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JP5486942B2 - Optical device - Google Patents

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JP5486942B2
JP5486942B2 JP2010017760A JP2010017760A JP5486942B2 JP 5486942 B2 JP5486942 B2 JP 5486942B2 JP 2010017760 A JP2010017760 A JP 2010017760A JP 2010017760 A JP2010017760 A JP 2010017760A JP 5486942 B2 JP5486942 B2 JP 5486942B2
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optical device
adhesive layer
optical
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light
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小太郎 若林
由紀子 古堅
明則 伊東
真吾 石内
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Kyocera Crystal Device Corp
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Kyocera Crystal Device Corp
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Description

本発明は、複数の光学素子を組み合わせて機能する光学デバイスに関する。   The present invention relates to an optical device that functions by combining a plurality of optical elements.

複数枚の光学素子を組み合わせて機能する光学デバイスは、例えば、光学素子の複屈折を利用し、入射された光を常光線と異常光線との2成分に変換し位相差を生じさせる波長板がある。
ここで、波長板は、入射された光を常光線と異常光線との2成分に変換し180°の位相差を生じさせる広域帯1/2波長板を例に説明する。
An optical device that functions by combining a plurality of optical elements is, for example, a wave plate that uses the birefringence of an optical element to convert incident light into two components, an ordinary ray and an extraordinary ray, and generate a phase difference. is there.
Here, the wavelength plate will be described by taking, as an example, a wide-band half-wave plate that converts incident light into two components of an ordinary ray and an extraordinary ray to generate a phase difference of 180 °.

光学デバイスの一例である広域帯1/2波長板は、例えば、第一の部品、第二の部品、第三の部品からなる3つの光学素子から主に構成されている。また、広域帯1/2波長板は、光学素子のそれぞれの主面が平行な状態に配置されている。
3つの光学素子は、例えば、所定の大きさの平板状に設けられた水晶板である。
広域帯1/2波長板は、最外の位置に第一の部品と第三の部品が配置されており、この第一の部品と第三の部品の間に第二の部品が配置されている。
また、広域帯1/2波長板は、第一の部品側から光が入射され、第一の部品、第二の部品、第三の部品の内部を光が透過し、第三の部品側から光が出射される。
A wide-band half-wave plate that is an example of an optical device is mainly composed of, for example, three optical elements including a first component, a second component, and a third component. Further, the wide band half-wave plate is arranged in a state where the principal surfaces of the optical elements are parallel.
The three optical elements are, for example, crystal plates provided in a flat plate shape having a predetermined size.
In the wideband half-wave plate, the first part and the third part are arranged at the outermost position, and the second part is arranged between the first part and the third part. Yes.
In addition, the wide-band half-wave plate receives light from the first component side, transmits light through the first component, the second component, and the third component, and from the third component side. Light is emitted.

ここで、広域帯1/2波長板の一方の主面は、第一の部品の露出側主面、言い換えると、第二の部品側を向く主面と対向する第一の部品の主面である。つまり、広域帯1/2波長板の一方の主面は、最初に光学デバイスに光が入射される面である。
また、広域帯1/2波長板の他方の主面は、第三の部品の露出側主面、言い換えると、第二の部品側を向く主面と対向する第一の部品の主面である。つまり、広域帯1/2波長板の他方の主面は、最後に光学デバイスから光が出射される面である。
Here, one main surface of the wideband half-wave plate is the exposed main surface of the first component, in other words, the main surface of the first component facing the main surface facing the second component side. is there. That is, one main surface of the wideband half-wave plate is a surface on which light is first incident on the optical device.
The other main surface of the wideband half-wave plate is the main surface of the first component facing the exposed main surface of the third component, in other words, the main surface facing the second component side. . That is, the other main surface of the wide band half-wave plate is a surface from which light is finally emitted from the optical device.

光学デバイスの一例である広域帯1/2波長板は、一方の主面から他方の主面にかけて光を透過させることで、入射された光を常光線と異常光線との2成分に変換し180°の位相差を生じさせる(例えば、特許文献1参照)。   A wide-band half-wave plate, which is an example of an optical device, converts incident light into two components of an ordinary ray and an extraordinary ray by transmitting light from one principal surface to the other principal surface. A phase difference of ° is generated (for example, see Patent Document 1).

このような光学デバイスは、例えば、3つの光学素子が有機接着剤により接合されている。従って、このような光学デバイスは、第一の部品と第二の部品との間に有機接着剤からなる接着層が設けられ第一の部品と第二の部品が接合され、第二の部品と第三の部品との間に有機接着剤からなる接着層が設けられ第二の部品と第三の部品が接合されている状態となっている。
つまり、このような光学デバイスは、隣接しあう光学素子の間に有機接着剤からなる接着層が設けられ、隣接しあう光学素子が接合されている状態となっている。
また、光学デバイスは、両主面に反射防止膜が設けられている。
反射防止膜は、空気層から光学素子に光が進行する場合、又は、光学素子から空気層に光が進行する場合に、光学素子と空気との界面で反射する光の量を抑えるために設けられている。
有機接着剤からなる接着層は、第一の部品及び第二の部品及び第三の部品、つまり、光学素子の屈折率と近似の屈折率となっている。このため、有機接着剤からなる接着層と光学素子との界面で光が反射することがない(例えば、特許文献2参照)。
In such an optical device, for example, three optical elements are bonded by an organic adhesive. Therefore, in such an optical device, an adhesive layer made of an organic adhesive is provided between the first component and the second component, the first component and the second component are joined, and the second component and An adhesive layer made of an organic adhesive is provided between the third component and the second component and the third component are joined.
That is, in such an optical device, an adhesive layer made of an organic adhesive is provided between adjacent optical elements, and the adjacent optical elements are joined.
Further, the optical device is provided with antireflection films on both main surfaces.
The antireflection film is provided to suppress the amount of light reflected at the interface between the optical element and the air when light travels from the air layer to the optical element or when light travels from the optical element to the air layer. It has been.
The adhesive layer made of an organic adhesive has a refractive index close to that of the first component, the second component, and the third component, that is, the optical element. For this reason, light does not reflect at the interface between the adhesive layer made of an organic adhesive and the optical element (see, for example, Patent Document 2).

また、光学デバイスは、例えば、3つの光学素子の主面が平行な状態となる様にホルダーによって固定される場合がある。
このような光学デバイスは、隣接しあう光学素子の間に空気空間が形成されるため、空気空間と光学素子との界面で反射される光の量を抑えるために、光学素子と空気空間との界面に反射防止膜を設ける必要がある。
Further, the optical device may be fixed by a holder so that the principal surfaces of the three optical elements are in a parallel state, for example.
In such an optical device, an air space is formed between adjacent optical elements. Therefore, in order to suppress the amount of light reflected at the interface between the air space and the optical element, It is necessary to provide an antireflection film at the interface.

特開平2010−8808号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2010-8808 特開平2008−51998号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-51998

しかしながら、従来の光学デバイスは、有機接着剤からなる接着層が隣接しあう光学素子の間に設けられ、隣接しあう光学素子が接合されている。つまり、従来の光学デバイスは、入射された光が複数の光学素子及び有機接着剤からなる接着層を透過する構造となっている。
このため、紫外域や赤外域の光を透過させる場合、従来の光学デバイスは、紫外域や赤外域の光が有機接着剤からなる接着層の内部で吸収され紫外域や赤外域の光を透過させることができない恐れがある。
また、高い温度雰囲気中に設けられる場合、又は、高い湿度雰囲気中に設けられる場合、又は、レーザが照射される場合、従来の光学デバイスは、有機接着剤からなる接着層が変質してしまい接着層の内部で光を吸収してしまい光を透過させることができなくなる恐れがある。
つまり、従来の光学デバイスは、隣接しあう光学素子の間に有機接着剤からなる接着層を設けて隣接しあう光学素子を接合しているので、光を透過させることができない恐れがあり、光学デバイスとして用いることができない恐れがある。
However, in the conventional optical device, an adhesive layer made of an organic adhesive is provided between adjacent optical elements, and the adjacent optical elements are joined. That is, the conventional optical device has a structure in which incident light is transmitted through an adhesive layer made of a plurality of optical elements and an organic adhesive.
For this reason, when transmitting light in the ultraviolet or infrared region, conventional optical devices absorb the light in the ultraviolet or infrared region inside the adhesive layer made of organic adhesive and transmit the light in the ultraviolet or infrared region. There is a fear that it cannot be made.
In addition, when provided in a high temperature atmosphere, or in a high humidity atmosphere, or when irradiated with a laser, the conventional optical device has an adhesive layer made of an organic adhesive that changes in quality. Light may be absorbed inside the layer and light may not be transmitted.
In other words, the conventional optical device has an adhesive layer made of an organic adhesive between adjacent optical elements and joins the adjacent optical elements, so there is a possibility that light cannot be transmitted. There is a possibility that it cannot be used as a device.

また、従来の光学デバイスは、それぞれの主面が平行となる様に複数枚の光学素子がそれぞれのホルダーに設けられている。このため、従来の光学デバイスは、隣接しあう光学素子の間に空気空間が形成されているので、空気空間と接している光学素子の主面に反射防止膜が設けられている。
つまり、光学素子の枚数が大量の場合、従来の光学デバイスは、従来の光学デバイスは、それぞれの反射防止膜で反射する光の量を抑えることができても、それぞれの反射防止膜で反射する光を累積すると、光デバイスを透過する光が減少し、透過率が減少する恐れがある。
Further, in the conventional optical device, a plurality of optical elements are provided in each holder so that their main surfaces are parallel to each other. For this reason, in the conventional optical device, since an air space is formed between adjacent optical elements, an antireflection film is provided on the main surface of the optical element in contact with the air space.
That is, when the number of optical elements is large, the conventional optical device is reflected by each antireflection film even though the conventional optical device can suppress the amount of light reflected by each antireflection film. Accumulating light reduces the light transmitted through the optical device and may reduce the transmittance.

そこで、本発明では、有機接着剤からなる接着層を用いることなく光学素子を接合することができ、光学素子の倍の枚数の反射防止膜とホルダーが不要の光学デバイスを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has an object to provide an optical device that can bond an optical element without using an adhesive layer made of an organic adhesive, and does not require an antireflection film and a holder twice as many as the optical element. To do.

前記課題を解決するため、それぞれの主面が平行となる位置に設けられている複数枚の光学素子と、光が透過しない位置であって隣接しあう前記光学素子の間に設けられ前記隣接しあう光学素子の間に空気空間を形成している金属または半導体材料からなる接着層と、を備えており、前記接着層の総厚みが10nm以下となっていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a plurality of optical elements provided at positions where main surfaces thereof are parallel to each other and the adjacent optical elements provided at positions where light is not transmitted are adjacent to each other. And an adhesive layer made of a metal or semiconductor material that forms an air space between the optical elements, and the total thickness of the adhesive layer is 10 nm or less .

このような光学デバイスは、それぞれの主面が平行な位置に設けられている複数の光学素子と金属または半導体材料からなり隣接しあう光学素子を接合する接着層とを備えている。また、このような光学デバイスは、接着層が光学デバイスとして用いる場合に光が透過しない位置であって隣接しあう光学素子の間に設けられており、隣接しあう光学素子の間に空気空間が形成されている。
従って、光学デバイスとして用いる場合、このような光学デバイスは、有機接着剤からなる接着層を透過することなく、複数の光学素子及び空気空間を光が透過する。
このため、紫外域や赤外域の光を透過させる光学デバイスとして用いる場合、このような光学デバイスは、有機接着剤からなる接着層を設けていないので、従来の光学デバイスの様に有機接着剤からなる接着層の内部を透過しない。従って、このような光学デバイスは、紫外域や赤外域の光を透過させることができる。
また、高い温度雰囲気中にもうけられた場合、又は、高い湿度雰囲気中に設けられた場合、又は、レーザが照射された場合、このような光学デバイスは、有機接着剤からなる接着層を設けて光学素子を接合していないため、光を透過させることができる。
つまり、このような光学デバイスは、有機接着剤からなる接着層を設けることなく光学素子を接合し光を透過させることができ、光学デバイスとして用いることができる。
Such an optical device includes a plurality of optical elements provided at positions where their main surfaces are parallel to each other, and an adhesive layer that joins adjacent optical elements made of a metal or a semiconductor material. Further, such an optical device is provided between adjacent optical elements at a position where the adhesive layer is not transmitted when the adhesive layer is used as an optical device, and an air space is provided between the adjacent optical elements. Is formed.
Accordingly, when used as an optical device, such an optical device transmits light through a plurality of optical elements and air spaces without transmitting through an adhesive layer made of an organic adhesive.
For this reason, when used as an optical device that transmits light in the ultraviolet region or infrared region, such an optical device is not provided with an adhesive layer made of an organic adhesive. Does not penetrate through the adhesive layer. Therefore, such an optical device can transmit light in the ultraviolet region and infrared region.
In addition, when provided in a high temperature atmosphere, when provided in a high humidity atmosphere, or when irradiated with a laser, such an optical device is provided with an adhesive layer made of an organic adhesive. Since no optical element is bonded, light can be transmitted.
That is, such an optical device can be used as an optical device because it can join optical elements and transmit light without providing an adhesive layer made of an organic adhesive.

また、このような光学デバイスは、光が透過しない位置であって隣接する光学素子の間に接着層が設けられ、隣接する光学素子の間に空気空間が形成されている。また、このような光学デバイスは、接着層の総厚みが10nm以下となっている。
このような光学デバイスは、隣接しあう光学素子が接着層によって接合されている状態となっているので、接着層の厚みを隣接しあう光学素子の間隔、つまり、空気空間の厚みとみなすことができる。
このような光学デバイスは、接着層の総厚みが10nm以下となっているので、光学デバイス内部の空気空間の総厚みが10nm以下となる。このため、このような光学デバイスは、空気空間と光学素子との界面で反射する光の量を抑えることができるので、空気空間と光学素子との界面に反射防止膜を設ける必要がない。
従って、このような光学デバイスは、従来の光学デバイスの様に空気空間と接している光学素子に反射防止膜を設ける必要がなくなるので、従来の光学デバイスと比較して透過率の減少を抑えることができる。
Further, in such an optical device, an adhesive layer is provided between adjacent optical elements at a position where light is not transmitted, and an air space is formed between the adjacent optical elements. In such an optical device, the total thickness of the adhesive layer is 10 nm or less.
In such an optical device, adjacent optical elements are joined by an adhesive layer, and therefore the thickness of the adhesive layer can be regarded as the interval between adjacent optical elements, that is, the thickness of the air space. it can.
In such an optical device, since the total thickness of the adhesive layer is 10 nm or less, the total thickness of the air space inside the optical device is 10 nm or less. For this reason, since such an optical device can suppress the amount of light reflected at the interface between the air space and the optical element, it is not necessary to provide an antireflection film at the interface between the air space and the optical element.
Accordingly, such an optical device eliminates the need to provide an antireflection film on the optical element in contact with the air space unlike the conventional optical device, and therefore suppresses a decrease in transmittance as compared with the conventional optical device. Can do.

本発明の実施形態に係る光学デバイスの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the optical device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る光学デバイスの波長と透過率の関係を示す紫外域の透過率特性図である。It is the transmittance | permeability characteristic view of the ultraviolet region which shows the relationship between the wavelength of the optical device which concerns on embodiment of this invention, and the transmittance | permeability.

次に、本発明の実施するための最良の形態について説明する。なお、各図面において、各構成要素の状態をわかりやすくするために誇張して図示している。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described. In each drawing, the state of each component is exaggerated for easy understanding.

本発明の実施形態に係る光学デバイスについて説明する。
光学デバイス100は、一方の主面から他方の主面へ光を透過させる構造となっている。
また、光学デバイス100は、図1に示すように、複数の光学素子、例えば、3つの光学素子110,120,130から主に構成されている。
また、光学デバイス100は、図1に示すように、隣接する光学素子110,120,130の間に所定の厚みt12,t23の接続膜が設けられて、空気空間K12,K23が形成されている。
また、光学デバイス100は、両主面に反射防止膜Hが設けられている。
また、光学デバイス100は、所定の2つの光学素子110,130の間に所定の他の光学素子120が設けられ、それぞれの光学素子110,120,130の主面が平行となる位置に配置されている。
また、光学デバイス100は、接着層S12が隣接しあう光学素子110,120の間に設けられ、接着層S23が隣接しあう光学素子120,130の間に設けられている。
An optical device according to an embodiment of the present invention will be described.
The optical device 100 has a structure that transmits light from one main surface to the other main surface.
Further, as shown in FIG. 1, the optical device 100 mainly includes a plurality of optical elements, for example, three optical elements 110, 120, and 130.
Further, in the optical device 100, as shown in FIG. 1, connection films having predetermined thicknesses t12 and t23 are provided between adjacent optical elements 110, 120, and 130 to form air spaces K12 and K23. .
Further, the optical device 100 is provided with antireflection films H on both main surfaces.
Further, the optical device 100 is provided with a predetermined other optical element 120 between two predetermined optical elements 110 and 130, and is disposed at a position where the main surfaces of the respective optical elements 110, 120, and 130 are parallel to each other. ing.
Further, the optical device 100 is provided between the optical elements 110 and 120 where the adhesive layer S12 is adjacent, and is provided between the optical elements 120 and 130 where the adhesive layer S23 is adjacent.

ここで、光学デバイス100の一方の主面は、最外に配置されている光学素子110の露出側主面、言い換えると、光学素子120側を向く主面と対向する光学素子110の主面である。つまり、光学デバイス100の一方の主面は、最初に光学デバイス100に光が入射される面である。
また、光学デバイス100の他方の主面は、最外に配置されている光学素子130の露出側主面、言い換えると、光学素子120側を向く主面と対向する光学素子130の主面である。つまり、光学デバイス100の他方の主面は、最後に光学デバイス100から光が出射される面である。
Here, one main surface of the optical device 100 is the main surface of the optical element 110 facing the main surface facing the optical element 120 side, in other words, the exposed main surface of the optical element 110 arranged on the outermost side. is there. That is, one main surface of the optical device 100 is a surface on which light is first incident on the optical device 100.
The other main surface of the optical device 100 is the main surface of the optical element 130 facing the main surface facing the optical element 120 side, in other words, the exposed main surface of the optical element 130 arranged on the outermost side. . That is, the other main surface of the optical device 100 is a surface from which light is finally emitted from the optical device 100.

光学素子110,120,130は、例えば、水晶が用いられ、所定の厚みとなる様に設けられている。   The optical elements 110, 120, and 130 are made of, for example, quartz and have a predetermined thickness.

接着層S12は、金属または半導体材料が用いられる。
ここで、接着層S12は、例えば、チタンが用いられる。
また、接着層S12は、光学デバイス100として用いる場合に光が透過しない位置に、例えば、陽極接合によって接合されて設けられている。
また、接着層S12は、隣接しあう光学素子110,120の間に設けられ、隣接する光学素子110,120の間に空気空間K12を形成している。
ここで、接着層S12は、例えば、光学素子110側を向く光学素子120の主面の縁に沿って環状に設けられている。
また、接着層S12は、例えば、厚みt12が5nmとなっている。
For the adhesive layer S12, a metal or a semiconductor material is used.
Here, for example, titanium is used for the adhesive layer S12.
Further, the adhesive layer S12 is provided at a position where light is not transmitted when used as the optical device 100, for example, by anodic bonding.
The adhesive layer S12 is provided between the adjacent optical elements 110 and 120, and forms an air space K12 between the adjacent optical elements 110 and 120.
Here, the adhesive layer S12 is provided in an annular shape, for example, along the edge of the main surface of the optical element 120 facing the optical element 110 side.
Further, the adhesive layer S12 has a thickness t12 of 5 nm, for example.

接着層S23は、金属または半導体材料が用いられる。
ここで、接着層S23は、例えば、チタンが用いられる。
また、接着層S23は、光学デバイス100として用いる場合に光が透過しない位置に、例えば、陽極接合によって接合されて設けられている。
また、接着層S23は、隣接しあう光学素子120,130の間に設けられ、隣接する光学素子120,130の間に空気空間K23を形成している。
ここで、接着層S23は、例えば、光学素子130側を向く光学素子120の主面の縁に沿って環状に設けられている。
また、接着層S23は、例えば、厚みt12が5nmとなっている。
The adhesive layer S23 is made of a metal or a semiconductor material.
Here, for example, titanium is used for the adhesive layer S23.
In addition, the adhesive layer S <b> 23 is provided, for example, by anodic bonding at a position where light is not transmitted when used as the optical device 100.
The adhesive layer S23 is provided between the adjacent optical elements 120 and 130, and forms an air space K23 between the adjacent optical elements 120 and 130.
Here, the adhesive layer S23 is provided in a ring shape along the edge of the main surface of the optical element 120 facing the optical element 130 side, for example.
The adhesive layer S23 has a thickness t12 of 5 nm, for example.

ここで、接着層S12の厚みt12と接着層S23の厚みt23の和、つまり接着層S12,S23の総厚みは、10nm以下となっている。
接着層S12の厚みt12と接着層S23の厚みt23の和、つまり接着層S12,S23の総厚みが10nmの場合、図2に示すように、光学デバイス100は、紫外域、つまり、波長が300〜400nmの光を98%以上透過させることができている。
接着層S12,S23の総厚みが10nmより大きい場合、例えば、接着層S12,S23の総厚みが30nmの場合、図2に示すように、光学デバイス100は、紫外域、つまり、波長が300〜400nmの光を98%以上透過させることができない。
また、有機接着剤からなる接着層が設けられている従来の光学デバイスは、図2に示すように、紫外域、つまり、波長が300〜400nmの光を98%以上透過させることができない。
従って、本発明の実施形態に係る光学デバイス100は、接着層S12,S23の総厚みを10nm以下とすることで、空気空間K12,K23が形成されていないとみなすことができ、空気空間K12,K23と光学素子110,120,130の屈折率の違いによる影響を抑えることができる。このため、このような光学デバイスは、接着層S12,S23の総厚みが10nm以下となっているので、紫外域の光、つまり、波長が300〜400nmの光を98%以上透過させることができる。
Here, the sum of the thickness t12 of the adhesive layer S12 and the thickness t23 of the adhesive layer S23, that is, the total thickness of the adhesive layers S12 and S23 is 10 nm or less.
When the sum of the thickness t12 of the adhesive layer S12 and the thickness t23 of the adhesive layer S23, that is, the total thickness of the adhesive layers S12 and S23 is 10 nm, the optical device 100 has an ultraviolet region, that is, a wavelength of 300, as shown in FIG. It can transmit 98% or more of light of ˜400 nm.
When the total thickness of the adhesive layers S12 and S23 is larger than 10 nm, for example, when the total thickness of the adhesive layers S12 and S23 is 30 nm, the optical device 100 has an ultraviolet region, that is, a wavelength of 300 to 300, as shown in FIG. The light of 400 nm cannot be transmitted 98% or more.
Further, as shown in FIG. 2, the conventional optical device provided with the adhesive layer made of an organic adhesive cannot transmit 98% or more of light in the ultraviolet region, that is, the wavelength of 300 to 400 nm.
Therefore, the optical device 100 according to the embodiment of the present invention can be considered that the air spaces K12, K23 are not formed by setting the total thickness of the adhesive layers S12, S23 to 10 nm or less. The influence of the difference in refractive index between K23 and the optical elements 110, 120, and 130 can be suppressed. For this reason, in such an optical device, since the total thickness of the adhesive layers S12 and S23 is 10 nm or less, it is possible to transmit 98% or more of light in the ultraviolet region, that is, light having a wavelength of 300 to 400 nm. .

反射防止膜Hは、光学素子110と光学デバイス100の一方の主面側の空気との界面で反射される光の量を抑えるために設けられている。また、反射防止膜Hは、光学素子130と光学デバイス100の他方の主面側の空気との界面で反射される光の量を抑えるために設けられている。   The antireflection film H is provided to suppress the amount of light reflected at the interface between the optical element 110 and the air on the one principal surface side of the optical device 100. The antireflection film H is provided to suppress the amount of light reflected at the interface between the optical element 130 and the air on the other main surface side of the optical device 100.

このような光学デバイス100は、それぞれの主面が平行な位置に設けられている複数の光学素子110,120,130と金属または半導体材料からなる接着層S12,S23とを備えている。また、このような光学デバイス100は、接着層S12が光学デバイス100として用いる場合に光を透過しない位置であって隣接しあう光学素子110,120の間に設けられて空気空間K12を形成されており、接着層S23が光学デバイス100として用いる場合に光を透過しない位置であって隣接しあう光学素子120,130の間に設けられて空気空間K23を形成されている。
従って、光学デバイス100として用いる場合、このような光学デバイス100は、有機接着剤からなる接着層を透過することなく、複数の光学素子110,120,130及び空気空間K12,K23を光が透過する。
このため、紫外域や赤外域の光を透過させる光学デバイス100として用いる場合、このような光学デバイス100は、有機接着剤からなる接着層を設けていないので、従来の光学デバイスの様に有機接着剤からなる接着層の内部を透過しない。従って、このような光学デバイス100は、紫外域や赤外域の光を透過させることができる。
また、高い温度雰囲気中に設けられた場合、又は、高い湿度雰囲気中に設けられた場合、又は、レーザが照射された場合、このような光学デバイス100は、有機接着剤からなる接着層を設けて光学素子110,120,130を接合していないため、光を透過させることができる。
つまり、このような光学デバイス100は、有機接着剤からなる接着層を設けることなく光学素子110,120,130を接合し光を透過させることができ、光学デバイス100として用いることができる。
Such an optical device 100 includes a plurality of optical elements 110, 120, and 130 having principal surfaces provided in parallel positions, and adhesive layers S12 and S23 made of a metal or a semiconductor material. Further, such an optical device 100 is provided between the adjacent optical elements 110 and 120 at a position where the adhesive layer S12 does not transmit light when used as the optical device 100, and an air space K12 is formed. In addition, when the adhesive layer S23 is used as the optical device 100, the air space K23 is formed by being provided between the adjacent optical elements 120 and 130 at a position that does not transmit light.
Therefore, when used as the optical device 100, such an optical device 100 transmits light through the plurality of optical elements 110, 120, and 130 and the air spaces K12 and K23 without passing through an adhesive layer made of an organic adhesive. .
For this reason, when used as an optical device 100 that transmits light in the ultraviolet region or infrared region, such an optical device 100 is not provided with an adhesive layer made of an organic adhesive, and therefore, an organic adhesive as in a conventional optical device is provided. It does not permeate the inside of the adhesive layer made of an agent. Accordingly, such an optical device 100 can transmit light in the ultraviolet region and infrared region.
In addition, when provided in a high temperature atmosphere, when provided in a high humidity atmosphere, or when irradiated with a laser, such an optical device 100 is provided with an adhesive layer made of an organic adhesive. Since the optical elements 110, 120, and 130 are not joined, light can be transmitted.
That is, such an optical device 100 can be used as the optical device 100 because the optical elements 110, 120, and 130 can be bonded and light can be transmitted without providing an adhesive layer made of an organic adhesive.

また、本発明の実施形態に係る光学デバイス100は、光が透過しない位置であって隣接する光学素子110,120の間に接着層S12が設けられ、隣接する光学素子110,120の間に空気空間K12が形成されている。また、本発明の実施形態に係る光学デバイス100は、光が透過しない位置であって隣接する光学素子120,130の間に接着層S23が設けられ、隣接する光学素子120,130の間に空気空間K23が形成されている。また、このような光学デバイス100は、接着層S12,S23の総厚みが10nm以下となっている。
このような本発明の実施形態に係る光学デバイス100は、隣接しあう光学素子110,120が接着層S12により接合され隣接しあう光学素子120,130が接着層S23により接合されている状態となっている。つまり、このような光学デバイス100は、接着層S12の厚みを隣接しあう光学素子110,120の間隔、つまり、空気空間K12の厚みとみなすことができ、接着層S23の厚みを隣接しあう光学素子120,130の間隔、つまり、空気空間K23の厚みとみなすことができる。
このような光学デバイス100は、接着層S12,S23の総厚みが10nm以下となっているので、光学デバイス100内部の空気空間K12,K23の総厚みが10nm以下となる。このため、このような光学デバイスは、空気空間K12,K23と光学素子110,120,130との界面で反射する光の量を抑えることができるので、空気空間K12,K23と光学素子110,120,130との界面に反射防止膜Hを設ける必要がない。
従って、このような光学デバイス100は、従来の光学デバイスの様に空気空間K12,K23と接している光学素子110,120,130に反射防止膜Hを設ける必要がなくなるので、従来の光学デバイスと比較して透過率の減少を抑えることができる。
In the optical device 100 according to the embodiment of the present invention, the adhesive layer S12 is provided between the adjacent optical elements 110 and 120 at a position where light is not transmitted, and the air is interposed between the adjacent optical elements 110 and 120. A space K12 is formed. In the optical device 100 according to the embodiment of the present invention, the adhesive layer S23 is provided between the adjacent optical elements 120 and 130 at a position where light is not transmitted, and the air is interposed between the adjacent optical elements 120 and 130. A space K23 is formed. In such an optical device 100, the total thickness of the adhesive layers S12 and S23 is 10 nm or less.
In the optical device 100 according to the embodiment of the present invention, the adjacent optical elements 110 and 120 are bonded by the adhesive layer S12, and the adjacent optical elements 120 and 130 are bonded by the adhesive layer S23. ing. That is, in such an optical device 100, the thickness of the adhesive layer S12 can be regarded as the distance between the adjacent optical elements 110 and 120, that is, the thickness of the air space K12, and the thickness of the adhesive layer S23 is adjacent to the optical device 100. It can be regarded as the distance between the elements 120 and 130, that is, the thickness of the air space K23.
In such an optical device 100, since the total thickness of the adhesive layers S12, S23 is 10 nm or less, the total thickness of the air spaces K12, K23 inside the optical device 100 is 10 nm or less. For this reason, since such an optical device can suppress the amount of light reflected at the interface between the air spaces K12, K23 and the optical elements 110, 120, 130, the air spaces K12, K23 and the optical elements 110, 120. , 130 is not required to be provided with an antireflection film H.
Accordingly, the optical device 100 does not need to be provided with the antireflection film H on the optical elements 110, 120, and 130 that are in contact with the air spaces K12 and K23 as in the conventional optical device. In comparison, a decrease in transmittance can be suppressed.

また、このような光学デバイス100は、隣接しあう光学素子110,120,130の間に金属または半導体材料からなる接着層が設けられ、空気空間K12,K23が形成されている。
つまり、このような光学デバイス100は、従来の光学デバイスの様にホルダーを用いることなく光学素子110,120,130,を設けているので、ホルダーの分だけ大きさを小さくすることができる。このため、このような光学デバイス100は、従来の光学デバイスと比較して、容易に小型化することができる。
Further, in such an optical device 100, an adhesive layer made of a metal or a semiconductor material is provided between adjacent optical elements 110, 120, and 130, and air spaces K12 and K23 are formed.
That is, since the optical device 100 is provided with the optical elements 110, 120, and 130 without using a holder as in the conventional optical device, the size can be reduced by the amount of the holder. For this reason, such an optical device 100 can be easily reduced in size compared with the conventional optical device.

なお、光学素子が水晶からなる場合について説明しているが、光学素子としての機能を備えていれば、例えば、ガラスであってもよい。   In addition, although the case where an optical element consists of quartz is demonstrated, if it has the function as an optical element, glass may be sufficient, for example.

なお、光学素子が3つ設けられている場合について説明しているが、複数の光学素子であれば、例えば、4つであってもよい。また、2つであってもよい。   In addition, although the case where three optical elements are provided is described, if there are a plurality of optical elements, for example, four optical elements may be provided. Two may be sufficient.

なお、接着層がチタンからなる場合について説明しているが、隣接しあう光学素子を接合することができれば、例えば、タンタル、クロム、アルミニウム、シリコンといった金属または半導体材料からなってであってもよい。また、接合することができれば、複数の材料からなる合金であってもよい。   Although the case where the adhesive layer is made of titanium has been described, it may be made of a metal or a semiconductor material such as tantalum, chromium, aluminum, or silicon as long as adjacent optical elements can be bonded. . Moreover, as long as it can join, the alloy which consists of a some material may be sufficient.

なお、接着層が陽極接合による接合によって設けられているが、隣接しあう光学素子を接合することができれば、例えば、めっき法を用いてもよい。   The adhesive layer is provided by anodic bonding. However, for example, a plating method may be used as long as adjacent optical elements can be bonded.

なお、接着層が2つ設けられている場合について説明しているが、接着層の総厚みが10nm以下となっていれば、例えば、接着層が3つ設けられていてもよい。また、接着層の厚みが10nm以下となっていれば、例えば、接着層が1つであってもよい。   In addition, although the case where two adhesive layers are provided is described, if the total thickness of the adhesive layers is 10 nm or less, for example, three adhesive layers may be provided. Moreover, if the thickness of the adhesive layer is 10 nm or less, for example, one adhesive layer may be provided.

なお、光学デバイスが広域帯1/2波長板の場合について説明したが、複数枚の光学素子を組み合わせた光学デバイスであれば、例えば、1/4波長板やローパスフィルタであってもよい。   In addition, although the case where the optical device is a wide-band half-wave plate has been described, an optical device combining a plurality of optical elements may be, for example, a quarter-wave plate or a low-pass filter.

100 光学デバイス
110,120,130 光学素子
H 反射防止膜
S12,S23 接着層
K12,K23 空気空間
t12,t23 接着層の厚み
100 Optical device 110, 120, 130 Optical element H Antireflection film S12, S23 Adhesive layer K12, K23 Air space t12, t23 Thickness of adhesive layer

Claims (1)

それぞれの主面が平行となる位置に設けられている複数枚の光学素子と、
光が透過しない位置であって隣接しあう前記光学素子の間に設けられ前記隣接しあう光学素子の間に空気空間を形成している金属または半導体材料からなる接着層と、
を備えており、
前記接着層の総厚みが10nm以下となっている
ことを特徴とする光学デバイス。
A plurality of optical elements provided at positions where the respective principal surfaces are parallel;
An adhesive layer made of a metal or a semiconductor material that is provided between the adjacent optical elements at a position where light is not transmitted and forms an air space between the adjacent optical elements;
Equipped with a,
An optical device, wherein the total thickness of the adhesive layer is 10 nm or less .
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