JP2017049432A - Wavelength plate unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直線偏光の光に所定の位相差を与えるための光学素子である波長板ユニットに係り、特に、コンパウンドゼロオーダー方式に好適な構造を有する波長板ユニットに関する。 The present invention relates to a wave plate unit which is an optical element for giving a predetermined phase difference to linearly polarized light, and more particularly to a wave plate unit having a structure suitable for a compound zero order system.
波長板ユニットは位相器あるいは位相リターデーションとも称し、水晶や雲母などの複屈折材料を用いて構成される。光線が複屈折材料を透過すると位相の異なる(振動方向が異なる)2つの光線(通常光線と異常光線)に分離されて波長板ユニットを出射する。両者の出射光には複屈折材料の屈折率による位相ズレ(位相差)が生じる。 The wave plate unit is also called a phase shifter or phase retardation, and is configured using a birefringent material such as quartz or mica. When the light beam passes through the birefringent material, it is separated into two light beams (normal light beam and extraordinary light beam) having different phases (different vibration directions) and emitted from the wave plate unit. A phase shift (phase difference) due to the refractive index of the birefringent material occurs in both the emitted lights.
この種の波長板ユニットは、トゥルーゼロオーダータイプ、マルチオーダータイプ、コンパウンドゼロオーダータイプの3タイプに大別される。トゥルーゼロオーダータイプの波長板ユニットは一枚の複屈折板で設計波長における0次で所定の位相差を得る板厚としたもので構成される。マルチオーダータイプの波長板ユニットは、トゥルーゼロオーダータイプと同様に一枚の厚い複屈折板を用い、高次で所定の位相差が得られるように板厚を設計したものである。しかし、このタイプの波長板ユニットは板厚が厚くなる分、波長の微小なシフトや温度変化などにより位相差ズレが生じ易い。 This type of wave plate unit is roughly classified into three types: a true zero order type, a multi-order type, and a compound zero order type. A true zero order type wave plate unit is composed of a single birefringent plate having a thickness that obtains a predetermined phase difference in the 0th order at the design wavelength. The multi-order type wave plate unit uses a single thick birefringent plate as in the true zero order type, and is designed so that a predetermined phase difference can be obtained at a high order. However, this type of wave plate unit is liable to cause a phase shift due to a minute shift in wavelength, temperature change, etc., as the plate thickness increases.
本発明が特に対象とするコンパウンドゼロオーダータイプの波長板ユニットは、マルチオーダータイプの波長板に加工した同質材料の2枚の波長板の光学軸を互いに直交配置させることで各波長板に生じる位相差シフトを相殺し、得られる位相差の波長依存性や温度依存性を少なくしたものである。なお、本発明の波長板をホルダ本体に組み付ける構造はコンパウンドゼロオーダータイプの波長板ユニットに限らず、一枚の厚い複屈折板を用いるトゥルーゼロオーダータイプやマルチオーダータイプの波長板ユニットにも適用できるものである。 The compound zero order type wave plate unit that is particularly targeted by the present invention is a position generated in each wave plate by arranging the optical axes of two wave plates made of homogeneous materials processed into multi-order type wave plates at right angles to each other. The phase shift is offset, and the wavelength dependence and temperature dependence of the obtained phase difference are reduced. The structure for assembling the wave plate of the present invention to the holder body is not limited to a compound zero order type wave plate unit, but also applies to true zero order type and multi order type wave plate units using a single thick birefringent plate. It can be done.
図9は、従来のコンパウンドゼロオーダータイプの波長板ユニットの構成を説明する分解斜視図である。この波長板ユニット200は、一端にストッパー15を有して他端が解放し、解放部開口の内周に雌ネジ13を形成した円筒状のホルダ本体1の内部に第1の波長板2と第2の波長板3を装着する。そして、外周面に雄ネジ14を設けたリング状の固定部材4をホルダ本体1の内周に設けた雌ネジ13にねじ込み、第1の波長板2と第2の波長板3を押圧して固定している。なお、ここでは、波長板2と3は水晶の薄板(水晶板)であるとして説明する。また、符号12は固定部材4をねじ込むためのドライバーの歯をかける溝(ドライバー歯当溝)を示す。
FIG. 9 is an exploded perspective view for explaining the structure of a conventional compound zero order type wave plate unit. This
第1の波長板2と第2の波長板3は円盤形をなし、それらの光学軸方向を示す平坦部(オリエンテーション・フラット:Orientation Flat、略称オリフラ)が外周に形成されている。コンパウンドゼロオーダータイプの波長板ユニットでは、第1の波長板2と第2の波長板3の光学軸が互いに直交するごとく交差させて配置されるため、第1の波長板2のオリフラ方向と第2の波長板3のオリフラ方向は波長板の面内で直角に交差している(直交している)。
The
本発明に係る波長板ユニットに関連する従来技術を開示したものとしては、特許文献1、特許文献2、特許文献3を挙げることができる。特許文献1には、短い円筒形のホルダに2枚の水晶板の光学軸を直交させて配置した1/2波長板ユニットが記載されている。また、特許文献2は複数の波長板の周縁間にスペーサを介在させて固定した偏光変換ユニットを開示する。そして、特許文献3は、複屈折板に誘電体の多層膜を成膜することで波長板の板厚を所望値に設定した組み合わせ波長板ユニットを開示する。
ホルダ本体1に複屈折板(位相差板、以下、水晶板とも称する)を搭載してユニットに組み立てる作業では、第1の波長板(水晶板)2と第2の波長板(水晶板)3のそれぞれに形成してあるオリフラを組み立て位置基準として錬度の高い作業員が目視で位置合わせしている。個々の作業員の錬度の程度で、作業員ごとに出来上がり品質が微妙に異なる。2枚の水晶板2と水晶板3は回転ズレ方向に対して垂直方向の力で押圧しているのみであるため、波長板ユニットの使用頻度が多くなるにつれて両水晶板やホルダ本体に対し、回転ズレが発生し易くなる。
In the work of mounting a birefringent plate (retardation plate, hereinafter also referred to as a crystal plate) on the
2枚の水晶板2と水晶板3の間の回転ズレ防止を対策する手段として接着剤を用いて両水晶板を接着する方法、あるいは接合面を高精度に研磨して貼り合わせる、所謂オプティカルコンタクト方法で両水晶板を一体化する方法が知られている。これらの貼り合わせでも、光学軸に回転ズレが発生しないようにするためには作業者に高度の熟練を必要とする。また、接着やオプティカルコンタクトを採用した場合、そのための製造工程の追加が必要となる。
As a means for preventing rotation deviation between the two
本発明の目的は、ホルダ本体に対する波長板の回転ズレを防止し、また複数の波長板を用いるものでも接着剤やオプティカルコンタクトによることなく、光学軸を所定の交差角でホルダ本体に正確に搭載可能な構造を備えた波長板ユニットを提供することにある。本発明に係る波長板ユニットは、コンパウンドゼロオーダータイプに限らず、トゥルーゼロオーダータイプ、マルチオーダータイプ、等の各種波長板の組み付けにも適用できる。 The purpose of the present invention is to prevent rotation of the wave plate with respect to the holder body, and even with the use of a plurality of wave plates, the optical axis is accurately mounted on the holder body at a predetermined crossing angle without using adhesives or optical contacts. It is to provide a wave plate unit having a possible structure. The wave plate unit according to the present invention is not limited to the compound zero order type, but can be applied to assembling various wave plates such as a true zero order type and a multi order type.
上記目的を達成するため、本発明は、予め波長板にリング状のスペーサを組み合わせて一体化し、スペーサに設けた回転抑止手段をホルダ本体に嵌合する構造を採用した。複数(例えば2枚)の波長板を用いたものでは、該複数の波長板の間にリング状のスペーサを介在させて波長板の間にエアギャップを設けて一体化して上記と同様にスペーサに設けた回転抑止手段をホルダ本体に嵌合する構造を採用した。特に、2枚の波長板を用いたものでは、前記スペーサの前方と後方にそれぞれに2枚の波長板の各光学軸方向を規制する手段(庇)を設けると共に、該スペーサの外周に所定の光学軸を以って組み合わせた2枚の波長板をホルダ本体の凹部に嵌合する凸部を形成した。そして、スペーサで一体に組み合わせた2枚の波長板の後方からリング状の固定部材をホルダ本体にねじ込んで固定した。本発明に係る波長板ユニットの代表的な構成を以下に記述する。 In order to achieve the above object, the present invention employs a structure in which a ring plate is combined with a wave plate in advance and integrated, and rotation prevention means provided on the spacer is fitted to the holder body. In the case of using a plurality of (for example, two) wave plates, a ring-shaped spacer is interposed between the wave plates, and an air gap is provided between the wave plates so as to be integrated. A structure in which the means is fitted to the holder body is adopted. In particular, in the case of using two wave plates, means (庇) for restricting the optical axis directions of the two wave plates are provided on the front and rear sides of the spacer, respectively, and a predetermined outer circumference of the spacer is provided. A convex portion was formed to fit two wave plates combined with the optical axis into the concave portion of the holder body. And the ring-shaped fixing member was screwed and fixed to the holder main body from the back of the two wave plates integrally combined with the spacer. A typical configuration of the wave plate unit according to the present invention will be described below.
(1)前方である一端にインナーフリンジからなるリング状のストッパーを有すると共に内壁の一部に凹部を有し、後方である他端が解放した円筒状のホルダ本体と、円盤状の波長板と、前記波長板の前記後方に配置したリング状のスペーサと、前記スペーサの前記後方に設けたリング状の固定部材とからなり、
前記ホルダ本体の内部に装着した前記波長板と前記スペーサの前記後方側から前記リング状の固定部材で前記ストッパー方向に押し込んで固定した波長板ユニットであって、
前記波長板は複屈折材料からなる薄板の周縁の一部に当該波長板の光学軸方向を示すオリエンテーション・フラットを有し、
前記スペーサには、前記波長板に有する前記オリエンテーション・フラットに側縁から整合密接するフラット部を有する庇と、外周に突出して前記ホルダ本体の前記凹部に嵌合する凸部を形成してなり、
前記スペーサの前記庇を前記波長板の前記オリエンテーション・フラットに整合密接させて一体化すると共に、前記凸部を前記ホルダ本体の前記凹部に嵌合することで前記スペーサと一体化した前記波長板の回転方向位置を規制する。
(1) A cylindrical holder body having a ring-shaped stopper made of an inner fringe at one end that is the front and having a recess in a part of the inner wall, the other end being the rear being released, a disc-shaped wave plate, A ring-shaped spacer disposed on the rear side of the wave plate, and a ring-shaped fixing member provided on the rear side of the spacer,
The wave plate unit mounted inside the holder body and the wave plate unit fixed by pressing in the stopper direction with the ring-shaped fixing member from the rear side of the spacer,
The wave plate has an orientation flat indicating the optical axis direction of the wave plate at a part of the periphery of a thin plate made of a birefringent material,
The spacer is formed with a flange having a flat portion that is aligned and intimately contacted from the side edge with the orientation flat of the wave plate, and a convex portion that protrudes to the outer periphery and fits into the concave portion of the holder body,
The wave plate of the wave plate integrated with the spacer by fitting the convex portion into the concave portion of the holder body while integrating and aligning the flange of the spacer with the orientation flat of the wave plate The position in the rotation direction is restricted.
(2)前方である一端にインナーフリンジからなるリング状のストッパーを有すると共に内壁の一部に凹部を有し、後方である他端が解放した円筒状のホルダ本体と、円盤状の第1の波長板および第2の波長板と、前記1の波長板および前記第2の波長板の間に介在するリング状のスペーサと、リング状の固定部材とからなり、
前記円筒状のホルダ本体の内部に前記第1の波長板を前記前方側に、前記第2の波長板を前記スペーサを介在させて前記後方側に並設して装着してなり、
前記第2の波長板の前記後方側から前記リング状の固定部材で前記ホルダ本体の内部に前記第1の波長板と前記第2の波長板を前記ストッパー方向に押し込んで固定した波長板ユニットであって、
前記第1の波長板と前記第2の波長板は、それぞれの直径が同じな複屈折材料からなる薄板の周縁の一部に当該波長板の光学軸方向を示すオリエンテーション・フラットをそれぞれ有し、
前記スペーサには、前記第1の波長板に有する前記オリエンテーション・フラットに側縁から整合密接する第1フラット部を有する前方庇と、前記第1の波長板とは反対側で前記第2の波長板に有する前記オリエンテーション・フラットに側縁から整合密接する第2フラット部を有する後方庇と、外周に突出して前記ホルダ本体の前記凹部に嵌合する凸部を形成してなり、
前記スペーサの前記前方庇と前記後方庇とは所定の角度で離間して形成されており、
前記スペーサの前記前方庇を前記第1の波長板の前記オリエンテーション・フラットに整合密接させ、前記スペーサの前記後方庇を前記第2の波長板の前記オリエンテーション・フラットに整合密接させることで当該第1の波長板と第2の波長板の間にエアギャップを形成して当該2枚の波長板を一体化してなり、前記凸部を前記ホルダ本体の前記凹部に嵌合することで、前記スペーサで一体化した前記2枚の波長板の回転方向位置を規制する。
(2) A cylindrical holder body having a ring-shaped stopper made of an inner fringe at one end that is the front, a recess in a part of the inner wall, and the other end being the rear is released, and a disk-shaped first A wave plate and a second wave plate, a ring-shaped spacer interposed between the first wave plate and the second wave plate, and a ring-shaped fixing member,
Inside the cylindrical holder body, the first wave plate is mounted on the front side, and the second wave plate is mounted in parallel on the rear side with the spacer interposed therebetween,
A wave plate unit in which the first wave plate and the second wave plate are pushed and fixed in the stopper direction into the holder body by the ring-shaped fixing member from the rear side of the second wave plate. There,
Each of the first wave plate and the second wave plate has an orientation flat indicating an optical axis direction of the wave plate at a part of a periphery of a thin plate made of a birefringent material having the same diameter,
The spacer includes a front ridge having a first flat portion aligned and closely in contact with the orientation flat of the first wave plate from a side edge, and the second wavelength on the side opposite to the first wave plate. A rear ridge having a second flat portion that is aligned and intimately contacted from the side edge to the orientation flat on the plate, and a convex portion that protrudes to the outer periphery and fits into the concave portion of the holder body,
The front collar and the rear collar of the spacer are formed at a predetermined angle apart from each other,
The first edge of the spacer is aligned and closely aligned with the orientation flat of the first wave plate, and the rear edge of the spacer is aligned and closely aligned with the orientation flat of the second wave plate. An air gap is formed between the second wave plate and the second wave plate, and the two wave plates are integrated, and the convex portion is fitted into the concave portion of the holder body, thereby integrating with the spacer. The rotational position of the two wave plates is regulated.
(3)前記(2)における前記第1の波長板の光学軸と前記第2の波長板の光学軸のなす角度は90度として、コンパウンドゼロオーダータイプの波長板ユニットを構成する。 (3) The compound zero order type wave plate unit is configured with the angle formed by the optical axis of the first wave plate and the optical axis of the second wave plate in (2) being 90 degrees.
(4)前記(1)乃至(3)の何れかにおいて、前記ホルダ本体の内壁に雌ネジを有し、前記固定部材の外周に前記雌ネジに螺合する雄ネジを有し、
前記ホルダ本体に装着された前記第1の波長板と前記スペーサ及び前記第2の波長板を、前記固定部材の前記雄ネジと前記ホルダ本体の前記雌ネジとの螺合による前記ストッパーと前記固定部材との間の押圧で固定する。
(4) In any one of the above (1) to (3), the holder body has an internal thread on the inner wall, and an external thread that engages with the internal thread on the outer periphery of the fixing member,
The first wave plate mounted on the holder main body, the spacer, and the second wave plate are fixed to the stopper by fixing the male screw of the fixing member and the female screw of the holder main body. It is fixed by pressing between the members.
(5)前記(1)乃至(4)の何れかにおいて、前記波長板を水晶の薄板で構成する。 (5) In any one of (1) to (4), the wavelength plate is formed of a thin crystal plate.
(6)前記(1)乃至(5)の何れかにおいて、前記ホルダ本体の外周の一部に、前記波長板の光学軸の軸方向を識別するための軸方向溝を有せしめる。 (6) In any one of (1) to (5), an axial groove for identifying the axial direction of the optical axis of the wave plate is provided in a part of the outer periphery of the holder body.
(7)前記(5)において、前記水晶の薄板として、Xカット又はYカットの水晶板を用いる。 (7) In the above (5), an X-cut or Y-cut quartz plate is used as the quartz thin plate.
なお、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、複屈折板に設けるオリエンテーション・フラットを該複屈折板の2ヵ所に平行に形成し、スペーサにも対応する位置に2つの庇を設けた構成とする、等の変形も本発明の技術思想の範囲に含まれる。また、波長板を3枚以上の複数枚としたものにも適用可能である。 The present invention is not limited to the above-described configuration, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. For example, modifications such as a configuration in which an orientation flat provided on the birefringent plate is formed in parallel to two locations of the birefringent plate and two ridges are provided at positions corresponding to the spacers are also included in the technical idea of the present invention. Included in the range. Moreover, it is applicable also to what used the wavelength plate as a plurality of 3 or more.
本発明によれば、波長板の回転ズレを防止し、複数の波長板を接着剤やオプティカルコンタクトを用いることなく、光学軸を所定の交差角でホルダ本体に正確に搭載可能な構造を備えた波長板を提供することができる。なお、本発明に係る波長板ユニットの組み付け構造は、トゥルーゼロオーダータイプ、マルチオーダータイプ、コンパウンドゼロオーダータイプの各種波長板にも適用できるものである。 According to the present invention, there is provided a structure capable of preventing rotation of a wave plate and accurately mounting a plurality of wave plates on a holder body at a predetermined crossing angle without using an adhesive or an optical contact. A wave plate can be provided. The assembly structure of the wave plate unit according to the present invention can be applied to various wave plates of a true zero order type, a multi order type, and a compound zero order type.
水晶板などの複屈折板(波長板)を1枚用いる構造のトゥルーゼロオーダータイプやマルチオーダータイプの波長板では、スペーサに設ける庇は当該複屈折板に形成されたオリエンテーション・フラットに応じて、複屈折板の対面側にのみ突出する1又は複数形成することで光学軸方向の回転を防止できる。複屈折板を2枚用いる構造のコンパウンドゼロオーダータイプの波長板では、スペーサに設ける庇は一方の複屈折板と対面する側と他方の複屈折板と対面する側にそれぞれ、当該複屈折板に形成されたオリエンテーション・フラットに応じて1又は複数形成することで光学軸の回転を防止できる。 In a true zero order type or multi-order type wave plate with a structure using one birefringent plate (wavelength plate) such as a quartz plate, the wrinkles provided on the spacers depend on the orientation flat formed on the birefringent plate, By forming one or a plurality of projections only on the opposite side of the birefringent plate, rotation in the optical axis direction can be prevented. In a compound zero order type wave plate having a structure using two birefringent plates, the flanges provided on the spacer are respectively formed on the side facing the one birefringent plate and on the side facing the other birefringent plate. The rotation of the optical axis can be prevented by forming one or more according to the formed orientation flats.
本発明によれば、組み立て作業員の練度に関係なく、回転ズレのない正確な波長板ユニットを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an accurate wave plate unit free from rotational deviation regardless of the level of skill of an assembly worker.
以下、本発明に係る波長板ユニットの実施形態を、実施例の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a wave plate unit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings of the examples.
図1は、本発明に係る波長板ユニットの実施例1を説明する斜視図である。本実施例の波長板ユニット100はコンパウンドゼロオーダータイプの波長板ユニットであり、円筒状のホルダ本体1に2枚の波長板2と3、及び波長板2と3の間に介在し、両波長板の間にエアギャップを形成して2枚の波長板を一体化するスペーサ5、スペーサで一体化した2枚の波長板2と3をホルダ本体1の内部に固定する固定部材4で構成される。
FIG. 1 is a perspective view for explaining a first embodiment of a wave plate unit according to the present invention. The
ホルダ本体1の外周面の一部には、この波長板ユニット100の正立方位を示す溝11が波長板ユニット100の軸方向に形成されている。この指標溝(インデックス、軸方向溝)11は、例えば波長板2の光学軸と直交する面内に設ける。図1に示したDはホルダ本体1の外径、dは内径である。この内径dにねじ込まれる外径を有する固定部材4を用いてスペーサ5で一体化した2枚の波長板2と3がホルダ本体1の内部に固定される。なお、符号42は固定部材4をねじ込む際のドライバーの歯を当てる溝(ドライバー歯当溝)を示す。
A
図2は、図1に示した本発明に係る波長板ユニットの実施例1の構成を説明する分解斜視図である。図3は、ホルダ本体の詳細図で、同図(a)は後方から見た平面と光学軸の指標溝(インデックス)を設けた上面を示す。また、同図(b)は同図(a)のX−X’線に沿った断面を示す。図4は、スペーサの説明図である。そして、図5は、固定部材に設けた雄ネジの説明図、図6は、固定部材の他の例を説明する図である。 FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the first embodiment of the wave plate unit according to the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a detailed view of the holder main body, and FIG. 3A shows a plane viewed from the rear and an upper surface provided with an index groove (index) of the optical axis. FIG. 5B shows a cross section taken along line X-X ′ of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of the spacer. 5 is an explanatory diagram of a male screw provided on the fixing member, and FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the fixing member.
ホルダ本体1は全体として円筒状であり、円筒の前方の一端には開口の内周にリング状に突き出たインナーフリンジ(ストッパー)15が形成されている。このインナーフリンジ15に後述する波長板の周縁を押接し、固定部材4の押圧で波長板を固定する。インナーフリンジ15の内側の一部には後述する凹部7が形成されている。
The holder
ホルダ本体1の前記インナーフリンジ15よりも軸方向で後方の内周には雌ネジ13が形成されている。このホルダ本体1の中に第1の波長板2と第2の波長板3が両波長板の間に介在するスペーサ5で一体化されて内挿される。スペーサ5で一体化された第1の波長板2と第2の波長板3は後方端からねじ込まれる固定部材4で押し込まれ、インナーフリンジ15と固定部材4で挟持されて固定される。固定部材4の外周には雄ネジ14が設けられており、背面(外側)に設けたドライバー歯当溝42に幅広歯又は二股歯を持つドライバーで固定部材4をホルダ本体1の雌ネジ13にねじ込む。
A
すなわち、複屈折板(位相差板、ここでは水晶板)を2枚用いたコンパウンドゼロオーダータイプの波長板ユニットでは、円筒状のホルダ本体1の前方である一端にインナーフリンジ15からなるリング状のストッパーを有すると共に内壁の一部に凹部7を有し、後方である他端は解放されている。第1の波長板および第2の波長板は共に薄い円盤状であり、周縁の一部で光路に干渉しない端部に光学軸の方向を示すオリエンテーション・フラット10a,10bが形成してある。前記第1の波長板2および前記第2の波長板3の間にリング状のスペーサ5が介在されて第1の波長板2と第2の波長板3を一体化している。そして、スペーサ5で一体化した第1の波長板2および第2の波長板3の後方からリング状の固定部材4がホルダ本体1にねじ込まれる。
That is, in a compound zero order type wave plate unit using two birefringent plates (retardation plates, here, quartz plates), a ring-shaped ring formed of an
上記したように、本実施例では、円筒状のホルダ本体1の前方側に第1の波長板2が、後方側に第2の波長板3がスペーサ5を介在させて並設して装着されている。そして、第2の波長板3の後方側からリング状の固定部材4で前記ホルダ本体の内部に第1の波長板2と第2の波長板3をストッパー15方向に押し込んで固定する。前記第1の波長板と前記第2の波長板は、それぞれの直径が同じな複屈折材料である水晶板(Xカット又はYカット)からなる薄板の周縁の一部に当該波長板の光学軸方向を示すオリエンテーション・フラットをそれぞれ有している。この波長板はコンパウンドゼロオーダータイプである。
As described above, in this embodiment, the
スペーサ5には、第1の波長板に有するオリエンテーション・フラット10aに側縁から整合密接する第1のフラット部を有する前方庇8と、第1の波長板とは反対側で第2の波長板に有するオリエンテーション・フラット10bに側縁から整合密接する第2のフラット部を有する後方庇9と、外周に突出してホルダ本体1の凹部7に嵌合する凸部6を形成してなり、スペーサ5の前方庇8と後方庇9とは所定の角度で離間して形成されている。
The
スペーサ5の前方庇8を第1の波長板2のオリエンテーション・フラット10aに整合密接させ、スペーサ5の後方庇を第2の波長板3のオリエンテーション・フラット10bに整合密接させることで当該第1の波長板と第2の波長板の間にスペーサ5の厚み分のエアギャップを形成して当該2枚の波長板を一体化している。そして、スペーサ5の凸部6をホルダ本体1の凹部7に嵌合することで、ホルダ本体1に対するスペーサ5で一体化した前記2枚の波長板2,3の回転方向位置を規制する。第1の波長板2の光学軸と第2の波長板3の光学軸のなす角度は90度である。
By aligning and closely contacting the
図5に示したように、ホルダ本体1の内壁に有する雌ネジ13固定部材4の円周全域に形成されているが、図6に示したように雄ネジを形成したねじリング部41よりも大きな外径のベースリング部40を設けたものを用いることもできる。このベースリング部40は完成品の状態ではホルダ本体の外径に等しくすることもできるし、この波長板を適用する応用機器の受け構造に応じて鍔状に突出するような形状とすることもできる。
As shown in FIG. 5, it is formed over the entire circumference of the
本実施例により、ホルダ本体に対する波長板の回転ズレが防止され、また複数の波長板を用いるものでも接着剤やオプティカルコンタクトによることなく、光学軸を所定の交差角でホルダ本体に正確に搭載可能な構造を備えた波長板ユニットを提供することができる。 This example prevents rotation of the wave plate with respect to the holder body, and even with the use of multiple wave plates, the optical axis can be accurately mounted on the holder body at a predetermined crossing angle without using adhesives or optical contacts. A wave plate unit having a simple structure can be provided.
図7は、本発明に係る波長板ユニットの実施例2の構成を説明する分解斜視図である。本実施例は前記実施例1と同様のコンパウンドゼロオーダータイプ波長板ユニットに本発明を適用したもので、図2と同一機能、同一構成部分には同一の符号を付してある。本実施例が前記した実施例1と異なるのは、第1の波長板2と第2の波長板3を接着剤で接着した点である。
FIG. 7 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the second embodiment of the wave plate unit according to the present invention. In the present embodiment, the present invention is applied to a compound zero order type wave plate unit similar to that in the first embodiment, and the same functions and the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. This embodiment is different from the first embodiment described above in that the
2枚の波長板2と3の接着には、エポキシ樹脂を好適とする透明接着剤を用いる。2枚の接着は治具を用いて予め両波長板の光学軸が精密に90度で交差するように配置し、両者の間にエポキシ樹脂を注入することで一体化しておく。図7では、前方に第2の波長板3を、後方に第1の波長板2を重ねて接着してある。第1の波長板に形成されたオリエンテーション・フラット10aに整合密接する前方庇8を形成したスペーサ5を後方から当て、さらに固定部材4をホルダ本体1にねじ込んで実施例1と同じように固定する。
A transparent adhesive suitable for epoxy resin is used for bonding the two
スペーサ5に設ける前方庇8は第1の波長板2に有するオリエンテーション・フラット10aのみに整合密接するのに十分な突出量とすればよい。なお、第1の波長板2と第2の波長板3のユニット軸方向で前後に入れ替え、スペーサ5に設ける庇を前方に突出させて接着した2枚の波長板と一体化することもできる。ホルダ本体1への固定は実施例1と同様である。
The
本実施例によっても、ホルダ本体に対する波長板の回転ズレが防止され、光学軸を所定の交差角でホルダ本体に正確に搭載可能な構造を備えた波長板ユニットを提供することができる。 Also according to the present embodiment, it is possible to provide a wave plate unit having a structure in which a rotation shift of the wave plate with respect to the holder main body is prevented and the optical axis can be accurately mounted on the holder main body at a predetermined crossing angle.
図8は、本発明に係る波長板ユニットの実施例3の構成を説明する分解斜視図である。本実施例は前記実施例1、実施例2と同様のコンパウンドゼロオーダータイプ波長板ユニットに本発明を適用したもので、図2や図7と同一機能、同一構成部分には同一の符号を付してある。本実施例が前記した実施例1や実施例2と異なるのは、第1の波長板2と第2の波長板3を、接着剤を用いることなく、所謂オプティカルコンタクトで接着した点である。オプティカルコンタクトは第1の波長板2と第2の波長板3の対向面を高精度な平坦面とすることで両者を張り合わせた場合に大気圧で張り合わせた状態を強固に保持するもので、実施例2のような接着剤を用いない接合方法である。
FIG. 8 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the wave plate unit according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to the same compound zero order type wave plate unit as in the first and second embodiments. The same function and the same components as those in FIGS. 2 and 7 are denoted by the same reference numerals. It is. This embodiment is different from the first and second embodiments described above in that the
図8において、第1の波長板2と第2の波長板3はオプティカルコンタクトで一体化されている。このオプティカルコンタクトによる一体化も実施例2と同様に、治具を用いて予め両波長板の光学軸が精密に90度で交差するように配置して張り合わせて一体化する。
In FIG. 8, the
一体化した第1の波長板2と第2の波長板3の後方にスペーサ5を組み合わせる。スペーサ5には第2の波長板3に設けたオリエンテーション・フラット10bに後方側面から整合密接する庇9が形成されている。この庇9を第2の波長板3に設けたオリエンテーション・フラット10bに整合密接させて一体化し、固定部材4をホルダ本体1にねじ込んで実施例2と同じように固定する。
A
スペーサ5に設ける庇9は第2の波長板3に有するオリエンテーション・フラット10bのみに整合密接するのに十分な突出量とすればよい。なお、実施例2と同様に、第1の波長板2と第2の波長板3のユニット軸方向で前後に入れ替え、スペーサ5に設ける庇を前方に突出させて接着した2枚の波長板と一体化することもできる。ホルダ本体1への固定は実施例2と同様である。
The
本実施例によっても、ホルダ本体に対する波長板の回転ズレが防止され、光学軸を所定の交差角でホルダ本体に正確に搭載可能な構造を備えた波長板ユニットを提供することができる。 Also according to the present embodiment, it is possible to provide a wave plate unit having a structure in which a rotation shift of the wave plate with respect to the holder main body is prevented and the optical axis can be accurately mounted on the holder main body at a predetermined crossing angle.
本発明は、上記した波長板ユニットに限らず、光学軸の性格な設定を必要とする他の光学機器や内蔵構造部品の回転ズレ抑制を要求される類似の電子部品にも同様に適用できる。 The present invention is not limited to the above-described wave plate unit, but can be similarly applied to other optical devices that require special setting of the optical axis and similar electronic components that are required to suppress rotation displacement of built-in structural components.
1・・・ホルダ本体、2・・・第1の波長板、3・・・第2の波長板、4・・・固定部材、40・・・ベースリング部、41・・・ネジリング部、42・・・ドライバー歯当溝、5・・・スペーサ、6・・・凸部、7・・・凹部、8・・・(前方)庇、9・・・(後方)庇、10(10a,10b)・・・オリエンテーション・フラット(オリフラ)、11・・・軸方向溝、12・・・ねじ溝、13・・・雌ネジ、14・・・雄ネジ、15・・・インナーフランジ(ストッパー)、100・・・本発明に係る波長板ユニット、200・・・従来の波長板ユニット。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ホルダ本体の内部に装着した前記波長板と前記スペーサの前記後方側から前記リング状の固定部材で前記ストッパー方向に押し込んで固定した波長板ユニットであって、
前記波長板は複屈折材料からなる薄板の周縁の一部に当該波長板の光学軸方向を示すオリエンテーション・フラットを有し、
前記スペーサには、前記波長板に有する前記オリエンテーション・フラットに側縁から整合密接するフラット部を有する庇と、外周に突出して前記ホルダ本体の前記凹部に嵌合する凸部を形成してなり、
前記スペーサの前記庇を前記波長板の前記オリエンテーション・フラットに整合密接させて一体化すると共に、前記凸部を前記ホルダ本体の前記凹部に嵌合することで前記スペーサと一体化した前記波長板の回転方向位置を規制することを特徴とする波長板ユニット。 A cylindrical holder body having a ring-shaped stopper made of an inner fringe at one end on the front side and a recess in a part of the inner wall, and the other end on the rear side being released, a disc-shaped wave plate, and the wavelength A ring-shaped spacer disposed on the rear side of the plate, and a ring-shaped fixing member provided on the rear side of the spacer,
The wave plate unit mounted inside the holder body and the wave plate unit fixed by pressing in the stopper direction with the ring-shaped fixing member from the rear side of the spacer,
The wave plate has an orientation flat indicating the optical axis direction of the wave plate at a part of the periphery of a thin plate made of a birefringent material,
The spacer is formed with a flange having a flat portion that is aligned and intimately contacted from the side edge with the orientation flat of the wave plate, and a convex portion that protrudes to the outer periphery and fits into the concave portion of the holder body,
The wave plate of the wave plate integrated with the spacer by fitting the convex portion into the concave portion of the holder body while integrating and aligning the flange of the spacer with the orientation flat of the wave plate A wave plate unit that regulates a position in a rotation direction.
前記円筒状のホルダ本体の内部に前記第1の波長板を前記前方側に、前記第2の波長板を、前記スペーサを介在させて前記後方側に並設して装着してなり、
前記第2の波長板の前記後方側から前記リング状の固定部材で前記ホルダ本体の内部に前記第1の波長板と前記第2の波長板を前記ストッパー方向に押し込んで固定した波長板ユニットであって、
前記第1の波長板と前記第2の波長板は、それぞれの直径が同じな複屈折材料からなる薄板の周縁の一部に当該波長板の光学軸方向を示すオリエンテーション・フラットをそれぞれ有し、
前記スペーサには、前記第1の波長板に有する前記オリエンテーション・フラットに側縁から整合密接する第1のフラット部を有する前方庇と、前記第1の波長板とは反対側で前記第2の波長板に有する前記オリエンテーション・フラットに側縁から整合密接する第2のフラット部を有する後方庇と、外周に突出して前記ホルダ本体の前記凹部に嵌合する凸部を形成してなり、
前記スペーサの前記前方庇と前記後方庇とは所定の角度で離間して形成されており、
前記スペーサの前記前方庇を前記第1の波長板の前記オリエンテーション・フラットに整合密接させ、前記スペーサの前記後方庇を前記第2の波長板の前記オリエンテーション・フラットに整合密接させることで当該第1の波長板と第2の波長板の間にエアギャップを形成して当該2枚の波長板を一体化してなり、前記凸部を前記ホルダ本体の前記凹部に嵌合することにより前記スペーサで一体化した前記2枚の波長板の回転方向位置を規制することを特徴とする波長板ユニット。 A cylindrical holder body having a ring-shaped stopper made of an inner fringe at one end that is the front and having a recess in a part of the inner wall and the other end being the rear is released, a disk-shaped first wave plate, A second wave plate, a ring-shaped spacer interposed between the first wave plate and the second wave plate, and a ring-shaped fixing member;
Inside the cylindrical holder body, the first wave plate is mounted on the front side, and the second wave plate is mounted in parallel on the rear side with the spacer interposed therebetween,
A wave plate unit in which the first wave plate and the second wave plate are pushed and fixed in the stopper direction into the holder body by the ring-shaped fixing member from the rear side of the second wave plate. There,
Each of the first wave plate and the second wave plate has an orientation flat indicating an optical axis direction of the wave plate at a part of a periphery of a thin plate made of a birefringent material having the same diameter,
The spacer includes a front ridge having a first flat portion aligned and closely in contact with the orientation flat of the first wave plate from a side edge, and the second wave plate on a side opposite to the first wave plate. A rear ridge having a second flat portion aligned and closely in contact with the orientation flat from the side edge of the wave plate, and a convex portion that protrudes to the outer periphery and fits into the concave portion of the holder body,
The front collar and the rear collar of the spacer are formed at a predetermined angle apart from each other,
The first edge of the spacer is aligned and closely aligned with the orientation flat of the first wave plate, and the rear edge of the spacer is aligned and closely aligned with the orientation flat of the second wave plate. An air gap is formed between the wave plate and the second wave plate to integrate the two wave plates, and the convex portion is integrated with the spacer by fitting into the concave portion of the holder body. A wave plate unit that regulates the rotational position of the two wave plates.
前記第1の波長板の光学軸と前記第2の波長板の光学軸のなす角度は90度で、コンパウンドゼロオーダータイプの波長板を構成することを特徴とする波長板ユニット。 In claim 2,
An angle formed by the optical axis of the first wave plate and the optical axis of the second wave plate is 90 degrees to constitute a compound zero order type wave plate.
前記ホルダ本体の内壁に雌ネジを有し、前記固定部材の外周に前記雌ネジに螺合する雄ネジを有し、
前記ホルダ本体に装着された前記第1の波長板と前記スペーサ及び前記第2の波長板を、前記固定部材の前記雄ネジと前記ホルダ本体の前記雌ネジとの螺合による前記ストッパーと前記固定部材との間の押圧で固定することを特徴とする波長板ユニット。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
It has a female screw on the inner wall of the holder body, and has a male screw that engages with the female screw on the outer periphery of the fixing member,
The first wave plate mounted on the holder main body, the spacer, and the second wave plate are fixed to the stopper by fixing the male screw of the fixing member and the female screw of the holder main body. A wave plate unit, which is fixed by pressing between members.
前記波長板を水晶の薄板で構成することを特徴とする波長板ユニット。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A wave plate unit comprising the wave plate made of a thin crystal plate.
前記ホルダ本体の外周の一部に、前記波長板の光学軸の軸方向を識別するための軸方向溝を有せしめることを特徴とする波長板ユニット。 In any of claims 1 to 5,
A wave plate unit, characterized in that an axial groove for identifying the axial direction of the optical axis of the wave plate is provided on a part of the outer periphery of the holder body.
前記水晶の薄板として、Xカット又はYカットの水晶板を用いることを特徴とする波長板ユニット。
In claim 5,
An X-cut or Y-cut quartz plate is used as the quartz thin plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015172554A JP2017049432A (en) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Wavelength plate unit |
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JP (1) | JP2017049432A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020184037A (en) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 株式会社日本製鋼所 | Wavelength plate, manufacturing method of wavelength plate, and optical device |
-
2015
- 2015-09-02 JP JP2015172554A patent/JP2017049432A/en active Pending
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