせができるので、第１及び第２の光学素子の光軸合わせや、ずれ調整などを正確に行うことができる。
【発明を実施する最良の形態】
【００１７】
本発明は、紫外線領域に用いる光学素子を保持装置で保持した光学素子組立体を改良したものである。保持装置が第１および第２保持部材からなる。これらの第１および第２保持部材は、互いに別体である。第１保持部材が、第1光学素子の外周面の第１部分を保持し、第２保持部材が、第１光学素子の外周面の第２部分と、第２光学素子の外周面とを保持している。
【００１８】
第１光学素子の外周面の一部を、土台となる第１保持部材に対し、正確に軸調整した後に固定し、その後、第１光学素子の外周面の残り部分と、第２光学素子の外周面とを第２保持部材で保持する。
【００１９】
第２光学素子と第２保持部材との間には、フッ素オイルやシール剤を注入してもよいが、フッ素系化合物からなる接合材を注入するのが好ましい。このような特別な接合材（フッ素系化合物）によって接着固定をするまでに、光学素子の軸心合わせをすることができるからである。とくに、第２保持部材を分離することで、分解・再調整、分解に伴うオーバーホールも可能になるという効果が得られる。
【００２０】
第１光学素子と第２光学素子との間には、オイル（好ましくはフッ素オイル）を設けてもよいが、前述の接合材を設けるのが好ましい。
【００２１】
図１〜２は、本発明の1つの実施例に係る光学素子組立体の断面図である。
【００２２】
第１光学素子１は、例えば石英や蛍石などで形成されている、紫外線領域で用いられる凹レンズである。
【００２３】
第１光学素子１は、その外周面の軸心方向の３分の２程度にわたって第１部分１ａを有し、その第１部分１ａが、リング状の第１保持部材２の軸心方向の４分の３程度の第１部分２ａに保持されて固定されている。
【００２４】
また、第１光学素子１は、その外周面の軸心方向の３分の１程度にわたって第２部分１ｂを有する。この第１光学素子１の第２部分１ｂは、第１部分１ａよりも少し小径になっていて、環状の小さな段が形成されている。
【００２５】
第１保持部材２は、その内周面の軸心方向の４分の３程度にわたって第１部分２ａを有するとともに、その４分の１程度にわたって第２部分２ｂを有する。第１保持部材２の第２部分２ｂは、第１部分２ａよりも内径方向に突き出ており、その内端面で環状の小さな段を形成している。その第１保持部材２の第２部分２ｂの外端面で開口周縁に沿って第１切り欠き２ｃが形成されている。
【００２６】
第２保持部材４は、フランジ状部分５と円筒（リング）状部分６からなる一体構造体であり、その断面形状がＬ字状になっている。第１保持部材２の第１切り欠き２ｃの全体に密着するように第２保持部材４のフランジ状部分５を装入した状態で、接合材又は他の適当な固定手段（たとえば、ネジ止め等）によって、第２保持部材４が第１保持部材２に固定されている。
【００２７】
第１保持部材２の内周面の第２部分２ｂと第１光学素子１の外周面の第２部分１ｂとの間には、小さな隙間７が形成されている。この隙間７には、接合材が設けられている。
【００２８】
第２保持部材４の円筒（リング）状部分６の内周面と、第２光学素子３の外周面との間にも、小さな隙間８が形成されている。この隙間８にも、接合材が設けられている。
【００２９】
第１光学素子１の凹面１ｃと第２光学素子３の凸面との間にも、接合材が設けられている。
【００３０】
第１光学素子１の外周面と第１保持部材２の内周面との間、および第１光学素子１の外周面と第２保持部材４のフランジ状部分６との間にも、接合材が設けられている。
【００３１】
接合材は、すべての部分で同じものを使用してもよいし、互いに違ったものを使用してもよいが、好ましくは、フッ素オイル（フッ素グリース）とフッ素溶剤可溶性フッ素樹脂とのフッ素系化合物とする。
【００３２】
接合材の代りに、機械的固定手段（たとえばカシメ処理）によって第２保持部材４の円筒（リング）状部分６の内周面と、第２光学素子３の外周面とを固定することもできる。その場合、フッ素オイルを単独で使用したり、シール剤を使用するのが好ましい。
【００３３】
フッ素系オイルとしては、種々のものを使用できる。特に、次に示す例１〜３のフッ素グリースを用いることが好ましいが、本発明は、これらのものに限定されるわけではない。
【００３４】
例１
ダイキン工業製フッ素グリース（商品名  デムナムシリーズ）
【数１】
2007065187.tif 000003
【００３５】
例２
デュポン製フッ素グリース
【数２】
2007065187.tif 000004
【００３６】
例３
アウジモント製フッ素グリース（商品名  ＦＯＭＢＬＩＮＹ）
【数３】
2007065187.tif 000005
【００３７】
接合材のフッ素系化合物は、好ましくは、例１〜３のフッ素オイル（フッ素グリース）に対して、フッ素溶剤可溶性フッ素樹脂である旭硝子社製品ＣＹＴＯＰ（登録商標）を、５（ｇ）：９５（ｇ）ないし３０（ｇ）：７０（ｇ）の割合で混合して作る。あるいは、これらのフッ素オイル（フッ素グリース）に対して、同じくフッ素溶剤可溶性フッ素樹脂であるデュポン社製品ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００あるいはＡＦ１６００（あるいは、アルゴフロンＡＦ）を、２０（ｇ）：８０（ｇ）  ないし６０（ｇ）：４０（ｇ）の割合で混同して作ることもできる。
【００３８】
本発明による光学素子組立方法の３つの実施例を説明する。
【実施例１】
【００３９】
図３を参照して、光学素子の組立方法の実施例１を説明する。
【００４０】
図３（Ａ）に示すように、第１保持部材２の中の所定位置に第１光学素子１をセットする。
【００４１】
次に、図３（Ｂ）に示すように、第１光学素子１の凹面１ｃに適量のフッ素オイル１１を滴下する。このとき、塗布方法や他の方法を採用してもよい。
【００４２】
図３（Ｃ）に示すように、第２光学素子３の凸面を第１光学素子１の凹面１ｃに接合して、第１光学素子１と第２光学素子３とを貼り合わせる。このとき、第２光学素子３を第１光学素子３に対して一定の圧力を加える。そのあと、必要に応じて、第１光学素子１と第２光学素子３との端面に残っているオイルの拭き上げをする。
【００４３】
図３（Ｄ）に示すように、必要に応じて、第１光学素子１と第２光学素子３との外周面に液状のシール材１２を塗布する。
【００４４】
続いて、図３（Ｅ）に示すように、第２保持部材４を第１保持部材２や第２光学素子３に組み付ける。
【００４５】
しかるのち、液状の接合材を第２保持部材４と第２光学素子３との隙間８に注入する。
【００４６】
この液状の接合材は、約３時間で固化する。その固化の前に、第１光学素子１の光軸と第２光学素子３の光軸との軸合わせや、第２光学素子３のずれを調整し、第１光学素子１に対して、第２光学素子３を正確に位置決めして固定することができる。
【実施例２】
【００４７】
図３を参照して、光学素子の組立方法の実施例２を説明する。
【００４８】
図３（Ａ）に示すように、第１保持部材２（鏡筒）の中の所定位置に第１光学素子１（凹レンズ）をセットしてカシメ処理をする。たとえば、第１保持部材２（鏡筒）の端面を０．２ｍｍ程度の薄肉にしておき、第１光学素子１（凹レンズ）を第１保持部材２（鏡筒）に入れた後に、第１保持部材２（鏡筒）を旋盤等で回転させながら、レンズコバ角部分をへら状の冶具で押し当てて、第１光学素子１（凹レンズ）の面取り部分に沿って変形させて固定する。
【００４９】
次に、図３（Ｂ）に示すように、第１光学素子１の凹面１ｃに適量のフッ素オイル１１を滴下する。このとき、塗布方法や他の方法を採用してもよい。
【００５０】
図３（Ｃ）に示すように、第２光学素子３の凸面を第１光学素子１の凹面１ｃに接合して、第１光学素子１と第２光学素子３とを貼り合わせる。このとき、第２光学素子３を第１光学素子３に対して一定の圧力を加える。そのあと、必要に応じて、第１光学素子１と第２光学素子３との端面に出たオイルの拭き上げをする。
【００５１】
図３（Ｄ）に帯状に黒く示すように、必要に応じて、第１光学素子１と第２光学素子３との外周面にシール剤１２を塗布する。
【００５２】
続いて、図３（Ｅ）に示すように、第２保持部材４（金枠）を第１保持部材２や第２光学素子３に組み付ける。
【００５３】
しかるのち、液状のシール剤を第２保持部材４と第２光学素子３との隙間８に流し込む。
【００５４】
そのあと、第１光学素子１と第２光学素子３との光軸合せをして、偏心調節と偏心測定をして、偏心が５秒未満になるまで調整する。
【００５５】
第２保持部材４と第２光学素子３は、最終的に固化したシール剤によって固定されている。
【実施例３】
【００５６】
次は、光学素子組立方法の実施例３を説明する。
【００５７】
まず、第１光学素子１を第１保持部材２の中に軸心方向に挿入して、図１〜２に示す位置に仮固定したあと、第１保持部材２の、前述の第１切り欠き２ｃとは反対側の開口周線に形成された第２切り欠き２ｄから液状の接合材を第１光学素子１の外周面の第１部１ａと第１保持部材２の内周面の第１部分２ａとの間に注入して、第１光学素子１の外周面の第１部１ａと第１保持部材２の内周面の第１部分２ａとを仮固定又は固定する。
【００５８】
また、第２光学素子３の凸面を第１光学素子１の凹面１ｃに接合する。このとき、第１光学素子１の凹面１ｃにフッ素オイル又は接合材を付与してもよいし、付与しなくてもよい。
【００５９】
次に、第２保持部材４のフランジ状部分５を第１保持部分２の第１切り欠き２ｃに嵌合させて、図１〜２に示す状態にし、その状態のまま、液状の接合材を第２保持部材４の円筒（リング）状部分６の内周面と第２光学素子３の外周面との隙間８に矢印１０の方向から注入する。このとき、接合材やフッ素オイルを第１光学素子１の凹面１ｃに付与していない場合は、液状の接合材が、第１光学素子１の凹面１ｃと第２光学素子３の凸面との間に浸入しやすいように第２光学素子３へ加圧しない状態で、液状の接合材を注入する。
【００６０】
液状の接合材は、第１光学素子１の外周面の第２部分１ｂと第２保持部材４の円筒状部分６の内周面との間に浸入し、さらに、小さな隙間７を通って、第１保持部材２の第１切り欠き２ｃの面と第２保持部材４のフランジ状部分５の面（図１〜２の左側の面）との間に浸入する。
【００６１】
しかるのち、液状の接合材が固化する前に、第１光学素子１に第２光学素子３を加圧して貼り合わせる。さらに、第１光学素子１と第２光学素子３の光軸を合わせたり、ずれ調整を行う。
【００６２】
そのように、第１光学素子１と第２光学素子３の貼り合わせと、光軸合わせと、ずれ調整をした良好な状態を維持して、接合材を固化させる。
【００６３】
前述の第３実施例によれば、第２保持部材４の円筒状部分６と第２光学素子３との間隙８に設けられた液状の接合材は、約３時間で固化する。その固化の前に、第１光学素子１の光軸と第２光学素子３の光軸との軸合わせや、第２光学素子３のずれを調整し、第１光学素子１に対して、第２光学素子３を正確に位置決めして固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る光学素子組立体を示す軸心に沿って断面図。
【図２】図１の光学素子組立体の一部を拡大して示す。ただし、接合材の注入前の状態が示されている。
【図３】本発明による光学素子組立方法の一例を示す。
【符号の説明】
【００６５】
１    第１光学素子
１ａ  外周面の第１部分
１ｂ  外周面の第２部分
１ｃ  凹面
２    第１保持部材
２ａ  第１部分
２ｂ  第２部分
２ｃ  第１切り欠き
２ｄ  第２切り欠き
３    第２光学素子
４    第２保持部材
５    フランジ状部分
６    円筒（リング）状部分
７    間隙
８    間隙
【図１】
2007065187.tif 000006
【図２】
2007065187.tif 000007
【図３】
2007065187.tif 000008