ホーム > 特許ランキング > Ｌｕｍｕｓ Ｌｔｄ．
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-27
(54)【発明の名称】導波路の表面を研磨する方法
(51)【国際特許分類】
B24B 49/12 20060101AFI20230120BHJP
G02B 7/00 20210101ALI20230120BHJP
G02B 6/25 20060101ALI20230120BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20230120BHJP
B24B 9/08 20060101ALI20230120BHJP
G02B 5/00 20060101ALN20230120BHJP
【ＦＩ】
B24B49/12
G02B7/00 D
G02B6/25 301
B24B7/04 Z
B24B9/08 Z
G02B5/00 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022529088
(86)(22)【出願日】2020-11-17
(85)【翻訳文提出日】2022-05-20
(86)【国際出願番号】 IL2020051189
(87)【国際公開番号】W WO2021105982
(87)【国際公開日】2021-06-03
(31)【優先権主張番号】62/939,708
(32)【優先日】2019-11-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518010049
【氏名又は名称】ルムス エルティーディー．
【氏名又は名称原語表記】Ｌｕｍｕｓ Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】８ Ｐｉｎｃｈａｓ Ｓａｐｉｒ Ｓｔｒｅｅｔ， ７４０３６３１ Ｎｅｓｓ Ｚｉｏｎａ， Ｉｓｒａｅｌ
(74)【代理人】
【識別番号】100082072
【弁理士】
【氏名又は名称】清原 義博
(72)【発明者】
【氏名】マジール，アミット
(72)【発明者】
【氏名】レヴィン，ナアマー
(72)【発明者】
【氏名】ロバチンスキ，リリア
(72)【発明者】
【氏名】ダンジガー，ヨチャイ
【テーマコード（参考）】
2H038
2H042
2H043
3C034
3C043
3C049
【Ｆターム（参考）】
2H038CA22
2H042AA02
2H042AA16
2H042AA26
2H043AD04
2H043AD14
2H043AD24
3C034BB72
3C034BB73
3C034BB75
3C034BB93
3C034CA22
3C034CB01
3C034DD08
3C034DD20
3C043BA03
3C043BA07
3C043BA15
3C043BA16
3C043CC05
3C043DD05
3C049AA05
3C049AA13
3C049AB03
3C049AB04
3C049AB08
3C049AC02
3C049BA02
3C049BA07
3C049BC01
3C049BC02
3C049CA06
3C049CB01
3C049CB03
(57)【要約】
導波路のターゲット表面を研磨して基準表面に対する垂直性を達成する方法が開示される。この方法は、ｉ）基準面を規定する平坦面を有する研磨プレートと、研磨中に複数の角度方向にて導波路を保持するように構成された調整可能な取り付け装置とを有する研磨装置を提供することと、ｉｉ）第１のコリメート光ビームが基準面に平行な表面から反射され、第２の垂直なコリメート光ビームが基準表面から反射されるように、光学アライメントセンサおよび光反射装置を配置することと、ｉｉｉ）光学アライメントセンサによって受け取られた反射が光学アライメントセンサ内で位置合わせされ、それによって基準面と基準表面との間の垂直性が示されるように、研磨装置内で導波路を位置合わせすることと、ｉｖ）位置合わせされた導波路のターゲット表面を研磨することとを含む。
【選択図】図６
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
導波路のターゲット表面を研磨して、前記導波路の少なくとも１つの基準表面に対する前記ターゲット表面の正確な垂直性を達成する方法であって、前記方法は、研磨面に平行な基準面を規定する平坦面を有する研磨プレートと、研磨中に前記基準面に対する複数の角度方向のいずれかにて前記導波路を保持するように構成された調整可能な取り付け装置とを備える研磨装置を提供することと、
所与の基準表面の各々に対して、１つ以上のコリメート光ビームを放射してその反射を受け取るように構成された対応する光学アライメントセンサと、コリメート光ビームを正確に９０度反射するように構成された対応する光反射装置とを配置することによって、第１のコリメート光ビームが前記基準面に平行な表面から反射され、前記第１のコリメート光ビームに対して垂直な第２のコリメート光ビームが前記所与の基準表面から反射されるようにすることと、
前記取り付け装置を使用することによって、各所与の基準表面について、前記所与の基準表面に対応する前記光学アライメントセンサによって受け取られた前記反射が前記光学アライメントセンサ内で位置合わせされ、それによって前記基準面と前記所与の基準表面との間の垂直性が示されるように、前記導波路の前記角度方向を調整することによって前記研磨装置内で前記導波路を位置合わせすることと、
前記研磨装置を使用することによって、前記位置合わせされた導波路の前記ターゲット表面を研磨することとを含む、方法。
【請求項2】
前記少なくとも１つの基準表面は、前記導波路の外表面である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記少なくとも１つの基準表面は、前記導波路の内表面である、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記少なくとも１つの基準表面は、前記導波路の１つの外表面および１つの内表面を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
各光学アライメントセンサはそれぞれのオートコリメータを含み、各光反射器は、角度付きミラー、ペンタプリズムからなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記調整可能な取り付け装置は、前記研磨プレートに対する前記導波路の高さの調整を容易にする、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
研磨の前に、前記研磨プレートの前記平坦面上に複数の犠牲ブロックを取り付けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記基準面に平行な前記表面は、前記研磨プレートの前記平坦面、犠牲ブロックの頂面からなる群より選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記方法は、前記調整可能な取り付け装置を使用することによって、前記ターゲット表面の少なくとも一部が初期研磨面より下だがそれに隣接して位置するように前記導波路の高さを調整することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
研磨の初期段階における負荷の大部分を前記犠牲ブロックが受けるように、前記初期研磨面に対する予め定められた差を付けるように前記導波路の高さが調整される、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記取り付け装置は、傾斜ステージと複数のねじとを備え、各ねじは前記傾斜ステージを回転させるように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記取り付け装置は、前記傾斜ステージの向きを所与の角度方向にてロックするように構成されたロック機構をさらに備え、前記方法は、研磨の前に前記ロック機構を使用することによって前記傾斜ステージの前記角度方向をロックすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
前記取り付け装置は、前記導波路を受け取り、かつ研磨中に前記導波路を前記研磨装置内に保持するように構成された、前記傾斜ステージに固定された取り付けプレートをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項14】
前記調整可能な取り付け装置は、少なくとも２つの垂直軸の周りの前記導波路の回転を調整することを容易にする、請求項１に記載の方法。
【請求項15】
研磨後、前記ターゲット表面は各基準表面に対して１分以内で正確に垂直である、請求項１に記載の方法。
【請求項16】
前記研磨装置は複数の調整可能な取り付け装置を備え、各々の調整可能な取り付け装置は独立して調整可能であり、かつすべての導波路の研磨中にそれぞれの導波路をそれぞれの角度方向にて独立して保持するように各々が構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項17】
導波路のターゲット表面を研磨して、前記導波路の２つの非平行表面に対する前記ターゲット表面の正確な垂直性を達成する方法であって、前記方法は、研磨面に平行な基準面を規定する平坦面を有する研磨プレートと、研磨中に前記基準面に対する複数の角度方向のいずれかにて前記導波路を保持するように構成された調整可能な取り付け装置とを備える研磨装置を提供することと、
１つ以上のコリメート光ビームを放射してそこからの反射を受け取るように構成された第１の光学アライメントセンサと、コリメート光ビームを正確に９０度反射するように構成された第１の光反射装置とを配置することによって、前記第１の光学アライメントセンサの第１のコリメート光ビームが前記基準面に平行な表面から反射され、前記第１のコリメート光ビームに対して垂直な前記第１の光学アライメントセンサの第２のコリメート光ビームが前記第１の非平行表面から反射されるようにすることと、
１つ以上のコリメート光ビームを放射してそこからの反射を受け取るように構成された第２の光学アライメントセンサと、コリメート光ビームを正確に９０度反射するように構成された第２の光反射装置とを配置することによって、前記第２の光学アライメントセンサの第１のコリメート光ビームが前記基準面に平行な表面から反射され、前記第２の光学アライメントセンサの前記第１のコリメート光ビームに対して垂直な前記第２の光学アライメントセンサの第２のコリメート光ビームが前記第２の非平行表面から反射されるようにすることと、
前記取り付け装置を使用することによって、前記第１の光学アライメントセンサによって受け取られた前記反射が前記第１の光学アライメントセンサ内で位置合わせされ、前記第２の光学アライメントセンサによって受け取られた前記反射が前記第２の光学アライメントセンサ内で位置合わせされ、それによって前記基準面と前記第１および第２の非平行表面の各々との間の垂直性が示されるように、前記導波路の前記角度方向を調整することによって前記研磨装置内で前記導波路を位置合わせすることと、
前記研磨装置を使用することによって、前記位置合わせされた導波路の前記ターゲット表面を研磨することとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の主題は導波路に関し、より具体的には、導波路の表面を研磨する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特定のヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：ｈｅａｄ－ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙｓ）は、導波路の外表面から全内部反射によって基板の内側に光波を閉じ込めることによって動作する２次元導波路を使用する。導波路の内側に閉じ込められた光波は、部分反射表面のアレイによって結合される。通常、結合された光波は、ユーザの眼に伝送される前に追加の導波路を通過する。伝搬する像の品質を維持するためには、導波路の２つ以上の表面の間に非常に高度の垂直性がなければならない。通常、これらの導波路は、互いに対向する２対の平行な外表面（すなわち、頂部および底部、前部および後部）を有し、これら２対は互いに垂直でなければならない。
【0003】
本発明を理解し、それが実際にどのように実行され得るかを見るために、添付の図面を参照して非限定的な例として実施形態が説明される。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1】本開示の主題の特定の実施形態による導波路の上面図を示す。
【図2】本開示の主題の特定の実施形態による導波路の斜視図を示す。
【図3】本開示の主題の特定の実施形態による研磨装置の概略等角図を示す。
【図5】本開示の主題の特定の実施形態によるロック機構の概略部分切欠等角図を示す。
【図6】本開示の主題の特定の実施形態による導波路を位置合わせするプロセスを示す概略図を示す。
【図7】本開示の主題の特定の実施形態による２つの表面を位置合わせすることの概念化概略図を示す。
【図8】本開示の主題の特定の実施形態による導波路を位置合わせする代替的な方法を示す。
【図9】本開示の主題の特定の実施形態による導波路を位置合わせすることの代替的な上面図を示す。
【図10】本開示の主題の特定の実施形態による導波路を位置合わせするための開口部を有する研磨装置の底面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0005】
以下の詳細な説明においては、本発明の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が示されている。しかし、本開示の主題はこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者によって理解されるであろう。他の場合には、本開示の主題を不明瞭にしないように、周知の方法、手順、および構成要素は詳細に説明されていない。
【0006】
このことを念頭に置くと、本開示の主題は、たとえば国際公開第２０１８／０６５９７５（Ａ１）号に開示されるものなどの導波路に特に適用可能であり、この導波路は、互いに平行であるが導波路の側部外表面に対して角度が付けられた複数の内部部分反射表面を含むが、本発明は、たとえ内部部分反射表面がなくても、高品質の相互に垂直な研磨表面を生成するために光学構成要素を研磨する必要がある任意の場合にも有利に適用され得る。ここで図１を参照すると、側部外表面１０１と、前面および背面１０４と、角度付きの内表面１０２ａ～１０２ｘとを有する導波路１００の上面図が示されている。図２は導波路１００の斜視図を示しており、ここでは側面１０１と、頂面１０３と、前面１０４とが示されている。たとえば前述のＰＣＴに開示されるものなどの導波路では、側部外表面に対する頂面および底面の間に非常に高度の垂直性が存在する必要があり、特定の好ましい実施においては、内表面に対する頂面および底面の間にも非常に高度の垂直性が存在する必要がある。
【0007】
したがって本明細書においては、導波路の研磨される表面（「ターゲット表面」）と、少なくとも１つの他の、通常は当接する表面（「基準表面」）との間の正確な垂直性を達成するために、導波路の外表面を研磨する方法が提供される。いくつかの実施形態では、ターゲット表面がたとえば外表面および内表面などの２つの異なる非平行基準表面に対して同時に正確に垂直に研磨されることが望ましいことがある。
【0008】
ここで図３を参照すると、この方法は、導波路のターゲット表面の研磨に使用するための研磨装置３００を提供することを含む。研磨装置３００は、平坦な外部（図示される頂部）表面３０３を有する環状の研磨プレート３０１を含む。研磨プレート３０１は、研磨される物体を保持し、研磨される物体とポリッシャ（図示せず）との摺動可能な接触を容易にするように構成され、それにより、ポリッシャと物体との接触点が研磨面（一般的に、研磨中に物体の表面が研削されるにつれて移動する）を規定する。研磨中、研磨装置３００は、平坦面３０３が研磨面に平行になるようにポリッシャと接触する。したがって、平坦面３０３は、研磨面に対して常に平行な平面（以後「基準面」）を規定していると言える。図３は、上方に面する平坦面３０３を有する研磨装置３００を示しているが、ほとんどの場合、研磨中に研磨装置３００は上下逆向きにされてポリッシャ上に置かれるので、これは単に明確にするためのものである。
【0009】
研磨装置３００は、ターゲット表面の研磨中に導波路１００を保持するように構成された少なくとも１つの調整可能な取り付け装置３０５をさらに含む。調整可能な取り付け装置３０５は、研磨装置３００の平坦面３０３に対する複数の角度方向のうちの任意の１つにて導波路を保持するようにさらに構成される。図４を参照してさらに詳述されることとなるとおり、調整可能な取り付け装置３０５は、複数の軸の周りの導波路１００の回転を容易にし、それによってユーザがそこでターゲット表面を研磨しようとする（すなわち、研磨が完了した後に平行にされる）所望の平面を設定することを可能にする。
【0010】
いくつかの実施形態では、図３に示されるとおり、研磨装置３００は複数の調整可能な取り付け装置３０５を含むことができ、各取り付け装置３０５は異なる導波路１００を保持し、かつ各取り付け装置３０５は独立して調整可能であり、それによって複数の導波路１００の同時研磨を可能にする。いくつかの実施形態では、以下に詳述されることとなるとおり、研磨装置３００は、各取り付け装置を光学アライメントセンサと順次位置合わせすることを可能にする回転可能な基部３０７をさらに含む。研磨中にも自由回転が可能にされてもよい。
【0011】
いくつかの実施形態では、この方法は、研磨プレート３０１の平坦面３０３上のさまざまな地点に（例、接着結合材料を使用して）複数の犠牲ブロック３０９を取り付けることをさらに含む。犠牲ブロック３０９は、場合によっては研磨中の平衡化および／または負荷分散のために望まれることがある。付加的または代替的に、研磨中に導波路（単数または複数）１００にかかる圧力の一部を軽減するために、犠牲ブロック３０９が望まれることもある。これは、研磨プロセスが最初に導波路の角部または端縁部に到達するときに特に有益であり、そうでなければポリッシャの過剰な負荷が局所的にかかることになる。犠牲ブロック３０９を使用することによって、研磨プロセスの負荷は常に比較的大きな面積に分散され、基準面に対するポリッシャの平行性が維持され、導波路の角部または端縁部の損傷が回避される。この場合、研磨の前に、導波路１００のターゲット表面は、犠牲ブロック３０９の頂面に隣接するがそれよりも下にあるべきである。「隣接するが下にある」とは、肉眼では２つの表面が同じ平面上にあるように見えるが、実際にはそれらの相対的な高度にわずかな差があるために、ターゲット表面の方が幾分低いことを意味する。付加的または代替的に、以下に詳述されることとなるとおり、犠牲ブロック３０９の頂面は、研磨面に平行な代替的基準面として使用され得る。場合によっては、２つの平行な面および均一な厚さを提供するように予め研磨された犠牲ブロックを使用することによって、そのブロックを圧力で平坦面３０３に接着することによって、十分に正確な基準表面が達成され得る。付加的または代替的に、複数の犠牲ブロック３０９は、それらの頂面が同一の平面上にあること、すなわち同一平面にあることと、第２に犠牲ブロックの頂面が研磨面に正確に平行であることとを確実にするために、取り付け後に最初に同時に研磨されてもよい。いくつかの実施形態では、犠牲ブロック３０９は、ガラスか、または導波路１００と同じ材料か、もしくは任意のその他の好適な材料から作製され得る。
【0012】
図４は、本開示の主題のいくつかの実施形態による調整可能な取り付け装置３０５の拡大図を示す。取り付け装置３０５は傾斜ステージ４００を含み、傾斜ステージ４００上には取り付けプレート４０２が固定されており、取り付けプレート４０２は導波路を受け取って、研磨中にたとえば一時的な接着結合または代替的にはクランプなどによって導波路を保持するように構成される。取り付けプレート４０２は、締結具４０４（例、ねじ）によって締め付けられたクランプによって傾斜ステージ４００に固定される。取り付け装置３０５は、少なくとも２つの垂直軸（例、傾斜およびロール）の周りの傾斜ステージ４００の回転（傾斜）を容易にするように構成された回転ねじ４０６ａ～４０６ｂをさらに含む。特定の実施形態において、取り付け装置は、研磨プレート３０１に対する傾斜ステージ４００の高さ（すなわち、高度）の調整を容易にするために、第３の「高度」ねじ４０６ｃを含み得る。本明細書に示される好ましいが非限定的な実施において、３つの調整ねじ４０６ａ～４０６ｃはすべて、本質的に類似のものであり、各々が３点支持構造の１つの領域を上昇または下降させる。しかし、３つの調整点の存在によって、傾斜ステージ４００の全体的な上昇または下降が可能になる。特定の実施形態では、ターゲット表面の少なくとも一部が初期研磨面（例、犠牲ブロック３０９の頂面）より下だがそれに隣接して位置するように、導波路の高さを設定することが望ましいことがある。特定の実施形態では、ねじ４０６ａ～４０６ｃの動作を介して、研磨の初期段階における負荷のすべてまたは大部分を犠牲ブロック３０９が受けるように、初期研磨面に対する予め定められた差を付けるように導波路の高さを調整できる。
【0013】
研磨中にはかなりの応力が傾斜ステージ４００にかかり得るため、調整ねじ４０６ａ～４０６ｃの意図しない滑り、およびその結果として傾斜ステージ４００の向きの望ましくない逸脱がもたらされ得る。こうした逸脱を防止するために、いくつかの実施形態では、取り付け装置３０５はさらに、所与の角度方向（および高さ）で傾斜ステージ４００の向きをロックするように構成されたロック機構を含み得る。この場合、この方法は好ましくは、研磨の前にロック機構を使用することによって傾斜ステージの角度方向および／または高さをロックすることをさらに含む。
【0014】
図５は、本開示の主題の特定の実施形態によるロック機構の概略的な非限定的な例を示しており、前述の調整ねじ４０６ａ～４０６ｃの各々のより詳細な例示的構造も提供する。各調整ねじによって支持される傾斜ステージ４００の領域の高さの調整は、中空ボルト７０１を回転させるホイール７００を回すことによって達成され、次いで中空ボルト７０１は傾斜ステージ４００の領域と係合したライダー７０３を上昇または下降させる。調整ねじが正しく調整されると、ホイール７００をロックするねじ７０５を締め付けることによって、ホイール７００はそれ以上回転しないように固定される。追加のクランプねじ７０７は、ケーブル７０９を介して、研磨プレート３０１の支持部材の反対側に位置するケーブル端部７１１に接続される。向きに対するすべての調整が終了すると、ねじ７０７を回転させてケーブル７０９を締め付けることによって、傾斜ステージ４００を所与の向きで研磨プレート３０１に固定する。いくつかの実施形態では、ケーブル７０９を引張る際に傾斜ステージ４００が研磨プレート３０１に対して沈み込むことを防止するために、ロック機構は金属端部７１３をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、たとえば傾斜ステージ４００の向きを調整するためにねじ７０７が緩められたときにケーブル７０９の残留張力を維持するために、ロック機構は、ケーブル端部７１１と研磨プレート３０１との間に位置するばね７１５をさらに含み得る。
【0015】
ここで図６を参照すると、いくつかの好ましい実施形態では、この方法は、研磨の前に導波路１００のターゲット表面と犠牲ブロック３０９の頂面６０９との高さの差を検出し、かつ所望の高さの差を設定するように構成された高さ検知装置６００を配置することをさらに含む。いくつかの実施形態では、第１の導波路を所望の高さに調整した後に、高さ検知装置６００を使用して、研磨装置１００内の第２の導波路および後続の導波路の高さを第１の導波路と同じ高さに調整することもできる。
【0016】
いくつかの実施形態では、図６に示されるとおり、この方法は、１つ以上のコリメート光ビームを放射してその反射を受け取るように各々が構成された１つ以上の光学アライメントセンサ６０１（例、オートコリメータなど）を配置することと、コリメート光ビームを正確に９０度反射するように構成された１つ以上の光反射装置６０３（例、ミラー、ペンタプリズムなど）を配置することとをさらに含む。各基準表面６０７に対して、対応する光学アライメントセンサ６０１および対応する光反射装置６０３は、第１のコリメート光ビームが基準面に平行な表面６０９から反射され、反射点において第１のコリメート光ビームに垂直な第２のコリメート光ビーム６０５が所与の基準表面６０７から反射されるように配置される。好適な光学アライメントセンサとしては、株式会社ニコン（Ｎｉｋｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のニコン・オートコリメータ（Ｎｉｋｏｎ Ａｕｔｏｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）６Ｂ－ＬＥＤ／６Ｄ－ＬＥＤが挙げられる。当然のことながら、単一の広いコリメート光ビームを使用することもでき、その場合の第１および第２のコリメート光ビームへの言及は、単一のコリメート光ビームの２つの異なる部分を指すものであると理解されるべきである。
【0017】
いくつかの実施形態では、この方法は、調整可能な取り付け装置３０５を使用して、研磨面が各基準表面に対して垂直になるように研磨装置３００内で導波路１００を位置合わせすることをさらに含む。これは、図７を参照して以下にさらに詳述されることとなるとおり、各所与の基準表面について、対応する光学アライメントセンサ６０１によって受け取られる反射がその中で位置合わせされ、それによって基準面（ひいては研磨面）と所与の基準表面との間の垂直性が示されるように、導波路の角度方向を調整することによって達成される。
【0018】
この方法はさらに、導波路のターゲット表面をポリッシャと摺動可能に接触させることによってターゲット表面を研磨し、それによって各基準表面に対するターゲット表面の正確な垂直研磨を達成することを含む。いくつかの実施形態では、正確な垂直性は、１分以内の垂直性を含む。いくつかの実施形態では、正確な垂直性は、１０秒以内の垂直性を含む。
【0019】
いくつかの実施形態では、上記で詳述したとおり、この方法は、研磨の前に取り付け装置のロック機構を介して導波路の向きをロックすることを含み得る。
【0020】
より明確にするために、上記で詳述した位置合わせ方法の概念図を示す図７を参照する。立方体５０７は、２つの当接する非平行表面５０５および５０３を有する。表面５０５は、表面５０３に対して正確に垂直に研磨されることが望まれている。表面５０１は研磨面と平行であることが予め知られており、したがって所望の結果は、表面５０３が表面５０１に対して正確に垂直になるように、研磨装置上で立方体５０７を向き付けすることである。オートコリメータ５０９および４５度傾斜ミラー５１１は、オートコリメータ５０９が第１のコリメートビーム５１３を表面５０１上に放射し、第２のコリメート光ビーム５１５（単一の広いコリメートビームの異なる領域であってもよい）を表面５０３上に放射して、そこからの反射を受け取るようにともに配置される。もし２つのコリメート光ビームからの反射が正確に平行であって、それらの像がオートコリメータ内で位置合わせされて見えれば、表面５０３は研磨面に対して垂直であり、もしそうでなければ垂直ではない。こうした場合は、コリメート光ビームが位置合わせされるまで、立方体５０７が左または右に回転されるべきである。
【0021】
図７に示されるとおり、オートコリメータ内で受け取られた２つのコリメートビームの反射は、オートコリメータのビューファインダ５１７内で見たときに、受け取られた反射５１３、５１５のアライメントシンボルが一致するときに位置合わせされているとみなされ得る。不完全に重なり合う反射は、位置合わせされておらず、コリメート光ビームを反射した表面間の非垂直性を示すものとみなされる。
【0022】
図８は、導波路を位置合わせする代替的な方法を示す。この方法では、導波路は、正確に垂直な表面を有する大きくて好ましくはガラスのブロック５６に結合され、導波路のターゲット表面はポリッシャに面している。導波路が結合されているブロック５６の表面は研磨面に対して垂直であり、したがってターゲット表面は研磨後にこの表面に対して垂直にされる。ターゲット表面が同時に導波路の内表面と垂直にされるとき、光学アライメントセンサおよび光反射装置を使用して、導波路の内表面から第１のコリメート光ビームを反射させ、ブロック５６の頂面から第２のコリメート光ビームを反射させ得る。次いで、反射ビームが重なり合うまでブロック５６に対する導波路の向きが調整される。
【0023】
図９のＡは、光線９０１が内部ファセット１０２から反射される代替的または付加的な位置合わせ方法を示している。（好ましくはオートコリメータから発生してそこに反射される）光線９０１は、構成要素１００による屈折のために、導波路１００内ではこの構成要素の外側とは異なる角度を有する。それにもかかわらず、前述の位置合わせ手順は依然として有効である。
【0024】
特定の場合には、オートコリメータからの光は単色ではない。その結果として反射光が前記屈折により分散されるため、アライメント精度が低下することとなる。この発明によると、オートコリメータ投影像の適切な向きを使用することによって、この制限を排除できる。図９のＢは、オートコリメータによって投影された典型的な像を示す。像面上の光線９０１の分散の向きが矢印９０５によって示される向きであることが予期されるとき、コリメータ投影像の向きは、図９のＣに示されるとおり、分散の向きに対して平行および垂直に位置合わせされるまで調整（回転）されるべきである。反射された像（図９のＤ）は、結果として生じる垂直線９０７の分散を示し、これはほとんどの場合に不可視となる。分散の方向に沿って位置合わせされた線は鮮明なままである。前述のとおり、表面６０９からの投影反射像に対するこの線の垂直方向９０９のシフトは非垂直性を示す。
【0025】
ここで図１０を参照すると、いくつかの実施形態では、研磨プロセス全体を通じたさまざまな時点で、研磨面と基準表面（単数または複数）との間の垂直性を再検査することが望ましいことがある。研磨装置をポリッシャから分離することなくこうした検査を容易にするために、いくつかの実施形態では、たとえば穿孔などによって、研磨プレートを通る１つ以上の開口部１０００が作製されてもよく、各開口部は、コリメート光ビームが意図される表面に到達することを可能にする。加えて、犠牲ブロックはポリッシャと接触しており、光学アライメントセンサによってアクセスできないので、研磨面に平行な代替表面が使用されてもよい。この場合は、各々が研磨面と平行な平坦面を有する１つ以上のブロック１００１を研磨プレートに取り付けて、犠牲ブロックの代わりに基準面として使用できる。
【0026】
本発明のデバイスおよび方法の特定の特に好ましい実施では、導波路の表面に対して垂直に研磨面を位置合わせすることは、導波路の外表面および内部部分反射表面の両方に対して同時に行われる。調整は、２つのオートコリメータを同時に使用して、各々の調整を交互に反復して実行することによって行われてもよい。場合によっては、調整プロセスは自動化されてもよい。
【0027】
より明確にするために、頂面および／または底面が側部外表面および角度付き内表面に対して正確に垂直であることが必要とされる導波路の用途では、２つの光学アライメントセンサおよび２つの光反射装置を使用して、ターゲット表面と２つの非平行基準表面（すなわち、側部外表面および内表面）との間の正確な垂直性を達成できる。第１の光学アライメントセンサおよび光反射装置は、それぞれ研磨面に平行な表面および第１の基準表面に放射してそこからの反射を受け取る。第２の光学アライメントセンサおよび光反射装置は、それぞれ研磨面に平行な表面および第２の基準表面に放射してそこからの反射を受け取る。次いで、調整可能な取り付け装置を使用して、第１の光学アライメントセンサによって受け取られた反射がその中で位置合わせされ、かつ第２の光学アライメントセンサによって受け取られた反射もその中で位置合わせされるまで導波路の角度方向が調整され、それによって研磨面と第１の基準表面と第２の基準表面との間の垂直性が同時に示される。
【0028】
本発明は、その適用において、本明細書に含まれる説明において示されるかまたは図面に示される詳細に限定されないことが理解されるべきである。本発明は、他の実施形態が可能であり、さまざまなやり方で実施および実行され得る。したがって、本明細書で使用される表現および用語は、説明のためのものであり、限定とみなされるべきではないことが理解されるべきである。よって当業者は、この開示が基づく概念が、本開示の主題のいくつかの目的を実行するための他の構造、方法、およびシステムを設計するための基礎として容易に利用され得ることを認識するであろう。
【0029】
添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、前述した本発明の実施形態にさまざまな修正および変更を適用できることを当業者は容易に認識するであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【国際調査報告】