(57)【要約】【課題】組み合わせ波長板の板厚差を極限まで制御できることにより、従来の研磨加工による板厚制御の制約を超えて、高精度な位相差をもつ組み合わせ波長板の製造方法および組み合わせ波長板を提供する。【解決手段】組み合わせ波長板の製造方法は、第１面研磨工程Ｓ１０と、スペーサー膜成膜工程Ｓ２０と、保持工程Ｓ３０と、第２面研磨工程Ｓ４０と、接合工程Ｓ５０とを備えている。そして、前記スペーサー膜成膜工程Ｓ２０では、結晶板のうち一方の結晶板にのみ第１面研磨工程Ｓ１０で研磨された面上にスペーサー膜を成膜し、保持工程Ｓ３０で、第１の面と反対側の第２の面を露見させて、第２研磨面を面一として保持し、第２面研磨工程Ｓ４０で結晶板の第２の面を同時に研磨加工し、接合工程でＳ５０二枚の結晶板の光学軸を直交して接合する。【選択図】図３
2010060922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚の結晶板の第１の面を研磨加工する第１面研磨工程と、
前記結晶板のうち一方の結晶板にのみ前記第１面研磨工程で研磨された面上にスペーサー膜を成膜するスペーサー膜成膜工程と、
前記第１面研磨工程及びスペーサー膜成膜工程が施された二枚の結晶板の前記第１の面と反対側の第２の面を露見させて、第２研磨面を面一として保持手段によって保持させる保持工程と、
前記保持工程によって保持された結晶板の第２の面を同時に研磨加工する第２面研磨工程と、
前記第２面研磨工程によって得られた二枚の結晶板の光学軸を直交して接合する接合工程と、
を備えたことを特徴とする組み合わせ波長板の製造方法。
【請求項２】
前記接合工程では、前記スペーサー膜成膜工程で成膜されたスペーサー膜を二枚の結晶板の間に介在させて接合したことを特徴とする請求項１記載の組み合わせ波長板の製造方法。
【請求項３】
前記接合工程では、前記スペーサー膜成膜工程で成膜されたスペーサー膜を有さない面で、二枚の結晶板を接合したことを特徴とする請求項１記載の組み合わせ波長板の製造方法。
【請求項４】
スペーサー膜成膜工程におけるスペーサー膜の成膜は、結晶板との屈折率の差が０．２以下となるように成膜してなることを特徴とする請求項１記載の組み合わせ波長板の製造方法。
【請求項５】
前記保持工程と第２面研磨工程とは、同一研磨ロットで行うことを特徴とする請求項１記載の組み合わせ波長板の製造方法。
【請求項６】
前記結晶板は、水晶、ＭｇＦ２、ルチル、サファイア、ＬｉＣＡＦ、ＣａＣＯ３、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７のいずれかからなる複屈折性結晶を用いており、前記スペーサー膜はＳｉＯ２、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２のいずれかからなる誘電体多層膜材料を用いていることを特徴とする請求項１記載の組み合わせ波長板の製造方法。
【請求項７】
前記結晶板がＭｇＦ２のときに前記スペーサー膜がＭｇＦ２またはＳｉＯ２、前記結晶板が水晶であるときに前記スペーサー膜がＭｇＦ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３のいずれか、前記結晶板がルチルであるときに前記スペーサー膜がＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３、前記結晶板がサファイアであるときに前記スペーサー膜がＡｌ２Ｏ３またはＬａ２Ｏ５であることを特徴とする請求項１記載の組み合わせ波長板の製造方法。
【請求項８】
二枚の結晶板を、光学軸を直交させて接合してなる組み合わせ波長板であって、スペーサー膜が二枚の結晶板の間、或いは一方の結晶板側に形成されていることを特徴とする組み合わせ波長板。
【請求項９】
前記請求項１乃至７に係る組み合わせ波長板の製造方法により製造されたことを特徴とする組み合わせ波長板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は組み合わせ波長板の製造方法および組み合わせ波長板に係り、特に高精度な位相差を実現できる結晶を用いた組み合わせ波長板の製造方法およびその組み合わせ波長板に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学製品の高技術化に伴って、例えば、液晶ディスプレイ関連技術（例えば特開２００８−１０７４９６号公報等）、半導体製造装置関連技術（例えば特開２００６−２７８５２７号公報等）などで、光学部品の位相差評価の重要性が高まっている。そのため、位相差測定装置に対して、非常に高精度な測定分解能・測定確度が求められている。
従来から位相差の測定方法や測定装置についても各種の技術が提案されている。（特許文献１，２，３）
【０００３】
特許文献１は、複屈折位相差測定装置及び複屈折位相差測定方法であり、特許文献２は、位相差測定方法およびそれを用いた光学部品の位相差測定装置であり、特許文献３は、位相差測定装置である。    
【０００４】
上記各特許文献１〜３においては、いずれも１／４波長板を用いているが、現状では位相差に関する公式のトレーサビリティ体系は整っていないため、一般的には、位相差の判明している基準位相子（例えば波長板）を用いて、位相差測定装置の分解能や確度を検証することが行われている。
【０００５】
一般に、基準位相子（例えば波長板）は、目標とする基準位相差が非常に高精度であること、熱的、光学的に安定であり、耐光性、耐候性にも優れることなどの特徴をもつのが望ましい。
水晶やMgF2などに代表される結晶波長板は、樹脂を用いたフィルム波長板に比べて、熱的、光学的に安定であり、耐光性、耐候性にも優れ、素材による材料の複屈折率（Δｎ）のばらつきが小さいという特徴があるため、基準位相子に適するものである。なお、波長板の位相差＝材料の複屈折率（Δｎ）×材料の板厚（ｄ）で決まる。
【０００６】
しかし、従来技術では、結晶波長板において高い位相差精度を得ることは困難であった。すなわち、高い位相差精度を得るためには、波長板の板厚ｄの加工精度を高くする必要があるが、通常の研磨加工法では、０．１μｍ程度が、板厚制御の限界であった。このような限界があるにも拘らず、結晶波長板において高い位相差精度を得るためには、数ｎｍ程度の精度が必要とされている。
【０００７】
また、結晶波長板において、所望の位相差を得るために必要な板厚ｄは、数十μｍ以下と非常に小さい場合が多いが、通常の研磨加工では約１００μｍ以下の板厚ｄは、加工技術として、難易度が極めて高く、実際上、実現ができないという問題があった。
【０００８】
そこで、上記の問題を解決する技術として、一般的に、光学研磨された２枚の同じ素材の結晶板の光学面に平行な光学軸を、それぞれ直交するように交差させて貼り合わせる、組み合わせ波長板が知られている（特許文献４及び特許文献５）。
【０００９】
図７乃至図９は上記従来技術と同様のものを示すものであり、図７及び図８は組み合わせ波長板の説明図、図９は組み合わせ波長板の製造工程の説明図である。
図７及び図８で示されるように、従来の組み合わせ波長板１００は、水晶板であり、光学軸方向に旋光性を有し、それ以外の方向に複屈折性を有する光学的１軸性結晶から、その光学軸と平行に切り出した二枚の結晶板Ａと、結晶板Ｂを、板厚が異なるようにして接着してなるものである。この２種類の板厚の異なる結晶板Ａ、Ｂは、光学軸を直交（各々の光学軸が互いに垂直になるように）させて接着していた。
【００１０】
つまり、図９で示すように、板厚の異なるＡ板とＢ板をそれぞれ別ロットによって研磨加工し、板厚を異なるように形成し、光学軸を直交させ、板厚の異なるＡ板とＢ板を接合させて、所望の板厚差を有する組み合わせ波長板１００を形成していた。これにより、一枚あたりの板厚が厚くなっても、所望の位相差を有する波長板（例えば１／４波長板）としての機能を果たすことが達成されるものであった。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０７１４５８号公報
【特許文献２】特開２０００−００２６５２号公報
【特許文献３】特開平１０−０６２２５３号公報
【特許文献４】特開昭５８−１８９６０５号公報
【特許文献５】特開昭５８−２０３４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、組み合わせ波長板１００の位相差は、結晶板の板厚に着目すると、２枚の結晶板の板厚ｄＡ，ｄＢの差と、複屈折率Δｎの積によって与えられる。このとき、板厚差の精度が重要であり、合計板厚の精度は通常要求されない。
【００１３】
そして、例えば、水晶の組み合わせ波長板の場合、各水晶板の研磨加工の際に、長さゲージを用いて測定する技術や、水晶の発振周波数を利用して測定する技術（特許文献５参照）などによって、板厚を測定しながら、板厚制御を行っていた。
【００１４】
しかしながら、上記特許文献４及び５に記載の技術では、一枚として見た場合、水晶板の厚さを大きくすることは可能であるが、水晶板を直接研磨加工するという通常の研磨加工では、ごく薄い水晶板の研磨を行うことになり、水晶板の割れや加工時の移動、運搬など水晶板の取り扱いなどの問題から、板厚精度が十分に出せないため、研磨工程で、二枚の水晶板の板厚差を＋／−０．１μｍ程度（即ち＋／−１００ｎｍ）が板厚制御の限界であり、これ以下にすることは困難である。まして、０．１μｍ以下の板厚差を有する高精度な組み合わせ波長板の製造においては、実際上、実現ができないという問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、組み合わせ波長板の板厚差を極限まで制御できることにより、従来の研磨加工による板厚制御の制約を超えて、高精度な位相差をもつ組み合わせ波長板の製造方法および組み合わせ波長板を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、非常に高精度な測定分解能・測定確度が求められている位相差測定装置に対して、好適に適用可能な、組み合わせ波長板の製造方法および組み合わせ波長板を提供することにある。
本発明の目的は、精密測定に用いられる波長板としては、今まで使用することが困難であった材料を使用することのでき、材料選択の幅が広がった組み合わせ波長板の製造方法および組み合わせ波長板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題は、請求項１の組み合わせ波長板の製造方法によれば、二枚の結晶板の第１の面を研磨加工する第１面研磨工程と、前記結晶板のうち一方の結晶板にのみ前記第１面研磨工程で研磨された面上にスペーサー膜を成膜するスペーサー膜成膜工程と、前記第１面研磨工程及びスペーサー膜成膜工程が施された二枚の結晶板の前記第１の面と反対側の第２の面を露見させて、第２研磨面を面一として保持手段によって保持させる保持工程と、前記保持工程によって保持された結晶板の第２の面を同時に研磨加工する第２面研磨工程と、前記第２面研磨工程によって得られた二枚の結晶板の光学軸を直交して接合する接合工程と、を備えたこと、により解決される。
【００１７】
上記のように、本発明では、スペーサー膜成膜工程を有することにより、板スペーサー膜の膜厚の部分のみ結晶板と結晶板との板厚を異ならせることができる。従って、膜厚の差分だけで、結晶板の板厚を異ならせるため、従来のような研磨加工による結晶板への直接加工によって厚さを制御するものではないため、板厚の差分の制御を極めて精緻に行うことが可能となる。
【００１８】
このとき、前記接合工程では、前記スペーサー膜成膜工程で成膜されたスペーサー膜を二枚の結晶板の間に介在させて接合することもできる。或いは、前記接合工程では、前記スペーサー膜成膜工程で成膜されたスペーサー膜を有さない面で、二枚の結晶板を接合することもできる。
このような、二枚の結晶板とスペーサー膜との接合の構成は、順番を問わないので、用途に応じて製造が容易な構成を選択することが可能となる。
【００１９】
また、スペーサー膜成膜工程におけるスペーサー膜の成膜は、結晶板との屈折率の差が０．２以下となるように成膜すると好適である。
このように、スペーサー膜と結晶板との屈折率の差が０．２以下とすることにより、基準の波長板として、有効に機能するようにできる。
【００２０】
さらに前記保持工程と第２面研磨工程とは、同一研磨ロットで行うと好適である。このように、異なる板厚を形成するために、従来は別個に研磨工程を行っていたが、本発明によれば、異なる板厚を形成するために、結晶板を同時に扱え、研磨が行えるので、スペーサー膜の成膜という工程が必要となるが、個別に研磨していた従来に比して、研磨工程の省略が行える。
なお、本明細書において、二枚としているが、異なる板厚の二枚の意味であり、それぞれを複数枚として、同時に同一研磨ロットとすることを含むものである。
【００２１】
前記結晶板は、水晶、ＭｇＦ２、ルチル、サファイア、ＬｉＣＡＦ、ＣａＣＯ３、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７のいずれかからなる複屈折性結晶を用いており、前記スペーサー膜はＳｉＯ２、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２のいずれかからなる誘電体多層膜材料を用いると好適である。
【００２２】
さらに、結晶板がＭｇＦ２のときに前記スペーサー膜がＭｇＦ２またはＳｉＯ２、前記結晶板が水晶であるときに前記スペーサー膜がＭｇＦ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３のいずれか、前記結晶板がルチルであるときに前記スペーサー膜がＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３、前記結晶板がサファイアであるときに前記スペーサー膜がＡｌ２Ｏ３またはＬａ２Ｏ５であるとよい。
このような、結晶板とスペーサー膜との組み合わせは、スペーサー膜と結晶板との屈折率の差が０．２以下となり、結晶板とスペーサー膜の界面でのフレネル反射による迷光の影響を抑えることが可能となるものである。組み合わせ波長板の結晶材料として、複屈折率Δｎの比較的大きな材料（例えばルチル、方解石など）を用いた場合は、板厚差の精度が非常に要求されるため、従来は使用することが難しかった。しかし、本発明の製造方法によれば、高精度に板厚差の制御が可能なため、それらの材料を使用することができ、材料選択の幅が広がることにより、より目的に合った波長板を提供することが可能となる。
一方、Δｎの非常に小さな結晶材料を用いた場合は、本発明の製造方法によれば従来よりもさらに板厚差精度を高められる効果との相乗効果により、非常に高精度な位相差精度を有する、精密測定に用いられる波長板を提供することが可能である。しかも精度が向上するために、加工幅が広がるという利点を有する。
【００２３】
前記課題は、本発明の組み合わせ波長板によれば、二枚の結晶板を、光学軸を直交させて接合してなる組み合わせ波長板であって、スペーサー膜が二枚の結晶板の間、或いは一方の結晶板側に形成されていること、により解決される。
【００２４】
また前記課題は、本発明の組み合わせ波長板によれば、前記請求項１乃至７に係る組み合わせ波長板の製造方法により製造されたこと、により解決される。
【００２５】
上記組み合わせ波長板によれば、組み合わせ波長板の板厚差を極限まで制御できることにより、従来の研磨加工による板厚制御の制約を超えて、高精度な位相差を有する波長板となり、非常に高精度な測定分解能・測定確度が求められている位相差測定装置に対して、好適に適用可能な、組み合わせ波長板の製造方法および組み合わせ波長板を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の組み合わせ波長板の製造方法によれば、組み合わせ波長板における結晶板のうち一方にスペーサー膜を成膜した後、他方のスペーサー膜のない結晶板と同一ロットにて第２面目を研磨加工するので、結晶板を研磨するのと異なり、組み合わせ波長板における板厚差の加工制御精度を１０倍程度に高めることができる。このように、本発明の製造方法により、組み合わせ波長板における板厚差の加工精度を高めることが可能となる。
【００２７】
また、従来の製造方法に比べ、スペーサー膜の成膜分の工数が追加されるが、研磨ロット数を削減し、かつ研磨加工における板厚制御のトレランスが非常に拡大されるため、研磨加工自身の工数も短縮される。そのため、製造数量や位相差の種類が多いほどコスト低減の効果が高く、量産性に優れる。
【００２８】
上記製造方法により製作した組み合わせ波長板によれば、高い位相差精度を実現し、かつ耐久性に優れた結晶波長板を得ることができるだけでなく、微小な位相差をもつ結晶波長板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
図１乃至図６は本発明の実施形態を示すものであり、図１は波長板の概略断面図、図２は波長板の概略断面図、図３は組み合わせ波長板の製造工程を示すブロック図、図４は組み合わせ波長板の製造工程を示す説明図、図５は第１実施例に係る板厚差と位相差の関係を示すグラフ図、図６は第２実施例に係る板厚差と位相差の関係を示すグラフ図である。
【００３０】
本実施形態に係る組み合わせ波長板１は、二枚の結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）を、光学軸を直交させて接合してなる組み合わせ波長板である。そしてスペーサー膜４が二枚の結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）の間、或いは一方の結晶板のＡ板２または結晶板のＢ板３側に形成されている。つまり、図１のように、結晶板のＡ板２とＢ板３が接合されていない、一方の結晶板（Ａ板２）または結晶板（Ｂ板３）側にスペーサー膜４が形成されている。或いは図２のように、結晶板（Ａ板２）と結晶板（Ｂ板３）との間にスペーサー膜４が形成されている。
要するに、スペーサー膜４が外側に残る構成、或いはスペーサー膜４が接着面に挟まれた構成とすることが可能である。このように、スペーサー膜４の膜厚の部分のみ結晶板（Ａ板２）と結晶板（Ｂ板３）との板厚が異なることになる。
【００３１】
本実施形態で用いることのできる結晶板（Ａ板２及びＢ板３）としては、水晶、ＭｇＦ２、ルチル、サファイア、ＬｉＣＡＦ、ＣａＣＯ３、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７のいずれかからなる複屈折性結晶を用いている。
本実施形態のスペーサー膜４は、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２のいずれかからなる誘電体多層膜材料を用いている。
【００３２】
上記結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）とスぺーサー膜４の各材料の組み合わせは、結晶板がＭｇＦ２のときにスペーサー膜がＭｇＦ２またはＳｉＯ２、結晶板が水晶であるときにスペーサー膜がＭｇＦ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３のいずれか、結晶板がルチルであるときにスペーサー膜がＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３、結晶板がサファイアであるときにスペーサー膜がＡｌ２Ｏ３またはＬａ２Ｏ５であると好適である。
これは、結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）とスペーサー膜４の界面でのフレネル反射による迷光の影響を抑えるため、結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）とスペーサー膜４の屈折率差が０．２以下であることが望ましいため、上述のような結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）とスぺーサー膜４の各材料の組み合わせを用いるものである。
以上のように、スペーサー膜４を用いて板厚制御を行えるので、組み合わせ波長板の結晶材料として、複屈折率Δｎの比較的大きな材料（例えばルチル、方解石など）を用いた場合は、板厚差の精度が非常に要求されるため、従来は使用することが難しかった材料を、高精度に板厚差の制御が可能なため、それらの材料を使用することができ、材料選択の幅が広がることにより、より目的に合った波長板を提供することが可能となる。
一方、Δｎの非常に小さな結晶材料を用いた場合は、従来よりもさらに板厚差精度を高められる効果との相乗効果により、非常に高精度な位相差精度を有する、精密測定に用いられる波長板を提供することが可能である。
【００３３】
次に、本実施形態に係る組み合わせ波長板の製造方法について、図３及び図４を参照して説明する。
本実施形態の組み合わせ波長板の製造方法は、まず、複屈折性を有する光学的１軸性結晶から、結晶板をその光学軸と平行に切り出す。そして、切り出した結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）について以下の工程を行うものである。すなわち、本実施形態の組み合わせ波長板の製造方法は、第１面研磨工程Ｓ１０と、スペーサー膜成膜工程Ｓ２０、保持工程Ｓ３０と、第２面研磨工程Ｓ４０と、接合工程Ｓ５０と、を主たる構成要素としている。
【００３４】
第１面研磨工程Ｓ１０は、二枚の結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）の第１の面を研磨加工するものである。まず、前記したように光学軸と平行に切り出された結晶板（Ａ板２）、結晶板（Ｂ板３）の第１面目を研磨加工する。この結晶板のＡ板２、結晶板のＢ板３は、片面側である第１面目を研磨加工しているが、同時に両面を研磨してもよい。
【００３５】
次に、スペーサー膜成膜工程Ｓ２０を行う。スペーサー膜成膜工程Ｓ２０は、本実施形態では、結晶板のＡ板２及びＢ板３のうち一方の結晶板であるＢ板３にのみ、第１面研磨工程Ｓ１０で研磨された面上にスペーサー膜４を成膜することにより行う。なお結晶板はＡ板２，Ｂ板３のいずれか一方であればよいので、Ｂ板３に限定されない。
スペーサー膜４の形成方法としては、一般的な真空蒸着法（電子ビーム加熱蒸着、イオンアシスト蒸着、抵抗加熱等）、スパッタリング法、イオンビームスパッタリング、化学的気相成長法（ＣＶＤ）、およびスピンコート、ゾル−ゲル法等の液相成長法などが適用できる。
これらのうち、特に好ましいのは、スペーサー膜４の膜厚制御性、および生産性の観点から、真空蒸着法またはスパッタリング法が望ましい。
【００３６】
スペーサー膜成膜工程Ｓ２０におけるスペーサー膜４の成膜は、結晶板（Ｂ板３）との屈折率の差が０．２以下となるように成膜している。このスペーサー膜４の膜厚により、組み合わせ波長板１における２枚の結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）の板厚差を与えることが可能となるものである。一般的な膜厚制御方法として、水晶振動子法や光学監視法が用いられており、スペーサー膜４の膜厚精度は数ｎｍであり、研磨による板厚加工精度よりも高精度であるため、従来よりも高精度な組み合わせ波長板１が得られることになる。即ち、従来の１０倍以上の位相差精度が得られることになる。このスペーサー膜は、光学特性に影響のない膜構成を用いている。なお、条件によっては、スペーサー膜を反射防止膜と兼用することも可能である。
【００３７】
保持工程Ｓ３０は、前記第１面研磨工程Ｓ１０及びスペーサー膜成膜工程Ｓ２０が施された二枚の結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）の前記第１の面と反対側の第２の面を露見させて、第２研磨面を面一として保持手段によって保持させるものである。図４で示すように、保持手段としては、ヤトイ（固定治具）５を用いており、Ａ板２，Ｂ板３を保持できる凹所が形成されており、研磨面を面一として露出できるようなものである。そして、この保持工程Ｓ３０では、複数のＡ板２，Ｂ板３の保持を同時に行う。
【００３８】
次に、第２面研磨工程Ｓ４０を行う。この第２面研磨工程Ｓ４０は、前記保持工程Ｓ３０によって保持された結晶板（Ａ板２，Ｂ板３）の第２の面を研磨手段６によって同時に研磨加工するものである。そして、この第２面研磨工程Ｓ４０では、同一研磨ロットで行う。
【００３９】
次に、接合工程Ｓ５０を行う。接合工程Ｓ５０は、第２面研磨工程Ｓ４０によって得られた二枚の結晶板であるＡ板２、Ｂ板３を、お互いの光学軸が直交するように接着（接合）するものである。
この接着（接合）は、接着剤を用いる方法、およびオプティカルコンタクトによる方法のいずれでもよい。接着せずに、Ａ板２、Ｂ板３を、お互いの光学軸が直交するようにホルダー等に固定し、エアスペースタイプとしてもよい。
接合工程Ｓ５０では、スペーサー膜成膜工程Ｓ２０で成膜されたスペーサー膜４を二枚の結晶板（Ａ板２、Ｂ板３）の間に介在させて接合する、スペーサー膜成膜工程Ｓ２０で成膜されたスペーサー膜４を有さない面で、二枚の結晶板のＡ板２、Ｂ板３を接合する。
これにより、完成した組み合わせ波長板１の構成として、スペーサー膜４が接着面に挟まれた場合と、外側に残る場合の２種類の構成がある。
【００４０】
次に、本発明において使用する材料の組み合わせとして、表１に示す組み合わせが好ましい。表１中の屈折率は波長５００ｎｍにおける値である。また、結晶板とスペーサー膜４の界面でのフレネル反射による迷光の影響を抑えるため、結晶とスペーサー膜４の屈折率差が０．２以下であることが好ましい。
【００４１】
【表１】
2010060922.tif 000003
【００４２】
表１中で結晶との屈折率差が０．２以下のものについて○印で示した。複屈折結晶としては、水晶、ＭｇＦ２、ルチル、サファイア、ＬｉＣＡＦ、ＣａＣＯ３、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７等であり、水晶は旋光性を有すため、特に高精度な位相差を要する場合は水晶以外が望ましい。
【００４３】
また、スペーサー膜４としては、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等、一般的な誘電体多層膜材料が使用できる。このとき、反射防止機能（ＡＲ）を併せ持つ構成としても良い。
【００４４】
（実施例）
次に、本発明の実施例を説明する。本発明の実施例として、波長５００ｎｍにおける１／４波長板、および波長５００ｎｍにおける微小な位相差の波長板の２つの事例について以下に示す。
【００４５】
実施例１）波長５００ｎｍにおける１／４波長板
一般的な波長板としては、１／４波長板および１／２波長板が通常用いられる。そこで、本発明の実施例として、波長５００ｎｍにおける１／４波長板について以下に示す。
複屈折結晶として水晶、スペーサー膜４材料としてＳｉＯ２を用いた。
目標の位相差は１２５ｎｍ、水晶のΔｎ＝０．０１より、組み合わせ波長板に必要な板厚差は１２５００ｎｍ。
スペーサー膜４は電子ビーム成膜法により形成し、１２５００±１０ｎｍの膜厚とした。
波長板の構成はスペーサー膜４が外側に残る構成とし、各水晶板の接着には光学接着剤を用いた。
波長板の両面に波長５００ｎｍにおける反射防止膜を形成した。
また、比較のため、同様の波長５００ｎｍにおける１／４波長板を従来の方法にて製作した。このときの板厚差の精度は、１２５００±１００ｎｍであった。
【００４６】
図５に実施例１における板厚差と位相差の関係のグラフを示す。ただし、波長５００ｎｍ、垂直入射、室温における計算値である。図５において、従来例と本発明例の位相差特性の比較をした。図５に示すように、本発明では従来例よりも１０倍程度高い位相差精度が得られた。
【００４７】
実施例２）波長５００ｎｍにおける微小位相差波長板
液晶ディスプレイ関連分野では、液晶セルギャップ長を位相差として高精度に計測する需要が高まっている。液晶による位相差は数十ｎｍと微小であるため、基準位相子の位相差は、微小量でかつその精度が高いことが望ましい。
そこで、実施例２として、波長５００ｎｍにおける微小位相差波長板について以下に示す。
複屈折結晶として水晶、スペーサー膜４材料としてＳｉＯ２を用いた。
目標の位相差は０．５ｎｍ、水晶のΔｎ＝０．０１より、組み合わせ波長板に必要な板厚差は５０ｎｍ。
スペーサー膜４は電子ビーム成膜法により形成し、５０±１０ｎｍの膜厚とした。
波長板の構成はスペーサー膜４が外側に残る構成とし、各水晶板の接着には光学接着剤を用いた。
波長板の両面に波長５００ｎｍにおける反射防止膜を形成した。
また、比較のため、同様の波長５００ｎｍにおける１／４波長板を従来の方法にて製作した。このときの板厚加工精度は、±１００ｎｍであるため、目標の板厚差５０ｎｍを得ることは困難であった。
【００４８】
図６に実施例２における板厚差と位相差の関係のグラフを示す。ただし、波長５００ｎｍ、垂直入射、室温における計算値である。計算による位相差誤差は０．５±０．１ｎｍである。
したがって、従来例では板厚差加工精度のために製作が困難であった位相差１．０ｎｍ以下の微小位相差波長板についても、本発明の組み合わせ波長板製造方法及び組み合わせ波長板では、高精度な位相差をもつものが実現できた。
【００４９】
以上のように、本発明によれば、基準位相子として分解能に優れた波長板が実現できる。また、従来の製造方法に比べて研磨ロット数を削減でき、量産性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る波長板の概略断面図である。
【図２】本発明に係る波長板の概略断面図である。
【図３】組み合わせ波長板の製造工程を示すブロック図である。
【図４】組み合わせ波長板の製造工程を示す説明図である。
【図５】第１実施例に係る板厚差と位相差の関係を示すグラフ図である。
【図６】第２実施例に係る板厚差と位相差の関係を示すグラフ図である。
【図７】従来の組み合わせ波長板の説明図である。
【図８】従来の組み合わせ波長板の説明図である。
【図９】従来の組み合わせ波長板の製造工程の説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１００  組み合わせ波長板
２  Ａ板（結晶板）
３  Ｂ板（結晶板）
４  スペーサー膜
５  ヤトイ（固定治具）
６  研磨手段
Ｓ１０  第１面研磨工程
Ｓ２０  スペーサー膜成膜工程
Ｓ３０  保持工程
Ｓ４０  第２面研磨工程
Ｓ５０  接合工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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