JP2006242972A - Birefringent wavelength body, projection device provided with the same, pickup, and manufacturing method of birefringent wavelength body - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a birefringent wavelength body having high durability and high reliability. <P>SOLUTION: The birefringent wavelength body 1 comprises a main material 2 principally comprising glass and a plurality of light transparent sub-materials 3 which are dispersedly incorporated into the main material 2. The sub-materials 3 are formed in an elongated shape and are oriented such that the longitudinal directions are directed substantially in the same direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複屈折波長体、それを備えた投影装置、ピックアップ、及び複屈折波長体の製造方法に関する。   The present invention relates to a birefringent wave body, a projection apparatus including the birefringent wave body, a pickup, and a method for manufacturing the birefringent wave body.

現在実用化されている複屈折波長板として、樹脂フィルムを延伸加工することにより長方向と短方向とで屈折率の異なる(複屈折を有する)高分子結合鎖を特定方向に配向させた構造の樹脂製複屈折波長フィルムが挙げられる。樹脂製複屈折波長フィルムでは、微小な高分子結合鎖が所定方向に配向されているため、フィルム全体として巨視的に、高分子結合鎖の配向方向とその配向方向に直交する方向とで屈折率が異なる。このため、樹脂製複屈折波長フィルムは複屈折波長板として機能する。   As a birefringent wave plate that is currently in practical use, it has a structure in which polymer bond chains with different refractive indices (having birefringence) are oriented in a specific direction by stretching a resin film. A resin birefringent wavelength film may be mentioned. In the birefringent wavelength film made of resin, since the minute polymer bond chains are oriented in a predetermined direction, the refractive index in the macroscopic direction of the polymer bond chain and the direction perpendicular to the orientation direction is macroscopically as a whole film. Is different. For this reason, the resin birefringent wavelength film functions as a birefringent wavelength plate.

一方、例えば特許文献1には、ガラス製の複屈折波長板が開示されている。特許文献2に記載された複屈折波長板は、大きい複屈折率を示す伸張したガラスから形成されており、高アスペクト比を有すると共に同軸方向にそろって配列された銀ハロゲン化物粒子がガラスマトリクス中に分散されたものである。   On the other hand, for example, Patent Document 1 discloses a birefringent wave plate made of glass. The birefringent wave plate described in Patent Document 2 is formed of stretched glass exhibiting a large birefringence, and silver halide particles having a high aspect ratio and aligned in the same direction are coaxially arranged in the glass matrix. Are distributed.

また複屈折波長板とは異なるものであるが、特許文献2には、複屈折性針状結晶を樹脂に添加することで、通常の樹脂を成形した場合に生ずる複屈折を相殺させて樹脂成形品の複屈折を低減させる技術が開示されている。その中には複屈折を制御することも記載されている。
特開平5−188221号公報 特開2004−109355号公報
Although different from the birefringent wave plate, Patent Document 2 discloses that resin molding is performed by adding birefringent needle-like crystals to the resin so as to offset the birefringence that occurs when ordinary resins are molded. Techniques for reducing the birefringence of articles are disclosed. It also describes controlling birefringence.
JP-A-5-188221 JP 2004-109355 A

樹脂製の複屈折波長板は、高温環境、強い光線(特に青色、紫色、紫外の光線)が入射するような環境、又は高温且つ強い光線が入射する環境においては、寿命が短いという問題がある。これは、複屈折波長板の材料である樹脂が熱や光により劣化、損傷してしまうためであり、具体的には変色、透過率低下、複屈折値の変動といった不具合が生じてしまうためである。   The birefringent wave plate made of resin has a problem that its life is short in a high-temperature environment, an environment where a strong light beam (in particular, blue, purple, or ultraviolet light) is incident, or an environment where a high-temperature and strong light beam is incident. . This is because the resin that is the material of the birefringent wavelength plate is deteriorated or damaged by heat or light, and specifically, problems such as discoloration, a decrease in transmittance, and fluctuations in the birefringence value occur. is there.

樹脂製の複屈折波長板は比較的熱膨張係数が大きく、また比較的機械的強度が小さい。このため、複屈折波長板を光学機器に実装する際に、複屈折波長板に歪みが生じやすいという問題、複屈折波長板を備えた光学機器を長期間使用した際に複屈折波長板自体や周辺物の変形歪みが生じやすいいという問題がある。また、樹脂は比較的光弾性定数が大きいため、樹脂製の複屈折波長板に歪みが生じた場合、光弾性効果により複屈折波長板の複屈折値が大きく変化するという問題もある。   A resin birefringent wave plate has a relatively large coefficient of thermal expansion and a relatively low mechanical strength. For this reason, when mounting a birefringent wave plate on an optical device, the birefringent wave plate is likely to be distorted. When an optical device equipped with a birefringent wave plate is used for a long time, the birefringent wave plate itself or There is a problem that deformation of peripheral objects tends to occur. In addition, since the resin has a relatively large photoelastic constant, there is also a problem that when the resin-made birefringent wave plate is distorted, the birefringence value of the birefringent wave plate greatly changes due to the photoelastic effect.

樹脂製の複屈折波長板は0.05〜0.3mm程度の薄いものであることが多く、柔軟で曲がりやすく、光学機器実装時の取り扱いが難しいという問題、及び傷つきやすいという問題がある。取り扱い性や耐擦傷性を向上させるために、樹脂製の複屈折波長板に高強度樹脂やガラスを貼り合わせて利用することもあり、構造の複雑化と製造工数の増加という問題もある。   Resin-made birefringent wavelength plates are often as thin as about 0.05 to 0.3 mm, and have a problem that they are flexible and easy to bend, are difficult to handle when mounted on optical devices, and are easily damaged. In order to improve the handleability and scratch resistance, a high-strength resin or glass is sometimes used by being bonded to a resin birefringent wavelength plate, and there is a problem that the structure is complicated and the number of manufacturing steps is increased.

一方、特許文献2に開示されたガラス製の複屈折波長板は、熱処理により高アスペクト比を有する(針状の)銀ハロゲン化物粒子を析出させることにより製造される。しかしながら、アニール工程により銀ハロゲン化物粒子を析出させる場合、銀ハロゲン化物粒子の粒径や粒子濃度を制御することが困難である。従って、複屈折値を制御することが困難であるという問題がある。また、ガラスマトリクス中に分散された銀ハロゲン化物粒子は光を透過させないため、特許文献2に開示された複屈折波長板では十分な光透過率を実現することが困難であるという問題がある。   On the other hand, the birefringent wave plate made of glass disclosed in Patent Document 2 is produced by precipitating silver halide particles having a high aspect ratio (needle-like) by heat treatment. However, when silver halide particles are precipitated by the annealing process, it is difficult to control the particle size and particle concentration of the silver halide particles. Therefore, there is a problem that it is difficult to control the birefringence value. Further, since silver halide particles dispersed in a glass matrix do not transmit light, the birefringent wavelength plate disclosed in Patent Document 2 has a problem that it is difficult to realize sufficient light transmittance.

本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い信頼性を有する複屈折波長体を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a birefringent wavelength body having high reliability.

本発明に係る複屈折波長体は、ガラスを主成分とする主材と、主材中に分散混入された光透過性の複数の副材とを含む。複数の副材のそれぞれは細長形状に形成されており、複数の副材のそれぞれはその長手方向が略同一の方向を向くように配向されている。尚、本発明において、光透過性とは、500nm〜700nmの波長域の光の透過率が50%以上であることをいう。より詳細には、被測定対象物(例えば副材)と実質的に同一の材料からなる層厚1mmの板材(両表面が鏡面研磨されたもの)に500nm〜700nmの波長域の光を入射させた場合、入射光の50%以上の光が出射する性質のことをいう。   The birefringent wavelength body according to the present invention includes a main material mainly composed of glass and a plurality of light-transmitting sub-materials dispersed and mixed in the main material. Each of the plurality of sub-materials is formed in an elongated shape, and each of the plurality of sub-materials is oriented so that the longitudinal direction thereof is directed in substantially the same direction. In addition, in this invention, light transmittance means that the transmittance | permeability of the light of the wavelength range of 500 nm-700 nm is 50% or more. More specifically, light having a wavelength range of 500 nm to 700 nm is incident on a plate material having a thickness of 1 mm (both surfaces mirror-polished) made of substantially the same material as an object to be measured (for example, a secondary material). In this case, it means that 50% or more of incident light is emitted.

本発明に係る複屈折波長体は、主材の主成分がガラスであり、実質的に有機物を含まない。このため、本発明に係る複屈折波長体は樹脂製の複屈折波長体よりも高い耐熱性と耐光性を有する。特に、副材を無機物により形成した場合に高い耐熱性が得られる。副材を無機物により構成した場合、樹脂製の複屈折波長体と比較して、副材の熱膨張率とガラスを主成分とする主材の熱膨張率との差が小さくなるためである。   In the birefringent wavelength body according to the present invention, the main component of the main material is glass, and substantially no organic matter is contained. For this reason, the birefringent wavelength body according to the present invention has higher heat resistance and light resistance than the resin-made birefringent wavelength body. In particular, when the auxiliary material is formed of an inorganic material, high heat resistance is obtained. This is because, when the secondary material is made of an inorganic material, the difference between the thermal expansion coefficient of the secondary material and the thermal expansion coefficient of the main material mainly composed of glass is smaller than that of the birefringent wavelength body made of resin.

ガラスは樹脂より硬く強いため、本発明に係る複屈折波長体は、擦傷しにくく、取り扱い性に優れている。従って、本発明に係る複屈折波長体は、保護基材も不要で簡素な構造を有する。また、ガラスは樹脂よりも比較的機械的強度が強く、光弾性定数も小さいため、本発明に係る複屈折波長体は、実装時の歪みや経時的に発生する歪みに対する複屈折値の変化量が従来の樹脂製複屈折波長体よりも比較的少ない。また、主材を樹脂とする場合と比較して、主材の主成分をガラスとすることにより、より均質な(脈理等のない)複屈折波長体を実現することができる。   Since glass is harder and stronger than resin, the birefringent wavelength body according to the present invention is hard to be scratched and has excellent handleability. Therefore, the birefringent wavelength body according to the present invention does not require a protective substrate and has a simple structure. In addition, since glass has relatively higher mechanical strength and smaller photoelastic constant than resin, the birefringent wavelength body according to the present invention has an amount of change in birefringence value with respect to distortion during mounting or distortion generated over time. Is relatively less than conventional resin birefringent wave bodies. Further, compared to the case where the main material is a resin, a more uniform (without striae) birefringent wavelength body can be realized by using glass as the main component of the main material.

本発明に係る複屈折波長体では、主材中に細長形状に形成された複数の副材(例えば、棒状の副材)が分散混入されており、複数の副材のそれぞれは略同一の方向に配向されている。このため、副材の配向方向とそれに直交する方向とで屈折率を異ならしめることができる。従って、本発明に係る複屈折波長体は複屈折を有する。より複屈折方向を明確にする観点から、長手方向の長さと短手方向の長さとの比(以下、「アスペクト比」とすることがある。)が1.5以上であることが好ましい。アスペクト比を1.5以上とすることで副材の配向性を向上することができるため、大きな複屈折率を実現することができるからである。   In the birefringent wavelength body according to the present invention, a plurality of sub-materials (for example, rod-shaped sub-materials) formed in an elongated shape are dispersed and mixed in the main material, and each of the plurality of sub-materials has substantially the same direction. Is oriented. For this reason, the refractive index can be made different between the orientation direction of the secondary material and the direction orthogonal thereto. Therefore, the birefringent wavelength body according to the present invention has birefringence. From the viewpoint of clarifying the birefringence direction, the ratio of the length in the longitudinal direction to the length in the short direction (hereinafter sometimes referred to as “aspect ratio”) is preferably 1.5 or more. This is because, when the aspect ratio is 1.5 or more, the orientation of the secondary material can be improved, so that a large birefringence can be realized.

本発明に係る複屈折波長体では、副材は光透過性を有する。このため、本発明に係る複屈折波長体は、副材が光透過性を有さない複屈折波長体と比較して、高い光透過性を有する。   In the birefringent wavelength body according to the present invention, the secondary material has optical transparency. For this reason, the birefringent wavelength body according to the present invention has higher light transmittance than a birefringent wavelength body in which the secondary material does not have light transmittance.

本発明に係る複屈折波長体では、複数の副材のそれぞれが複屈折を有していていもよい。複屈折を有する副材を用いることによって、複屈折波長体の有する複屈折をより大きくすることができる。   In the birefringent wavelength body according to the present invention, each of the plurality of sub-materials may have birefringence. By using the secondary material having birefringence, the birefringence of the birefringent wavelength body can be further increased.

本発明に係る複屈折波長体では、前記複数の副材のそれぞれの短手方向の長さが700nm以下であることが好ましい。この構成によれば、入射光が複屈折波長体の内部で乱反射等することを抑制することができる。従って、高い光透過率を有する複屈折波長体を実現することができる。   In the birefringent wavelength body according to the present invention, it is preferable that the length of each of the plurality of secondary materials in the short direction is 700 nm or less. According to this configuration, it is possible to suppress incident light from being irregularly reflected inside the birefringent wavelength body. Therefore, a birefringent wavelength body having high light transmittance can be realized.

本発明に係る複屈折波長体では、複数の副材が、アルカリ土類金属の炭酸塩(炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等)及び酸化チタンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の材料を主成分とする結晶を含んでいてもよい。詳細には、複数の副材のそれぞれは、種々のアルカリ土類金属の炭酸塩及び酸化チタンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の材料を主成分とする結晶であってもよい。また、主材中に、種々のアルカリ土類金属の炭酸塩及び酸化チタンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の材料を主成分とする結晶を含む複数種類の副材を分散混入させてもよい。アルカリ土類金属炭酸塩及び酸化チタンは大きな複屈折を有し、また比較的粒径の大きな棒状結晶を容易に得ることができる。このため、この構成によれば、大きな複屈折を有し、製造容易な複屈折波長体を実現することができる。また、この構成によれば、主材の熱膨張係数と副材の熱膨張係数との差を比較的小さくすることができる。このため、温度変化の激しい環境下においても、比較的高い耐久性を有する。   In the birefringent wave body according to the present invention, the plurality of secondary materials are one or more selected from the group consisting of alkaline earth metal carbonates (strontium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, etc.) and titanium oxide. Crystals containing as a main component may be included. Specifically, each of the plurality of secondary materials may be a crystal mainly composed of one or two or more materials selected from the group consisting of various alkaline earth metal carbonates and titanium oxides. . In addition, in the main material, a plurality of types of secondary materials including crystals mainly composed of one or more materials selected from the group consisting of carbonates of various alkaline earth metals and titanium oxide are dispersed and mixed. You may let them. Alkaline earth metal carbonates and titanium oxide have a large birefringence and can easily obtain rod-like crystals having a relatively large particle size. Therefore, according to this configuration, it is possible to realize a birefringent wavelength body that has large birefringence and is easy to manufacture. Moreover, according to this structure, the difference between the thermal expansion coefficient of the main material and the thermal expansion coefficient of the secondary material can be made relatively small. For this reason, it has a relatively high durability even in an environment where the temperature changes drastically.

本発明に係る複屈折波長体では、主材の屈折率と副材の屈折率との差が0.1以上であってもよい。この構成によれば、大きな複屈折を有する複屈折波長体を実現することができる。尚、本明細書において、副材の屈折率とは、副材の長手方向における屈折率と、副材の短手方向における屈折率とを平均した値をいう。   In the birefringent wavelength body according to the present invention, the difference between the refractive index of the main material and the refractive index of the secondary material may be 0.1 or more. According to this configuration, a birefringent wavelength body having a large birefringence can be realized. In addition, in this specification, the refractive index of a secondary material means the value which averaged the refractive index in the longitudinal direction of a secondary material, and the refractive index in the transversal direction of a secondary material.

本発明に係る複屈折波長体では、主材がリン酸塩を主成分とするものであってもよい。この構成によれば、主材の融点(M.P.)及びガラス転移温度(Tg)を低くすることができる。従って、製造容易な複屈折波長体を実現することができる。   In the birefringent wavelength body according to the present invention, the main material may be composed mainly of phosphate. According to this configuration, the melting point (MP) and glass transition temperature (Tg) of the main material can be lowered. Therefore, an easily manufactured birefringent wavelength body can be realized.

本発明に係る投影装置は、本発明に係る複屈折波長体を有している。上述のように本発明に係る複屈折波長体は耐熱性、耐光性等の耐久性に優れたものである。従って、本発明に係る複屈折波長体を有する本発明に係る投影装置もまた高い耐久性を有し、長い製品寿命を有する。また、本発明に係る投影装置は温度変化等に対して安定した性能を発揮することができる。   The projection apparatus according to the present invention includes the birefringent wavelength body according to the present invention. As described above, the birefringent wavelength body according to the present invention is excellent in durability such as heat resistance and light resistance. Therefore, the projection apparatus according to the present invention having the birefringent wavelength body according to the present invention is also highly durable and has a long product life. Further, the projection apparatus according to the present invention can exhibit stable performance against temperature changes and the like.

本発明に係るピックアップは、本発明に係る複屈折波長体を有している。本発明に係る投影装置と同様に、本発明に係るピックアップもまた耐熱性、耐光性等の耐久性に優れたものである。また、本発明に係るピックアップは温度変化等に対して安定した性能を発揮することができる。   The pickup according to the present invention has the birefringent wavelength body according to the present invention. Similar to the projection apparatus according to the present invention, the pickup according to the present invention is also excellent in durability such as heat resistance and light resistance. In addition, the pickup according to the present invention can exhibit stable performance against temperature changes and the like.

本発明に係る複屈折波長体の製造方法は、ガラスを主成分とする主材と、主材中に分散混入された光透過性の複数の副材とを含み、複数の副材のそれぞれは細長形状に形成された複屈折波長体を製造する方法に関する。本発明に係る複屈折波長体の製造方法は、主材中に複数の副材を分散混入してなる母材を形成する母材形成工程と、母材を一方向に延伸加工する延伸加工工程とを含む。   The method for producing a birefringent wavelength body according to the present invention includes a main material mainly composed of glass, and a plurality of light-transmitting auxiliary materials dispersed and mixed in the main material, each of the plurality of auxiliary materials being The present invention relates to a method for producing a birefringent wavelength body formed in an elongated shape. The method for producing a birefringent wavelength body according to the present invention includes a base material forming step for forming a base material formed by dispersing and mixing a plurality of sub-materials in a main material, and a stretching process step for stretching the base material in one direction. Including.

本発明に係る複屈折波長体の製造方法では、母材は上記複数の副材を上記主材中に分散混入させることによって母材が形成される。このため、分散混入させる副材の分量、副材の大きさ、形状(アスペクト比等)を任意に制御することができる。従って、本発明に係る製造方法によれば、製造する複屈折波長体の複屈折率を任意に制御することができる。   In the method for manufacturing a birefringent wavelength body according to the present invention, the base material is formed by dispersing and mixing the plurality of sub-materials into the main material. For this reason, the amount of the secondary material to be dispersed and mixed, the size and the shape (aspect ratio, etc.) of the secondary material can be arbitrarily controlled. Therefore, according to the manufacturing method according to the present invention, the birefringence of the birefringent wavelength body to be manufactured can be arbitrarily controlled.

母材形成工程終了直後において、形成された母材中に含まれる複数の副材に一定の配向性はまだなく、副材はランダムな方向を向いている。その後、延伸加工工程において母材を所定の方向に延伸加工することによって複数の副材のそれぞれを略同一の方向に配向させることができる。従って、本発明に係る製造方法によれば、複屈折を有する複屈折波長体を好適に製造することができる。尚、本発明において、延伸加工工程は、母材が特定方向に伸ばされる工程であれば、母材を引っ張って伸ばす工程(伸展加工工程)に限定されるものではない。例えば、所定間隔に配設されたローラーの間から押し出すことによって母材を一方向に伸ばす工程(ローラー圧延加工工程)、押型により押圧成型することにより母材を一方向に伸ばす工程(押圧加工工程)等であってもよい。伸展加工工程、ローラー圧延加工工程、押圧加工工程のいずれであっても、同様に副材を略同一の方向に配向させることができる。   Immediately after the completion of the base material forming step, the plurality of sub-materials included in the formed base material does not yet have a certain orientation, and the sub-materials are oriented in random directions. Thereafter, in the stretching process, the base material is stretched in a predetermined direction, whereby each of the plurality of sub-materials can be oriented in substantially the same direction. Therefore, according to the manufacturing method according to the present invention, a birefringent wavelength body having birefringence can be preferably manufactured. In the present invention, the stretching process is not limited to the process of stretching the base material (extension processing process) as long as the base material is stretched in a specific direction. For example, a process of extending the base material in one direction by extruding from between rollers arranged at a predetermined interval (roller rolling process), a process of extending the base material in one direction by press molding with a die (press processing process) Or the like. In any of the extension process, the roller rolling process, and the pressing process, the secondary material can be similarly oriented in substantially the same direction.

本発明に係る複屈折波長体では、延伸加工工程を複数回行ってもよい。延伸加工工程を複数回行うことによって、副材の配向性を向上することができ、より大きな複屈折を有する複屈折波長体を製造することができる。複数回行われる延伸加工工程は、伸展加工工程、ローラー圧延加工工程、及び押圧加工工程のいずれであってもよい。伸展加工工程、ローラー圧延加工工程、及び押圧加工工程から選ばれた複数種類の工程を組み合わせて行っても構わない。   In the birefringent wavelength body according to the present invention, the stretching process may be performed a plurality of times. By performing the stretching process a plurality of times, the orientation of the secondary material can be improved, and a birefringent wavelength body having a larger birefringence can be produced. The stretching process performed a plurality of times may be any of an extension process, a roller rolling process, and a pressing process. A plurality of types of processes selected from the stretching process, the roller rolling process, and the pressing process may be combined.

以上説明したように、本発明によれば、高い耐久性を有し、信頼性の高い複屈折波長体を実現することができる。   As described above, according to the present invention, a birefringent wavelength body having high durability and high reliability can be realized.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1に係る複屈折波長板及びその製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は実施の形態1に係る複屈折波長体1の斜視図である。図2は複屈折波長体1の微視的構造を示す模式図である。図3は副材3の拡大図である。複屈折波長体1は長方形板状に形成された主材2と、主材2中に分散混入された複数の副材3とを有する。副材3は細長形状に形成されている(例えば、長方向寸法約200nm、短方向寸法約100nm)。尚、図1には副材3は図示していない。
(Embodiment 1)
First, a birefringent wave plate and a manufacturing method thereof according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a birefringent wavelength body 1 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a microscopic structure of the birefringent wavelength body 1. FIG. 3 is an enlarged view of the secondary material 3. The birefringent wave body 1 includes a main material 2 formed in a rectangular plate shape and a plurality of sub-materials 3 dispersed and mixed in the main material 2. The secondary material 3 is formed in an elongated shape (for example, a long dimension of about 200 nm and a short dimension of about 100 nm). Note that the secondary material 3 is not shown in FIG.

複屈折波長体1では、主材2中に分散された複数の副材3は図1に示す方向4にほぼ配向している。換言すれば、複数の副材3は長手方向が略同一の方向4を向くように配向している。このため、複屈折波長体1では、方向4の屈折率と、方向4に直交する方向の屈折率とが異なる。すなわち、複屈折波長体1は複屈折を有する。副材3は長手方向が同一の方向を向くように配向することが好ましいが、本発明においては、必ずしも副材3は長手方向が完全に同一の方向を向くように完全に配向している必要はない。   In the birefringent wave body 1, the plurality of sub-materials 3 dispersed in the main material 2 are substantially oriented in the direction 4 shown in FIG. 1. In other words, the plurality of sub-materials 3 are oriented so that their longitudinal directions are directed in the substantially same direction 4. For this reason, in the birefringent wave body 1, the refractive index in the direction 4 is different from the refractive index in the direction orthogonal to the direction 4. That is, the birefringent wavelength body 1 has birefringence. The secondary material 3 is preferably oriented so that the longitudinal direction is in the same direction. However, in the present invention, the secondary material 3 is not necessarily oriented so that the longitudinal direction is completely in the same direction. There is no.

複屈折を有する複屈折波長体1に、その屈折率が最も大きい方向である遅相軸4に対して45度回転した偏光方向の直線偏光である入射光5を入射させた場合、複屈折波長体1を通過する際に入射光5に所定の位相差が与えられ、入射光5に対して偏光方向が回転された出射光6が複屈折波長体1から出射される。初心者ここで、入射光5に対して90度回転した出射光6が得られる場合は、複屈折波長体1は1/2波長板として機能する。直線偏光の入射光5に対して偏光方向が分布した円偏光の出射光が得られる場合は、複屈折波長体1は1/4波長板として機能する。   When incident light 5 that is linearly polarized light having a polarization direction rotated by 45 degrees with respect to the slow axis 4 that is the direction of the largest refractive index is incident on the birefringent wavelength body 1 having birefringence, the birefringence wavelength When passing through the body 1, a predetermined phase difference is given to the incident light 5, and outgoing light 6 whose polarization direction is rotated with respect to the incident light 5 is emitted from the birefringent wavelength body 1. Beginner Here, when the outgoing light 6 rotated by 90 degrees with respect to the incident light 5 is obtained, the birefringent wavelength body 1 functions as a half-wave plate. When circularly polarized outgoing light having a polarization direction distributed with respect to linearly polarized incident light 5 is obtained, the birefringent wavelength body 1 functions as a quarter wavelength plate.

実施の形態1では、複屈折波長体1は長方形板状に形成されている。板状に形成された複屈折波長体1の層厚は、例えば0.1mm以上3mm以下とすることができる。尚、本発明に係る複屈折波長体の形状は、板状に限定されるものではなく、例えば、レンズ状、立方体状、直方体状、球状、楕球状等であってもよい。   In the first embodiment, the birefringent wavelength body 1 is formed in a rectangular plate shape. The layer thickness of the birefringent wave body 1 formed in a plate shape can be, for example, 0.1 mm or more and 3 mm or less. In addition, the shape of the birefringent wavelength body according to the present invention is not limited to a plate shape, and may be, for example, a lens shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, a spherical shape, an elliptical shape, or the like.

主材2はガラスを主成分とし、実質的に有機物を含まない。このため、複屈折波長体1は樹脂製の複屈折波長体よりも高い耐熱性と耐光性(高い信頼性)を有する。   The main material 2 is mainly composed of glass and substantially does not contain organic substances. For this reason, the birefringent wavelength body 1 has higher heat resistance and light resistance (high reliability) than a resin-made birefringent wavelength body.

ガラスは樹脂より硬く強いため、複屈折波長体1は、擦傷しにくく、取り扱い性に優れている。また従来品と異なり、どの場所を把持したとしても、大きく歪曲しない。このため、複屈折波長体1は取り扱い性がよく、光学機器への実装が容易である。   Since the glass is harder and stronger than the resin, the birefringent wavelength body 1 is hard to be scratched and has excellent handleability. Also, unlike conventional products, no matter where it is gripped, it will not be distorted greatly. For this reason, the birefringent wavelength body 1 is easy to handle and can be easily mounted on an optical device.

複屈折波長体1は優れた耐光性を有し、また、主材2の主成分であるガラスは樹脂よりも比較的機械的強度が強く、光弾性定数も小さい。このため、複屈折波長体1は、実装時の歪みや経時的に発生する歪みに対する複屈折値の変化量が比較的少ない。さらに、ガラスは結晶性や異方性が少なく、均質透明である。このため、複屈折波長体1は、光透過性に優れ、光学異方性が高い(複屈折が大きい)。   The birefringent wave body 1 has excellent light resistance, and the glass that is the main component of the main material 2 has relatively higher mechanical strength and a smaller photoelastic constant than the resin. For this reason, the birefringent wavelength body 1 has a relatively small amount of change in the birefringence value with respect to mounting distortion or distortion generated over time. Furthermore, glass has little crystallinity and anisotropy and is homogeneous and transparent. For this reason, the birefringent wave body 1 is excellent in light transmittance and has high optical anisotropy (high birefringence).

主材2の主成分とすることができるガラスは、何ら限定されるものではないが、低い融点を有することが好ましい。融点(M.P.)が低いガラス(以下、「低融点ガラス」とすることがある。)を主材2の主成分とすることによって、製造容易な複屈折波長体1を実現することができるからである。主材2の主成分として好適な低融点ガラスとしては、リン酸塩を主成分とするリン酸系ガラス、アルカリ金属元素やアルカリ土類金属元素を含む硼珪酸系ガラス、酸化鉛含有ガラス、酸化ビスマス含有ガラス等が挙げられる。尚、ガラスの融点とガラス転移温度とは相関し、一般的に融点が低いガラスはガラス転移温度も低くなる。ガラス転移温度が250℃以上700℃以下であるガラスを主材2の主成分とすることがより好ましい。尚、ガラス転移温度は、例えば、島津製作所社製熱機械分析装置(TMA60)によって測定することができる。   The glass that can be the main component of the main material 2 is not limited at all, but preferably has a low melting point. By using a glass having a low melting point (MP) (hereinafter sometimes referred to as “low melting point glass”) as a main component of the main material 2, it is possible to realize a birefringent wavelength body 1 that is easy to manufacture. Because it can. Low melting point glass suitable as the main component of the main material 2 includes phosphate glass mainly containing phosphate, borosilicate glass containing alkali metal element and alkaline earth metal element, lead oxide-containing glass, oxidation Bismuth containing glass etc. are mentioned. In addition, the melting point of glass and the glass transition temperature are correlated, and generally a glass having a low melting point has a low glass transition temperature. More preferably, a glass having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher and 700 ° C. or lower is used as the main component of the main material 2. The glass transition temperature can be measured, for example, by a thermomechanical analyzer (TMA60) manufactured by Shimadzu Corporation.

主材2中に分散された副材3は光透過性を有する。このため、光透過性を有さない副材を用いた複屈折波長体と比較して、本実施の形態1に係る複屈折波長体1は高い透過性を有する。尚、光透過性とは、500nm〜700nmの波長域の光の透過率が50%以上であることをいう。副材3の光透過性は、副材3と実質的に同一の材料により形成された層厚1mmの板材サンプル(両表面が鏡面研磨されたもの)を形成し、その板材サンプルの500nm〜700nmにおける光透過率を島津製作所社製分光光度計(UV3150)によって測定することができる。   The secondary material 3 dispersed in the main material 2 has light transmittance. For this reason, compared with the birefringent wavelength body using the secondary material which does not have a light transmittance, the birefringent wavelength body 1 which concerns on this Embodiment 1 has a high transmittance | permeability. In addition, light transmittance means that the transmittance | permeability of the light of the wavelength range of 500 nm-700 nm is 50% or more. The light transmittance of the secondary material 3 is obtained by forming a plate material sample having a layer thickness of 1 mm (both surfaces mirror-polished) made of substantially the same material as the secondary material 3 and 500 nm to 700 nm of the plate material sample. Can be measured with a spectrophotometer (UV3150) manufactured by Shimadzu Corporation.

副材3は複屈折を有していてもよい。複屈折を有する副材3を主材2中に分散させることによって、複屈折のより大きな複屈折波長体1を実現することができる。   The secondary material 3 may have birefringence. By dispersing the secondary material 3 having birefringence in the main material 2, the birefringent wave body 1 having a larger birefringence can be realized.

副材3は、長手方向の長さL1(図3参照)が短手方向の長さL2の1.5倍以上であることが好ましい。言い換えれば、長手方向の長さL1と短手方向の長さL2との比(アスペクト比:L1/L2)が1.5以上であることが好ましい。アスペクト比を1.5以上とすることによって、副材3の配向性をより向上することができる。従って、複屈折のより大きな複屈折波長体1を実現することができる。尚、長手方向の長さL1は短手方向の長さL2の10倍以下であることが好ましい。   The secondary material 3 preferably has a length L1 in the longitudinal direction (see FIG. 3) of 1.5 times or more the length L2 in the lateral direction. In other words, the ratio (aspect ratio: L1 / L2) between the length L1 in the longitudinal direction and the length L2 in the lateral direction is preferably 1.5 or more. By setting the aspect ratio to 1.5 or more, the orientation of the secondary material 3 can be further improved. Therefore, the birefringent wave body 1 having a larger birefringence can be realized. The length L1 in the longitudinal direction is preferably 10 times or less the length L2 in the short direction.

短手方向の長さL2は、複屈折波長体1に入射させる光の波長よりも短いことが好ましい。これによれば、副材3による入射光の散乱を効果的に抑制することができ、光透過率の高い複屈折波長体1を実現することができるからである。例えば、短手方向の長さL2は10nm以上700nm以下とすることができる。   The length L2 in the short direction is preferably shorter than the wavelength of light incident on the birefringent wavelength body 1. This is because scattering of incident light by the secondary material 3 can be effectively suppressed, and the birefringent wavelength body 1 having high light transmittance can be realized. For example, the length L2 in the short direction can be 10 nm or more and 700 nm or less.

複屈折波長体1では、副材3のアスペクト比(L1/L2)を変化させることにより複屈折波長体1の複屈折率を任意の値に制御することができる。アスペクト比を大きくするほど複屈折波長体1の複屈折率を大きくすることができ、逆に、アスペクト比を小さくすることによって複屈折波長体1の複屈折率を小さくすることができる。   In the birefringent wavelength body 1, the birefringence of the birefringent wavelength body 1 can be controlled to an arbitrary value by changing the aspect ratio (L1 / L2) of the secondary material 3. The birefringence of the birefringent wave body 1 can be increased as the aspect ratio is increased, and conversely, the birefringence of the birefringent wave body 1 can be decreased by decreasing the aspect ratio.

副材3の主材2に対する濃度は0.001重量%以上、30重量%以下であることが好ましい。副材3の濃度が0.001重量%未満である場合は所望の複屈折率を得ることが困難となる。複屈折波長体1では、副材3の濃度を変化させることにより複屈折波長体1の複屈折率を任意の値に制御することができる。副材3の濃度を高くすることによって複屈折波長体1の複屈折率を大きくすることができ、逆に副材3の濃度を低くすることによって複屈折波長体1の複屈折率を小さくすることができる。   The concentration of the secondary material 3 with respect to the main material 2 is preferably 0.001 wt% or more and 30 wt% or less. When the concentration of the secondary material 3 is less than 0.001% by weight, it is difficult to obtain a desired birefringence. In the birefringent wave body 1, the birefringence of the birefringent wave body 1 can be controlled to an arbitrary value by changing the concentration of the secondary material 3. The birefringence of the birefringent wavelength body 1 can be increased by increasing the concentration of the secondary material 3, and conversely, the birefringence of the birefringent wavelength body 1 can be decreased by decreasing the concentration of the secondary material 3. be able to.

複屈折波長体1では、複数の副材3が、アルカリ土類金属の炭酸塩(炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等)、酸化チタン、イットリウム・バナデート(YVO4)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、アルファバリウムボレート(α−BaB24)、及び方解石からなる群より選ばれた1種又は2種以上の材料を主成分とする結晶を含んでいてもよい。詳細には、複数の副材3のそれぞれは、上記群より選ばれた1種又は2種以上の材料を主成分とする結晶であってもよい。また、主材2中に、上記群より選ばれた1種又は2種以上の材料を主成分とする結晶を含む複数種類の副材を分散混入させてもよい。勿論、副材3は単結晶でなくてもよい。アルカリ土類金属炭酸塩、酸化チタン、イットリウム・バナデート(YVO4)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、アルファバリウムボレート(α−BaB24)、及び方解石は大きな複屈折を有し、また比較的粒径の大きな棒状結晶を容易に得ることができる。このため、この構成によれば、大きな複屈折を有し、製造容易な複屈折波長体1を実現することができる。また、副材3は、の結晶であってもよい。 In the birefringent wavelength body 1, the plurality of secondary materials 3 are alkaline earth metal carbonates (strontium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, etc.), titanium oxide, yttrium vanadate (YVO 4 ), lithium niobate (LiNbO 3). ), Alpha barium borate (α-BaB 2 O 4 ), and a crystal mainly composed of one or more materials selected from the group consisting of calcite. Specifically, each of the plurality of sub-materials 3 may be a crystal mainly composed of one or two or more materials selected from the above group. In addition, a plurality of types of sub-materials containing crystals whose main component is one or more materials selected from the above group may be dispersed and mixed in the main material 2. Of course, the secondary material 3 may not be a single crystal. Alkaline earth metal carbonate, titanium oxide, yttrium vanadate (YVO 4 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), alpha barium borate (α-BaB 2 O 4 ), and calcite have large birefringence and comparison A rod-like crystal having a large target particle size can be easily obtained. For this reason, according to this structure, the birefringent wavelength body 1 which has a large birefringence and is easy to manufacture can be realized. Further, the secondary material 3 may be a crystal.

複屈折波長体1では、主材2の屈折率と副材3の屈折率との差が0.1以上であってもよい。この構成によれば、大きな複屈折を有する複屈折波長体1を実現することができる。主材2の屈折率が副材3の屈折率よりも0.1以上大きくてもよい。尚、主材や副材の屈折率は大塚電子社製エリプソメーター(FE5000)により測定することができる。副材が微少な粒子である場合は、副材と実質的に同一の材料で形成された塊状体を用いて屈折率を測定してもよい。   In the birefringent wave body 1, the difference between the refractive index of the main material 2 and the refractive index of the auxiliary material 3 may be 0.1 or more. According to this configuration, the birefringent wave body 1 having a large birefringence can be realized. The refractive index of the main material 2 may be 0.1 or more larger than the refractive index of the auxiliary material 3. The refractive index of the main material and the secondary material can be measured with an ellipsometer (FE5000) manufactured by Otsuka Electronics. When the secondary material is a fine particle, the refractive index may be measured using a lump formed of substantially the same material as the secondary material.

次に、複屈折波長体1の製造方法について説明する。まず主材2の材料となるガラスを溶融し、その溶融ガラス中に副材3を投入する。溶融ガラスをよく混練撹拌し、副材3を溶融ガラス中に均一に分散させることによって母材7を形成する(母材形成工程)。図4は母材形成工程によって形成された母材7の微視的構造を示す模式図である。図4に示すように、母材7中には複数の副材3が分散混入されているが、副材3は特定方向に配向することなく、無秩序に散在している。そのため、母材7は十分な複屈折を有さない。次の延伸加工工程を行うことによって複屈折を有する複屈折波長体1を製造することができる。尚、母材7の形態は後に行う延伸加工工程の種類によって適宜決定することができる。例えば、母材7は、融解した状態であってもよく、また、所定の形状に形成固化された状態であってもよい。形成固化された母材7は、副材3が分散混入された溶融ガラスを鋳型等に鋳込むことによって形成することができる。   Next, a method for manufacturing the birefringent wavelength body 1 will be described. First, the glass that is the material of the main material 2 is melted, and the secondary material 3 is put into the molten glass. The molten glass is well kneaded and stirred, and the base material 7 is formed by uniformly dispersing the secondary material 3 in the molten glass (base material forming step). FIG. 4 is a schematic diagram showing a microscopic structure of the base material 7 formed by the base material forming step. As shown in FIG. 4, a plurality of secondary materials 3 are dispersed and mixed in the base material 7, but the secondary materials 3 are randomly distributed without being oriented in a specific direction. Therefore, the base material 7 does not have sufficient birefringence. The birefringence wave body 1 having birefringence can be manufactured by performing the following drawing process. In addition, the form of the base material 7 can be determined as appropriate depending on the type of the stretching process performed later. For example, the base material 7 may be in a melted state or may be in a state of being formed and solidified into a predetermined shape. The formed and solidified base material 7 can be formed by casting molten glass mixed with the secondary material 3 into a mold or the like.

次に、母材形成工程によって形成された母材7を延伸加工する(延伸加工工程)。本実施の形態1ではロール圧延により延伸加工させる方法(ロール圧延加工方法)を採用する。しかし、本発明は何らこの方法に限定されるものではなく、例えば、母材を引っ張って伸ばす方法(伸展加工方法)、押型により押圧成型することにより母材を一方向に伸ばす方法(押圧加工方法)等であってもよい。また、ロール圧延加工方法、伸展加工方法、押圧加工方法等を組み合わせて行ってもよい。   Next, the base material 7 formed by the base material forming step is stretched (stretching step). In this Embodiment 1, the method (roll rolling processing method) of extending | stretching by roll rolling is employ | adopted. However, the present invention is not limited to this method. For example, a method of stretching the base material by stretching (extension processing method), a method of stretching the base material in one direction by press molding using a die (press processing method) Or the like. Moreover, you may carry out combining the roll rolling processing method, the extension processing method, the press processing method, etc.

図5は母材形成工程を説明するための概念図である。尚、図5では、説明の便宜上、副材3の配向状態を記載している。   FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the base material forming step. In FIG. 5, for convenience of explanation, the orientation state of the secondary material 3 is shown.

ロール圧延加工方法によって母材7を延伸加工させる場合は、母材形成工程において、母材7を、目的とする複屈折波長体1の層厚よりも層厚の厚い板状体に形成することが好ましい。延伸加工前の母材7の層厚は、製造しようとする複屈折波長体1の層厚の2倍以上50倍以下であることが好ましい。   When the base material 7 is stretched by the roll rolling method, the base material 7 is formed into a plate-like body having a layer thickness larger than the layer thickness of the target birefringent wave body 1 in the base material forming step. Is preferred. The layer thickness of the base material 7 before stretching is preferably 2 to 50 times the layer thickness of the birefringent wavelength body 1 to be manufactured.

延伸加工工程では、図5に示すように、まず、厚板状に形成した母材7をローラー10に供給する。供給された母材7はローラー10によって、加圧され、引き延ばされる。ローラー10に供給されるときの母材7の温度は歪み温度よりも高いことが好ましく、軟化温度よりも高いことがより好ましい。母材形成工程において形成された母材7をロール延伸加工する温度に保持して延伸加工工程を行ってもよく、一旦形成された母材7を冷却(アニール)した後に、再度加熱して母材7を所定の温度にしても構わない。   In the stretching process, as shown in FIG. 5, first, the base material 7 formed in a thick plate shape is supplied to the roller 10. The supplied base material 7 is pressurized and stretched by a roller 10. The temperature of the base material 7 when supplied to the roller 10 is preferably higher than the strain temperature, and more preferably higher than the softening temperature. The base material 7 formed in the base material forming step may be held at a temperature at which the base material is roll-stretched, and the stretch processing step may be performed. The base material 7 once formed is cooled (annealed) and then heated again. The material 7 may be set to a predetermined temperature.

母材7がローラー10によって所定方向(延伸方向;図5で右方向)に引き延ばされることによって、母材7中に分散混入された副材3の配向方向(副材3の長手方向)を延伸方向にほぼそろえることができる。ローラー10により延伸加工された母材7をローラー11によりさらに延伸加工することにより(複数回の延伸加工をすることによって)副材3の配向方向をさらに延伸方向にそろえることができる。このようにして板状体9が形成される。板状体9では、図2に示すように副材3はその長手方向が略同一の方向を向くように配向している。上述の通り、副材3のすべてが完全に同一の方向を向く必要はなく、多少の配向ばらつきがあってもよい。   The base material 7 is stretched by a roller 10 in a predetermined direction (stretching direction; right direction in FIG. 5), whereby the orientation direction of the secondary material 3 dispersed and mixed in the base material 7 (longitudinal direction of the secondary material 3) is changed. It can be almost aligned in the stretching direction. The base material 7 stretched by the roller 10 is further stretched by the roller 11 (by performing stretching several times), whereby the orientation direction of the secondary material 3 can be further aligned with the stretching direction. In this way, the plate-like body 9 is formed. In the plate-like body 9, as shown in FIG. 2, the secondary material 3 is oriented so that the longitudinal direction thereof faces substantially the same direction. As described above, it is not necessary for all of the sub-materials 3 to completely face the same direction, and there may be some variation in orientation.

そして、形成された板状体9を所定の形状に形成することによって複屈折波長体1を製造することができる。また、さらに複屈折波長体1の表面精度を上げるために上下両面(光の出入面)を鏡面に研磨してもよい。尚、延伸加工後に測定した複屈折値を目安にして板厚を加工することで、複屈折波長体1の複屈折値を調整することもできる。   And the birefringent wavelength body 1 can be manufactured by forming the formed plate-like body 9 into a predetermined shape. Further, in order to further improve the surface accuracy of the birefringent wavelength body 1, the upper and lower surfaces (light entrance / exit surfaces) may be polished to a mirror surface. The birefringence value of the birefringent wave body 1 can also be adjusted by processing the plate thickness using the birefringence value measured after the stretching process as a guide.

尚、上記製造方法によれば、母材形成工程において分散混入させる副材3の分量、副材3の大きさ、形状(アスペクト比等)を任意に制御することができる。従って、製造する複屈折波長体1の複屈折率を任意に制御することができる。   In addition, according to the said manufacturing method, the quantity of the submaterial 3 disperse-mixed in a base material formation process, the magnitude | size, shape (aspect ratio etc.) of the submaterial 3 can be controlled arbitrarily. Therefore, the birefringence of the birefringent wave body 1 to be manufactured can be arbitrarily controlled.

上述のように、本実施の形態1に係る複屈折波長体1は耐熱性、耐光性等の耐久性に優れたものである。従って、複屈折波長体1を有する投影装置や表示装置もまた高い耐久性を有し、長い製品寿命を有する。また、複屈折波長体1を有する投影装置や表示装置は温度変化等に対して安定した性能を発揮することができる。同様に、複屈折波長体1を有するピックアップもまた耐熱性、耐光性等の耐久性に優れたものである。また、複屈折波長体1を有するピックアップは温度変化等に対して安定した性能を発揮することができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る複屈折波長体の製造方法について図6を参照しながら詳細に説明する。図6は実施の形態2における延伸加工工程を説明するための模式図である。本実施の形態2では、まず、主材2の材料となるガラスを溶融し、その溶融ガラス中に副材3を投入する。溶融ガラスをよく混練撹拌することによって、副材3をガラス中に均一に分散させた後、所望の寸法の板状体(母材12)に形成する。母材12の板厚は製造しようとする複屈折波長体1の板厚よりも厚いことが好ましい。また、母材12の寸法は製造しようとする複屈折波長体1の寸法よりも大きいことが好ましい。本実施の形態2では下記延伸加工工程により母材12を伸展加工するが、クランプ13により狭持された部分は延伸されず、延伸加工工程後に切断する必要があるからである。尚、主材2に分散混入させる副材3としては、例えば、炭酸カルシウムの複屈折率性棒状粒子を用いることができる。
As described above, the birefringent wave body 1 according to the first embodiment is excellent in durability such as heat resistance and light resistance. Therefore, the projection apparatus and display apparatus having the birefringent wavelength body 1 also have high durability and a long product life. In addition, the projection apparatus and display apparatus having the birefringent wavelength body 1 can exhibit stable performance against temperature changes and the like. Similarly, the pickup having the birefringent wavelength body 1 is also excellent in durability such as heat resistance and light resistance. In addition, the pickup having the birefringent wavelength body 1 can exhibit stable performance against temperature changes and the like.
(Embodiment 2)
A method for manufacturing a birefringent wavelength body according to Embodiment 2 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a stretching process in the second embodiment. In the second embodiment, first, glass as a material of the main material 2 is melted, and the secondary material 3 is put into the molten glass. By thoroughly kneading and stirring the molten glass, the secondary material 3 is uniformly dispersed in the glass, and then formed into a plate-like body (base material 12) having a desired size. The thickness of the base material 12 is preferably thicker than the thickness of the birefringent wavelength body 1 to be manufactured. Moreover, it is preferable that the dimension of the base material 12 is larger than the dimension of the birefringent wavelength body 1 to be manufactured. In the second embodiment, the base material 12 is stretched by the following stretching process, but the portion held by the clamp 13 is not stretched and needs to be cut after the stretching process. As the secondary material 3 to be dispersed and mixed in the main material 2, for example, birefringent rod-like particles of calcium carbonate can be used.

次に、母材12を所定の温度(例えば、ガラス転移温度以上、好ましくは歪点以上)に保持した状態で、母材12の両端をクランプ13で把持し、クランプ13により加熱軟化された母材12を引き延ばす(延伸加工工程)。図6(a)に示すように、延伸加工工程を行う前において、副材3は特定方向に配向することなく、無秩序に散在している。そのため、母材12は十分な複屈折を有さない。上記延伸加工工程によって、母材12が延伸されることによって、副材3が延伸方向14にほぼ配向する(副材3の長手方向が略同一の方向を向く)。従って、上記延伸加工工程を行うことによって、延伸方向14に副材3が配向して複屈折を有する板状体15が得られる。延伸加工後の板状体15の板厚は、延伸加工前の母材12の層厚の1/50以上1/2以下であることが好ましい。   Next, in a state where the base material 12 is held at a predetermined temperature (for example, a glass transition temperature or higher, preferably a strain point or higher), both ends of the base material 12 are held by the clamps 13 and heated and softened by the clamps 13. The material 12 is stretched (stretching process). As shown to Fig.6 (a), before performing an extending | stretching process process, the auxiliary | assistant material 3 is scattered disorderly, without orientating in a specific direction. Therefore, the base material 12 does not have sufficient birefringence. The base material 12 is stretched by the stretching process, whereby the secondary material 3 is substantially oriented in the stretching direction 14 (the longitudinal direction of the secondary material 3 faces substantially the same direction). Therefore, by performing the stretching process, the plate-like body 15 having birefringence with the secondary material 3 oriented in the stretching direction 14 is obtained. The plate thickness of the plate-like body 15 after the drawing process is preferably 1/50 or more and 1/2 or less of the layer thickness of the base material 12 before the drawing process.

この板状体15を所望の形状に加工することによって複屈折波長体を製造することができる。本実施の形態2に係る製造方法によっても、実施の形態1に係る製造方法と同様の複屈折率性を有する複屈折波長体を製造することができる。   A birefringent wavelength body can be manufactured by processing the plate-like body 15 into a desired shape. Also by the manufacturing method according to the second embodiment, a birefringent wavelength body having the same birefringence property as the manufacturing method according to the first embodiment can be manufactured.

尚、本実施の形態2においては、板状体15を再度延伸加工(ロール圧延加工方法、伸展加工方法、押圧加工方法等のいずれであってもよい)しても構わない。これによれば、副材3の配向性がより高く、複屈折率の大きな複屈折波長体を実現することができる。   In the second embodiment, the plate-like body 15 may be stretched again (any of a roll rolling method, an extension processing method, a pressing method, etc.). According to this, it is possible to realize a birefringent wavelength body having a higher orientation of the secondary material 3 and a large birefringence.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る複屈折波長体の製造方法について図7を参照しながら詳細に説明する。図7は実施の形態3における延伸加工工程を説明するための模式図である。本実施の形態3では、まず、主材2の材料となるガラスを溶融し、その溶融ガラス中に副材3(例えば、酸化チタンの複屈折性棒状粒子)を投入する。溶融ガラスをよく混練撹拌することによって、副材3をガラス中に均一に分散させた後、副材3を含む溶融ガラスを下型18の上に所望量滴下し、母材16を形成する(母材形成工程)。一旦ゴブ状の母材16を形成した後、形成した母材16を下型18の上に配置しても構わない。
(Embodiment 3)
A method for manufacturing a birefringent wavelength body according to Embodiment 3 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a stretching process in the third embodiment. In the third embodiment, first, the glass that is the material of the main material 2 is melted, and the secondary material 3 (for example, birefringent rod-like particles of titanium oxide) is put into the molten glass. By thoroughly kneading and stirring the molten glass, the secondary material 3 is uniformly dispersed in the glass, and then a desired amount of molten glass containing the secondary material 3 is dropped on the lower mold 18 to form the base material 16 ( Base material forming process). Once the gob-shaped base material 16 is formed, the formed base material 16 may be disposed on the lower mold 18.

下型18上に配置した母材16を所望の温度に保ち、下型18及び上型19を用いて母材16をプレスする(延伸加工工程)。下型18及び上型19の側面(詳細には、図7において、左右の側面)には側壁20が設けられており、母材16は、図17において左右方向への延伸が規制され、奥行き方向に長く延伸される。すなわち、実施の形態3では、延伸方向は、図7において奥行き方向となる。この延伸加工工程によって、母材16に含まれる副材3は延伸方向にほぼ配向する。従って、本実施の形態3に係る製造方法によっても、複屈折を有する複屈折波長体21を製造することができる。   The base material 16 disposed on the lower die 18 is maintained at a desired temperature, and the base material 16 is pressed using the lower die 18 and the upper die 19 (stretching process step). Side walls 20 are provided on the side surfaces (specifically, left and right side surfaces in FIG. 7) of the lower mold 18 and the upper mold 19, and the base material 16 is restricted from extending in the left-right direction in FIG. Long stretched in the direction. That is, in Embodiment 3, the extending direction is the depth direction in FIG. By this stretching process, the secondary material 3 included in the base material 16 is substantially oriented in the stretching direction. Therefore, the birefringent wavelength body 21 having birefringence can also be manufactured by the manufacturing method according to the third embodiment.

尚、本実施の形態3においては、複屈折波長体21をさらに延伸加工(ロール圧延加工方法、伸展加工方法、押圧加工方法等のいずれであってもよい)しても構わない。これによれば、副材3の配向性がより高く、複屈折率の大きな複屈折波長体を実現することができる。   In the third embodiment, the birefringent wave body 21 may be further stretched (any of roll rolling, stretching, pressing, etc.). According to this, it is possible to realize a birefringent wavelength body having a higher orientation of the secondary material 3 and a large birefringence.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4に係る投影装置22について図8を参照しながら詳細に説明する。図8は本実施の形態4に係る投影装置22の模式図である。投影装置22はランプ23と、ランプ23の光出射方向側に設けられた第1レンズアレイ24及び第2レンズアレイ25と、第2レンズアレイ25の一方面側に設けられた偏光変換素子26と、偏光変換素子26の一方面側に設けられたP複屈折波長体27と、合成プリズム30と、ランプ23から出射された光が合成プリズム30に入射するように適宜配設されたミラー28、31及びRダイクロイックミラー29と、合成プリズム30の光出射方向側に設けられた投影レンズ32とを有する。ミラー31と合成プリズム30との間には、ミラー31側から、R偏光板33、R液晶パネル34、R複屈折波長体35、及びR偏光板36からなる積層体Xが設けられている。合成プリズム30を挟んで投射レンズ32と対向するようにG液晶パネル37を含む積層体Yが設けられており、合成プリズム30を挟んでR偏光板36と対向するように、B偏光板38、B液晶パネル39、B複屈折波長体40、及びB偏光板41からなる積層体Zが設けられている。
(Embodiment 4)
A projection apparatus 22 according to Embodiment 4 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram of the projection apparatus 22 according to the fourth embodiment. The projection device 22 includes a lamp 23, a first lens array 24 and a second lens array 25 provided on the light emission direction side of the lamp 23, and a polarization conversion element 26 provided on one surface side of the second lens array 25. , A P birefringence wave body 27 provided on one surface side of the polarization conversion element 26, a synthesis prism 30, and a mirror 28 appropriately disposed so that light emitted from the lamp 23 enters the synthesis prism 30; 31 and an R dichroic mirror 29, and a projection lens 32 provided on the light emitting direction side of the combining prism 30. Between the mirror 31 and the composite prism 30, a laminated body X including an R polarizing plate 33, an R liquid crystal panel 34, an R birefringent wavelength body 35, and an R polarizing plate 36 is provided from the mirror 31 side. A laminated body Y including a G liquid crystal panel 37 is provided so as to face the projection lens 32 with the synthetic prism 30 interposed therebetween, and a B polarizing plate 38 so as to face the R polarizing plate 36 with the synthetic prism 30 interposed therebetween. A laminated body Z including a B liquid crystal panel 39, a B birefringent wavelength body 40, and a B polarizing plate 41 is provided.

投影装置22では、ランプ23から出射された白色光は第1レンズアレイ24及び第2レンズアレイ25によって均一な光量分布の光束とされる。その光束は複数のP複屈折波長体27が貼り付けられた偏光変換素子26によって所定の偏光方向の直線偏光の光束とされる。この直線偏光の光束は、ミラー28によって進行方向が折り曲げられ、Rダイクロイックミラー29に入射する。   In the projection device 22, the white light emitted from the lamp 23 is converted into a light flux having a uniform light amount distribution by the first lens array 24 and the second lens array 25. The light beam is converted into a linearly polarized light beam in a predetermined polarization direction by the polarization conversion element 26 to which a plurality of P birefringence wave bodies 27 are attached. This linearly polarized light beam is bent in the traveling direction by the mirror 28 and enters the R dichroic mirror 29.

Rダイクロイックミラー29は入射光のうち赤色の光のみを透過させ、それ以外の色の光(青色の光、緑色の光)を反射させる。このため、Rダイクロイックミラー29に入射した白色の直線偏光の光のうち赤色の光はミラー31方向に出射する。一方、青色の光と緑色の光はRダイクロイックミラー29によって反射される。Rダイクロイックミラー29を透過した赤色の光はミラー31によって合成プリズム30方向に反射され、積層体Xによって赤色の画像光に変調された後、合成プリズム30に入射する。一方、Rダイクロイックミラー29によって反射された緑色の光は積層体Yに入射する。入射した光は積層体Yによって緑色の画像光に変調されて合成プリズム30に入射得する。Rダイクロイックミラー29によって反射された青色の光は積層体Zに入射する。入射した光は積層体Zによって青色の画像光に変調されて合成プリズム30に入射する。   The R dichroic mirror 29 transmits only red light of incident light and reflects light of other colors (blue light and green light). For this reason, red light out of the white linearly polarized light incident on the R dichroic mirror 29 is emitted toward the mirror 31. On the other hand, blue light and green light are reflected by the R dichroic mirror 29. The red light transmitted through the R dichroic mirror 29 is reflected by the mirror 31 toward the synthesis prism 30, is modulated into red image light by the stacked body X, and then enters the synthesis prism 30. On the other hand, the green light reflected by the R dichroic mirror 29 enters the laminate Y. The incident light is modulated into green image light by the laminated body Y and is incident on the combining prism 30. The blue light reflected by the R dichroic mirror 29 enters the laminate Z. The incident light is modulated into blue image light by the laminate Z and enters the combining prism 30.

合成プリズムに入射した、それぞれ赤色、緑色、青色の画像光は合成プリズム30によって合成されて投射レンズ32方向に出射され、投射レンズ32の働きによって、画像光がスクリーンに映し出される。   The red, green, and blue image lights incident on the combining prism are combined by the combining prism 30 and emitted in the direction of the projection lens 32, and the image light is projected on the screen by the action of the projection lens 32.

この投影装置22において、複屈折波長体27、35、及び40には実施の形態1で説明した複屈折波長体が用いられている。上述のように、本実施の形態1に係る複屈折波長体は耐熱性、耐光性等の耐久性に優れたものである。従って、投影装置22もまた高い耐久性を有し、長い製品寿命を有する。また、投影装置22は温度変化等に対して安定した性能を発揮することができる。   In the projection device 22, the birefringent wavelength bodies described in the first embodiment are used as the birefringent wavelength bodies 27, 35, and 40. As described above, the birefringent wavelength body according to the first embodiment is excellent in durability such as heat resistance and light resistance. Thus, the projection device 22 is also highly durable and has a long product life. Further, the projection device 22 can exhibit stable performance against temperature changes and the like.

以上説明したように、本発明の複屈折波長体は、耐熱性、耐光性、耐擦傷性、取り扱い性に優れており、1/2波長板や1/4波長板として液晶プロジェクター、光ディスク用ピックアップ、液晶パネルなどに用いることができる。   As described above, the birefringent wavelength body of the present invention is excellent in heat resistance, light resistance, scratch resistance, and handleability. As a half-wave plate or a quarter-wave plate, liquid crystal projectors and optical disk pickups are used. It can be used for liquid crystal panels.

実施の形態1に係る複屈折波長体1の斜視図である。1 is a perspective view of a birefringent wavelength body 1 according to Embodiment 1. FIG. 複屈折波長体1の微視的構造を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a microscopic structure of a birefringent wavelength body 1. FIG. 副材3の拡大図である。It is an enlarged view of the secondary material 3. FIG. 母材形成工程によって形成された母材31の微視的構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the microscopic structure of the base material 31 formed by the base material formation process. 母材形成工程を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating a base material formation process. 実施の形態2における延伸加工工程を説明するための模式図である。6 is a schematic diagram for explaining a stretching process in Embodiment 2. FIG. 実施の形態3における延伸加工工程を説明するための模式図である。10 is a schematic diagram for explaining a stretching process in Embodiment 3. FIG. 本実施の形態4に係る投影装置22の模式図である。It is a schematic diagram of the projection apparatus 22 which concerns on this Embodiment 4. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、21 複屈折波長体
2 主材
3 副材
7、16 母材
9 板状体
10、11 ローラー
12 母材
13 クランプ
15 板状体
18 下型
19 上型
20 側壁
22 投影装置
23 ランプ
24 第1レンズアレイ
25 第2レンズアレイ
26 偏光変換素子
27 P複屈折波長体
28、31 ミラー
29 Rダイクロイックミラー
30 合成プリズム
32 投射レンズ
33 R偏光板
34 R液晶パネル
35 R複屈折波長体
36 R偏光板
37 G液晶パネル
38 B偏光板
39 B液晶パネル
40 B複屈折波長体
41 B偏光板
1,21 Birefringent wavelength body
2 Main materials
3 Secondary materials
7, 16 Base material
9 Plate
10, 11 Roller
12 Base material
13 Clamp
15 Plate
18 Lower mold
19 Upper mold
20 side walls
22 Projector
23 Lamp
24 First lens array
25 Second lens array
26 Polarization conversion element
27P birefringent wave body
28, 31 mirror
29 R dichroic mirror
30 synthetic prism
32 Projection lens
33 R polarizing plate
34 R LCD panel
35 R birefringent wave body
36 R polarizing plate
37 G LCD panel
38 B Polarizer
39 B LCD panel
40 B birefringence wave body
41 B polarizing plate

Claims (11)

ガラスを主成分とする主材と、
上記主材中に分散混入された光透過性の複数の副材と、
を含み、
上記複数の副材のそれぞれは細長形状に形成されており、
上記複数の副材のそれぞれはその長手方向が略同一の方向を向くように配向されている複屈折波長体。
A main material mainly composed of glass;
A plurality of light-transmitting sub-materials dispersed and mixed in the main material;
Including
Each of the plurality of sub-materials is formed in an elongated shape,
Each of the plurality of sub-materials is a birefringent wavelength body that is oriented so that its longitudinal direction is directed in substantially the same direction.
請求項1に記載された複屈折波長体において、
上記複数の副材のそれぞれは複屈折を有する複屈折波長体。
In the birefringent wavelength body according to claim 1,
Each of the plurality of secondary materials is a birefringent wavelength body having birefringence.
請求項1に記載された複屈折波長体において、
上記複数の副材のそれぞれは長手方向の長さと短手方向の長さとの比が1.5以上である複屈折波長体。
In the birefringent wavelength body according to claim 1,
Each of the plurality of sub-materials is a birefringent wavelength body in which the ratio of the length in the longitudinal direction to the length in the lateral direction is 1.5 or more.
請求項1に記載された複屈折波長体において、
前記複数の副材のそれぞれの短手方向の長さが700nm以下である複屈折波長体。
In the birefringent wavelength body according to claim 1,
A birefringent wavelength body in which the length in the short direction of each of the plurality of secondary materials is 700 nm or less.
請求項1に記載された複屈折波長体において、
上記複数の副材は、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、及び酸化チタンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の材料を主成分とする結晶を含む複屈折波長体。
In the birefringent wavelength body according to claim 1,
The plurality of sub-materials is a birefringent wavelength body containing a crystal having as a main component one or more materials selected from the group consisting of strontium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, and titanium oxide.
請求項1に記載された複屈折波長体において、
上記主材の屈折率と上記副材の屈折率との差が0.1以上である複屈折波長体。
In the birefringent wavelength body according to claim 1,
A birefringent wavelength body in which a difference between a refractive index of the main material and a refractive index of the auxiliary material is 0.1 or more.
請求項1に記載された複屈折波長体において、
上記主材はリン酸塩を主成分とする複屈折波長体。
In the birefringent wavelength body according to claim 1,
The main material is a birefringent wavelength body mainly composed of phosphate.
請求項1に記載された複屈折波長体を備えた投影装置。   A projection apparatus comprising the birefringent wavelength body according to claim 1. 請求項1に記載された複屈折波長体を備えたピックアップ。   A pickup comprising the birefringent wavelength body according to claim 1. ガラスを主成分とする主材と、該主材中に分散混入された光透過性の複数の副材とを含み、該複数の副材のそれぞれは細長形状に形成された複屈折波長体の製造方法であって、
上記主材中に上記複数の副材を分散混入してなる母材を形成する母材形成工程と、
上記母材を一方向に延伸加工する延伸加工工程と、
を含む複屈折波長体の製造方法。
A main material mainly composed of glass, and a plurality of light-transmitting sub-materials dispersed and mixed in the main material, each of the plurality of sub-materials having a birefringent wavelength body formed in an elongated shape. A manufacturing method comprising:
A base material forming step of forming a base material formed by dispersing and mixing the plurality of sub-materials in the main material;
A stretching process for stretching the base material in one direction;
A method for producing a birefringent wavelength body comprising:
請求項10に記載された複屈折波長体の製造方法において、
上記延伸加工工程を複数回行う複屈折波長体の製造方法。
In the manufacturing method of the birefringent wave body according to claim 10,
A method for producing a birefringent wavelength body in which the stretching step is performed a plurality of times.
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