(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学異方性結晶板により通過する光線の光学特性を変化させる光学フィルタにおいて、
少なくとも１枚以上の光学異方性結晶板と、少なくとも１枚以上の基板とが用いられ、１枚以上の光学異方性結晶板と１枚以上の基板との各主面が光線の通過方向と直交した状態で、これら光学異方性結晶板と基板とがそれぞれＵＶ接着剤により貼り付けられ、
当該光学フィルタの光線の入射側端面として上記光学異方性結晶板もしくは上記基板が用いられ、かつ、当該光学フィルタの光線の入射側端面である上記光学異方性結晶板もしくは上記基板の光線の出射側端面に、当該光学異方性結晶板もしくは当該基板より厚さが薄い他の上記光学異方性結晶板もしくは他の上記基板が貼り付けられ、
当該光学フィルタの光線の出射側端面として上記光学異方性結晶板もしくは上記基板が用いられ、かつ、当該光学フィルタの光線の出射側端面である上記光学異方性結晶板もしくは上記基板の光線の入射側端面に、当該光学異方性結晶板もしくは当該基板より厚さが薄い他の上記光学異方性結晶板もしくは他の上記基板が貼り付けられ、
上記ＵＶ接着剤の厚さは、上記光学異方性結晶板及び基板のうち少なくとも一つの厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項２】
上記基板が硝材基板であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項３】
上記光学フィルタを構成する両端主面に上記基板が用いられ、この基板部分に光学コート材が施されたことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項４】
上記光学フィルタを構成する両端主面に上記基板が用いられ、この基板が同じ厚みであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項５】
上記光線の入射側端面または出射側端面の少なくとも一端面に、アモルファス結合した光学コートが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項６】
厚さの異なる複数枚の光学異方性結晶板が重ね合わされて成り、入射光線を常光線と異常光線とに分光し、これら両光線間に位相差を与えることによって上記入射光線の光学特性を変化させる位相差板であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項７】
光学異方性結晶板により入射光線を常光線と異常光線とに分光し、これら両光線間に所定の光分離方向と分離幅を与えることによって上記入射光線の光学特性を変化させる光学ローパスフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種光学機器に使用される位相差板、あるいは光学ローパスフィルタ等の光学フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種光学機器に使用され、水晶等の光学異方性結晶板により通過する光線の光学特性を変化させる光学フィルタとして、位相差板と光学ローパスフィルタ（水晶複屈折板）がある。このうち位相差板は、例えば光ディスクのピックアップや液晶プロジェクタ等の偏光光学系に適用されており、水晶等の光学異方性媒質における常光線と異常光線との速度差を利用し、両光線間に位相差を作り出す素子である。そして、１／４波長板として構成（位相差をπ／２に構成）した場合には上述した如く直線偏光を円偏光に変換したり、円偏光を直線偏光に変換したりする。また、光学ローパスフィルタ（水晶複屈折板）は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用されており、水晶等の光学異方性媒質の複屈折効果により入射光を常光線と異常光線に光分離して出射光とするもので、光学的疑似信号を濾波する役割を担っている。この光分離方向、分離幅は所定のパラメータにより適宜調整することができる。【０００３】
以下、光学フィルタの例として位相差板について説明する。一般に、位相差板として、光学機器に使用される光線の波長域（例えば６００ｎｍ周辺）に対応するべく要求される厚さ寸法は、1／4波長板の場合、理論上１５〜２０μｍ程度である。しかし、水晶の加工上、この厚さ寸法の水晶片を得ることは困難である。従って、上記寸法程度の厚み差をもって加工された２枚の水晶片を貼り合わせたものが一般的に使用されている。つまり、２枚の水晶片の厚み差を利用して擬似的に上記厚さ寸法（１５〜２０μｍ程度）の水晶片と同等の偏光性能が得られるようにしている（下記特許文献１参照）。位相差板の構成例として、基準面（矩形状の水晶片の一辺）に対して光軸角度が０°で厚み寸法が５１７μｍの水晶波長板と、上記光軸角度が９０°で厚み寸法が５００μｍの水晶波長板とをＵＶ接着剤（紫外線硬化型接着剤）によって貼り合わせた構成のものがある。【０００４】
これら光学異方性結晶板からなる光学フィルタ（位相差板や光学ローパスフィルタ）は、近年の各種光学機器の小型化、高性能化により、光学フィルタの薄型化が進んでいる。例えば、位相差板の場合、特許文献２に示すように、光学異方性結晶板による１／４波長板の板厚を１００μｍ以上５００μｍ以下とすることで、入射角度に対するリタデーション値（１／４波長板の常光線と異常光線の屈折率の差、すなわち複屈折率の差と、１／４波長板の板厚の積）の依存性を低減させ、反射型液晶表示装置に使用する場合のコントラスト性能を改善することが開示されている。また、光学ローパスフィルタにおいても、ＣＣＤ等の撮像素子の高画素化、小型化に伴って、当該撮像素子の画素ピッチが小さくなっているのが現状であり、光学ローパスフィルタを薄型化することで、水晶等の光学異方性媒質の複屈折性による常光線と異常光線との分離幅を小さくし、上記撮像素子の画素ピッチに対応した分離幅を有する光学ローパスフィルタが求められている。
【特許文献１】特開昭５８−１９４００４号公報
【特許文献２】特開２００３−２２２７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような光学フィルタは、表裏面に形成される光学コート材（反射防止膜、赤外線カットコート、紫外線カットコート等）の膜応力の影響を受けて光学フィルタが反ったり歪んだりするといった問題点があり、上述のように光学フィルタを薄型化することで、これら反りや歪みの問題が顕著に現れる（図１１参照）。また、薄型化された光学フィルタは割れやチッピング等の問題も生じやすい。【０００６】
また、光学異方性結晶板は軸方向によって熱膨張係数が異なるので、このような反りや歪みの問題が発生しやすい。特に、複数枚の光学異方性結晶板が接着剤により貼り合わされた光学フィルタの場合、各光学異方性結晶板の軸方向、厚み寸法、主面寸法、主面形状等によって、熱の影響を受けるとお互いの光学異方性結晶板に対して応力を与え、光学フィルタが反ったり歪んだりしやすい。さらに、複数枚の光学異方性結晶板がＵＶ接着剤により貼り合わされた光学フィルタの場合、その後の製造工程上において何らかの熱が加わると、当該ＵＶ接着剤に微少な緩みが生じることがあり、この緩みに伴うＵＶ接着剤の応力と個々の光学異性結晶板の熱応力が作用し合って、光学フィルタがより一層反ったり歪んだりしやすくなるといった問題点もあった。【０００７】
このように光学フィルタに反りや歪みが生じると、光学的な入射角特性が変わり、位相特性や複屈折特性が変わることがあるので光学特性に悪影響を及ぼすといった不具合があった。【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光学異方性結晶板の割れやチッピング、反りや歪みをなくして光学特性に悪影響を与えることがなく、光学異方性結晶板の薄型化に対応したより信頼性の高い光学フィルタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
また、本発明による光学フィルタは、光学異方性結晶板により通過する光線の光学特性を変化させる光学フィルタにおいて、少なくとも１枚以上の光学異方性結晶板と、少なくとも１枚以上の基板とが用いられ、１枚以上の光学異方性結晶板と１枚以上の基板との各主面が光線の通過方向と直交した状態で、これら光学異方性結晶板と基板とがそれぞれＵＶ接着剤により貼り付けられ、当該光学フィルタの光線の入射側端面として上記光学異方性結晶板もしくは上記基板が用いられ、かつ、当該光学フィルタの光線の入射側端面である上記光学異方性結晶板もしくは上記基板の光線の出射側端面に、当該光学異方性結晶板もしくは当該基板より厚さが薄い他の上記光学異方性結晶板もしくは他の上記基板が貼り付けられ、当該光学フィルタの光線の出射側端面として上記光学異方性結晶板もしくは上記基板が用いられ、かつ、当該光学フィルタの光線の出射側端面である上記光学異方性結晶板もしくは上記基板の光線の入射側端面に、当該光学異方性結晶板もしくは当該基板より厚さが薄い他の上記光学異方性結晶板もしくは他の上記基板が貼り付けられ、上記ＵＶ接着剤の厚さは、上記光学異方性結晶板及び基板のうち少なくとも一つの厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されることを特徴とする。
【００１２】
また、上記構成において、上記基板が硝材基板であってもよい。【００１３】
また、上記構成において、上記光学フィルタを構成する両端主面に上記基板が用いられ、この基板部分に光学コート材が施されてもよい。【００１４】
また、上記構成において、上記光学フィルタを構成する両端主面に上記基板が用いられ、この基板が同じ厚みであってもよい。【００１７】
また、上記構成において、上記光線の入射側端面または出射側端面の少なくとも一端面に、アモルファス結合した光学コートが形成されてもよい。【００１８】
また、上記構成において、厚さの異なる複数枚の光学異方性結晶板が重ね合わされて成り、入射光線を常光線と異常光線とに分光し、これら両光線間に位相差を与えることによって上記入射光線の光学特性を変化させる位相差板であってもよい。【００１９】
また、上記構成において、光学異方性結晶板により入射光線を常光線と異常光線とに分光し、これら両光線間に所定の光分離方向と分離幅を与えることによって上記入射光線の光学特性を変化させる光学ローパスフィルタであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる光学フィルタによれば、少なくとも１枚以上の光学異方性結晶板と、少なくとも１枚以上の基板とが用いられ、１枚以上の光学異方性結晶板と１枚以上の基板との各主面が光線の通過方向と直交した状態で、これら光学異方性結晶板と基板とがそれぞれＵＶ接着剤により貼り付けられ、当該光学フィルタの光線の入射側端面（光学フィルタを構成する一端主面）として上記光学異方性結晶板もしくは上記基板が用いられ、かつ、当該光学フィルタの光線の入射側端面である上記光学異方性結晶板もしくは上記基板の光線の出射側端面に、当該光学異方性結晶板もしくは当該基板より厚さが薄い他の上記光学異方性結晶板もしくは他の上記基板が貼り付けられ、上記ＵＶ接着剤の厚さは、上記光学異方性結晶板及び基板のうち少なくとも一つの厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されるので、光学コート材や接着剤、あるいは熱の影響など外的要因によって光学異方性結晶板が反ったり歪んだりするのを抑制するとともに、研磨加工精度のばらつきなどによって生じる光学異方性結晶板自身が持つ内的要因による反りや歪みも修正し、光学フィルタの主面の平行度、平面度を向上させることができる。つまり、光学フィルタは反りや歪みよって、光学フィルタの一方の主面（特に、入射側端面）に入射する光線の入射角が変わることがない。そのため、所望の位相特性や複屈折特性が得られ、光学特性に悪影響を及ぼすことがない。また、光学異方性結晶板を薄型化しても反りや歪みの影響がないので、より高性能化をはかることができる。また、光学異方性結晶板を薄型化しても反りや歪みの影響がないので、より高性能化をはかることができる。また、本発明によれば、上述の作用効果に加えて、ＵＶ接着剤（紫外線硬化型接着剤）を使用するので、光学異方性結晶板の熱的歪みの弊害をなくした光学フィルタを提供すことができる。なお、ＵＶ接着剤（紫外線硬化型接着剤）は、硬化時間が短いため、硬化中のずれや変形が少ない。さらに、本発明によれば、上述の作用効果に加えて、ＵＶ接着剤の厚さは、光学異方性結晶板及び基板のうち少なくとも一つの厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されているので、基板や水晶片を接着する際に生じる基板や水晶片の厚さ方向の変形を防ぐことが可能となる。
【００２１】
また、本発明にかかる光学フィルタによれば、少なくとも１枚以上の光学異方性結晶板と、少なくとも１枚以上の基板とが用いられ、１枚以上の光学異方性結晶板と１枚以上の基板との各主面が光線の通過方向と直交した状態で、これら光学異方性結晶板と基板とがそれぞれＵＶ接着剤により貼り付けられ、当該光学フィルタの光線の出射側端面（光学フィルタを構成する他端主面）として上記光学異方性結晶板もしくは上記基板が用いられ、かつ、当該光学フィルタの光線の出射側端面である上記光学異方性結晶板もしくは上記基板の光線の入射側端面に、当該光学異方性結晶板もしくは当該基板より厚さが薄い他の上記光学異方性結晶板もしくは他の上記基板が貼り付けられ、上記ＵＶ接着剤の厚さは、上記光学異方性結晶板及び基板のうち少なくとも一つの厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されるので、光学コート材や接着剤、あるいは熱の影響など外的要因によって光学異方性結晶板が反ったり歪んだりするのを抑制するとともに、研磨加工精度のばらつきなどによって生じる光学異方性結晶板自身が持つ内的要因による反りや歪みも修正し、光学フィルタの両端主面の平行度、平面度を向上させることができる。また、本発明によれば、上述の作用効果に加えて、ＵＶ接着剤（紫外線硬化型接着剤）を使用するので、光学異方性結晶板の熱的歪みの弊害をなくした光学フィルタを提供すことができる。なお、ＵＶ接着剤（紫外線硬化型接着剤）は、硬化時間が短いため、硬化中のずれや変形が少ない。さらに、本発明によれば、上述の作用効果に加えて、ＵＶ接着剤の厚さは、光学異方性結晶板及び基板のうち少なくとも一つの厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されているので、基板や水晶片を接着する際に生じる基板や水晶片の厚さ方向の変形を防ぐことが可能となる。また、上記した本発明の構成を組み合わせることで、さらに好ましい作用効果を有する。
【００２２】
また、光学異方性結晶基板の両端主面を挟み込むようにして厚みの大きな基板が貼り付けられることで、光学異方性結晶基板の強度や剛性を補強するだけでなく、外的要因によって光学異方性結晶基板の主面に傷がついたり、光学異方性結晶板に割れやチッピングが生じたりすることが一切ない。特に、光学異方性結晶板を薄型化すると強度不足や剛性不足により上記弊害が顕著になるがこれらを防止できる。【００２３】
上述の作用効果に加えて、硝材基板を使用することで、光学異方性結晶板で得た位相差特性、複屈折特性への悪影響がない基板が得られる。また、光学異方性結晶板に熱膨張係数が近似しているので、熱的影響によって光学異方性結晶板に反りや歪みを生じさせず、かつ安価な基板が得られる。【００２４】
上述の作用効果に加えて、真空蒸着法やスパッタリング法等によって光学コート材を形成する際に、相対的に薄く反りや歪みなどの悪影響を受けやすい光学異方性結晶板に光学コート材を形成せずに、相対的に厚く反りや歪みなどの悪影響を受けない基板に光学コート材を形成することができるので、光学異方性結晶板の歪みの弊害をなくした光学フィルタを提供すことができる。【００２５】
また、光学フィルタの透過率を低下させないように、光学フィルタを構成する両端主面の基板部分のみ（各基板の一方の主面にのみ）に光学コート材が施しているが、光学異方性結晶板より厚みの大きな基板に光学コート材を形成しているので、光学異方性結晶板に光学コート材を形成する場合に比べて表裏の判別が行いやすく、各種光学異方性結晶板や基板を貼り合わせる際に、光学コート材の面方向を取り違えることがない。【００２６】
上述の作用効果に加えて、光学フィルタを構成する両端主面の基板が同じ厚みであるので、当該基板によって、光学異方性結晶板の反りや歪みを抑制する力、および光学異方性結晶板の反りや歪みを修正する力を光学フィルタの両端主面で均一にできるので、光学フィルタの主面の平行度、平面度を飛躍的に向上させることができる。【００２９】
上述の作用効果に加えて、上記光線の入射側端面または出射側端面の少なくとも一端面に、アモルファス結合した光学コートが形成されるので、赤外線カットコートや反射防止膜などの応力が強くなり、膜強度が強くなる。また、赤外線カットコートや反射防止膜の経時変化を抑えることが可能となる。【００３０】
上述の作用効果に加えて、２枚の光学異方性結晶板が異なる軸方向に接着剤で貼り合わせて構成された位相差板では、お互いの光学異方性結晶板に対して応力を与え、光学フィルタが反ったり歪んだりしやすいが、これら反りや歪みの悪影響を受けることなく使用することが可能となる。特に、反射型液晶表示装置に位相差板を使用する場合、８０°前後の熱が加わるので、上記反りや歪みの悪影響を受けやすいが、これらの問題を改善することができる。また、反りや歪みの影響がないので、位相差板をより薄型化することが可能となり、入射角度に対するリタデーション値の依存性を低減させ、例えば反射型液晶表示装置に使用する場合、コントラスト性能を向上させることができる。【００３１】
上述の作用効果に加えて、光学ローパスフィルタでは、赤外線カットコートや紫外線カットコートなど反射防止膜に比べてより多層膜光学コート材が光学異方性結晶板に形成されることが多く、光学コート材によって光学フィルタが反ったり歪んだりしやすいが、これら反りや歪みの悪影響を受けることなく使用することが可能となる。また、２枚以上の光学異方性結晶板が異なる軸方向に接着剤で貼り合わせて構成される光学ローパスフィルタにおいては、お互いの光学異方性結晶板に対して応力を与え、光学フィルタが反ったり歪んだりしやすいが、これら反りや歪みの悪影響を受けることなく使用することが可能となるので、様々なＣＣＤ等の撮像素子の分離幅、分離パターンにも対応できる。さらに、反りや歪みの影響がないので、光学ローパスフィルタの部分をより薄型化することが可能となり、ＣＣＤ等の撮像素子の高画素化、小型化に伴って、当該撮像素子の画素ピッチが小さなものにも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の第１形態に係る位相差板の分解斜視図である。
【図２】図２は、図１を組み立てた状態の斜視図である。
【図３】図３は、図２の側面図である。
【図４】図４は、本発明の第２形態に係る光学ローパスフィルタの分解斜視図である。
【図５】図５は、図４を組み立てた状態の斜視図である。
【図６】図６は、図５の側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例１にかかる光学ローパスフィルタの側面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例２にかかる光学ローパスフィルタの側面図である。
【図９】図９は、本発明の実施例３にかかる光学ローパスフィルタの側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例４にかかる光学ローパスフィルタの側面図である。
【図１１】図１１は、従来の問題点を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，６  光学フィルタ
２，３，７  水晶片（光学異方性結晶板）
４，５，８，９  硝材基板
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
−第１の実施形態−
以下、本発明の第１の実施形態について位相差板を例にとり図面に基づいて説明する。図１は本形態に係る位相差板の分解斜視図を示し、図２は図１を組み立てた状態の斜視図、図３は図２の側面図である。【００３５】
これら図に示すように、光学フィルタ１は、２枚の水晶片（光学異方性結晶板）２，３と、硝材基板４，５により構成されている。以下、具体的に説明する。ここでは、図１、図２において手前側（図３の左側）を入射面（本発明でいう入射側端面）として、手前側にある水晶片を第１水晶片２、同じく硝材基板を第１硝材基板４と称し、奥側（図３の右側）を出射面（本発明でいう出射側端面）として、奥側にある水晶片を第２水晶片３、同じく硝材基板を第２硝材基板５と称する。【００３６】
各水晶片２，３は、平面視がともに同一の方形状で構成されている。第１水晶片２は、基準面（矩形状の水晶片の一辺）に対して光軸角度が０°で厚さ寸法が２００μｍに設定されている。第２水晶片３は、上記光軸角度が９０°で厚さ寸法が２１５μｍに設定されている。つまり、１５μｍの厚み差を利用して、厚さ寸法が１５μｍの水晶片の単板で成る位相差板と同機能（同等の偏光性能）が擬似的に得られるようにしている。この厚み差としては１５μｍに限るものではなく、偏光対象とする入射光に応じてこの厚み差は適宜設定される。これら第１水晶片２，３は、お互いの光軸角度が直交した状態で、ＵＶ接着剤Ｓ１によって貼り合わされている。このような薄型の位相差板では、入射角度に対するリタデーション値の依存性を低減させ、例えば反射型液晶表示装置に使用する場合のコントラスト性能を改善することができる。なお、第１水晶片２の光軸を実線で、第２水晶片３の光軸を破線でそれぞれ示している。【００３７】
そして、本形態の特徴とするところは、これら薄型の位相差板の反りや歪み影響をなくすために、位相差板の両端主面に対して、当該位相差板より厚みの大きな硝材基板４，５が貼り付けられてなる点にある。【００３８】
各硝材基板４，５は、上記水晶片とほぼ同じ方形状で、上記水晶片（光学異方性結晶板）と光学的な屈折率特性や熱膨張係数が近似しているものが好ましく、例えば、石英ガラス材、サファイヤガラス、または白板ガラス等で構成されている。第１硝材基板４は、入射面４１に反射防止膜（光学コート材）Ｈ１が形成され、第２硝材基板５は、出射面５２に反射防止膜（光学コート材）Ｈ２が形成されるとともに、各硝材基板基板４，５の厚さ寸法が各々１０００μｍと同じ厚みに設定されている。なお、上記反射防止膜としては、例えば真空蒸着法などの手法により、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の誘電体薄膜を多層形成することにより得ることができる。これら第１硝材基板４は、上記第１水晶片２の入射面２１にＵＶ接着剤Ｓ２によって貼り合わされ、第２硝材基板５は、上記第２水晶片３の出射面３２にＵＶ接着剤Ｓ３によって貼り合わされている。【００３９】
このように、水晶片より厚みの大きな硝材基板４，５が、当該水晶片の両端主面２１，３１に貼り付けられているので、光学フィルタ１に歪みが生じることがなくなり、入射角が変わることがないので、所望の位相特性が得られる。また、光学フィルタ１の強度や剛性を補強するだけでなく、水晶片が外的要因によって主面に傷がついたり、チッピングが生じたりすることが一切ない。【００４０】
なお、上記第１の実施形態では、各水晶片の光軸角度を０°と９０°のものを用いて、光軸同士の成す角度を９０°としたものを例にしているが、光軸角度が０°と９０°以外のものでもよく、かつ光軸同士の成す角度を９０°未満に設定したものでもよい。また、上記第１の実施形態では、光学フィルタ１の両端主面である、第１硝材基板の入射面４１と、第２硝材基板の出射面５２のみに反射防止膜（光学コート材）を形成し、光学的な透過率の低下を抑制している。しかしながら、各硝材基板４，５の表裏主面に形成してもよく、各水晶片２，３の表裏主面に形成してもよい。さらに、各硝材基板４，５が、同じ材質、同じ厚みのものを例にしているが、水晶片（光学異方性結晶板）の歪みをとることができれば、お互いに異なる材質、異なる厚みのものでもよい。【００４１】
−第２の実施形態−
以下、本発明の第２の実施形態について光学ローパスフィルタを例にとり図面に基づいて説明する。図４は本形態に係る光学ローパスフィルタの分解斜視図を示し、図５は図４を組み立てた状態の斜視図、図６は図５の側面図である。【００４２】
これら図に示すように、光学フィルタ６は、水晶片（光学異方性結晶板）７と、硝材基板８，９により構成されている。以下、具体的に説明する。ここでは、図４、図５において手前側（図６の左側）を入射面（本発明でいう入射側端面）として、手前側にある硝材基板を第１硝材基板と称し、奥側（図６の右側）を出射面（本発明でいう出射側端面）として、奥側にある硝材基板を第２硝材基板と称する。【００４３】
水晶片７（水晶複屈折板）は、平面視方形状で構成されている。水晶片７は、基準面（矩形状の水晶片の一辺）に対して光軸角度が４５°で厚さ寸法が２４０μｍに設定されている。つまり、４５°方向に常光線と異常光線とに分離させ、光学的疑似信号を濾波する役割を担っている。このような薄型の光学ローパスフィルタでは、ＣＣＤ等の撮像素子の高画素化、小型化に対応して、複屈折性による常光線と異常光線との分離幅を小さくすることができる。なお、水晶片７の光軸を実線で示している。【００４４】
そして、本形態の特徴とするところは、これら薄型の光学ローパスフィルタの歪み影響をなくすために、光学ローパスフィルタの表裏主面に対して、当該光学ローパスフィルタより厚みの大きな硝材基板８，９が貼り付けられてなる点にある。【００４５】
第１硝材基板８は、上記水晶片とほぼ同じ方形状で、例えば、リン酸ガラス等の赤外線カット特性を有する色ガラスで構成されており、当該第１硝材基板の入射面８１に赤外線カットコート（光学コート材）Ｈ３が形成されるとともに、厚さ寸法が８００μｍに設定されている。第２硝材基板９は、上記水晶片とほぼ同じ方形状で、例えば、石英ガラス材、サファイヤガラス、または白板ガラス等で構成されており、当該第２硝材基板９の出射面９２に反射防止膜（光学コート材）Ｈ４が形成されるとともに、厚さ寸法が１５００μｍに設定されている。なお、上記赤外線カットコート、反射防止膜としては、例えばスパッタリング法などの手法により、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の誘電体薄膜を多層形成することにより得ることができる。これら第１硝材基板８は、上記水晶片７の入射面７１にＵＶ接着剤Ｓ４によって貼り合わされ、第２硝材基板９は、上記第水晶片７の出射面７２にＵＶ接着剤Ｓ５によって貼り合わされている。また、別の赤外線カットコートや反射防止膜の形成方法としてイオンアシスト蒸着法がある。このイオンアシスト蒸着法により、アモルファス結合した赤外線カットコートや反射防止膜を形成することができる。ここでいうアモルファス結合により、赤外線カットコートや反射防止膜の応力が強くなり、膜強度が強くなる。また、赤外線カットコートや反射防止膜の経時変化を抑えることが可能となる。なお、ここでは、イオンアシスト蒸着法により赤外線カットコートや反射防止膜のアモルファス結合を行っているが、これは好適な例であり、アモルファス結合させた赤外線カットコートや反射防止膜の形成方法はこれに限定されるものではない。また、赤外線カットコートや反射防止膜に、ＳｉＯ２の誘電体薄膜を形成して用いることが好ましい。【００４６】
このように、水晶片より厚みの大きな硝材基板８，９が、当該水晶片の両端主面７１，７２に貼り付けられているので、光学フィルタ６に歪みが生じることがなくなり、入射角が変わることがないので、所望の複屈折特性が得られる。また、光学フィルタ１の強度や剛性を補強するだけでなく、水晶片が外的要因によって主面に傷がついたり、チッピングが生じたりすることが一切ない。【００４７】
なお、上記第２の実施形態では、単板の水晶片の光軸角度を４５°とし、４５°方向に常光線と異常光線とに２点分離させたものを例にしているが、複数枚の水晶片（水晶複屈折板のみ、または水晶複屈折板と１／４波長板）を用いて４点以上の分離パターンを構成するものであってもよい。また、上記第２の実施形態では、光学フィルタ６の両端主面である、第１硝材基板の入射面８１に赤外線カットコートを、第２硝材基板の出射面９２のみに反射防止膜（光学コート材）を形成し、光学的な透過率の低下を抑制している。しかしながら、赤外線カットコートについては各硝材基板の他の主面に形成してもよく、各水晶片２，３の表裏主面に形成してもよい。このとき、赤外線カットコートは、内部に挟み込まれ、外表面に傷がつかない。【００４８】
次に、上記第２の実施形態にかかる光学ローパスフィルタを任意の寸法や位置条件（下記の実施例参照）に基づいて製造し、以下にその製造した実施例を図面を用いて説明する。なお、下記の各実施例において図面に用いられる水晶片Ａは０°複屈折板であり、水晶片Ｂは１／４波長板であり、基板Ｃは赤外線吸収ガラスであり、水晶片Ｄは９０°複屈折板であり、基板Ｅは無色ガラスである。【００４９】
（実施例１）
本実施例１にかかる光学フィルタ６は、図７に示すように、図面左から順に、水晶片Ａ，基板Ｃ，水晶片Ｂ，水晶片Ｄ及び基板Ｅが、ＵＶ接着剤Ｓ６によって貼り合わされている。なお、この時、水晶片Ａ，基板Ｃ，水晶片Ｂ，水晶片Ｄ及び基板Ｅが重なりあった状態で配されている。また、光学フィルタ６の一側面にあたる水晶片Ａの出射側端面Ａ１には反射防止膜（光学コート）が形成されている。また、光学フィルタ６の他側面にあたる基板Ｅの入射側端面Ｅ１には赤外線カットコート（光学コート）が形成されている。【００５０】
また、本実施例１にかかる光学フィルタ６では、図６の左側から順に、水晶片Ａの厚さが２６０μｍに設定され，基板Ｃの厚さが１２００μｍに設定され，水晶片Ｂの厚さが３５０μｍに設定され，水晶片Ｄの厚さが２６０μｍに設定され、基板Ｅの厚さが８００μｍに設定されている。また、ＵＶ接着剤Ｓ６の厚さが１０μｍに設定されている。【００５１】
（実施例２）
本実施例２にかかる光学フィルタ６は、図８に示すように、図面左から順に、基板Ｃ，水晶片Ａ，水晶片Ｂ，水晶片Ｄ及び基板Ｅが、ＵＶ接着剤Ｓ６によって貼り合わされている。なお、この時、基板Ｃ，水晶片Ａ，水晶片Ｂ，水晶片Ｄ及び基板Ｅが重なりあった状態で配されている。また、光学フィルタ６の一側面にあたる水晶片Ｃの出射側端面Ｃ１には反射防止膜（光学コート）が形成されている。また、光学フィルタ６の他側面にあたる基板Ｅの入射側端面Ｅ１には赤外線カットコート（光学コート）が形成されている。【００５２】
また、本実施例２にかかる光学フィルタ６では、図８の左側から順に、基板Ｃの厚さが１２００μｍに設定され，水晶片Ａの厚さが２６０μｍに設定され，水晶片Ｂの厚さが３５０μｍに設定され，水晶片Ｄの厚さが２６０μｍに設定され、基板Ｅの厚さが８００μｍに設定されている。また、ＵＶ接着剤Ｓ６の厚さが１０μｍに設定されている。【００５３】
（実施例３）
本実施例３にかかる光学フィルタ６は、図９に示すように、図面左から順に、水晶片Ａ，基板Ｃ及び基板Ｅが、ＵＶ接着剤Ｓ６によって貼り合わされている。なお、この時、水晶片Ａ，基板Ｃ及び基板Ｅが重なりあった状態で配されている。また、光学フィルタ６の一側面にあたる水晶片Ａの出射側端面Ａ１には反射防止膜（光学コート）が形成されている。また、光学フィルタ６の他側面にあたる基板Ｅの入射側端面Ｅ１には赤外線カットコート（光学コート）が形成されている。【００５４】
また、本実施例３にかかる光学フィルタ６では、図９の左側から順に、水晶片Ａの厚さが２５０μｍに設定され，基板Ｃの厚さが５００μｍに設定され，基板Ｅの厚さが９５０μｍに設定されている。また、ＵＶ接着剤Ｓ６の厚さが１０μｍに設定されている。【００５５】
（実施例４）
本実施例４にかかる光学フィルタ６は、図１０に示すように、図面左から順に、基板Ｃ，水晶片Ａ，基板Ｅが、ＵＶ接着剤Ｓ６によって貼り合わされている。なお、この時、基板Ｃ，水晶片Ａ及び基板Ｅが重なりあった状態で配されている。また、光学フィルタ６の一側面にあたる基板Ｃの出射側端面Ｃ１には反射防止膜（光学コート）が形成されている。また、光学フィルタ６の他側面にあたる基板Ｅの入射側端面Ｅ１には赤外線カットコート（光学コート）が形成されている。【００５６】
また、本実施例４にかかる光学フィルタ６では、図１０の左側から順に、基板Ｃの厚さが５００μｍに設定され，水晶片Ａの厚さが２５０μｍに設定され，基板Ｅの厚さが９００μｍに設定されている。また、ＵＶ接着剤Ｓ６の厚さが１０μｍに設定されている。【００５７】
上記した各実施例１〜４に示すように、ＵＶ接着剤Ｓ６の厚さは、水晶片Ａ，Ｂ，Ｄ及び基板Ｃ，Ｅの厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されている。このようにＵＶ接着剤Ｓ６の厚さ設定を行うことにより、基板や水晶片を接着する際に生じる基板や水晶片の厚さ方向の変形を防ぐことができる。なお、各実施例１〜４では、ＵＶ接着剤Ｓ６は、水晶片Ａ，Ｂ，Ｄ及び基板Ｃ，Ｅの厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されているが、これに限定されるものではなく、水晶片Ａ，Ｂ，Ｄ及び基板Ｃ，Ｅのうち少なくとも１つの水晶片もしくは基板の厚さに対して１／２０以下の厚さに設定されていればよい。すなわち、ＵＶ接着剤Ｓ６が、例えば水晶片Ａの厚さに対してのみ１／２０以下の厚さに設定されてもよい。しかしながら、上記した各実施例１〜４に示すようにＵＶ接着剤Ｓ６が水晶片Ａ，Ｂ，Ｄ及び基板Ｃ，Ｅのどの厚さに対しても１／２０以下の厚さに設定されていることが好適である。【００５８】
また、本実施の形態２では、上記した各実施例１〜４では赤外線吸収ガラスＣを用いることで、基板Ｅの入射側端面Ｅ１に形成された赤外線カットコートと併用して赤外線をカットするのに更に好ましい形態となる。【００５９】
また、上記した各実施例１〜４では、光線の入射側端面として無色ガラスの基板Ｅを用いているが、これに限定されるものではなく、屈折率が空気に近い媒体を用いてよく、異方性のない水晶を材料とする基板であってもよい。【００６０】
また、上記した各実施例１〜４では、光線の入射側端面として無色ガラスの基板Ｅを用い、光線の出射側端面として水晶片Ａ（図７，９参照）や、基板Ｃ（図８，１０参照）を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、光線の入射方向を逆方向として、光線の出射側端面として基板Ｅを用い、光線の入射側端面として水晶片Ａ（図７，９参照）や、基板Ｃ（図８，１０参照）を用いてもよい。【００６１】
また、上記した実施例１，３では、光線の入射側端面として基板Ｅが用いられ、基板Ｅに基板Ｅより厚さがない水晶片Ｄ（実施例１）もしくは基板Ｃ（実施例３）が隣接して貼り合わされている。そのため、光学コート材や接着剤Ｓ６、あるいは熱の影響など外的要因によって水晶片が反ったり歪んだりするのを抑制するとともに、研磨加工精度のばらつきなどによって生じる水晶片自身が持つ内的要因による反りや歪みも修正し、光学フィルタ６の主面の平行度、平面度を向上させることができる。つまり、光学フィルタ６は反りや歪みよって、主面（特に入射側端面Ｅ１）に入射する光線の入射角が変わることがない。また、水晶片を薄型化しても反りや歪みの影響がないので、より高性能化をはかることができる。【００６２】
また、上記した実施例２，４では、光線の入射側端面として基板Ｅが用いられ、基板Ｅに基板Ｅより厚さがない水晶片Ｄ（実施例２）もしくは水晶片Ａ（実施例４）が隣接して貼り合わされている。さらに、光線の出射側端面として基板Ｃが用いられ、基板Ｃに基板Ｃより厚さがない水晶片Ａ（実施例２，４）が隣接して貼り合わされている。上記したように、光学フィルタ６の主面（特に入射側端面Ｅ１）に入射する光線の入射角が変わらないので、所望の位相特性や複屈折特性が得られ、光学特性に悪影響を及ぼすことがない。さらに、光学コート材６や接着剤Ｓ６、あるいは熱の影響など外的要因によって水晶片が反ったり歪んだりするのを抑制するとともに、研磨加工精度のばらつきなどによって生じる水晶片自身が持つ内的要因による反りや歪みも修正し、光学フィルタ６の両端主面Ｃ１，Ｅ１の平行度、平面度を向上させることができる。【００６３】
−その他の実施形態−
上述した実施形態では、位相差板、および光学ローパスフィルタを構成する材料として水晶を採用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、その他の光学異方性材料を採用することが可能である。また、基板材料として、硝材基板を採用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、樹脂基板など他の透明基板であってもよい。加えて、各水晶片、各基板は方形状のものに限らず、その他の多角形状や円形状であってもよい。さらに、光学コート材として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等が交互に積層された反射防止膜、赤外線カットコートを例にしているが、他の材質を用いたものであってもよく、紫外線カットコート、赤外紫外線カットコートなどの他の光学コート材であってもよい。【００６４】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。【００６５】
また、この出願は、２００３年１２月１８日に日本で出願された特願２００３−４２０５３３号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、各種光学機器に使用される位相差板、あるいは光学ローパスフィルタ等の光学フィルタに適用できる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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