偏光板(POLAX)・波長板(RETAX)・歪検査器(ストレインアイ)・光学部品、光学機器の製造・販売 メーカーの株式会社ルケオ

株式会社ルケオ

〒173-0024 東京都板橋区大山金井町30番9号

TEL03-3956-4111

お問い合わせ

株式会社ルケオ

やさしい技術情報

偏光

偏光とは

まず、身の回にある太陽光や照明などの光は、電磁波の一種であり、いろいろな方向に振動しています。
電磁波は波と粒子の性質を併せ持ち、伝搬方向と垂直な方向に振動する電場と磁場で構成される波です。

偏光とは、光のもつ性質の一つです。
偏光は、光の振動が一定方向に規則的に振動する偏った光のことです。

偏光板とは

偏光板とは、太陽光などの(方向に統一性がなくランダムに振動する光)が入射すると、一定方向に振動する光(偏った光)に揃えるための光学部品です。

偏光板は、直線状の細長い隙間が付いたフィルターとイメージしてください。
ランダムに振動する光が細長い隙間をすり抜けるので、一定の方向に振動する光に揃います。
この隙間は「偏光軸」や「偏光透過軸」と呼ばれています。

2枚目の偏光板の偏光軸が垂直90度だと、水垂直方向の直線偏光は遮られることなく通過します。

2枚目の偏光板の偏光軸が水平0度だと、垂直方向の直線偏光の波は通過できなくなり、光量が0になります。

偏光の種類

偏光(電磁波)の種類には、「直線偏光」、「円偏光」、「楕円偏光」があります。
電磁波は、伝搬方向と垂直な方向に振動する電場と磁場で構成される波です。

「直線偏光」は・・・
一定の方向で、直線状に振動している光です。
電場の振動方向を含む面が 1つに特定されて進む光のことです。
この例では、電場がx–z平面内で振動しています。

「円偏光」や「楕円偏光」は、偏光が複屈折物質を通過する際、偏光の状態が変化して起こります。

「円偏光」は・・・ 偏光(電場ベクトルの先端)が円を描くように進む光のことです。
また、その回転方向により右円偏光や、左円偏光と呼ばれています。

「楕円偏光」は・・・
偏光(電場ベクトルの先端)が楕円を描くように進む光のことです。

消光比とは

消光比とは、偏光板の性能を示す仕様のひとつです。
消光比は、偏光板2枚を組み合わせて、一方の偏光板を回転させ、一番明るい状態と一番暗い状態の光の強さをを比率で 表したものです。
この比率が大きいほど、偏光板の性能が優れていることを表しています。

偏光板の種類

  • ヨウ素系偏光板 :ヨウ素で偏光性能出した偏光板、安価で偏光性能に優れる。
  • 染料系偏光板 :染料で偏光性能を出した偏光板、安価で比較的耐久性が高い。
  • ワイヤーグリッド偏光板 :ガラスや樹脂の上に金属などでスリットを形成したもの。
  • 結晶系偏光板 :複屈折性の結晶を組合せ偏光性能を出したもの。
  • 無機系偏光板 :無機系の材料のみで構成された偏光板、耐熱性に優れる。

偏光板の用途

  • 偏光サングラス、カメラ用フィルター(反射を軽減)
  • 液晶ディスプレイ(明るさと色を制御する)
  • 光学測定(物体の応力状態を測定)
  • 生物医学(顕微鏡で組織イメージングに使用)

など多くの技術で使われています。

位相差とは

ここで言う位相差とは、偏光における直交する偏光成分の位相がどれだけずらせるかを表すものです。
偏光に位相差を与えることで、偏光状態が変化します。また、与える位相差の量によりいろいろな偏光状態が実現できます。

波長板とは

波長板とは、偏光の直交する偏光成分の位相をズラすことで偏光の状態を変化させる光学部品です。
簡単に言うと、波長板に入った偏光の振動方向を傾けたり、偏光を回転させたりでき、
偏光の種類で紹介した、「円偏光」や「楕円偏光」の状態を作り出すための物です。
ルケオでは、様々な偏光状態に対応するため、波長板に使用される光学フィルムを内製することで、
お客様ごとに最適な波長板を製作しています。

波長板の種類

1/2波長板

入射する偏光の直交する偏光成分を1/2位相をずらすことができる波長板。
1/2位相をずらすことにより、波長板に入射した偏光が2θ傾いて出射される。
つまり、波長板の決まった方位に対し、45°傾いた状態の偏光を入射すると90°傾いた状態で出射される。

1/4

入射する偏光の直交する偏光成分を1/4位相をずらすことができる波長板。
波長板の決まった方位に対し、45°傾いた状態の偏光を入射すると一方向の振動であった偏光が、回転するような動きに変わる。

波長板の用途

  • ・カメラ用フィルター(円偏光板として反射を軽減)
  • ・液晶ディスプレイ(広視野角化)
  • ・生物医学(顕微鏡で組織イメージングに使用)
  • ・レーザー光源(偏光方位を可変させる)
  • ・光アイソレーター(戻り光の除去)

など多くの技術で使われています。