JP5251671B2 - 積層1/2波長板、光ピックアップ装置、偏光変換素子、及び投写型表示装置 - Google Patents
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Description
ここで、R1、R2はそれぞれ次式で表される。
T=P・E …(5)
波長λに対する第1及び第2の位相差板の位相差をΓ1,Γ2、波長板に入射する直線偏光の偏光面と第1及び第2の位相差板の光学軸とがそれぞれなす面内方位角をθ1,θ2、波長板に入射する直線偏光の偏光方向と該波長板から出射する直線偏光の偏光方向とがなす角度をψ、光学軸調整量をa、光学軸調整量最大値をa max としたとき、
Γ1=180°+n×360°、
Γ2=180°+n×360°、
θ1=ψ/4+a、
θ2=3ψ/4−a、
0°<a<a max
を満足し、かつ、
光学軸調整量最大値a max が、波長板に入射する直線偏光に対する該波長板から出射する直線偏光の変換効率が0°<a<a max の範囲においてθ 1 =ψ/4かつθ 2 =3ψ/4の場合よりも大きくなるように決定されることを特徴とする。尚、Γ1,Γ2において、nは非負整数である。また、第1の位相差板と第2の位相差板とは積層して配置することができる。
a max =A 0 + A 1 ・ψ + A 2 ・ψ 2 、
ここでA 0 、A 1 、A 2 は、
A 0 =−0.06032
A 1 =0.0717
A 2 =−0.00035、
又は、
A 0 =−0.15869
A 1 =0.13912
A 2 =−0.00066
を満足する。これにより、各位相差板を製造上加工可能な厚さに設定できると共に、角度ψを決定すれば、より広帯域で良好な変換効率が得られる波長板を簡単に設計することができる。
図1(A)(B)は、本発明の波長板を適用した積層1/2波長板の実施例を示している。本実施例の積層1/2波長板11は、光の入射方向Liから出射方向Loに向けて配置した水晶板からなる第1及び第2の位相差板即ち波長板12,13を備える。これら第1及び第2の波長板は、それらの結晶光学軸14,15を互いに所定の角度で交差するように貼り合わせる。
第1の波長板12の光学軸方位角θ1は、結晶光学軸14と積層1/2波長板11に入射する光の直線偏光16の偏光面とのなす角度である。第2の波長板13の光学軸方位角θ2は、結晶光学軸15と前記入射光の直線偏光16の偏光面とのなす角度である。
θ1=ψ/4+a、
θ2=3ψ/4−a
を満足するように設定する。
amax=A0 + A1・ψ + A2・ψ2
A0 =−0.06032
A1 =0.0717
A2 =−0.00035
この関係式を用いることによって、本発明の積層1/2波長板が高次モード次数n=1の場合に、偏光面回転角度ψを設定すれば、より広帯域の波長範囲で変換効率の劣化を最小限に抑制し、良好な変換効率が得られるための光学軸調整量aの最大値amaxを簡単に決定することができる。
0<amax<7.0
amax=A0 + A1・ψ + A2・ψ2
A0 =−0.15869
A1 =0.13912
A2 =−0.00066
この関係式を用いることによって、本発明の積層1/2波長板が高次モード次数n=2の場合にも、偏光面回転角度ψを設定すれば、より広帯域の波長範囲で変換効率の劣化を最小限に抑制し、良好な変換効率が得られるための光学軸調整量aの最大値amaxを簡単に決定することができる。
Γ1=180°+n×360°
Γ2=180°+n×360°
(但し、Γ1,Γ2共にn:非負整数)
θ1=ψ/4+a
θ2=3ψ/4−a
22.5°<θ1<45.0°
45.0°<θ2<67.5°
このとき、前記第1及び第2の波長板における光学軸の面内方位角は、前記第1及び第2の主面への投影角度よりも小さくなる。
Claims (12)
- 第1の位相差板と第2の位相差板とをそれらの光学軸が交差するように配置した積層1/2波長板であって、
波長λに対する前記第1及び第2の位相差板の位相差をΓ1,Γ2、前記積層1/2波長板に入射する直線偏光の偏光面と前記第1及び第2の位相差板の光学軸とがそれぞれなす面内方位角をθ1,θ2、前記積層1/2波長板に入射する直線偏光の偏光方向と該積層1/2波長板から出射する直線偏光の偏光方向とがなす角度をψ、光学軸調整量をa、光学軸調整量最大値をamaxとしたとき、
Γ1=180°+n×360°、
Γ2=180°+n×360°、(但し、Γ1,Γ2共にn:非負整数)
θ1=ψ/4+a、
θ2=3ψ/4−a、
0°<a<amax
を満足し、かつ、
前記光学軸調整量最大値amaxが、前記積層1/2波長板に入射する直線偏光に対する前記積層1/2波長板から出射する直線偏光の変換効率が0°<a<amaxの範囲においてθ1=ψ/4かつθ2=3ψ/4の場合よりも大きくなるように決定されることを特徴とする積層1/2波長板。 - 前記光学軸調整量最大値amaxと前記角度ψとが、以下の関係式
amax=A0 + A1・ψ + A2・ψ2、
ここで前記A0 、A1 、A2 は、
A0 =−0.06032
A1 =0.0717
A2 =−0.00035、
又は、
A0 =−0.15869
A1 =0.13912
A2 =−0.00066
を満足することを特徴とする請求項1記載の積層1/2波長板。 - 前記角度ψが15°≦ψ≦90°を満足することを特徴とする請求項1又は2記載の積層1/2波長板。
- 前記位相差Γ1,Γ2において、n=1であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の積層1/2波長板。
- 前記位相差Γ1,Γ2において、n=2であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の積層1/2波長板。
- 前記面内方位角θ1,θ2が、22.5°<θ1<45.0°、45.0°<θ2<67.5°を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の積層1/2波長板。
- 前記第1及び第2の位相差板が水晶で形成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の積層1/2波長板。
- 前記第1及び第2の位相差板が積層されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の積層1/2波長板。
- 光源と、前記光源から出射される光を記録媒体上に集光する対物レンズと、前記記録媒体により反射された光を検出する検出器と、前記光源と前記対物レンズ間の光路中に配置した請求項1乃至8のいずれか一項に記載の積層1/2波長板とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
- 第1の主面を光入斜面としかつ第2の主面を光出射面とする平板状の透光性基材と、前記基材中に設けられた第1及び第2の光学薄膜と、積層1/2波長板とを備え、
前記第1及び第2の光学薄膜が、前記第1及び第2の主面に対して傾斜させて、交互につ互いに間隔をおいて平行に配置され、
前記第1の光学薄膜が、前記第1の主面側から入射した光を互いに直交する第1の直線偏光と第2の直線偏光とに分離して、前記第1の直線偏光を透過させかつ第2の直線偏光を反射し、
前記第2の光学薄膜が、前記第1の光学薄膜により反射された第2の直線偏光を反射して前記第2の主面から出射させ、
前記積層1/2波長板が、前記第1の光学薄膜により分離された前記第1又は第2の直線偏光を透過させる位置に配置された請求項1乃至8のいずれか一項に記載の積層1/2波長板であることを特徴とする偏光変換素子。 - 光源と、前記光源からの光を前記第2の直線偏光に変換して出射する請求項10記載の偏光変換素子と、前記偏光変換素子からの出射光を、投写しようとする画像情報に応じて変調する変調手段と、前記変調手段により変調された光を投写する投写光学系とを備えることを特徴とする投写型表示装置。
- 前記変調手段が液晶パネルであることを特徴とする請求項11記載の投写型表示装置。
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