JP2004125857A - 複屈折板および光学ローパスフィルタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】一般的な方法で研磨をし、目視で区別可能に例えば４５°と各々所定角度回転させて複数の複屈折板を組み合わせて光学ローパスフィルタを形成できるようにする。
【解決手段】光学ローパスフィルタを構成する３枚の水晶片を、５つのオリエンテーションフラットを備えた略円形の水晶片１００から構成するようにしたものである。水晶片１００は、オリフラ１０１、オリフラ１０２、オリフラ１０３、オリフラ１０４、オリフラ１０５を各々同一の長さで備えている。
【選択図】 図１
【解決手段】光学ローパスフィルタを構成する３枚の水晶片を、５つのオリエンテーションフラットを備えた略円形の水晶片１００から構成するようにしたものである。水晶片１００は、オリフラ１０１、オリフラ１０２、オリフラ１０３、オリフラ１０４、オリフラ１０５を各々同一の長さで備えている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水晶などの複屈折板を用いた複屈折板および光学ローパスフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
色フィルタアレイを用いて３色（ＲＧＢ）信号を得る単板式のカラー撮像素子では、色フィルタアレイのピッチ相当の高い空間周波数成分の信号が入ってくると、モアレと呼ばれる偽色信号が発生する。偽色信号が発生すると、撮影したカラー画像は著しく劣化する。また、ＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子などの固体撮像素子では、光電変換を行う各画素がディスクリートな形で分離しているため、明暗の周期が各画素のピッチの１／２以下の高い空間周波数成分が入ってくると、高周波成分の折り返し像が低周波成分として出力される偽解像信号が発生し、撮影した像の解像度を低下させる要因となっている。
【０００３】
以上のような撮像素子における問題を避けるために、光学ローパスフィルタが用いられ、高い空間周波数成分を抑えることにより像を故意にぼかすようにしている。光学ローパスフィルタとしては、水晶などの複屈折を有する結晶板（平行平板）が主に用いられている。複屈折を有する結晶板を用いる光学ローパスフィルタは、光像の異常光を常光から画素間の距離に対応する距離だけずらして結像させることで光像をぼかし、上記問題の発生原因となる高周波成分をカットするようにしている。
【０００４】
このような複屈折板を用いた光学ローパスフィルタでは、一般に、１枚の複屈折板で２点分離が実現でき、２枚の複屈折板で４点分離が実現でき、３枚の複屈折板７点〜８点分離が実現でき、分離の数が多いほど光像をぼかす効果が大きくなる。例えば、光像をぼかすより大きな効果を得ようとする場合、切断角度４５°，分離方向４５°の水晶板と、切断角度４５°，分離方向０°の水晶板と、切断角度４５°，分離方向−４５°の水晶板とを、入射光が通過する光路上に配置して組み合わせ、８点分離の光学ローパスフィルタとすればよい。なお、切断角度は、結晶板の光学軸と、結晶板の入射面とのなす角度を示すものである。
【０００５】
ところで、上述したように、分離方向が各々４５°異なる３枚の水晶板を組み合わせる場合、同じ水晶板を４５°ずつ回転させて組み合わせればよい。ここで、正８角形の３枚の水晶板を用い、互いに光軸を４５°ずつずらして積層することを容易に行えるようにし、また、材料の無駄を抑制した技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
この技術では、まず、図１１に示すように、比較的大きな水晶母材１１０１から切断角度４５°で厚さ２０ｍｍ程度の水晶板１１０２を切り出す。次いで、図１２に示すように、水晶板１１０２から正８角形の複数の水晶片１１０３を切り出す。これら切り出した複数の水晶片１１０３の中より、任意の３枚の水晶片１１０３を選択し、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、３枚の水晶片１１０３を４５°ずつずらして配置し、これらを重ねることで、図１３（ｄ）に示すように、分離方向が各々４５°異なる３枚の水晶片からなる光学ローパスフィルタが得られる。
【０００７】
この技術では、水晶片１１０３の形状を、隣り合う辺のなす角度が１３５°となっている正８角形としてあるので、４５°ずつずらして配置させることが、容易となっている。また、８角形の水晶片を切り出すようにしているので、円形の水晶片などを切り出す場合に比較し、材料の無駄が抑制できるようになる。
【０００８】
【特許文献１】
特公平２−５４９２７号公報
【特許文献２】
特開平６−１９０７１７号公報
【０００９】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件の出願時までに発見するには至らなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の技術では、まず、水晶片１１０３が４５°回転しても、目視形状に何ら変化はない。このため、水晶片１１０３とこれに対して４５°回転させる水晶片１１０３とが、互いに４５°回転している状態を、目視で確認することができない。例えば、図１３（ａ）に示す状態と、図１３（ｂ）に示す状態とを目視で区別することができない。
【００１１】
また、上記技術においては、８角形の水晶片の表面を研磨することが容易でないという問題があった。
水晶片は、例えば両面研磨機により両面を鏡面状態に研磨して使用する。図１４は、公知の両面研磨装置の部分的な構成を概略的に示す平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。この両面研磨装置は、両面研磨を行う水晶片１４０２をキャリア１４０３で保持し、キャリア１４０３の外周歯に太陽歯車１４０４と内歯歯車１４０５の各歯部を噛合させてキャリア１４０３を自転と同時に公転させるようにしたものである。定盤（下定盤）１４０１と上定盤１４１１との間では、上述したようにキャリア１４０３が自転，公転して移動し、また、上定盤１４１１に設けられた研磨剤供給穴１４１２より研磨剤が供給された状態となっている。
【００１２】
また、定盤１４０１と上定盤１４１１は、互いに異なる方向に回転している。従って、キャリア１４０３に保持されている水晶片１４０２は、研磨剤を介して研磨布が貼着された定盤１４０１及び上定盤１４１１と摺動している。この摺動により、水晶片１４０２の下面が定盤１４０１との間の研磨剤中の砥粒により研磨され、水晶片１４０２の上面が上定盤１４１１との間の研磨剤中の砥粒により研磨される。
このような研磨装置では、キャリア１４０３が時点及び公転しているときに、上定盤１４１１と定盤１４０１とに挟まれている水晶片１４０２が回転自在となっていないと、水晶片１４０２の研磨状態が偏る。
【００１３】
前述した従来の技術による正８角形の水晶片を研磨しようとすると、保持する部分が円形のキャリア１４０３では、正８角形の水晶片が研磨中に回転しにくい。このため、正８角形の水晶片などを回転させて高い面精度が得られるように研磨する場合、図１５に示すような、外形が円形で内側が正８角形のインナーキャリアに正８角形の水晶片を固定し、これをキャリア１４０３に装填して回転自在な状態で研磨をするようにしている。
このように、正８角形の水晶片を研磨しようとすると、インナーキャリアを余分に必要とし、また、インナーキャリアを配置する面積が無駄になるので、より大きな寸法の水晶片を研磨しようとすると、一度に加工できる水晶片の数を減らすことになる。
【００１４】
このように、上述した従来の技術では、複数の複屈折板を組み合わせる光学ローパスフィルタが、容易に製造できないという問題があった。
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、一般的な方法で研磨をし、目視で区別可能に各々を例えば４５°と所定角度回転させて複数の複屈折板を組み合わせて光学ローパスフィルタを形成できるようにすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る複屈折板は、光学ローパスフィルタとする円板状の複屈折板であって、複屈折板は、第１オリエンテーションフラットと、この第１オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成された第２オリエンテーションフラットと、第２オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成された第３オリエンテーションフラットと、第３オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成され、かつ第２オリエンテーションフラットに対向する位置に配置された第４オリエンテーションフラットと、第１オリエンテーションフラットと９０°異なり、かつ第４オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成され、複屈折板の外周上で第１オリエンテーションフラットと第４オリエンテーションフラットとの間に配置された第５オリエンテーションフラットとを備え、第１〜第５のオリエンテーションフラットは、各々同一の長さに形成され、第１オリエンテーションフラットと第５オリエンテーションフラット及び第２オリエンテーションフラットと第３オリエンテーションフラット並びに第３オリエンテーションフラットと第４オリエンテーションフラットは、複屈折板の外周を構成する円弧を介して配置されたものである。
この複屈折板は、外周部に曲線部を備えており、円形の枠内に配置しても、回転自在な状態となっている。
【００１６】
上記複屈折板において、第１オリエンテーションフラットと第２オリエンテーションフラットは、複屈折板の外周を構成する円弧を介して配置されていてもよく、この場合、第４オリエンテーションフラットと第５オリエンテーションフラットも、複屈折板の外周を構成する円弧を介して配置されているようになる。
また、上記複屈折板において、外周の所定の箇所にノッチを備えるようにすることで、表裏の区別が目視で可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る光学ローパスフィルタの製造方法は、第１オリエンテーションフラットと、この第１オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成された第２オリエンテーションフラットと、第２オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成された第３オリエンテーションフラットと、第３オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成され、かつ第２オリエンテーションフラットに対向する位置に配置された第４オリエンテーションフラットと、第１オリエンテーションフラットと９０°異なり、かつ第４オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成され、複屈折板の外周上で第１オリエンテーションフラットと第４オリエンテーションフラットとの間に配置された第５オリエンテーションフラットとを備え、第１〜第５のオリエンテーションフラットが各々同一の長さに形成され、第１オリエンテーションフラットと第５オリエンテーションフラット、第２オリエンテーションフラットと第３オリエンテーションフラット及び第３オリエンテーションフラットと第４オリエンテーションフラットが、各々外周を構成する円弧を介して配置され状態に形成された複数の複屈折板を用意する工程と、複数の複屈折板を、第１〜第５のオリフラのいずれか３つを一致させて各々異なる回転状態で重ねる工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、複数の複屈折板が、互いに４５°の整数倍回転状態が異なる状態で重ね合わされる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における複屈折板の構成例を示す平面図である。本実施の形態では、光学ローパスフィルタを製造するための複屈折板を、５つのオリエンテーションフラットを備えた略円形の水晶片（複屈折板）１００から構成するようにしたものである。水晶片１００は、オリエンテーションフラット（オリフラ）１０１、オリフラ１０２、オリフラ１０３、オリフラ１０４、オリフラ１０５を各々同一の長さで備えている。
【００１９】
まず、オリフラ１０１とオリフラ１０２は、各々の延長線のなす角度が１３５°となっている。オリフラ１０２とオリフラ１０３は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。オリフラ１０３とオリフラ１０４は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。従って、点線の丸により示すオリフラ１０２とオリフラ１０４は平行な関係となっている。また、オリフラ１０４とオリフラ１０５は、各々の延長線のなす角度が１３５°となっている。従って、オリフラ１０５とオリフラ１０１は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。
【００２０】
この後、各水晶片の両面を鏡面に研磨し、これらを組み合わせれば、光学ローパスフィルタが形成できる。
このように、本実施の形態では、円弧の部分を残して同一の長さの５つのオリフラを備えた複数の水晶片１００から、光学ローパスフィルタを構成した。光学ローパスフィルタは、例えば２枚や３枚の水晶片を、各々４５°ずつ回転させて組み合わせることで構成することができる。
【００２１】
図１は、３枚の水晶片より光学ローパスフィルタを構成する場合を示しているが、水晶片１００は、例えば、図１（ａ）に示すように、水晶片１００の対向配置されたオリフラ１０２からオリフラ１０４の方向に垂直な方向を分離方向０°としてある。この状態より反時計回りに１３５°回転させると、図１（ｂ）に示すように、オリフラ１０５，１０１，１０３が、図１（ａ）の水晶片１００のオリフラ１０２，１０３，１０５の箇所に位置する状態となる。
【００２２】
また、図１（ａ）に示す状態より時計回りに９０°回転させると、図１（ｃ）に示すように、オリフラ１０３，１０４，１０１が、図１（ａ）の水晶片１００のオリフラ１０２，１０３，１０５の箇所に位置する状態となる。
これら、図１（ａ）の水晶片１００と、図１（ｂ）の水晶片１００と、図１（ｃ）の水晶片１００とを、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す回転状態で貼り合わせれば、図１（ｄ）に示す分離方向が４５°ずつ異なる３枚の水晶片からなる光学ローパスフィルタとなる。
【００２３】
このように、本実施の形態によれば、円弧の部分を残して同一の長さの５つのオリフラを備えた複数の水晶片から光学ローパスフィルタを構成するようにしたので、同じ水晶片を４５°ずつ回転させて組み合わせることが容易に行える。
また、本実施の形態によれば、水晶片１００は５つのオリフラを備えるが、水晶片１００の他の周辺部は円弧で形成されている。このため、図１４に示す研磨装置により研磨をするときに、キャリア１４０３の中で回転自在な状態が得られる。
【００２４】
また、図１（ａ）に示す回転状態の水晶片１００では、互いに平行なオリフラ１０２，１０４が、横方向に配置され、図１（ｂ）に示す回転状態の水晶片１００では、オリフラ１０２，１０４が、４５°傾いた方向に配置され、図１（ｃ）に示す回転状態の水晶片１００では、オリフラ１０２，１０４が、縦方向に配置されているので、各回転状態が目視で容易に確認できる。
【００２５】
つぎに、本実施の形態における複屈折板の作製について簡単に説明する。
まず、比較的大きな水晶母材から切断角度４５°で所定の厚さの矩形の水晶片２００を切り出す（図２（ａ））。水晶片２００は、図２の紙面上下方向が、分離方向０°となっているものである。次いで、図２（ｂ）に示すように、水晶片２００の隣り合う２つの角部を切り取り、６角形を形成する。切り取って形成した新たな辺は、隣り合う辺とのなす角度が１３５°となっている。
【００２６】
つぎに、図２（ｂ）の一点破線で示すように、６角形の６個の角を切り取って円弧を形成すれば、図２（ｃ）に示すように、オリフラ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５が形成される。オリフラ２０２，２０３，２０４は、矩形の水晶片２００の３つの辺を利用することで作製されている。
【００２７】
オリフラ２０１とオリフラ２０２は、各々の延長線のなす角度が１３５°となっている。オリフラ２０２とオリフラ２０３は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。オリフラ２０３とオリフラ２０４は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。従って、点線の丸により示すオリフラ２０２とオリフラ２０４は平行な関係となっている。また、オリフラ２０４とオリフラ２０５は、各々の延長線のなす角度が１３５°となっている。従って、オリフラ２０５とオリフラ２０１は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。
【００２８】
ところで、光学ローパスフィルタは、同時に反射防止膜や赤外線カットフィルタ膜などの機能膜が形成された状態で使用される。言い換えると、機能膜を形成した水晶片を、分離方向が４５°ずつ回転させて組み合わせることで、前述したように光学ローパスフィルタを構成している。ここで、前述したような円弧の部分を残して５つのオリフラを備えた水晶片を用いることで、以降に説明するように、部品（水晶片）を共通化した状態で種々の分離パターンの光学ローパスフィルタが形成できる。
【００２９】
例えば、図３（ａ）に示すように、矢印で示す方向が分離方向となっている水晶片３０１を０°板３０１とすると、分離方向を軸として０°板３０１を裏返して反時計回りに９０°回転させると、図３（ｂ）に示すように、９０°板３０２となる。ここで、各水晶片には、ノッチ３１０が設けられているので、０°板３０１と９０°板３０２との区別が、目視により行える。このように、ノッチ３１０は、表裏の区別を目視により行うために設けるので、水晶片の対称軸より離れた箇所に配置する。
【００３０】
また、０°板３０１を反時計回りに回転させると、図３（ｃ）に示すように、１３５°板３０３となる。また、分離方向を軸として０°板３０１を裏返して反時計回りに４５°回転させると、図３（ｄ）に示すように、４５°板３０４となる。１３５°板３０３と４５°板３０４との区別は、ノッチ３１０が設けられているので、目視により行える。
【００３１】
以下、上述した４つの水晶片のいずれか３枚を組み合わせた光学ローパスフィルタについて説明する。
まず、図４に示すように、板厚Ｔの０°板３０１と板厚Ｔ／２１／２の１３５°板３０３と板厚Ｔの９０°板３０２とを組み合わせることで、図４（ｅ）の白丸で示すように８点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。この場合、図４に示す向きの状態で、０°板３０１の上に１３５°板３０３を重ね、１３５°板３０３の上に９０°板３０２を重ね、図４（ｄ）に示すような状態とする。
【００３２】
また、図４の紙面から見て０°板３０１の裏面に機能膜が形成され、９０°板３０２の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、０°板３０１と１３５°板３０３と９０°板３０２とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００３３】
ここで、０°板３０１を裏返して９０°回転したものが９０°板であるため、実際の製造においては、０°板３０１と９０°板３０２とは同一の基板である。従って、図４に示す組み合わせの光学ローパスフィルタは、板厚Ｔで片面に機能膜が形成された本実施の形態における５つのオリフラを設けた水晶片（０°板３０１及び９０°板３０２）と、板厚Ｔ／２１／２の機能膜のない上記水晶片との２種類を用意すれば製造できる。このように、本実施の形態において、一方の面に同一の機能膜を形成する場合、０°板３０１と９０°板３０２は、全く同一のものとなる。
【００３４】
ところで、上述した３枚の水晶片の貼り合わせは、図５に示すような治具を用いることで行えばよい。図４に示した組み合わせにおいては、図４（ｄ）に示すように、円弧を介して互いに垂直な２つのオリフラ部４０１，４０２と、オリフラ部４０１と１３５°の角度をなすオリフラ部４０３と、オリフラ部４０３と円弧を介して９０°の角度をなすオリフラ部４０４とが、３枚の水晶片に共通の配置となっている。この状態で、例えば、オリフラ部４０１，４０２を図５に示す受け治具５０１に当接させた状態で、オリフラ部４０４に押し付け治具５０２を押し付ければ、３つの水晶片がずれることなく重なった状態が得られる。
【００３５】
つぎに、他の組み合わせについて説明する。
図６に示すように、板厚Ｔの０°板３０１と板厚Ｔ／２１／２の４５°板３０４と板厚Ｔの９０°板３０２とを組み合わせることで、図６（ｅ）の白丸で示すように８点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。この場合、図６に示す向きの状態で、０°板３０１の上に４５°板３０４を重ね、４５°板３０４の上に９０°板３０２を重ね、図６（ｄ）に示すような状態とする。
【００３６】
また、図６の紙面から見て０°板３０１の裏面に機能膜が形成され、９０°板３０２の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、０°板３０１と４５°板３０４と９０°板３０２とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００３７】
ここで、前述したように、実際の製造においては、０°板３０１と９０°板３０２とは同一の基板である。従って、図６に示す組み合わせの光学ローパスフィルタも、板厚Ｔで片面に機能膜が形成された本実施の形態における５つのオリフラを設けた水晶片と、板厚Ｔ／２１／２の機能膜のない上記水晶片とを用意すれば製造できる。
【００３８】
また、図７に示すように、板厚Ｔ／２１／２の１３５°板３０３と板厚Ｔの９０°板３０２と板厚Ｔ／２１／２の４５°板３０４とを組み合わせることで、図７（ｅ）の白丸で示すように７点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。この場合、図７に示す向きの状態で、１３５°板３０３の上に９０°板３０２を重ね、９０°板３０２の上に４５°板３０４を重ね、図７（ｄ）に示すような状態とする。
【００３９】
この場合、図７の紙面から見て１３５°板３０３の裏面に機能膜が形成され、４５°板３０４の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、１３５°板３０３と９０°板３０２と４５°板３０４とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００４０】
ここで、実際の製造においては、１３５°板３０３と４５°板３０４とは同一の基板である。従って、図７に示す組み合わせの光学ローパスフィルタも、板厚Ｔ／２１／２で片面に機能膜が形成された本実施の形態における５つのオリフラを設けた水晶片と、板厚Ｔの機能膜のない上記水晶片とを用意すれば製造できる。
【００４１】
また、図８に示すように、板厚Ｔ／２１／２の１３５°板３０３と板厚Ｔの０°板３０１と板厚Ｔ／２１／２の４５°板３０４とを組み合わせることで、図８（ｅ）の白丸で示すように７点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。この場合、図８に示す向きの状態で、１３５°板３０３の上に０°板３０１を重ね、９０°板３０２の上に４５°板３０４を重ね、図８（ｄ）に示すような状態とする。
【００４２】
この場合、図８の紙面から見て１３５°板３０３の裏面に機能膜が形成され、４５°板３０４の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、１３５°板３０３と０°板３０１と４５°板３０４とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００４３】
ここで、実際の製造においては、１３５°板３０３と４５°板３０４とは同一の基板である。従って、図８に示す組み合わせの光学ローパスフィルタも、板厚Ｔ／２１／２で片面に機能膜が形成された本実施の形態における５つのオリフラを設けた水晶片と、板厚Ｔの機能膜のない上記水晶片とを用意すれば製造できる。
【００４４】
また、図９に示すように、板厚Ｔ／２１／２の１３５°板３０３と板厚Ｔ／２１／２の４５°板３０４と板厚Ｔの９０°板３０２との組み合わせ、もしくは、板厚Ｔの０°板３０１と４５°位相板９０１と板厚Ｔの９０°板３０２との組み合わせにより、図９（ｉ）の白丸で示すように４点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。
【００４５】
なお、４５°位相板９０１は、図１１に示した水晶母材１１０１から切断角度０°で切り出した水晶板を切断した水晶片より構成されたものである。光が０°板３０１を通過すると、矢印で示す方向に常光と異常光が分離するが、常光と異常光は、偏光面が９０°異なる偏光となっている。０°板３０１は、例えば、偏光方向が９０°の常光と、偏光方向が０°の異常光とに分離する。一方、９０°板３０２は、偏光方向が０°の常光と偏光方向が９０°の異常光とに分離する。
【００４６】
例えば、０°板３０１により分離された常光は、偏光方向が９０°の偏光となっているため、偏光方向が０°の成分は含まれていない。このため、０°板３０１で分離された常光が９０°板を通過しても、偏光方向が９０°の成分の分離が行われず、２点に分離されない。
【００４７】
ところで、０°板３０１により分離された偏光方向が９０°の常光は、偏光方向が±４５°の成分の光を、各々４５％ずつ含んでいる。従って、０°板３０１により分離された常光が４５°位相板９０１を通過すると、±４５°の成分の光が分離される。同様に、０°板３０１により分離された異常光が４５°位相板９１０を通過すると、異常光の中の±４５°の成分の光が分離される。
【００４８】
ここで、偏光方向が±４５°の２つの成分からなる光が９０°３０２に入射すれば、これらの中の０°の成分と９０°の成分の偏光に分離される。従って、０°板３０１により分離された常光と異常光とは、４５°位相板９０１を通過した後ならば、各々が９０°板３０２により２点に分離され、結果として、図９（ｉ）に示すように４点分離の状態が得られる。
【００４９】
なお、図９に示す組み合わせの場合においても、図９の紙面から見て１３５°板３０３の裏面に機能膜が形成され、９０°板３０２の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、１３５°板３０３と４５°板３０４と９０°板３０２とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００５０】
同様に、０°板３０１の裏面に機能膜が形成され、９０°板３０２の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、０°板３０１と４５°位相板９０１と９０°板３０２とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００５１】
ここで、実際の製造においては、１３５°板３０３と４５°板３０４とは同一の基板である。また、０°板３０１と９０°板３０２とも同一の基板である。従って、図９に示す組み合わせの光学ローパスフィルタを製造する場合も、板の共通化を図ることができる。
また、前述した図４〜図９の例において、０°板３０１，９０°板３０２は、全て板厚がＴであり、１３５°板３０３，４５°板３０４は、全て板厚がＴ／２１／２である場合を示している。
【００５２】
ところで、例えば、図４に示すように、５つのオリフラを備えた０°板３０１，１３５°板３０３，９０°板３０２を貼り合わせた後、これらは、所定の寸法の複数の小片に切り出されて製品とされる。例えば、図１０（ａ）に示すように、６ｍｍ×８ｍｍの小片１００１に切り出す。図１０（ａ）に示すような寸法の板の場合、２７枚の小片１００１が切り出せる。
【００５３】
これに対し、同様の寸法の８角形の板を用いた場合、図１０（ｂ）に示すように、番号１７の小片が切り出せず、２６枚の小片しか切り出すことができない。このように、本実施の形態のように、円弧の部分を備えることで、切り出せる小片の数を増加させることが可能となる。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、同じ水晶片を４５°ずつ回転させて組み合わせることが容易に可能となっている。また、本実施の形態によれば、インナーキャリアなどを用いることなく、一般的な手法で水晶片の研磨が行える。また、本実施の形態では、水晶片の分離方向の回転状態が目視で容易に確認できる。
【００５５】
なお、上述では、水晶を例にして説明したが、本発明の適用範囲はこれに限るものではなく、ニオブ酸リチウムなど、複屈折を有する他の結晶であっても同様の作用効果を奏するものである。また、本発明は、２枚の複屈折板を組み合わせて作製する光学ローパスフィルタや、４枚以上の複屈折板を組み合わせて作製する光学ローパスフィルタに適用しても良いことは、いうまでもない。また、分離方向は、上述した実施の形態の方向に限るものではなく、どの方向であってもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、５つのオリフラを備えてこれらオリフラの間の外周部に曲線部を備えるように複屈折板を構成したので、複屈折板を円形の枠内に配置しても、これが回転自在な状態となっている。従って、本複屈折板は、一般的な研磨装置により研磨することが可能となっている。また、本発明では、上述した５つのオリフラを、互いに１３５°の角度に配置された状態と９０°の角度に配置された状態のオリフラから構成したので、目視で区別可能に各々を例えば４５°と所定角度回転させて複数の複屈折板を組み合わせて光学ローパスフィルタを形成することが非常に容易となっている。
このように、本発明によれば、一般的な方法で研磨をし、目視で区別可能に例えば４５°と各々所定角度回転させて複数の複屈折板を組み合わせて光学ローパスフィルタを形成できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における光学ローパスフィルタを構成する各水晶片の構成例を示す平面図である。
【図２】図１の水晶片の作成方法を説明するための工程図である。
【図３】水晶片の回転状態を説明するための平面図である。
【図４】０°板と１３５°（４５°）板と９０°板とを組み合わせた光学ローパスフィルタの構成を説明する平面図である。
【図５】３枚の水晶片の貼り合わせに用いる治具の構成を示す平面図である。
【図６】０°板と４５°板と９０°板とを組み合わせた光学ローパスフィルタの構成を説明する平面図である。
【図７】１３５°（４５°）板と９０°板と４５°板を組み合わせた光学ローパスフィルタの構成を説明する平面図である。
【図８】１３５°（４５°）板と０°板と４５°板を組み合わせた光学ローパスフィルタの構成を説明する平面図である。
【図９】４点分離を実現する光学ローパスフィルタの組み合わせを説明する平面図である。
【図１０】水晶片が貼り合わされた状態より小片に切り出す状態を説明するための平面図である。
【図１１】水晶母材１１０１より水晶板１１０２を切り出す状態を説明する概略的な断面図である。
【図１２】水晶板より水晶片を切り出す概略的な平面図である。
【図１３】８角形の水晶片を示す平面図である。
【図１４】一般的な両面研磨機の一部構成を示す平面図と断面図である。
【図１５】８角形の水晶片を研磨するときの用いるインナーキャリアの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１００…水晶片、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５…オリエンテーションフラット。
【発明の属する技術分野】
本発明は、水晶などの複屈折板を用いた複屈折板および光学ローパスフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
色フィルタアレイを用いて３色（ＲＧＢ）信号を得る単板式のカラー撮像素子では、色フィルタアレイのピッチ相当の高い空間周波数成分の信号が入ってくると、モアレと呼ばれる偽色信号が発生する。偽色信号が発生すると、撮影したカラー画像は著しく劣化する。また、ＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子などの固体撮像素子では、光電変換を行う各画素がディスクリートな形で分離しているため、明暗の周期が各画素のピッチの１／２以下の高い空間周波数成分が入ってくると、高周波成分の折り返し像が低周波成分として出力される偽解像信号が発生し、撮影した像の解像度を低下させる要因となっている。
【０００３】
以上のような撮像素子における問題を避けるために、光学ローパスフィルタが用いられ、高い空間周波数成分を抑えることにより像を故意にぼかすようにしている。光学ローパスフィルタとしては、水晶などの複屈折を有する結晶板（平行平板）が主に用いられている。複屈折を有する結晶板を用いる光学ローパスフィルタは、光像の異常光を常光から画素間の距離に対応する距離だけずらして結像させることで光像をぼかし、上記問題の発生原因となる高周波成分をカットするようにしている。
【０００４】
このような複屈折板を用いた光学ローパスフィルタでは、一般に、１枚の複屈折板で２点分離が実現でき、２枚の複屈折板で４点分離が実現でき、３枚の複屈折板７点〜８点分離が実現でき、分離の数が多いほど光像をぼかす効果が大きくなる。例えば、光像をぼかすより大きな効果を得ようとする場合、切断角度４５°，分離方向４５°の水晶板と、切断角度４５°，分離方向０°の水晶板と、切断角度４５°，分離方向−４５°の水晶板とを、入射光が通過する光路上に配置して組み合わせ、８点分離の光学ローパスフィルタとすればよい。なお、切断角度は、結晶板の光学軸と、結晶板の入射面とのなす角度を示すものである。
【０００５】
ところで、上述したように、分離方向が各々４５°異なる３枚の水晶板を組み合わせる場合、同じ水晶板を４５°ずつ回転させて組み合わせればよい。ここで、正８角形の３枚の水晶板を用い、互いに光軸を４５°ずつずらして積層することを容易に行えるようにし、また、材料の無駄を抑制した技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
この技術では、まず、図１１に示すように、比較的大きな水晶母材１１０１から切断角度４５°で厚さ２０ｍｍ程度の水晶板１１０２を切り出す。次いで、図１２に示すように、水晶板１１０２から正８角形の複数の水晶片１１０３を切り出す。これら切り出した複数の水晶片１１０３の中より、任意の３枚の水晶片１１０３を選択し、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、３枚の水晶片１１０３を４５°ずつずらして配置し、これらを重ねることで、図１３（ｄ）に示すように、分離方向が各々４５°異なる３枚の水晶片からなる光学ローパスフィルタが得られる。
【０００７】
この技術では、水晶片１１０３の形状を、隣り合う辺のなす角度が１３５°となっている正８角形としてあるので、４５°ずつずらして配置させることが、容易となっている。また、８角形の水晶片を切り出すようにしているので、円形の水晶片などを切り出す場合に比較し、材料の無駄が抑制できるようになる。
【０００８】
【特許文献１】
特公平２−５４９２７号公報
【特許文献２】
特開平６−１９０７１７号公報
【０００９】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件の出願時までに発見するには至らなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の技術では、まず、水晶片１１０３が４５°回転しても、目視形状に何ら変化はない。このため、水晶片１１０３とこれに対して４５°回転させる水晶片１１０３とが、互いに４５°回転している状態を、目視で確認することができない。例えば、図１３（ａ）に示す状態と、図１３（ｂ）に示す状態とを目視で区別することができない。
【００１１】
また、上記技術においては、８角形の水晶片の表面を研磨することが容易でないという問題があった。
水晶片は、例えば両面研磨機により両面を鏡面状態に研磨して使用する。図１４は、公知の両面研磨装置の部分的な構成を概略的に示す平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。この両面研磨装置は、両面研磨を行う水晶片１４０２をキャリア１４０３で保持し、キャリア１４０３の外周歯に太陽歯車１４０４と内歯歯車１４０５の各歯部を噛合させてキャリア１４０３を自転と同時に公転させるようにしたものである。定盤（下定盤）１４０１と上定盤１４１１との間では、上述したようにキャリア１４０３が自転，公転して移動し、また、上定盤１４１１に設けられた研磨剤供給穴１４１２より研磨剤が供給された状態となっている。
【００１２】
また、定盤１４０１と上定盤１４１１は、互いに異なる方向に回転している。従って、キャリア１４０３に保持されている水晶片１４０２は、研磨剤を介して研磨布が貼着された定盤１４０１及び上定盤１４１１と摺動している。この摺動により、水晶片１４０２の下面が定盤１４０１との間の研磨剤中の砥粒により研磨され、水晶片１４０２の上面が上定盤１４１１との間の研磨剤中の砥粒により研磨される。
このような研磨装置では、キャリア１４０３が時点及び公転しているときに、上定盤１４１１と定盤１４０１とに挟まれている水晶片１４０２が回転自在となっていないと、水晶片１４０２の研磨状態が偏る。
【００１３】
前述した従来の技術による正８角形の水晶片を研磨しようとすると、保持する部分が円形のキャリア１４０３では、正８角形の水晶片が研磨中に回転しにくい。このため、正８角形の水晶片などを回転させて高い面精度が得られるように研磨する場合、図１５に示すような、外形が円形で内側が正８角形のインナーキャリアに正８角形の水晶片を固定し、これをキャリア１４０３に装填して回転自在な状態で研磨をするようにしている。
このように、正８角形の水晶片を研磨しようとすると、インナーキャリアを余分に必要とし、また、インナーキャリアを配置する面積が無駄になるので、より大きな寸法の水晶片を研磨しようとすると、一度に加工できる水晶片の数を減らすことになる。
【００１４】
このように、上述した従来の技術では、複数の複屈折板を組み合わせる光学ローパスフィルタが、容易に製造できないという問題があった。
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、一般的な方法で研磨をし、目視で区別可能に各々を例えば４５°と所定角度回転させて複数の複屈折板を組み合わせて光学ローパスフィルタを形成できるようにすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る複屈折板は、光学ローパスフィルタとする円板状の複屈折板であって、複屈折板は、第１オリエンテーションフラットと、この第１オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成された第２オリエンテーションフラットと、第２オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成された第３オリエンテーションフラットと、第３オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成され、かつ第２オリエンテーションフラットに対向する位置に配置された第４オリエンテーションフラットと、第１オリエンテーションフラットと９０°異なり、かつ第４オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成され、複屈折板の外周上で第１オリエンテーションフラットと第４オリエンテーションフラットとの間に配置された第５オリエンテーションフラットとを備え、第１〜第５のオリエンテーションフラットは、各々同一の長さに形成され、第１オリエンテーションフラットと第５オリエンテーションフラット及び第２オリエンテーションフラットと第３オリエンテーションフラット並びに第３オリエンテーションフラットと第４オリエンテーションフラットは、複屈折板の外周を構成する円弧を介して配置されたものである。
この複屈折板は、外周部に曲線部を備えており、円形の枠内に配置しても、回転自在な状態となっている。
【００１６】
上記複屈折板において、第１オリエンテーションフラットと第２オリエンテーションフラットは、複屈折板の外周を構成する円弧を介して配置されていてもよく、この場合、第４オリエンテーションフラットと第５オリエンテーションフラットも、複屈折板の外周を構成する円弧を介して配置されているようになる。
また、上記複屈折板において、外周の所定の箇所にノッチを備えるようにすることで、表裏の区別が目視で可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る光学ローパスフィルタの製造方法は、第１オリエンテーションフラットと、この第１オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成された第２オリエンテーションフラットと、第２オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成された第３オリエンテーションフラットと、第３オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成され、かつ第２オリエンテーションフラットに対向する位置に配置された第４オリエンテーションフラットと、第１オリエンテーションフラットと９０°異なり、かつ第４オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成され、複屈折板の外周上で第１オリエンテーションフラットと第４オリエンテーションフラットとの間に配置された第５オリエンテーションフラットとを備え、第１〜第５のオリエンテーションフラットが各々同一の長さに形成され、第１オリエンテーションフラットと第５オリエンテーションフラット、第２オリエンテーションフラットと第３オリエンテーションフラット及び第３オリエンテーションフラットと第４オリエンテーションフラットが、各々外周を構成する円弧を介して配置され状態に形成された複数の複屈折板を用意する工程と、複数の複屈折板を、第１〜第５のオリフラのいずれか３つを一致させて各々異なる回転状態で重ねる工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、複数の複屈折板が、互いに４５°の整数倍回転状態が異なる状態で重ね合わされる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における複屈折板の構成例を示す平面図である。本実施の形態では、光学ローパスフィルタを製造するための複屈折板を、５つのオリエンテーションフラットを備えた略円形の水晶片（複屈折板）１００から構成するようにしたものである。水晶片１００は、オリエンテーションフラット（オリフラ）１０１、オリフラ１０２、オリフラ１０３、オリフラ１０４、オリフラ１０５を各々同一の長さで備えている。
【００１９】
まず、オリフラ１０１とオリフラ１０２は、各々の延長線のなす角度が１３５°となっている。オリフラ１０２とオリフラ１０３は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。オリフラ１０３とオリフラ１０４は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。従って、点線の丸により示すオリフラ１０２とオリフラ１０４は平行な関係となっている。また、オリフラ１０４とオリフラ１０５は、各々の延長線のなす角度が１３５°となっている。従って、オリフラ１０５とオリフラ１０１は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。
【００２０】
この後、各水晶片の両面を鏡面に研磨し、これらを組み合わせれば、光学ローパスフィルタが形成できる。
このように、本実施の形態では、円弧の部分を残して同一の長さの５つのオリフラを備えた複数の水晶片１００から、光学ローパスフィルタを構成した。光学ローパスフィルタは、例えば２枚や３枚の水晶片を、各々４５°ずつ回転させて組み合わせることで構成することができる。
【００２１】
図１は、３枚の水晶片より光学ローパスフィルタを構成する場合を示しているが、水晶片１００は、例えば、図１（ａ）に示すように、水晶片１００の対向配置されたオリフラ１０２からオリフラ１０４の方向に垂直な方向を分離方向０°としてある。この状態より反時計回りに１３５°回転させると、図１（ｂ）に示すように、オリフラ１０５，１０１，１０３が、図１（ａ）の水晶片１００のオリフラ１０２，１０３，１０５の箇所に位置する状態となる。
【００２２】
また、図１（ａ）に示す状態より時計回りに９０°回転させると、図１（ｃ）に示すように、オリフラ１０３，１０４，１０１が、図１（ａ）の水晶片１００のオリフラ１０２，１０３，１０５の箇所に位置する状態となる。
これら、図１（ａ）の水晶片１００と、図１（ｂ）の水晶片１００と、図１（ｃ）の水晶片１００とを、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す回転状態で貼り合わせれば、図１（ｄ）に示す分離方向が４５°ずつ異なる３枚の水晶片からなる光学ローパスフィルタとなる。
【００２３】
このように、本実施の形態によれば、円弧の部分を残して同一の長さの５つのオリフラを備えた複数の水晶片から光学ローパスフィルタを構成するようにしたので、同じ水晶片を４５°ずつ回転させて組み合わせることが容易に行える。
また、本実施の形態によれば、水晶片１００は５つのオリフラを備えるが、水晶片１００の他の周辺部は円弧で形成されている。このため、図１４に示す研磨装置により研磨をするときに、キャリア１４０３の中で回転自在な状態が得られる。
【００２４】
また、図１（ａ）に示す回転状態の水晶片１００では、互いに平行なオリフラ１０２，１０４が、横方向に配置され、図１（ｂ）に示す回転状態の水晶片１００では、オリフラ１０２，１０４が、４５°傾いた方向に配置され、図１（ｃ）に示す回転状態の水晶片１００では、オリフラ１０２，１０４が、縦方向に配置されているので、各回転状態が目視で容易に確認できる。
【００２５】
つぎに、本実施の形態における複屈折板の作製について簡単に説明する。
まず、比較的大きな水晶母材から切断角度４５°で所定の厚さの矩形の水晶片２００を切り出す（図２（ａ））。水晶片２００は、図２の紙面上下方向が、分離方向０°となっているものである。次いで、図２（ｂ）に示すように、水晶片２００の隣り合う２つの角部を切り取り、６角形を形成する。切り取って形成した新たな辺は、隣り合う辺とのなす角度が１３５°となっている。
【００２６】
つぎに、図２（ｂ）の一点破線で示すように、６角形の６個の角を切り取って円弧を形成すれば、図２（ｃ）に示すように、オリフラ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５が形成される。オリフラ２０２，２０３，２０４は、矩形の水晶片２００の３つの辺を利用することで作製されている。
【００２７】
オリフラ２０１とオリフラ２０２は、各々の延長線のなす角度が１３５°となっている。オリフラ２０２とオリフラ２０３は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。オリフラ２０３とオリフラ２０４は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。従って、点線の丸により示すオリフラ２０２とオリフラ２０４は平行な関係となっている。また、オリフラ２０４とオリフラ２０５は、各々の延長線のなす角度が１３５°となっている。従って、オリフラ２０５とオリフラ２０１は、各々の延長線のなす角度が９０°となっている。
【００２８】
ところで、光学ローパスフィルタは、同時に反射防止膜や赤外線カットフィルタ膜などの機能膜が形成された状態で使用される。言い換えると、機能膜を形成した水晶片を、分離方向が４５°ずつ回転させて組み合わせることで、前述したように光学ローパスフィルタを構成している。ここで、前述したような円弧の部分を残して５つのオリフラを備えた水晶片を用いることで、以降に説明するように、部品（水晶片）を共通化した状態で種々の分離パターンの光学ローパスフィルタが形成できる。
【００２９】
例えば、図３（ａ）に示すように、矢印で示す方向が分離方向となっている水晶片３０１を０°板３０１とすると、分離方向を軸として０°板３０１を裏返して反時計回りに９０°回転させると、図３（ｂ）に示すように、９０°板３０２となる。ここで、各水晶片には、ノッチ３１０が設けられているので、０°板３０１と９０°板３０２との区別が、目視により行える。このように、ノッチ３１０は、表裏の区別を目視により行うために設けるので、水晶片の対称軸より離れた箇所に配置する。
【００３０】
また、０°板３０１を反時計回りに回転させると、図３（ｃ）に示すように、１３５°板３０３となる。また、分離方向を軸として０°板３０１を裏返して反時計回りに４５°回転させると、図３（ｄ）に示すように、４５°板３０４となる。１３５°板３０３と４５°板３０４との区別は、ノッチ３１０が設けられているので、目視により行える。
【００３１】
以下、上述した４つの水晶片のいずれか３枚を組み合わせた光学ローパスフィルタについて説明する。
まず、図４に示すように、板厚Ｔの０°板３０１と板厚Ｔ／２１／２の１３５°板３０３と板厚Ｔの９０°板３０２とを組み合わせることで、図４（ｅ）の白丸で示すように８点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。この場合、図４に示す向きの状態で、０°板３０１の上に１３５°板３０３を重ね、１３５°板３０３の上に９０°板３０２を重ね、図４（ｄ）に示すような状態とする。
【００３２】
また、図４の紙面から見て０°板３０１の裏面に機能膜が形成され、９０°板３０２の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、０°板３０１と１３５°板３０３と９０°板３０２とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００３３】
ここで、０°板３０１を裏返して９０°回転したものが９０°板であるため、実際の製造においては、０°板３０１と９０°板３０２とは同一の基板である。従って、図４に示す組み合わせの光学ローパスフィルタは、板厚Ｔで片面に機能膜が形成された本実施の形態における５つのオリフラを設けた水晶片（０°板３０１及び９０°板３０２）と、板厚Ｔ／２１／２の機能膜のない上記水晶片との２種類を用意すれば製造できる。このように、本実施の形態において、一方の面に同一の機能膜を形成する場合、０°板３０１と９０°板３０２は、全く同一のものとなる。
【００３４】
ところで、上述した３枚の水晶片の貼り合わせは、図５に示すような治具を用いることで行えばよい。図４に示した組み合わせにおいては、図４（ｄ）に示すように、円弧を介して互いに垂直な２つのオリフラ部４０１，４０２と、オリフラ部４０１と１３５°の角度をなすオリフラ部４０３と、オリフラ部４０３と円弧を介して９０°の角度をなすオリフラ部４０４とが、３枚の水晶片に共通の配置となっている。この状態で、例えば、オリフラ部４０１，４０２を図５に示す受け治具５０１に当接させた状態で、オリフラ部４０４に押し付け治具５０２を押し付ければ、３つの水晶片がずれることなく重なった状態が得られる。
【００３５】
つぎに、他の組み合わせについて説明する。
図６に示すように、板厚Ｔの０°板３０１と板厚Ｔ／２１／２の４５°板３０４と板厚Ｔの９０°板３０２とを組み合わせることで、図６（ｅ）の白丸で示すように８点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。この場合、図６に示す向きの状態で、０°板３０１の上に４５°板３０４を重ね、４５°板３０４の上に９０°板３０２を重ね、図６（ｄ）に示すような状態とする。
【００３６】
また、図６の紙面から見て０°板３０１の裏面に機能膜が形成され、９０°板３０２の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、０°板３０１と４５°板３０４と９０°板３０２とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００３７】
ここで、前述したように、実際の製造においては、０°板３０１と９０°板３０２とは同一の基板である。従って、図６に示す組み合わせの光学ローパスフィルタも、板厚Ｔで片面に機能膜が形成された本実施の形態における５つのオリフラを設けた水晶片と、板厚Ｔ／２１／２の機能膜のない上記水晶片とを用意すれば製造できる。
【００３８】
また、図７に示すように、板厚Ｔ／２１／２の１３５°板３０３と板厚Ｔの９０°板３０２と板厚Ｔ／２１／２の４５°板３０４とを組み合わせることで、図７（ｅ）の白丸で示すように７点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。この場合、図７に示す向きの状態で、１３５°板３０３の上に９０°板３０２を重ね、９０°板３０２の上に４５°板３０４を重ね、図７（ｄ）に示すような状態とする。
【００３９】
この場合、図７の紙面から見て１３５°板３０３の裏面に機能膜が形成され、４５°板３０４の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、１３５°板３０３と９０°板３０２と４５°板３０４とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００４０】
ここで、実際の製造においては、１３５°板３０３と４５°板３０４とは同一の基板である。従って、図７に示す組み合わせの光学ローパスフィルタも、板厚Ｔ／２１／２で片面に機能膜が形成された本実施の形態における５つのオリフラを設けた水晶片と、板厚Ｔの機能膜のない上記水晶片とを用意すれば製造できる。
【００４１】
また、図８に示すように、板厚Ｔ／２１／２の１３５°板３０３と板厚Ｔの０°板３０１と板厚Ｔ／２１／２の４５°板３０４とを組み合わせることで、図８（ｅ）の白丸で示すように７点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。この場合、図８に示す向きの状態で、１３５°板３０３の上に０°板３０１を重ね、９０°板３０２の上に４５°板３０４を重ね、図８（ｄ）に示すような状態とする。
【００４２】
この場合、図８の紙面から見て１３５°板３０３の裏面に機能膜が形成され、４５°板３０４の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、１３５°板３０３と０°板３０１と４５°板３０４とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００４３】
ここで、実際の製造においては、１３５°板３０３と４５°板３０４とは同一の基板である。従って、図８に示す組み合わせの光学ローパスフィルタも、板厚Ｔ／２１／２で片面に機能膜が形成された本実施の形態における５つのオリフラを設けた水晶片と、板厚Ｔの機能膜のない上記水晶片とを用意すれば製造できる。
【００４４】
また、図９に示すように、板厚Ｔ／２１／２の１３５°板３０３と板厚Ｔ／２１／２の４５°板３０４と板厚Ｔの９０°板３０２との組み合わせ、もしくは、板厚Ｔの０°板３０１と４５°位相板９０１と板厚Ｔの９０°板３０２との組み合わせにより、図９（ｉ）の白丸で示すように４点分離が行える光学ローパスフィルタが形成できる。
【００４５】
なお、４５°位相板９０１は、図１１に示した水晶母材１１０１から切断角度０°で切り出した水晶板を切断した水晶片より構成されたものである。光が０°板３０１を通過すると、矢印で示す方向に常光と異常光が分離するが、常光と異常光は、偏光面が９０°異なる偏光となっている。０°板３０１は、例えば、偏光方向が９０°の常光と、偏光方向が０°の異常光とに分離する。一方、９０°板３０２は、偏光方向が０°の常光と偏光方向が９０°の異常光とに分離する。
【００４６】
例えば、０°板３０１により分離された常光は、偏光方向が９０°の偏光となっているため、偏光方向が０°の成分は含まれていない。このため、０°板３０１で分離された常光が９０°板を通過しても、偏光方向が９０°の成分の分離が行われず、２点に分離されない。
【００４７】
ところで、０°板３０１により分離された偏光方向が９０°の常光は、偏光方向が±４５°の成分の光を、各々４５％ずつ含んでいる。従って、０°板３０１により分離された常光が４５°位相板９０１を通過すると、±４５°の成分の光が分離される。同様に、０°板３０１により分離された異常光が４５°位相板９１０を通過すると、異常光の中の±４５°の成分の光が分離される。
【００４８】
ここで、偏光方向が±４５°の２つの成分からなる光が９０°３０２に入射すれば、これらの中の０°の成分と９０°の成分の偏光に分離される。従って、０°板３０１により分離された常光と異常光とは、４５°位相板９０１を通過した後ならば、各々が９０°板３０２により２点に分離され、結果として、図９（ｉ）に示すように４点分離の状態が得られる。
【００４９】
なお、図９に示す組み合わせの場合においても、図９の紙面から見て１３５°板３０３の裏面に機能膜が形成され、９０°板３０２の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、１３５°板３０３と４５°板３０４と９０°板３０２とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００５０】
同様に、０°板３０１の裏面に機能膜が形成され、９０°板３０２の表面に機能膜が形成されていれば、貼り合わされた光学ローパスフィルタの表面裏面に機能膜が形成された状態が得られる。また、０°板３０１と４５°位相板９０１と９０°板３０２とを貼り合わせるときに、機能膜により貼り合わせが阻害されることが無い。
【００５１】
ここで、実際の製造においては、１３５°板３０３と４５°板３０４とは同一の基板である。また、０°板３０１と９０°板３０２とも同一の基板である。従って、図９に示す組み合わせの光学ローパスフィルタを製造する場合も、板の共通化を図ることができる。
また、前述した図４〜図９の例において、０°板３０１，９０°板３０２は、全て板厚がＴであり、１３５°板３０３，４５°板３０４は、全て板厚がＴ／２１／２である場合を示している。
【００５２】
ところで、例えば、図４に示すように、５つのオリフラを備えた０°板３０１，１３５°板３０３，９０°板３０２を貼り合わせた後、これらは、所定の寸法の複数の小片に切り出されて製品とされる。例えば、図１０（ａ）に示すように、６ｍｍ×８ｍｍの小片１００１に切り出す。図１０（ａ）に示すような寸法の板の場合、２７枚の小片１００１が切り出せる。
【００５３】
これに対し、同様の寸法の８角形の板を用いた場合、図１０（ｂ）に示すように、番号１７の小片が切り出せず、２６枚の小片しか切り出すことができない。このように、本実施の形態のように、円弧の部分を備えることで、切り出せる小片の数を増加させることが可能となる。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、同じ水晶片を４５°ずつ回転させて組み合わせることが容易に可能となっている。また、本実施の形態によれば、インナーキャリアなどを用いることなく、一般的な手法で水晶片の研磨が行える。また、本実施の形態では、水晶片の分離方向の回転状態が目視で容易に確認できる。
【００５５】
なお、上述では、水晶を例にして説明したが、本発明の適用範囲はこれに限るものではなく、ニオブ酸リチウムなど、複屈折を有する他の結晶であっても同様の作用効果を奏するものである。また、本発明は、２枚の複屈折板を組み合わせて作製する光学ローパスフィルタや、４枚以上の複屈折板を組み合わせて作製する光学ローパスフィルタに適用しても良いことは、いうまでもない。また、分離方向は、上述した実施の形態の方向に限るものではなく、どの方向であってもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、５つのオリフラを備えてこれらオリフラの間の外周部に曲線部を備えるように複屈折板を構成したので、複屈折板を円形の枠内に配置しても、これが回転自在な状態となっている。従って、本複屈折板は、一般的な研磨装置により研磨することが可能となっている。また、本発明では、上述した５つのオリフラを、互いに１３５°の角度に配置された状態と９０°の角度に配置された状態のオリフラから構成したので、目視で区別可能に各々を例えば４５°と所定角度回転させて複数の複屈折板を組み合わせて光学ローパスフィルタを形成することが非常に容易となっている。
このように、本発明によれば、一般的な方法で研磨をし、目視で区別可能に例えば４５°と各々所定角度回転させて複数の複屈折板を組み合わせて光学ローパスフィルタを形成できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における光学ローパスフィルタを構成する各水晶片の構成例を示す平面図である。
【図２】図１の水晶片の作成方法を説明するための工程図である。
【図３】水晶片の回転状態を説明するための平面図である。
【図４】０°板と１３５°（４５°）板と９０°板とを組み合わせた光学ローパスフィルタの構成を説明する平面図である。
【図５】３枚の水晶片の貼り合わせに用いる治具の構成を示す平面図である。
【図６】０°板と４５°板と９０°板とを組み合わせた光学ローパスフィルタの構成を説明する平面図である。
【図７】１３５°（４５°）板と９０°板と４５°板を組み合わせた光学ローパスフィルタの構成を説明する平面図である。
【図８】１３５°（４５°）板と０°板と４５°板を組み合わせた光学ローパスフィルタの構成を説明する平面図である。
【図９】４点分離を実現する光学ローパスフィルタの組み合わせを説明する平面図である。
【図１０】水晶片が貼り合わされた状態より小片に切り出す状態を説明するための平面図である。
【図１１】水晶母材１１０１より水晶板１１０２を切り出す状態を説明する概略的な断面図である。
【図１２】水晶板より水晶片を切り出す概略的な平面図である。
【図１３】８角形の水晶片を示す平面図である。
【図１４】一般的な両面研磨機の一部構成を示す平面図と断面図である。
【図１５】８角形の水晶片を研磨するときの用いるインナーキャリアの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１００…水晶片、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５…オリエンテーションフラット。
Claims (4)
- 光学ローパスフィルタとなる円板状の複屈折板であって、
前記複屈折板は、
第１オリエンテーションフラットと、
この第１オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成された第２オリエンテーションフラットと、
前記第２オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成された第３オリエンテーションフラットと、
前記第３オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成され、かつ前記第２オリエンテーションフラットに対向する位置に配置された第４オリエンテーションフラットと、
前記第１オリエンテーションフラットと９０°異なり、かつ前記第４オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成され、前記複屈折板の外周上で前記第１オリエンテーションフラットと前記第４オリエンテーションフラットとの間に配置された第５オリエンテーションフラットと
を備え、
前記第１〜第５のオリエンテーションフラットは、各々同一の長さに形成され、
前記第１オリエンテーションフラットと前記第５オリエンテーションフラット、前記第２オリエンテーションフラットと前記第３オリエンテーションフラット及び前記第３オリエンテーションフラットと前記第４オリエンテーションフラットは、各々前記複屈折板の外周を構成する円弧を介して配置されたものである
ことを特徴とする複屈折板。 - 請求項１記載の複屈折板において、
前記第１オリエンテーションフラットと前記第２オリエンテーションフラットは、前記複屈折板の外周を構成する円弧を介して配置されたものである
ことを特徴とする複屈折板。 - 請求項１または２記載の複屈折板において、
外周の所定の箇所に形成されたノッチを備えた
ことを特徴とする複屈折板。 - 複数の複屈折板を重ねて構成した光学ローパスフィルタの製造方法において、
第１オリエンテーションフラットと、
この第１オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成された第２オリエンテーションフラットと、
前記第２オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成された第３オリエンテーションフラットと、
前記第３オリエンテーションフラットと９０°異なる角度に形成され、かつ前記第２オリエンテーションフラットに対向する位置に配置された第４オリエンテーションフラットと、
前記第１オリエンテーションフラットと９０°異なり、かつ前記第４オリエンテーションフラットと１３５°異なる角度に形成され、前記複屈折板の外周上で前記第１オリエンテーションフラットと前記第４オリエンテーションフラットとの間に配置された第５オリエンテーションフラットと
を備え、
前記第１〜第５のオリエンテーションフラットが、各々同一の長さに形成され、前記第１オリエンテーションフラットと前記第５オリエンテーションフラット、前記第２オリエンテーションフラットと前記第３オリエンテーションフラット及び前記第３オリエンテーションフラットと前記第４オリエンテーションフラットが、各々外周を構成する円弧を介して配置され状態に形成された複数の複屈折板を用意する工程と、
複数の前記複屈折板を、前記第１〜第５のオリフラのいずれか３つを一致させて各々異なる回転状態で重ねる工程と
を少なくとも備えたことを特徴とする光学ローパスフィルタの製造方法。
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| JP2002285853A JP2004125857A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 複屈折板および光学ローパスフィルタの製造方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015141363A1 (ja) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | 株式会社大真空 | 光学ローパスフィルタ及び光学ローパスフィルタを備える撮像装置 |
| JP2019035946A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-03-07 | キヤノン株式会社 | 光学ローパスフィルタおよび撮像装置 |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002285853A patent/JP2004125857A/ja active Pending
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