JPH0593884A - 色偏光のためのビーム組合せ／分割キユーブプリズム - Google Patents

色偏光のためのビーム組合せ／分割キユーブプリズム

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JPH0593884A
JPH0593884A JP2419182A JP41918290A JPH0593884A JP H0593884 A JPH0593884 A JP H0593884A JP 2419182 A JP2419182 A JP 2419182A JP 41918290 A JP41918290 A JP 41918290A JP H0593884 A JPH0593884 A JP H0593884A
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JP
Japan
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cube
polarization
light
coating
wave retarder
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JP2419182A
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Ronald S Gold
ロナルド・エス・ゴールド
Karen E Jachimowicz
カレン・イージヤキモビツツ
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Honeywell Inc
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/23—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  for the control of the colour
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining

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Abstract

(57)【要約】 〔目的〕光を組合せたり或は分割したりする色偏光キュ
ーブプリズムの提供。 〔構成〕接合面に偏光コーティング２２が設けられた２
個のプリズム１２及び１４と、薄膜ダイクロイックコー
ティング１８を有する四分の一波長板１６と、四分の三
波長板２０とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
〔０００１〕 〔産業上の利用分野〕本発明は光ビームの制御に関し、
特に、ビームの色及び偏光に応じたビームの組合せと分
割に関する。さらに詳細には、本発明は光ビームの組合
せと分割に関する。 〔０００２〕 〔従来の技術〕ビームの組合せ及び分割を目的として様
々な方法が使用されている。最も一般的な方法はカッド
組合せプリズムである。「カッド」プリズム（すなわ
ち、４つの中実の部材、流体を充満した部材又は他の種
類の部材から成る４分割プリズム）は、製造が困難であ
ると共に、正確に動作させるためにアライメントするの
も難しかった。このようなプリズムは、出願番号０７／
４３７，４８８の米国特許出願に記載されている。 〔０００３〕 〔発明の概要〕本発明は、光ビームを組合せ及び／又は
分割するバイプリズムである。バイプリズムが２分割プ
リズムであるのに対し、カッドプリズムは４分割装置で
あるので、バイプリズムはカッドプリズムより製造及び
アライメントが容易である。バイプリズムはカッドプリ
ズムと同様の結果をもたらすように機能するが、その方
式は異なる。本発明は、偏光の組合せ及び分割が有利で
ある数多くの用途において有用である。 〔０００４〕 〔実施例〕図１は、本発明のキューブバイプリズム光ビ
ーム組合せ／分割装置１０を示す。装置１０は、接合面
に偏光コーティング２２が設けられている２個のプリズ
ム１２及び１４と、薄膜ダイクロイックコーティング１
８を有する四分の一波長板１６と、四分の三波長板２０
とから構成される。図２は、プリズム１２及び１４の斜
視図であり、バイプリズム１１の６つの面１、２、３、
４、５及び６を示す。プリズム１２及び１４は面３及び
４を共有している。 〔０００５〕装置１０が適用される典型的な用途におい
ては、「Ｐ」偏光の緑色光２４は面１を経てプリズム１
４の中へ透過され、偏光コーティング２２を通ってプリ
ズム１２に入る。緑色光２４は面２から射出する。
「Ｐ」偏光の光のＥ電界ベクトルは入射平面と平行であ
る。「Ｓ」偏光の光のＥ電界ベクトルは入射平面に対し
垂直である。偏光コーティング２２は「Ｐ」偏光の光を
透過し、「Ｓ」偏光の光を反射する。 〔０００６〕「Ｐ」偏光の赤色光２６は、緑色光２４の
方向に対してほぼ垂直に、面６を経てプリズム１４に入
る。赤色光２６はプリズム１４と、偏光コーティング２
２と、プリズム１２とを透過する。赤色光２６は面５か
らプリズム１２を射出し、四分の一波長板、すなわちリ
ターダ１６を通って尚も進み、最終的には四分の一波長
板１６のダイクロイックコーティング１８により反射さ
れる。ダイクロイックコーティング１８は赤色光を反射
し、青色光を透過するように設計されている。四分の一
波長板１６の速い軸は「Ｐ」偏光赤色光２６などの入射
直線偏光の軸に対して４５度の向きを有するので、直線
偏光の赤色光２６は円偏光になる。フィルタとして作用
するダイクロイックコーティング１８から円偏光が反射
されるとき、赤色光２６の円偏光の向きは反転する。赤
色光２６がダイクロイックコーティング１８から四分の
一波長板１６を通って戻るとき、赤色光２６の円偏光は
直線偏光に戻るが、その向きは当初の「Ｐ」偏光に対し
て垂直であるので、その結果、「Ｓ」偏光の赤色光２６
が面５を経てプリズム１２に入射することになる。
「Ｓ」偏光の赤色光２６は偏光コーティング２２に入射
し、このコーティング２２により反射されて、面２を経
てプリズム１２から射出する。 〔０００７〕「Ｓ」偏光の青色光２８は、リターダとし
て作用する四分の三波長板２０と、ダイクロイックコー
ティング１８と、四分の一波長板１６とを通過する。リ
ターダ２０及び１６により全波のリターディションが青
色光２８に導入されるが、これは青色光の「Ｓ」偏光に
影響を及ぼさない。青色光２８が「Ｐ」偏光であったな
らば、青色光２８に関して偏光ベクトル（すなわち、Ｅ
電界ベクトル）を所望の「Ｓ」偏光まで９０度回転させ
るように、四分の三波長板２０の代わりに半波リターデ
ィションのための四分の一波長板を使用することができ
るであろう。青色光２８は面５を経てプリズム１２に入
り、偏光コーティング２２に入射する。偏光コーティン
グ２２は「Ｓ」偏光の青色光２８を面２を経てプリズム
１２から射出させる。このように、緑色光２４、赤色光
２６及び青色光２８は同一の伝搬方向にプリズム１２を
射出する。装置１０の用途に応じて、これらの光２４、
２６及び２８は別の光であっても良く、また、コーティ
ング１８及び２２は様々な特性を有していても良い。 〔０００８〕図３は、図２と関連して、３つの光ビーム
の少なくとも２つについて光学的補償の手段を伴なう本
発明の実施例３０を示す。光学的補償は光路長の調整を
行う。このような補償はレンズ、透明ブロック又はその
他の手段の形態をとっていても良い。「Ｓ」直線偏光の
緑色光２６は補正ブロック３８を透過して、面５を経て
プリズム１２に入射する。緑色光２６は偏光コーティン
グ２２に入射する。このコーティングは「Ｓ」偏光を反
射し、「Ｐ」偏光を透過する。すなわち、緑色光２６は
偏光コーティング２２により反射されて、面２を経てプ
リズム１２から射出する。赤色光２４は補正ブロック４
０と、四分の一波長板３６と、長波通過フィルタ（すな
わち、青色光を反射し、赤色光を透過する）である薄膜
コーティング３４と、四分の一波長板３２とを透過す
る。四分の一波長板３６及び３２は赤色光２４を合わせ
て二分の一波長だけリターデイションさせるので、偏光
ベクトルは「Ｐ」偏光位置まで９０度回転する（すなわ
ち、それぞれの四分の一（合わせて二分の一）波長板の
軸は偏光のＥ電界ベクトルに対して４５度を成している
ため、ベクトルは合わせて９０度回転するのである）。
「Ｐ」偏光の赤色光２４は四分の一波長板３２を射出
し、面１を経てプリズム１４に入射し、偏光コーティン
グ２２を通過してプリズム１２に入り、面２を経てプリ
ズム１２から出る。「Ｓ」偏光の青色光２８は面６を経
てプリズム１４に入り、偏光コーティング２２により反
射されて面１を経てプリズム１４から射出し、さらに四
分の一波長板３２を通過してコーティング３４に達す
る。その後、青色光２８はコーティング３４により反射
され、四分の一波長板３２を通って戻る。青色光２８は
四分の一波長板３２を二度通過するので、青色光２８は
合わせて二分の一波長だけリターデイションし、それに
より、偏光ベクトルは「Ｐ」偏光位置まで９０度回転す
る。四分の一波長板３２から戻った青色光２８は面１を
経てプリズム１４に再び入射し、偏光コーティング２２
を通過してプリズム１２に入る。青色光２８は面２を経
て赤色光２４及び緑色光２６と同一の伝搬方向でプリズ
ム１２から射出する。
〔０００９〕光２４、２６及び２８はどのような色の組
合せであっても良い。膜、すなわちコーティング２２及
び３４は、装置３０の所望の特性を得るために、光２
４、２６及び２８の指定の色に対応するのに必要な様々
な透過特性及び反射特性を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
〔図１〕 キューブバイプリズム光ビーム組合せ／分割
装置を示す図， 〔図２〕 キューブバイプリズムの斜視図， 〔図３〕 本発明の別の実施例を示す図である。 〔符号の説明〕 １０ キューブバイプリズム光ビーム組合せ／分割装置 １１ バイプリズム １２ プリズム １４ プリズム １６ 四分の一波長板 ２２ 偏光コーティング

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 〔請求項１〕光を組合せる／分割する色偏光キューブプ
    リズム（１０）において、 ほぼ透明な材料から構成され、第１、第２、第３、第
    ４、第５及び第６の面を有し、１つの平面にあって並置
    されているキューブの第１の半体（１２）と、第２の半
    体（１４）とを有し、第１の半体及び第２の半体は第３
    及び第４の面に境界線を有するようなキューブ（１１）
    と；第１の半体（１２）と第２の半体（１４）との間に
    配置される第１の光学コーティング（２２）と；第３の
    面に近接する第１の波リターダ（１６）と；前記第１の
    波リターダ（１６）に近接する第２の波リターダ（２
    ０）と；前記第１の波リターダと前記第２の波リターダ
    との間に配置される第２の光学コーティング（１８）と
    を具備し、 前記第１の光学コーティング（２２）は第１の偏光の光
    を透過し且つ第２の偏光の光を反射し；前記第２の光学
    コーティング（１８）はダイクロイックフィルタであ
    り；前記第１の波リターダ（１６）は四分の一波長板で
    あり；前記第２の波リターダ（２０）は四分の三波長板
    であり；第１の偏光の第１の光（２４）は前記キューブ
    （１１）の第１の面に入射し、前記第１の光学コーティ
    ング（２２）を通過し、第２の面で前記キューブ（１
    １）から射出し；第２の偏光の第２の光（２８）は前記
    第２の波リターダ（２０）と、前記第２の光学コーティ
    ング（１８）と、前記第１の波リターダ（１６）とを通
    過し、前記キューブ（１１）の第５の面に入り、第１の
    光学コーティング（２２）に入射し、第２の面を経て前
    記キューブ（１１）から反射により射出され；第１の偏
    光の第３の光（２６）は前記キューブ（１１）の第６の
    面に入り、第１の光学コーティング（２２）を通過し、
    第５の面で前記キューブ（１１）から射出し、前記第１
    の波リターダ（１６）を通過し、前記第２の光学コーテ
    ィング（１８）に入射し、前記第２の光学コーティング
    （１８）により反射されて、前記第１の波リターダ（１
    ６）を通って戻り、偏光が第２の偏光に変化した状態
    で、第５の面を経て前記キューブ（１１）に入り、前記
    第１の光学コーティング（２２）に入射し、反射され
    て、第２の面を経て前記キューブ（１１）から射出する
    色偏光キューブプリズム。
  2. 〔請求項２〕光を組合せる／分割する色偏光キューブプ
    リズム（３０）において、 ほぼ透明な材料から構成され、第１、第２、第３、第
    ４、第５及び第６の面を有し、１つの平面にあって並置
    されているキューブの第１の半体（１２）と、第２の半
    体（１４）とを有し、第１の半体及び第２の半体は第３
    及び第４の面に境界線を有するようなキューブ（１１）
    と；第１の半体と第２の半体との間に配置される第１の
    膜コーティング（２２）と；第１の面に近接する第１の
    波リターダ（３２）と；前記第１の波リターダに近接す
    る第２の波リターダ（３６）と；前記第１の波リターダ
    （３２）と前記第２の波リターダ（３６）との間に配置
    される第２の膜コーティング（３４）とを具備し、 前記第１の膜コーティング（２２）は第１の偏光の光を
    透過し且つ第２の偏光の光を反射し、 前記第２の膜コーティング（３４）はダィクロイックフ
    ィルタであり；前記第１の波リターダ（３２）及び前記
    第２の波リターダ（３６）は四分の一波長板であり；第
    ２の偏光の第１の光（２６）は第５の面を経て前記キュ
    ーブ（１１）に入り、前記第１の膜コーティング（２
    ２）に入射し、前記第１の膜コーティング（２２）によ
    り反射されて、第２の面を経て前記キューブ（１１）か
    ら射出し；第２の偏光の第２の光（２８）は第６の面を
    経て前記キューブ（１１）に入り、前記第１の膜コーテ
    ィング（２２）に入射し、前記第１の膜コーティング
    （２２）により反射されて、第１の面を経て前記キュー
    ブから射出し、前記第１の波リターダ（３２）を通過
    し、前記第２の膜コーティング（３４）に入射し、前記
    第２の膜コーティング（３４）により反射されて、前記
    第１の波リターダ（３２）を通り、偏光が第１の偏光に
    変化した状態で、第１の面を通過して前記キューブ（１
    １）に入り、前記第１の膜コーティング（２２）を通
    り、第２の面を経て前記キューブ（１１）から射出し；
    第２の偏光の第３の光（２４）は第２の波リターダ（３
    ６）と、第２の膜コーティング（３４）と、第１の波リ
    ターダ（３２）とを通過し、偏光が第１の偏光に変化し
    た状態で、第１の面を経て前記キューブ（１１）に入
    り、前記第１の膜コーティング（２２）を通過し、第２
    の面を経て前記キューブ（１１）から射出する色偏光キ
    ューブプリズム。
JP2419182A 1989-12-27 1990-12-27 色偏光のためのビーム組合せ／分割キユーブプリズム Pending JPH0593884A (ja)

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