光学制品及光学制品的制造方法技术

本发明专利技术的目的是在内部夹有多层膜的正交二向色棱镜中，减小粘着剂的影响。本发明专利技术中，将形状为等腰直角三棱柱的玻璃制第１棱镜元件１１ａ、第２棱镜元件１１ｂ、第３棱镜元件１１ｃ和第４棱镜元件１１ｄ的各个直角顶点对在一起，通过由多层膜构成的二向色膜１２Ｂ、１２Ｒ将各垂直相交的光学侧面相邻的棱镜元件接合在一起来制造正交二向色棱镜时，至少在一个接合面上形成由最上层为氧化硅层的多层膜构成的二向色膜，以光学接触法将该接合面和与其相对的玻璃接合面进行接合，以此制造正交二向色棱镜。由此，由于能够排除粘着剂层的影响，能够防止由于横切粘着剂层而引起的光学性能恶化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内部含有多层膜的光学元件及其制造方法，特别是涉及投影仪中使用的用于颜色合成或颜色分解的正交二向色棱镜及其制造方法。
技术介绍
在多板式的投影仪中大多采用的投影方式是，对白色光进行分光，照亮显示各色图像的光阀，合成各色的图像之后通过放映镜头投射到屏幕上。正交二向色棱镜是适用于将白色光分解为三种颜色并合成三色画面的光学制品(光学部件)之一。图22以截面表示了传统的正交二向色棱镜的结构。该正交二向色棱镜90中，在将正交二向色棱镜90分成四部分的四个三棱柱状棱镜91a～91d中的每一个在其一个面上形成有由多层膜构成的二向色膜92，这些通过光学性质与棱镜的基材几乎相同的粘着剂93接合起来。另外，为了举例说明二向色膜92与粘着剂93的存在图中记载的二向色膜92与粘着剂93的厚度十分厚，而实际上，正如大家所知，二向色膜92与粘着剂93的厚度非常薄，例如为数十微米。本说明书中的其他附图也如此。图23为正交二向色棱镜的另一个例子。在该正交二向色棱镜95中，四个三棱柱状棱镜91a～91d将正交二向色棱镜95分成四部分，这四个三棱柱状棱镜首先两个两个形成共两个棱镜对，每个棱镜对中间夹有由多层膜构成的二向色膜92。然后，在两个棱镜对中的一方的接合部形成由多层膜构成的二向色膜92，再以光学粘着剂93接合这两个棱镜对的接合部。特开平06-331807号公报特开平09-015405号公报
技术实现思路
正交二向色棱镜中，由于在光学上均匀地形成光路而提高了画质，因而其特别对防止图像模糊和重影是有效的。例如，优选使构成光路的部件的折射率均匀，如专利文献1公开的那样，对构成每个棱镜的部件的折射率的均匀性进行精确控制是提高正交二向色棱镜性能的关键。并且，如专利文献2公开的那样，在图22所示的传统的二向色棱镜90的结构中，在二向色膜92上产生了由粘着剂93的厚度引起的断坡，因此优选采用图23所示结构。无论是哪一种结构，由于光路的一部分是由粘着剂93构成的，使粘着剂93的光学性质与棱镜91a～91d一致是进一步提高正交二向色棱镜90和95的性能的关键。为此，人们开发了固化后折射率与玻璃几乎相同的光学粘着剂。然而，粘着剂要依靠热聚合或光聚合来进行固化，使其稳定且均匀地固化为与玻璃折射率相同的状态是困难的。例如，粘着剂材料的成分或固化条件发生改变就会使固化后的折射率或多或少发生变化。另外，能够用作棱镜的玻璃不止一种，若没有与之相对应的粘着剂就会限制能够用作棱镜的玻璃种类。本专利技术是鉴于所述情况提出的，其目的在于提供诸如正交二向色棱镜那样的在内部夹有多层膜的光学制品及其制造方法，其中，能够尽可能减小用于接合的粘着剂的影响。为此，在本专利技术中，通过光学接触法进行光学元件之间的接合或贴合，能够完全除去粘着剂的影响。光学接触是公知的，其是对玻璃面进行研磨加工，形成严格相似的两个表面，在没有粘着剂的情况下使其贴紧或熔合的技术。据认为，光学接触是下述的接合方式精确研磨玻璃基板的表面使之成为平面，然后使平面紧密贴合，据此使该表面的羟基之间形成氢键而进行接合或利用羟基之间脱氢缩合形成的共价键进行接合，因此认为除了玻璃基板面之间有这种光学接触效果，此外几乎没有这种效果。与此相对，在本专利技术中，通过将多层膜的最上层制为氧化硅层，使多层膜的表面与玻璃面的条件相同，夹着多层膜接合作为光学元件的玻璃基板，就能够在没有粘着剂的条件下制造内部含有多层膜的光学制品。即，本专利技术将多层膜的最上层制为氧化硅层，所以能够使多层膜的表面与能够以光学接触法接合的玻璃表面类似。因此，能够利用光学接触法将一个光学元件与另一个光学元件夹着多层膜接合。因此，得到的光学制品的接合部没有粘着剂层，几乎能够完全防止由于所述粘着剂层引起的光学性能的恶化。并且，在本专利技术中能够在不形成粘着剂层的情况下夹着多层膜将多个光学元件接合，所以即使在覆盖多个光学元件的面形成多层膜也能维持多层膜的性能。即，对于跨越通过粘着剂接合的多个光学元件的面，存在在粘着剂层上形成有多层膜的部分，多层膜在该部分变形或膜的厚度发生变化则有可能无法得到期望性能，相对与此，本专利技术的制造方法中没有这种担心。如上所述，为避免多层膜的断坡而在一个光学元件的两个面上形成不同性能的多层膜时，其界线部分越大，相互的影响越小，但光路的有效面积减少了，若这种多层膜存在于光学制品或光学制品的内部则界线部分的影响无法回避。与此相对，若覆盖通过光学接触法接合后的光学元件的面形成新的多层膜，就没有多层膜之间的干扰，还能够避免产生对光路有影响的间隙。第1，本专利技术提供下述的光学制品，其是下述的正交二向色棱镜，其中形状为等腰直角三棱柱的玻璃制第1棱镜元件、第2棱镜元件、第3棱镜元件和第4棱镜元件的各直角的顶点对在一起，各垂直相交的光学侧面相邻的棱镜元件通过由多层膜构成的二向色膜接合，其特征为，当设所述第1棱镜元件的光学侧面与所述第2棱镜元件的光学侧面之间为第1接合部、所述第2棱镜元件的光学侧面与所述第3棱镜元件的光学侧面之间为第2接合部、所述第3棱镜元件的光学侧面与所述第4棱镜元件的光学侧面之间为第3接合部、所述第4棱镜元件的光学侧面与所述第1棱镜元件的光学侧面之间为第4接合部时，所述第1接合部～第4接合部的任意一个光学侧面上具有的二向色膜的最上层由氧化硅层构成，所述二向色膜的最上层的氧化硅层与光学侧面以光学接触法接合。等腰直角三棱柱形状的四个棱镜元件中顶角是直角的两个光学侧面分别借助由多层膜构成的二向色膜接合而形成正交二向色棱镜，因此，四个接合部相交为十字状。通过在此四个接合部中的至少一个接合部处采用光学接触法进行接合，就能够减少由粘着剂层引起的光学性能的恶化。第2，本专利技术提供下述的光学制品，其如所述第1光学制品，其特征为，所述第1接合部处的二向色膜与所述第3接合部处的二向色膜是贯布上述接合部而连续存在的连续二向色膜。相交为十字状的四个接合部中，将一组平行的接合部处的二向色膜制成在接合部之间相连续的膜，由此能够减少由于二向色膜的端面或断坡引起的光学方面的影响。第3，本专利技术提供如下的光学制品，其如所述第2光学制品，其特征为，贯布所述第1接合部和所述第3接合部设置的连续二向色膜的最上层与最下层由氧化硅层构成，所述第2接合部处的二向色膜的端面与所述第4接合部处的二向色膜的端面以光学接触法分别与该连续二向色膜接合。断开的第2接合部与第4接合部处的二向色膜端面以光学接触法接合在贯布与这些接合部垂直相交的两个接合部的连续二向色膜上，由此能够减少由于二向色膜的端面引起的光学方面的影响，提高光学均匀性。第4，本专利技术提供如下的光学制品，其是如所述第2光学制品，其特征为，所述第1接合部、第3接合部处的连续二向色膜的最上层的氧化硅层与光学侧面以光学接触法进行接合，所述第2接合部、第4接合部处的各自的所述二向色膜的最上层的氧化硅层与光学侧面以光学接触法进行接合。四个接合部全部以光学接触法进行接合，所以在有效区域内光路中没有粘着剂层，因而能够完全防止由于粘着剂层引起的光学性能的恶化。第5，本专利技术提供如下的光学制品，其如所述第2光学制品，其特征为，在所述第2接合部与第4接合部处，通过粘着剂层接合，在所述第1接合部与所述第3接合部处，最下层和最上层由氧化硅层构成的所述连续二向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学制品，其是正交二向色棱镜，该二向色棱镜中形状为等腰直角三棱柱的玻璃制第１棱镜元件、第２棱镜元件、第３棱镜元件和第４棱镜元件的各直角顶点对在一起，各垂直相交的光学侧面相邻的棱镜元件通过由多层膜构成的二向色膜接合，其特征为，当设所述第１棱镜元件的光学侧面与所述第２棱镜元件的光学侧面之间为第１接合部、所述第２棱镜元件的光学侧面与所述第３棱镜元件的光学侧面之间为第２接合部、所述第３棱镜元件的光学侧面与所述第４棱镜元件的光学侧面之间为第３接合部、所述第４棱镜元件的光学侧面与所述第１棱镜元件的光学侧面之间为第４接合部时，所述第１接合部～第４接合部的任意一个光学侧面上设有的二向色膜的最上层由氧化硅层构成，所述二向色膜的最上层的氧化硅层与光学侧面以光学接触法接合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：青木勇，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]