[发明专利]用于制造光学器件的方法和接合夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种将两个棱镜粘合在一起构成光学器件的制造方法，还涉及制造这种光学器件时所用的接合夹具。

背景技术

目前，随着蓝光盘片和HD-DVD的到来，光学拾取头中所用的棱镜(例如，用作偏振光分束器的立方形接合棱镜)需要具有高度精确的外形尺寸。例如，如图16所示，按照惯例，诸如垂直或水平宽度等外形尺寸的限差大约在标称尺寸的±0.1mm之内，最近它通常在标称尺寸的±0.05mm之内。

此外，在拾取头棱镜中，如图1 7所示，反射光光轴相对于入射光光轴的偏移(被称为光束移动)通常需要在±0.05mm之内。光束移动主要是因两个棱镜之间的接合面(反射面)的偏移导致的。具体来讲，如果接合面偏移到图17的虚线所示的位置之一，则在出射光中会出现光束移动。

由此，目前，拾取头棱镜需要同时具有精确的外形尺寸和很小的光束移动。

基于这样的背景，曾提出过各种用于制造拾取头棱镜的方法。例如，根据JP-A-2000-143264所揭示的方法(特别参照权利要求1和图3)，如图18所示，其上涂有分束光学薄膜的玻璃板被置于另一个带有光学粘合剂(比如紫外固化粘合剂)的玻璃板上以形成阶梯形，然后，通过切割、抛光、防反射膜涂敷、层叠、切割、抛光和切割等步骤将其处理成期望的立方形。

使用这种方法，就有可能使用相对便宜的玻璃板；另外，还可以通过一系列的工艺步骤来制造大量的棱镜。由此，可以较低的成本制造棱镜。不利的是，该方法包括重复的层叠、切割和抛光，由此有可能会有累积的工艺误差。结果，如图19所示，很难在精确到足以实现容许的光束移动的位置处形成接合面101(该位置的精确度会影响光束移动)。

另一种以前提出的拾取头棱镜制造方法使用了尺寸很长的三角棱镜。根据该方法，如图20所示，首先，制备两个尺寸很长的三角棱镜201和202。在这些棱镜中，一个棱镜涂有分束光学薄膜和防反射光学薄膜，另一个涂有防反射光学薄膜。接下来，用光学粘合剂(比如紫外固化粘合剂)将尺寸较长的三角棱镜201和202接合起来，然后，将它们压紧在接合夹具203的V形槽203a中，使得在接合面顶部45度顶点压紧，以便于粘合剂的固化。之后，将如此获得的尺寸较长的棱镜204切割成分离的立方形棱镜。

使用这种方法，如图21所示，通过将长尺寸三角棱镜201和202的高度控制在标称尺寸的±0.035mm之内，便有可能获得具有容许的光束移动(在±0.05mm之内)的棱镜(在实际制造过程中，为了充足的安全余量，长尺寸三角棱镜的高度受到更严格的控制)。此处，当所获得的立方形棱镜之一被组装到光学拾取头中时，用定位销205对其进行定位，定位销与两个接合在一起的三角棱镜之一的短边(即以直角相交的边，具体来讲，即其上形成了分束光学薄膜的那一边)相接触。这样，有可能很容易将光束移动控制在上述范围中。

如图22所示，困难在于，长尺寸三角棱镜201和202通常将其45度脊(角部)斜切到约C0.1～C0.2，以防止破裂。此处，斜切到约C0.1～C0.2是指在从边缘起0.1～0.2mm的位置处切断一个角。此处，棱角的变化会导致长尺寸三角棱镜201和202在压紧接合的过程中出现偏移。这增大了最终获得的立方形棱镜的垂直和水平宽度之间的差异，因此很难在外形尺寸方面获得期望的精确度。

发明内容

考虑到上述种种不便，本发明的目的是提供一种用于制造光学器件的方法以及在制造这种光学器件的过程中所用的夹具，通过这种方法和夹具有可能同时实现容许的光束移动和期望的外形尺寸精度。

根据本发明的一个方面，一种用于制造光学器件的方法包括：用粘合剂将两个棱镜粘合到一起的粘合步骤；以及将如此粘合到一起的两个棱镜置于接合夹具上并且压紧这些棱镜的压紧步骤。此处，接合夹具包括：一对彼此对置的固定板；以及在上述固定板的部分直接相对表面之间所固定的精密板。此外，在压紧步骤中，用下列三个表面对上述两个棱镜压紧：与从上述固定板之间空隙中露出的精密板的表面相接触的上述棱镜之一的表面；与上述固定板之一的直接相对表面相接触的上述棱镜中的同一个棱镜的另一个表面；以及与上述固定板中的另一个固定板的直接相对表面相接触的上述棱镜中的另一个棱镜的表面。