CN103329014A - 相位差板及相位差板的制造方法 - Google Patents

相位差板及相位差板的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103329014A
CN103329014A CN2012800059697A CN201280005969A CN103329014A CN 103329014 A CN103329014 A CN 103329014A CN 2012800059697 A CN2012800059697 A CN 2012800059697A CN 201280005969 A CN201280005969 A CN 201280005969A CN 103329014 A CN103329014 A CN 103329014A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zone
mentioned
laser
polarizer
glass substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012800059697A
Other languages
English (en)
Inventor
吉田刚介
小野元司
渡边满
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Publication of CN103329014A publication Critical patent/CN103329014A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/0025Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by a laser beam

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

提供一种成本低廉、不会产生衍射光另外也不会产生波像差的相位差板。具有配置在玻璃基板上的第1区域、第2区域及第3区域,上述第1区域和上述第2区域在至少一部分具有单轴性的双折射,上述第3区域具有单轴性的双折射,上述第3区域配置于上述第1区域和上述第2区域之间,上述第1区域和上述第2区域的上述双折射的快轴大致平行,上述第3区域的上述双折射的快轴与上述第1及上述第2区域的双折射的快轴大致正交。

Description

相位差板及相位差板的制造方法
技术领域
本发明涉及相位差板及相位差板的制造方法。
背景技术
为了控制光的相位、偏振光而使用λ/4板、λ/2板等相位差板。所谓相位差板是指与某轴平行的直线偏振光和与该轴垂直的直线偏振光的传播速度具有彼此不同的值的光学元件。作为此种相位差板,一般广泛使用作为双折射率材料的水晶、云母、液晶等,通过将这些双折射材料加工成预定的厚度来制作λ/4板、λ/2板等。
然而,像这样形成的相位差板的材料成本、制造成本变高,因而所制作的相位差板的价格也变高。因此,在专利文献1及2中,公开了涉及利用激光对玻璃赋予双折射的方法及通过向玻璃照射激光而制作的相位差板的技术。这是着眼于向玻璃照射激光从而使延迟在被照射激光的区域发生变化的技术,是基于此制作相位差板等的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-238342号公报
专利文献2:国际公开第2008/126828号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,利用专利文献1及2中所记载的制作方法制作的相位差板中,玻璃基板上被照射激光的区域作为相位差板而发挥功能,因而通过在预定的区域内,一边照射光斑集中的激光一边扫描而形成。此时,由于在预定的区域内照射的激光被以预定的间隔进行扫描,因而在直接照射激光的部分和除此之外的部分,所产生的应力的大小等不同,光学特性变得不均匀,存在产生衍射光、产生波像差等问题的情况。
另外,激光具有预定形状的光斑,该光斑并不是在光斑内具有均匀的光强度分布,而是在中心部分光的强度较强、与之相比在周边部分光的强度变弱。因此,在光斑内中心部与周边部相比,被更高温地加热,因此即使例如使扫描的激光的间隔较窄,可能也无法解决上述问题。
进而,为了消除此种问题,考虑到在用于照射激光的激光照射装置中设置修正光强度分布的其他光学部件等的方法,但此时,照射激光的装置价格变高,从而所制作的相位差板的制造成本升高。
本发明鉴于上述情况,其目的在于提供一种成本低廉、不会产生衍射光也不会产生波像差的相位差板及相位差板的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的特征在于,具有配置在玻璃基板上的第1区域、第2区域及第3区域,上述第1区域和上述第2区域在至少一部分具有单轴性的双折射,上述第3区域具有单轴性的双折射,上述第3区域配置于上述第1区域和上述第2区域之间,上述第1区域和上述第2区域的上述双折射的快轴大致平行,上述第3区域的上述双折射的快轴与上述第1及上述第2区域的双折射的快轴大致正交。
另外,本发明中,上述第1区域及上述第2区域是通过照射激光而形成的区域,上述第3区域是未照射激光的区域。
另外,本发明中,在上述第1区域一边照射一边扫描的激光的扫描方向和在上述第2区域一边照射一边扫描的激光的扫描方向大致平行。
另外,本发明中,在上述第3区域,与上述激光的扫描方向平行的方向的折射率比与上述激光的扫描方向垂直的方向的折射率高。
另外,本发明中,上述第1区域和上述第2区域大致平行地配置。
另外,本发明中,上述第1区域和上述第2区域的间隔比入射到上述相位差板的光的光斑直径宽。
另外,本发明中,上述第3区域的相位差为入射到上述相位差板的光的波长的1/4波长或1/2波长。
另外,本发明的相位差板具有配置在玻璃基板上的第1区域、第2区域及第3区域,上述第3区域配置于上述第1区域和上述第2区域之间,本发明的相位差板的制造方法的特征在于,具有如下工序:在玻璃基板上向一个方向一边照射激光一边扫描,从而形成第1区域的工序;和在与上述第1区域隔开预定距离的第2区域,与上述一个方向大致平行地一边照射激光一边扫描,从而形成第2区域的工序。
另外,本发明中,在上述玻璃基板的厚度方向或面方向上,与上述一个方向大致平行地进行多次上述激光的照射。
另外,本发明中,同时进行上述形成第1区域的工序和上述形成第2区域的工序。
另外,一种相位差板的制造方法,该相位差板在玻璃基板上具有双折射区域,所述制造方法的特征在于,
(a)准备玻璃基板,
(b)向上述玻璃基板的第1区域及与该第1区域分离的第2区域固定照射激光,由此,在横穿上述第1及第2区域的方向上,在上述第1及第2区域内分别形成第1及第2延迟值的峰部,在两个区域之间的第3区域形成延迟值的平坦部或峰部。
另外,上述第1区域通过照射一束或多束第1激光而形成,上述第2区域通过照射一束或多束第2激光而形成。
另外,上述第1激光的至少一束及/或第2激光的至少一束具有线形或椭圆形的激光光斑。
另外,上述第1、第3及第2区域沿第1方向形成,照射到上述第1区域的上述多束第1激光的激光光斑沿与上述第1方向大致垂直的第2方向排列,照射到上述第2区域的上述多束激光的激光光斑沿上述第2方向排列。
另外,上述第1、第3及第2区域沿第1方向形成,上述第1激光的至少一束的线形或椭圆形的激光光斑配置为长轴与大致垂直于上述第1方向的第2方向平行,以及/或者上述第2激光的至少一束的线形或椭圆形的激光光斑配置为长轴与大致垂直于上述第1方向的第2方向平行。
另外,上述多束第1激光的激光光斑构成沿着上述第2方向的多列,上述多束第2激光的激光光斑构成沿着上述第2方向的多列。
另外,上述多束第1激光的激光光斑具有线形或椭圆形的激光光斑,上述多束第2激光的激光光斑具有线形或椭圆形的激光光斑,上述第1激光的线形或椭圆形的激光光斑配置为长轴与上述第2方向平行,上述第2激光的线形或椭圆形的激光光斑配置为长轴与上述第2方向平行。
另外,上述多束第1激光的激光光斑中,越是列的前端侧的激光光斑其强度越强,上述多束第2激光的激光光斑中,越是列的前端侧的激光光斑其强度越强。
另外,在上述(b)中,同时向上述第1区域和第2区域照射激光。
另外,在上述(b)中,在结束了上述第1区域的激光照射后,向上述第2区域照射激光。
另外,上述第1区域和第2区域的间隔最大为10mm以下。
另外,上述(b)具有如下工序:在上述玻璃基板的第1深度位置,向上述玻璃基板的第1区域及与该第1区域分离的第2区域固定照射激光的工序;和在上述玻璃基板的第2深度位置,向上述玻璃基板的第4区域及与该第4区域分离的第5区域固定照射激光的工序,从厚度方向看上述玻璃基板时,上述第4区域与上述第1区域一致,上述第5区域与上述第2区域一致。
发明效果
根据本发明,能够提供成本低廉、不会产生衍射光也不会产生波像差的相位差板及相位差板的制造方法。
附图说明
图1A是本实施方式的相位差板的结构图。
图1B是本实施方式的相位差板的结构图。
图2是本实施方式的相位差板的制造装置的结构图。
图3是本实施方式的相位差板的制造方法的流程图。
图4A是本实施方式的相位差板的制造方法的工序图。
图4B是本实施方式的相位差板的制造方法的工序图。
图5是本实施方式的相位差板的剖视图。
图6是本实施方式的利用金属掩模的相位差板的制造方法的说明图(1)。
图7是本实施方式的利用金属掩模的相位差板的制造方法的说明图(2)。
图8是本实施方式的利用金属掩模的相位差板的制造方法的说明图(3)。
图9是实施例1的相位差板的俯视图。
图10是实施例1的相位差板的剖视图。
图11是本实施方式的相位差板的制造方法的说明图。
图12是在实施例1的相位差板上测量的X坐标的位置与延迟及快轴角度的相关图。
图13是透射光斑评估装置的结构图。
图14是实施例1的相位差板的透射光斑的照片(1)。
图15是实施例1的相位差板的透射光斑的照片(2)。
图16是实施例1的相位差板的透射光斑的照片(3)。
图17是实施例2的相位差板的俯视图。
图18是实施例2的相位差板的剖视图。
图19是在实施例2的相位差板上测量的X坐标的位置与延迟及快轴角度的相关图。
图20是实施例2的相位差板的X坐标的位置与球面像差的相关图(1)。
图21是球面像差的测量方法的说明图(1)。
图22是实施例2的相位差板的X坐标的位置与球面像差的相关图(2)。
图23是球面像差的测量方法的说明图(2)。
图24是实施例3的相位差板的俯视图。
图25是实施例3的相位差板的剖视图。
图26是在实施例3的相位差板上测量的X坐标的位置与延迟及快轴角度的相关图。
图27是实施例3的相位差板的波长与透射率的相关图。
图28是实施例4的相位差板的俯视图。
图29是实施例4的相位差板的剖视图。
图30是实施例4的照射的激光的X轴方向的扫描线数与延迟Rd的相关图。
图31是实施例4的照射的激光的Z轴方向的扫描线数与延迟Rd的相关图。
图32是示意地表示用固定照射法向玻璃基板的第1区域照射第1激光、用固定照射法向玻璃基板的第2区域照射第2激光而得的双折射区域的延迟分布的图。
图33是示意地表示本发明的“固定照射法”的第1方式的图。
图34是示意地表示本发明的“固定照射法”的第2方式的图。
图35是示意地表示本发明的“固定照射法”的第3方式的图。
图36是概略地表示本发明的相位差板的制造方法的一例的流程图。
图37是概略地表示本发明的相位差板的制造方法所使用的装置的一例的图。
图38是表示在实施例5中得到的双折射区域在第1方向(与两个激光组的激光光斑的排列方向垂直的方向)上的延迟分布的测量结果的图表。
图39是表示在实施例6中得到的双折射区域在第1方向(与两个激光组的激光光斑的排列方向垂直的方向)上的延迟分布的测量结果的图表。
图40是汇总表示在实施例7的各照射时间下得到的双折射区域在第1方向(与两个激光组的激光光斑的排列方向垂直的方向)上的延迟分布的测量结果的图表。
图41是汇总表示实施例8的第一次双折射区域形成处理后及第二次双折射区域形成处理后的双折射区域在第1方向(与两个激光组的激光光斑的排列方向垂直的方向)上的延迟分布的测量结果的图表。
具体实施方式
下面,说明用于实施发明的方式。此外,对于相同的部件等标以同一符号,省略说明。
(相位差板)
说明本发明的相位差板。本发明的相位差板所使用的玻璃基板的厚度在100~5000μm的范围内。其原因是,若不足100μm则可能在制作时、使用时容易破损,若超过5000μm则作为相位差板过厚,可能因占地、质量的问题而导致难以使用。作为玻璃基板的材质,可使用碱石灰玻璃、碱性玻璃、无碱玻璃、硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、铅玻璃、铋类玻璃、合成石英等。其中,优选在从可见波长到近红外波长的区域透明,因而优选使用合成石英、硼硅酸盐玻璃,因便宜而更优选使用白板玻璃(透射率高的碱石灰玻璃)。作为白板玻璃的例,列举ショット(Schott)公司制的B270。
本发明的相位差板1如图1A及1B所示,具有在玻璃基板10上形成的第1区域21、第2区域22及第3区域31,第3区域31配置于第1区域21和第2区域22之间。
在此,第1区域21和第2区域22在至少一部分具有单轴性的双折射,其快轴的方向相互大致平行。双折射是指在透射偏振的光时,因偏振的方向而导致相位发生偏移的现象,具体而言,在与相位快速前进的被称为快轴的轴平行的成分的偏振光和与快轴垂直的成分的偏振光之间产生相位的偏移。相位慢的轴称为慢轴。
另外,单轴性双折射表示快轴或慢轴对齐在一个方向的状态。
在此,第1区域21及第2区域22“在至少一部分具有单轴性双折射”是指,即使局部存在快轴、慢轴的方向不同的区域,作为整个区域看时也具有特定方向的快轴。“作为整个区域看”是指,使相位一致的光入射到整个区域来测量快轴的方向。如上所述,作为整体看的快轴在第1区域21和第2区域22大致平行。
在此,大致平行意味着两个轴所成的角在-15°以上+15°以下的范围内,更优选在-5°以上+5°以下的范围内。另外,大致正交意味着两个轴所成的角在75°以上105°以下的范围内,更优选在85°以上95°以下的范围内。
第3区域31具有单轴性的双折射,其快轴的方向与第1区域21、第2区域22的快轴的方向大致正交。第3区域31与第1区域21及第2区域22不同,并不存在快轴、慢轴的方向不同的区域。
然而,玻璃的单轴性双折射通过特定方向的应力形成。第1区域21及第2区域22具有单轴性双折射,但其由来是对齐在一个方向上的残留应力。存在于第1区域21及第2区域22的残留应力的方向相互大致平行。
另外,在局部存在快轴、慢轴的方向不同的区域的情况下,在第1区域21或第2区域22的内部包含多个方向不同的残留应力,但只要在各区域的残留应力的总和位于特定的方向即可。
然而,一般在玻璃内部存在具有残留应力的部分时,由于力的平衡(作用与反作用定律),因而在其周围的玻璃也产生应力。实际上是考虑了三维的平衡的复杂的分布,需要用有限要素法等进行解析,但简单来说,若应力为拉伸应力则在相同的方向主要产生压缩应力,若应力为压缩应力在相同的方向主要产生拉伸应力。
如上所述,由于在第1区域21及第2区域22内部存在残留应力,因而在其周围即第3区域31也因作用与反作用的关系而产生应力。在第1区域21及第2区域22所具有的残留应力为对齐在大致平行的方向上的拉伸应力的情况下,在第3区域31产生的应力以与第1区域21及第2区域22的残留应力的方向大致平行的压缩应力的成分为主。
在此,考虑玻璃的双折射与应力的关系。一般在应力为拉伸的情况下和应力为压缩的情况下,应力的方向不同,或为快轴或为慢轴。哪一个为快轴根据光弹性系数的符号而不同,但玻璃中在拉伸应力的方向上产生快轴、在其垂直方向上产生慢轴。压缩应力则相反,在应力的方向上产生慢轴,在垂直方向上产生快轴。
如上所述,第1区域21及第2区域22包含在一部分具有残留应力的部分,残留应力的方向分别大致平行,并与基板表面平行。因此,第1区域21及第2区域22包含具有与残留应力对应的单轴性双折射的部分。第1区域21及第2区域22所包含的双折射的快轴分别大致平行,并与基板表面平行。
当在第1区域21及第2区域22产生的残留应力为拉伸应力时,在第3区域31产生压缩应力,发生与压缩应力对应的双折射。在此,如上所述,在第3区域31产生的应力是对齐在与基板表面平行的一个方向上、与第1区域21及第2区域22的应力方向大致平行的压缩应力。因此,在第3区域31发生的双折射为单轴性双折射,快轴对齐在与基板表面平行的一个方向上。进一步,由于与压缩应力平行地产生慢轴,因而快轴与压缩应力的方向大致正交。
在第3区域31产生的压缩应力与在第1区域21及第2区域22产生的拉伸应力的方向大致平行,因而第3区域31的快轴与第1区域21及第2区域22的快轴大致正交。
因此,第3区域31的快轴具有与第1区域21及第2区域22所具有的双折射的快轴大致正交的快轴,相对于在区域内透射的偏振光作为相位差板而发挥功能。
如上所述,本发明的特征在于,第1区域21及第2区域22包含在内部具有单轴性双折射的部分,它们在与基板表面平行的面内大致平行,另外,第3区域31具有单轴性双折射,其快轴的方向与上述第1区域21所具有的单轴性双折射的快轴大致正交。
存在于上述第1区域21及第2区域22的具有残留应力的部分例如通过在区域的一部分或全部一边向Y轴方向照射激光一边扫描而形成。
通过该激光的照射,在玻璃基板10的第1区域21及第2区域22,玻璃被暂时加热后冷却,因而产生与Y轴平行的拉伸应力。由此,在上升至大体超过玻璃的应变点的温度的区域中,Y轴方向的折射率ny形成为比X轴方向的折射率nx低。
这样一来,通过上述激光照射,第1区域21及第2区域22具有单轴性双折射的部分。另外,在未上升至超过玻璃的应变点的温度的部分,存在未诱发如上所述的单轴性双折射的情况。在此种情况下,在分别将第1区域21及第2区域22作为整体看时,也可以视为具有与第3区域31大致正交的快轴的单轴性双折射。
此外,在第1区域21及第2区域22诱发应力的手段也可以是除了激光扫描之外的方法。例如,可以固定照射在Y轴方向上排列的多个激光光斑、或者固定照射在Y轴方向上具有长轴的椭圆形的激光。除了激光之外,例如可以使加热器等热源与第1区域21及22接触而充分加热,之后在冷却时在Y轴方向上形成温度梯度,从而在第1区域21及第2区域22诱发如上所述的应力。
另外,作为其他所考虑到的具体的方法,可以将具有与基板10不同的热膨胀系数的玻璃粉(glass frit)材料等沿Y轴方向线状地涂敷于第1区域21及第2区域22的基板10的表面后,使第1区域21、第2区域22及所涂敷的玻璃粉材料等充分加热并冷却,从而因热膨胀系数的差异而在第1区域21及第2区域22诱发如上所述的应力。
另外,作为进一步考虑到的具体的方法,可以在充分加热第1区域21及第2区域22后,对第1区域21及第2区域22一边通过机械按压等手段进行加压一边进行冷却,从而在第1区域21及第2区域22诱发如上所述的应力。
此外,在第1区域21及第2区域22诱发的残留应力以及随之而产生的双折射的方向并不限定于如上所述的X轴方向、Y轴方向。只要是与基板的表面大致平行地对齐,就能够发挥如下所述的相位差板的功能。
另外,由于该第3区域31未被照射激光,因而在第3区域31不会产生在第1区域21、第2区域22发生的因激光的照射不均而引起的衍射光、波像差,成为与专利文献2所记载的技术的相位差板相比光学性均匀的相位差板。
另外,由于本发明的相位差板改变入射的光的相位,因而所形成的第3区域31的宽度、即第1区域21和第2区域22的间隔形成为比入射的光的光斑直径宽。
作为本发明的相位差板的用途,列举光盘拾取器内的光学系统。作为光盘,有CD、DVD、Blu-ray等。
本发明的相位差板因拾取用激光照射而导致的劣化极小,因而设想在拾取器内的光学系统中也可以组装在激光源附近。此时,入射到相位差板的光的光斑直径大致在10~100μm的范围内。
因此,本发明的相位差板用于拾取器内的光学系统时,优选第3区域31的直径在100μm以上,还考虑到元件组装的位置余量,更优选直径在1mm以上。
然而,如上所述,在第3区域31诱发的相位差由第1区域21、第2区域22的残留应力引起,若第1区域21和第2区域22的间隔、即第3区域31的宽度过宽,则第1区域21和第2区域22的应力对第3区域31的影响减弱,从而所产生的延迟Rd变小,可能会损害作为相位差板的性能。
在此,延迟Rd是表示相位差板的性能的值。具体而言,利用透射过相位差板的偏振光中的与快轴平行的成分的折射率和与快轴垂直的成分的折射率的差的绝对值Δn、以及双折射区域的厚度t,通过下式来表示。
Rd=Δn×t
通过将相位差板的延迟Rd调节为与透射的光的波长对应的期望量,能够调节透射光的偏振光状态。
为了不损害作为相位差板的性能,第1区域21和第2区域22的间隔根据玻璃材料、加工条件而存在优选的范围。在利用碱石灰玻璃等一般的玻璃基板并通过后述的优选加工条件进行加工的情况下,优选在50mm以下,更优选在25mm以下,进一步最优选在10mm以下。
另外,为了在第3区域31产生均匀的应力并使延迟等均匀,优选第1区域21及第2区域22大致平行地形成。进一步,优选在第1区域21一边照射一边扫描的激光的扫描方向和在第2区域22一边照射一边扫描的激光的扫描方向大致平行。
(相位差板的制造方法)
接下来,说明本发明的相位差板的制造方法。
图2是表示用于制造本实施方式的相位差板的制造装置的一例的图。具体而言,该制造装置具有发射激光的光源101、反射镜102和103、透镜104、设置形成相位差板的玻璃基板10的XY载物台105以及用于控制XY载物台105的计算机106。
光源101使用发射355nm的激光的UV-YAG激光机。由光源101发射的光经由反射镜102及103被透镜104聚光,而照射到玻璃基板10。
玻璃基板10能够通过XY载物台105向X方向及Y方向移动,能够向玻璃基板10的期望位置照射激光。作为向Y轴方向一边扫描一边照射激光的方法,列举例如一边通过XY载物台105使玻璃基板10向Y轴方向移动,一边向玻璃基板10照射激光的方法等。
此外,在本实施方式中,说明了作为光源101使用UV-YAG激光机的情况,但也可以使用除此之外的波长的激光,例如,可使用钛蓝宝石激光、绿YAG激光(波长532nm)、XeCl等的准分子激光、YAG激光的基本波(波长1064nm)、YVO4激光的基本波(波长1064nm)、2倍波(波长532nm)或3倍波(波长355nm)等。另外,使用适于构成玻璃基板10的材料的波长的激光。
如上所述地使玻璃基板10吸收激光而变热,之后使其冷却而在玻璃内部产生应力,因而激光波长必须是构成玻璃基板10的材料适度地吸收的波长。若吸收过大,则只有表面附近被加热、应力也从表面产生,导致破损等不良,因而不优选。
另外,若吸收过少,则激光不会转换成热量,无法生成足够的用于产生相位差的应力,因而不优选。作为吸收系数(/mm),优选为0.005~0.3(相当于在1mm厚的内部透射率为99~50%),更优选为0.01~0.1(相当于在1mm厚的内部透射率为98~80%)。
例如,在作为玻璃基体使用一般的碱石灰玻璃的情况下,波长为1065nm时吸收系数大致为0.02(/mm),因此,通过结合具有该波长的光源的YAG激光机能够实现本实施方式。
另外,该光吸收也可以是双光子吸收,此时,即使在不处于上述吸收范围内的情况下也属于本实施方式。例如,在利用B270(ショット(Schott)公司制)作为玻璃基体时,基本不吸收波长为355nm的UV-YAG激光,但通过用高倍率透镜进行聚光会发生吸收,能够使用该激光。
如上所述地使玻璃基板10吸收激光而变热,之后使其冷却而在玻璃内部产生应力。因此,通过调节向第1区域21及第2区域22照射的激光的功率来调整残留应力,以控制在第3区域31诱发的延迟Rd。
在此,照射的激光的功率是指所照射的激光中入射到玻璃基板的光的能量总量。若向第1区域21、第2区域22照射的激光强度过弱,则玻璃未被充分加热而未充分产生应力,因而损害相位差板的性能,若该激光强度过强,则应力过强、在基板表面附近发生吸收,导致破损。
因此,根据玻璃材料、加工装置等来确定优选范围,例如在向碱石灰玻璃等一般的玻璃基板照射波长为355nm的激光的情况下,优选在0.02W以上200W以下,更优选在0.1W以上50W以下,特别优选在0.5W以上20W以下。
此外,由于冷却速度越大则在第1区域21及第2区域22诱发的应力越大,因而可以进行用于提高加热后的冷却速度的工作。作为冷却方法考虑例如以下方法:一边使基板10与金属板等导热率大的平板接触一边进行冷却,从而增加热漏失的方法;使气体、冷却水等流体以与基板10的表面接触的方式循环的方法;对保持基板10的载物台使用帕尔贴(Peltier)元件等电气冷却构件的方法;以及作为保持基板10的载物台的保持构件,利用吸附方式等来提高基板10与载物台的密合度,增加从基板10的热漏失的方法等。
接下来,基于图3说明第一实施方式的相位差板的制造方法。首先,在步骤107(S107)中,向第1区域21照射由光源101发射的激光100。如图4A所示,对玻璃基板10向与Y轴方向大致平行的方向一边照射激光100一边扫描。此外,激光100的扫描在X轴方向及玻璃基板10的厚度方向上,一边改变焦点位置一边反复进行。
接着,在步骤108(S108)中,向与第1区域21隔开预定距离的第2区域22照射由光源101发射的激光100。如图4B所示,对玻璃基板10向与Y轴方向大致平行的方向一边照射激光100一边扫描。因此,在步骤108中所照射的激光100在与向第1区域21照射的激光100的扫描方向大致平行的方向上扫描。此外,激光100的扫描与步骤107的情况同样地,在X轴方向及玻璃基板10的厚度方向上,一边改变焦点位置一边反复进行。
如上所述,在第3区域31诱发的延迟Rd由第1区域21、第2区域22的残留应力引起。因此,作为用于在第3区域31获得期望的延迟Rd的手段,考虑控制第1区域21、第2区域22的残留应力。作为控制第1区域21、第2区域22的残留应力的手段,考虑控制激光扫描速度。
若在第1区域21、第2区域22进行激光扫描的速度过快,则玻璃未被充分加热而未充分产生应力,从而可能损害相位差板的性能。另外,若过慢,则因散热而导致激光照射部附近的温度变得均匀,不会充分产生与扫描对应的应力的各向异性,可能无法充分获得相位差板的性能。
如此,根据玻璃材料、加工装置来确定进行激光扫描的速度的优选范围。例如在向碱石灰玻璃等一般的玻璃基板照射波长为355nm的3.2W的激光时,优选激光的扫描速度在0.01mm/sec~1000mm/sec的范围内,更优选在0.05mm/sec~250mm/sec的范围内,特别优选在0.2mm/sec~50mm/sec的范围内。
另外,如图4A及图4B所示,在步骤107及步骤108中,激光的扫描可以在X轴方向及玻璃基板10的厚度方向(Z轴方向)上,一边改变焦点位置一边反复进行。通过这样在厚度方向上多次进行激光的扫描,能够增加延迟Rd。
在这样制作的本实施方式的相位差板中,如图5所示,在第1区域21及第2区域22中,在X轴方向及玻璃基板10的厚度方向(Z轴方向)的不同位置形成多条向与Y轴方向大致平行的方向一边照射一边扫描的激光的扫描线41。图5中图示了向X轴方向照射扫描七次,向Z轴方向照射扫描四次,从而在第3区域31制造相位差板的一例。
如上所述,在第3区域31诱发的相位差由第1区域21、第2区域22的残留应力引起,作为控制在第1区域21、第2区域22诱发的残留应力的手段,在一边改变照射激光的X轴方向或Z轴方向一边进行激光扫描时,扫描的间隔存在优选的范围。
在反复扫描时,通过下次的激光扫描对因激光照射而诱发残留应力的部分再次进行加热后,最初诱发的残留应力因热量而被缓和。因此,若扫描间隔过窄,则即使增加激光扫描条数也无法充分诱发应力,可能无法充分获得相位差板的特性、生产效率。
另一方面,若X轴方向的扫描间隔过宽,则第1区域21及第2区域22相对于第3区域31面积变大,为了获得相位差板的所期望的有效面积,所需的元件尺寸变大,每基板面积能制造的元件数变少。
另外,若Z轴方向的扫描间隔过大,则单位基板厚度内能够加工的激光扫描数变少,为了在第1区域21、第2区域22诱发足够的应力,所需的相位差板的厚度变厚。相位差板的尺寸、厚度较大可能会导致在投影机、光拾取装置等希望小型化的组件用途中实用性减少。另外,从材料成本的方面出发,不优选每基板面积的相位差板的数目较少的情况。
因此,激光的扫描间隔存在优选范围,优选1μm~5000μm,更优选10μm~1000μm,特别优选50μm~200μm。
另外,考虑了通过利用局部具有开口的金属掩模等进行激光扫描,而同时在玻璃基板上制造多个相位差板的方法。在具有相位差板功能的区域产生压缩应力,在其周围产生拉伸应力。由该应力引起的切断线弯曲、产生裂纹等可能会导致出现加工变得困难的问题。此时,利用金属掩模遮盖除了开口部以外的照射激光,从而被遮盖的部分的应力变小,具有加工变得容易的优点。
作为金属掩模的材料,只要是遮光性优良的材料即可,可列举例如不锈钢、铝、铁等适宜的例子。另外,作为厚度,若过薄则遮光性存在问题,若过厚则可能会妨碍激光聚光,优选具有0.1mm~1cm左右的厚度。
具体描述利用金属掩模的加工法。如图6所示,在玻璃基板10上设置具有多个开口部115的金属掩模110,将玻璃基板10与金属掩模110固定。接着,如图7所示,在被金属掩模覆盖的玻璃基板上,从金属掩模110的上方向成为第1激光扫描区域116的部分进行激光照射,向Y轴方向进行扫描。同样地,在被金属掩模覆盖的玻璃基板上,从金属掩模110的上方向成为第2激光扫描区域117的部分进行激光照射,向Y轴方向进行扫描。在此,激光的焦点位置在Z轴上固定于玻璃基板内部。
在进行以上加工后,除去金属掩模110,则如图8所示,在玻璃基板10上的与金属掩模开口部115对应的位置形成第1区域21及第2区域22,在其之间形成第3区域31。即,如上所述,通过利用金属掩模等,能够在玻璃基板上统一制造多个相位差板。
由此,能够制造第一实施方式的相位差板。此外,在上述说明中,说明了依次进行第1区域21的激光的照射和第2区域22的激光的照射的情况,但也可以同时进行第1区域21的激光的照射和第2区域22的激光的照射。例如有利用衍射光学元件、部分透射镜使激光分岔、或使用多台激光器的方法。
进一步,作为第二实施方式,有一种相位差板的制造方法,其特征在于,
(a)准备玻璃基板,
(b)向上述玻璃基板的第1区域及与该第1区域分离的第2区域固定照射激光,
由此,在上述第1及第2区域分别形成第1及第2延迟值的峰部,在两个区域之间的第3区域形成延迟值的平坦部或峰部。
在本制造方法中,向玻璃基板的预定位置照射激光,并保持原样不移动位置。即,激光相对于玻璃基板固定,不进行扫描。因此,在本方法中,不会产生因激光的扫描而引起偏差的问题。
因此,在本方法中,双折射区域的形成状态可获得较高的重现性,能够有意识地抑制各制造工序内的双折射区域的状态变动。
在此,在本方法的制造方法中,采用向上述玻璃基板的第1区域及与该第1区域分离的第2区域固定照射激光的方式(以下,将此种本发明的特征性的激光照射方式特别称为“固定照射法”)。此种“固定照射法”中,在被照射了激光的第1区域和第2区域之间,形成具有双折射区域的第3区域。
下面,参照附图详细说明该现象。
在图32中示意地表示向玻璃基板的第1区域固定照射第1激光、向玻璃基板的第2区域固定照射第2激光而得的双折射区域的延迟分布。
图32中,横轴表示玻璃基板的位置,纵轴表示延迟的值。横轴的坐标A1点相当于玻璃基板的第1区域、即被照射了第1激光的位置,横轴的坐标A2点相当于玻璃基板的第2区域、即被照射了第2激光的位置。在此,在被照射了第1激光的玻璃基板的第1区域(坐标A1)形成延迟值的第1峰部P1。在被照射了第2激光的玻璃基板的第2区域(坐标A2)形成延迟值的第2峰部P2。另外,在第1区域和第2区域之间的第3区域(坐标A1~A2之间)生成延迟值的平坦部B1。
由图32可知,在通过本发明的方法获得的相位差板的双折射区域,延迟分布表现为两个较大的峰部P1(第1峰部)、P2(第2峰部)以及两个峰部之间的一个平坦部B1。另外,在第1及第2峰部P1、P2的外侧,分别生成较小的峰部Q1(第1小峰部)和Q2(第2小峰部)。
此外,通过偏振光显微镜的双折射测量、双折射率测量装置,能够容易地获得这样的延迟分布。
在图33中示意地表示本发明的“固定照射法”的第1方式。在图33的下侧,为了参考,一并示出如图32所示的与玻璃基板的位置对应的延迟分布。
如图33所示,在该第1方式中,向玻璃基板10的第1区域310固定照射第1激光组120,向第2区域130固定照射第2激光组140。
由此,在第1区域310形成延迟值的峰部P1,在第2区域130形成延迟值的峰部P2。另外,在第1区域310和第2区域130之间形成具有延迟值的平坦部B1(或峰部;下同)的第3区域150。进一步,在第1区域310的外侧、即与平坦部B1相反的一侧,形成第1小峰部Q1,在第2区域130的外侧、即与平坦部B1相反的一侧,形成第2小峰部Q2。
在此,在图33的例中,第1激光组120由六个激光光斑120A~120F构成。另外,第2激光组140由六个激光光斑140A~140F构成。但是,构成各激光组120、140的激光光斑的个数并无特别限定。例如,各激光组120、140也可以分别由单一的激光光斑构成。但是,通过增加两区域310、130的激光光斑的个数,能够扩大第3区域150的全长(Y方向的长度)。
另外,在图33的例中,各激光光斑120A~120F、140A~140F具有大致圆形的形状,且均具有相同的光斑直径。然而,这只是一例,可以为激光光斑120A~120F、140A~140F的至少一个具有例如线形(更准确地说是矩形)、椭圆形的光斑,另外,各光斑直径也可以不同。
另外,在图33的例中,构成各激光光斑120A~120F、140A~140F的激光线的强度相同。然而,也并非必须如此,激光线的强度可以按光斑变化。例如,第1激光组120中,可以使光斑的强度连续或阶梯状地变化,越是列的前端侧的光斑(120A、120F)其强度越强。第2激光组140中也同样。
第1激光组120中,在使各激光光斑120A~120F的强度相同的情况下,在第1区域310的列方向(Y方向)的中央侧,各激光光斑的热影响重叠。因此,越是第1区域310的列方向的中央侧则受到越大的热影响。然而,在越是列的前端侧的光斑(120A、120F)其强度越强的情况下,第1区域310的列方向的热影响的程度被均匀化,沿第1区域310的列方向能够获得均匀的延迟分布。在第2区域130中也同样。
进一步,构成第1激光组120的各激光光斑120A~120F沿一个方向(Y方向)排列,但也并非必须如此。例如,可以将各激光光斑120A~120F的位置配置为锯齿状。但是,优选将第1激光组120的激光光斑120A~120F和第2激光组140的激光光斑140A~140F配置成隔着第3区域150相互对称。由此,提高第3区域150的延迟分布的均匀性。
另外,在激光光斑120A~120F、140A~140F具有线形或椭圆形的光斑时,可以将激光光斑120A~120F、140A~140F排列成其长轴与激光光斑的排列方向(图33的例中为Y方向)平行。此时,与使全部是圆形的激光光斑向同一方向排列的情况相比,能够减少光斑个数。
在图34中示意地表示本发明的“固定照射法”的第2方式。
如图34所示,在该第2方式中,与第1方式不同,构成第1激光组120的各激光光斑120A~120L排列成列120X1及120X2的两列。同样地,构成第2激光组140的各激光光斑140A~140L排列成列140X1及140X2的两列。
如此,可以将构成第1激光组120及第2激光组140的各激光光斑排列成两列以上。
在该第3方式中,能够拓宽第1区域310及第2区域130的X方向的宽度(进而拓宽第3区域的宽度),能够沿X方向形成更宽的双折射区域。
另外,在该方式中,在激光光斑120A~120L、140A~140L具有线形或椭圆形的光斑时,也可以将激光光斑120A~120L、140A~140L排列成其长轴与激光光斑的排列方向(图4的例中为Y方向)平行。此时,与使全部为圆形的激光光斑向同一方向排列的情况相比,能够减少光斑个数。
在图35中示意地表示本发明的“固定照射法”的第3方式。
如图35所示,在该第3方式中,与第1方式不同,构成第1激光组120的各激光光斑120A~120F并不沿Y方向排列成一列。即,构成第1激光组120的各激光光斑120A~120F配置为,越是中央侧的激光光斑(例如120C、120D),距第2区域130的距离越远。同样地,构成第2激光组140的各激光光斑140A~140F配置为,越是中央侧的激光光斑(例如140C、140D),距第1区域110的距离越远。
在这样的第3方式中,在第1区域110内,受各激光光斑120A~120F的热影响的部分呈二维地(向X方向及Y方向)更均匀地扩大。另外,在第2区域130内,受各激光光斑140A~140F的热影响的部分呈二维地(向X方向及Y方向)更均匀地扩大。另外,第3区域150的全长(Y方向的长度)能够随之进一步延伸。
以上,参照图33~图35说明了本发明的“固定照射法”的方式的一例。然而,这些方式只是一例,对本领域技术人员来说,显而易见还存在其他各种“固定照射法”的方式。
例如,在上述所有示例中,在玻璃基板10的第1深度位置,向第1区域310固定照射第1激光组120,向第2区域130固定照射第2激光组140,并形成第3区域150。然而,例如也可以在玻璃基板的第1深度位置固定照射第1及第2激光组后(第一次双折射区域形成处理),在玻璃基板的第2深度位置进行同样的固定照射(第二次双折射区域形成处理)。另外,在这种情况下,可以使第一次双折射区域形成处理中照射第1及第2激光组的位置和第二次双折射区域形成处理中照射第1及第2激光组的位置在从厚度方向看玻璃基板时实质上相同。
在玻璃基板的各深度位置重复两次以上双折射区域形成处理的方式中,上述图32所示的延迟分布特性更显著,能够在双折射区域的中心(第3区域)形成具有更大的延迟值的区域。
下面,参照图36及图37进一步具体说明本发明的“固定照射法”的相位差板的制造方法。
图36中,表示本发明的“固定照射法”的相位差板的制造方法的一例的概略性的流程图。另外,图37中,表示本发明的“固定照射法”的相位差板的制造方法所利用的装置的一例。
如图36所示,本发明的“固定照射法”的相位差板的制造方法具有如下工序:
(a)准备玻璃基板的工序(工序S110);和
(b)向上述玻璃基板的第1区域及与该第1区域分离的第2区域固定照射激光的工序,由此,在上述第1及第2区域分别形成第1及第2延迟值的峰部,在两区域之间的第3区域形成延迟值的平坦部或峰部。
此外,必要时,还可以实施
(c)切断玻璃基板的工序(工序S130)。
图37表示本发明的“固定照射法”的相位差板的制造方法所利用的装置的一例。
如图37所示,本发明的“固定照射法”的相位差板的制造方法所利用的装置200具备:从激光源(未图示)放射的激光220;衍射光学元件250,使该激光220分岔为多个分岔激光260A~260F;以及透镜230,使各分岔激光260A~260F会聚到玻璃基板10的所期望的位置。
此外,将分岔激光260A~260C照射到玻璃基板10的第1区域280,将分岔激光260D~260F照射到玻璃基板10的第2区域290。但是,在一个侧面图中无法明确地表示该方式,因而在图37中,分别表示向第1区域280照射的分岔激光260A~260C和向第2区域290照射的分岔激光260D~260F。
激光220用的激光源并无特别限定,可以是准分子激光源(XeCl:波长308nm;KrF:波长248nm;ArF:波长193nm)、YAG激光源(波长1064nm)、YVO4激光源(波长1064nm)、钛蓝宝石激光源(波长800nm)或碳酸气体激光源(波长10.6μm)等。YAG激光源及YVO4激光源除了上述基本波之外,也可以是例如2倍波或3倍波的激光源。例如,2倍波的YAG激光具有532nm的波长,3倍波的YAG激光具有355nm的波长。
激光源的功率并无特别限定,但激光源的功率越大,则一次能够获得越多的分岔激光,越有利于双折射区域的扩张。
衍射光学元件250只要是能够将一束激光220分割成多个分岔激光260A~260F的元件,可以是任何元件,例如,可以使用分光器等代替衍射光学元件。
下面,与图37的装置200的动作相关联地详细说明本发明的制造方法的各工序。
(工序S110)
首先,准备用于构成相位差板的玻璃基板10。
玻璃基板10的组分并无特别限定。玻璃基板10可以是例如碱石灰玻璃、硼硅酸盐玻璃及石英玻璃等。另外,在本发明中,为了提高所使用的激光220的波长中的吸收系数,可以使用掺杂了过渡金属等的玻璃作为玻璃基板10。
玻璃基板的厚度并无特别限定。玻璃基板的厚度可以在例如0.1mm~3mm的范围内。
(工序S120)
接着,从激光源向玻璃基板10放射激光220。激光220在衍射光学元件250被分岔成例如六个分岔光束260(260A~260F)。
其中,分岔光束260A、260B、260C被透镜230会聚,在玻璃基板10的内部的第1区域280分别形成激光光斑270A、270B、270C。可以将各激光光斑270A、270B、270C配置成一条直线状。
同样地,分岔光束260D、260E、260F被透镜230会聚,在玻璃基板10的内部的第2区域290分别形成激光光斑270D、270E、270F。可以将各激光光斑270D、270E、270F配置成一条直线状。在此,第1区域280和第2区域290的距玻璃基板10的表面的深度大致一致。
此外,图37的例中,在第1及第2区域280、290聚光有三束激光。然而,激光光斑的个数是任意的。
另外,图37的例中,所有分岔光束260A~260F被单一的透镜230聚光,但也可以对在第1区域280聚光的分岔光束260A~260C和在第2区域290聚光的分岔光束260D~260F使用不同的透镜。
各焦点270A~270F的激光光斑的直径根据透镜230等的性能等的不同而不同,例如,可以是0.1μm~100μm左右(例如0.5μm)。
另外,在各区域280、290,并未特别限定激光光斑彼此的间隔,但由于装置结构上的制约,实际的间隔在20μm~400μm的范围内,优选在50μm~250μm的范围内。
如上所述,在本发明中,向第1区域280照射的分岔光束260A~260C及向第2区域290照射的分岔光束260D~260F均通过固定照射法来照射,不进行扫描。由此,在第1区域280和第2区域290之间,形成第3区域,作为整体能够形成具有例如如图32所示的延迟分布的双折射区域。
在此,并非必须同时进行分岔光束260A~260C向玻璃基板10的第1区域280的照射和分岔光束260D~260F向第2区域290的照射。例如,可以向玻璃基板10的第1区域280照射分岔光束260A~260C,在第1区域280生成如图33所示的较大的延迟值的峰部P1,然后向第2区域290照射分岔光束260D~260F,在第2区域290生成如图33所示的较大的延迟值的峰部P2。另外,例如可以在向第1区域280照射一束分岔光束(例如分岔光束260A)后,向第2区域290照射一束分岔光束(例如分岔光束260D)等,在第1区域280和第2区域290之间交替照射激光。
此外,在第1区域280和第2区域290之间形成的第3区域的宽度(即第1区域280和第2区域290之间的距离)并无特别限定。但是,为了加宽第3区域的宽度,需要增大各分岔光束的激光功率、或在各区域280、290使用如图34所示的排列成多列的激光。在向各区域280、290照射的激光各为一列的情况下,第3区域的宽度通常在10mm以下。第3区域的宽度例如在0.1mm~2mm之间。
(工序S130)
经过以上工序,能够获得具有形成有双折射区域的玻璃基板的相位差板。
但是,在需要获得小型的相位差板的情况下等必要的情况下,进一步,可以实施切断(切割)玻璃基板10的工序。
此时,优选在双折射区域内通过与延迟值的小峰部Q1、Q2对应的部位而切断玻璃基板10。如上所述,在与小峰部Q1、Q2对应的部位,残留有压缩应力。因此,在这样的位置切割相位差板的情况下,能够有意识地抑制切断时在切断部分产生破损、裂纹。另外,由于在相位差板的端面存在压缩应力,因而能够获得高强度的相位差板。
此外,在以上的记载中,作为一例,以向第1及第2区域280、290分别照射沿Y方向配置成直线状的三束分岔激光的情况为例,说明了本发明的制造方法。
然而,如上所述,作为向第1区域280及第2区域290照射激光线时的方式(特别是激光光斑的配置),需要用心思考各种方式。另外,通过在玻璃基板10的不同的深度位置反复进行上述工序S120,能够如上所述地在双折射区域的中心(第3区域)形成具有更大的延迟值的区域。
(实施例1)
接下来,说明成为实施例1的本实施方式的相位差板。本实施例的相位差板作为大小为76mm×26mm、厚度为1.0mm的玻璃基板10而使用松浪硝子工业株式会社制的载片S1112。
第1区域21及第2区域22形成在自后述的金属掩模的开口部的两侧起2.7mm的区域内,第3区域31在第1区域21和第2区域22之间,形成为宽度2.0mm。具体而言,如图11所示,在玻璃基板10的被照射激光的面上将具有大小为7mm×7.4mm的开口部的金属掩模110固定设置到基板上。
接着,设置透镜以使激光聚光到玻璃内部,从金属掩模侧向玻璃基板照射激光。在此,由于只有在激光扫描金属掩模开口部时,激光才照射到基板上,因而第1区域21及第2区域22形成于与金属掩模开口部内对应的玻璃基板部分。另外,由于第3区域31设置于第1区域21和第2区域22之间,因而第3区域31也形成于与金属掩模开口部内对应的玻璃基板部分。
在以使基板表面和激光的焦距固定的方式保持位置关系的同时,使玻璃基板向图11所示的Y轴方向移动,从而扫描激光。
接着,将焦点位置向X轴方向移动100μm,同样地向Y轴方向扫描激光。将其重复27次,从而在玻璃基板扩大产生应力的面积。对于Z方向也同样,将焦点向Z轴方向移动100μm,重复4次向Y轴方向的激光扫描,从而在玻璃基板的厚度方向上扩大产生应力的区域。通过以上操作,在X轴方向上形成27根、在Z轴方向上形成四层、共计108根扫描线41。这样一来,如图9及图10所示,通过一边照射激光一边扫描,形成第1区域21及第2区域22。
所照射的激光的波长为355nm、功率为3.2W,所照射的激光的扫描速度为20mm/sec。图9是本实施例的相位差板的俯视图,图10是其剖视图。另外,包括图9及图10的情况,在后述的附图中,存在省略扫描线41的一部分的情况。
图12表示本实施例的相位差板的X轴方向的位置与波长546nm的光的延迟Rd及快轴的角度的关系。此外,本实施例的相位差板的第1区域21、第2区域22及第3区域31分别设置于X坐标为500μm~3200μm、5200μm~7900μm及3200μm~5200μm的位置。
如图12所示,在第3区域31的、X坐标的位置为4000μm左右处,获得约100nm的延迟Rd。在此,由于本玻璃材料不显著吸收可见光,因而不存在克拉莫-克兰尼克(Kramers-Kronig)关系式中的共鸣频率,进行了本实施例的评估的从546nm的波长至400nm的波长之间的折射率的波长分散十分小。因此,在本玻璃中,波长546nm的折射率和波长400nm的折射率视为大致相同。
延迟Rd是由玻璃基板的折射率和玻璃基板的厚度决定的量。图12所示的延迟Rd的测量结果对于波长在400nm左右的蓝色光,其值也大致相同,因而本实施例的相位差板对于波长在400nm左右的蓝色光也作为1/4波长板而发挥功能。
另外,快轴的角度在第1区域21及第2区域22为约90°,与此相对,其在第3区域31为约0°。快轴的方向在第3区域31一致,因而能够确认为单轴性双折射。由于第3区域31具有单轴性双折射,因此作为相位差板而发挥功能。另外,可知第1区域21及第2区域22具有单轴性双折射,其快轴与第3区域31的快轴正交。
此外,对于快轴的角度,将相对于Y轴方向垂直的方向设为0°,以下的实施例也同样。
接下来,说明通过本实施例的相位差板而形成的光斑。
如图13所示,将来自激光源111的光经由偏振镜112、小孔113照射到本实施例的相位差板1的第3区域31,观察在屏幕114上映出的光斑。
图14是表示在将形成本实施例的相位差板1的第1区域21及第2区域22时的激光的扫描方向(扫描线的延伸方向)相对于偏振镜112的偏振方向设置成大致垂直方向的情况下,在屏幕114上映出的光斑的图。
图15是表示在将形成本实施例的相位差板的第1区域21及第2区域22时的激光的扫描方向(扫描线的延伸方向)相对于偏振镜112的偏振方向设置成平行方向的情况下,在屏幕114上映出的光斑的图。
图16是表示在本实施例的相位差板1上不设置偏振镜112的状态下,在屏幕114上映出的光斑的图。无论在哪一种情况下,均可确认无衍射光的产生,能够获得良好的光斑。由此可知,本实施例的相位差板是不会产生衍射光的光学特性良好的相位差板。
(实施例2)
接下来,说明成为实施例2的本实施方式的相位差板。本实施例的相位差板作为大小为76mm×26mm、厚度为0.525mm的玻璃基板10而使用ショット(Schott)公司制的玻璃基板B270,如图17及图18所示,利用与实施例1同样的方法一边照射激光一边扫描,从而形成第1区域21及第2区域22。
第1区域21及第2区域22分别形成在自金属掩模开口部的两侧起2.9mm的区域内,第3区域31在第1区域21和第2区域22之间形成为宽度1.2mm。
在照射激光时,将具有大小为7mm×10mm的开口部的金属掩模设置于玻璃基板10上。之后,经过与实施例1同样的顺序,在第1区域21及第2区域22分别反复进行一边照射激光一边扫描,在X轴方向上形成29根、在Z轴方向上形成两层、共计58根扫描线41。
所照射的激光的波长为355nm、功率为3.2W,所照射的激光的扫描速度为20mm/sec。所照射的激光的扫描线41的间隔在X轴方向以及Z轴方向上均为100μm。此外,图17是本实施例的相位差板的俯视图,图18是其剖视图。
图19表示本实施例的相位差板的X轴方向的位置(X坐标的位置)与波长546nm的光的延迟Rd及快轴的角度的关系。此外,本实施例的相位差板的第1区域21、第2区域22及第3区域31分别设置于X坐标为800μm~3700μm、4900μm~7800μm、3700μm~4900μm的位置。
如图19所示,在第3区域31的X坐标的、位置为4500μm左右处,延迟Rd的值为约60nm。然而,通过将第1区域21及第2区域22的扫描线41的数量增加至98根,能够使延迟Rd的值与实施例1的相位差板同样为100nm左右。此时,本实施例的相位差板对于波长在400nm左右的蓝色光作为1/4波长板而发挥功能。
另外,快轴的角度在第1区域21及第2区域22为约90°,与此相对,其在第3区域31为约0°。即,可知第3区域31具有单轴性双折射,第1区域21及第2区域22具有单轴性双折射。另外,可知第1区域21与第2区域22的快轴大致平行,第3区域31的快轴与第1区域21的快轴大致正交。
接下来,说明本实施例的相位差板的波像差。作为测量装置使用相位偏移干涉计,用波长为400nm、直径为0.4mm的光斑向X轴方向一边扫描光斑一边进行波像差的测量。图20是如图21所示地用直径为0.4mm的光斑51向X轴方向一边扫描一边测量而得的波像差的数据。图示了第3区域31的波像差是图20的X轴在-0.4mm~0.4mm的范围内的值,均为RMS(均方根)在0.01λ以下的较低的值。特别是,在X轴方向上-0.3mm~0.3mm的范围内,为0.006λ以下的极低的值。在此,λ表示测量波长(400nm)。由此可知,在第3区域31的内部,无论测量位置如何均具有较低的波像差。
在一般的相位差板中,由于会成为透射的光的波面紊乱、散射光或光信号的杂波的原因,因而优选使波像差较低。根据本实施例,确认本发明的相位差板在第3区域31内的任意位置均能够获得与波像差相关的良好的特性。
另外,同样地,在图22中表示用直径为1.0mm的光斑52向X轴方向一边扫描一边测量而得的波像差的数据,在图23中表示其图像。图示了第3区域31的波像差是图22的X轴为0mm的值,RMS(均方根)为0.006λ以下的较低的值。
一般作为向相位差板入射光的区域,期望较宽的有效区域。根据本实施例,确认在本发明的相位差板中,在第3区域31内的1.0mm以上的范围内,能够获得与波像差相关的良好的特性。
与此相对,如图22所示,在第1区域21及第2区域22,存在波像差变为0.01λ以上的情况,与第3区域31相比波像差的值较大。
在专利文献2记载的技术中,提出使用如第1区域21、第2区域22那样通过反复进行多次激光扫描而得的单轴性双折射区域作为相位差板。如图19所示,本实施例的第1区域21及第2区域22具有单轴性的双折射,具有作为相位差板的功能,因而在利用专利文献2所记载的技术时,也能够作为相位差板使用,但成为波像差较高的相位差板的可能性较高。因此,本实施例的相位差板与专利文献2所记载的相位差板相比,是波像差较小的良好的相位差板。
(实施例3)
接下来,说明成为实施例3的本实施方式的相位差板。本实施例的相位差板作为大小为76mm×26mm、厚度为1.0mm的玻璃基板10而使用松浪硝子工业株式会社制的载片S1112。
如图24及图25所示,利用与实施例1同样的方法一边照射激光一边扫描,从而形成第1区域21及第2区域22。
此时,将具有大小为7mm×10mm的开口部的金属掩模设置于玻璃基板10上。具体而言,在第1区域21及第2区域22分别反复进行一边照射激光一边扫描,从而在X轴方向上形成29根、在Z轴方向上形成三层、共计87根扫描线41。
第1区域21及第2区域22分别形成在自金属掩模开口部的两侧起2.9mm的区域内,第3区域31在第1区域21和第2区域22之间形成为宽度1.2mm。
所照射的激光的波长为355nm、功率为3.2W,所照射的激光的扫描速度为20mm/sec,所照射的激光的扫描线41的间隔为100μm。此外,图24是本实施例的相位差板的俯视图,图25是其剖视图。
图26表示本实施例的相位差板的X轴方向的位置(X坐标的位置)与波长546nm的光的延迟Rd及快轴的角度的关系。
此外,本实施例的相位差板的第1区域21、第2区域22及第3区域31分别设置于X坐标为700μm~3600μm、4800μm~7700μm、3600μm~4800μm的位置。
如图26所示,在第3区域31的、X坐标的位置为4000μm左右处,可获得约100nm的延迟Rd,本实施例的相位差板对于波长在400nm左右的蓝色光作为1/4波长板而发挥功能。
另外,在第3区域31,延迟Rd的变化较少,衍射光的产生、波像差的产生也较少。另外,快轴的角度在第1区域21及第2区域22为约90°,与此相对,其在第3区域31为约0°。
接下来,说明本实施例的相位差板的透射率。图27是表示在本实施例的相位差板中测量波长与透射率的关系而得的图。图27中,T1表示除了第1区域21、第2区域22及第3区域31以外的区域(即,被掩模覆盖的区域)的透射率,T2表示第1区域21及第2区域22的透射率,T3表示第3区域31的透射率。
如图27所示,在整个可见区域,相当于比较例的、被照射了激光的第1区域21及第2区域22的透射率T2,相对于除了第1区域21、第2区域22及第3区域31以外的区域的透射率T1,降低了10%以上。与此相对,第3区域31的透射率T3相对于除了第1区域21、第2区域22及第3区域31以外的区域的透射率T1,变得稍高。
此外,第1区域21、第2区域22,第3区域31的厚度大致相同,没有因厚度的不同而导致的差异。另外,测量条件是通过光谱分析器利用用于测量的光斑的直径为0.5mm的光束进行测量。
如此,在本实施例的相位差板中,能够不降低透射率而产生相位差。因此,本实施例的相位差板是光量损失较少的相位差板。
(实施例4)
接下来,说明成为实施例4的本实施方式的相位差板。本实施例是通过调节第1区域21及第2区域22所包含的单轴性双折射区域的体积,控制在第3区域31所产生的延迟的大小的例。
本实施例的相位差板作为大小为76mm×26mm、厚度为1.0mm的玻璃基板10而使用松浪硝子工业株式会社制的载片S1112。
如图28及图29所示,利用与实施例1同样的方法一边照射激光一边扫描,从而形成第1区域21及第2区域22。此时,与实施例1同样,在玻璃基板10上设置具有大小为15mm×10mm的开口部的金属掩模。
单轴性双折射区域的体积通过激光扫描线41的根数来控制。通过在第1区域21及第2区域22分别反复进行一边照射激光一边扫描,制作扫描线41在Z轴方向上为一层、在X轴方向上分别为一根、两根、三根的三个样品。此时,在第1区域21及第2区域22分别包含的扫描线数为两根的情况下,加工为相邻的扫描线的间隔为0.5mm,在扫描线数为三根的情况下,加工为相邻的扫描线的间隔为0.25mm。
此时,所形成的第3区域31的宽度、即第1区域21和第2区域22的间隔为1.5mm。在所照射的激光的波长为355nm、功率为3.2W,所照射的激光的扫描速度为20mm/sec下进行实施。此外,图28是本实施例的相位差板的俯视图,图29是其剖视图。
通过以上的加工,与实施例1同样地,第1区域21及第2区域22包含具有各自的快轴方向大致平行的单轴性双折射的部分,在第3区域31诱发了快轴方向与上述第1区域21所包含的单轴性双折射的快轴方向大致正交的单轴性双折射。
图30表示向第1区域21及第2区域22一边照射一边扫描的激光的线的根数(扫描线数)与第3区域31的波长546nm的延迟Rd的关系。如该图所示,通过在X轴方向上排列地增加第1区域21及第2区域22所包含的激光的线数,能够增加单轴性双折射区域的体积,增大在第3区域31所诱发的延迟Rd的值。此外,图30的扫描线数是第1区域21及第2区域22的激光的扫描线数。
另外同样地,通过在第1区域21及第2区域22分别反复进行一边照射激光一边扫描,制作如下两个样品:扫描线41在X轴方向上为两根、在Z轴方向上为一层的样品;和在X轴方向上为两根、在Z轴方向上为两层的样品。
在此,在第1区域21及第2区域22,相邻的扫描线的X轴方向的间隔均为0.5mm、Z轴方向的间隔均为0.1mm。此时,所形成的第3区域31的宽度、即第1区域21和第2区域22的间隔为1.5mm。此外,图28是本实施例的相位差板的俯视图,图29是其剖视图。
通过以上的加工,与实施例1同样地,第1区域21及第2区域22包含具有各自的快轴方向大致平行的单轴性双折射的部分,在第3区域31诱发了快轴方向与上述第1区域21所包含的单轴性双折射的快轴方向大致正交的单轴性双折射。
图31表示向第1区域21及第2区域22一边照射一边扫描的激光在玻璃基板10的厚度方向(Z轴方向)上的层数(扫描线数)与第3区域31的波长546nm的延迟Rd的关系。在Z轴方向也与在X轴方向的情况同样地,通过增加Z轴方向的层数(扫描线数),能够增加单轴性双折射区域的体积,增大延迟Rd的值。
(实施例5)
利用如图37所示的装置,经以下顺序制作相位差板。
首先,准备板厚为1mm的玻璃基板(硼硅酸盐玻璃)。
接着,从该玻璃基板的上部经由透镜(NA=0.6)固定照射一系列的激光。
激光源使用波长为355nm的コヒレント(Coherent)公司制的AVIA-355-28。使激光的输出为24W。
激光被衍射光学元件分岔成18束分岔激光。使各分岔激光的激光光斑为直径1μm的圆形。
其中9束分岔激光(第1激光组)固定照射到玻璃基板的第1区域(距表面的深度为0.5mm),余下的9束激光(第2激光组)固定照射到第2区域(距表面的深度为0.5mm)。第1区域和第2区域沿第1方向排列。在第1激光组中,各激光的激光光斑在第2方向(相对于第1方向垂直的方向)上排列成直线状。在第2激光组中,各激光的激光光斑在第2方向(相对于第1方向垂直的方向)上排列成直线状。
此外,在第1激光组中,使列的两端的激光光斑的激光强度与余下的7个激光光斑的激光强度的比为10:6,使列的两端侧的激光光斑的激光强度与其他相比较强。同样地,在第2激光组中,使列的两端的激光光斑的激光强度和余下的7个激光光斑的激光强度的比为10:6。
在第1及第2激光组中,使各激光光斑的间距为150μm。另外,使第1区域和第2区域的间隔(通过两区域的激光光斑的中心间的距离来测量)为1mm。
第1区域的第1激光组的固定照射与第2区域的第2激光组的固定照射同时进行。另外,使各区域的激光组的照射时间均为4秒钟。
由此,在玻璃基板内形成双折射区域。
图38中表示所得到的双折射区域在上述第1方向(与两个激光组的激光光斑的排列方向垂直的方向)上的延迟分布的测量结果。
该延迟分布的测量使用Cri公司制的双折射成像系统Abrio。在该方法中,使用如下结构:在样品的前方配置光源和圆偏振光滤波器,在样品的后方配置椭圆偏振光分析仪和CCD相机。在该结构中,改变椭圆偏振光分析仪内的液晶光学元件的状态,用CCD相机获取通过椭圆偏振光分析仪的多个图像,比较计算这些图像,从而能够将产生的延迟定量化。
由图38可知,在双折射区域,从左侧依次观测到延迟值的第1小峰部Q1(约500μm的位置)、延迟值的第1峰部P1(约750μm的位置)、延迟值的第1平坦部B1(约1000μm~约1500μm的位置)、延迟值的第2峰部P2(约1750μm的位置)及延迟值的第2小峰部Q2(约2000μm的位置)。
生成延迟值的第1峰部P1的位置与被固定照射了第1激光组的区域、即第1区域对应。另外,生成延迟值的第2峰部P2的位置与被固定照射了第2激光组的区域、即第2区域对应。
根据该结果可确认,在第1区域和第2区域之间形成有具有延迟值的第1平坦部B1的第3区域。
之后,在两处切断玻璃基板,以横穿双折射区域。此时,以通过上述小峰部Q1及小峰部Q2的位置的方式,沿与上述第2方向(两个激光组的激光光斑的排列方向)平行的方向切断玻璃基板。
之后,进一步,以通过上述激光组的两端侧的光斑的外侧的方式,沿与上述第2方向垂直的方向在两处切断玻璃基板。
在切断过程中及切断后,玻璃基板均未产生破损、裂纹。
(实施例6)
通过与实施例5同样的方法制作相位差板。
但是,在该实施例6中,使来自激光源的激光的输出为20W。其他条件与实施例5相同。
图39中表示所得到的双折射区域在上述第1方向(与两个激光组的激光光斑的排列方向垂直的方向)上的延迟分布的测量结果。
由图39可知,在双折射区域,从左侧依次观测到延迟值的第1小峰部Q1(约500μm的位置)、延迟值的第1峰部P1(约800μm的位置)、延迟值的第1平坦部B1(约1000μm~约1600μm的位置)、延迟值的第2峰部P2(约1800μm的位置)及延迟值的第2小峰部Q2(约2100μm的位置)。
生成延迟值的第1峰部P1的位置与被固定照射了第1激光组的区域、即第1区域对应。另外,生成延迟值的第2峰部P2位置与被固定照射了第2激光组的区域、即第2区域对应。
根据该结果可确认,在第1区域和第2区域之间形成有具有延迟值的第1平坦部B1的第3区域。
此外,根据第1平坦部B1的形态可知,在第3区域,延迟分布收敛为±5%以内。如此可知,在实施例6中,在双折射区域的中央部分能够获得比较均匀的延迟分布。
之后,在两处切断玻璃基板,以横穿双折射区域。此时,以通过上述小峰部Q1及小峰部Q2的位置的方式,沿与上述第2方向(两个激光组的激光光斑的排列方向)平行的方向切断玻璃基板。
之后,进一步,以通过上述激光组的两端侧的光斑的外侧的方式,沿与上述第2方向垂直的方向在两处切断玻璃基板。
在切断过程中及切断后,玻璃基板均未产生破损、裂纹。
(实施例7)
通过与实施例6同样的方法制作相位差板。
但是,在该实施例7中,使各激光的照射时间变为3秒(情况A)、5秒(情况B)及6.6秒(情况C)而形成双折射区域。其他条件与实施例6相同。
图40中汇总表示在各照射时间下得到的双折射区域在上述第1方向(与两个激光组的激光光斑的排列方向垂直的方向)上的延迟分布的测量结果。
由图40可知,无论在哪一种情况下,在双折射区域从左侧均依次观测到延迟值的第1小峰部Q1(约800μm的位置)、延迟值的第1峰部P1(约1100μm的位置)、延迟值的第1平坦部B1(约1400μm~约1900μm的位置)、延迟值的第2峰部P2(约2100μm的位置)及延迟值的第2小峰部Q2(约2400μm的位置)。
生成延迟值的第1峰部P1的位置与被固定照射了第1激光组的区域、即第1区域对应。另外,生成延迟值的第2峰部P2的位置与被固定照射了第2激光组的区域、即第2区域对应。
根据该结果可确认,在第1区域和第2区域之间形成有具有延迟值的第1平坦部B1的第3区域。
另外,通过比较情况A~情况C,可知随着照射时间的变长,各峰部及平坦部的延迟值升高,如上述图32所述的延迟分布的形态变得更加显著(例如,在情况C中,与情况A相比,第1平坦部B1的延迟值增加了6倍)。但是,即使改变照射时间,延迟值的峰部及平坦部的位置本身也不会发生大的变化,能够获得具有同样形态的延迟分布的双折射区域。
此外,图40成为证实本发明的相位差板的制造方法的重现性的优点的结果。即,在三个处理条件之间,延迟值的峰部或平坦部的生成区域相对于玻璃基板的位置几乎未发生变化,由此,在本发明中,通过固定工艺条件,能够以良好的重现性形成同样的延迟状态的双折射区域。
(实施例8)
通过与实施例6同样的方法制作相位差板。
但是,在该实施例8中,重复进行两次上述实施例6所记载的双折射区域形成处理。即,在第一次双折射区域形成处理后,改变照射激光组的玻璃基板的深度位置,实施第二次双折射区域形成处理。在距玻璃基板的激光入射侧表面为0.6mm的深度位置实施第一次双折射区域形成处理,在距玻璃基板的表面为0.4mm的深度位置实施第二次双折射区域形成处理。但是,当从玻璃基板的厚度方向看时,在第一次和第二次双折射区域形成处理中照射第1激光组及第2激光组的区域相同。其他条件与实施例6相同。
图41中汇总表示第一次双折射区域形成处理后及第二次双折射区域形成处理后的双折射区域在上述第1方向(与两个激光组的激光光斑的排列方向垂直的方向)上的延迟分布的测量结果。
由图41可知,无论在哪个双折射区域形成处理后,在双折射区域从左侧均依次观测到延迟值的第1小峰部Q1(约650μm的位置)、延迟值的第1峰部P1(约900μm的位置)、延迟值的第1平坦部B1(约1100μm~约1700μm的位置)、延迟值的第2峰部P2(约1900μm的位置)及延迟值的第2小峰部Q2(约2200μm的位置)。
生成延迟值的第1峰部P1的位置与被固定照射了第1激光组的区域、即第1区域对应。另外,生成延迟值的第2峰部P2的位置与被固定照射了第2激光组的区域、即第2区域对应。
根据该结果可确认,在第1区域和第2区域之间形成有具有延迟值的第1平坦部B1的第3区域。
另外,通过比较两个测量结果,可知通过改变深度位置并反复进行双折射区域形成处理,各峰部及平坦部的延迟值升高,如上述图32所示的延迟分布的形态变得更加显著(例如,在第二次双折射区域形成处理后,与第一次双折射区域形成处理后相比,第1平坦部B1的延迟值约增加了2倍)。但是,即使反复进行双折射区域形成处理,延迟分布的峰部及平坦部的位置本身也不会发生大的变化,能够获得具有同样形态的延迟分布的双折射区域。
这样的图41的结果证实了本发明的相位差板的制造方法的重现性的优点。即,在两次处理之间,延迟值的峰部或平坦部的生成区域相对于玻璃基板的位置几乎未发生变化,由此,在本发明中,通过固定工艺条件,能够以良好的重现性形成同样的延迟状态的双折射区域。
如此可确认在本发明的方法中,即使不对玻璃基板扫描激光,也能够制造具有如所设想的那样的双折射区域的相位差板。因此,本发明能够提供一种可有意识地抑制各制造工序的双折射区域的状态变动的相位差板的制造方法。
此外,说明了本发明的实施方式,但上述内容并不限定发明的内容。
详细地并参照特定的实施方式说明了本申请,但对于本领域技术人员来说,显而易见在不脱离本发明的精神和范围的情况下能够加以各种变更、修正。
本申请基于2011年1月20日申请的日本专利申请(特愿2011-010240)及2011年7月19日申请的日本专利申请(特愿2011-158406),作为参考将其内容援引至此。
符号说明
1 相位差板
10 玻璃基板
21 第1区域
22 第2区域
31 第3区域
41 扫描线
100 激光
101 光源
102 反射镜
103 反射镜
104 透镜
105 XY载物台
106 计算机
110 金属掩模
111 激光源
112 偏振镜
113 小孔
114 屏幕
115 开口部
116 第1激光扫描区域
117 第2激光扫描区域
120 第1激光组
130 第2区域
140 第2激光组
150 第3区域
120A~120F 激光光斑
140A~140F 激光光斑
120G~120L 激光光斑
140G~140L 激光光斑
120X1,120X2 列
140X1,140X2 列
200 装置
220 激光
230 透镜
250 衍射光学元件
260A~260F 分岔激光
270A~270F 激光光斑
280 第1区域
290 第2区域
310 第1区域
P1 第1峰部
P2 第2峰部
B1 平坦部
Q1 第1小峰部
Q2 第2小峰部

Claims (22)

1.一种相位差板,其特征在于,
具有配置在玻璃基板上的第1区域、第2区域及第3区域,
上述第1区域和上述第2区域在至少一部分具有单轴性的双折射,
上述第3区域具有单轴性的双折射,上述第3区域配置于上述第1区域和上述第2区域之间,
上述第1区域和上述第2区域的上述双折射的快轴大致平行,
上述第3区域的上述双折射的快轴与上述第1及上述第2区域的双折射的快轴大致正交。
2.根据权利要求1所述的相位差板,其中,
上述第1区域及上述第2区域是通过照射激光而形成的区域,
上述第3区域是未照射激光的区域。
3.根据权利要求1或2所述的相位差板,其中,
在上述第1区域一边照射一边扫描的激光的扫描方向和在上述第2区域一边照射一边扫描的激光的扫描方向大致平行。
4.根据权利要求1~3的任意一项所述的相位差板,其中,
在上述第3区域,与上述激光的扫描方向平行的方向的折射率比与上述激光的扫描方向垂直的方向的折射率高。
5.根据权利要求1~4的任意一项所述的相位差板,其中,
上述第1区域和上述第2区域大致平行地配置。
6.根据权利要求1~5的任意一项所述的相位差板,其中,
上述第1区域和上述第2区域的间隔比入射到上述相位差板的光的光斑直径宽。
7.根据权利要求1~6的任意一项所述的相位差板,其中,
上述第3区域的相位差为入射到上述相位差板的光的波长的1/4波长或1/2波长。
8.一种相位差板的制造方法,所述相位差板具有配置在玻璃基板上的第1区域、第2区域及第3区域,上述第3区域配置于上述第1区域和上述第2区域之间,
所述制造方法的特征在于,具有如下工序:
在玻璃基板上向一个方向一边照射激光一边扫描,从而形成第1区域的工序;和
在与上述第1区域隔开预定距离的第2区域,与上述一个方向大致平行地一边照射激光一边扫描,从而形成第2区域的工序。
9.根据权利要求8所述的相位差板的制造方法,其中,
在上述玻璃基板的厚度方向或面方向上,与上述一个方向大致平行地进行多次上述激光的照射。
10.根据权利要求8或9所述的相位差板的制造方法,其中,
同时进行上述形成第1区域的工序和上述形成第2区域的工序。
11.一种相位差板的制造方法,该相位差板在玻璃基板上具有双折射区域,所述制造方法的特征在于,
(a)准备玻璃基板,
(b)向上述玻璃基板的第1区域及与该第1区域分离的第2区域固定照射激光,
由此,在横穿上述第1及第2区域的方向上,在上述第1及第2区域内分别形成第1及第2延迟值的峰部,在两个区域之间的第3区域形成延迟值的平坦部或峰部。
12.根据权利要求11所述的制造方法,其中,
上述第1区域通过照射一束或多束第1激光而形成,
上述第2区域通过照射一束或多束第2激光而形成。
13.根据权利要求12所述的制造方法,其中,
上述第1激光的至少一束及/或第2激光的至少一束具有线形或椭圆形的激光光斑。
14.根据权利要求12或13所述的制造方法,其中,
上述第1、第3及第2区域沿第1方向形成,
照射到上述第1区域的上述多束第1激光的激光光斑沿与上述第1方向大致垂直的第2方向排列,
照射到上述第2区域的上述多束激光的激光光斑沿上述第2方向排列。
15.根据权利要求13所述的制造方法,其中,
上述第1、第3及第2区域沿第1方向形成,
上述第1激光的至少一束的线形或椭圆形的激光光斑配置为长轴与大致垂直于上述第1方向的第2方向平行,以及/或者
上述第2激光的至少一束的线形或椭圆形的激光光斑配置为长轴与大致垂直于上述第1方向的第2方向平行。
16.根据权利要求14或15所述的制造方法,其中,
上述多束第1激光的激光光斑构成沿着上述第2方向的多列,
上述多束第2激光的激光光斑构成沿着上述第2方向的多列。
17.根据权利要求15所述的制造方法,其中,
上述多束第1激光的激光光斑具有线形或椭圆形的激光光斑,
上述多束第2激光的激光光斑具有线形或椭圆形的激光光斑,
上述第1激光的线形或椭圆形的激光光斑配置为长轴与上述第2方向平行,
上述第2激光的线形或椭圆形的激光光斑配置为长轴与上述第2方向平行。
18.根据权利要求14、16或17所述的制造方法,其中,
上述多束第1激光的激光光斑中,越是列的前端侧的激光光斑其强度越强,
上述多束第2激光的激光光斑中,越是列的前端侧的激光光斑其强度越强。
19.根据权利要求11~18的任意一项所述的相位差板的制造方法,其中,
在上述(b)中,同时向上述第1区域和第2区域照射激光。
20.根据权利要求11~18的任意一项所述的相位差板的制造方法,其中,
在上述(b)中,在结束了上述第1区域的激光照射后,向上述第2区域照射激光。
21.根据权利要求8~20的任意一项所述的制造方法,其中,
上述第1区域和第2区域的间隔最大为10mm以下。
22.根据权利要求11~21的任意一项所述的相位差板的制造方法,其中,
上述(b)具有如下工序:
在上述玻璃基板的第1深度位置,向上述玻璃基板的第1区域及与该第1区域分离的第2区域固定照射激光的工序;和
在上述玻璃基板的第2深度位置,向上述玻璃基板的第4区域及与该第4区域分离的第5区域固定照射激光的工序,
从厚度方向看上述玻璃基板时,上述第4区域与上述第1区域一致,上述第5区域与上述第2区域一致。
CN2012800059697A 2011-01-20 2012-01-16 相位差板及相位差板的制造方法 Pending CN103329014A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011010240 2011-01-20
JP2011-010240 2011-01-20
JP2011158406 2011-07-19
JP2011-158406 2011-07-19
PCT/JP2012/050758 WO2012099078A1 (ja) 2011-01-20 2012-01-16 位相差板及び位相差板の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103329014A true CN103329014A (zh) 2013-09-25

Family

ID=46515703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012800059697A Pending CN103329014A (zh) 2011-01-20 2012-01-16 相位差板及相位差板的制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130301127A1 (zh)
JP (1) JPWO2012099078A1 (zh)
CN (1) CN103329014A (zh)
WO (1) WO2012099078A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109445025A (zh) * 2018-12-19 2019-03-08 武汉邮电科学研究院有限公司 一种光混频器相位误差的修正方法及结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040124343A1 (en) * 2002-09-09 2004-07-01 Kyocera Corporation Optical structural body, its manufacturing method and optical element
JP2007086556A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Okamoto Glass Co Ltd 異方性ガラスの製造方法、異方性ガラス及び、これを用いた偏光素子
JP2007212805A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Central Glass Co Ltd 複屈折性の光学素子およびその製造方法
JP2007238342A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Okamoto Glass Co Ltd 複屈折を付与されたガラス材料の製造方法及び、その方法によって製造されるガラス材料
CN101652685A (zh) * 2007-04-09 2010-02-17 旭硝子株式会社 相位差板及其制造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4373163B2 (ja) * 2002-09-09 2009-11-25 京セラ株式会社 光学用構造体の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040124343A1 (en) * 2002-09-09 2004-07-01 Kyocera Corporation Optical structural body, its manufacturing method and optical element
JP2007086556A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Okamoto Glass Co Ltd 異方性ガラスの製造方法、異方性ガラス及び、これを用いた偏光素子
JP2007212805A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Central Glass Co Ltd 複屈折性の光学素子およびその製造方法
JP2007238342A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Okamoto Glass Co Ltd 複屈折を付与されたガラス材料の製造方法及び、その方法によって製造されるガラス材料
CN101652685A (zh) * 2007-04-09 2010-02-17 旭硝子株式会社 相位差板及其制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109445025A (zh) * 2018-12-19 2019-03-08 武汉邮电科学研究院有限公司 一种光混频器相位误差的修正方法及结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20130301127A1 (en) 2013-11-14
JPWO2012099078A1 (ja) 2014-06-30
WO2012099078A1 (ja) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102078294B1 (ko) 비-축대칭 빔 스폿을 이용하여 투명 워크피스를 레이저 가공하기 위한 기기 및 방법
KR102499697B1 (ko) 유연한 기판 시트에서의 홀의 연속 제조 방법 및 이에 관한 물품
CN104174994B (zh) 分光装置及其方法
KR101188519B1 (ko) 레이저 광학 장치
CN102307699B (zh) 加工对象物的切断方法
CN101046571B (zh) 切割基板的方法和使用其的基板切割设备
CN106914697B (zh) 激光加工方法
TW458835B (en) Laser machining apparatus
JP4251203B2 (ja) 貼合せマザー基板のスクライブ方法および貼合せマザー基板の分割方法
CN109759727A (zh) 一种毛玻璃的激光切割方法及系统
KR20140131520A (ko) 강화 유리를 기계가공하기 위한 방법과 장치, 및 이에 의해 제조된 물품
JP2008087027A (ja) レーザ加工装置
KR102128416B1 (ko) 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법
KR20150133713A (ko) 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법
CN207521870U (zh) 基于匀化装置的激光输出系统
CN105102178A (zh) 激光加工装置及激光加工方法
TW201321108A (zh) 雷射加工方法及雷射加工裝置
CN106414352A (zh) 光学玻璃及玻璃基板的切断方法
CN101541468B (zh) 聚光光学系统、激光加工方法和装置以及脆性材料坯件的制造方法
CN204122929U (zh) 分光装置
CN103329014A (zh) 相位差板及相位差板的制造方法
CN109604837B (zh) 一种无锥度激光加工方法
JP2002263876A (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
CN216097032U (zh) 一种低透过率脆性材料激光切割系统
WO2012165445A1 (ja) 位相差板の製造方法および位相差板

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130925