JPS63262678A - 波長板 - Google Patents
波長板Info
- Publication number
- JPS63262678A JPS63262678A JP9613387A JP9613387A JPS63262678A JP S63262678 A JPS63262678 A JP S63262678A JP 9613387 A JP9613387 A JP 9613387A JP 9613387 A JP9613387 A JP 9613387A JP S63262678 A JPS63262678 A JP S63262678A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grating
- phase grating
- volume type
- type phase
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Landscapes
- Holo Graphy (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】
〔概 要］
体積型位相格子の構造性複屈折を利用することにより従
来の光学的異方性結晶材料を用いることなく高品質な波
長板（ホログラフインク光学素子）を安価にかつ簡単に
実現することができる。
来の光学的異方性結晶材料を用いることなく高品質な波
長板（ホログラフインク光学素子）を安価にかつ簡単に
実現することができる。
本発明はホログラフィック光学素子、詳しくは体積型位
相格子の構造性複屈折を利用した波長板に関する。
相格子の構造性複屈折を利用した波長板に関する。
ホログラフインク光学素子は例えばレーザディスクやＣ
Ｄプレーヤ、等の光ピ、ンクアップの構成要素として使
用され、装置の小型軽量化並びに構造の簡素化に大いに
寄与している。
Ｄプレーヤ、等の光ピ、ンクアップの構成要素として使
用され、装置の小型軽量化並びに構造の簡素化に大いに
寄与している。
例えば光ピツクアップの構成素子のひとつに１／４波長
板があるが、この波長板は従来は光学的異方性結晶材料
により形成されていた。
板があるが、この波長板は従来は光学的異方性結晶材料
により形成されていた。
しかしながらこのような光学的異方性結晶を利用した波
長板は、結晶の切り出し、加工等が非常に困難な作業で
あること、並びに量産化が難しいという欠点があり、そ
れに代る波長板の作製技術の開発が求められていた。
長板は、結晶の切り出し、加工等が非常に困難な作業で
あること、並びに量産化が難しいという欠点があり、そ
れに代る波長板の作製技術の開発が求められていた。
本発明の目的はごのような要望を充足すべく光学的異方
性結晶を用いない波長板の作製技術を提案することにあ
る。
性結晶を用いない波長板の作製技術を提案することにあ
る。
ところで、結晶のような光学的異方体に光が入射すると
結晶を構成する分子の電気的異方性により複屈折が起き
るが、複屈折は、分子よりはるかに大きなスケールの異
方性によっても発ヰする。
結晶を構成する分子の電気的異方性により複屈折が起き
るが、複屈折は、分子よりはるかに大きなスケールの異
方性によっても発ヰする。
すなわち、光学的に等方な物質であり、その大きさが分
子より十分大きく、光の波長より十分小さな粒子が規則
的に配列した場合がこれに相当する。
子より十分大きく、光の波長より十分小さな粒子が規則
的に配列した場合がこれに相当する。
このような複屈折は、構造性複屈折と呼ばれる。
本発明は体積型位相格子における上記の構造性複屈折を
利用して高品質かつ量産性に優れたボログラフインク光
学素子、即ち波長板を提供することを目的とする。
利用して高品質かつ量産性に優れたボログラフインク光
学素子、即ち波長板を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る波長板は構
造性複屈折を生じる体積型位相格子により形成される。
造性複屈折を生じる体積型位相格子により形成される。
体積型位相格子の構造性複屈折によりその複屈折量を適
当な値に選定することにより実現可能な格子膜厚で所望
の位相シフト量、即ち、λ／４板あるいはλ／２板が得
られる。
当な値に選定することにより実現可能な格子膜厚で所望
の位相シフト量、即ち、λ／４板あるいはλ／２板が得
られる。
」二連の構造性複屈折の成因についてはＭ、Ｒｏｒｎａ
ｎｄ Ｅ、Ｗｏｌｆ共著、草用徹、横田英嗣共訳「光学
の原理」東海大学出版会ｐ、１０３０〜ｐ、１．０３３
に詳しく記載されている。但し、この著書は主として表
面レリーフ型位相格子の構造性複屈折について説明する
ものであるので、以下に本発明で利用する体積型位相格
子の構造性複屈折の成因について第１図を参照しながら
簡単に説明する。
ｎｄ Ｅ、Ｗｏｌｆ共著、草用徹、横田英嗣共訳「光学
の原理」東海大学出版会ｐ、１０３０〜ｐ、１．０３３
に詳しく記載されている。但し、この著書は主として表
面レリーフ型位相格子の構造性複屈折について説明する
ものであるので、以下に本発明で利用する体積型位相格
子の構造性複屈折の成因について第１図を参照しながら
簡単に説明する。
第１図は厚みｔの体積型位相格子１に直線偏光（波長λ
。）を入射した場合の複屈折重量〇の求め方を示すもの
である。第１図中、３は周３ｔＪｌｄの格子面を示す。
。）を入射した場合の複屈折重量〇の求め方を示すもの
である。第１図中、３は周３ｔＪｌｄの格子面を示す。
比誘電率は入射直線偏光の電場の振動方位によって異な
る。比誘電率の平均値をε。（定数）とすると格子面と
直交する方向Ｘの比誘電率の分布ε（ｘ）は次式で求め
られる。
る。比誘電率の平均値をε。（定数）とすると格子面と
直交する方向Ｘの比誘電率の分布ε（ｘ）は次式で求め
られる。
上式中、Δε：比誘電率の変調成分（定数）により、余
弦関数の代りに正弦関数を用いて表わせることも勿論で
ある。
弦関数の代りに正弦関数を用いて表わせることも勿論で
ある。
また、格子面３に平行な入射直線偏光（Ｓ偏光）に対す
る比誘電率ε１．及び格子面３に垂直な入射直線偏光（
Ｐ偏光）に対する比誘電率ε工は夫々次式で与えられる
。
る比誘電率ε１．及び格子面３に垂直な入射直線偏光（
Ｐ偏光）に対する比誘電率ε工は夫々次式で与えられる
。
世し、（３）弐においてΔεに関する２次より大きい高
次項は非常に小さい値であるため無視した。
次項は非常に小さい値であるため無視した。
このとき複屈折量〇は近似的に次式で与えられる。
・・・・・・（４）
４Ｆｊ Ｌ、（４）式においても高次項は省略しである
。
。
尚、実際的には回折が生じないようにｄとλ。
第２図に第１図に示す体積型位相格子を用いて実現した
波長板の実施例（設計例）を示す。
波長板の実施例（設計例）を示す。
第２図（ａ）は複屈折Δｎと格子の定数（Δε。
ε。）との関係、即ち、第（４）式の関係を示すもので
、Δｎの絶対値は、Δε／ε。（１という仮定の下で、
」二連の如く次式で近似的に与えられる。
、Δｎの絶対値は、Δε／ε。（１という仮定の下で、
」二連の如く次式で近似的に与えられる。
尚、（５）式は（４）式の絶対値をとったものにすぎな
い。
い。
近年、ホログラム材料としてポリビニルカルバゾール（
ＰＶＣ２）系記録材料を用いることが提案されている（
例えば特１う１昭６１．−２４２０８４）が、かかルＰ
ＶＣＺ系ホログラム材料を用いて位相格子を作成しまた
場合の平均的なΔε、ε。であるΔε−０，５０、ε。
ＰＶＣ２）系記録材料を用いることが提案されている（
例えば特１う１昭６１．−２４２０８４）が、かかルＰ
ＶＣＺ系ホログラム材料を用いて位相格子を作成しまた
場合の平均的なΔε、ε。であるΔε−０，５０、ε。
＝２．５６を採用した。このとき（５）式よりΔｎ−０
，０１５となる。
，０１５となる。
次に、第２１ン１（ｂ）に示す如く位相シフト量Φと格
子の厚さｔとの関係は Ａ。
子の厚さｔとの関係は Ａ。
により与えられるからごの位相格子を１／４波長板（即
ち、位相シフ［・量か一−−−−ラジアン）とじて実現
するためには第２図（）））からｔ、 ＝ ｌ ３ ／
７ ｍとすればよいことがわかる。尚、この実施例にお
いては、半導体レーザで再件する場合を想定して、波長
をλ。−０，７８μｍとした。
ち、位相シフ［・量か一−−−−ラジアン）とじて実現
するためには第２図（）））からｔ、 ＝ ｌ ３ ／
７ ｍとすればよいことがわかる。尚、この実施例にお
いては、半導体レーザで再件する場合を想定して、波長
をλ。−０，７８μｍとした。
以−１二の実施例により体積型位相格子の膜厚ｔをｔ−
１３μｍとすれば１／４λ板を構成することができるこ
とが確認でき、この膜厚は全く無理のない実用的な値で
ある。
１３μｍとすれば１／４λ板を構成することができるこ
とが確認でき、この膜厚は全く無理のない実用的な値で
ある。
尚、１／２波長板（位相シフＩ−量がπラジアン）を作
成する場合には第２図（ｂ）からｔ＝１．３Ｘ２μｍ−
２６μｍとすればよいことは理解されよう。
成する場合には第２図（ｂ）からｔ＝１．３Ｘ２μｍ−
２６μｍとすればよいことは理解されよう。
を適当なイ直とすることによりΔｎを２倍にしてもよい
。
。
第３図、第４図に本発明に係る体積型位相格子の作製方
法の２つの例を示す。第３図は通常の体積ホログラムを
作成する場合の一般的な方法で、ガラス基板１０上の記
録材料（例えば膜厚１−１３、＋１ｍのＰＶ（２）７上
にコヒーレントな２光束Ｐ１゜Ｐ２の干渉により位相格
子を個別に形成する（２光束干渉露光法）。
法の２つの例を示す。第３図は通常の体積ホログラムを
作成する場合の一般的な方法で、ガラス基板１０上の記
録材料（例えば膜厚１−１３、＋１ｍのＰＶ（２）７上
にコヒーレントな２光束Ｐ１゜Ｐ２の干渉により位相格
子を個別に形成する（２光束干渉露光法）。
第４図はこれとは別に大量生産を意図した実施例を示す
もので、例えば第３図の方法によりガラス基板１０′の
記録材料７′に体積型位相格子を形成したマスク格子］
２を用意しておき、これをコヒーレント光（例えばＰｌ
）によりコピーする（コヒーレントコピー法）ようにす
れば多数の体積型位相格子を一度に量産でき、コス（・
低減も計れる。
もので、例えば第３図の方法によりガラス基板１０′の
記録材料７′に体積型位相格子を形成したマスク格子］
２を用意しておき、これをコヒーレント光（例えばＰｌ
）によりコピーする（コヒーレントコピー法）ようにす
れば多数の体積型位相格子を一度に量産でき、コス（・
低減も計れる。
本発明によれば上述の如く体積型位相格子の構造性複屈
折を利用するだけで簡単に１／４λ板あるいは１／２λ
板が量産でき、従来の結晶の光学的異方性を用いた波長
板に比べその製造がはるかに容易かつ廉価になる。
折を利用するだけで簡単に１／４λ板あるいは１／２λ
板が量産でき、従来の結晶の光学的異方性を用いた波長
板に比べその製造がはるかに容易かつ廉価になる。
第１図は本発明において用いる体積型位相格子の基本構
造を示す図、第２図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施
例における複屈折と格子の比誘電率との関係、及び格子
の膜厚位相シフト量との関係を示す特性線図、第３図は
体積型位相格子の製造方法の一例を示す図、第４図は第
３図とは別の製造方法を示す図。 １・・・位相格子、 ３・・・格子面。 体積型位相格子の構造性複屈折 第１図 （Ｑ）複屈折と格子の比誘電率との関係第３図 格子の厚みｔ（μｍ） （ｂ）位相シフト量と格子の厚みとの関係本発明の一実
施例の特性線図 第２叩 コヒーレントコピー露光による体積を位相格子の作製方
法第４図
造を示す図、第２図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施
例における複屈折と格子の比誘電率との関係、及び格子
の膜厚位相シフト量との関係を示す特性線図、第３図は
体積型位相格子の製造方法の一例を示す図、第４図は第
３図とは別の製造方法を示す図。 １・・・位相格子、 ３・・・格子面。 体積型位相格子の構造性複屈折 第１図 （Ｑ）複屈折と格子の比誘電率との関係第３図 格子の厚みｔ（μｍ） （ｂ）位相シフト量と格子の厚みとの関係本発明の一実
施例の特性線図 第２叩 コヒーレントコピー露光による体積を位相格子の作製方
法第４図
Claims (1)
- 構造性複屈折を生じる体積型位相格子（１）により形成
される波長板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9613387A JPS63262678A (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 波長板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9613387A JPS63262678A (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 波長板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262678A true JPS63262678A (ja) | 1988-10-28 |
Family
ID=14156893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9613387A Pending JPS63262678A (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 波長板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63262678A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08234143A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-09-13 | Sharp Corp | 照明システムおよび表示装置 |
| FR2754609A1 (fr) * | 1996-10-15 | 1998-04-17 | Sextant Avionique | Panneau de visualisation avec compensation par films birefringents holographiques |
| JP2005331849A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Nippon Paint Co Ltd | 回折格子素子およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-04-21 JP JP9613387A patent/JPS63262678A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08234143A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-09-13 | Sharp Corp | 照明システムおよび表示装置 |
| FR2754609A1 (fr) * | 1996-10-15 | 1998-04-17 | Sextant Avionique | Panneau de visualisation avec compensation par films birefringents holographiques |
| WO1998016866A1 (fr) * | 1996-10-15 | 1998-04-23 | Thomson-Csf | Panneau de visualisation avec compensation par films birefringents holographiques |
| JP2005331849A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Nippon Paint Co Ltd | 回折格子素子およびその製造方法 |
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