JPS61114205A - 赤外領域用偏光子 - Google Patents
赤外領域用偏光子Info
- Publication number
- JPS61114205A JPS61114205A JP23634884A JP23634884A JPS61114205A JP S61114205 A JPS61114205 A JP S61114205A JP 23634884 A JP23634884 A JP 23634884A JP 23634884 A JP23634884 A JP 23634884A JP S61114205 A JPS61114205 A JP S61114205A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- polarizer
- thetab
- plate
- range
- Prior art date
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- Pending
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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】
本発明は、赤外領域用偏光子に関するものである。
従来３〜８μｍの波長領域に於て使用可能な偏光子とし
ては、 １）Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角の特性を用いるもの２）針金格
子の特性を用いるもの があった。
ては、 １）Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角の特性を用いるもの２）針金格
子の特性を用いるもの があった。
以下、上記の２方法について説明する。
１）Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角の特性を用いるもの透明な物質
にＢｒｅｗｓｔｅｒ角θＢの入射角を持ち入射した光線
の反射率は、偏光面が入射面に垂直な成分に対しては、
屈折率で決定されるある値をもつが、偏光面が入射面に
平行な成分に対しては０になることをＢｒｅｗｓｔｅｒ
の法則と言うが、この法則を利用することにより実現き
れたのがこの方式の偏光子であり、実現方法により２種
類に大別される。
にＢｒｅｗｓｔｅｒ角θＢの入射角を持ち入射した光線
の反射率は、偏光面が入射面に垂直な成分に対しては、
屈折率で決定されるある値をもつが、偏光面が入射面に
平行な成分に対しては０になることをＢｒｅｗｓｔｅｒ
の法則と言うが、この法則を利用することにより実現き
れたのがこの方式の偏光子であり、実現方法により２種
類に大別される。
即ち、
１）反射光線を用いるもの
θＢにおけ反射光が、入射面に垂直な完全偏光となるこ
とを用いているが、反射光を用いている為、光路が変わ
ること、及び偏光子のサイズが大きくなることが難点と
なっており、現実的ではない。
とを用いているが、反射光を用いている為、光路が変わ
ること、及び偏光子のサイズが大きくなることが難点と
なっており、現実的ではない。
ｉｉ）透過光線を用いるもの
θＢにおける透過特性は、古くからよく調べられており
、格子定数より長い波長域の光に対しては、透過光は針
金に垂直な偏光成分だけのほぼ完全な偏光になる。
、格子定数より長い波長域の光に対しては、透過光は針
金に垂直な偏光成分だけのほぼ完全な偏光になる。
この特性を用い対象波長域で使用可能な偏光子として、
実存するものは、例えば、ａ）Ｃａｍ−ｂｒ＋ｄｇｅ
Ｐｈｙｓｉｃａｌ ５ｃｉｅｎ−Ｃｅ８のＴＧＰ２
２８、ＩＧＰ２２５、ｂ）Ｓ−ＰＥＣＡＣＡｎａｌｙｔ
ｉｃａｌ Ａｓ５ｏ−ｃｉａｔｅｄ Ｌｉｍ１ｔｅ
ｄの１２，０００．１２．８００等がある。
実存するものは、例えば、ａ）Ｃａｍ−ｂｒ＋ｄｇｅ
Ｐｈｙｓｉｃａｌ ５ｃｉｅｎ−Ｃｅ８のＴＧＰ２
２８、ＩＧＰ２２５、ｂ）Ｓ−ＰＥＣＡＣＡｎａｌｙｔ
ｉｃａｌ Ａｓ５ｏ−ｃｉａｔｅｄ Ｌｉｍ１ｔｅ
ｄの１２，０００．１２．８００等がある。
この偏光子の長所として、板状でありコンパクトである
こと、３０１程度の視野角を持つこと等があるが、１イ
ンチ径の板１個で３０万円程度とコスト面で難点があり
、極く特殊な用途にしか用いられない。
こと、３０１程度の視野角を持つこと等があるが、１イ
ンチ径の板１個で３０万円程度とコスト面で難点があり
、極く特殊な用途にしか用いられない。
以上、赤外領域で用いられる代表的な２種類の偏光子に
ついて述べてきたが、いずれにも難点があり実用的では
なかった。
ついて述べてきたが、いずれにも難点があり実用的では
なかった。
よって、本発明では、従来の赤外領域用偏光子に於ける
問題点を解消し、実用的かつ安価な赤外領域用偏光子を
提供するものである。
問題点を解消し、実用的かつ安価な赤外領域用偏光子を
提供するものである。
以下、本発明により開発した赤外領域用偏光子について
説明する。
説明する。
基本的な動作原理は、前述した様に、Ｂｒｅ−ｗｓｔｅ
ｒ角の特性を用いたものであり、第１図に示す如く、赤
外領域で良好な透過特性を持つ材料を板状にしたもの１
０人射光１ｓ１１の入射角がＢｒｅｗｓｔｅｒ角となる
様に配置することにより、板１０からの反射光線１２は
、入射面に対して偏光面が垂直な成分のみの光線（Ｓ波
）となり、板１０を透過する透過光線１３は、入射面に
対して偏光面が平行な成分の多い光線（Ｐ波）となるこ
とによるものであり、本発明の場合Ｐ波を用いている。
ｒ角の特性を用いたものであり、第１図に示す如く、赤
外領域で良好な透過特性を持つ材料を板状にしたもの１
０人射光１ｓ１１の入射角がＢｒｅｗｓｔｅｒ角となる
様に配置することにより、板１０からの反射光線１２は
、入射面に対して偏光面が垂直な成分のみの光線（Ｓ波
）となり、板１０を透過する透過光線１３は、入射面に
対して偏光面が平行な成分の多い光線（Ｐ波）となるこ
とによるものであり、本発明の場合Ｐ波を用いている。
ところで、Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角θ８はθＢ＝ｔａｎ−’
ｎ（ｎは、偏光板材料の屈折率）で与えられることより
、例えば、偏光板材料として用いるシリコン、ゲＩレマ
ニウムの場合、屈折率が３，４．４．０である為、θＢ
は７３．６°、７ｆ１．Ｏ”とそれぞれなる。
ｎ（ｎは、偏光板材料の屈折率）で与えられることより
、例えば、偏光板材料として用いるシリコン、ゲＩレマ
ニウムの場合、屈折率が３，４．４．０である為、θＢ
は７３．６°、７ｆ１．Ｏ”とそれぞれなる。
この結果を有効寸法が２０ｍｍＸ２０ｍｍの偏光子に適
用すると偏光子の長さ方向の寸法が６８ｍｍとなり、実
用的な寸法とは言えない。
用すると偏光子の長さ方向の寸法が６８ｍｍとなり、実
用的な寸法とは言えない。
この難点を解消する為に第２図に示す如く板を波形状に
４゛ることか提案されているが、例えば、第２図の如く
、１枚の板により構成きれた偏光子ａ）と６枚の板によ
り構成された偏光子ｂ）との長さ方向の寸法を比較する
と、後者は、前者の１／６の寸法に低減可能であること
がわかる。
４゛ることか提案されているが、例えば、第２図の如く
、１枚の板により構成きれた偏光子ａ）と６枚の板によ
り構成された偏光子ｂ）との長さ方向の寸法を比較する
と、後者は、前者の１／６の寸法に低減可能であること
がわかる。
本発明では、偏光子の寸法を実用的なものとする為、ま
ずこの方法を採用した。
ずこの方法を採用した。
次に、第３図に、入射光線がＥｊｒｅｗｓｔｅｒ角より
ずれた場合の偏光子の特性を板材料としてシリコンを使
用した場合について示したが、入射角に対して偏光子と
しての性能の評価値である偏光能（（Ｐ−３）／（Ｐ＋
Ｓ））が、シャープな特性を持っており、ピーク値より
７０％偏光能が低下する角度を視野角とするならば、−
１０〜＋１６′″が視野角であることが分かる。
ずれた場合の偏光子の特性を板材料としてシリコンを使
用した場合について示したが、入射角に対して偏光子と
しての性能の評価値である偏光能（（Ｐ−３）／（Ｐ＋
Ｓ））が、シャープな特性を持っており、ピーク値より
７０％偏光能が低下する角度を視野角とするならば、−
１０〜＋１６′″が視野角であることが分かる。
従って、入射光線の広がりが±２０°以上と大きい場合
、従来型の偏光子では使用出来ないことになる。
、従来型の偏光子では使用出来ないことになる。
この難点を解消する為、次の２方法を実施した。
１）θＢを備えたる角度に配置した板、及びθ慕＋２０
°の範囲で変更した角を備えたる角度に配置した板を組
み合わせる方法。
°の範囲で変更した角を備えたる角度に配置した板を組
み合わせる方法。
複数枚の板より構成された偏光子の指向性は、各板の指
向性を合成した結果であると考えることが出来る。
向性を合成した結果であると考えることが出来る。
よって、指向性をブロードにし、偏光子の視野角を拡大
する為には、各板の傾斜角をθＢ±２０゜の範囲で変更
し、広範囲の方向からの光に対して、偏光子として動作
する様にすれば良い。
する為には、各板の傾斜角をθＢ±２０゜の範囲で変更
し、広範囲の方向からの光に対して、偏光子として動作
する様にすれば良い。
この実施例を、第４図のａＸｂに示した。
２）θ８〜θＢ＋２０°の範囲で変更した角を備えたる
角度に配置した板のみを用いる方法。
角度に配置した板のみを用いる方法。
第３図より分かる様に、偏光能の低下量は、入射角の大
きい方向へ入射光線がずれた場合と入射角の小さい方向
へ入射光線がずれた場合を比較して、小さくしかも平坦
である。
きい方向へ入射光線がずれた場合と入射角の小さい方向
へ入射光線がずれた場合を比較して、小さくしかも平坦
である。
よって、第５図の如く、板目体の傾斜角θＢを計算値よ
りθＢ＋２０°以内の範囲で大きく設置す−ることによ
り、入射光線が入射角の小きい方向へずれた場合の偏光
能の低下を小さくすることが出来、入射角に対して偏光
能を平坦にすることが出来る。
りθＢ＋２０°以内の範囲で大きく設置す−ることによ
り、入射光線が入射角の小きい方向へずれた場合の偏光
能の低下を小さくすることが出来、入射角に対して偏光
能を平坦にすることが出来る。
即ち、偏光子の視野角を拡大出来た。
以上、述べてきた様に偏光子を複数枚の板より構成する
こと、及び入射光に対して、Ｂｒｅｗ−ｓｔｅｒ角θＢ
を備えたる角度に配置した板及びθＢ±２０゛の範囲で
変更した角を備えたる角度に配置した板を組み合わせる
方法（前記の１））又は、単にθ６＋２０°の範囲で変
更した角を備λたる角度に配置した板のみを用いる方法
（前記の２））より視野角を拡大することにより、実用
的な赤外領域用偏光子を実現出来た。
こと、及び入射光に対して、Ｂｒｅｗ−ｓｔｅｒ角θＢ
を備えたる角度に配置した板及びθＢ±２０゛の範囲で
変更した角を備えたる角度に配置した板を組み合わせる
方法（前記の１））又は、単にθ６＋２０°の範囲で変
更した角を備λたる角度に配置した板のみを用いる方法
（前記の２））より視野角を拡大することにより、実用
的な赤外領域用偏光子を実現出来た。
本発明により、開発した赤外領域用偏光子は特性面、コ
スト面、両面に於て満足出来るものであり、工業的に価
値がある。
スト面、両面に於て満足出来るものであり、工業的に価
値がある。
第１図は、Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角の特性を用いた偏光子の
動作原理図を示したものであり、１０は偏光子の板、１
１は入射光線、１２は反射光線、１３は透過光線である
。 第２図、ａは、１枚の板により構成された偏光子の断面
図でありｂは、６枚の板により構成された偏光子の断面
図である。 第３図は、従来型の偏光子の入射角と偏光能との関係を
示したものである。 第４図、ａ、ｂは本発明の偏光子の実施例であり、４０
ａ、４０ｂは入射光線、４１ａ、４１ｂは偏光子である
。 第５図は、本発明の偏光子の実施例であり、５０は入射
光線、５１は偏光子である。
動作原理図を示したものであり、１０は偏光子の板、１
１は入射光線、１２は反射光線、１３は透過光線である
。 第２図、ａは、１枚の板により構成された偏光子の断面
図でありｂは、６枚の板により構成された偏光子の断面
図である。 第３図は、従来型の偏光子の入射角と偏光能との関係を
示したものである。 第４図、ａ、ｂは本発明の偏光子の実施例であり、４０
ａ、４０ｂは入射光線、４１ａ、４１ｂは偏光子である
。 第５図は、本発明の偏光子の実施例であり、５０は入射
光線、５１は偏光子である。
Claims (1)
- ３〜８μｍ波長領域に於て良好なる透過特性を有する材
料を板状にしたものを用い、入射光に対してＢｒｅｗｓ
ｔｅｒ角θ＿Ｂ−２０°〜θ＿Ｂ＋２０°の範囲で変更
した角を備えたる角度に配置した板を組み合わせる方法
又は、単にθ＿Ｂ〜θ＿Ｂ＋２０°の範囲で変更した角
を備えたる角度に配置した板のみを用いる方法により視
野角を拡大したことを特徴とする赤外領域用偏光子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23634884A JPS61114205A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 赤外領域用偏光子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23634884A JPS61114205A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 赤外領域用偏光子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114205A true JPS61114205A (ja) | 1986-05-31 |
Family
ID=16999474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23634884A Pending JPS61114205A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 赤外領域用偏光子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61114205A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453859A (en) * | 1993-06-03 | 1995-09-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polarization beam splitter and projection display apparatus |
| US5559634A (en) * | 1991-06-13 | 1996-09-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Retroreflecting polarizer |
-
1984
- 1984-11-08 JP JP23634884A patent/JPS61114205A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5559634A (en) * | 1991-06-13 | 1996-09-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Retroreflecting polarizer |
| US5453859A (en) * | 1993-06-03 | 1995-09-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polarization beam splitter and projection display apparatus |
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