JP2659024B2 - グリッド偏光子 - Google Patents
グリッド偏光子Info
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- JP2659024B2 JP2659024B2 JP1222337A JP22233789A JP2659024B2 JP 2659024 B2 JP2659024 B2 JP 2659024B2 JP 1222337 A JP1222337 A JP 1222337A JP 22233789 A JP22233789 A JP 22233789A JP 2659024 B2 JP2659024 B2 JP 2659024B2
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- Japan
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- grid
- substrate
- grid polarizer
- transmittance
- polarization
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Description
【発明の詳細な説明】 Ａ産業上の利用分野 本発明は赤外域で有効な偏光素子であるグリッド偏光
子に関する。
子に関する。
Ｂ従来技術とその問題点 グリッド偏光子は第３図に示すように導体細線を対象
光の波長以下のピッチｄでグリッド状に平行に配列させ
たもので，導体グリッドと平行な方向に振動している光
の電界成分はこのグリッド偏光子Ｇで反射され，導体グ
リッドと垂直な方向に振動している光の電界成分はグリ
ッド偏光子を透過する性質を有する。グリッド偏光子Ｇ
は導体グリッドのピッチｄと幅ａがその偏光特性に影響
するピッチ間隔ｄが小さい程偏光特性が良くなり,a/dは
0.5〜0.7が良いとされている。従って使用波長が短かく
なければなる程，導体グリッドＧのピッチｄを小さくし
なければならないが，小さくすれば，導体グリッド単独
で導体間の隙間を中空状態に維持することが難しくなる
ので透明基板上に導体グリッドを形成している。
光の波長以下のピッチｄでグリッド状に平行に配列させ
たもので，導体グリッドと平行な方向に振動している光
の電界成分はこのグリッド偏光子Ｇで反射され，導体グ
リッドと垂直な方向に振動している光の電界成分はグリ
ッド偏光子を透過する性質を有する。グリッド偏光子Ｇ
は導体グリッドのピッチｄと幅ａがその偏光特性に影響
するピッチ間隔ｄが小さい程偏光特性が良くなり,a/dは
0.5〜0.7が良いとされている。従って使用波長が短かく
なければなる程，導体グリッドＧのピッチｄを小さくし
なければならないが，小さくすれば，導体グリッド単独
で導体間の隙間を中空状態に維持することが難しくなる
ので透明基板上に導体グリッドを形成している。
グリッド偏光子は可視域と異なり適当な偏光材料のな
い赤外域では有効な偏光素子であるが可視域の偏光プリ
ズム等に比べると偏光度や消光比等偏光特性が劣るとい
う欠点があり，純度の高い偏光光を必要とする測定等の
分野ではより一層の偏光特性の改善が望まれている。ま
た，可視域の長波長域から赤外域までを１枚でカバーで
きるグリッド偏光子が望まれている。
い赤外域では有効な偏光素子であるが可視域の偏光プリ
ズム等に比べると偏光度や消光比等偏光特性が劣るとい
う欠点があり，純度の高い偏光光を必要とする測定等の
分野ではより一層の偏光特性の改善が望まれている。ま
た，可視域の長波長域から赤外域までを１枚でカバーで
きるグリッド偏光子が望まれている。
一般には，これを解決するためにはグリッド偏光子の
ピッチを小さくすればよいが，赤外域から可視域の長波
長側までカバーするためには，ピッチ0.1μｍ程度のグ
リッド偏光子が必要であり，現在の製作技術では非常に
困難であった。
ピッチを小さくすればよいが，赤外域から可視域の長波
長側までカバーするためには，ピッチ0.1μｍ程度のグ
リッド偏光子が必要であり，現在の製作技術では非常に
困難であった。
本発明は,1枚のグリッド偏光子で広い波長範囲をカバ
ーし，入射角に対する偏光特性の劣下が少ないという特
徴を有したまま，飛躍的に偏光特性の優れたグリッド偏
光子を提供することを目的とする。
ーし，入射角に対する偏光特性の劣下が少ないという特
徴を有したまま，飛躍的に偏光特性の優れたグリッド偏
光子を提供することを目的とする。
Ｃ発明の構成 本発明のグリッド偏光子は、赤外域あるいは可視域の
長波長側の所望の波長域で高透過率の、あるいは可視か
ら赤外域のなかの所望の波長域にわたって透過域をもつ
基板の両面にAuの高密度の平行線パターンを、その配列
方向が基板の両面で平行であって、使用波長で不透明に
なる厚さに形成したものである。
長波長側の所望の波長域で高透過率の、あるいは可視か
ら赤外域のなかの所望の波長域にわたって透過域をもつ
基板の両面にAuの高密度の平行線パターンを、その配列
方向が基板の両面で平行であって、使用波長で不透明に
なる厚さに形成したものである。
中空のグリッド偏光子のグリッド方向に垂直な偏光
（Ｓ偏光）の透過率をT1，平行な偏光（Ｐ偏光）の透過
率をT2とする。基板の片面にのみグリッドを形成した従
来のグリッド偏光子では基板透過率をＴとすれば,S偏光
透過率はT1T,P偏光透過率はT2Tとなり， 偏光度は となる。
（Ｓ偏光）の透過率をT1，平行な偏光（Ｐ偏光）の透過
率をT2とする。基板の片面にのみグリッドを形成した従
来のグリッド偏光子では基板透過率をＴとすれば,S偏光
透過率はT1T,P偏光透過率はT2Tとなり， 偏光度は となる。
今，本発明により基板両面にグリッドの配列方向が基
板両面で平行になるようグリッドを形成したグリッド偏
光子の場合,S偏光透過率はT1×Ｔ×T1＝▲Ｔ2 1Ｔ▼，同
様にＰ偏光透過率は▲Ｔ2 2Ｔ▼となり， 偏光度は となる。
板両面で平行になるようグリッドを形成したグリッド偏
光子の場合,S偏光透過率はT1×Ｔ×T1＝▲Ｔ2 1Ｔ▼，同
様にＰ偏光透過率は▲Ｔ2 2Ｔ▼となり， 偏光度は となる。
ここで従来の片面グリッド偏光子の代表的な数値であ
る基板透過率Ｔ＝0.7,T1＝0.98,T2＝0.02で両者の偏光
度を比べると、従来品ではＳ偏光透過率は0.69（69
％）,P偏光透過率は0.014（1.4％），偏光度は0.96（96
％）となる。他方，本発明のグリッド偏光子の場合,S偏
光透過率は0.67（67％）,P偏光透過率は2.8×10-4（0.0
28％），偏光度は0.999（99.9％）となり，従来品に比
べてＳ偏光透過率の減少はほとんどなく，それに比して
Ｐ偏光透過率が著しく低減でき，偏光度もほとんど１と
なり著しく性能が向上した。
る基板透過率Ｔ＝0.7,T1＝0.98,T2＝0.02で両者の偏光
度を比べると、従来品ではＳ偏光透過率は0.69（69
％）,P偏光透過率は0.014（1.4％），偏光度は0.96（96
％）となる。他方，本発明のグリッド偏光子の場合,S偏
光透過率は0.67（67％）,P偏光透過率は2.8×10-4（0.0
28％），偏光度は0.999（99.9％）となり，従来品に比
べてＳ偏光透過率の減少はほとんどなく，それに比して
Ｐ偏光透過率が著しく低減でき，偏光度もほとんど１と
なり著しく性能が向上した。
Ｄ実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示す。両面研磨し
たKRS−５基板１（厚さ2mm,外径30mmφ）の両面にAuの
グリッドパターン３がそのパターンの配列方向が基板の
両面で平行になるように配列して形成した。
たKRS−５基板１（厚さ2mm,外径30mmφ）の両面にAuの
グリッドパターン３がそのパターンの配列方向が基板の
両面で平行になるように配列して形成した。
基板とAuグリッドパターンの付着力を強めるため,KRS
−５基板１とAuグリッドパターン３の間に厚さ20ÅのNi
−Crパターン２を形成している。KRS−５基板１は赤外
域全体で透過率がよく，かつ可視域においても透過率が
よく0.6μｍ〜60μｍあたりの領域で透明であり，その
透過率は70％程度である。グリッドパターン３のピッチ
は0.4μｍとした。従来はピッチ0.4μｍでは使用波長範
囲は２μｍより長い方であったが，本発明により0.6μ
ｍより長い波長範囲でも使用できるようになった。
−５基板１とAuグリッドパターン３の間に厚さ20ÅのNi
−Crパターン２を形成している。KRS−５基板１は赤外
域全体で透過率がよく，かつ可視域においても透過率が
よく0.6μｍ〜60μｍあたりの領域で透明であり，その
透過率は70％程度である。グリッドパターン３のピッチ
は0.4μｍとした。従来はピッチ0.4μｍでは使用波長範
囲は２μｍより長い方であったが，本発明により0.6μ
ｍより長い波長範囲でも使用できるようになった。
第２図に本発明の実施例の製作工程を示す。
（Ａ）KRS−５基板１の片面にNi−CR層２を厚さ20Åで,
Au層３を厚さ1000Åで順に真空蒸着しさらにフオトレジ
スト４としてOFPR5000を厚さ3000Åにスピンコートし,9
0℃で30分間フレッシュエアオーブンでプリベークを行
った。
Au層３を厚さ1000Åで順に真空蒸着しさらにフオトレジ
スト４としてOFPR5000を厚さ3000Åにスピンコートし,9
0℃で30分間フレッシュエアオーブンでプリベークを行
った。
（Ｂ）上記（Ａ）で形成したフオトレジスト４上にホロ
グラフィック露光法により２光束干渉縞を焼き付けた。
光源にはHe−Cdレーザー（λ＝4416Å）を用い，スペイ
シヤルフィルターと軸外放物面鏡により平行光束を作
り，ピッチ間隔は0.4μｍ（2500本/mm）とした。次に現
像を行い，フオトレジスト４の断面形状が正弦半波状，
即ちa/dが0.5となるようにした。この断面形状の調整
は，露光時間と現像時間の調整によって行うことができ
る。
グラフィック露光法により２光束干渉縞を焼き付けた。
光源にはHe−Cdレーザー（λ＝4416Å）を用い，スペイ
シヤルフィルターと軸外放物面鏡により平行光束を作
り，ピッチ間隔は0.4μｍ（2500本/mm）とした。次に現
像を行い，フオトレジスト４の断面形状が正弦半波状，
即ちa/dが0.5となるようにした。この断面形状の調整
は，露光時間と現像時間の調整によって行うことができ
る。
（Ｃ）次に，上記フオトレジストパターン４をマスクと
してArイオンビームエッチングを行い,Ni−Cr層2,Au層
３のグリッドパターンを形成した。
してArイオンビームエッチングを行い,Ni−Cr層2,Au層
３のグリッドパターンを形成した。
上記Arイオンビームエッチングは加速電圧500eV,ガス
圧1.6X10-4Torrの条件下で行った。
圧1.6X10-4Torrの条件下で行った。
（Ｄ）次に，エッチングマスクとして用いたフオトレジ
スト４をパレルタイププラズエッチング装置を用いてO2
プラズマで灰化除去した。
スト４をパレルタイププラズエッチング装置を用いてO2
プラズマで灰化除去した。
この後再びグリッドパターンが形成されていない裏面
に，上記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の同じ行程（Ｅ）
（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）を行い，グリッド偏光子を完成させ
た。上記実施例では片面にグリッドを形成して次にもう
片面にグリッドを形成させたが，各工程を両面同時に行
うこともできる。
に，上記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の同じ行程（Ｅ）
（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）を行い，グリッド偏光子を完成させ
た。上記実施例では片面にグリッドを形成して次にもう
片面にグリッドを形成させたが，各工程を両面同時に行
うこともできる。
また，上記実施例ではKRS−５基板を用いているがこ
れに限定されるものではなく、例えばCaF2やBaF2等、所
望の波長範囲で透明な基板を用いればよいことはいうま
でもない。さらに，透明率が悪い基板の場合吸収が少な
いものに関しては両面に反射防止膜を形成した基板を使
用すればよい。これにより狭い波長範囲においては透明
率をほぼ100％にすることはでき，さらに偏光性能の向
上が期待できる。
れに限定されるものではなく、例えばCaF2やBaF2等、所
望の波長範囲で透明な基板を用いればよいことはいうま
でもない。さらに，透明率が悪い基板の場合吸収が少な
いものに関しては両面に反射防止膜を形成した基板を使
用すればよい。これにより狭い波長範囲においては透明
率をほぼ100％にすることはでき，さらに偏光性能の向
上が期待できる。
（Ｅ）発明の効果 本発明のグリッド偏光子は，基板の両面に配列方向が
等しくなるように高密度で平行な導体パターンを形成し
た構成であるので，グリッド偏光子の性能が飛躍的に向
上し，可視域の長波長側まで使用できるようになった。
等しくなるように高密度で平行な導体パターンを形成し
た構成であるので，グリッド偏光子の性能が飛躍的に向
上し，可視域の長波長側まで使用できるようになった。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の構成図，第２図は本発明の
一実施例の製作工程図，第３図はグリッド偏光子の原理
図である。 １…KRS−５基板、２…Ni…Cr層 ３…Au層、４…フオトレジスト層
一実施例の製作工程図，第３図はグリッド偏光子の原理
図である。 １…KRS−５基板、２…Ni…Cr層 ３…Au層、４…フオトレジスト層
Claims (1)
- 【請求項１】赤外域あるいは可視域の長波長側の所望の
波長域で高透過率の、あるいは可視から赤外域のなかの
所望の波長域にわたって透過域をもつ基板の両面にAuの
高密度の平行線パターンを、その配列方向が基板の両面
で平行であって、使用波長で不透明になる厚さに形成し
たことを特徴とするグリッド偏光子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1222337A JP2659024B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | グリッド偏光子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1222337A JP2659024B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | グリッド偏光子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384502A JPH0384502A (ja) | 1991-04-10 |
| JP2659024B2 true JP2659024B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=16780766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1222337A Expired - Fee Related JP2659024B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | グリッド偏光子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659024B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL107539A0 (en) * | 1992-11-09 | 1994-02-27 | Honeywell Inc | A reflective polarizer |
| US6108131A (en) * | 1998-05-14 | 2000-08-22 | Moxtek | Polarizer apparatus for producing a generally polarized beam of light |
| US6122103A (en) * | 1999-06-22 | 2000-09-19 | Moxtech | Broadband wire grid polarizer for the visible spectrum |
| US6288840B1 (en) * | 1999-06-22 | 2001-09-11 | Moxtek | Imbedded wire grid polarizer for the visible spectrum |
| US6243199B1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-06-05 | Moxtek | Broad band wire grid polarizing beam splitter for use in the visible wavelength region |
| JP2001330728A (ja) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Jasco Corp | ワイヤーグリット型偏光子及びその製造方法 |
| US6714350B2 (en) * | 2001-10-15 | 2004-03-30 | Eastman Kodak Company | Double sided wire grid polarizer |
| US8755113B2 (en) | 2006-08-31 | 2014-06-17 | Moxtek, Inc. | Durable, inorganic, absorptive, ultra-violet, grid polarizer |
| JP5274006B2 (ja) * | 2007-12-26 | 2013-08-28 | チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド | ワイヤグリッド偏光子およびその製造方法 |
| US8913321B2 (en) | 2010-09-21 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Fine pitch grid polarizer |
| US8913320B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with bordered sections |
| CN104024803B (zh) * | 2011-10-31 | 2017-02-15 | 日本精工株式会社 | 扭矩检测装置以及电动动力转向装置 |
| US8922890B2 (en) | 2012-03-21 | 2014-12-30 | Moxtek, Inc. | Polarizer edge rib modification |
| US9354374B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-31 | Moxtek, Inc. | Polarizer with wire pair over rib |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4289381A (en) | 1979-07-02 | 1981-09-15 | Hughes Aircraft Company | High selectivity thin film polarizer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842003A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 偏光板 |
| JPS6066203A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏光素子 |
| JPS61155801U (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-27 |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1222337A patent/JP2659024B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4289381A (en) | 1979-07-02 | 1981-09-15 | Hughes Aircraft Company | High selectivity thin film polarizer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0384502A (ja) | 1991-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |