CN111913247A - 波片、波片制造方法以及光学装置 - Google Patents

波片、波片制造方法以及光学装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开波片、波片制造方法以及光学装置。根据一种实施方式的所述波片(1)包括：包括第一主面和沿第一方向的光轴(13)的第一双折射基片(10)；设于所述第一双折射基片(10)上的第二双折射基片(20)，该第二双折射基片包括第二主面和沿第二方向的光轴(23)；以及设于所述第二双折射基片(20)上的第三双折射基片(30)，该第三双折射基片包括第三主面和沿第三方向的光轴(33)。所述第一双折射基片(10)和第二双折射基片(20)由同种双折射材料制成。所述第一主面、第二主面以及第三主面设为彼此平行。所述第一方向和第二方向与所述第一主面和第二主面平行。

Description

波片、波片制造方法以及光学装置
技术领域
本发明涉及一种波片、波片制造方法以及光学装置。
背景技术
波片为一种利用寻常光线与非寻常光线在双折射材料的双折射作用下的速度差，在寻常光线与非寻常光线之间产生相位差的元件。波片用于光盘装置、液晶显示器、液晶投影仪等设备中。
波片中使用聚合物、石英、云母及蓝宝石等双折射材料。波片依其内含功用而例如包括λ/2波片和λ/4波片。例如，λ/2波片可将线性偏振的入射光转换为偏振平面旋转90°的线性偏振光。λ/2波片具有根据所使用的波段，将寻常光线与非寻常光线之间的相位差设置为180°(π)的功能。
在液晶投影仪等设备中，出于改善图像质量的目的，需要提高光源的输出。其中，由于耐用性问题不使用以聚合物为材料的波片，而使用以无机石英等物为材料的波片。
发明内容
当波片用于液晶投影仪或拾光装置的光学装置时，由于光源和透镜系统的设置方式，波片可设于光以圆锥形式会聚的路径中。在该情形中，光束在光束中心附近处垂直入射在波片上，在圆锥端部倾斜入射在波片上，从而使得入射角度变得大于0°，因此产生当所使用的波片相位差随入射角度的变化较大时会导致光量降低的问题。
根据本说明书的描述和附图，其他问题和新颖特征将变得容易理解。
一个例示方面为一种波片，包括：第一双折射基片，该第一双折射基片包括第一主面和沿第一方向的光轴；设于所述第一双折射基片上的第二双折射基片，该第二双折射基片包括第二主面和沿第二方向的光轴；以及设于所述第二双折射基片上的第三双折射基片，该第三双折射基片包括第三主面和沿第三方向的光轴。所述第一双折射基片和第二双折射基片由同种双折射材料制成。所述第一主面、第二主面以及第三主面设为彼此平行。所述第一方向和第二方向与所述第一主面和第二主面平行。所述第一方向和第二方向彼此正交。所述第三方向与所述第三主面正交，而且该第三方向与所述第一方向和第二方向正交。
另一例示方面为一种波片制造方法，包括如下步骤：(a)形成第一双折射基片，该第一双折射基片的形成方式使得该第一双折射基片包括第一主面以及沿与该第一主面平行的第一方向的光轴；(b)形成第二双折射基片，该第二双折射基片的形成方式使得该第二双折射基片包括第二主面以及沿与该第二主面平行的第二方向的光轴；(c)形成第三双折射基片，该第三双折射基片的形成方式使得该第三双折射基片包括第三主面以及沿与所述第三主面正交的第三方向的光轴；(d)将所述第二双折射基片设于第一双折射基片上，以使得所述第一主面与所述第二主面平行，而且所述第一方向与所述第二方向正交；以及(e)将所述第二双折射基片设于所述第三双折射基片上，以使得第二主面与所述第三主面平行，而且所述第二方向与所述第三方向正交。
又一例示方面为一种含有波片的光学装置。所述波片包括：第一双折射基片，该第一双折射基片包括第一主面和沿第一方向的光轴；设于所述第一双折射基片上的第二双折射基片，该第二双折射基片包括第二主面和沿第二方向的光轴；以及设于所述第二双折射基片上的第三双折射基片，该第三双折射基片包括第三主面和沿第三方向的光轴。所述第一双折射基片和第二双折射基片由同种双折射材料制成。所述第一主面、第二主面以及第三主面设为彼此平行。所述第一方向和第二方向与所述第一主面和第二主面平行。所述第一方向与所述第二方向正交。所述第三方向与所述第三主面正交，且与所述第一方向和第二方向正交。
根据上述各例示方面，可以提供一种能够对入射角度偏移导致的影响进行校正的波片。
根据以下具体描述和附图，能够更加充分地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点。其中，附图仅出于说明目的，不视为对本发明构成限制。
附图说明
图1为比较例1波片的立体图。
图2所示为透射通过复合零阶型波片中每一双折射基片的光波一例。
图3所示为当光以0°和10°的入射角度入射至比较例1波片上时的相位差一例，其中，横轴表示入射光波长，纵轴表示相位差。
图4为比较例2波片的立体图；
图5所示为当光以0°和10°的入射角度入射至比较例2波片上时的相位差一例，其中，横轴表示入射光波长，纵轴表示相位差。
图6所示为入射角度依赖性一例。
图7所示为入射角度依赖性校正原理一例。
图8为第一实施方式波片的立体图。
图9所示为当光以0°和10°的入射角度入射至第一实施方式波片上时的相位差一例，其中，横轴表示入射光波长，纵轴表示相位差。
图10为第二实施方式波片一例的立体图。
图11所示为当光以0°和10°的入射角度入射至第二实施方式波片上时的相位差一例，其中，横轴表示入射光波长，纵轴表示相位差。
图12为第三实施方式波片的立体图。
图13为第四实施方式波片的立体图。
图14为第五实施方式波片制造方法流程图。
图15A为用于对第五实施方式波片中使用的双折射基片进行支托的支托物一例的俯视图。
图15B为用于对第五实施方式波片中使用的双折射基片进行支托的支托物一例的剖视图。
图16所示为将第五实施方式波片中使用的双折射基片直接结合的方法一例。
图17所示为作为含第六实施方式波片的光学装置的液晶投影仪一例。
图18所示为作为使用第六实施方式波片的光学装置的拾光装置一例。
具体实施方式
为了描述的清楚性，下文和附图进行了适当的省略和简化。此外，各附图中，相同元件以相同附图标注标示，而且必要之处，省却重复描述。下文中，平行和正交分别指在含波片和双折射基片制造过程中无法避免的误差在内的范围内的平行和正交。该范围例如含±10′或其以下的制造公差，而且在可能的情况下含±5′或其以下的制造公差。同样地，45°和135°此两角度也包含与上述制造公差类似的制造公差。
在描述各实施方式的波片之前，首先描述波片类型，随后在各波片类型当中，描述比较例1的复合零阶型波片和比较例2的多阶型波片。其后描述比较例1和比较例2的问题，以及这些问题的解决原理。在此之后，描述各实施方式波片的特征。
(波片类型)
波片总体分为以下四种类型：单纯零阶型波片；多阶型波片；复合零阶型波片；别雷克(Berek)型波片。单纯零阶波片使用单层双折射材料，而且其厚度能够在设计波长下获得预定零阶相位差。与单纯零阶型波片类似，多阶型波片使用较厚的单层双折射材料，而且其厚度设计为能够获得预定高阶相位差。然而，由于此类波片的厚度较大，因此其相位差极易随波长或温度的微小变化而偏移。复合零阶波片使用由相同材料制成的两个波片，此两波片加工成多阶型波片，而且设置为使得各波片的光轴彼此正交。这一设置方式使得各波片产生的相位差偏移彼此抵消。如此，可以减小各个波片所得相位差的波长依赖性和温度依赖性。
当以与中心波长为550nm的光对应的石英制造单纯零阶型λ/2波片时，可获得的相位差
Figure BDA0002476827440000051
为
Figure BDA0002476827440000052
在该式中，寻常光线折射率n0＝1.544，非寻常光线折射率ne＝1.553，t为厚度。厚度t计算为t＝550/2/(1.553-1.544)＝30μm。由于厚度为30μm的石英因强度方面的原因较难抛光或处理，因此厚度为30μm的石英通常与用作承托基片的光学玻璃等物结合。
在制造复合零阶型波片时，其中一个多阶型波片的厚度与另一多阶型波片的厚度之差设为30μm，而且此两波片的彼此结合方式使得其光轴彼此正交。
在制造石英波片时，通常使用X切割波片或Y切割波片，而且波片光轴与基片法线正交。在别雷克型波片中，光轴与基片法线之间的夹角偏移90°。通过偏移光轴，非寻常光线的折射率减小至使得单个波片的厚度也能使得波片易于处理。
(比较例1)
以下，对比较例1进行描述。图1为比较例1波片一例的立体图。如图1所示，比较例1的波片101包括双折射基片110和双折射基片120。比较例1的波片101为复合零阶型波片。
双折射基片110包括主面111以及与主面111相对的主面112。双折射基片110的形状例如为主面111和主面112相互平行的板状。双折射基片110的厚度例如为0.330mm，但该厚度不限于此。双折射基片110含有双折射材料。双折射基片110例如含有作为其材料的石英。除石英外，双折射基片110的双折射材料还可以为氟化镁(MgF2)、钒酸钇(YVO4)、钽酸锂(LT)、蓝宝石、方解石、铌酸锂(LN)。
为了对波片101的每一部件进行说明，此处引入XYZ坐标系。双折射基片110的厚度方向定义为Z向，与主面111平行的平面定义为XY平面。
双折射基片110包括光轴113。光轴113通常指双折射材料的寻常光线折射率n0与非寻常光线折射率ne相匹配的入射光轴向。光轴113的方向例如与主面111平行。也就是说，光轴113为XY平面内与主面111平行的预定方向。例如，当以令右旋螺旋沿+Z轴方向前进的旋转方向为参考时，光轴113的方向为与+X轴形成45°角的方向。
与光轴113正交的方向为主面111和主面112的法线。通常情况下，使得与光轴113正交的方向成为法线的双折射材料切割方式称为X切割或Y切割。双折射基片110为主面111和主面112为X切割面或Y切割面的基片。
光轴113方向上光的传播速度慢于与光轴113正交的方向上光的传播速度的双折射材料，即非寻常光线折射率ne大于寻常光线折射率n0的双折射材料称为正双折射材料。具有一个光轴的双折射材料称为单轴双折射材料。正单轴双折射材料例如为氟化镁(MgF2)、钒酸钇(YVO4)、钽酸锂(LT)及石英。光轴113方向上光的传播速度快于与光轴113正交的方向上光的传播速度的双折射材料，即非寻常光线折射率ne小于寻常光线折射率n0的双折射材料称为负双折射材料。负单轴双折射材料例如为蓝宝石、方解石、铌酸锂(LN)。双折射基片110由正单轴双折射材料或负单轴双折射材料。
双折射基片120包括主面121以及与主面121相对的主面122。双折射基片120的形状例如为主面121和主面122相互平行的板状。双折射基片120的厚度例如为0.300mm，但该厚度不限于此。双折射基片120含有双折射材料。双折射基片120例如由与双折射基片110材料同类的双折射材料制成。双折射基片120例如由石英制成。双折射基片120的双折射材料并不限于石英，相反可以为上述正单轴双折射材料或负单轴双折射材料。
双折射基片120设于双折射基片110上。举例而言，双折射基片110的主面112面向双折射基片120的主面121。需要注意的是，双折射基片120在双折射基片110上的设置情形不但包括主面112和121彼此接触的双折射基片120在双折射基片110上的设置情形，而且包括主面112和121之间设有粘合剂的双折射基片120在双折射基片110上的设置情形，以及主面112和121之间设有空间的双折射基片120在双折射基片110上的设置情形。
双折射基片110的主面111与双折射基片120的主面121平行。当双折射基片110和120为板状时，主面111，112，121，122彼此平行。
双折射基片120包括光轴123。光轴123的方向例如与主面121平行。也就是说，光轴123为XY平面内与主面121平行的预定方向。举例而言，当使用上述参考时，光轴123的方向为与+X轴形成135°角的方向。因此，光轴113与光轴123正交。在图1中，主面111上所标的光轴113和123的方向为从-Z轴方向观察时的方向，而双折射基片110和120侧面上分别标示的光轴113和123的方向为从+Y轴方向观察时的方向。
双折射基片120可由正单轴双折射材料或负单轴双折射材料制成。然而，当双折射基片110由正单轴双折射材料制成时，双折射基片120优选由正单轴双折射材料制成；当双折射基片110由负单轴双折射材料制成时，双折射基片120优选由负单轴双折射材料制成。
在波片101中，入射光例如为包括线性偏振方向115的偏振光。线性偏振方向115为平行于Y轴的方向。线性偏振方向115与光轴113和123形成的夹角为45°。入射光设为入射于双折射基片110的主面111上，或双折射基片120的主面122上。在双折射基片110中，包括线性偏振方向115的偏振光含有沿光轴113方向(称为α方向)的分量以及沿光轴123方向(称为β方向)的分量。在双折射基片120中，包括线性偏振方向115的偏振光含α方向分量以及β方向分量。
图2所示为通过复合零阶型波片的每一双折射基片的光波一例。如图2所示，在双折射基片110中，光波在β方向上比在α方向上传播得更远。举例而言，在光波透射通过双折射基片110后，光波在β方向上比在α方向上多传播λ/4的距离。与此相对，在双折射基片120中，光波在α方向上比在β方向上传播得更远。举例而言，在光波透射通过双折射基片120后，光波在α方向上比在β方向上多传播λ/4的距离。
在波片101中，双折射基片110和120的光轴113和123彼此正交，因此光波沿α方向和β方向之间的相反方向传播或延迟，从而使得双折射基片110和120内的相位差抵消。如此，通过将双折射基片110与双折射基片120相结合，双折射基片110与双折射基片120的厚度差(t110-t120)成为波片101的相位差。
图3所示为光以0°和10°的入射角度入射在比较例1波片上时的相位差一例，其中横轴表示入射光波长，纵轴表示相位差。
如图3所示，当进入波片101的入射光的入射角度从0°入射角变为10°入射角时，在图3所示范围内的任何波长下均发生相位差减小。具体而言，当光以0°的入射角度入射时，相位差随入射光波长的增大而减小。例如，400nm、500nm、600nm、700nm波长下的相位差分别约为255°、200°、165°、140°。另一方面，当光以10°的入射角度入射时，400nm、500nm、600nm、700nm波长下的相位差分别约为225°、170°、140°、120°。因此，在比较例1中，相位差随进入波片101的光的入射角度的变化而变化。
(比较例2)
以下，对比较例2进行描述。图4为比较例2波片一例的立体图。如图4所示，比较例2的波片201包括双折射基片210。比较例2的波片为多阶型波片。
双折射基片210包括主面211以及与主面211相对的主面212。双折射基片210的形状为主面211和212相互平行的板状。双折射基片210的厚度例如为0.330mm，但该厚度不限于此。双折射基片210含有双折射材料。双折射基片210例如由石英制成。双折射基片210的双折射材料并不限于石英，相反可以为上述正单轴双折射材料或负单轴双折射材料。
双折射基片210包括光轴213。光轴213的方向例如与主面111平行。也就是说，光轴213为XY平面内与主面211平行的预定方向。举例而言，当使用上述参考时，光轴213的方向为与+X轴形成45°角的方向。在图4中，主面211上所标的光轴213的方向为从-Z轴方向观察时的方向，而双折射基片210侧面上标示的光轴213的方向为从+Y轴方向观察时的方向。双折射基片210为主面211和212为X切割面或Y切割面的基片。
在波片201中，入射光例如为包括线性偏振方向215的偏振光。线性偏振方向215为平行于Y轴的方向。因此，线性偏振方向215与光轴213形成的夹角为45°。入射光设为入射至双折射基片210的主面211或212上。
图5所示为光以0°和10°的入射角度入射在比较例2波片上时的相位差一例，其中横轴表示入射光波长，纵轴表示相位差。
如图5所示，当进入波片201的入射光的入射角度从0°入射角变为10°入射角时，在图5所示范围内的任何波长下均发生相位差减小。具体而言，当光以0°的入射角度入射时，在以下入射光波长范围内相位差随波长的增大而减小：约400～约440nm；约440～约510nm；约510～约600nm；约600～700nm。另一方面，当光以10°的入射角度入射时，在任何波长下，相位差均小于光以0°入射角入射时的相位差。由此可见，在比较例2中，相位差同样随进入波片101的光的入射角度的变化而变化。
由将两个双折射基片的光轴设为彼此正交且将光设计为垂直入射在主面上的比较例1的结果可知，此类波片存在当光倾斜入射在主面上时偏振特性将产生较大的角度依赖性且偏振特性会发生变化的问题。此外，在将单个双折射基片的光轴设为彼此正交的比较例2波片中，当光倾斜入射在主面上时，偏振特性同样将产生角度依赖性，且偏振特性同样会发生变化。下文中，因入射角度所致相位差而产生的偏振特性劣化称为入射角度依赖性。
双折射基片所使用的石英的入射角度依赖性取决于基片厚度。具体而言，基片厚度越小，入射角度依赖性越小。在复合零阶型或多阶型波片的情形中，由于为了使波片易于处理而增大了波片厚度，因此复合零阶型或多阶型波片的入射角度依赖性劣于零阶型波片。在别雷克型波片的情形中，入射角度依赖性因光轴偏移的影响而变差。
当此类波片用于液晶投影仪或拾光装置等光学装置内时，其可设于光因光源和透镜系统的设置方式而以圆锥形式会聚的路径中。在该情形中，光束在光束中心附近处垂直入射在波片上，但在圆锥端部倾斜入射在波片上，从而使得入射角度变得大于0°。因此，该情形也存在入射角度依赖性变差的问题。
除此之外，另外一个问题在于，偏振状态的变化使得液晶面板的性能下降，进而导致投影仪投射的视频存在对比度和亮度下降以及色偏等问题。
即使在为了减小光学装置的尺寸而使激光二极管光源发出的具有一定发散角度的光入射至波片上时，同样存在波片相位差的入射角度依赖性问题。
(入射角度依赖性与校正原理)
以下，将对入射角度依赖性与入射角度依赖性的校正原则进行描述。图6所示为入射角度依赖性一例。在图6中，实线圆形表示寻常光线折射率n0的大小，而虚线椭圆表示非寻常光线折射率ne的大小。如图6所示，以下将以双折射基片110为例进行描述。该描述同样适用于其他双折射基片。
双折射基片110的光轴113与双折射基片110的法线正交，当进入双折射基片110的入射光的入射角度从0°(图6中箭头161)变为另一入射角度(图6中箭头162)时，寻常光线折射率n0与非寻常光线折射率ne之差变小。因此，如比较例1和比较例2所示，当入射角度变化时，相位差也随之变化。如此，即产生入射角度依赖性，即因入射角度发生的相位差变化，从而导致偏振特性劣化。
图7所示为入射角度依赖性校正原理一例。同样地，在图7中，实线圆形表示寻常光线折射率n0的大小，而虚线椭圆表示非寻常光线折射率ne的大小。如图7所示，双折射基片的光轴与双折射基片的法线平行，当进入双折射基片的入射光的入射角度从0°(图7中箭头171)变为另一入射角度(图7中箭头172)时，寻常光线折射率n0与非寻常光线折射率ne之差变大。因此，光轴与法线正交的双折射基片110的入射角度所致相位差可由光轴与法线平行的双折射基片110的入射角度所致相位差抵消，从而能够实现入射角度依赖性的校正。
第一实施方式
以下，将对第一实施方式的波片进行描述。图8为第一实施方式波片的立体图。如图8所示，第一实施方式波片1包括双折射基片10，20，30。第一实施方式波片1为通过无旋光特性的双折射基片30校正复合零阶型波片入射角度依赖性的一例。
双折射基片10包括主面11以及与主面11相对的主面12。双折射基片10的形状为主面11和12相互平行的板状。双折射基片10的厚度例如为0.330mm，但该厚度不限于此。双折射基片10包括双折射材料。双折射基片10例如由石英制成。双折射基片10的双折射材料并不限于石英，相反可以为上述正单轴双折射材料或负单轴双折射材料。
双折射基片10包括光轴13。光轴13的方向例如平行于主面11。也就是说，光轴13为XY平面内平行于主面11的预定方向。举例而言，当使用上述参考时，光轴13的方向为与+X轴形成45°角的方向。
双折射基片20包括主面21以及与主面21相对的主面22。双折射基片20的形状为主面21和22相互平行的板状。双折射基片20的厚度例如为0.300mm，但该厚度不限于此。然而，双折射基片10和20设计为使得双折射基片10和双折射基片20的厚度差成为波片1的相位差。双折射基片20包括双折射材料。双折射基片20和10由同种双折射材料制成。双折射基片20例如由石英制成。双折射基片20的双折射材料并不限于石英，相反只要双折射基片20的双折射材料与双折射基片10的双折射材料为同种双折射材料，其可以为上述正单轴双折射材料或负单轴双折射材料。如此，当双折射基片10由正双折射材料制成时，双折射基片20即由正双折射材料制成。当双折射基片10由负双折射材料制成时，双折射基片20即由负双折射材料制成。
双折射基片20设于双折射基片10上，从而使得双折射基片10的主面12与双折射基片20的主面21彼此面对。需要注意的是，如上所述，双折射基片20在双折射基片10上的设置包括主面12和21彼此接触的情形，主面12和21之间设有另一元件的情形，以及主面12和21之间设有空间的情形。这一点同样适用于下文内容。
双折射基片10的主面11设为与双折射基片20的主面21平行。当双折射基片10和20为板状时，主面11，12，21，22彼此平行。
双折射基片20包括光轴23。光轴23的方向例如与主面21平行。光轴23为XY平面内平行于主面21的预定方向。举例而言，当使用上述参考时，光轴23的方向为与+X轴形成135°角的方向。因此，光轴13的方向与光轴23的方向正交。
双折射基片30包括主面31以及与主面31相对的主面32。双折射基片30的形状为主面31和32相互平行的板状。双折射基片30的厚度例如为0.190mm，但该厚度不限于此。双折射基片30包括双折射材料。双折射基片30的双折射材料例如可与双折射基片10和20的双折射材料为同种材料，或者为与双折射基片10和20的双折射材料不同的双折射材料。双折射基片30例如含作为其材料的MgF2。需要注意的是，双折射基片30的双折射材料可以为上述正单轴双折射材料或负单轴双折射材料，只要不为具有旋光特性的石英即可。当双折射基片10和20由正双折射材料制成时，双折射基片30即由正双折射材料制成。当双折射基片10和20由负双折射材料制成时，双折射基片30即由负双折射材料制成。
双折射基片30设于双折射基片20上，从而使得双折射基片20的主面22与双折射基片30的主面31彼此面对。双折射基片30的主面31设为与主面11和主面21平行。当双折射基片10以及双折射基片20和30为板状时，主面11，12，21，22，31，32彼此平行。
双折射基片30包括光轴33。光轴33的方向例如与主面31正交。也就是说，光轴33的方向为与主面31正交的Z向。因此，光轴33的方向与光轴13和23的方向正交。在图8中，主面11上所标的光轴13和23的方向为从-Z轴方向观察时的方向，而双折射基片10，20，30侧面上分别标示的光轴13，23，33的方向为从+Y轴方向观察时的方向。
入射光例如为包括线性偏振方向15的偏振光。线性偏振方向15例如为与主面11平行的Y轴。因此，线性偏振方向15与光轴13和23形成的夹角为45°。也就是说，线性偏振方向15和光轴13形成的夹角与线性偏振方向15和光轴23形成的夹角相等。
波片1例如为λ/2波片，进入主面11且在线性偏振方向15线性偏振的入射光作为X轴方向线性偏振光从双折射基片30射出。当波片1为λ/2波片时，无论入射光是从主面11或主面32入射，均可实现入射角度依赖性的校正。
此外，波片1例如为λ/4波片，进入主面32且平行于主面32线性偏振的入射光作为圆形偏振光从双折射基片10射出。当波片1为λ/4波片时，可通过使入射光从主面32入射的方式，实现入射角度依赖性的校正。此外，也可通过使入射光从主面11入射的方式，实现入射角度依赖性的校正。
图9所示为当光以0°和10°的入射角度入射至第一实施方式波片上时的相位差一例，其中，横轴表示入射光波长，纵轴表示相位差。
如图9所示，当进入波片1的入射光的入射角度从0°入射角变为10°入射角时，图中所示范围内波长下的相位差变化均处于测量极限以下。具体而言，当光以0°入射角入射时，相位差随入射光波长的增大而减小。举例而言，400nm、500nm、600nm、700nm波长下的相位差分别约为255°、200°、165°、140°。入射光以10°入射角入射时的相位差与入射光以0°入射角入射时的情形一致。
以下，将对本实施方式的效果进行说明。本实施方式波片1包括双折射基片10和20，此两基片包括与主面11和21平行的光轴13和23，双折射基片30包括与主面31正交的光轴33。如此，进入双折射基片10和20的入射光的入射角度所导致的变化可通过改变进入双折射基片30的入射光的入射角度的方式抵消。通过这种方式，可以实现入射角度依赖性的校正。换句话说，双折射基片110和120组成的比较例1波片101的入射角度依赖性可通过添加双折射基片30的方式得到校正。
当进入双折射基片30的主面31和32的光的入射角度为0°时，为了校正目的添加的双折射基片30的寻常光线折射率n0与非寻常光线折射率ne的差异为0。因此，当入射光以0°入射角入射至波片1上时，可以消除双折射基片30导致的相位差影响。
此外，波片1的厚度可设为使得波片1易于处理的厚度。也就是说，波片1的厚度可以为使得波片1比聚合物波片易于处理的厚度，与此同时，波片1由无机双折射材料制成且具有与聚合物波片同等的功能或超出聚合物波片的功能。
第二实施方式
以下，将对第二实施方式的波片进行描述。图10为第二实施方式波片一例的立体图。如图10所示，第二实施方式波片2包括双折射基片40和50。第二实施方式波片2为通过无旋光特性的双折射基片50对多阶型波片的入射角度依赖性进行校正的一例。
双折射基片40包括主面41以及与主面41相对的主面42。双折射基片40的形状为主面41和42相互平行的板状。双折射基片40的厚度例如为0.330mm，但该厚度不限于此。双折射基片40包括双折射材料。双折射基片40例如由石英制成。双折射基片40的双折射材料并不限于石英，相反可以为上述正单轴双折射材料或负单轴双折射材料。
双折射基片40包括光轴43。光轴43的方向例如平行于主面41。也就是说，当使用上述参考时，光轴43的方向为与+X轴形成45°角的方向。
双折射基片50包括主面51以及与主面51相对的主面52。双折射基片50的形状为主面51和52相互平行的板状。双折射基片50的厚度例如为0.100mm，但该厚度不限于此。双折射基片50包括双折射材料。双折射基片50的双折射材料例如可与双折射基片40的双折射材料为同种材料，或者为与双折射基片40的双折射材料不同的双折射材料。双折射基片50例如含作为其材料的MgF2。需要注意的是，双折射基片50的双折射材料可以为上述正单轴双折射材料或负单轴双折射材料，只要不为具有旋光特性的石英即可。当双折射基片40由正双折射材料制成时，双折射基片50即由正双折射材料制成。当双折射基片40由负双折射材料制成时，双折射基片50即由负双折射材料制成。
双折射基片50设于双折射基片40上。因此，双折射基片40的主面42与双折射基片50的主面51彼此面对。双折射基片50的主面51设为与双折射基片40的主面41平行。当双折射基片40和50为板状时，主面41，42，51，52彼此平行。
双折射基片50包括光轴53。光轴53的方向例如与主面51正交。也就是说，光轴53的方向为与主面51正交的Z向。因此，光轴53的方向与光轴43的方向正交。在图10中，主面41上所标的光轴43的方向为从-Z轴方向观察时的方向，而双折射基片40和50侧面上分别标示的光轴43和53的方向为从+Y轴方向观察时的方向。
入射光为包括线性偏振方向45的偏振光。线性偏振方向45与Y轴平行。因此，线性偏振方向45与光轴43形成的夹角为45°。波片2例如为λ/2波片，进入主面41且在线性偏振方向45线性偏振的入射光作为X轴方向线性偏振光从双折射基片50射出。当波片2为λ/2波片时，无论入射光是从主面41或主面52入射，均可实现入射角度依赖性的校正。
此外，波片2例如为λ/4波片，进入主面52且平行于主面52线性偏振的入射光作为圆形偏振光从双折射基片40射出。当波片2为λ/4波片时，可通过使入射光从主面52入射的方式，实现入射角度依赖性的校正。此外，也可通过使入射光从主面41入射的方式，实现入射角度依赖性的校正。
图11所示为当光以0°和10°的入射角度入射至第二实施方式波片上时的相位差一例，其中，横轴表示入射光波长，纵轴表示相位差。
如图11所示，当进入波片2的入射光的入射角度从0°入射角变为10°入射角时，图中所示范围内波长下的相位差变化均处于测量极限以下。
以下，将对本实施方式的效果进行说明。本实施方式的波片2包括光轴43与主面41平行的双折射基片40以及光轴53与主面51正交的双折射基片50。如此，进入双折射基片40的入射光的入射角度所导致的相位差可由进入双折射基片50的入射光的入射角度所导致的相位差抵消。通过这种方式，可以实现入射角度依赖性的校正。换句话说，由双折射基片210组成的比较例2波片201的入射角度依赖性可通过添加双折射基片50的方式得到校正。其他构造和效果见第一实施方式。
第三实施方式
以下，将对第三实施方式的波片进行说明。图12为第三实施方式波片一例的立体图。如图12所示，第三实施方式波片3包括双折射基片60，70，80。第三实施方式波片3为通过具有旋光特性的双折射基片80对复合零阶型波片的入射角度依赖性进行校正的一例。
双折射基片60包括主面61以与主面61相对的主面62。双折射基片60的形状为主面61和62相互平行的板状。双折射基片60的厚度例如为0.330mm，但该厚度不限于此。双折射基片60包括双折射材料。双折射基片60例如由石英制成。双折射基片60的双折射材料并不限于石英，相反只要为正单轴双折射材料，可以采用上述双折射材料。
双折射基片60包括光轴63。光轴63的方向例如与主面61平行。也就是说，光轴63为XY平面内平行于主面61的预定方向。也就是说，当使用上述参考时，光轴63的方向为与+X轴形成(45+θ)°角的方向。如下所述，角度θ为用于校正双折射基片80旋光特性的角度，例如为3°57′。在旋光特性校正前的预校正光轴64为与+X轴形成45°角的方向。
双折射基片70包括主面71以与主面71相对的主面72。双折射基片70的形状为主面71和72相互平行的板状。双折射基片70的厚度例如为0.300mm，但该厚度不限于此。然而，双折射基片10和20设计为使得双折射基片60和双折射基片70的厚度差成为波片3的相位差。双折射基片70包括双折射材料。双折射基片70例如由与双折射基片60的双折射材料同种的双折射材料制成。只要与双折射基片60的双折射材料为同一种类，双折射基片70的双折射材料不限于石英，而且可以为上述双折射材料。
双折射基片70设于双折射基片60上，从而使得双折射基片60的主面62与双折射基片70的主面71彼此面对，而且双折射基片60的主面61与双折射基片70的主面71平行。当双折射基片60和70为板状时，主面61，62，71，72彼此平行。
双折射基片70包括光轴73。光轴73的方向例如与主面71平行。也就是说，光轴73为XY平面内平行于主面71的预定方向。举例而言，当使用上述参考时，光轴73的方向为与+X轴形成(135+θ)°角的方向。角度θ为用于校正双折射基片80旋光特性的角度，且例如为3°57′。因此，光轴63与光轴73正交。
双折射基片80包括主面81以及与主面81相对的主面82。双折射基片80的形状为主面81和82相互平行的板状。双折射基片80的厚度例如为0.312mm，但该厚度不限于此。双折射基片80包括具有旋光特性的双折射材料。双折射基片80的双折射材料例如为与双折射基片60和70的双折射材料同种的双折射材料，或者可以为与双折射基片60和70的双折射材料不同的双折射材料。双折射基片80例如由石英制成。
双折射基片80设于双折射基片70上，从而使得双折射基片70的主面72与双折射基片80的主面81彼此面对，而且双折射基片80的主面81与双折射基片70的主面71平行。当双折射基片60，70，80为板状时，主面61，62，71，72，81，82彼此平行。
双折射基片80包括光轴83。光轴83的方向例如与主面81正交。也就是说，光轴83的方向为与主面81正交的Z向。因此，光轴83与光轴63和73正交。在图12中，主面61上所标的光轴63和73的方向为从-Z轴方向观察时的方向，而双折射基片60，70，80侧面上分别标示的光轴63，73，83的方向为从+Y轴方向观察时的方向。
入射光为包括线性偏振方向65的偏振光。线性偏振方向65为与Y轴平行的方向。当波片3为λ/2波片时，无论入射光是从主面61或主面82入射，均可实现入射角度依赖性的校正。当光从主面82入射时，旋光特性校正角度θ相对于光从主面61入射的情形反向旋转。当波片3为λ/4波片时，无法实现入射角度依赖性校正。
用于校正双折射基片80旋光特性的角度θ例如为θ＝ψ/2。其中，ψ根据下式(1)计算：
ψ＝[7.19λ2(λ2-92.62)2]×106×t (1)
ψ的单位为°。在该式中，λ为波长(nm)，t为厚度(mm)。在校正旋光特性时，线性偏振方向65与光轴63方向之间的夹角不同于线性偏振方向65与光轴73方向之间的夹角。具体而言，线性偏振方向65与光轴63方向之间的夹角为45-θ°，而线性偏振方向65与光轴73方向之间的夹角为45+θ°。
同样地，在本实施方式波片3中，进入双折射基片60和70的入射光的入射角度所导致的相位差可由进入双折射基片80的入射光的入射角度所导致的相位差抵消，从而实现入射角度依赖性的校正。然而，由于双折射基片80具有旋光特性，因此需要将光轴63和73校正旋光特性的量。
第四实施方式
以下，对第四实施方式的波片进行描述。图13为第四实施方式波片一例的立体图。如图13所示，第四实施方式波片4包括双折射基片90和J0。第四实施方式波片4为通过具有旋光特性的光学双折射基片J0校正多阶型波片的入射角度依赖性的一例。
双折射基片90包括主面91以及与主面91相对的主面92。双折射基片90的形状为主面91和92相互平行的板状。双折射基片90的厚度例如为0.330mm，但该厚度不限于此。双折射基片90包括双折射材料。双折射基片90例如由石英制成。双折射基片90的双折射材料不限于石英，只要为正单轴双折射材料，其还可以为上述双折射材料。
双折射基片90包括光轴93。光轴93的方向例如与主面91平行。也就是说，光轴93为XY平面内平行于主面91的预定方向。举例而言，当使用上述参考时，光轴93的方向为与+X轴形成(45+θ)°角的方向。角度θ为用于校正双折射基片J0的旋光特性的角度，例如为2°5′。在旋光特性校正前的预校正光轴94为与+X轴形成45°角的方向。
双折射基片J0包括主面J1以及与主面J1相对的主面J2。双折射基片J0的形状为主面J1和J2相互平行的板状。双折射基片J0的厚度例如为0.165mm，但该厚度不限于此。双折射基片J0包括具有旋光特性的双折射材料。双折射基片J0的双折射材料可例如为与双折射基片90的双折射材料同种的双折射材料，或者可以为与双折射基片90的双折射材料不同的双折射材料。双折射基片J0例如由石英制成。
双折射基片J0设于双折射基片90上，从而使得双折射基片90的主面92与双折射基片J0的主面J1彼此面对，而且双折射基片J0的主面J1与双折射基片90的主面91平行。当双折射基片90和J0为板状时，主面91，92，J1，J2彼此平行。
双折射基片J0包括光轴J3。光轴J3的方向例如与主面J1正交。也就是说，光轴J3的方向为与主面J1正交的Z向。因此，光轴J3与光轴93正交。在图13中，主面91上所标的光轴93的方向为从-Z轴方向观察时的方向，而双折射基片90和J0侧面上分别标示的光轴93和J3的方向为从+Y轴方向观察时的方向。
入射光为包括线性偏振方向95的偏振光。线性偏振方向95为与Y轴平行的方向。因此，线性偏振方向95与光轴93之间的夹角不等于45°。当波片4为λ/2波片时，无论入射光是从主面91或主面J2入射，均可实现入射角度依赖性的校正。然而，当波片4为λ/4波片时，无法实现入射角度依赖性的校正。
用于校正双折射基片J0的旋光特性的角度θ例如根据上式(1)计算。
同样地，在本实施方式波片4中，进入双折射基片90的入射光的入射角度所导致的相位差可由进入双折射基片J0的入射光的入射角度所导致的相位差抵消，从而实现入射角度依赖性的校正。然而，由于双折射基片J0具有旋光特性，因此需要将光轴93校正旋光特性的量。
第五实施方式
以下，对第五实施方式的波片制造方法进行说明。图14为第五实施方式波片制造方法一例的流程图。如图14中步骤S11所示，对双折射材料进行切片。在对双折射材料进行切片时，双折射材料的切片方式使得双折射材料包括在预定主面内沿预定方向的光轴。
随后，如步骤S12所示，对切片所得双折射材料进行外形加工。双折射材料的外形加工方式例如使得双折射材料为板状。在此之后，如步骤S13所示，对外形加工后的双折射材料进行倒角加工。其后，如步骤S14所示，对双折射材料进行抛光。如此，形成具有预定厚度、预定主面以及沿预定方向的光轴的双折射基片。
随后，如步骤S15所示，将双折射基片20设于双折射基片10上。双折射基片20在双折射基片10上的设置方式使得主面11和21相互平行，且光轴13和23彼此正交。虽然附图中仅示出了双折射基片10和20，但是其他双折射基片30～J0的波片制造方法与上述波片制造方法相同。
在步骤S15中，将双折射基片20设于双折射基片10上的方法例如包括：(A)粘合剂结合法；(B)气隙法；(C)不使用粘合剂的直接结合法。
(A)在粘合剂结合法中，双折射基片10和20例如通过粘合剂彼此结合。举例而言，上述波片1通过以粘合剂至少结合双折射基片10和20或双折射基片20和30的方式制造。
粘合剂结合法的优点为易于将双折射基片彼此结合。粘合剂结合法的缺点在于，粘合剂层的耐候性会变差，而且由于使用粘合剂层，紫外范围内的光无法透射。所使用粘合剂例如为丙烯酸类或环氧类光学粘合剂。
(B)气隙法为以支托物支托波片所使用的双折射基片10和20的方法。在上述波片1的情形中，以支托物至少支托双折射基片10和20或双折射基片20和30，而且在双折射基片之间留有间隔空间。图15A和图15B所示为用于支托第五实施方式波片中所使用的双折射基片的支托物一例。图15A为俯视图，图15B为剖视图。如图15A和图15B所示，支托物HLD对波片5使用的多个双折射基片进行支托。
气隙法的优点在于，因不使用粘合剂层而具有极佳的耐候性。气隙法的另一优点在于，当采用石英、MgF2、蓝宝石等物时，由于不使用粘合剂，因此波片的透射范围在紫外范围内。气隙法的缺点在于，例如因需要以支托物HLD支托双折射基片而需要装置组装空间，以及当将双折射基片以其间具有空隙的方式支托时，难以实现角度的调节且使得空气界面增大，从而降低透射率。
(C)在不使用粘合剂的直接结合法中，直接进行活化结合表面的结合。图16所示为对第五实施方式波片所使用的双折射基片进行直接结合的方法一例。如图16所示，双折射基片10的结合表面10a例如以紫外线(173nm)、O2等离子体、Ar离子等照射的方式进行活化。结合表面例如为主面。在此之后，将双折射基片10和20的活化结合表面10a直接彼此结合。
在进行基片结合时，须进行调节优化，这些调节包括真空或大气压等气氛压力，包括室温或加热温度在内的双折射基片10和20温度，双折射基片的加压压力，以及加压位置。加压位置可例如为特定加压点，通过对特定加压点加压，可使得双折射基片10和20自发结合。通过这种方式，可至少使得双折射基片10和20或双折射基片20和30彼此直接结合，从而实现波片5的制造。
直接结合法的优点在于，因不使用粘合剂层而具有极佳的耐候性。气隙法的另一优点在于，当采用石英、MgF2、蓝宝石等物时，由于不使用粘合剂，因此波片的透射范围在紫外范围内。直接结合法的缺点在于，基片的结合需要使用高水平的技术，而且步骤多于其他结合方法。
第六实施方式
以下，对第六实施方式进行说明。本实施方式为将波片应用于光学装置的一例。该光学装置例如为液晶投影仪或拾光装置。
图17所示为作为含第六实施方式波片的光学装置的液晶投影仪一例。如图17所示，液晶投影仪PRJ包括光源LMP，积分器ITG，偏振转换元件POL，波片6a，透镜LNS1～LNS6，红光(R)反射二向色镜MLR，绿光(G)反射二向色镜MLR，反射镜ML1～ML3，红光(R)液晶面板PNR，绿光(G)液晶面板PNG，蓝光(B)液晶面板PNG，交叉二向色棱镜DCP以及投影透镜LNST。
光源LMP生成照射光。照射光例如为白光，并含有红光R、绿光G及蓝光B。光源LMP生成的照射光经积分器ITG会聚和均匀化后，由偏振转换元件POL将该随机偏振光分成P偏振和S偏振的线性偏振光。随后，波片6a对照射光的偏振状态进行控制。例如，具有λ/2波片功能的波片6a将照射光的偏振方向旋转90°。如此，将照射光的偏振状态设定至特定直线方向。
透射通过波片6a的照射光由透镜LNS1会聚后，进入红光(R)反射二向色镜MLR。红光(R)反射二向色镜MLR反射照射光中的红光R，并透射照射光中的绿光G和蓝光B。
红光(R)反射二向色镜MLR反射的红光R由反射镜ML1反射后，经LNS2进入红光(R)液晶面板PNR。红光(R)液晶面板PNR输出偏振状态已由波片6a根据图像信息改变的红光R。如此，使得红光(R)液晶面板PNR输出的红光R包含所述图像信息。红光(R)液晶面板PNR输出的红光R进入交叉二向色棱镜DCP的侧面。
透射通过红光(R)反射二向色镜MLR的绿光G由绿光(G)反射二向色镜MLG反射后，经LNS3进入绿光(G)液晶面板PNG。绿光(G)液晶面板PNG输出偏振状态已由波片6a根据图像信息改变的绿光G。因绿光(G)液晶面板PNG的作用而包含图像信息的绿光G进入交叉二向色棱镜DCP的另一侧面。
透射通过红光(R)反射二向色镜MLR的蓝光B继续透射通过绿光(G)反射二向色镜MLG。随后，蓝光B按照预设顺序经反射镜ML2～ML3和透镜LNS4～LNS6，进入蓝光(B)液晶面板PNB。蓝光(B)液晶面板PNB输出偏振状态已由波片6a根据图像信息改变的蓝光B。因蓝光(B)液晶面板PNB的作用而包含图像信息的蓝光B进入交叉二向色棱镜DCP的另一侧面。
交叉二向色棱镜DCP将红光(R)液晶面板PNR输出的红光R，绿光(G)液晶面板PNG输出的绿光G以及蓝光(B)液晶面板PNB输出的蓝光B相互融合后，将融合形成的光发射至投影透镜LNST。通过这种方式，液晶投影仪PRJ能够透射出含红光、绿光及蓝光的彩色图像。
图18所示为作为使用第六实施方式波片的光学装置的拾光装置一例。如图18所示，拾光装置LPU包括激光二极管LD，光栅GT，λ/2波片6b，半反射镜HML，准直透镜CL，λ/4波片6c，反射镜ML4，孔径控制元件NA，物镜TL以及光学传感器LS。拾光装置LPU用于读取形成于DVD和硬盘等盘片DISC表面的凹槽信息。
激光二极管LD生成作为光源的激光。光栅GT用于对激光二极管LD发出的激光进行波长选择，然后该激光由λ/2波片6b转换为具有均一偏振平面的线性偏振光。含线性偏振光的激光的一部分由半反射镜HML反射后，由准直透镜CL转换为平行光。转换成平行光的激光进一步由λ/4波片6c转换为圆形偏振光后，通过反射镜ML4和孔径控制元件NA，并由物镜TL会聚至DISC表面。
会聚在DISC表面的激光反射至DISC表面。此时，反射光含有DISC表面的凹槽信息。如上所述，物镜TL将偏振状态已由波片6b和6c改变的激光聚焦在形成凹槽的盘片DISC表面上，并且还用于会聚作为反射至盘片DISC表面的激光的反射光。
由物镜TL会聚的含有凹槽信息的反射光通过孔径控制元件NA和反射镜ML4后，由λ/4波片6c转换成线性偏振光。随后，该线性偏振光透射通过半反射镜HML后，由校正片AS进行像差校正。在此之后，所述反射光被光学传感器LS检测。通过这种方式，拾光装置LPU能够读取盘片DISC表面形成的凹槽信息。
液晶投影仪PRJ和拾光装置LPU等本实施方式每一光学装置均包括波片6a～6c。波片6a～6c可对入射角度偏差所致影响进行校正。因此，即使当照射光和激光以圆锥形状会聚且垂直入射发生偏差时，也可对入射角度所致偏差的影响进行校正。如此，可以减小相位差的变动以及光量的损失。
此外，当使用无机材料时，还能处理照射光和激光输出量的增大。第一至第五实施方式的描述中还包括上述之外的部件和效果。
虽然以上已根据各实施方式对发明人做出的本发明进行了具体描述，但本发明不限于以上实施方式，而且理所当然地，在不脱离本发明范围的前提下，还可做出各种变更。
本领域普通技术人员可根据需要，对第一至第六实施方式进行组合。
显然，根据以上对本发明的描述，本发明实施方式可以进行各种改动。此类改动不视为对本发明精神和范围的背离，而且所有此类改动对于本领域技术人员而言均是容易理解的，并旨在包含于所附权利要求书范围内。

Claims (20)

1.一种波片，其特征在于，包括：
第一双折射基片，包括第一主面和沿第一方向的光轴；
第二双折射基片，设于所述第一双折射基片上且包括第二主面和沿第二方向的光轴；以及
第三双折射基片，设于所述第二双折射基片上且包括第三主面和沿第三方向的光轴，其中，
所述第一双折射基片和所述第二双折射基片由同种双折射材料制成，
所述第一主面、所述第二主面以及所述第三主面设为彼此平行，
所述第一方向和所述第二方向分别与所述第一主面和所述第二主面平行，
所述第一方向和所述第二方向彼此正交，以及
所述第三方向与所述第三主面正交，并且所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向正交。
2.一种波片，其特征在于，包括：
第一双折射基片，包括第一主面和沿第一方向的光轴；
第二双折射基片，设于所述第一双折射基片上且包括第二主面和沿第二方向的光轴，其中，
所述第一主面和所述第二主面设为彼此平行，
所述第一方向与所述第一主面平行，
所述第二方向与所述第二主面正交，并且与所述第一方向正交。
3.根据权利要求1所述的波片，其特征在于，
入射至所述第一主面且线性偏振方向是沿与所述第一主面平行的一个方向的入射光，在从所述第三双折射基片出射时，成为另一方向的线性偏振光，所述另一方向与所述第一主面平行且与所述一个方向正交。
4.根据权利要求1所述的波片，其特征在于，
入射至所述第三主面且线性偏振方向是沿与所述第三主面平行的一个方向的入射光，在从所述第一双折射基片出射时，成为圆形偏振光。
5.根据权利要求3所述的波片，其特征在于，
所述一个方向和所述第一方向形成的夹角等于所述一个方向和所述第二方向形成的夹角。
6.根据权利要求3所述的波片，其特征在于，
所述第三双折射基片包括旋光特性，以及
所述一个方向和所述第一方向形成的夹角不等于所述一个方向和所述第二方向形成的夹角。
7.根据权利要求5所述的波片，其特征在于，
所述第一双折射基片和所述第二双折射基片的所述双折射材料不同于所述第三双折射基片的双折射材料。
8.根据权利要求6所述的波片，其特征在于，
所述第一双折射基片和所述第二双折射基片的所述双折射材料包括与所述第三双折射基片的双折射材料同类的双折射材料。
9.根据权利要求1所述的波片，其特征在于，
所述第一和第二双折射基片或所述第二和第三双折射基片中的至少一对由粘合剂彼此结合。
10.根据权利要求1所述的波片，其特征在于，
所述第一和第二双折射基片或所述第二和第三双折射基片中的至少一对由支托物支托并间隔开。
11.根据权利要求1所述的波片，其特征在于，
所述第一和第二双折射基片或所述第二和第三双折射基片中的至少一对彼此直接结合。
12.根据权利要求2所述的波片，其特征在于，
入射至所述第一主面且线性偏振方向是沿与所述第一主面平行的一个方向的入射光，在从所述第二双折射基片出射时，成为另一方向的线性偏振光，所述另一方向与所述第一主面平行且与所述一个方向正交。
13.根据权利要求2所述的波片，其特征在于，
入射至所述第二主面且线性偏振方向是沿与所述第二主面平行的一个方向的入射光，在从所述第一双折射基片出射时，成为圆形偏振光。
14.一种波片制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)形成第一双折射基片，以使得所述第一双折射基片包括第一主面以及沿与所述第一主面平行的第一方向的光轴；
(b)形成第二双折射基片，以使得所述第二双折射基片包括第二主面以及沿与所述第二主面平行的第二方向的光轴；
(c)形成第三双折射基片，以使得所述第三双折射基片包括第三主面以及沿与所述第三主面正交的第三方向的光轴；
(d)将所述第二双折射基片设于所述第一双折射基片上，以使得所述第一主面与所述第二主面平行，并且所述第一方向与所述第二方向正交；以及
(e)将所述第二双折射基片设于所述第三双折射基片上，以使得第二主面与所述第三主面平行，并且所述第二方向与所述第三方向正交。
15.一种波片制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)形成第一双折射基片，以使得所述第一双折射基片包括第一主面以及沿与所述第一主面平行的第一方向的光轴；
(b)形成第二双折射基片，以使得所述第二双折射基片包括第二主面以及沿与所述第二主面正交的第二方向的光轴；以及
(c)将所述第二双折射基片设于所述第一双折射基片上，以使得所述第一主面与所述第二主面平行，并且所述第一方向与所述第二方向正交。
16.根据权利要求14所述的波片制造方法，其特征在于，
在步骤(d)和步骤(e)中，所述第一和第二双折射基片或所述第二和第三双折射基片中的至少一对由支托物支托并间开。
17.根据权利要求14所述的波片制造方法，其特征在于，
在步骤(d)和步骤(e)中，所述第一和第二双折射基片或所述第二和第三双折射基片中的至少一对彼此直接结合。
18.一种含有波片的光学装置，其特征在于，
所述波片包括：
第一双折射基片，包括第一主面和沿第一方向的光轴；
第二双折射基片，设于所述第一双折射基片上且包括第二主面和沿第二方向的光轴；以及
第三双折射基片，设于所述第二双折射基片上且包括第三主面和沿第三方向的光轴，其中，
所述第一双折射基片和所述第二双折射基片由同种双折射材料制成，
所述第一主面、所述第二主面以及所述第三主面设为彼此平行，
所述第一方向和所述第二方向分别与所述第一主面和所述第二主面平行，
所述第一方向和所述第二方向彼此正交，以及
所述第三方向与所述第三主面正交，并且所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向正交。
19.根据权利要求18所述的光学装置，其特征在于，还包括：
一光源，用于生成包括红光、绿光以及蓝光的照射光；
一红光(R)液晶面板，用于输出偏振状态已由所述波片根据与图像信息改变的所述红光；
一绿光(G)液晶面板，用于输出偏振状态已由所述波片根据与图像信息改变的所述绿光；
一蓝光(B)液晶面板，用于输出偏振状态已由所述波片根据与图像信息改变的所述蓝光；以及
一交叉二向色棱镜，用于将所述红光(R)液晶面板输出的所述红光、所述绿光(G)液晶面板输出的所述绿光以及所述蓝光(B)液晶面板输出的所述蓝光相融合，并发射融合形成的光。
20.根据权利要求18所述的光学装置，其特征在于，还包括：
一光源，用于生成激光；
一物镜，用于将偏振状态已由所述波片改变的所述激光会聚在形成有多个凹槽的一盘片表面上，并用于会聚反射光，所述反射光为反射至所述盘片表面上的激光；以及
一传感器，用于检测会聚于所述物镜上的所述反射光。
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