JPS6043609A - 光学系における波長板の設定方法 - Google Patents
光学系における波長板の設定方法Info
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- JPS6043609A JPS6043609A JP15220283A JP15220283A JPS6043609A JP S6043609 A JPS6043609 A JP S6043609A JP 15220283 A JP15220283 A JP 15220283A JP 15220283 A JP15220283 A JP 15220283A JP S6043609 A JPS6043609 A JP S6043609A
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- Japan
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- light
- wavelength plate
- measured
- polarized light
- thickness
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光学系に使用される波長板の設定方法に関す
るものである。
るものである。
（発明の目的〉
本発明は、例えば光学的測定装置において、波長板を用
いて被測定物の複屈折を測定する際、波長板の厚みを、
所定の厚みより予め薄くなるように設定し、これを入射
光軸に対して所定角度だけ傾斜して配置することにより
所定の位相差を得ると共に、波長板の表面の光の反射光
による光源への影響を除去づるようにした簡単な構成で
、且つ寵価な光学系におりる波長板の設定方法を提供と
することを目的どするものである。
いて被測定物の複屈折を測定する際、波長板の厚みを、
所定の厚みより予め薄くなるように設定し、これを入射
光軸に対して所定角度だけ傾斜して配置することにより
所定の位相差を得ると共に、波長板の表面の光の反射光
による光源への影響を除去づるようにした簡単な構成で
、且つ寵価な光学系におりる波長板の設定方法を提供と
することを目的どするものである。
（従来の技術）
ここで、先ず、本発明の実施例である波長板の設定方法
を説明する前に、理解をより容易にするために、複屈折
について説明する。゛−一般に、光線を光学的異方性物
質（方向によって光学的竹類が異なる物質）に大割する
と、複屈折（異方性物質に入用した光が豆いに垂直な振
動方向を持つ二つの光波にブｌかれる現象）が生じるこ
と（、Ｌ周知のことである。複屈折は方解石などの異方
性物質に顕箸にあられれ、方解石を通して物を見ると物
体が二重に見えるという現象が生じる。
を説明する前に、理解をより容易にするために、複屈折
について説明する。゛−一般に、光線を光学的異方性物
質（方向によって光学的竹類が異なる物質）に大割する
と、複屈折（異方性物質に入用した光が豆いに垂直な振
動方向を持つ二つの光波にブｌかれる現象）が生じるこ
と（、Ｌ周知のことである。複屈折は方解石などの異方
性物質に顕箸にあられれ、方解石を通して物を見ると物
体が二重に見えるという現象が生じる。
即ら、複屈折は光学的異方性物？；Ｉに生じるものであ
るが、例えは光学プラスチックス等の光学的に透光性を
４ｉ Ｊるｈ向性物質にも生じることがある。
るが、例えは光学プラスチックス等の光学的に透光性を
４ｉ Ｊるｈ向性物質にも生じることがある。
この複屈折現象は、光学プラスチックスの成形条件によ
りプラスチックの歪等によ・）で生じるものである。成
形された光学プラスチックスに複屈折が生じると、例え
ばこのプラスチックを基材とした）■方式のディスク（
レーザ光で情報信号を記録再生する光学方式に用いられ
るディスク）にあっては、情報信号を正確に記録再生す
ることが不可能となる。
りプラスチックの歪等によ・）で生じるものである。成
形された光学プラスチックスに複屈折が生じると、例え
ばこのプラスチックを基材とした）■方式のディスク（
レーザ光で情報信号を記録再生する光学方式に用いられ
るディスク）にあっては、情報信号を正確に記録再生す
ることが不可能となる。
このため、成形された光学プラスチックスに複屈折があ
るかどうか検査する必要がある。
るかどうか検査する必要がある。
第１図は、波長板によって複屈折を測定するための従来
の光学的測定装置を示した説明図である。
の光学的測定装置を示した説明図である。
例えば、ヘリウムネオンレーザ等の光源１から出ツノす
る光線Ａは、偏光子２に入射して直ｍ偏光に変換されて
、光学軸に対して垂直に配置された、例えば１イλ板等
の波長板３に入射した後、円偏光に変換され、成形され
た被測定物（光学プラスチックス）４に入来する。被測
定物４から出力する光は、この被測定物４が複屈折して
いるときは楕円偏光となり、また複屈折していないとき
には円偏光どなる。そこで、被測定物４から出力した光
は回転検光子５に入射した後、受光素子６に供給され、
光の強弱が電気信号の変化に変換され、測定装置７によ
ってその４５号を測定して記録される。
る光線Ａは、偏光子２に入射して直ｍ偏光に変換されて
、光学軸に対して垂直に配置された、例えば１イλ板等
の波長板３に入射した後、円偏光に変換され、成形され
た被測定物（光学プラスチックス）４に入来する。被測
定物４から出力する光は、この被測定物４が複屈折して
いるときは楕円偏光となり、また複屈折していないとき
には円偏光どなる。そこで、被測定物４から出力した光
は回転検光子５に入射した後、受光素子６に供給され、
光の強弱が電気信号の変化に変換され、測定装置７によ
ってその４５号を測定して記録される。
ここで、被測定試料４が複屈折を起こしＩζ際に発生す
る楕円偏光について説明する。
る楕円偏光について説明する。
楕円偏光は、巽なった振幅と位相差とを右する２波の合
成どして表わされる。
成どして表わされる。
すなわち、任意の直行座標を×、ｙとし、２波の人々の
振動振幅をａＸ、ａｙ、 ２波の夫々の位相をδ１．δ２どすると、［ベクトルの
ｘ、ｙ成分は、 ＥＸ ＝ａＸ ＣＯ３（Ｖｔ−δ１） ＥＶ ＝ａｙ ｃｏｓ （ｖｔ−δ２）δ−６１−δ２
として、Ｖｔを消去すると、一般楕円偏光を表ね１式、 （ＥＸ 、、−′ａｘ）２ ＋ ＜ＥＶ ／ａｙ ）２
−＜Ｅｘ Ｅｙ ／ａｘ ａｙ ） ｃｏｓδ−５ｉｎ
２δ−１−記２波の振幅が等しい楕円偏光の式は、２
波の夫々の振動振幅をａ、どして座標回転を行なうと、
（Ｅｘ／２ａ ｃｏｓδ／２）２ 十 （ＥＶ／２ａ ｓｉｎ δ／２）２＝１このことから、
等振幅２波の合成にＪ：る楕円偏光の場合、振幅ａの値
から楕円率角が分り、従って、位相差すをめることがで
き、これにより位相遅れ（リターデイション）を測定す
ることができる。
振動振幅をａＸ、ａｙ、 ２波の夫々の位相をδ１．δ２どすると、［ベクトルの
ｘ、ｙ成分は、 ＥＸ ＝ａＸ ＣＯ３（Ｖｔ−δ１） ＥＶ ＝ａｙ ｃｏｓ （ｖｔ−δ２）δ−６１−δ２
として、Ｖｔを消去すると、一般楕円偏光を表ね１式、 （ＥＸ 、、−′ａｘ）２ ＋ ＜ＥＶ ／ａｙ ）２
−＜Ｅｘ Ｅｙ ／ａｘ ａｙ ） ｃｏｓδ−５ｉｎ
２δ−１−記２波の振幅が等しい楕円偏光の式は、２
波の夫々の振動振幅をａ、どして座標回転を行なうと、
（Ｅｘ／２ａ ｃｏｓδ／２）２ 十 （ＥＶ／２ａ ｓｉｎ δ／２）２＝１このことから、
等振幅２波の合成にＪ：る楕円偏光の場合、振幅ａの値
から楕円率角が分り、従って、位相差すをめることがで
き、これにより位相遅れ（リターデイション）を測定す
ることができる。
このように、直Ｉｉｌ偏光を円偏光に変換するための波
長板３としてエイλ板（位相差δ−乃π）の波長板が広
く用いられている。
長板３としてエイλ板（位相差δ−乃π）の波長板が広
く用いられている。
この波長板３は、特定の結晶、例えば水晶等を光学軸に
対して平行に切断した板より作成されている。
対して平行に切断した板より作成されている。
その場合、水晶の位相差δは、
δ−（２π／λ） （ｎｏ −ｒ）ｅ） ｄで表わされ
る。
る。
なお、λ−使用覆る光の真空中での波長ｎｏ−水晶の常
光線に対する屈折率 ｎａ−水晶の巽常光線に対する屈折率 ｄ−水晶の厚さ を示したものである。
光線に対する屈折率 ｎａ−水晶の巽常光線に対する屈折率 ｄ−水晶の厚さ を示したものである。
このような光学的測定装置において、直線偏光を円偏光
に変換する手段どして広く利用されている波長板（″Ａ
ス板）３の厚さは、一般的によく使用される波長２にお
いては１０μ〜２０μ程度である。
に変換する手段どして広く利用されている波長板（″Ａ
ス板）３の厚さは、一般的によく使用される波長２にお
いては１０μ〜２０μ程度である。
しかしながら、このＪ、うな薄い波長板３を作成するこ
とは、その１！Ｉ３ｉ！ｌ：［捏上において極めて困難
（゛あるため、一般には、その厚さｄをｄ＝（２ｍ＋１
４）π 〈ｍは整数） どして使用しているのが現状である。
とは、その１！Ｉ３ｉ！ｌ：［捏上において極めて困難
（゛あるため、一般には、その厚さｄをｄ＝（２ｍ＋１
４）π 〈ｍは整数） どして使用しているのが現状である。
いづれにしても、波長板３の厚みはμ単位となるため、
正確゛な厚みの寸法精度を得ることは困難であり、結果
的には十数％の誤差が生じてしまい、このため正確な複
屈折を測定することが困」１［となる欠点がある。
正確゛な厚みの寸法精度を得ることは困難であり、結果
的には十数％の誤差が生じてしまい、このため正確な複
屈折を測定することが困」１［となる欠点がある。
また、近イ１、光源の安定化及び測定技術の進歩にＪ：
す、上記のような円偏光を得る場合でも、はぼ完全に近
い円偏光をしばしば′要求されることがある。この完全
に近い円偏光を得る手段どして蕎よ。
す、上記のような円偏光を得る場合でも、はぼ完全に近
い円偏光をしばしば′要求されることがある。この完全
に近い円偏光を得る手段どして蕎よ。
ソレイユ補ｇｔ板、及びバヒネ補償板等の補償板を使用
することが可能であるが、これらは高価であるぽかりか
、その設定が困ｉｔ＋で、目つ測定装置自体が大型化す
る竹の欠点がある。
することが可能であるが、これらは高価であるぽかりか
、その設定が困ｉｔ＋で、目つ測定装置自体が大型化す
る竹の欠点がある。
（発明の実施例）
本発明は、上記の欠点に鑑みなされたものであり、以下
、図面に示す一実施例に沿って詳細に説明する。
、図面に示す一実施例に沿って詳細に説明する。
第２図は、本発明の実施例である波長板を使用した光学
的測定装置を示す説明図である。
的測定装置を示す説明図である。
第２図において第１図と異なる点は、波長板（ｊイλ板
）の厚みを所要の厚みより予め薄＜設定し、しかもこれ
を入射光軸に対して所定の角度だけ傾斜させて光学系内
に配置したものである。
）の厚みを所要の厚みより予め薄＜設定し、しかもこれ
を入射光軸に対して所定の角度だけ傾斜させて光学系内
に配置したものである。
従って、この第２図において第１図と同一の部分は同一
符号を付し、イの具体的な説明は省略覆る。
符号を付し、イの具体的な説明は省略覆る。
例えば１イλ板等の波長板３′は、その厚みにおいて、
所要の位相差に対して必要とする厚みをＤとづると、 Ｄ−Δｄ ＝Ｄ’ となるようにその厚みＤ′を予め薄く作成し、これを光
学装置内の光線軸に対して所定の角度θだ１ノ（ぼ１斜
さけて配置覆ることにＪこり、所定の位相差を１りるよ
うにしである。
所要の位相差に対して必要とする厚みをＤとづると、 Ｄ−Δｄ ＝Ｄ’ となるようにその厚みＤ′を予め薄く作成し、これを光
学装置内の光線軸に対して所定の角度θだ１ノ（ぼ１斜
さけて配置覆ることにＪこり、所定の位相差を１りるよ
うにしである。
即ら、波長板３′は、第３図に示す如く、光線軸１−Ｃ
の厚みＸｊ法が所望の寸法りとなるように、Ｉ）’−０
ｃｏｓθ なる関係をしって光線軸に対しＣ角度θだ（プ傾斜して
配置される。
の厚みＸｊ法が所望の寸法りとなるように、Ｉ）’−０
ｃｏｓθ なる関係をしって光線軸に対しＣ角度θだ（プ傾斜して
配置される。
従って、波長板３′は所要の１９さに対して不足分の厚
さにおいて（ま、赴相軸〈一方の光の進行速度が他方の
軸の進行速度より遅い軸）側の光の通過経路が長くなっ
て所望の位相差を得ることができることにイｒる。
さにおいて（ま、赴相軸〈一方の光の進行速度が他方の
軸の進行速度より遅い軸）側の光の通過経路が長くなっ
て所望の位相差を得ることができることにイｒる。
ここで、ヘリウｌ＼ネΔンレーザ等の光′ｔＡ１Ｊ、り
入用した光ＶＡＡは、第２図に示り如く偏光子２にＪ：
つて直線偏光に変換され、所望の位相差を１！するよう
に光線軸に対しＣ１ｌ！′ｉ斜しく配置され１．：波長
板３′に入射して、はぼ完全なる円偏光に変換され被測
定物４に入来覆る。被測定物４から出力づる光は、この
被測定物４が複屈折し、”（いる時は楕円偏向となり、
また複屈折していない時には、ばぽ完全なる円偏光とな
る。そこで、被測定物４から出力した光は回転検光子５
に入用した後、受光索子６に供給され、光の強弱が電気
信号の変化として変換され、測定装置７でその信号を測
定して記録することができる。
入用した光ＶＡＡは、第２図に示り如く偏光子２にＪ：
つて直線偏光に変換され、所望の位相差を１！するよう
に光線軸に対しＣ１ｌ！′ｉ斜しく配置され１．：波長
板３′に入射して、はぼ完全なる円偏光に変換され被測
定物４に入来覆る。被測定物４から出力づる光は、この
被測定物４が複屈折し、”（いる時は楕円偏向となり、
また複屈折していない時には、ばぽ完全なる円偏光とな
る。そこで、被測定物４から出力した光は回転検光子５
に入用した後、受光索子６に供給され、光の強弱が電気
信号の変化として変換され、測定装置７でその信号を測
定して記録することができる。
このように、波長板３′の厚みを予め所定の寸γ人より
薄く設定し、これを入射光軸に対して傾斜して配置する
ことによって、波長板３′の製造が容易どなると共に、
被測定物の複屈折を測定する際の所定の位相差を容易に
得ることができ、目つ光源に対して波長板３′の表面の
反射光が戻ることなく、往々にして生じる光源への影響
が防止でき、安定した状態で被測定物４の複屈折を正確
に測定し得る。
薄く設定し、これを入射光軸に対して傾斜して配置する
ことによって、波長板３′の製造が容易どなると共に、
被測定物の複屈折を測定する際の所定の位相差を容易に
得ることができ、目つ光源に対して波長板３′の表面の
反射光が戻ることなく、往々にして生じる光源への影響
が防止でき、安定した状態で被測定物４の複屈折を正確
に測定し得る。
なお、本発明の実施例で波長板として］イλ板を使用し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の
波長板に応用できることはいうまでもない。
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の
波長板に応用できることはいうまでもない。
（効 宋）
以上の如く、本発明になる光学系における波長板の設定
方法は、波長板の厚みを、所定の厚みより予め助く設定
し、この波長板を入射光軸に対して所定角度傾斜して配
置することにより所望の位相差を（ｑるように１１４成
したので、波長板の製造が容易となると共に、従来の如
く高価な各種の補負板を使用することな（、例えばこの
波長板により被測定物の複屈折を測定づる際、これを正
確に測定し得、また光源に対して波長板の表面の反射光
が戻ることなく、安定した状態で被測定物の複屈折を正
確に測定し得、また更に光学装置自体が小型どなり、簡
１１１な構成で、且つ廉価と＜）る等の特長を有するも
のである。
方法は、波長板の厚みを、所定の厚みより予め助く設定
し、この波長板を入射光軸に対して所定角度傾斜して配
置することにより所望の位相差を（ｑるように１１４成
したので、波長板の製造が容易となると共に、従来の如
く高価な各種の補負板を使用することな（、例えばこの
波長板により被測定物の複屈折を測定づる際、これを正
確に測定し得、また光源に対して波長板の表面の反射光
が戻ることなく、安定した状態で被測定物の複屈折を正
確に測定し得、また更に光学装置自体が小型どなり、簡
１１１な構成で、且つ廉価と＜）る等の特長を有するも
のである。
第１図は従来の波長板を用いた光学的測定装置を示づ一
説明図、第２図は本発明の一実施例である波長板を用い
た光学的測定装置を示１説明図、第３図は本発明の狸、
論を示づ説明図である。 １・・・光源、２・・・偏光子、３，３′・・・波長板
、４・・・被測定物、５・・・回転検光子、６・・・受
光素子、７・・・測定装置。
説明図、第２図は本発明の一実施例である波長板を用い
た光学的測定装置を示１説明図、第３図は本発明の狸、
論を示づ説明図である。 １・・・光源、２・・・偏光子、３，３′・・・波長板
、４・・・被測定物、５・・・回転検光子、６・・・受
光素子、７・・・測定装置。
Claims (1)
- 波長板の厚みを、所定の厚みより予め薄く設定し、この
波長板を入射光軸に対して所定角度傾斜して配置するこ
とにＪ、り所望の位相差をｊりるＪ：うに４１４成した
ことを１）徴とする光学系における波長、板の設定方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15220283A JPS6043609A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | 光学系における波長板の設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15220283A JPS6043609A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | 光学系における波長板の設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043609A true JPS6043609A (ja) | 1985-03-08 |
Family
ID=15535288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15220283A Pending JPS6043609A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | 光学系における波長板の設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043609A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0737856A3 (en) * | 1995-04-14 | 1999-03-10 | J.A. Woollam Co. Inc. | Polarisation monitoring methods and apparatus |
-
1983
- 1983-08-20 JP JP15220283A patent/JPS6043609A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0737856A3 (en) * | 1995-04-14 | 1999-03-10 | J.A. Woollam Co. Inc. | Polarisation monitoring methods and apparatus |
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