JP2006195301A

JP2006195301A - 光学素子

Info

Publication number: JP2006195301A
Application number: JP2005008522A
Authority: JP
Inventors: Iwao Usui; 巖臼井; Masaru Okumura; 勝奥村; Tomoya Kawanishi; 智也川西
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】光学薄膜を表面に形成した光学部材と他の光学部材とを紫外線硬化型接着剤を用いて接合してなる光学素子において、光学薄膜の一つの膜として酸化チタン膜や酸化ニオブ膜を形成しても接合後の分光透過率が低下することなく、しかも薄膜設計の自由度が大きく所望の光学性能を実現できるようにする。
【解決手段】接着層５と光学薄膜２との間に２層以上からなるブロック層３を形成し、酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜と接着剤との接触を阻止する。ここでブロック層３が、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物膜、酸化チタンと酸化ジルコニウムとの混合物膜、酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜、酸化ハフニウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜を備えているのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は光学素子に関し、より詳細には２以上の光学部材を紫外線硬化型接着剤で接合した光学素子に関するものである。

偏光ビームスプリッタや波長選択フィルタ、反射ミラーなどの光学素子は、光学多層膜を表面に形成した光学部材と他の光学部材とを接着剤で接合して作製されることが多い。このとき使用される接着剤としては、溶剤系接着剤やホットメルト接着剤、水性エマルジョン接着剤、紫外線硬化型接着剤などがある。この中でも硬化速度や硬化収縮時の応力、透明度などの点で、紫外線硬化型接着剤が光学部品の接合に広く利用されている。

一方、光学多層膜では、高屈折率膜の屈折率を高くするほど薄膜設計上の自由度が大きくなり、総層数を少なくでき製造費を低く抑えられるようになる。高屈折率膜を構成する材料としては酸化チタンが以前から知られている。

また酸化ニオブは、高屈折率の材料として従来から使用されている酸化チタン・酸化ジルコニウムの混合物や酸化チタン・酸化ランタンの混合物と比べても数％高い屈折率を有しているものの、成膜条件に高い管理精度が要求され、これまで高屈折率の材料としてあまり用いられてこなかった。しかし、成膜条件の管理精度が近年向上し、高屈折率の材料として多層光学薄膜を中心に使用量が急激に増加してきている。

ところが、酸化チタンや酸化ニオブからなる薄膜が形成された光学部材と他の光学部材とを紫外線硬化型接着剤を用いて接合すると、作製された光学素子の分光透過率が接合前に比べ低下することがあった。このため、分光透過率の低下を生じない紫外線硬化型接着剤の開発が、接着剤メーカを中心に種々行われているがこのような接着剤は未だ得られていない。

このような現状下、例えば特許文献１では、酸化チタン膜と接着層との間にブロック層を設け、紫外線照射時の酸化チタン膜と接着層との相互反応を防止して、分光透過率の低下を抑える技術が提案されている。
特開平９−１８４９１７号公報（特許請求の範囲、（００２０）段）

しかしながら、本発明者等が実験したところでは、前記提案されている１層のみのブロック層では、層厚が薄いと、酸化チタン膜での光吸収の増大による分光透過率低下を十分には抑えられない。反対に、ブロック層の層厚が厚いと、分光透過率の波長変化に対する変動が大きくなり、また層が割れる（膜割れ）など信頼性が低下する。また、ブロック層を１層にすると、薄膜設計の自由度が狭くなり所望の光学性能を実現できないことがある。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光学多層膜を表面に形成した光学部材と他の光学部材とを紫外線硬化型接着剤を用いて接合してなる光学素子において、光学多層膜の一つの膜として酸化チタン膜や酸化ニオブ膜を形成しても、接合後の分光透過率が低下することなく、また分光透過率の波長変化に対する変動が小さく、膜割れが生じず、しかも薄膜設計の自由度が大きく所望の光学性能を実現できるようにすることにある。

積層された光学多層膜の中に酸化チタン膜や酸化ニオブ膜があり、且つ接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いた場合に、なぜ光吸収が起こるのかということについては未だ十分には解明できていないが、本発明者等は次のような機構によるものではないかと推測している。すなわち、酸化チタン膜や酸化ニオブ膜に接着剤が浸入し、そこに紫外線が照射されると、接着剤が一種の触媒的な作用を奏し、酸化チタンや酸化ニオブが化学反応（例えばＴｉＯ₂がＴｉＯとなる）を起こして光吸収が生ずるのであろうと今のところ推測している。

そこで、本発明者等は酸化チタン膜や酸化ニオブ膜の中に接着剤が浸入しないように、酸化チタン膜あるいは酸化ニオブ膜と接着剤との間にブロック層を形成して種々検討を重ねた結果、２層以上からなるブロック層を形成することによって、光学素子の透過率の低下を効果的に抑えられることを見出し、本発明をなすに至った。すなわち本発明の光学素子は、接着剤からなる接着層と酸化チタン膜あるいは酸化ニオブ膜を有する積層された薄膜層との間に、酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜と接着剤との接触を阻止する、２層以上からなるブロック層を形成したことを大きな特徴とするものである。なお、完成品としての光学素子から見た場合、最も接着剤側の酸化チタン膜または酸化ニオブ膜よりも接着剤側の層が、酸化チタン膜または酸化ニオブ膜と紫外線硬化型接着剤との接触を阻止するブロック層として機能することができる。

ここで前記ブロック層が、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物膜、酸化チタンと酸化ジルコニウムとの混合物膜、酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜、酸化ハフニウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜を備えているのが好ましい。

また前記ブロック層が高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層したものであって、高屈折率膜として酸化チタンと酸化ジルコニウムとの混合物膜、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物膜、酸化ハフニウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜を形成し、低屈折率膜として酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜を形成するのが好ましい。このとき、光学薄膜も高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層したものとし、高屈折率膜として酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜の少なくとも一方の膜を形成し、低屈折率膜として酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜を形成するのが好ましい。さらには、前記ブロック層の低屈折率膜と前記光学薄膜の低屈折率膜とを同じ組成の膜とするのが望ましい。

なお、本明細書において「高屈折率膜」とは屈折率が１．９５より大きい材料からなる膜をいい、「低屈折率膜」とは屈折率が１．９５以下の材料からなる膜をいう。

本発明の光学素子では、光学部材の表面に形成する光学多層膜の一つの膜として酸化チタン膜や酸化ニオブ膜を用いるので、薄膜設計上の自由度が大きくなり、総層数を少なくでき製造費を低く抑えらる。また、紫外線硬化型接着剤からなる接着層と光学薄膜との間に、ブロック層を形成したので、酸化チタン膜や酸化ニオブ膜と接着剤との接触が阻止され、紫外線照射によって光学部材を接合しても分光透過率の低下が抑えられる。さらに、本発明の光学素子ではブロック層として２層以上形成するので、ブロック層を１層とした場合に比べて、光学素子の分光透過率の低下が一層抑えられると共に、分光透過率の波長変化に対する変動が小さく、また膜割れが生じ難くなる。そして薄膜設計の自由度が大きくなり所望の光学性能を実現できるようになる。

本発明の光学素子の大きな特徴の一つは、積層された光学多層膜の中に、高屈折率膜として酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜の少なくとも一方の膜が形成されていることにある。以下、酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜の少なくとも一方の膜を有し積層されている多層膜を光学薄膜と呼ぶ。各薄膜の形成方法については特に限定はなく、例えば真空蒸着法やスパッタリング法などの従来公知の方法を用いて薄層形成すればよい。中でも、生産性などの観点から真空蒸着法が好適に用いられる。蒸着条件は、蒸着材料の種類や蒸着速度などから適宜決定すればよいが、一般に蒸着室の圧力は１０^-4Ｔｏｒｒ台程度が好ましく、このような圧力を調整するには、真空ポンプによって蒸着室内を２×１０^-5Ｔｏｒｒ以下の高真空とした後、酸素ガスを蒸着室に注入して蒸着室を所定圧力とすればよい。また膜形成速度としては数Å／ｓ〜数十Å／ｓ程度が好ましい。また膜厚については、蒸着条件と膜形成速度との関係を予め明らかにした上で蒸着を行う、あるいは水晶振動子などを用いることによって、成膜中の膜厚モニタリングを行い調整する。

光学薄膜は高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層されてなる。前述の通り、高屈折率膜としては酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜の少なくとも一方の膜を用いる。高屈折率膜が複数層形成される場合には、高屈折率膜の全部又は一部を酸化チタン膜及び／又は酸化ニオブ膜とすればよい。光学薄膜としての性能および生産性の観点からは、高屈折率膜の全部を酸化チタン膜又は酸化ニオブ膜とするのが好ましい。

一方、光学薄膜中の低屈折率膜としては、前記高屈折率膜よりも屈折率の低い膜であれば特に限定はなく、従来公知の材料からなる薄膜を用いることができる。光学薄膜の性能などから低屈折率膜としては、酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜を用いるのが好ましい。

また、本発明のもう一つの大きな特徴は、紫外線硬化型接着剤からなる接着層と光学薄膜との間に、２層以上からなるブロック層を形成したことにある。ブロック層を２層以上とすることで、各層の厚さが薄くなり、膜割れ等の信頼性の問題が解消できる。またブロック層全体として充分な厚さが確保でき、酸化チタン膜や酸化ニオブ膜と接着剤との接触が阻止され、紫外線照射によって光学部材を接合しても分光透過率の低下が抑えられる。また薄膜設計の自由度が大きくなり所望の光学性能を実現できるようになる。

本発明で用いる２層以上からなるブロック層としては、紫外線硬化型接着剤の光学薄膜への浸入を防げるものであれば特に限定はないが、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物膜、酸化チタンと酸化ジルコニウムとの混合物膜、酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜、酸化ハフニウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜を備えているのが好ましい。さらには高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層されたものがより好ましい。ブロック層が、光学薄膜と同様に、高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層されていると、光学多層膜全体（光学薄膜とブロック層）として高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層されている形態になり、光学特性の低下が抑えられる。ブロック層が１層の場合には、光学特性を低下するように作用するだけであったが、ブロック層を高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層されているようにすることで、ブロック層の構成を積極的に薄膜設計に利用できる。その結果、所望の光学性能を容易に実現できるようになる。

ブロック層の高屈折率膜は、光学薄膜の高屈折率層と異なる組成の膜が好ましい。すなわち酸化チタン膜および酸化ニオブ膜以外の高屈折率膜が好ましい。ここで使用できる高屈折率膜としては、酸化チタン・酸化ジルコニウムの混合物膜や酸化チタン・酸化ランタンの混合物膜、酸化ハフニウム膜が好適である。

一方、ブロック層の低屈折率膜としては特に限定はなく従来公知のものを使用できるが、酸化アルミニウム・酸化ランタンの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜が好ましい。より好ましくは、光学薄膜の低屈折率膜と同じ組成の膜を用いることである。

本発明で使用する紫外線硬化型樹脂としては、アクリル系やエポキシ系、エポキシ変性アクリレート系など従来公知のものが使用できるが、硬化時間や接着強度などの点でアクリル系ものが好ましい。

本発明で使用する光学部材としては例えばプリズムやプレート、レンズなどが挙げられ、これらの光学部材を接合してなる光学素子としては、偏光ビームスプリッタや反射ミラー、波長選択フィルタなどが挙げられる。

本発明に係る光学素子の製造例を図１に示す。図１は、光学素子としての波長選択フィルタの製造例である。プリズム（光学部材）１ａの斜面上に真空蒸着によって光学薄膜２を形成し、その上に真空蒸着によって同様にブロック層３を形成する（同図（ａ））。次に、ブロック層３の表面に紫外線硬化型接着剤４を滴下した後（同図（ｂ））、もう一つのプリズム１ｂを斜面同士が対向するように載置し、プリズム１ａ及びプリズム１ｂを互いに動かして泡だしを行う。そして、プリズム１ｂを介して接着剤４に紫外線を照射し、接着剤４を硬化させて接着層５とする（同図（ｃ））。紫外線の照射時間は数秒〜数分程度である。

本発明に係る光学素子の他の実施形態を図２に示す。同図（ａ）の光学素子は、光学薄膜２ａ，２ｂとブロック層３ａ，３ｂとがこの順で表面に積層形成された２つのプリズム１ａ，１ｂを、中心軸が底面に対して傾いた立方体形状の光学部材６の向かい合う面に、紫外線硬化型の接着層５ａ，５ｂによってそれぞれ接合したものである。この光学素子は例えば波長選択フィルタとして用いられる。また同図（ｂ）の光学素子は、光学薄膜２ａ，２ｂとブロック層３ａ，３ｂとがこの順で表面に積層形成された２つのプリズム１ａ，１ｂを、紫外線硬化型の接着層５によって接合したものである。この光学素子は例えば偏光ビームスプリッタとして用いられる。

（実施例１、比較例１、比較例２）
図１に示した構造の波長選択プリズムにおいて、表１（実施例１）、表２（比較例１）、表３（比較例２）に示す構成の光学薄膜及びブロック層を形成した。なお、この波長選択プリズムは、Ｐ偏光の透過率が波長７４０〜８１０ｎｍで８８〜９４％、Ｓ偏光の透過率が波長７４０〜８４０ｎｍで７６〜８０％、波長６３０〜６７０ｎｍで１％以下となるように設計されたものである。また、紫外線硬化型接着剤の硬化前の分光透過率は、紫外線硬化型接着剤の代わりに、プリズムの屈折率に近いオイル（マッチングオイル）を用いて２つのプリズムを密着させて測定した。本実施例および比較例で使用する各材料の屈折率は次のとおりである。
酸化チタンと酸化ランタンの混合物「Ｈ４」（メルクジャパン社製）：２．１５、
酸化チタンと酸化ランタンの混合物「Ｈ１」（メルクジャパン社製）：２．１、
Ｎｂ₂Ｏ₅：２．２、
ＴｉＯ₂：２．３５、
ＨｆＯ₂：２．０
Ａｌ₂Ｏ₃：１．６２、
ＳｉＯ₂：１．４７、
ＭｇＦ₂：１．３８５、
酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合物「Ｍ３」（メルクジャパン社製）：１．８５、
ガラス：１．５２

実施例１と比較例１、比較例２の波長選択プリズムはそれぞれ、２２層、２６層、２６層からなる光学薄膜を有し、プリズム側から順に高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層されてなり、高屈折率層としては酸化ニオブ膜が用いられ、低屈折率層としては「Ｍ３」（メルクジャパン社製、酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合物）が用いられている。

一方、光学薄膜上に形成されたブロック層は、実施例１の波長選択プリズムでは、高屈折率層と低屈折率層とが交互に５層に積層されているのに対し、比較例１及び比較例２の波長選択プリズムでは酸化アルミニウム膜の単層であって、比較例１のものは層厚が厚く、比較例２のものは層厚が薄い。実施例１、比較例１，２の波長選択プリズムにおける、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後の分光透過率を測定した。結果を図３〜図５に示す。

なお、表中、「Ｈ４」と「Ｍ３」はメルクジャパン社製の真空蒸着材で、前者は酸化チタンと酸化ランタンの混合物、後者は酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合物である。

なお、表中、「Ｍ３」はメルクジャパン社製の真空蒸着材で、酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合物である。

図３から明らかなように、実施例１の波長選択プリズムでは、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とで分光透過率に変化はほとんど見られず、また所定の波長域での透過率の変動もなく品質安定性に優れていた。これに対し、ブロック層が単層で、層厚の厚い比較例１の波長選択プリズムでは、図４に示すように、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とで分光透過率に変化はほとんど見られなかったものの、波長７５０ｎｍ前後での透過率の変動が大きく、品質安定性に劣ったものであった。また、ブロック層の層厚の薄い比較例２の波長選択プリズムでは、図５に示すように、紫外線硬化型接着剤の硬化前に比べて硬化後の分光透過率が全体に低下した。

（実施例２、比較例３）
実施例１と同様にして、偏光ビームスプリッタにおいて、表４（実施例２）及び表５（比較例３）に示す構成の光学薄膜及びブロック層を形成した。この例では光学薄膜の低屈折率層として酸化ケイ素膜を使用し、実施例２の偏光ビームスプリッタではブロック層を４層とした。なお、この偏光ビームスプリッタは、Ｐ偏光の透過率が波長６４０〜６８０ｎｍで９９％以上、波長７７０〜８１５ｎｍで５．５〜６．５％、Ｓ偏光の透過率が波長７５０〜８１０ｎｍで１％以下となるように設計されたものである。実施例２及び比較例３の偏光ビームスプリッタの紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後の分光透過率を測定した。結果を図６及び図７に示す。

なお、表中、「Ｈ４」はメルクジャパン社製の真空蒸着材で、酸化チタンと酸化ランタンの混合物である。

図６から明らかなように、実施例２の偏光ビームスプリッタでは、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とでＰ偏光及びＳ偏光の分光透過率に変化はほとんど見られなかった。これに対し、ブロック層が単層で層厚の厚い比較例３の偏光ビームスプリッタでは、図７に示すように、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とでＰ偏光及びＳ偏光の分光透過率に変化はほとんど見られなかったものの、波長６６０ｎｍ前後でのＰ偏光の透過率の変動が大きく、品質安定性に劣ったものであった。また波長７８０ｎｍ付近でのＰ偏光の透過率曲線の平坦性も劣っていた。

（実施例３）
実施例１と同様にして、波長選択プリズムにおいて、表６に示す構成の光学薄膜及びブロック層を形成した。この例では光学薄膜の高屈折率層として酸化チタン膜を使用している。実施例３の波長選択プリズムの紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後の分光透過率を測定した。結果を図８に示す。なお、この波長選択プリズムは、Ｐ偏光の透過率が波長７７０〜８１０ｎｍで５〜１５％、Ｓ偏光の透過率が波長６１０〜６９０ｎｍで９５％以上、波長７７０〜８１０ｎｍで１％以下となるように設計されたものである。

なお、表中、「Ｈ１」と「Ｍ３」はメルクジャパン社製の真空蒸着材で、前者は酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物、後者は酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合物である。

図８から明らかなように、実施例３の波長選択プリズムでは、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とでＰ偏光及びＳ偏光の分光透過率に変化はほとんど見られなかった。また、この波長選択プリズムは波長変化に対する透過率の変動が小さく、品質安定性に優れていた。

（実施例４）
実施例１と同様にして、偏光ビームスプリッタにおいて、表７に示す構成の光学薄膜及びブロック層を形成した。この例では光学薄膜の低屈折率層として酸化ケイ素膜を使用し、ブロック層を５層とした。この偏光ビームスプリッタの紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後の分光透過率を測定した。結果を図９に示す。なお、この偏光ビームスプリッタは、Ｐ偏光の透過率が波長６４０〜６８０ｎｍで９８％以上、７４０〜８４０ｎｍで５〜１５％、Ｓ偏光の透過率が波長７４０〜８４０ｎｍで１％以下となるように設計されたものである。

図９から明らかなように、この偏光ビームスプリッタでは、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とでＰ偏光及びＳ偏光の分光透過率に変化はほとんど見られなかった。また、この偏光ビームスプリッタは波長変化に対する透過率の変動が小さく、品質安定性に優れていた。

（実施例５）
実施例１と同様にして、波長選択プリズムにおいて、表８に示す構成の光学薄膜及びブロック層を形成した。この例では光学薄膜の高屈折率層として酸化チタン膜を使用し、ブロック層を３層とした。この波長選択プリズムの紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後の分光透過率を測定した。結果を図１０に示す。なお、この波長選択プリズムは、Ｐ偏光の透過率が波長７７０〜８１０ｎｍで５〜１５％、Ｓ偏光の透過率が波長６１０〜６９０ｎｍで９８％以上、波長７７０〜８１０ｎｍで１％以下となるように設計されたものである

図１０から明らかなように、この波長選択プリズムでは、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とでＰ偏光及びＳ偏光の分光透過率に変化はほとんど見られなかった。また、この波長選択プリズムは波長変化に対する透過率の変動が小さく、品質安定性に優れていた。

（実施例６）
実施例１と同様にして、偏光ビームスプリッタにおいて、表９に示す構成の光学薄膜及びブロック層を形成した。この例では光学薄膜の高屈折率層として酸化チタンを使用し、低屈折率層として酸化ケイ素膜を使用した。この偏光ビームスプリッタの紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後の分光透過率を測定した。結果を図１１に示す。なお、この偏光ビームスプリッタは、Ｓ偏光の透過率が波長４０７±１０ｎｍで１％以下、波長６６０±１５ｎｍ及び波長７８５±２０ｎｍで９８％以上となるように設計されたものである。

図１１から明らかなように、この偏光ビームスプリッタでは、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とでＳ偏光の分光透過率に変化はほとんど見られなかった。また、この偏光ビームスプリッタは波長変化に対する透過率の変動が小さく、品質安定性に優れていた。

（実施例７）
実施例１と同様にして、波長選択プリズムにおいて、表１０に示す構成の光学薄膜及びブロック層を形成した。この例では光学薄膜の高屈折率層として酸化チタン膜を使用し、ブロック層を２層とした。この波長選択プリズムの紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後の分光透過率を測定した。結果を図１２に示す。なお、この波長選択プリズムは、Ｐ偏光の透過率が波長７７０〜８１０ｎｍで５〜１５％、Ｓ偏光の透過率が波長６１０〜６９０ｎｍで９５％以上、波長７７０〜８１０ｎｍで１％以下となるように設計されたものである。

図１２から明らかなように、この波長選択プリズムでは、紫外線硬化型接着剤の硬化前と硬化後とでＰ偏光及びＳ偏光の分光透過率に変化はほとんど見られなかった。また、この波長選択プリズムは波長変化に対する透過率の変動が小さく、品質安定性に優れていた。

本発明に係る光学素子の一つである偏光ビームスプリッタの製造例を示す工程図である。本発明に係る光学素子の他の例を示す概説図である。実施例１の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。比較例１の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。比較例２の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。実施例２の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。比較例３の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。実施例３の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。実施例４の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。実施例５の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。実施例６の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。実施例７の光学素子の、硬化前後の分光透過率を示すグラフである。

符号の説明

１ａ，１ｂプリズム（光学部材）
２，２ａ，２ｂ光学薄膜
３，３ａ，３ｂブロック層
４紫外線硬化型接着剤
５，５ａ，５ｂ接着層
６光学部材

Claims

少なくとも２つの光学部材を紫外線硬化型接着剤を用いて接合した光学素子において、
少なくとも１つの光学部材の接合面に、酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜の少なくとも一方の膜を有する積層された光学薄膜が形成され、前記接着剤からなる接着層と前記光学薄膜との間に、前記の酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜と前記接着剤との接触を阻止する、２層以上からなるブロック層が形成されていることを特徴とする光学素子。
前記ブロック層が、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物膜、酸化チタンと酸化ジルコニウムとの混合物膜、酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜、酸化ハフニウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜を備えている請求項１記載の光学素子。
前記ブロック層が、高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層されてなり、高屈折率膜として酸化チタンと酸化ジルコニウムとの混合物膜、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物膜、酸化ハフニウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜が形成され、低屈折率膜として酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜が形成されている請求項１記載の光学素子。
前記光学薄膜が、高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層されてなり、高屈折率膜として酸化チタン膜及び酸化ニオブ膜の少なくとも一方の膜が形成され、低屈折率膜として酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物膜、酸化アルミニウム膜、酸化ケイ素膜、フッ化マグネシウム膜からなる群から選択される少なくとも１つの膜が形成されている請求項３記載の光学素子。
前記ブロック層の低屈折率膜と前記光学薄膜の低屈折率膜とで同じ組成の膜が形成されている請求項４記載の光学素子。