(57)【要約】【課題】  入射角依存特性の良い偏光解消板を提供することを目的とする。【解決手段】  複数枚の複屈折結晶板と共に光学ローパスフィルタを構成する偏光解消板３であって、板面法線と光学軸の成す角度を２０°、板面水平線と前記光学軸の光学投影線の成す角度を４７．５°に設定した第１及び第２の波長板１１、１２を、夫々の波長板の光学軸１３、１４が対向する向きとなるように貼り合せて構成した。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の複屈折結晶板と共に光学ローパスフィルタを構成する偏光解消板であって、板面法線と光学軸の成す角度を２０°、板面水平線と前記光学軸の光学投影線の成す角度を４７．５°に夫々設定した第１及び第２の波長板を有し、該第１及び第２の波長板の光学軸が対向する向きとなるように貼り合せて構成したことを特徴とする偏光解消板。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光解消板を備えたことを特徴とする電子光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数枚の複屈折結晶板と共に光学ローパスフィルタを構成する偏光解消板と、そのような偏光解消板を備えた電子光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子光学機器の普及に伴い、その光学ヘッドを構成する固体撮像素子（Charge Coupled Device：以下「ＣＣＤ」という）などにおいては、この前方に光学ローパスフィルタ（Optical Low Pass Filter：以下「ＯＬＰＦ」という）が配置されている。このようなＯＬＰＦは、被写体が有する空間周波数のうち、ＣＣＤの画素に対して高い周波数成分を除去する働きがあり、影像品質を改善するために設けられている。例えば、ＯＬＰＦを用いるとＣＣＤや撮像管で生じる疑似色信号をカットすることができるようになる。このような疑似色信号をカットできない場合は、例えば、チェック柄の服や網タイツ等の縞模様を撮影した際に発生するモアレによる縞のちらつきが生じたり、太陽光が反射する海面を撮影した際に、海面から反射してきた特定の偏光の偏りによって発生する所謂光ギラツキが生じたりして、撮像品質の低下を招くことになる。
図５は、従来のＯＬＰＦの構成を説明するための概略斜視図である。
この図５に示すＯＬＰＦ５０は入射光を水平方向の常光線と異常光線に分離する複屈折結晶板５１、直線偏光を円偏光に変換する偏光解消板（１／４波長板）５２、入射光を垂直方向の常光線と異常光線に分離する複屈折結晶板５３を貼り合せて構成される。そして、このように構成されるＯＬＰＦ５０をＣＣＤや撮像管の前に配置することで、前述したモアレによる縞のちらつきや太陽光の海面での反射によるギラツキを改善することができるようになる。
【０００３】
図６は、図５に示したＯＬＰＦの機能を説明する説明図である。
この図６において、複屈折結晶板５１に入射された入射光６１は、複屈折結晶板５１を通過することにより、常光線６２と異常光線６３に分離されて偏光解消板５２に入射される。このとき、常光線６２と異常光線６３は互いに偏光面が直交する直線偏光であり、このような常光線６２と異常光線６３が偏光解消板５２を通過した際には、周知の通り直線偏光が円偏光６４、６５となる。この円偏光６４、６５は複屈折結晶板５３に入射され、複屈折結晶板５３を通過することにより、円偏光６４は常光線６６と異常光線６７に、円偏光６５は常光線６８と異常光線６９に夫々分離される。
この結果、図５に示すＯＬＰＦ５０から出射される出射光線は４つの光線６６〜６９に分離することができるので、ＯＬＰＦ５０によってモアレ等を誘発する擬似色信号が除去し、且つ、入射光を４つの出射光に分離することができるので、ＣＣＤや撮像管へ良質な光信号を入力することが可能となる。なお、図５に示したような構成のＯＬＰＦは、例えば特許文献１に開示されている。
また特許文献２には、例えば５１０ｎｍの波長を通過させる光学ローパスフィルタの偏光解消板の固有楕円偏光率を最適にする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４８１９８公報
【特許文献２】特開２００４−２９６５３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献２では、偏光解消板を形成する水晶の切断方向（通常はＹカットまたはＸカット）をＺ方向（光学軸方向）と、偏光解消板の主面法線との成す角度が２０°±４°となるように設定することで、偏光解消板の固有楕円偏光率を最適にすることが提案されている。
しかしながら、特許文献２のように構成された偏光解消板５２は、常光の出射光と異常光の出射光との位相差が、入射方向及び入射角に依存するため、例えばＯＬＰＦの組立精度を極めて高くする必要が生じるため、結果として歩留まりが悪いという欠点があった。
図７は上記特許文献２に開示されている従来の偏光解消板の入射角依存特性、及び入射方向依存特性を説明するための図であり、図７（ａ）には従来の偏光解消板の入射角依存特性が示されている。また図７（ｂ）には偏光解消板の主面と入射方向との関係が示されている。また図示していないが、図７（ａ）に示す入射角度は偏光解消板の板面法線と成す角度によって示されるものである。
この図７に示すように、特許文献２の偏光解消板は、入射角が大きくなるにしたがって位相差が大きくなっており、更に各入射方向に対する入射角／位相差特性も大きく異なったものであり、入射角依存特性及び入射方向依存特性が悪いことが見て取れる。
そこで、本発明は上記したような点を鑑みて成されたものであり、入射角依存特性及び入射方向依存特性の良い偏光解消板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数枚の複屈折結晶板と共に光学ローパスフィルタを構成する偏光解消板であって、板面法線と光学軸の成す角度を２０°、板面水平線と前記光学軸の光学投影線の成す角度を４７．５°に夫々設定した第１及び第２の波長板を有し、該第１及び第２の波長板の光学軸が対向する向きとなるように貼り合せて構成したことを特徴とする。
請求項２に記載の電子光学機器の発明は、請求項１に記載の偏光解消板を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、板面法線と光学軸の成す角度を２０°、板面水平線と前記光学軸の光学投影線の成す角度を４７．５°に夫々設定した第１及び第２の波長板を有し、これら第１及び第２の波長板の光学軸が対向する向きとなるように貼り合せて構成したことで、入射角依存特性の良い偏光解消板を実現することができた。
請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果が得られる電子光学機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る偏光解消板を用いた光学ローパスフィルタの概略斜視図である。
この図１に示す光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）１は、固体撮像素子（ＣＣＤ）１０の前面側に配置され、例えば入射光を４分割してＣＣＤ１０に出射するように構成されている。このようなＯＬＰＦ１は、入射光を水平方向の常光線と異常光線に分離する第１の複屈折結晶板２と、直線偏光を円偏光に変換する偏光解消板（１／４波長板）３と、入射光を垂直方向の常光線と異常光線に分離する第２の複屈折結晶板４とが貼り合わされている。
図２は、図１に示したＯＬＰＦの機能を説明する説明図である。
この図２において、第１の複屈折結晶板２に入射された入射光１１は、第１の複屈折結晶板１１を通過することにより常光線１２と異常光線１３に分離されて偏光解消板３に入射される。偏光解消板３に入射された常光線１２及び異常光線１３は、偏光解消板３を通過した際に夫々位相が９０°変化し、常光線１２及び異常光線１３の直線偏光が解消されてそれぞれ円偏光１４、１５となる。この円偏光１４、１５は第２の複屈折結晶板４に入射され、第２の複屈折結晶板４を通過することにより、円偏光１４は常光線１６と異常光線１７に、円偏光１５は常光線１８と異常光線１９に夫々分離される。この結果、最終的には図２に示すＯＬＰＦ１から出射される出射光線は４つの出射光線に分離される。
【０００８】
そして、本実施形態においては、偏光解消板を以下のように構成したことを特徴とする。図３は本実施形態に係る偏光解消板の構造を示した図であり、図３（ａ）は偏光解消板を入射側から見た正面図、図３（ｂ）は偏光解消板の側面図、図３（ｃ）は偏光解消板の分解斜視図である。
本実施形態に係る偏光解消板３は、図３（ｂ）に示すように、第１の波長板１１と、第２の波長板１２とを貼り合わせて構成したものである。
第１の波長板１１は１／８波長板とされ、図３（ｃ）に示すように、波長板を形成している水晶の切断方向がＺ方向（光学軸方向）、その切断角度は波長板１１の主面法線と光学軸（Ｚ軸）１３の成す角度β１が１１０°となるように設定されている。また第１の波長板１１板面水平線Ａ−Ａ’（複屈折結晶板の光学軸の光学投影線）と光学軸１３の光学投影線１５が成す角度である光学軸方位θ１が４７．５°に設定されている。
また第２の波長板１２は１／８波長板とされ、同じく図３（ｃ）に示すように、波長板を形成している水晶の切断方向がＺ方向、その切断角度は波長板１２の主面法線と光学軸１４の成す角度β２が２０．０°に設定されている。また第２の波長板１２の板面水平線Ｂ−Ｂ’（複屈折結晶板の光学軸の光学投影線）と光学軸１４の光学投影線１６が成す角度である光学軸方位θ２が４７．５°に設定されている。
そして、本実施形態の偏光解消板３は、上記のように構成した２枚の波長板１１、１２を貼り合わせる際に、第１の波長板１１の光学軸１３と第２の波長板１２の光学軸１４とが対向する向きに貼り合せるようにした。このように偏光解消板３を構成した場合は、２枚の波長板の位相差特性同士が相殺し合うので、結果的に偏光解消板３の入射角依存特性、及び入射方向依存特性を良好にできる。
【０００９】
図４は、本実施形態に係る偏光解消板の入射角依存特性を説明するための図であり、図４（ａ）には本実施形態に係る偏光解消板の入射方向が０．０°、２２．５°、４５．０°、６７．５°、９０．０°、１１２．５°、１３５．０°、１５７．５°の場合における入射角依存特性が示されている。また図４（ｂ）には偏光解消板の主面と入射方向との関係が示されている。また図示していないが、図４（ａ）に示す入射角度は偏光解消板の板面法線と成す角度によって示されるものである。
図４に示すように、本実施形態の偏光解消板３は、いずれの入射方向からの入射光についても入射角が±５°の範囲内では位相差が生じていない。したがって、本実施形態の偏光解消板３のほうが、図７に示した従来の偏光解消板に比べて入射角依存特性、及び入射方向依存特性が改善されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る光学ローパスフィルタの概略斜視図。
【図２】本実施形態に係る光学ローパスフィルタの機能を説明するための図。
【図３】本実施形態に係る偏光解消板の構造の説明図。
【図４】本実施形態に係る偏光解消板の入力角依存特性を示した図。
【図５】従来の光学ローパスフィルタの概略斜視図。
【図６】従来の光学ローパスフィルタの機能を説明するための図。
【図７】従来の光学ローパスフィルタの入力角依存特性を示した図。
【符号の説明】
【００１１】
１  光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）、２  第１の複屈折結晶板、３  偏光解消板、４  第２の複屈折結晶板、１０  ＣＣＤ、１１  第１の波長板、１２  第２の波長板、１３  １４  光学軸、１５  １６  光学軸投影線
【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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