JP2006114080A - 波長板 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応する光ピックアップに必要な波長帯域である４００ｎｍ〜７８０ｎｍの広帯域に渡って１／４波長板として機能する波長板を提供する。
【解決手段】波長板４は、第一の波長板５と、第二の波長板６と、第三の波長板７とを所定の面内方位角で積層したものであり、波長板の基板材料として、第一の波長板５と第二の波長板６とは水晶を使用し、第三の波長板７はニオブ酸リチウムを使用している。波長板４の各パラメータは、第一の波長板５の位相差Γ１＝１８０ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）、面内方位角θ１＝１１．５ｄｅｇ、第二の波長板６ 位相差Γ２＝１９５ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）、面内方位角θ２＝５６．１ｄｅｇ、第三の波長板７の位相差Γ３＝１０３ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）、面内方位角θ３＝−４５．０ｄｅｇとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は波長板に関し、特にＣＤやＤＶＤ等の光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応した光ピックアップに用いられる波長板に関するものである。

ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクに対する情報の記録や再生を行う際は、光ピックアップが使用され、該光ピックアップには、光ディスクに照射するレーザ光を円偏光とするために１／４波長板が用いられる。
１／４波長板は、複屈折性を有する材料を用いた位相変調を行う光学素子であり、入射する直線偏光の光線を円偏光の光線に変換するという機能を有する。一方、周知のように波長板に入射した光と出射した光との位相差は波長の関数であるため、ある特定の波長の光に対して１／４波長板として機能するものであっても、入射光の波長がそれと異なる場合は、位相差が変化するという波長依存性を有しているので、位相差を１／４波長に維持できない。

そこで、特開平１０−６８８１６号公報により広帯域な１／４波長板が提案されている。
図１１に、特開平１０−６８８１６号公報により開示された従来の広帯域１／４波長板の外観構造例を示し、（ａ）は正面図（透過面）を示し、（ｂ）は側面図を示す。この広帯域１／４波長板は、二枚の波長板を積層して構成するもので、１／４波長板と１／２波長板とを所定の角度で貼り合わせ、所望の１／４波長板としての性能を得ている。図１１に示す如く広帯域１／４波長板１は、第一の波長板２と第二の波長板３とを、第一の波長板２の光学軸方位角（以降、面内方位角と称す）θ１を１５ｄｅｇに、第二の波長板３の面内方位角θ２を７５ｄｅｇとして積層したものである。

そこで、以下に、特開平１０−６８８１６号公報により開示された従来の広帯域１／４波長板の設計方法について説明する。
第一の波長板２の位相差を１８０ｄｅｇ、面内方位角をθ１、第二の波長板３の位相差を９０ｄｅｇ、面内方位角をθ２とし、図１２に示したポアンカレ球を用いて説明する。
図１２は、従来の１／４波長板のポアンカレ球を示す。図１２において、入射光がポアンカレ球の赤道の所定の位置Ｐ０に入射されると、この入射光が、第一の波長板２により変調されてＰ１に到達し、更に第二の波長板３により変調されてポアンカレ球の極Ｐ２に到達すれば１／４波長板１を出射する光線は円偏光となる。ここで、Ｐ２がポアンカレ球の極であるためには、θ１及びθ２が次の関係式を満足することが望ましい。
θ２＝２θ１＋４５ ・・・・（１）

入射光の波長がλ１〜λ２間で変化すると、第一の波長板２及び第二の波長板３の位相差が夫々１８０ｄｅｇ及び９０ｄｅｇより変化する。第一の波長板２に於ける変化量をΔΓ１、第二の波長板３における変化量をΔΓ２とする。ここで、入射光が第一の波長板２により変調されて到達する位置であるポアンカレ球上のＰ１が、入射光の波長が変化することにより波長板の位相量が変化し、Ｐ１’にずれたとすると、前記変化量ΔΓ１及びΔΓ２がポアンカレ球上のＰ１とＰ１’を結ぶ球面上の同一の線分となる条件であれば、Ｐ２は常にポアンカレ球の極に到達することが出来る。

そこで、近似的にＰ１とＰ１’を直線で結び、余弦定理を用いてΔΓ１、ΔΓ２、θ１の関係を表すと、
ｃｏｓΔΓ２＝１−２（１−２ｃｏｓ２θ１）（１−ｃｏｓΔΓ１） ・・・・（２）
となる。第一の波長板２と第二の波長板３とが同じ波長分散の材料とすれば、各々の位相差が１８０ｄｅｇ及び９０ｄｅｇであることから、ΔΓ１及びΔΓ２は、
ΔΓ１＝２ΔΓ２ ・・・・（３）
の関係を満足する。これを（１）式、（２）式に代入すると、θ１とθ２は下記値を得る。
θ１≒１５ｄｅｇ、θ２≒７５ｄｅｇ

以上の結果より１／４波長板１を広帯域１／４波長板として機能させるためには、下記の条件が必須である。
第一の波長板２ 位相差 １８０ｄｅｇ
面内方位角 １５ｄｅｇ
第二の波長板３ 位相差 ９０ｄｅｇ
面内方位角 ７５ｄｅｇ
但し、上記条件は近似を含むため、ミューラ行列、ジョーンズ行列等を用い実際に使用する上で最適な特性となるようにシミュレーションを行い、最適化を行う。

図１３は、従来の広帯域１／４波長板の楕円率特性例を示す。図１３は、所定の波長範囲で最も楕円率が１に近づくよう最適化して、その結果をグラフに示したものであり、特性例１は、波長６００〜８５０ｎｍの範囲で最適化した例を示し、特性例２は、波長４００〜５００ｎｍの範囲で最適化した例を示し、夫々所定の波長範囲で１／４波長板として機能していることが判る。
特開平１０−６８８１６号公報 特開２００３−２４８１９８号公報

波長板の光学材料は一般的に波長が短くなる程、屈折率の波長に対する変化が大きくなるという特性を有しており、波長が短いほど１／４波長板として機能する波長範囲が狭くなる。一方、近年、従来のＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに加えて更に大容量化されたブルーレーザディスクと呼ばれる光ディスクが実用化されつつあり、光ピックアップにおいても、ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応することが要求されている。ブルーレーザディスクは、波長が４００ｎｍ近辺のレーザ光を使用しており、従来から使用されている６５０ｎｍ、或いは７８０ｎｍのレーザ光を使用した光ピックアップと互換性を持たせるためには、１／４波長板として必要な波長帯域は、４００ｎｍ〜７８０ｎｍの広帯域となる。図１３に示した特性例においても判るように、従来の広帯域波長板は、波長４００〜５５０ｎｍの波長範囲を最適化出来ても、５５０〜７８０ｎｍの波長範囲まで最適化することは困難である。

本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであって、ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応する光ピックアップに必要な波長帯域である４００ｎｍ〜７８０ｎｍの広帯域に渡って１／４波長板として機能する波長板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係わる波長板は、以下の構成をとる。
請求項１に記載の波長板は、第一の波長板と第二の波長板と第三の波長板とを順に結晶光学軸の面内方位角を所定の角度に設定した上で積層して構成する波長板において、前記第一の波長板に入射する入射偏光のポアンカレ球上の入射位置をＰ０、前記第一の波長板において変調された光のポアンカレ球上の位置をＰ１、前記第二の波長板において変調された光のポアンカレ球上の位置をＰ２とした際に、４００〜７８０ｎｍのある波長における前記Ｐ０、Ｐ１、及びＰ２の三つの位置により囲まれる三角形と、４００〜７８０ｎｍの他の波長におけるＰ０、Ｐ１、及びＰ２の三つの位置により囲まれる三角形とが互いに相似であり、常に第三の波長板において変調された光のポアンカレ球上の位置Ｐ３が、ポアンカレ球の北極の座標、又は、南極の座標に到達するよう構成する。

請求項２に記載の波長板は、請求項１に記載の波長板において、前記第一の波長板の位相差をΓ１、面内方位角をθ１、前記第二の波長板の位相差をΓ２、面内方位角をθ２、及び、前記第三の波長板の位相差をΓ３、面内方位角をθ３とした際に、各パラメータが、
位相差Γ１＝１８０ｄｅｇ、面内方位角θ１＝１１．５ｄｅｇ、
位相差Γ２＝１９５ｄｅｇ、面内方位角θ２＝５６．１ｄｅｇ、
位相差Γ３＝１０３ｄｅｇ、面内方位角θ３＝−４５．０ｄｅｇ
となるよう構成する。

請求項３に記載の広帯域位相補償波長板は、請求項１又は２に記載の波長板において、前記第一の波長板と前記第二の波長板の基板材料を水晶とし、前記第三の波長板の基板材料を二オブ酸リチウムとして構成する。

請求項１乃至３の発明は、広帯域位相補償波長板を所定の位相差と面内方位角を有する３枚の波長板を積層して構成し、第一の波長板と第二の波長板の基板材料を水晶とし、第三の波長板の基板材料を二オブ酸リチウムを使用することにより、４００〜７８０ｎｍの広帯域な波長範囲において１／４波長板として機能するようにしたものであり、ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応する光ピックアップに必要な波長帯域において必要な光学特性を有し、光ピックアップを構成する上で大きな効果を発揮する。

以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明による波長板は、ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応する光ピックアップに必要な波長帯域である４００ｎｍ〜７８０ｎｍの広帯域に渡って１／４波長板として機能するように、所定の位相差と面内方位角を有する３枚の波長板を積層したものである。

図１に、本発明に係わる波長板の実施例を示す外観構造図を示し、（ａ）は正面図（透過面）を示し、（ｂ）は側面図を示す。波長板４は、第一の波長板５と、第二の波長板６と、第三の波長板７とを所定の面内方位角で積層したものであり、後述する設計方法により波長板４が、４００〜７８０ｎｍの広帯域な波長範囲において、１／４波長板として機能するよう各パラメータを下記のように設定したものである。又、各波長板の光学軸は、図１（ｂ）に示す如く光線の入射面に対して平行である。又、後述するように波長板の基板材料は、第一の波長板５と第二の波長板６とは、水晶を使用し、第三の波長板７は、ニオブ酸リチウムを使用している。

第一の波長板５ 位相差Γ１ １８０ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）
面内方位角θ１ １１．５ｄｅｇ
第二の波長板６ 位相差Γ２ １９５ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）
面内方位角θ２ ５６．１ｄｅｇ
第三の波長板７ 位相差Γ３ １０３ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）
面内方位角θ３ −４５．０ｄｅｇ

次に、本発明に係わる波長板の設計方法について、ポアンカレ球を用いて説明する。
図２は、本発明に係わる波長板のポアンカレ球を示す図である。図２（ａ）は、Ｓ３軸（北極側）より見た図を示し、図２（ｂ）から（ｄ）は、夫々第一の波長板５の光学軸Ｒ１、第二の波長板６の光学軸Ｒ２、及び第三の波長板７の光学軸Ｒ３の各方向に三角法により図２（ａ）を展開したものである。
図２において、赤道上の座標（１、０、０）をＰ０としてこの座標に入射偏光が入射されたものとし、第一の波長板５において変調された位置をＰ１、第二の波長板６において変調された位置をＰ２、更に第三の波長板７において変調された位置をＰ３とする。

この時、Ｐ３が北極の座標である（０、０、１）、又は、南極の座標である（０、０、−１）に到達するように第一の波長板５、第二の波長板６、及び第三の波長板７のパラメータを設定すれば、三枚の波長板を透過した光線は円偏光となる。

又、波長板が４００〜７８０ｎｍの広帯域な波長範囲において、１／４波長板として機能するためには、入射光の波長が変化することで第一の波長板５、第二の波長板６、及び第三の波長板７の夫々の位相差Γ１、Γ２、及びΓ３が変化しても、第三の波長板７において変調された位置であるＰ３が前記北極、南極の座標である（０、０、１）、又は、（０、０、−１）に到達するようにすればよい。

このためには、第一の波長板５、第二の波長板６、及び第三の波長板７の夫々のパラメータを最適なものに設定し、４００〜７８０ｎｍのある波長における前記入射偏光の入射位置Ｐ０、第一の波長板５において変調された位置Ｐ１、及び第二の波長板６において変調された位置Ｐ２の三つの位置により囲まれる三角形と、４００〜７８０ｎｍの他の波長におけるＰ０、Ｐ１、Ｐ２により囲まれる三角形とが互いに相似の関係になるようにすれば、常に第三の波長板７において変調された位置Ｐ３が、北極の座標である（０、０、１）、又は、南極の座標である（０、０、−１）に到達することが出来る。

そこで、以降数式を用いて本発明に係わる波長板の設計方法について説明する。
ポアンカレ球の半径を１とすると、前記三角形の一辺であるＰ０―Ｐ１（以降Ｌ１と称す）は、各波長板のパラメータを用いて下式で表すことが出来る。
Ｌ１＝ｓｉｎ２θ１・（１−ｃｏｓΓ１） ・・・・（４）

一方、前記三角形の一辺であるＰ１―Ｐ２（以降Ｌ２と称す）は、各波長板のパラメータを用いて下式で表すことが出来る。
Ｌ２＝ｃｏｓ２θ２・{ｃｏｓ（ｃｏｓα−ｃｏｓ（Γ２−α））} ・・・・（５）
但し、α＝ｓｉｎ^−１（ｓｉｎ２θ１・ｓｉｎΓ１）／ｃｏｓ２θ２ ・・・・（６）

又、前記三角形の辺Ｌ１とＬ２のなす角度をｂとすると、ｂは、下式で表すことが出来る。
∠ｂ＝１８０−２θ１＋２θ２ ・・・・（７）
ここで余弦定理を用いると、前記三角形の一辺であるＰ２―Ｐ０（以降Ｌ３と称す）は、下式で表すことが出来る。
Ｌ３^２＝Ｌ１^２＋Ｌ２^２−Ｌ１・Ｌ２・ｃｏｓ２ｂ ・・・・（８）

そこで、式（４）、（５）、（６）、（７）を式（８）に代入してＬ３を求めると、下式で表すことが出来る。
Ｌ３^２＝ｓｉｎ^２２θ１・（１−ｃｏｓΓ１）^２
＋ｃｏｓ^２２θ２・{ｃｏｓα−ｃｏｓ（Γ２＋α）}^２
＋２ｓｉｎ２θ１・（１−ｃｏｓΓ１）
・ｃｏｓ２θ２・{ｃｏｓα−ｃｏｓ（Γ２＋α）}・ｃｏｓ（２θ１−２θ２） ・・・・（９）

一方、前記三角形の一辺であるＬ３は、第三の波長板７のパラメータであるΓ３を用いて表すことが出来、これをＬ３’とすると下式で表すことが出来る。
Ｌ３’＝１＋ｓｉｎΓ３ ・・・・（１０）

以上の結果より、第一の波長板５と第二の波長板６のパラメータから得られる式（９）で表されるＬ３と、第三の波長板７のパラメータから得られる式（１０）で表されるＬ３’が等しければ、辺Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３で囲まれた三角形は、４００〜７８０ｎｍの広帯域な波長範囲において相似の関係となる。

ここで、
Ｌ＝Ｌ３−Ｌ３’ ・・・・（１１）
とし、Ｌ≒０となるように第一の波長板５、第二の波長板６、及び第三の波長板７のパラメータを夫々設定すれば、第一の波長板５と第二の波長板６における波長による位相差変化を、第三の波長板７における波長による位相差変化により相殺することが出来、常に第三の波長板７において変調された位置であるＰ３が、前記北極の座標である（０、０、１）に到達することが可能となる。従って、本発明に係わる波長板は、４００〜７８０ｎｍの広帯域な波長範囲において、１／４波長板として機能し、入射する光線を円偏光に変換する。

次に、上述したような設計方法を用い、パラメータを変化させてシミュレーションを行い、それらの結果をグラフによりまとめた。
そこで、第１の設計例として、光線の波長が４００ｎｍ近辺でＬ≒０となるように各波長板のパラメータを設定した。
図３は、本発明に係わる波長板の第1の設計例において、前述した三角形の一辺であるＬ３及びＬ３’とＬの波長特性を示すグラフである。その時の各波長板のパラメータは以下の通りである。

第一の波長板９ 位相差Γ１ ２２０ｄｅｇ（λ＝４０５ｎｍ）
面内方位角θ１ −１３ｄｅｇ
第二の波長板１０ 位相差Γ２ ２１０ｄｅｇ（λ＝４０５ｎｍ）
面内方位角θ２ −５３ｄｅｇ
第三の波長板１１ 位相差Γ３ １００ｄｅｇ（λ＝４０５ｎｍ）
面内方位角θ３ ４５ｄｅｇ

図４に、本発明に係わる波長板の第１の設計例を示す外観構造図を示し、（ａ）は正面図（透過面）を示し、（ｂ）は側面図を示す。波長板８は、第一の波長板９と、第二の波長板１０と、第三の波長板１１とを所定の面内方位角で積層したものである。

図５は、本発明に係わる波長板において、第１の設計例によりパラメータを設定した際の楕円率の波長特性を示すグラフである。図５においては、特性を比較するため従来の広帯域１／４波長板の楕円率を示した特性例１、及び特性例２についても記載した。
グラフに示した第１の設計例による楕円率の波長特性は、おおよそ３５０ｎｍ程度の帯域を有しており、従来の広帯域１／４波長板の波長特性が、２００ｎｍ程度の帯域を有していたことを考えると、かなり広い帯域で１／４波長板として機能していることがわかるが、ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応する光ピックアップに必要な波長帯域である４００ｎｍ〜７８０ｎｍの広帯域に渡って１／４波長板として機能するには至っていない。

そこで次に、第２の設計例として、第１の設計例より更に高波長帯において広帯域波長板として機能させた場合について検討し、光線の波長が６５０ｎｍ近辺でＬ≒０となるように各波長板のパラメータを設定した。
図６は、本発明に係わる波長板の第２の設計例において、前述した三角形の一辺であるＬ３及びＬ３’とＬの波長特性を示すグラフである。その時の各波長板のパラメータは以下の通りである。

第一の波長板１３ 位相差Γ１ １８０ｄｅｇ（λ＝６５０ｎｍ）
面内方位角θ１ −１３ｄｅｇ
第二の波長板１４ 位相差Γ２ １８０ｄｅｇ（λ＝６５０ｎｍ）
面内方位角θ２ −５３ｄｅｇ
第三の波長板１５ 位相差Γ３ ９０ｄｅｇ（λ＝６５０ｎｍ）
面内方位角θ３ ４５ｄｅｇ

図７に、本発明に係わる波長板の第２の設計例を示す外観構造図を示し、（ａ）は正面図（透過面）を示し、（ｂ）は側面図を示す。波長板１２は、第一の波長板１３と、第二の波長板１４と、第三の波長板１５とを所定の面内方位角で積層したものである。

図８は、本発明に係わる波長板において、第２の設計例によりパラメータを設定した際の楕円率の波長特性を示すグラフである。図８においては、特性を比較するため従来の広帯域１／４波長板の楕円率を示した特性例１、及び特性例２についても記載した。
グラフに示した第２の設計例の楕円率の波長特性は、前述した第１の設計例と同様に、おおよそ３５０ｎｍ程度の帯域を有しており、従来の波長板の波長特性が、２００ｎｍ程度の帯域を有していたことを考えると、かなり広い帯域で１／４波長板として機能していることがわかるが、ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応する光ピックアップに必要な波長帯域である４００ｎｍ〜７８０ｎｍの広帯域に渡って１／４波長板として機能するには至っていない。

一方、上述したような第１の設計例や第２の設計例は、第一の波長板、第二の波長板、及び第三の波長板の基板材料として、夫々に水晶を用いて広帯域の積層波長板を構成していたが、本願出願者は、更なる広帯域化を図るため、波長板の基板材料として使用する複屈折性材料を水晶に限定することなしに、他の様々な材料を用いた場合について検討した。

図９は、主だった複屈折性を持つ材料の複屈折性の波長分散を示すグラフである。図９からは、水晶、ＢＢＯ、方解石の複屈折波長分散が小さく、ニオブ酸リチウム、ＹＶＯ４の複屈折波長分散が大きいことがわかる。そこで、本願発明者は、第一の波長板、第二の波長板、及び第三の波長板の基板材料として、上記複屈折性を持つ材料を組み合わせて使用した場合について夫々シミュレーションを行い、広い帯域で前記式（１１）がＬ≒０となるような検討を加えた。

そのシミュレーションの結果、本願発明者は、第一の波長板、第二の波長板の基板材料として複屈折波長分散の小さな水晶を用い、第三の波長板の基板材料として複屈折波長分散の大きな二オブ酸リチウムを用いた際に、積層波長板として所望の広帯域を有することを見出した。本第３の設計例は、前述した実施例について説明するものであって、この時、シミュレーションの結果求めた第一の波長板、第二の波長板、及び第三の波長板のパラメータは前述したように下記の通りとなる。

第一の波長板５ 位相差Γ１ １８０ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）
面内方位角θ１ １１．５ｄｅｇ
第二の波長板６ 位相差Γ２ １９５ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）
面内方位角θ２ ５６．１ｄｅｇ
第三の波長板７ 位相差Γ３ １０３ｄｅｇ（λ＝６００ｎｍ）
面内方位角θ３ −４５．０ｄｅｇ

図１０は、本発明に係わる波長板において、所望の帯域を有する第３の設計例によりパラメータを設定した波長板の楕円率の波長特性を示すグラフである。尚、図１０は、特性の比較をするため、第１の設計例、及び第２の設計例の楕円率についても記載した。図１０に示す如く、本第３の設計例においては、波長板の特性が４８０ｎｍ程度の帯域を有し、４００〜７８０ｎｍの広帯域で楕円率が０．８以上となっており、所望の１／４波長板としての波長板特性を満足した。

以上説明したように本発明においては、積層波長板を構成する三枚の波長板の基板材料を、第一の波長板、及び第二の波長板は水晶、第三の波長板は二オブ酸リチウムとすることにより、ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクの他、ブルーレーザディスクにも対応する光ピックアップに必要な波長帯域である４００ｎｍ〜７８０ｎｍの広帯域に渡って、１／４波長板として機能する広帯域波長板を提供することが可能となった。

本発明に係わる波長板の実施例を示す外観構造図を示す。 本発明に係わる波長板のポアンカレ球を示す図である。 本発明に係わる波長板の第1の設計例において、前述した三角形の一辺であるＬ３及びＬ３’とＬの波長特性を示すグラフである。 本発明に係わる波長板の第１の設計例を示す外観構造図を示す。 本発明に係わる波長板において、第１の設計例によりパラメータを設定した際の楕円率の波長特性を示すグラフである。 本発明に係わる波長板の第２の設計例において、前述した三角形の一辺であるＬ３及びＬ３’とＬの波長特性を示すグラフである。 本発明に係わる波長板の第２の設計例を示す外観構造図を示す。 本発明に係わる波長板において、第２の設計例によりパラメータを設定した際の楕円率の波長特性を示すグラフである。 主だった複屈折性を持つ材料の複屈折性の波長分散を示すグラフである。 本発明に係わる波長板において、所望の帯域を有する第３の設計例によりパラメータを設定した波長板の楕円率の波長特性を示すグラフである。 特開平１０−６８８１６号公報により開示された従来の広帯域１／４波長板の外観構造例を示す。 従来の１／４波長板のポアンカレ球を示す。 従来の広帯域１／４波長板の楕円率特性例を示す。

符号の説明

１・・広帯域１／４波長板、 ２・・第一の波長板、
３・・第二の波長板、 ４・・波長板、
５・・第一の波長板、 ６・・第二の波長板、
７・・第三の波長板、 ８・・波長板、
９・・第一の波長板、 １０・・第二の波長板、
１１・・第三の波長板、 １２・・波長板、
１３・・第一の波長板、 １４・・第二の波長板、
１５・・第三の波長板

Claims (3)

1. 第一の波長板と第二の波長板と第三の波長板とを順に結晶光学軸の面内方位角を所定の角度に設定した上で積層して構成する波長板において、
   前記第一の波長板に入射する入射偏光のポアンカレ球上の入射位置をＰ０、前記第一の波長板において変調された光のポアンカレ球上の位置をＰ１、前記第二の波長板において変調された光のポアンカレ球上の位置をＰ２とした際に、４００〜７８０ｎｍのある波長における前記Ｐ０、Ｐ１、及びＰ２の三つの位置により囲まれる三角形と、４００〜７８０ｎｍの他の波長におけるＰ０、Ｐ１、及びＰ２の三つの位置により囲まれる三角形とが互いに相似であり、常に第三の波長板において変調された光のポアンカレ球上の位置Ｐ３が、ポアンカレ球の北極の座標、又は、南極の座標に到達するよう構成したことを特徴とする波長板。
2. 前記第一の波長板の位相差をΓ１、面内方位角をθ１、前記第二の波長板の位相差をΓ２、面内方位角をθ２、及び、前記第三の波長板の位相差をΓ３、面内方位角をθ３とした際に、各パラメータが、
   位相差Γ１＝１８０ｄｅｇ、面内方位角θ１＝１１．５ｄｅｇ、
   位相差Γ２＝１９５ｄｅｇ、面内方位角θ２＝５６．１ｄｅｇ、
   位相差Γ３＝１０３ｄｅｇ、面内方位角θ３＝−４５．０ｄｅｇ
   となるよう構成したことを特徴とする請求項１に記載の波長板。
3. 前記第一の波長板と前記第二の波長板の基板材料を水晶とし、前記第三の波長板の基板材料を二オブ酸リチウムとしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の波長板。
   

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