(57)【要約】      （修正有）【課題】接着剤の硬化後に発生する光学部材（ミラー、レンズ、プリズム等）の位置ずれを簡易な構成で低減する技術を提供する。【解決手段】支持部材である筐体１と、筐体１に固定される光学部材である反射ミラー３と、を有し、反射ミラー３は、中間材２を挟んで紫外硬化型接着剤である第一の接着剤６と、第一の接着剤よりも、体積が小さく嫌気性接着剤である第二の接着剤８と、が配された接着層によって、筐体１に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、
前記支持部材に固定される光学部材と、を有し、
前記光学部材は、中間材を挟んで、第一の接着剤と第二の接着剤とが配された接着層によって、前記支持部材に固定されていること
を特徴とする光学部品。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部品であって、
前記第二の接着剤は、第一の接着剤よりも、体積が小さいこと
を特徴とする光学部品。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の光学部品であって、
前記第一の接着剤は、紫外硬化型接着剤であり、
前記第二の接着剤は、嫌気性接着剤であること
を特徴とする光学部品。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の光学部品であって、
前記中間材は、金属薄膜であること
を特徴とする光学部品。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の光学部品であって、
複数の前記接着層を有し、
前記光学部材は、複数の箇所において前記支持部材に固定されていること
を特徴とする光学部品。
【請求項６】
支持部材に、中間材を成膜する工程と、
光学部材の光軸を調整して保持する工程と、
前記中間材と、前記光学部材との間に、第一の接着剤を供給する工程と、
前記第一の接着剤を硬化させて、前記中間材を前記支持部材から剥離させる工程と、
剥離した前記中間材と、前記支持部材との間に、第二の接着剤を供給する工程と、
前記第二の接着剤を硬化させる工程と、を有すること
を特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項７】
光学部材に、中間材を成膜する工程と、
前記光学部材の光軸を調整して保持する工程と、
前記中間材と、支持部材との間に、第一の接着剤を供給する工程と、
前記第一の接着剤を硬化させて、前記中間材を前記光学部材から剥離させる工程と、
剥離した前記中間材と、前記光学部材との間に、第二の接着剤を供給する工程と、
前記第二の接着剤を硬化させる工程と、を有すること
を特徴とする光学部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、「光学素子４，５と固定部材３との間に画成された隙間内に充填された接着剤Ｒに、略球形状の粒子からなるフィラーと、破砕形状の粒子からなるフィラーとが共存するように配合し、略球形状の粒子からなるフィラーにより接着剤Ｒの流動性を高め、フィラーの添加量を増大しても適正な粘度を維持させてフィラーの添加量を増大可能としたものであって、光学素子４，５の三次元接着において必要な接着剤の形状保持性を維持しつつ、極めて良好な高透過性、低収縮性、及び高温安定性が得られるように構成した」光学装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３７２６９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、従来の光学装置では、接着剤の硬化後に徐々に光学部材の位置ずれが発生することがあった。
【０００５】
そこで本発明は、接着剤の硬化後に発生する光学部材（ミラー、レンズ、プリズム等）の位置ずれを簡易な構成で低減する技術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】
すなわち、本発明に係る光学部品は、支持部材と、前記支持部材に固定される光学部材と、を有し、前記光学部材は、中間材を挟んで、第一の接着剤と第二の接着剤とが配された接着層によって、前記支持部材に固定されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接着剤の硬化後に発生する光学部材（ミラー、レンズ、プリズム等）の位置ずれを簡易な構成で低減する技術を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るミラーユニット１０の断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）ミラーユニット１０の製造工程を説明するための説明図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係るミラーユニット２０の断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）ミラーユニット２０の製造工程を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係るミラーユニット３０の上面図である。
【図６】従来のミラーユニットの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
まず、本発明の概要を説明する。
【００１０】
現在、青紫色半導体レーザを用いたＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格などにより、５０ＧＢ程度の記録容量を持つ光ディスクが商品化されている。光ストレージ分野では、今後、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）と同程度の記録容量を持つさらなる大容量の光ディスクへの期待が高まっている。
【００１１】
しかしながら、このような大容量を光ディスクで実現するためには、今までの様な短波長化と、対物レンズ高ＮＡ化による従来の高密度技術のトレンドとは異なった新しいストレージ技術が必要となる。
【００１２】
そこで、次世代の光ストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。ホログラム記録技術とは、空間光変調器により２次元的に変調されたページデータの情報を有する信号光と、参照光とを記録媒体の内部で重ね合わせ、その時に生じる干渉縞パターンによって記録媒体内に屈折率変調を生じさせることで情報を記録する技術である。
【００１３】
なお、情報の再生時には、記録時に用いた参照光を同じ配置で記録媒体に照射すると、記録媒体中に記録されているホログラムが回折格子のように作用して回折光を生じる。この回折光が記録した信号光と位相情報を含めて同一の光として再生される。このようにして再生された信号光は、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの光検出器を用いて２次元的に高速に検出される。よってホログラム記録では、１つのホログラムで２次元的な情報を同時に記録／再生され、また同じ場所に複数のページデータを重ね書きすることができるため、大容量かつ高速な情報の記録再生には有効である。
【００１４】
このようなホログラム記録、及び再生に用いられるホログラフィックメモリ装置では、レーザダイオード(以下、ＬＤと略す)からの出射光を各種レンズ及びプリズム、反射ミラー等を介して対物レンズに導き、光ディスク上で収束させる必要がある。また、検出光においても対物レンズ及び反射ミラー、プリズム、各種レンズ等を介してＣＭＯＳやＣＣＤなどの光検出器に結像する必要があることから、高精度な光学設計とそれに伴う部品実装が必要となる。さらには、装置サイズをコンパクトにする要求から、限られたスペースへの光学部品の正確な配置が要求される。
【００１５】
ところで、光の進行方向の変更を図る方法のひとつとして、ホログラフィックメモリ装置では反射ミラーが用いられている。反射ミラーは、光学的に最適な位置に調整した状態で筐体ケースに対して、固定する必要がある。このような光学部品と筐体ケースのような支持部材とを短時間で、高精度な位置合わせ精度にて接合固定する方法としては、従来から紫外線硬化型の接着剤を用いた、いわゆる３次元（３Ｄ）接着と呼ばれる接着方法の研究が行なわれてきた。
【００１６】
図６に、従来のミラーユニットの一例を示す。図６に示すミラーユニットでは、筐体１に反射ミラー３を固定するために、紫外線硬化型の接着剤９０を用いた例である。
【００１７】
しかしながら、いかに高い形状保持性を有し短時間で硬化させることができたとしても、紫外線硬化型の接着剤は、硬化収縮を伴って硬化反応が進行するために、接着剤内部にある高分子が引っ張られることで接着剤内部には残留応力が発生する。接着剤内部に発生した残留応力は、時間経過や温度変化等の環境変化によって緩和され、接着剤により支持部材に固定していた光学部材の位置を動かしてしまう。すなわち、いくら固定時具を用いて光学記録読出装置の光学部材と支持部材とをあらかじめ定められた相対位置に調整してから接着剤を塗布し、十分な紫外線露光により接着剤を十分に硬化させてから固定時具をはずしたとしても、接着剤の体積収縮や緩和は続いているのである。このため、長期間にわたって光学部材とそれらの支持部材とを接着剤を用いて所定の位置に精密に接合固定し、位置ずれなく保持できない虞があった。
【００１８】
また、このような接着剤の体積収縮や緩和の状態や度合いは、接着剤の塗布形状の不均一さや接着剤の露光条件等の違いによって異なる。しかもそれらの影響や環境が常に変動するので、接着剤の体積収縮や緩和の状態も各部位毎に変化することは当然予想される。そのため、接着剤により固定されるはずの光学記録読出装置の光学部材や支持部材に対して接着剤の各部位により作用する力は同じではなく、しかも接着剤の塗布し固化した時点から常に変化する。そして結果として、あらかじめ定められた位置に調整したはずの光学記録読出装置の光学部材は、当初の調整位置よりもずれていってしまう。このような光学部品の位置ずれは、これらを備えた光学記録読出装置による光ディスクの読み取りエラーまたは書き込みエラーの頻度を高くし、最悪の場合はディスクの記録再生自体が不能な状態をもたらすことになる。
【００１９】
そこで、本発明に係る光学部品は、支持部材と、前記支持部材に固定される光学部材と、を有し、前記光学部材は、中間材を挟んで、第一の接着剤と第二の接着剤とが配された接着層によって、前記支持部材に固定される。
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながらより具体的に説明する。
【００２１】
＜第一の実施形態＞
まず、本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るミラーユニット１０の断面図である。
【００２２】
ミラーユニット１０は、例えば、ホログラフィックメモリ装置等の光学装置に利用される光学部品である。図１に示すように、ミラーユニット１０は、筐体１に反射ミラー３が固定されたユニットであり、筐体１と反射ミラー３との間には、筐体１側から第二の接着剤８、中間材２、第一の接着剤６からなる接着層が介在している。即ち、ミラーユニット１０は、筐体１、第二の接着剤８、中間材２、第一の接着剤６、反射ミラー３が、この順で配置された構成となっている。
【００２３】
筐体１は、光学装置に対して固定され、反射ミラー３を保持する支持部材である。このような筐体１には、例えばアルミダイキャスト材料によって形成され、表面を黒色アルマイト処理されたものを用いることができる。
【００２４】
反射ミラー３は、他の光学部品の位置や角度などにより定まる光路について、その光学ずれを調整するための光学部材であり、一方の面が第一の接着剤６と接している。反射ミラー３は、ここでは例えば、ＢＫ７などの光学部品で使用される一般的なガラス材料で形成されたものを用いることができる。また、反射ミラー３の大きさについては必ずしも以下に限定されるものではないが、ここでは例えば、一辺当たりの長さが１０ｍｍから３０ｍｍ程度、断面厚さが１ｍｍから３ｍｍ程度のものを用いることができる。
【００２５】
中間材２は、第一の接着剤６と第二の接着剤８との間に介在する中間部材であり、一方の面を第一の接着剤６に、他方の面を第二の接着剤８に接している。中間材２には、筐体１表面の材料（ここでは例えば、アルマイト）との接着力が低い金属材料により形成されたものであれば、どのようなものを用いてもよい。例えば、Ａｕ、Ａｇ、又はＳｎ等の、金属薄膜を用いることができる。なお、中間材２の厚さは、例えば、５０ｎｍから１０μｍ程度とすることができる。
【００２６】
第一の接着剤６は、光硬化型、具体的には紫外線硬化型の接着剤であり、反射ミラー３と中間材２との間に介在して両者を接着固定させている。なお、第一の接着剤６と第二の接着剤８では、両者の断面積が略同一の場合、その断面厚さ（すなわち体積）は、第一の接着剤６の方が大きくなるよう形成されている。ここでは例えば、第一の接着剤６の断面厚さは５０μｍから３００μｍ程度である。なお、紫外線硬化型の接着剤としては、例えばカチオン重合エポキシ接着剤（例えば、スリーボンド社製のＴＢ３１２１Ｄ等）を用いることができる。
【００２７】
第二の接着剤８は、嫌気性接着剤であり、筐体１と、中間材２との間に介在して両者を接着固定させている。第二の接着剤８の断面厚さ（すなわち体積）は、第一の接着剤６のそれよりも小さくなるよう形成されており、ここでは例えば、断面厚さが５μｍから３０μｍ程度である。即ち、第二の接着剤８の断面厚さ又は体積は、第一の接着剤６の１／５以下、より好適には、１／１０以下であることが望ましい。なお、嫌気性接着剤としては、例えばアクリル系接着剤（例えば、ヘンケル社製の６８５等）を用いることができる。
【００２８】
次に、ミラーユニット１０の製造方法について説明する。図２（ａ）〜（ｆ）は、ミラーユニット１０の製造工程を説明するための説明図である。なお、図２（ａ）〜（ｆ）に示すように、光学ずれを調整するための反射ミラー３は、高精度な位置や角度の調節が可能な調節機構に接続される保持部材４によって、保持固定されているものとする。
【００２９】
まず、筐体１の接着面側に中間材２を塗布、蒸着、又はめっき等により成膜し、反射ミラー３の光軸調整を行う（図２（ａ））。光軸調整は具体的には、光軸を調節するための図示しない調節機構に接続した保持部材４を用いて、反射ミラー３の光学的な位置ずれや角度ずれを調節することで行う。なお、反射ミラー３が筐体１に接触することなくこの調整を行うためには、筐体１と反射ミラー３との間に、３０μｍから５００μｍ程度の隙間が必要である。
【００３０】
次に、反射ミラー３の裏面側と中間材２との間に、紫外線硬化型の第一の接着剤６を供給する（図２（ｂ））。具体的には、ディスペンサ５により、反射ミラー３と中間材２との間に第一の接着剤６を満たす。
【００３１】
その後、第一の接着剤６を硬化させる（図２（ｃ））。具体的には、第一の接着剤６に対し、硬化条件（例えば波長２００ｎｍから４００ｎｍ、積算光量３０ｋｊ／ｍ２以上）の紫外光を照射する。これは例えば、高圧水銀ランプ等からなる照射器７によって、高さ１５０ｍｍから、第１の接着剤６の表面における光量が４００ｍＷとなるよう、１５〜３０秒程度照射することで実現可能である。
【００３２】
ここで、第一の接着剤６は、紫外光によって硬化すると同時に体積収縮を引き起こす。このとき、反射ミラー３は保持部材４に固定されているために、その位置がずれることはない。一方で、中間材２は、反射ミラー３よりも筐体１との接着力が低いために、第一の接着剤６の体積収縮に伴って、筐体１から剥離する（図２（ｄ）参照）。この中間材２の剥離により、第一の接着剤６の内部応力が開放される。なお、第一の接着剤６の体積収縮を全体積の５％程度とすると、硬化後に生じる中間材２と筐体１との空隙は、１．５μｍから５０μｍ程度となる。
【００３３】
次に、アニール処理によって第一の接着剤６の内部応力をさらに開放させる（図２（ｄ））。具体的には、赤外線ヒータや熱風照射器等の加温器９を用いて接着部分を加熱し、硬化した第一の接着剤６の温度を８０度以上まで上昇させた後、室温に戻す。このような処理を経ることで、残留した内部応力の殆どを取り除くことができる。なお、本工程は省略することも可能である。
【００３４】
その後、剥離した中間材２と筐体１との間に、嫌気性接着剤であるの第二の接着剤８を供給する（図２（ｅ））。具体的には、ディスペンサ５により、反射ミラー３と中間材２との間、即ち第一の接着剤６の体積収縮に伴った体積減少分の空隙に、第二の接着剤６を満たす。なお、嫌気性接着剤は、金属イオン存在下で酸素を遮断することにより重合を開始するため、このような非常に狭い空隙に形成された場合においても、接着力を生じさせることができる（図２（ｆ）参照）。例えば、常温常湿環境下で１０分程度放置することで、硬化させることが可能である。
【００３５】
なお、当工程においても、第二の接着剤８の硬化に伴って、概ね体積収縮率１０％以下の硬化収縮が起こる。その際、発生する内部応力は硬化する接着剤の体積に比例するが、第二の接着剤８の体積は、第一の接着剤６と比較して十分に小さい。従って、第二の接着剤８で発生する内部応力も、無視できる程度の非常に小さいものである。また、嫌気性接着剤である第二の接着剤８は、筐体１の表面材料（例えば、アルマイト）と、中間材２の金属材料（例えば、Ａｕ）との親和性が共に良好であるため、十分な接着強度（例えば、１０Ｎ／ｍｍ２以上）を実現し、保つことができる。
【００３６】
最後に、反射ミラー３を保持していた保持部材４を取り外す（図２（ｆ））。
【００３７】
このように、本実施形態に係る製造方法によれば、最適な光軸を保持した状態で、反射ミラー３を筐体１に取り付けることが可能である。またその製造工程において、第一の接着剤６の内部応力を中間材２の剥離により発散させているため、後に残留応力による歪みを抑制し、反射ミラー３の角度を保持することが可能である。
【００３８】
また、予め筐体１と反射ミラー３との間に、反射ミラー３の調整を容易に行えるだけの空間を設けた場合には、それを埋める第一の接着剤６の体積収縮も大きくなり、結果歪みが生じ易くなる。しかしながら本発明の方法によれば、内部応力を製造段階で発散させることができるため、接着剤の収縮体積が大きい場合でも、その影響を十分に排除することができる。
【００３９】
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図３は、本発明の第二の実施形態に係るミラーユニット２０の断面図である。以下、上述の実施形態と同様の構成を有するものについては同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４０】
図３に示すように、ミラーユニット２０は、第一の接着剤６と第二の接着剤８との位置が入れ替わっている点で、第一の実施形態とは異なる。具体的に、ミラーユニット２０は筐体１に反射ミラー３が固定されたユニットであり、筐体１と反射ミラー３との間には、筐体１側から第一の接着剤６、中間材２、第二の接着剤８からなる接着層が介在している。即ち、ミラーユニット２０は、筐体１、第一の接着剤６、中間材２、第二の接着剤８、反射ミラー３が、この順で配置された構成となっている。
【００４１】
ミラーユニット１０の製造方法について説明する。図４（ａ）〜（ｆ）は、ミラーユニット２０の製造工程を説明するための説明図である。なお、図４（ａ）〜（ｆ）に示すように、光学ずれを調整するための反射ミラー３は、高精度な位置や角度の調節が可能な調節機構に接続される保持部材４によって、保持固定されているものとする。
【００４２】
まず、反射ミラー３の裏面側に中間材２を塗布、蒸着、又はめっき等により成膜し、その後、反射ミラー３の光軸調整を行う（図４（ａ））。
【００４３】
次に、中間材２と筐体１との間に、紫外線硬化型の第一の接着剤６を供給する（図４（ｂ））。具体的には、ディスペンサ５により、中間材２と筐体１との間に第一の接着剤６を満たす。
【００４４】
その後、第一の接着剤６を硬化させる（図４（ｃ））。処理の詳細については、第一の実施形態と同様であるため省略する。
【００４５】
ここで、第一の接着剤６は、紫外光によって硬化すると同時に体積収縮を引き起こす。このとき、第一の接着剤６の筐体１に対する接着力よりも、中間材２の反射ミラー３に対する接着力のほうが弱いため、中間材２は筐体１側に引っ張られ、反射ミラー３から剥離する（図４（ｄ）参照）。なお、反射ミラー３は保持部材４に固定されているために、その位置がずれることはない。
【００４６】
次に、アニール処理によって第一の接着剤６の内部応力をさらに開放させる（図４（ｄ））。処理の詳細については、第一の実施形態と同様であるため省略する。なお、本工程は省略することも可能である。
【００４７】
その後、剥離した中間材２と筐体１との間に、嫌気性接着剤であるの第二の接着剤８を供給する（図４（ｅ））。理の詳細については、第一の実施形態と同様であるため省略する。
【００４８】
最後に、反射ミラー３を保持していた保持部材４を取り外す（図４（ｆ））。
【００４９】
このように、本実施形態に係る製造方法においても、最適な光軸を保持した状態で、反射ミラー３を筐体１に取り付けることが可能である。また、反射ミラー３の裏面側に中間材２を成膜するため、筐体１には中間材を設ける必要が無い。従って、筐体１が複雑な形状であったり、大面積であったりする場合においても、簡便に反射ミラー３の固定を実現することができる。
【００５０】
＜第三の実施形態＞
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。図５は、本発明の第三の実施形態に係るミラーユニット３０の上面図である。以下、上述の実施形態と同様の構成を有するものについては同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５１】
ミラーユニット３０は、反射ミラー３の両側面を、筐体１に固定した構成である。具体的には、反射ミラー３の側面３１及び３２に、第二の接着剤８、中間材２、第一の接着剤６からなる接着層が介在し、反射ミラー３を筐体１に固定している。
【００５２】
このようなミラーユニット３０は、反射ミラーの側面３１及び３２に中間材２を成膜し、それぞれの側において第二の実施形態において示したのと同様の処理を行うことによって製造することができる。
【００５３】
このように、本発明に係る方法は、反射ミラー３を複数の箇所で筐体１に固定する場合にも応用が可能である。複数の箇所に固定する場合でも、内部応力が製造工程中で発散されているため、反射ミラー３が一方へ偏ってずれを生じるのを防ぐことができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明した。このような製造方法によれば、紫外線硬化型の接着剤の硬化後に発生する、光ディスクの記録再生装置をはじめとする電子機器の光学部材と、その支持部材と、の相対位置のずれを低減することができる。これにより、装置による光ディスクの読み取りエラーまたは書き込みエラーの頻度が低減され、安定した動作が可能となる。
【００５５】
さらに、本発明は、上記のような実施形態には制限されない。本発明の要旨を例示することを意図し、本発明を限定するものではない。多くの代替物、修正、変形例は当業者にとって明らかである。
【００５６】
例えば、必ずしも反射ミラー３を上述の位置で固定する必要はない。接着層による反射ミラー３の取り付け位置や取り付け箇所の数等は、自由に選択することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１：筐体、２：中間材、３：反射ミラー、４：保持部材、５：ディスペンサ、６：第一の接着剤、７：照射器、８：第二の接着剤、９：加温器、１０・２０・３０：ミラーユニット、３１：側面、３２：側面。
【図１】
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【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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