JPH03221842A - 複屈折測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクや光カード等に利用されるポリカ
ーボネート等の表面透明層の複屈折測定装置に関するも
のである。

従来の技術 近年、磁気記録媒体に変わるものとして、大容量の記録
が可能な光ディスクや光カード等の光学記録媒体が注目
されるようになってきた。このような光学記録媒体は、
記録面を傷やほこりから守る為に数百ミクロンから数ミ
リの厚さを持ったポリカーボネイト等の透明な表面層で
おおわれている。これらポリカーボネート等の透明媒体
は、低コスト化の為に射出成形て造られるものが多く、
一般に複屈折を持つ。従って、光学記録媒体の生産及び
光学記録再生装置の設計において、かかる透明媒体の複
屈折を正確に測定する必要が益々増えてきている。

従来、このような透明媒体の複屈折を測定する場合偏向
ビームスプリッタを利用した偏向特性による測定が行わ
れている。

以下に従来の複屈折測定装置について説明する。

第６図は従来の複屈折測定装置の構成図であり、１はレ
ーザー、２は光カード、３は光カードの表面層、４は固
定台、５は偏向ビームスプリッタ、６はＳ偏光ディテク
ター、７はｐ偏光ディテクター、８は計算器である。

以上のように、構成された複屈折測定装置について、以
下、その測定法を説明する。

まずレーザー１より出た光を固定台４に取りつけた光カ
ード２の測定点に入射し、ある角度をもって反射させる
。レーザー１より出た光は直線偏光であるが、光カード
の表面層３を通る際に複屈折を受けるので、光カード３
によって反射された光は楕円偏光となる。次にこの楕円
偏光が偏向ビームスプリッタ５に入射するように固定台
４の角度を調整する。第７図に示すように光カードの表
面層から出射した楕円偏光は偏光ビームスプリッタ５で
Ｓ偏光とＰ偏光に分かれ、それぞれ、Ｓ偏光ディテクタ
ー６、ｐ偏光ディテクター７で光量が検出される。又、
それぞれの受光光量ＰＡ　＋ｐａを電気信号にして計算
器８に入力すると、計算器８では、Ｐ八、ＰＢより光カ
ードの表面層４の複屈折量（位相差）φを、 なる計算式により算出し、光カードの表面層４の複屈折
量か測定される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の従来の構成では、測定対象である
光カードは、固定台に固定されたままであるので、本来
ヘクトルで方向と量の特性を持つ複屈折の量だけしか測
定できない。従って、複屈折の方向が一様にばらついた
透明媒体の複屈折量しか測定できず、射出成形で作成さ
れたボリノＪ−ポネイトなどの複屈折の方向のばらつき
が一様でない透明媒体については測定てきないという問
題点を有していた。

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、複屈折
の方向のばらつきが一様でない透明媒体についても、複
屈折の方向と量とを同時に測定する複屈折測定装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の複屈折測定装置は、
複屈折を連続的に可変する複屈折可変手段を持ち、発光
手段及び偏光分離手段に対して測定対象である透明媒体
を回転させながら、受光手段による光量に応して複屈折
可変手段の複屈折量を変化させるように構成したことを
特徴とするものである。

作用 この構成によって、透明媒体のもつ複屈折の方向と量を
同時に測定することができ、複屈折の方向が一様にばら
ついていない透明媒体の複屈折をも測定することができ
る。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例における複屈折測定装置
の構成図を示すものである。

第１図において、１１は発光手段であるレーザーを示し
、レーザー１１より、直線偏光が出射される。この直接
偏光は透明媒体である光カードの表面層１３を通って光
カード取付台１４に取りつけられた光カード１２に入射
する。光カード取付台１４は、第２図に示すように；回
転台２２及び固定台１６から構成され、第１ステツピン
グモータ１７により固定台１６に対して光カード１２か
取り付けられた回転台２２が第１ステツピングモータ１
７の軸を中心に回転するように構成している。円形をし
た固定台１６には回転台２２の回転角度を示す角度目盛
りがつけである。

レーザー１１より出射して光カード１２に入射する光は
、光カード取付台１４の回転中心に対して入射し、光カ
ード１２により反射された後、光ノＪ−ドの表面層１３
を通って、複屈折可変手段であるバビネソレイユ補整板
２３を通り、偏光分離手段である偏向ヒームスプリツタ
１５に入射するように構成されている。バビネソレイユ
補整板２３（以下補整板）は、第３図に示すように、２
つの異なる複屈折板Ａ、Ｂを相対的に矢印ａの方向にず
らすことにより、矢印すに示す結晶軸方向にそった複屈
折量を連続的に可変させることができる。本実施例にお
いて、補整板２３は矢印ａの方向に第２ステツピングモ
ータ２４によって動かされ、移動量に応した複屈折量が
可変できる。又、補整板２３の結晶軸方向は第３図に示
すようにレーザー１１の発光する偏向方向ど４５°の角
を威している。偏向ビームスプリッタ１５に入射した光
は偏光特性により、Ｓ偏光すなわち反射光と、ｐ偏光す
なわち透過光に分かれ、ディテクター１８によりＳ偏光
が受光される。ディテクター１８に受光された光量は電
気信号としてモータ制御回路２５に入力され、受光光量
に応して第２ステツピングモータ２４を駆動するように
構成している。

以上のよ・うに構成された複屈折測定装置で、光カート
の表面層１３の複屈折の方向と量を測定する場合の動作
を説明する。

レーザー１１より出射した光はＭ線偏光であるが、光カ
ードの表面層１３を通って光カード１２に入射し、光カ
ード１２によって反射され、再び光カードの表面層１３
を通って出射される際に第７図に示すように、光カード
の表面層１３の複屈折の方向に複屈折量に応して偏向特
性が変わり、楕円偏光となる。この楕円偏光は、補整板
２３を通過する際、補整板２３の結晶軸方向にそって、
再び複屈折を受（Ｊる。補整板２３の結晶軸方向にそっ
た複屈折量は第２ステツピングモータ２４によって変化
させることがてきるので、補整板２３は光カード１２よ
り出射する楕円偏光を完全に補整するように動かされる
。すなわち、偏向ビームスプリッタ１５て反射されたＳ
偏光成分が極大になるように動かされる。第２ステツピ
ングモータ２４を駆動するために印加するパルスを第５
図に示す。最初に、パルスを印加すると、ステッピング
モータ２４はパルスの正負に応して、第３図における矢
印ａの方向にそって動く。パルス印加後のディテクタ１
８の出力がパルス印加前の出力より大きくなるように正
又は負のパルスを印加し続ける。パルス印加後のディテ
クタ１８の出力と印加前の出力との差が○となった時に
第２ステツピングモータ２４を止めると、ディテクタ１
８で受光するＳ偏光成分が極大となる。

以上の動作を行いながら、第ニスチッピングモータ１７
に第１図において示すような入力パルスを印加して、光
カードの表面層１３を回転させてゆくと、各回転角に対
応したＳ偏光の極大値に次）７と補整される。このＳ偏
光の極大値は第４図に示すように、光カードの表面層１
３が回転して複屈折の方向と補整板２３の結晶軸（矢印
ｂ〉とが一致したときに最大になる。すなわち、レーザ
１１より出た光カード１２への入射直線偏光は光カード
の表面層１３を通り出射する際に楕円偏光となり、補整
板２３により前記のようにＳ偏光成分が極大になるよう
に補整され、光カードの表面層１３の複屈折の方向と補
整板２３の結晶軸が一致したところで補整された光は直
線Ｓ偏光となるのである。このとき、第２図における回
転台２２の回転角を示す角度目盛と、補整板２３の結晶
軸の方向との差より光カードの表面層１３の複屈折の方
向が測定できる。又、このとき、補整板２３による補整
量が光カードの表面層１３の複屈折量に対応するので、
第３図における第２ステツピングモータ２４の移動を示
す目盛により、補整板２３による複屈折の補整量がわか
り、複屈折量も同時に測定することができる。

なお、本実施例てはレーザーから出る光を偏光ヒームス
プリツタを通す前に透明媒体に入射したが、レーザーか
ら出る光を偏光ヒームスプリツタを通過させた後に透明
媒体に入射し、ミラーを介して反射光を再び前記偏光ビ
ームスプリッタに入射する構成としてもよい。また、透
明媒体として光カートの表面層としたが、透明媒体とミ
ラーを組み合わせたちのてもよく、もちろん透明媒体だ
けを用いてレーザー光から出る光を１度だけ透明媒体に
透過させて、反射させずに補整板、偏光ビームスプリッ
タに入射し、前記偏光ビームスプリッタの反射光をディ
テクタで受光する構成としてもよい。

また、偏光分離手段として偏光ヒームスプリツタを用い
たが、偏光フィルタでもよい。複屈折可変手段はバビネ
ソｌ／イユ補整板としたが、傾きに応じて複屈折量を可
変できるヘレック波長板としてもよい。

発明の効果 　０ 以上のように本発明は、透明媒体を回転させながら、偏
向ビームスプリッタからの反射光量に応じて、複屈折可
変手段の複屈折を可変することにより、透明媒体の複屈
折の方向と量とを同時に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における複屈折測定装置
の構成図、第２図は同装置における光カード取付台の構
成斜視図、第３図は同装置に・おけるバビネソレイユ補
整板の構成図、第４図は光カードの表面層の複屈折の方
向が補整板の結晶軸とそろった時の偏光のようすを示す
理論図、第５図は同装置における第２ステツピングモー
タに印加するパルスを示す特性図、第６図は従来の複屈
折測定装置の構成図、第９図は透明媒体の複屈折により
直線偏光が楕円偏光に変わることを示す理論図である。 １１・・・・・・レーザー　１３・・・・・・光カード
の表面層、１６・・・・・・固定台、１８・・・・・・
ディテクター、２２・・・・・・回転台、２３・・・・
・・バビネソレイユ補整板。 １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光手段と、偏光分離手段と、複屈折を連続的に可変す
   る複屈折可変手段と、受光手段と、前記発光手段より発
   光した光を透明媒体に入射し、前記透明媒体を前記偏光
   分離手段に対して相対的に回転させる手段とを備え、前
   記偏光分離手段を通して前記受光手段により受光した光
   量に応じて前記複屈折可変手段の複屈折量を変化するよ
   うに構成した複屈折測定装置。