光学物品の製造方法
【課題】接着層の厚みが均一な光学物品の製造方法を提供すること
【解決手段】本発明は、光学部材１５，１６および接着剤１８１を有する接着層１８が設けられる支持体１４Ａと、この支持体１４Ａの前記接着層１８の上に設けられる結晶材料１７と、を備えた光学物品１の製造方法であって、前記接着剤１８１は粒径が均一なスペーサー１３が混合された接着剤１８１を使用する工程を備えたことを特徴とする光学物品１の製造方法である。
【解決手段】本発明は、光学部材１５，１６および接着剤１８１を有する接着層１８が設けられる支持体１４Ａと、この支持体１４Ａの前記接着層１８の上に設けられる結晶材料１７と、を備えた光学物品１の製造方法であって、前記接着剤１８１は粒径が均一なスペーサー１３が混合された接着剤１８１を使用する工程を備えたことを特徴とする光学物品１の製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光変換素子、その他の光学物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップや液晶プロジェクタ、その他の装置において、複数の透光性部材の間に光学薄膜を挟んで形成された光学物品が用いられている。
このような光学物品として、複数の透光性部材の間に偏光分離膜と反射膜とを交互に配置し、前記偏光分離膜の光射出面側に水晶位相板を設けた偏光変換素子（ＰＳ変換素子）が知られている。
【０００３】
例えば、第１の透光性部材の一方の面に偏光分離膜を形成し、第１の透光性部材のもう一方の面に反射膜を形成し、第２の透光性部材の一方の面に位相差板である水晶相差位板を接着し、次に第１の透光性部材の偏光分離膜と水晶位相板とが対向するように、第１の透光性部材と第２の透光性部材とを積層して接着した従来例（特許文献１および特許文献２参照）がある。この水晶板の厚みは、ＰＳ変換素子の偏光変換効率が最適になりように薄片加工される。この薄片加工では、水晶相差位板と接着してある第２の透光性部材の他方の面を基準面として、水晶相差位板を研磨しておこなう。
【０００４】
このような光学物品の接着において、特に光線が透過する有効領域を含む部位を接合する場合には光学接着剤を用いる。この光学接着剤は紫外線照射や加温等により硬化すると、実用上望まれる光学特性が得られるように材料設計された接着剤である。
【０００５】
【特許文献１】特許４０８０１９８号
【特許文献２】特開２００７−２０６２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および特許文献２に示される従来例では、目標の偏光変換効率を得る為に、高精度な水晶板の厚み加工が要求される。しかしながら、水晶板を透光性部材に接着する際、液状の接着剤を用いるため、接着層の厚みに不均一が生じるおそれがある。このため、透光性部材の面を基準面として水晶板を薄片加工する場合、接着層の厚みの不均一性が原因となって、水晶板の厚みを均一にできないという問題があった。
そして、水晶板の厚みの不均一は、ＰＳ変換素子の偏光変換効率の低下を発生させる原因となるため、高精度な偏光変換精度を有するＰＳ変換素子を製造することが困難という問題が挙げられる。
【０００７】
本発明の目的は、接着層の厚みが均一な光学物品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】
【０００８】
［適用例１］
本適用例における光学物品の製造方法は、光学接着剤を有する接着層を介して透光性部材と結晶性基板とを貼りあわせる、貼合工程を備えた光学物品の製造方法であって、前記接着層は粒状のスペーサー、または棒状のスペーサーの少なくともどちらか一方が混合された前記光学接着剤を備え、前記透光性部材と前記結晶性基板とを貼り合わせることを特徴とする。
【０００９】
この構成の本適用例では、貼り合わせ工程において、粒状のスペーサー、または棒状のスペーサーの少なくともどちらか一方があらかじめ光学接着剤に含まれているので、透光性部材と結晶性基板とを押し当てる際、透光性部材と結晶性基板との間にスペーサーが挟まれ、光学接着層の厚みがスペーサーの粒径より小さくならない。
また、透光性部材と結晶性基板との間に一定の加重をかけるだけで、透光性部材と結晶性基板との間に挟まれるスペーサーが接着層の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配列されるので、接着層の厚みをスペーサーの粒径と同じにすることができる。
したがって、光学接着剤にスペーサーを含有させるだけで、接着層の厚みムラを容易に解消することができる。また、予めスペーサーを混合した接着剤を用いるので、貼り合わせ工程の前にどちらか一方の基板の面にスペーサーを散布する必要が無く、生産性が高い。また、光学接着剤にスペーサーを混合しているので、そのままこの光学接着剤を硬化すれば、透明な接着層が形成でき、この領域の接着層を光学素子の有効領域として用いることができる。
【００１０】
［適用例２］
前記貼り合わせ工程の後、前記透光性部材を基準面として前記結晶性基板を薄片加工する薄片加工工程を備えることが好ましい。
【００１１】
この構成の本適用例では、貼合工程の後、結晶性基板を薄片化する。このとき、透光性部材を基準面とした場合、接着層の厚みが均一であるので、その接着層の上に設けられる結晶性基板を均一な厚みに薄片化することができる。
【００１２】
［適用例３］
本適用例における光学物品の製造方法は、前記接着剤と前記スペーサーとの屈折率差を概ね同じにする前記光学接着剤の硬化作業をおこなうことが好ましい。
【００１３】
この構成の本適用例では、接着剤とスペーサーとの屈折率差を概ね同じにする前記光学接着剤の硬化作業をおこなうので、接着層を透過する光は、接着剤のみを透過する場合と接着剤およびスペーサーを透過する場合とで、光学特性上の影響にほとんど差がない。
このため、当該スペーサーを含有する接着剤は、スペーサーを含有しない接着剤とほとんど光学特性に差異がない。よって、スペーサーは、接着剤と光学特性上、略同一物となり、従来の接着剤と同様に用いることができる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例における光学物品の製造方法は、前記スペーサーが、前記接着剤に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されていることが好ましい。
【００１５】
この構成の本適用例では、スペーサーが、前記接着剤に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されているので、透光性部材と結晶性基板とに挟まれるスペーサーの数が十分であり、スペーサーによる接着層の厚み制御が安定して得られ、さらに、接着剤中のスペーサーの分散性が良好であり、透光性部材と結晶性基板とに挟まれるスペーサーが接着層の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配列させる。
したがって、接着層の厚みを均一に形成することができる。
【００１６】
なお、スペーサーの濃度が０．１重量％に満たないと、透光性部材と結晶性基板とに挟まれるスペーサーの数が不足するため、スペーサーによる接着層の厚み制御が安定して得られないおそれがある。
一方、スペーサーの濃度が３重量％を超えると、接着剤中のスペーサーの分散性が悪くなり、接着剤の粘性が局所的に上昇する。
このため、接着剤の濡れ拡がりが悪くなり、スペーサーが接着層の厚み方向に重なりあった状態で接着層が形成され、均一な厚みの接着層が形成されないおそれがある。
【００１７】
［適用例５］
本適用例における光学物品の製造方法は、前記結晶性基板は、水晶位相板であり、前記光学物品は、前記透光性部材および前記水晶位相板が積層された第一積層体と、透光性部材に偏光分離膜および反射膜が形成された第二積層体と、が交互に配列された偏光変換素子であることが好ましい。
【００１８】
この構成の本適用例では、接着層を均一な厚みで接着することができるので、高精度な偏光変換精度を有する偏光変換素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［光学系の構成］
図１は、本実施形態における偏光変換素子の概略図である。
図１に示される通り、偏光変換素子１は、互いに略平行な光入射面１１と光出射面１２とが形成され、光出射面１２に４５度の角度をもって複数の界面で設けられた複数の透光部材であるガラス基板（以下、ガラス基板）１４と、複数の界面に交互に設けられた偏光分離膜１５および反射膜１６と、偏光分離膜１５とガラス基板１４との間に設けられた水晶位相板である水晶基板（以下。水晶板）１７と、ガラス基板１４、偏光分離膜１５、反射膜１６および水晶基板１７の界面に設けられた接着層１８と、を備える。
【００２０】
ガラス基板１４は、断面三角形や断面平行四辺形の角柱部材から形成されており、界面を構成する斜面に偏光分離膜１５と反射膜１６とが交互に配置されている。
ガラス基板１４は本実施形態において光学物品を構成するものであり、それを構成する材料としては、ＢＫ７等の光学ガラス、白板ガラス、ホウケイ酸ガラス、青板ガラスをはじめとするガラスを例示できる。
【００２１】
接着層１８は、球状のスペーサー１３が含有されている。接着層１８の厚みは、２μｍ〜１０μｍ程度であり、スペーサー１３の粒径と略同じに均一となっている。また、この接着層１８を形成する光学接着剤（以下、接着剤）１８１には、紫外線硬化型接着剤を用いることができる。
【００２２】
スペーサー１３には、接着層１８を形成する接着剤１８１とヘイズ値の差が２．０以下となるものを用いる。このスペーサー１３の材料としては、ガラス、プラスチック等が挙げられる。具体的には、ガラス材料のものとして、シリカ（ｎ＝１．４５）のものがある。また、プラスチック素材のものとしては、メラミン（ｎ＝１．５７）、ポリスチレン（ｎ＝１．５７）、アクリル（ｎ＝１．４９）、アクリル−スチレン化合物（ｎ＝１．５４）等がある。また、スペーサー１３には、中実のもの、中空のもの、多孔質のもの等がある。
【００２３】
偏光分離膜１５は誘電体多層膜で形成され、入射した光線束（ランダム偏光光）を、Ｓ偏光の部分光束（Ｓ偏光光）とＰ偏光の部分光束（Ｐ偏光光）とに分離し、Ｓ偏光光を反射し、Ｐ偏光光を透過する機能を有する。
誘電体多層膜は、例えば、ＳｉＯ２よりなる低屈折率層と、ＭｇＦ２よりなる高屈折率層と、Ｌａ２Ｏ３とＡｌ２Ｏ３の重量割合が１：３の混合物よりなる中屈折率層とが、所定の順序および光学膜厚で形成された多層膜を例示できる。
【００２４】
反射膜１６は誘電体多層膜または金属膜で形成され、反射膜１６に入射したＳ偏光光をそのまま反射する機能を有する。反射膜１６を構成する多層膜はＳｉＯ２よりなる低屈折率層とＴｉＯ２よりなる高屈折率層とが所定の順序および光学膜厚で交互に形成された多層膜を例示できる。
【００２５】
水晶基板１７は、厚さが例えば、２８μｍとされた短冊状の１／２波長板であり、偏光分離膜１５の光出射面１２側に密着固定されている。
水晶基板１７は、ＳｉＯ２の単結晶からなる水晶によって形成されるシングルモード波長板であり、この水晶は人工水晶でも天然水晶でもよい。
図１に示される通り、偏光変換素子１は、ガラス基板１４、接着層１８および水晶基板１７を１つのユニットとする第一積層体１Ａと、偏光分離膜１５、ガラス基板１４および反射膜１６を１つのユニットとする第二積層体１Ｂと、を繰り返し貼り合わせた繰り返し構造を有する。
【００２６】
［貼合工程］
図２〜図５に基づいて貼合工程について説明する。
図２は、本実施形態におけるガラス基板と水晶基板とを貼り合せる方法を説明するための概略図である。図３は、本実施形態における水晶基板の薄片化工程を説明するための概略図である。図４は、本実施形態における第一積層体と第二積層体とを積層する方法を説明するための概略図である。図５は、本実施形態における第一積層体と第二積層体とを積層した積層体を示す斜視図である。
図２に示すように、矩形状の台座２１は、４本の係合ピン２２が立設されている。この台座２１の上に平板状のガラス基板１４を載置し、このガラス基板１４の上に接着剤１８１を滴下し支持体１４Ａを形成し、この支持体１４Ａの上に水晶基板１７を重ね合わせる。その後、水晶基板１７の上から重石板２３を載置することで、接着層１８に適度な押圧を加える。この重石板２３は、係合ピン２２に対応する位置に挿通穴２４が設けられており、挿通穴２４に係合ピン２２が挿通されながら、台座２１との距離が近づくようになっている。このため、重石板２３は、台座２１に対して回動することが規制されている。
よって、ガラス基板１４と水晶基板１７とを押圧する際、ガラス基板１４と水晶基板１７とがズレないようになっている。
【００２７】
［薄片加工工程］
図３に基づいて薄片加工工程について説明する。
薄片加工を行う装置としては、図３（Ａ）に示されるように、平板状の支持板３１と、支持板３１の支持面３１Ａに平行な摺動面３２Ａを有し、支持面３１Ａに対して摺動面３２Ａを平行に保った状態で円を描くように動作可能な砥石３２を有する装置を用いる。
第一積層体１Ａを、ガラス基板１４が支持面３１Ａに接する状態となるように支持板３１上で支持する。つまり、ガラス基板１４の面が薄片加工の基準面となる。一方、水晶基板１７は、上方より摺動面３２Ａが所定圧力で当接される。そして、水晶基板１７は、砥石３２が円を描くように動くことで、摺動面３２Ａと摺動される。これにより、図３（Ｂ）に示されるように、水晶基板１７は、研削または研磨されて薄片加工される。これにより、第一積層体１Ａが得られる。この時、接着層の厚みが均一であるので、ガラス基板１４の基準面と、薄片加工される水晶基板の面が平行であるので、薄片加工後の水晶基板の厚みは均一となる。この水晶基板の厚みを均一に形成しないと、所望の偏光特性を得ることができない。
【００２８】
［積層体形成工程］
図４および図５に基づいて積層体形成工程について説明する。
第二積層体１Ｂは、別のガラス基板１４の平面に偏光分離膜１５と反射膜１６とをそれぞれ蒸着させて作製する。この第二積層体１Ｂを、図４に示すように、台座２１の平面に対して４５°に傾斜したプレートＰに端部下端がそれぞれ当接するように第一積層体１Ａおよび第二積層体１Ｂを水平方向にずらして配置する。
これにより、図５に示すような、第一積層体１Ａと第二積層体１Ｂとが４５°ずれた積層体１０が形成されることとなる。
【００２９】
図７は、本実施形態におけるガラス基板と水晶基板とを貼り合わせる方法を説明するための模式図である。
図７（Ａ）に示すように、ガラス基板１４の上にスペーサー１３を含む接着剤１８１を滴下し、その上から水晶基板１７を重ね合わせる。このとき、図７（Ｂ）に示すように、接着剤１８１は水晶基板１７が押付けられることにより、外周方向へ濡れ広がっていく。そして、図７（Ｃ）に示すように、スペーサー１３は、接着剤１８１と同様に外周方向へ分散し、接着層１８の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配置する。
つまり、接着層１８は、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟み込まれたスペーサー１３の粒径と略同じとなる。このため、接着層１８は、均一な厚みで形成され、厚みムラが生じ難い。
【００３０】
［切断工程］
積層体１０を所定形状に切断する切断工程を図８および図９に基づいて説明する。
図８は、本実施形態における積層体の切断を説明するための模式図である。図９は、本実施形態における積層体の切断を説明するための模式図である。
図８で示される通り、積層された第一積層体１Ａと第二積層体１Ｂとに光学素子平面に対してプレートＰ（図４参照）の配置方向と平行、つまり、光学素子の平面に対して４５°の方向Ｌに沿って所定間隔毎に切断する。これにより、ブロック１９は端面が平行四辺形となる。
【００３１】
切断後、図９に示される通り、ブロック１９の端部を揃えて上下に複数積層し、左右両側部分をトリミングする。つまり、最も左側に位置する偏光分離膜１５または反射膜１６の上縁同士をつなげ、かつ、最も右側に位置する偏光分離膜１５または反射膜１６の下縁同士をつなげるようにブロック１９の平面に対して垂直な方向Ｖに沿って切断することにより、偏光変換素子１（図１参照）が得られる。
【００３２】
以上の構成の本実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、接着剤１８１に球状のスペーサー１３が含有されているので、ガラス基板１４と水晶基板１７とを接着する際、ガラス基板１４と水晶基板１７とにスペーサー１３が挟まれ、接着層１８の厚みがスペーサー１３の粒径より小さくならない。
【００３３】
このため、ガラス基板１４と水晶基板１７とに一定の加重をかけるだけで、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟まれるスペーサー１３が接着層１８の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配列されるので、接着層１８の厚みをスペーサー１３の粒径と同じにすることができる。
したがって、接着剤１８１にスペーサー１３を含有させるだけで、接着層１８の厚みムラを容易に解消することができる。
【００３４】
（２）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、スペーサー１３が、接着剤１８１とスペーサー１３との屈折率差がヘイズ値で２．０以下となるものを用いているので、接着層１８を透過する光は、接着剤１８１のみを透過する場合と接着剤１８１およびスペーサー１３を透過する場合とで、光学特性上の影響にほとんど差がない。
このため、スペーサー１３を含有する接着剤１８１は、スペーサー１３を含有しない接着剤１８１とほとんど光学特性に差異がない。よって、スペーサーは、接着剤と光学特性上、略同一物となり、従来の接着剤１８１と同様に用いることができる。
【００３５】
（３）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、スペーサー１３が、接着剤１８１に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されている。
このため、本実施形態では、スペーサー１３が、接着剤１８１に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されているので、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟まれるスペーサー１３の数が十分であり、スペーサー１３による接着層１８の厚み制御が安定して得られ、さらに、接着剤１８１中のスペーサー１３の分散性が良好であり、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟まれるスペーサー１３が接着層１８の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配列させることができる。よって、接着層１８の厚みを均一に形成することができる。
なお、スペーサーの濃度が０．１重量％に満たない場合は、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟まれるスペーサー１３の数が不足し、スペーサー１３による接着層１８の厚み制御が安定して得られないというおそれがある。
また、スペーサー１３の濃度が３重量％を超える場合は、接着剤１８１中のスペーサー１３の分散性が悪くなり、接着剤１８１の粘性が局所的に上昇してしまい、接着剤１８１の濡れ拡がりが悪くなり、スペーサー１３が接着層１８の厚み方向に重なりあった状態で接着層１８が形成され、均一な厚みの接着層が形成されないおそれがある。
【００３６】
（４）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、ガラス基板１４と水晶基板１７とを押圧する際、係合ピン２２と挿通穴２４とにより回動を規制された台座２１と重石板２３とを用いる。
このため、ガラス基板１４と水晶基板１７とが押圧される際、互いにズレが生じることがない。また、平板状の台座２１と重石板２３とを用いるので、均一な圧力でガラス基板１４と水晶基板１７とを押圧することができる。
したがって、接着層の厚みをより安定して均一なものとすることができる。
【００３７】
（５）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、ガラス基板１４上の中心にスペーサー１３を含有する接着剤１８１を滴下するので、ガラス基板１４と水晶基板１７とを貼り合せる際、ガラス基板１４に確実に接着剤１８１を浸潤させることができる。
【００３８】
（６）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、ガラス基板１４と水晶基板１７と偏光分離膜１５と反射膜１６とがスペーサー１３を含有する接着剤１８１を介して積層されるので、ガラス基板１４と水晶基板１７と偏光分離膜１５と反射膜１６とを均一な厚みで接着することができる。
したがって、高精度な偏光変換精度を有する偏光変換素子１を製造することができる。
【００３９】
次に、本実施形態の偏光変換素子１の製造方法について、実施例により具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１］
＜接着剤の調合＞
接着剤１８１に対するスペーサー１３の濃度が２ｗｔ％となるように調合し、回転数１５０ｒｐｍで２時間攪拌を行った。このとき、スペーサー１３の分散性は良好であり、接着剤１８１中に均一にスペーサー１３が分散していることを確認した。
【００４１】
＜貼り合わせ＞
ガラス基板１４上にスペーサー１３を含有する接着剤１８１を０．０６ｇ滴下し、その上から水晶基板１７を載置する。そして、スペーサー１３を含有する接着剤１８１がほぼ全面に濡れ広がったところで、１ｋＮの加重を６０ｓｅｃ加える。加圧後、２ｍＷ/ｃｍ２のＵＶランプを３００ｓｅｃ照射し、スペーサー１３を含有する接着剤１８１を硬化させた。接着剤の屈折率は硬化前が１．４８であり、完全硬化後は１．５１である。硬化する条件により、この屈折率を１．４９から１．５１の間で調整することができる。なお、上記条件では、屈折率は１．５１近くを得ることができる。
【００４２】
＜貼り合わせ評価＞
（厚みムラの評価）
レーザー干渉計（Ｆｕｊｉｎｏｎ社製）を用いて、ガラス基板１４と水晶基板１７とを貼り合せたものの透過波面収差を測定した。測定領域は偏光変換素子１にした際に光が透過する箇所と一致させてある。具体的には、ガラス基板１４および水晶基板１７の外周部１．５ｍｍを除いてある。
【００４３】
（ヘイズ値の評価）
ヘイズ値の評価については、スガ試験機社製のＴＭダブルビーム方式ヘーズコンピューターＨＺ−２を用いて３回測定を行い、算術平均したものを結果とした。
【００４４】
＜使用部材＞
ガラス基板１４、水晶基板１７、接着剤１８１およびスペーサー１３としては、以下に示すものを使用した。
・ガラス基板１４（厚み２．８ｍｍ、ＰＶ＝０．００１ｍｍ以下、平行度±０．００１以下）
・水晶基板１７（厚み０．１ｍｍ、ＰＶ＝０．００１ｍｍ以下）
・接着剤１８１（サンライズＭＳＩ社製：ＰｈｏｔｏＢｏｎｄ３００、紫外線硬化型、硬化後屈折率１．５１）
・スペーサー１３（日本触媒製：エポスターＹＳ、屈折率１．５１、粒径５．０μm、ＣＶ値３．５）
【００４５】
［実施例２］
実施例２で使用したスペーサー１３は以下の通り。
・スペーサー１３（早川ゴム社製：ハヤビーズ、屈折率１．５０、粒径５．０μm、ＣＶ値２．７）
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４６】
［実施例３］
実施例３で使用したスペーサー１３は以下の通り。
・スペーサー１３（積水化成品工業社製：テクポリマー、屈折率１．５２、粒径５．５μm、ＣＶ値７．２）
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４７】
[実施例４]
実施例４で使用したスペーサー１３は以下の通り。
・スペーサー１３（日揮触媒化学社製：真絲球、屈折率１．４５、粒径５．０μm、ＣＶ値１．６）
【００４８】
［比較例］
比較例では、接着剤１８１にスペーサー１３を調合せず、スペーサー１３を含まない接着剤１８１を用いた。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４９】
＜結果＞
実施例１〜３および比較例の結果を以下の表１に示す。なお、透過波面収差については、解析結果として得られる鳥瞰図を図１０〜図１３に示す。
【表１】
【００５０】
＜まとめ＞
スペーサー１３を含有する接着剤１８１とスペーサー１３を含有しない接着剤１８１とでは、透過波面収差が大きく異なる。
具体的には、スペーサー１３を含まない場合は、透過波面収差が大きく、接着層１８の厚みムラが生じていることが確認できた。
一方、スペーサー１３を含む場合は、透過波面収差が著しく小さく、接着層１８の厚みムラを飛躍的に解消できることが確認できた。
また、図１０〜図１３からも、実施例の厚みムラは小さく、比較例の厚みムラは大きいことが明らかである。
【００５１】
また、接着剤１８１の屈折率と同じ屈折率のスペーサー１３を用いた実施例１の場合は、スペーサー１３を含まない比較例と同等のヘイズ値であった。このため、接着剤１８１とスペーサー１３とが、同じ屈折率である場合は、スペーサー１３による光学特性への影響がなく、スペーサーと接着剤とが光学特性上、同一物となっていることが確認できた。
なお、接着剤の硬化条件により接着剤の屈折率を調整することができるので、逆に接着剤の屈折率をスペーサーの屈折率に近づける硬化作業をおこなってもよい。
また、実施例２〜４の場合には、ヘイズが発生しているが、偏光変換素子１としては光学特性上問題ないことを確認できた。
【００５２】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
本実施形態では、水晶基板１７を貼り合せた後、薄片化したが、これに限らず、薄片化した水晶基板を貼り合わせることで偏光変換素子１を製造してもよい。
また、本実施形態では、偏光変換素子１の製造方法であったが、これに限らない。例えば、ガラス基板１４に接着剤１８１を用いて水晶基板１７を貼り合わせた位相差基板にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、プロジェクタ等の装置に用いられる偏光変換素子、その他の光学物品に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態における偏光変換素子の概略図。
【図２】本実施形態におけるガラス基板と水晶基板とを貼り合せる方法を説明するための概略図。
【図３】本実施形態における水晶基板の薄片化工程を説明するための概略図。
【図４】本実施形態における第一積層体と第二積層体とを積層する方法を説明するための概略図。
【図５】本実施形態における第一積層体と第二積層体とを積層した積層体を示す斜視図。
【図６】本実施形態におけるガラス基板と水晶基板とを貼り合わせる方法を説明するための模式図。
【図７】本実施形態における積層体の切断を説明するための模式図。
【図８】本実施形態における積層体の切断を説明するための模式図。
【図９】実施例１における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【図１０】実施例２における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【図１１】実施例３における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【図１２】実施例４における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【図１３】比較例における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【符号の説明】
【００５５】
１…偏光変換素子（光学物品）、１Ａ…第一積層体、１Ｂ…第二積層体、１３…スペーサー、１４…ガラス基板（光学部材）、１５…偏光分離膜、１６…反射膜、１７…水晶基板（結晶性材料）、１８…接着層、１８１…接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光変換素子、その他の光学物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップや液晶プロジェクタ、その他の装置において、複数の透光性部材の間に光学薄膜を挟んで形成された光学物品が用いられている。
このような光学物品として、複数の透光性部材の間に偏光分離膜と反射膜とを交互に配置し、前記偏光分離膜の光射出面側に水晶位相板を設けた偏光変換素子（ＰＳ変換素子）が知られている。
【０００３】
例えば、第１の透光性部材の一方の面に偏光分離膜を形成し、第１の透光性部材のもう一方の面に反射膜を形成し、第２の透光性部材の一方の面に位相差板である水晶相差位板を接着し、次に第１の透光性部材の偏光分離膜と水晶位相板とが対向するように、第１の透光性部材と第２の透光性部材とを積層して接着した従来例（特許文献１および特許文献２参照）がある。この水晶板の厚みは、ＰＳ変換素子の偏光変換効率が最適になりように薄片加工される。この薄片加工では、水晶相差位板と接着してある第２の透光性部材の他方の面を基準面として、水晶相差位板を研磨しておこなう。
【０００４】
このような光学物品の接着において、特に光線が透過する有効領域を含む部位を接合する場合には光学接着剤を用いる。この光学接着剤は紫外線照射や加温等により硬化すると、実用上望まれる光学特性が得られるように材料設計された接着剤である。
【０００５】
【特許文献１】特許４０８０１９８号
【特許文献２】特開２００７−２０６２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および特許文献２に示される従来例では、目標の偏光変換効率を得る為に、高精度な水晶板の厚み加工が要求される。しかしながら、水晶板を透光性部材に接着する際、液状の接着剤を用いるため、接着層の厚みに不均一が生じるおそれがある。このため、透光性部材の面を基準面として水晶板を薄片加工する場合、接着層の厚みの不均一性が原因となって、水晶板の厚みを均一にできないという問題があった。
そして、水晶板の厚みの不均一は、ＰＳ変換素子の偏光変換効率の低下を発生させる原因となるため、高精度な偏光変換精度を有するＰＳ変換素子を製造することが困難という問題が挙げられる。
【０００７】
本発明の目的は、接着層の厚みが均一な光学物品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】
【０００８】
［適用例１］
本適用例における光学物品の製造方法は、光学接着剤を有する接着層を介して透光性部材と結晶性基板とを貼りあわせる、貼合工程を備えた光学物品の製造方法であって、前記接着層は粒状のスペーサー、または棒状のスペーサーの少なくともどちらか一方が混合された前記光学接着剤を備え、前記透光性部材と前記結晶性基板とを貼り合わせることを特徴とする。
【０００９】
この構成の本適用例では、貼り合わせ工程において、粒状のスペーサー、または棒状のスペーサーの少なくともどちらか一方があらかじめ光学接着剤に含まれているので、透光性部材と結晶性基板とを押し当てる際、透光性部材と結晶性基板との間にスペーサーが挟まれ、光学接着層の厚みがスペーサーの粒径より小さくならない。
また、透光性部材と結晶性基板との間に一定の加重をかけるだけで、透光性部材と結晶性基板との間に挟まれるスペーサーが接着層の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配列されるので、接着層の厚みをスペーサーの粒径と同じにすることができる。
したがって、光学接着剤にスペーサーを含有させるだけで、接着層の厚みムラを容易に解消することができる。また、予めスペーサーを混合した接着剤を用いるので、貼り合わせ工程の前にどちらか一方の基板の面にスペーサーを散布する必要が無く、生産性が高い。また、光学接着剤にスペーサーを混合しているので、そのままこの光学接着剤を硬化すれば、透明な接着層が形成でき、この領域の接着層を光学素子の有効領域として用いることができる。
【００１０】
［適用例２］
前記貼り合わせ工程の後、前記透光性部材を基準面として前記結晶性基板を薄片加工する薄片加工工程を備えることが好ましい。
【００１１】
この構成の本適用例では、貼合工程の後、結晶性基板を薄片化する。このとき、透光性部材を基準面とした場合、接着層の厚みが均一であるので、その接着層の上に設けられる結晶性基板を均一な厚みに薄片化することができる。
【００１２】
［適用例３］
本適用例における光学物品の製造方法は、前記接着剤と前記スペーサーとの屈折率差を概ね同じにする前記光学接着剤の硬化作業をおこなうことが好ましい。
【００１３】
この構成の本適用例では、接着剤とスペーサーとの屈折率差を概ね同じにする前記光学接着剤の硬化作業をおこなうので、接着層を透過する光は、接着剤のみを透過する場合と接着剤およびスペーサーを透過する場合とで、光学特性上の影響にほとんど差がない。
このため、当該スペーサーを含有する接着剤は、スペーサーを含有しない接着剤とほとんど光学特性に差異がない。よって、スペーサーは、接着剤と光学特性上、略同一物となり、従来の接着剤と同様に用いることができる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例における光学物品の製造方法は、前記スペーサーが、前記接着剤に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されていることが好ましい。
【００１５】
この構成の本適用例では、スペーサーが、前記接着剤に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されているので、透光性部材と結晶性基板とに挟まれるスペーサーの数が十分であり、スペーサーによる接着層の厚み制御が安定して得られ、さらに、接着剤中のスペーサーの分散性が良好であり、透光性部材と結晶性基板とに挟まれるスペーサーが接着層の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配列させる。
したがって、接着層の厚みを均一に形成することができる。
【００１６】
なお、スペーサーの濃度が０．１重量％に満たないと、透光性部材と結晶性基板とに挟まれるスペーサーの数が不足するため、スペーサーによる接着層の厚み制御が安定して得られないおそれがある。
一方、スペーサーの濃度が３重量％を超えると、接着剤中のスペーサーの分散性が悪くなり、接着剤の粘性が局所的に上昇する。
このため、接着剤の濡れ拡がりが悪くなり、スペーサーが接着層の厚み方向に重なりあった状態で接着層が形成され、均一な厚みの接着層が形成されないおそれがある。
【００１７】
［適用例５］
本適用例における光学物品の製造方法は、前記結晶性基板は、水晶位相板であり、前記光学物品は、前記透光性部材および前記水晶位相板が積層された第一積層体と、透光性部材に偏光分離膜および反射膜が形成された第二積層体と、が交互に配列された偏光変換素子であることが好ましい。
【００１８】
この構成の本適用例では、接着層を均一な厚みで接着することができるので、高精度な偏光変換精度を有する偏光変換素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［光学系の構成］
図１は、本実施形態における偏光変換素子の概略図である。
図１に示される通り、偏光変換素子１は、互いに略平行な光入射面１１と光出射面１２とが形成され、光出射面１２に４５度の角度をもって複数の界面で設けられた複数の透光部材であるガラス基板（以下、ガラス基板）１４と、複数の界面に交互に設けられた偏光分離膜１５および反射膜１６と、偏光分離膜１５とガラス基板１４との間に設けられた水晶位相板である水晶基板（以下。水晶板）１７と、ガラス基板１４、偏光分離膜１５、反射膜１６および水晶基板１７の界面に設けられた接着層１８と、を備える。
【００２０】
ガラス基板１４は、断面三角形や断面平行四辺形の角柱部材から形成されており、界面を構成する斜面に偏光分離膜１５と反射膜１６とが交互に配置されている。
ガラス基板１４は本実施形態において光学物品を構成するものであり、それを構成する材料としては、ＢＫ７等の光学ガラス、白板ガラス、ホウケイ酸ガラス、青板ガラスをはじめとするガラスを例示できる。
【００２１】
接着層１８は、球状のスペーサー１３が含有されている。接着層１８の厚みは、２μｍ〜１０μｍ程度であり、スペーサー１３の粒径と略同じに均一となっている。また、この接着層１８を形成する光学接着剤（以下、接着剤）１８１には、紫外線硬化型接着剤を用いることができる。
【００２２】
スペーサー１３には、接着層１８を形成する接着剤１８１とヘイズ値の差が２．０以下となるものを用いる。このスペーサー１３の材料としては、ガラス、プラスチック等が挙げられる。具体的には、ガラス材料のものとして、シリカ（ｎ＝１．４５）のものがある。また、プラスチック素材のものとしては、メラミン（ｎ＝１．５７）、ポリスチレン（ｎ＝１．５７）、アクリル（ｎ＝１．４９）、アクリル−スチレン化合物（ｎ＝１．５４）等がある。また、スペーサー１３には、中実のもの、中空のもの、多孔質のもの等がある。
【００２３】
偏光分離膜１５は誘電体多層膜で形成され、入射した光線束（ランダム偏光光）を、Ｓ偏光の部分光束（Ｓ偏光光）とＰ偏光の部分光束（Ｐ偏光光）とに分離し、Ｓ偏光光を反射し、Ｐ偏光光を透過する機能を有する。
誘電体多層膜は、例えば、ＳｉＯ２よりなる低屈折率層と、ＭｇＦ２よりなる高屈折率層と、Ｌａ２Ｏ３とＡｌ２Ｏ３の重量割合が１：３の混合物よりなる中屈折率層とが、所定の順序および光学膜厚で形成された多層膜を例示できる。
【００２４】
反射膜１６は誘電体多層膜または金属膜で形成され、反射膜１６に入射したＳ偏光光をそのまま反射する機能を有する。反射膜１６を構成する多層膜はＳｉＯ２よりなる低屈折率層とＴｉＯ２よりなる高屈折率層とが所定の順序および光学膜厚で交互に形成された多層膜を例示できる。
【００２５】
水晶基板１７は、厚さが例えば、２８μｍとされた短冊状の１／２波長板であり、偏光分離膜１５の光出射面１２側に密着固定されている。
水晶基板１７は、ＳｉＯ２の単結晶からなる水晶によって形成されるシングルモード波長板であり、この水晶は人工水晶でも天然水晶でもよい。
図１に示される通り、偏光変換素子１は、ガラス基板１４、接着層１８および水晶基板１７を１つのユニットとする第一積層体１Ａと、偏光分離膜１５、ガラス基板１４および反射膜１６を１つのユニットとする第二積層体１Ｂと、を繰り返し貼り合わせた繰り返し構造を有する。
【００２６】
［貼合工程］
図２〜図５に基づいて貼合工程について説明する。
図２は、本実施形態におけるガラス基板と水晶基板とを貼り合せる方法を説明するための概略図である。図３は、本実施形態における水晶基板の薄片化工程を説明するための概略図である。図４は、本実施形態における第一積層体と第二積層体とを積層する方法を説明するための概略図である。図５は、本実施形態における第一積層体と第二積層体とを積層した積層体を示す斜視図である。
図２に示すように、矩形状の台座２１は、４本の係合ピン２２が立設されている。この台座２１の上に平板状のガラス基板１４を載置し、このガラス基板１４の上に接着剤１８１を滴下し支持体１４Ａを形成し、この支持体１４Ａの上に水晶基板１７を重ね合わせる。その後、水晶基板１７の上から重石板２３を載置することで、接着層１８に適度な押圧を加える。この重石板２３は、係合ピン２２に対応する位置に挿通穴２４が設けられており、挿通穴２４に係合ピン２２が挿通されながら、台座２１との距離が近づくようになっている。このため、重石板２３は、台座２１に対して回動することが規制されている。
よって、ガラス基板１４と水晶基板１７とを押圧する際、ガラス基板１４と水晶基板１７とがズレないようになっている。
【００２７】
［薄片加工工程］
図３に基づいて薄片加工工程について説明する。
薄片加工を行う装置としては、図３（Ａ）に示されるように、平板状の支持板３１と、支持板３１の支持面３１Ａに平行な摺動面３２Ａを有し、支持面３１Ａに対して摺動面３２Ａを平行に保った状態で円を描くように動作可能な砥石３２を有する装置を用いる。
第一積層体１Ａを、ガラス基板１４が支持面３１Ａに接する状態となるように支持板３１上で支持する。つまり、ガラス基板１４の面が薄片加工の基準面となる。一方、水晶基板１７は、上方より摺動面３２Ａが所定圧力で当接される。そして、水晶基板１７は、砥石３２が円を描くように動くことで、摺動面３２Ａと摺動される。これにより、図３（Ｂ）に示されるように、水晶基板１７は、研削または研磨されて薄片加工される。これにより、第一積層体１Ａが得られる。この時、接着層の厚みが均一であるので、ガラス基板１４の基準面と、薄片加工される水晶基板の面が平行であるので、薄片加工後の水晶基板の厚みは均一となる。この水晶基板の厚みを均一に形成しないと、所望の偏光特性を得ることができない。
【００２８】
［積層体形成工程］
図４および図５に基づいて積層体形成工程について説明する。
第二積層体１Ｂは、別のガラス基板１４の平面に偏光分離膜１５と反射膜１６とをそれぞれ蒸着させて作製する。この第二積層体１Ｂを、図４に示すように、台座２１の平面に対して４５°に傾斜したプレートＰに端部下端がそれぞれ当接するように第一積層体１Ａおよび第二積層体１Ｂを水平方向にずらして配置する。
これにより、図５に示すような、第一積層体１Ａと第二積層体１Ｂとが４５°ずれた積層体１０が形成されることとなる。
【００２９】
図７は、本実施形態におけるガラス基板と水晶基板とを貼り合わせる方法を説明するための模式図である。
図７（Ａ）に示すように、ガラス基板１４の上にスペーサー１３を含む接着剤１８１を滴下し、その上から水晶基板１７を重ね合わせる。このとき、図７（Ｂ）に示すように、接着剤１８１は水晶基板１７が押付けられることにより、外周方向へ濡れ広がっていく。そして、図７（Ｃ）に示すように、スペーサー１３は、接着剤１８１と同様に外周方向へ分散し、接着層１８の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配置する。
つまり、接着層１８は、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟み込まれたスペーサー１３の粒径と略同じとなる。このため、接着層１８は、均一な厚みで形成され、厚みムラが生じ難い。
【００３０】
［切断工程］
積層体１０を所定形状に切断する切断工程を図８および図９に基づいて説明する。
図８は、本実施形態における積層体の切断を説明するための模式図である。図９は、本実施形態における積層体の切断を説明するための模式図である。
図８で示される通り、積層された第一積層体１Ａと第二積層体１Ｂとに光学素子平面に対してプレートＰ（図４参照）の配置方向と平行、つまり、光学素子の平面に対して４５°の方向Ｌに沿って所定間隔毎に切断する。これにより、ブロック１９は端面が平行四辺形となる。
【００３１】
切断後、図９に示される通り、ブロック１９の端部を揃えて上下に複数積層し、左右両側部分をトリミングする。つまり、最も左側に位置する偏光分離膜１５または反射膜１６の上縁同士をつなげ、かつ、最も右側に位置する偏光分離膜１５または反射膜１６の下縁同士をつなげるようにブロック１９の平面に対して垂直な方向Ｖに沿って切断することにより、偏光変換素子１（図１参照）が得られる。
【００３２】
以上の構成の本実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、接着剤１８１に球状のスペーサー１３が含有されているので、ガラス基板１４と水晶基板１７とを接着する際、ガラス基板１４と水晶基板１７とにスペーサー１３が挟まれ、接着層１８の厚みがスペーサー１３の粒径より小さくならない。
【００３３】
このため、ガラス基板１４と水晶基板１７とに一定の加重をかけるだけで、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟まれるスペーサー１３が接着層１８の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配列されるので、接着層１８の厚みをスペーサー１３の粒径と同じにすることができる。
したがって、接着剤１８１にスペーサー１３を含有させるだけで、接着層１８の厚みムラを容易に解消することができる。
【００３４】
（２）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、スペーサー１３が、接着剤１８１とスペーサー１３との屈折率差がヘイズ値で２．０以下となるものを用いているので、接着層１８を透過する光は、接着剤１８１のみを透過する場合と接着剤１８１およびスペーサー１３を透過する場合とで、光学特性上の影響にほとんど差がない。
このため、スペーサー１３を含有する接着剤１８１は、スペーサー１３を含有しない接着剤１８１とほとんど光学特性に差異がない。よって、スペーサーは、接着剤と光学特性上、略同一物となり、従来の接着剤１８１と同様に用いることができる。
【００３５】
（３）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、スペーサー１３が、接着剤１８１に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されている。
このため、本実施形態では、スペーサー１３が、接着剤１８１に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されているので、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟まれるスペーサー１３の数が十分であり、スペーサー１３による接着層１８の厚み制御が安定して得られ、さらに、接着剤１８１中のスペーサー１３の分散性が良好であり、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟まれるスペーサー１３が接着層１８の厚み方向に重なり合うことなく、単一な層状に配列させることができる。よって、接着層１８の厚みを均一に形成することができる。
なお、スペーサーの濃度が０．１重量％に満たない場合は、ガラス基板１４と水晶基板１７とに挟まれるスペーサー１３の数が不足し、スペーサー１３による接着層１８の厚み制御が安定して得られないというおそれがある。
また、スペーサー１３の濃度が３重量％を超える場合は、接着剤１８１中のスペーサー１３の分散性が悪くなり、接着剤１８１の粘性が局所的に上昇してしまい、接着剤１８１の濡れ拡がりが悪くなり、スペーサー１３が接着層１８の厚み方向に重なりあった状態で接着層１８が形成され、均一な厚みの接着層が形成されないおそれがある。
【００３６】
（４）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、ガラス基板１４と水晶基板１７とを押圧する際、係合ピン２２と挿通穴２４とにより回動を規制された台座２１と重石板２３とを用いる。
このため、ガラス基板１４と水晶基板１７とが押圧される際、互いにズレが生じることがない。また、平板状の台座２１と重石板２３とを用いるので、均一な圧力でガラス基板１４と水晶基板１７とを押圧することができる。
したがって、接着層の厚みをより安定して均一なものとすることができる。
【００３７】
（５）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、ガラス基板１４上の中心にスペーサー１３を含有する接着剤１８１を滴下するので、ガラス基板１４と水晶基板１７とを貼り合せる際、ガラス基板１４に確実に接着剤１８１を浸潤させることができる。
【００３８】
（６）本実施形態における偏光変換素子１の製造方法では、ガラス基板１４と水晶基板１７と偏光分離膜１５と反射膜１６とがスペーサー１３を含有する接着剤１８１を介して積層されるので、ガラス基板１４と水晶基板１７と偏光分離膜１５と反射膜１６とを均一な厚みで接着することができる。
したがって、高精度な偏光変換精度を有する偏光変換素子１を製造することができる。
【００３９】
次に、本実施形態の偏光変換素子１の製造方法について、実施例により具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１］
＜接着剤の調合＞
接着剤１８１に対するスペーサー１３の濃度が２ｗｔ％となるように調合し、回転数１５０ｒｐｍで２時間攪拌を行った。このとき、スペーサー１３の分散性は良好であり、接着剤１８１中に均一にスペーサー１３が分散していることを確認した。
【００４１】
＜貼り合わせ＞
ガラス基板１４上にスペーサー１３を含有する接着剤１８１を０．０６ｇ滴下し、その上から水晶基板１７を載置する。そして、スペーサー１３を含有する接着剤１８１がほぼ全面に濡れ広がったところで、１ｋＮの加重を６０ｓｅｃ加える。加圧後、２ｍＷ/ｃｍ２のＵＶランプを３００ｓｅｃ照射し、スペーサー１３を含有する接着剤１８１を硬化させた。接着剤の屈折率は硬化前が１．４８であり、完全硬化後は１．５１である。硬化する条件により、この屈折率を１．４９から１．５１の間で調整することができる。なお、上記条件では、屈折率は１．５１近くを得ることができる。
【００４２】
＜貼り合わせ評価＞
（厚みムラの評価）
レーザー干渉計（Ｆｕｊｉｎｏｎ社製）を用いて、ガラス基板１４と水晶基板１７とを貼り合せたものの透過波面収差を測定した。測定領域は偏光変換素子１にした際に光が透過する箇所と一致させてある。具体的には、ガラス基板１４および水晶基板１７の外周部１．５ｍｍを除いてある。
【００４３】
（ヘイズ値の評価）
ヘイズ値の評価については、スガ試験機社製のＴＭダブルビーム方式ヘーズコンピューターＨＺ−２を用いて３回測定を行い、算術平均したものを結果とした。
【００４４】
＜使用部材＞
ガラス基板１４、水晶基板１７、接着剤１８１およびスペーサー１３としては、以下に示すものを使用した。
・ガラス基板１４（厚み２．８ｍｍ、ＰＶ＝０．００１ｍｍ以下、平行度±０．００１以下）
・水晶基板１７（厚み０．１ｍｍ、ＰＶ＝０．００１ｍｍ以下）
・接着剤１８１（サンライズＭＳＩ社製：ＰｈｏｔｏＢｏｎｄ３００、紫外線硬化型、硬化後屈折率１．５１）
・スペーサー１３（日本触媒製：エポスターＹＳ、屈折率１．５１、粒径５．０μm、ＣＶ値３．５）
【００４５】
［実施例２］
実施例２で使用したスペーサー１３は以下の通り。
・スペーサー１３（早川ゴム社製：ハヤビーズ、屈折率１．５０、粒径５．０μm、ＣＶ値２．７）
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４６】
［実施例３］
実施例３で使用したスペーサー１３は以下の通り。
・スペーサー１３（積水化成品工業社製：テクポリマー、屈折率１．５２、粒径５．５μm、ＣＶ値７．２）
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４７】
[実施例４]
実施例４で使用したスペーサー１３は以下の通り。
・スペーサー１３（日揮触媒化学社製：真絲球、屈折率１．４５、粒径５．０μm、ＣＶ値１．６）
【００４８】
［比較例］
比較例では、接着剤１８１にスペーサー１３を調合せず、スペーサー１３を含まない接着剤１８１を用いた。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４９】
＜結果＞
実施例１〜３および比較例の結果を以下の表１に示す。なお、透過波面収差については、解析結果として得られる鳥瞰図を図１０〜図１３に示す。
【表１】
【００５０】
＜まとめ＞
スペーサー１３を含有する接着剤１８１とスペーサー１３を含有しない接着剤１８１とでは、透過波面収差が大きく異なる。
具体的には、スペーサー１３を含まない場合は、透過波面収差が大きく、接着層１８の厚みムラが生じていることが確認できた。
一方、スペーサー１３を含む場合は、透過波面収差が著しく小さく、接着層１８の厚みムラを飛躍的に解消できることが確認できた。
また、図１０〜図１３からも、実施例の厚みムラは小さく、比較例の厚みムラは大きいことが明らかである。
【００５１】
また、接着剤１８１の屈折率と同じ屈折率のスペーサー１３を用いた実施例１の場合は、スペーサー１３を含まない比較例と同等のヘイズ値であった。このため、接着剤１８１とスペーサー１３とが、同じ屈折率である場合は、スペーサー１３による光学特性への影響がなく、スペーサーと接着剤とが光学特性上、同一物となっていることが確認できた。
なお、接着剤の硬化条件により接着剤の屈折率を調整することができるので、逆に接着剤の屈折率をスペーサーの屈折率に近づける硬化作業をおこなってもよい。
また、実施例２〜４の場合には、ヘイズが発生しているが、偏光変換素子１としては光学特性上問題ないことを確認できた。
【００５２】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
本実施形態では、水晶基板１７を貼り合せた後、薄片化したが、これに限らず、薄片化した水晶基板を貼り合わせることで偏光変換素子１を製造してもよい。
また、本実施形態では、偏光変換素子１の製造方法であったが、これに限らない。例えば、ガラス基板１４に接着剤１８１を用いて水晶基板１７を貼り合わせた位相差基板にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、プロジェクタ等の装置に用いられる偏光変換素子、その他の光学物品に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態における偏光変換素子の概略図。
【図２】本実施形態におけるガラス基板と水晶基板とを貼り合せる方法を説明するための概略図。
【図３】本実施形態における水晶基板の薄片化工程を説明するための概略図。
【図４】本実施形態における第一積層体と第二積層体とを積層する方法を説明するための概略図。
【図５】本実施形態における第一積層体と第二積層体とを積層した積層体を示す斜視図。
【図６】本実施形態におけるガラス基板と水晶基板とを貼り合わせる方法を説明するための模式図。
【図７】本実施形態における積層体の切断を説明するための模式図。
【図８】本実施形態における積層体の切断を説明するための模式図。
【図９】実施例１における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【図１０】実施例２における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【図１１】実施例３における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【図１２】実施例４における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【図１３】比較例における透過波面収差の解析結果を示す鳥瞰図。
【符号の説明】
【００５５】
１…偏光変換素子（光学物品）、１Ａ…第一積層体、１Ｂ…第二積層体、１３…スペーサー、１４…ガラス基板（光学部材）、１５…偏光分離膜、１６…反射膜、１７…水晶基板（結晶性材料）、１８…接着層、１８１…接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学接着剤を有する接着層を介して透光性部材と結晶性基板とを貼りあわせる、貼合工程を備えた光学物品の製造方法であって、
前記接着層は粒状のスペーサー、または棒状のスペーサーの少なくともどちらか一方が混合された前記光学接着剤を備え、前記透光性部材と前記結晶性基板とを貼り合わせることを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光学物品の製造方法において、
前記貼合工程の後、前記透光性部材を基準面として前記結晶性基板を薄片加工する薄片加工工程を備えることを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学物品の製造方法において、
前記接着剤と前記スペーサーとの屈折率差を概ね同じにする前記光学接着剤の硬化作業をおこなうことを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学物品の製造方法において、
前記スペーサーは、前記接着剤に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されていることを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学物品の製造方法において、
前記結晶性基板は、水晶位相板であり、
前記光学物品は、前記透光性部材および前記水晶位相板が積層された第一積層体と、透光性部材に偏光分離膜および反射膜が形成された第二積層体と、が交互に配列された偏光変換素子であることを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項１】
光学接着剤を有する接着層を介して透光性部材と結晶性基板とを貼りあわせる、貼合工程を備えた光学物品の製造方法であって、
前記接着層は粒状のスペーサー、または棒状のスペーサーの少なくともどちらか一方が混合された前記光学接着剤を備え、前記透光性部材と前記結晶性基板とを貼り合わせることを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光学物品の製造方法において、
前記貼合工程の後、前記透光性部材を基準面として前記結晶性基板を薄片加工する薄片加工工程を備えることを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学物品の製造方法において、
前記接着剤と前記スペーサーとの屈折率差を概ね同じにする前記光学接着剤の硬化作業をおこなうことを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学物品の製造方法において、
前記スペーサーは、前記接着剤に対して０．１重量％以上３重量％未満の濃度で混合されていることを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学物品の製造方法において、
前記結晶性基板は、水晶位相板であり、
前記光学物品は、前記透光性部材および前記水晶位相板が積層された第一積層体と、透光性部材に偏光分離膜および反射膜が形成された第二積層体と、が交互に配列された偏光変換素子であることを特徴とする光学物品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１９０９３６（Ｐ２０１０−１９０９３６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３２３３７（Ｐ２００９−３２３３７）
【出願日】平成２１年２月１６日（２００９．２．１６）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１６日（２００９．２．１６）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
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