JP5493824B2 - Optical component manufacturing method and optical component - Google Patents
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Description
本発明は、光学部品の製造方法及び光学部品に関する。 The present invention relates to an optical component manufacturing method and an optical component.
従来、光通信分野等における光の集光等に用いられる光学部品の一種として、球状レンズを備える光学部品が知られている。このような光学部品においては、球状レンズの表面における光の反射に起因する光透過率の低下を抑制する目的等のため、球状レンズの表面上に、反射抑制膜等の光学的機能膜を形成することが一般的になされている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical component including a spherical lens is known as a kind of optical component used for collecting light in the optical communication field or the like. In such an optical component, an optical functional film such as a reflection suppressing film is formed on the surface of the spherical lens for the purpose of suppressing a decrease in light transmittance caused by light reflection on the surface of the spherical lens. It is generally done.
しかしながら、球状レンズは、通常のレンズと比べて非常に大きな曲率を有するため、球状レンズの表面上に光学的機能膜を形成することが困難である。 However, since a spherical lens has a very large curvature compared with a normal lens, it is difficult to form an optical functional film on the surface of the spherical lens.
このような状況に鑑み、下記の特許文献1〜3等において、球状レンズの表面上に光学的機能膜を形成する方法が種々提案されている。
In view of such a situation, various methods for forming an optical functional film on the surface of a spherical lens have been proposed in the following
具体的には、特許文献1には、公転または自公転可能な素子支持機構に対して複数の蒸着源を配置することにより、素子支持機構に支持された曲率の大きなレンズに対して、均一な厚みの光学的機能膜を形成する方法が記載されている。
Specifically, in
特許文献2には、鉛直方向に傾斜した自転軸を中心として、球状レンズを自転させつつ公転させながら成膜を行うことにより、球状レンズの表面上に均一な厚みの光学的機能膜(フィルタ膜)を形成する方法が記載されている。 In Patent Document 2, an optical functional film (filter film) having a uniform thickness is formed on the surface of a spherical lens by performing film formation while revolving while rotating the spherical lens around a rotation axis inclined in the vertical direction. ) Is described.
特許文献3には、自転しながら公転している成膜用治具が成膜エリア内に位置しているときに、球状レンズの中央部分に向かって成膜材料が飛行する状態を維持することにより、球状レンズの表面上に、中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚が薄い光学的機能膜を形成する方法が記載されている。 In Patent Document 3, when a film-forming jig that revolves while rotating is positioned in the film-forming area, the state in which the film-forming material flies toward the central portion of the spherical lens is maintained. Describes a method of forming an optically functional film having a film thickness at the peripheral edge thinner than that at the center on the surface of the spherical lens.
しかしながら、特許文献1,2に記載のように、球状レンズの表面上に均一な厚みの光学的機能膜を形成した場合、所望の光学特性を得難い場合がある。同様に、特許文献3に記載のように、中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚が薄い光学的機能膜を球状レンズの表面上に形成した場合も、所望の光学特性を得難い場合がある。
However, as described in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の光学特性を有する光学部品の製造方法及び所望の光学特性を有する光学部品を提供することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the manufacturing method of the optical component which has a desired optical characteristic, and the optical component which has a desired optical characteristic.
本発明に係る光学部品の製造方法は、球状レンズと、球状レンズの表面上に形成されている光学的機能膜とを備える光学部品の製造方法に関する。本発明に係る光学部品の製造方法では、第1の中心軸回りに旋回している中心軸であって、第1の中心軸に対して傾斜している第2の中心軸回りに球状レンズを旋回させながら、気相成長法により光学的機能膜を形成する。 The manufacturing method of the optical component which concerns on this invention is related with the manufacturing method of an optical component provided with the spherical lens and the optical function film | membrane formed on the surface of a spherical lens. In the method for manufacturing an optical component according to the present invention, a spherical lens is provided around a second central axis that is tilted with respect to the first central axis, the central axis turning around the first central axis. While rotating, an optical functional film is formed by a vapor phase growth method.
なお、本発明において、「旋回」とは、物体中を通過しない軸を中心とする円運動を意味する。一方、「回転」とは、物体中を通過する軸を中心とする円運動を意味する。 In the present invention, “turning” means a circular motion around an axis that does not pass through an object. On the other hand, “rotation” means a circular motion around an axis passing through an object.
光学的機能膜の光学特性は、光学的機能膜への光の入射角に依存している。詳細には、光学的機能膜の光学特性は、光学的機能膜への光の入射角が大きくなるに従って短波長シフトする。例えば、光学的機能膜が所定のカットオフ波長以下の波長域の光の反射を抑制する反射抑制膜である場合、カットオフ波長は、光学的機能膜への光の入射角が大きくなるに従って短波長シフトする。 The optical characteristics of the optical functional film depend on the incident angle of light on the optical functional film. Specifically, the optical characteristics of the optical functional film shift by a shorter wavelength as the incident angle of light on the optical functional film increases. For example, when the optical functional film is a reflection suppressing film that suppresses reflection of light in a wavelength region equal to or shorter than a predetermined cutoff wavelength, the cutoff wavelength becomes shorter as the incident angle of light on the optical functional film increases. Wavelength shift.
また、光学的機能膜の光学特性は、光学的機能膜の膜厚にも依存している。詳細には、光学的機能膜の光学特性は、光学的機能膜の膜厚が厚くなるに従って長波長シフトする。例えば、光学的機能膜が所定のカットオフ波長以下の波長域の光の反射を抑制する反射抑制膜である場合、カットオフ波長は、光学的機能膜の膜厚が厚くなるに従って長波長シフトする。 The optical characteristics of the optical functional film also depend on the film thickness of the optical functional film. More specifically, the optical characteristics of the optical functional film shift with a longer wavelength as the thickness of the optical functional film increases. For example, when the optical functional film is a reflection suppressing film that suppresses reflection of light in a wavelength region equal to or shorter than a predetermined cutoff wavelength, the cutoff wavelength is shifted by a longer wavelength as the thickness of the optical functional film increases. .
なお、本発明において、「光学的機能膜の膜厚」とは、光学的機能膜が形成されている部分の球状レンズの表面の法線方向における膜厚を意味する。 In the present invention, the “film thickness of the optical functional film” means the film thickness in the normal direction of the surface of the spherical lens where the optical functional film is formed.
ここで、球状レンズの表面上に形成されている光学的機能膜にコリメート光や拡散光が入射する場合、球状レンズの光軸上に位置する部分における光の入射角は0°となる。一方、球状レンズの光軸から離れるに従って、光の入射角は大きくなる。 Here, when collimated light or diffused light is incident on the optical functional film formed on the surface of the spherical lens, the incident angle of light at the portion located on the optical axis of the spherical lens is 0 °. On the other hand, as the distance from the optical axis of the spherical lens increases, the incident angle of light increases.
従って、光学的機能膜の膜厚が均一である場合は、球状レンズの光軸から離れた部分における光学的機能膜の光学特性は、球状レンズの光軸上に位置する部分における光学特性よりも短波長シフトしたものとなる。すなわち、球状レンズの光軸上に位置する部分を基準にして、所望の光学特性が発現するように、均一な光学的機能膜を設計すると、球状レンズの光軸から離れた部分における光学特性は、所望の光学特性とは異なるものになってしまう。その結果、全体として、所望の光学特性を有する光学部品を作製し難くなる。 Therefore, when the film thickness of the optical functional film is uniform, the optical characteristic of the optical functional film in the part away from the optical axis of the spherical lens is more than the optical characteristic in the part located on the optical axis of the spherical lens. Short wavelength shift. In other words, when a uniform optical functional film is designed so that desired optical characteristics are expressed with reference to the part located on the optical axis of the spherical lens, the optical characteristic in the part away from the optical axis of the spherical lens is The desired optical characteristics will be different. As a result, it becomes difficult to produce an optical component having desired optical characteristics as a whole.
例えば、光学的機能膜が所定のカットオフ波長以下の波長域の光の反射を抑制する反射抑制膜である場合、球状レンズの光軸から離れた部分における反射抑制膜のカットオフ波長が、使用光の波長よりも短くなってしまい、球状レンズの光軸から離れた部分における光の反射率が高くなりすぎるおそれがある。この場合、所望の光透過率を有する光学部品を作製し難くなる。 For example, when the optical functional film is a reflection suppression film that suppresses reflection of light in a wavelength range equal to or less than a predetermined cutoff wavelength, the cutoff wavelength of the reflection suppression film in a portion away from the optical axis of the spherical lens is used. There is a possibility that the reflectance of light in the portion away from the optical axis of the spherical lens becomes too high because it becomes shorter than the wavelength of light. In this case, it becomes difficult to produce an optical component having a desired light transmittance.
上記特許文献3に記載のように、球状レンズの表面上に、中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚が薄い光学的機能膜を形成した場合は、光の入射角が小さく、且つ厚膜である中央部と、光の入射角が大きく、且つ薄膜である周辺部とで、光学特性が大幅に相違することになる。その結果、所望の光学特性の光学部品をさらに作製し難くなる。 As described in Patent Document 3, when an optical functional film having a thinner peripheral film thickness than the central film thickness is formed on the surface of the spherical lens, the incident angle of light is small and thick. The optical characteristics of the central portion, which is a film, and the peripheral portion, which has a large incident angle of light and is a thin film, are greatly different. As a result, it becomes more difficult to produce an optical component having desired optical characteristics.
これに対して、本発明では、上記のように、第1の中心軸回りに旋回している中心軸であって、第1の中心軸に対して傾斜している第2の中心軸回りに球状レンズを旋回させながら、気相成長法により光学的機能膜を形成する。このため、光学的機能膜のうち、最も膜厚が厚くなる部分は、球状レンズの光軸上に位置する部分ではなくなり、光学的機能膜の中央部においては、球状レンズの光軸から離れるに従って膜厚が厚くなる。このような場合、光学的機能膜の中央部において、光学的機能膜の膜厚が均一である場合と比較して、光学特性のばらつきを少なくすることができる。特に、球状レンズの光軸から離れた部分における光学特性のばらつきを少なくすることができる。その結果、所望の光学特性を有する光学部品を得ることができる。 On the other hand, in the present invention, as described above, the central axis is turning around the first central axis and is around the second central axis that is inclined with respect to the first central axis. An optical functional film is formed by vapor phase growth while rotating the spherical lens. For this reason, the thickest part of the optical functional film is not the part located on the optical axis of the spherical lens, and the central part of the optical functional film is separated from the optical axis of the spherical lens. The film thickness increases. In such a case, variations in optical characteristics can be reduced compared to the case where the film thickness of the optical functional film is uniform in the central portion of the optical functional film. In particular, it is possible to reduce variations in optical characteristics in a portion away from the optical axis of the spherical lens. As a result, an optical component having desired optical characteristics can be obtained.
例えば、光学的機能膜が所定のカットオフ波長以下の波長域の光の反射を抑制する反射抑制膜である場合、球状レンズの光軸から離れた部分におけるカットオフ波長が短くなりすぎる事態を防止することができる。従って、球状レンズの光軸から離れた部分における光の反射率の増大を抑制することができる。その結果、所望の高い光透過率を有する光学部品を得ることができる。 For example, when the optical functional film is a reflection suppression film that suppresses reflection of light in the wavelength range below the predetermined cutoff wavelength, the situation where the cutoff wavelength in the part away from the optical axis of the spherical lens becomes too short is prevented. can do. Accordingly, it is possible to suppress an increase in light reflectance at a portion away from the optical axis of the spherical lens. As a result, an optical component having a desired high light transmittance can be obtained.
また、「球状レンズ」とは、光入出面の少なくとも一方が球面状であるレンズをいい、それ以外の部分の形状は、球面状に特に限定されない。「球状レンズ」には、例えば、光入出面が設けられた球面状のレンズ本体と、レンズ本体以外の部分に設けられたフランジ部または凹部を有するものも含まれる。 The “spherical lens” refers to a lens in which at least one of the light entrance / exit surfaces is spherical, and the shape of the other part is not particularly limited to a spherical shape. The “spherical lens” includes, for example, a spherical lens body provided with a light entrance / exit surface and a flange portion or a recess provided in a portion other than the lens body.
本発明において、第1の中心軸と第2の中心軸とのなす角度θ0は、0°より大きく、光学的機能膜が形成されている領域の中心角θ1の1/2以下であることが好ましい。角度θ0が中心角θ1の1/2より大きいと、光学的機能膜の光軸上に位置する部分の膜厚が薄くなりすぎて、かえって所望の光学的性能が得られなくなる場合がある。 In the present invention, the angle θ 0 formed by the first central axis and the second central axis is greater than 0 ° and is ½ or less of the central angle θ 1 of the region where the optical functional film is formed. It is preferable. If the angle θ 0 is larger than ½ of the central angle θ 1 , the film thickness of the portion located on the optical axis of the optical functional film becomes too thin, and the desired optical performance may not be obtained. .
また、本発明において、気相成長法の種類は特に限定されない。例えば、化学的気相成長法(CVD:Chemical Vapor Deposition)または物理的気相成長法(PVD:Physical Vapor Deposition)により光学的機能膜を形成することができる。特に、物理的気相成長法は、化学的気相成長法よりも球状レンズの表面上に二次元的な光学機能膜を形成しやすいため、好ましい。なお、物理的気相成長法は、スパッタ法や真空蒸着法と呼ばれることもある。 In the present invention, the type of vapor phase growth method is not particularly limited. For example, the optical functional film can be formed by a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method. In particular, the physical vapor deposition method is preferable because a two-dimensional optical functional film is more easily formed on the surface of the spherical lens than the chemical vapor deposition method. The physical vapor deposition method is sometimes called a sputtering method or a vacuum deposition method.
本発明に係る光学部品は、上記本発明に係る光学部品の製造方法により好適に製造することができる。本発明に係る光学部品は、球状レンズと、光学的機能膜とを備えている。光学的機能膜は、球状レンズの表面上に形成されている。本発明に係る光学部品において、球状レンズの光軸の延びる方向から視た際の光学的機能膜の中央部の膜厚は、球状レンズの光軸から離れるに従って大きくなっている。よって、本発明に係る光学部品では、光学的機能膜の中央部において、光学的機能膜の膜厚が均一である場合と比較して、光学特性のばらつきが少なくなる。結果として、本発明に係る光学部品では、より高い光学特性を実現することができる。例えば、光学的機能膜が所定のカットオフ波長以下の波長域の光の反射を抑制する反射抑制膜である場合、光学的機能膜の膜厚が均一である場合と比較して、球状レンズの光軸から離れた部分におけるカットオフ波長が長い。このため、光学部品のうち、球状レンズの光軸から離れた部分における光の反射率の増大を抑制することができる。従って、高い光透過率を得ることができる。 The optical component according to the present invention can be suitably manufactured by the method for manufacturing an optical component according to the present invention. The optical component according to the present invention includes a spherical lens and an optical functional film. The optical functional film is formed on the surface of the spherical lens. In the optical component according to the present invention, the thickness of the central portion of the optical functional film when viewed from the direction in which the optical axis of the spherical lens extends increases as the distance from the optical axis of the spherical lens increases. Therefore, in the optical component according to the present invention, variations in optical characteristics are reduced in the central portion of the optical functional film as compared with the case where the film thickness of the optical functional film is uniform. As a result, the optical component according to the present invention can achieve higher optical characteristics. For example, when the optical functional film is a reflection suppressing film that suppresses reflection of light in a wavelength region equal to or less than a predetermined cutoff wavelength, the spherical functional lens has a uniform thickness compared to the case where the optical functional film has a uniform thickness. The cut-off wavelength in the part away from the optical axis is long. For this reason, the increase in the reflectance of the light in the part away from the optical axis of the spherical lens among optical components can be suppressed. Therefore, high light transmittance can be obtained.
なお、球状レンズの光軸の延びる方向から視た際の光学的機能膜の中央部の外側に位置する外周部の膜厚は、球状レンズの光軸から離れるに従って厚くなっている必要は必ずしもない。すなわち、光学的機能膜の全体において、膜厚が球状レンズの光軸から離れるに従って厚くなっている必要はない。外周部の膜厚は、球状レンズの光軸から離れるに従って薄くなっていてもよい。 In addition, the film thickness of the outer peripheral part located outside the center part of the optical functional film when viewed from the direction in which the optical axis of the spherical lens extends is not necessarily increased as the distance from the optical axis of the spherical lens increases. . That is, in the entire optical functional film, the film thickness does not need to increase as the distance from the optical axis of the spherical lens increases. The film thickness of the outer peripheral portion may become thinner as the distance from the optical axis of the spherical lens increases.
本発明において、光学的機能膜の中央部のいずれの部分も、球状レンズの光軸と光学的機能膜との交点を含み、且つ球状レンズの光軸に対して垂直な平面よりも球状レンズの中心側に位置していることが好ましい。球状レンズの光軸と光学的機能膜との交点を含み、且つ球状レンズの光軸に対して垂直な平面よりも球状レンズの中心とは反対側に位置している部分が光学的機能膜の中央部に存在すると、光学特性がかえって低下する場合があるためである。 In the present invention, any part of the central portion of the optical functional film includes the intersection of the optical axis of the spherical lens and the optical functional film, and the spherical lens has a plane perpendicular to the optical axis of the spherical lens. It is preferable that it is located in the center side. The portion of the optical functional film that includes the intersection of the optical axis of the spherical lens and the optical functional film and is located on the opposite side of the center of the spherical lens from the plane perpendicular to the optical axis of the spherical lens. This is because if it exists in the center, the optical characteristics may deteriorate.
本発明において、球状レンズの材質は、特に限定されない。球状レンズは、例えば、ガラス製であってもよいし、樹脂製であってもよい。 In the present invention, the material of the spherical lens is not particularly limited. The spherical lens may be made of glass or resin, for example.
光学的機能膜は、光学的機能を有する膜である限り、特に限定されない。光学的機能膜は、例えば、所定の波長域の光の反射を抑制する反射抑制膜や、波長選択機能を有したフィルタ膜、主として光を吸収により減衰させる減衰膜、所定の波長域の光を反射する反射膜等であってもよい。 The optical functional film is not particularly limited as long as it is a film having an optical function. The optical functional film is, for example, a reflection suppressing film that suppresses reflection of light in a predetermined wavelength range, a filter film having a wavelength selection function, an attenuation film that mainly attenuates light by absorption, or light in a predetermined wavelength range. A reflective film or the like that reflects may be used.
光学的機能膜は、例えば、相対的に屈折率が低い低屈折率層と、相対的に屈折率が高い高屈折率層とが交互に積層されてなる積層膜により構成することができる。低屈折率層は、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、フッ化カルシウム等のフッ化アルカリ土類金属等により形成することができる。一方、高屈折率層は、例えば、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化タンタル、酸化タングステン等により形成することができる。 The optical functional film can be constituted by, for example, a laminated film in which a low refractive index layer having a relatively low refractive index and a high refractive index layer having a relatively high refractive index are alternately laminated. The low refractive index layer can be formed of, for example, an alkaline earth metal fluoride such as silicon oxide, aluminum oxide, or calcium fluoride. On the other hand, the high refractive index layer can be formed of, for example, titanium oxide, niobium oxide, lanthanum oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, or the like.
以下、本発明の好ましい実施形態の一例について説明する。 Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described.
図1は、本実施形態における光学部品の製造装置の模式図である。図1に示す製造装置1は、図4に示す本実施形態の光学部品を製造するための装置である。具体的には、製造装置1は、電子ビーム蒸着を行う成膜装置である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an optical component manufacturing apparatus according to this embodiment. A
図1に示すように、製造装置1は、成膜室10aを区画形成している装置本体10を備えている。成膜室10aには、減圧ポンプ等の減圧機構14が接続されている。成膜室10aは、この減圧機構14により、減圧可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
成膜室10aには、供給源としてのターゲット13と、電子銃12と、支持機構20とが設けられている。支持機構20は、支持盤21を備えている。支持盤21は、成膜室10aに対して、第1の中心軸C1を中心に回転可能に設けられている。支持盤21の下面21aは、ドーム状に形成されている。
The film forming chamber 10 a is provided with a
図1及び図2に示すように、支持盤21の下面21aには、複数の平板状の支持プレート22が取り付けられている。各支持プレート22は、支持盤21の第1の中心軸C1とは異なる位置に設けられている。各支持プレート22は、第2の中心軸C2を中心に回転可能である。第2の中心軸C2は、第1の中心軸C1に対して傾斜している。本実施形態においては、第1の中心軸C1と第2の中心軸C2とのなす角度θ0は、図4に示す光学的機能膜33が形成されている領域の中心角θ1の1/2以下である。
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
支持盤21と、支持プレート22とは、駆動機構11に接続されている。駆動機構11は、支持盤21を、第1の中心軸C1回りに回転させると共に、複数の支持プレート22のそれぞれを支持盤21に対して第2の中心軸C2回りに相対的に回転させる。このため、各支持プレート22は、駆動機構11により、第1の中心軸C1回りに旋回しており、第1の中心軸C1に対して傾斜した第2の中心軸C2回りに回転する。
The
図2及び図3に示すように、支持プレート22には、複数の光学部品本体30が第2の中心軸C2を中心としてマトリクス状に取り付けられる。但し、支持プレート22の第2の中心軸C2上には、光学部品本体30は取り付けられない。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
図3に示すように、光学部品本体30は、フォルダ31と、球状レンズ32とを備えている。フォルダ31は、球状レンズ32を保持可能なものである限り、特に限定されない。フォルダ31は、例えば、金属製や樹脂製の筒状部材により構成することができる。
As shown in FIG. 3, the
球状レンズ32は、例えば、ガラスや樹脂等からなる球状のレンズである。球状レンズ32は、フォルダ31に固定されている。フォルダ31に対する球状レンズ32の固定方法は特に限定されない。例えば、ガラスフリットにより球状レンズ32をフォルダ31に固定することができる。
The
次に、上記製造装置1を用いた光学部品34(図4を参照)の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the optical component 34 (refer FIG. 4) using the said
まず、複数の光学部品本体30を支持プレート22に取り付ける。次に、図2に示すように、支持プレート22を支持盤21に取り付ける。次に、減圧機構14により成膜室10a(図1を参照)を減圧雰囲気とすると共に、必要に応じて、図示しないガス供給機構から、成膜に必要なガスを成膜室10aに供給する。
First, the plurality of
次に、駆動機構11により、支持盤21及び支持プレート22を駆動させながら、電子銃12を駆動し、ターゲット13から粒子を飛散させることにより、球状レンズ32の表面上に成膜を行う。このため、球状レンズ32の表面上への成膜は、第1の中心軸C1回りに旋回している中心軸であって、第1の中心軸C1に対して傾斜している第2の中心軸C2回りに球状レンズ32を旋回させながら、物理的気相成長法等の気相成長法により行うこととなる。
Next, while driving the
このため、図4に示すように、このようにして形成された光学的機能膜33は、外周部33bの膜厚が、球状レンズ32の光軸Aから離れるに従って薄くなり、中央部33aの膜厚が、球状レンズ32の光軸Aから離れるに従って厚くなる。従って、上記の通り、光学的機能膜33の中央部33aにおいて、光学的機能膜33の膜厚が均一である場合と比較して、光学特性のばらつきを少なくすることができる。その結果、所望の光学特性を有する光学部品34を得ることができる。
Therefore, as shown in FIG. 4, in the optical
なお、光学的機能膜33の中央部33aのいずれの部分も、球状レンズ32の光軸Aと光学的機能膜33との交点を含む球状レンズ32の光軸に対して垂直な平面Pよりも球状レンズ32の中心側に位置していることが好ましい。平面Pよりも球状レンズ32の中心とは反対側に位置している部分が光学的機能膜33の中央部33aに存在すると、光学特性がかえって低下する場合があるためである。
Note that any part of the central portion 33a of the optical
また、支持盤21の旋回角速度と、支持プレート22の第2の中心軸C2まわりの旋回角速度とは、相互に異なっていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the turning angular velocity of the
(実施例)
上記の製造方法により、下記の設計パラメータで図4に示す光学部品を作製した。そして、光学部品の光学的機能膜の膜厚を透過型走査顕微鏡で測定した。その結果を図5に示す。なお、図5に示すグラフにおいて、横軸は、光学的機能膜への光の入射角度を表している。縦軸は、光学的機能膜の膜厚を表している。光出射口には、一般的なシングルモード光ファイバ(SMF)を用い、屈折率Nd1.8、球径φ2.0mmのガラス材質の球状レンズを用いている。
(Example)
With the manufacturing method described above, the optical component shown in FIG. 4 was manufactured with the following design parameters. And the film thickness of the optical function film | membrane of an optical component was measured with the transmission scanning microscope. The result is shown in FIG. In the graph shown in FIG. 5, the horizontal axis represents the incident angle of light on the optical functional film. The vertical axis represents the film thickness of the optical functional film. A general single mode optical fiber (SMF) is used for the light exit port, and a spherical lens made of a glass material having a refractive index Nd of 1.8 and a spherical diameter of 2.0 mm is used.
また、光学的機能膜の中央部に、光線を入射させて、チューナブルレーザーとパワーメーターを用いて光学部品の光透過率を測定した。同様にして、光学的機能膜を形成する前の光学部品本体についても、光透過率を測定した。これらの結果から、光学的機能膜の中央部の光透過率を得た。その結果を図7に示す。 A light beam was incident on the center of the optical functional film, and the light transmittance of the optical component was measured using a tunable laser and a power meter. Similarly, the light transmittance was also measured for the optical component main body before the optical functional film was formed. From these results, the light transmittance of the central part of the optical functional film was obtained. The result is shown in FIG.
光学的機能膜の膜構成:下記表1に示す膜構成 Film structure of optical functional film: Film structure shown in Table 1 below
(比較例)
成膜の際に、支持プレート22を第2の中心軸C2まわりに旋回させずに、支持盤21のみを第1の中心軸C1まわりに旋回させたこと以外は、上記実施例と同様にして光学部品を作製し、光学的機能膜の膜厚及び光透過率を測定した。その結果を図6、7に示す。なお、図6に示すグラフにおいて、横軸は、光学的機能膜への光の入射角度を表している。縦軸は、光学的機能膜の膜厚を表している。光出射口には一般的なSMFを用い、Nd1.8、球径φ2.0mmのガラス材質の球状レンズを用いている。
(Comparative example)
During film formation, the
図5、7に示す結果から、本発明に従い、第1の中心軸C1回りに旋回している中心軸であって、第1の中心軸C1に対して傾斜している第2の中心軸C2回りに球状レンズを旋回させながら光学的機能膜の成膜を行うことにより、中央部の膜厚が球状レンズの光軸Aから離れるに従って厚くなる光学的機能膜を形成できることが分かる。 From the results shown in FIGS. 5 and 7, according to the present invention, the second central axis C2 that is pivoted about the first central axis C1 and that is inclined with respect to the first central axis C1. It can be seen that by forming the optical functional film while rotating the spherical lens around, an optical functional film can be formed in which the thickness of the central portion increases as the distance from the optical axis A of the spherical lens increases.
また、光学的機能膜の中央部の膜厚を球状レンズの光軸Aから離れるに従って厚くすることにより、高い光学特性が得られる。つまり、光ファイバから出射された拡散光の内、膜面へ斜めに入射する光の光学特性は短波長へシフトするが、膜厚を厚くすることで短波長シフト分を補正でき、光軸上と同じ光学特性を得ることができる。 Further, by increasing the thickness of the central portion of the optical functional film as the distance from the optical axis A of the spherical lens increases, high optical characteristics can be obtained. In other words, among the diffused light emitted from the optical fiber, the optical characteristics of the light incident obliquely on the film surface are shifted to a short wavelength. However, by increasing the film thickness, the short wavelength shift can be corrected and the optical axis can be corrected. The same optical characteristics can be obtained.
1…製造装置
10…装置本体
10a…成膜室
11…駆動機構
12…電子銃
13…ターゲット
14…減圧機構
20…支持機構
21…支持盤
21a…支持盤の下面
22…支持プレート
30…光学部品本体
31…フォルダ
32…球状レンズ
33…光学的機能膜
33a…光学的機能膜の中央部
33b…光学的機能膜の外周部
34…光学部品
C1…第1の中心軸
C2…第2の中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記球状レンズの光軸の延びる方向から視た際の前記光学的機能膜の中央部の膜厚が、前記球状レンズの光軸から離れるに従って厚くなっている光学部品。 In an optical component comprising a spherical lens and an optical functional film formed on the surface of the spherical lens,
An optical component in which the thickness of the central portion of the optical functional film when viewed from the direction in which the optical axis of the spherical lens extends increases as the distance from the optical axis of the spherical lens increases.
第1の中心軸回りに旋回している中心軸であって、前記第1の中心軸に対して傾斜している第2の中心軸を中心に回転可能なように支持プレートを設け、該支持プレートに対しターゲット面が非平行となるようにターゲットを配置し、
前記支持プレート上に前記球状レンズを取り付け、前記支持プレートを前記第1の中心軸回りに旋回させながら、前記第2の中心軸を中心に回転させて、物理的気相成長法により前記球状レンズの表面上に前記光学的機能膜を形成する光学部品の製造方法。 In the manufacturing method of the optical component as described in any one of Claims 1-5 ,
A support plate is provided so as to be rotatable about a second central axis that is pivoted about the first central axis and is inclined with respect to the first central axis. Place the target so that the target surface is not parallel to the plate,
The spherical lens is mounted on the support plate, and the spherical plate is rotated by the physical vapor deposition method while rotating the support plate around the first central axis while rotating the support plate around the first central axis. A method for manufacturing an optical component, wherein the optical functional film is formed on the surface of the optical component.
Said first angle theta 0 of the center shaft and the second central axis of, according to claim 6 wherein the optically functional film is 1/2 or less of the area formed of the center angle theta 1 Manufacturing method of optical components.
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