CN116888510A - 光衍射元件单元以及光运算装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光衍射元件单元，即使作为单体也易于使基材的主面形状保持为平面，光衍射元件单元(U)具备：层状的基材(11)、在基材(11)的主面(111)的一部分(中央部分113)形成的光衍射结构(12)、以及设置有开口(23)且以开口(23)包含光衍射结构(12)的方式保持基材(11)中的包围一部分(中央部分113)的环状部分(114)的保持部(20)。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含由多个微单元构成的光衍射结构的光衍射元件单元、以及具备多个这样的光衍射元件单元的光运算装置。
背景技术
已知一种光衍射元件，其具备：由具有透光性的层状部件构成的基材、以及在该基材的一个主面形成的光衍射结构。光衍射结构具有厚度或折射率独立地设定的多个微单元，使透过了各微单元的信号光相互干涉，从而以光学方式执行预先确定的运算。在此，“微单元”是指单元尺寸小于10μm的单元。另外，“单元尺寸”是指单元的面积的平方根。
使用多个这样的光衍射元件，并沿着信号光传播的方向(即，微单元的厚度方向)周期性地配置各光衍射结构，从而获得执行多次光学运算即光运算的光运算装置。这样的光运算装置具有如下优点：与使用处理器的电运算装置相比而言高速且低耗电。专利文献1公开了具有输入层、中间层以及输出层的光神经网络。上述的光衍射元件例如能够用作这样的光神经网络的中间层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第7847225号说明书
发明内容
(一)要解决的技术问题
在这样的光运算装置中，周期性地配置的光衍射结构彼此的间隔D对应于信号光的波长λ而大致地确定。作为该间隔D的一例，可举出D＝40λ。即，在作为信号光而采用了λ＝1.5μm的光的情况下，D＝60μm。在这种情况下，要求基材的厚度与微单元的厚度的最大值的和为60μm以下。因此，作为光衍射元件的基材而采用厚度较薄的树脂膜的情况较多。作为树脂膜的厚度的例子，可举出3μm、5μm等。这样的树脂膜由于具有挠性而难以使主面的形状准确地保持为平面。
本发明一方式针对上述问题完成，其目的在于，提供一种即使作为单体也易于使基材的主面形状保持为平面的光衍射元件单元、以及具备多个这样的光衍射元件单元的光运算装置。
(二)技术方案
为了解决上述问题，本发明一方式的光衍射元件单元具备：基材，其是具有透光性及挠性的层状的部件；光衍射结构，其形成于所述基材的一个主面的一部分，包含多个微单元；以及保持部，其是设置有贯通一对主面的开口的层状或板状的部件，保持所述基材。在本光衍射元件单元中，采用了如下结构：所述保持部以所述开口包含所述光衍射结构的方式保持所述基材中的包围所述一部分的环状部分。
为了解决上述问题，本发明一方式的光运算装置具备：第一光衍射元件单元～第N光衍射元件单元(N是2以上的整数)，这些光衍射元件单元是上述本发明一方式的光衍射元件单元；以及壳体，其沿着所述基材的所述一个主面的法线方向依次收纳所述第一光衍射元件单元～所述第N光衍射元件单元的各光衍射元件单元。
(三)有益效果
根据本发明一方式，能够提供一种即使作为单体也易于使基材的主面形状保持为平面的光衍射元件单元、以及具备多个这样的光衍射元件单元的光运算装置。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的光衍射元件单元的分解立体图。
图2是图1所示的光衍射元件单元的剖视图。
图3是图1所示的光衍射元件单元所具备的光衍射元件的立体图。
图4是图1所示的光衍射元件单元的第一变形例的剖视图。
图5是图1所示的光衍射元件单元的第二变形例的剖视图。
图6是本发明第二实施方式的光运算装置的剖视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
(光衍射元件单元的结构)
参照图1～图3对本发明第一实施方式的光衍射元件单元U进行说明。图1是光衍射元件单元U的分解立体图。图2是光衍射元件单元U的剖视图，是沿着图1所示的A－A’线的A－A’剖面的剖视图。A－A’剖面是与保持部20的相互对置的主面211和主面222垂直的剖面，是通过光衍射结构12的剖面。图3是光衍射元件单元U所具备的光衍射元件10的立体图。此外，对于主面211和主面222将在后面进行说明。另外，在图1～图3所示的正交坐标系中，将主面211和主面222的法线方向规定为z轴方向，将与主面211和主面222平行的平面的与光衍射结构12的各边平行的两平行方向规定为x轴方向及y轴方向。
如图1和图2所示，光衍射元件单元U具备：光衍射元件10、保持部20。
此外，在本实施方式中，作为信号光而使用波长λ是λ＝1.5μm的光。另外，信号光是在与其传播方向正交的平面上具有二维的强度分布的光。后述的光衍射结构12具有厚度或折射率独立地设定的多个微单元A，使透过了各微单元A的信号光相互干涉，从而以光学方式执行预先确定的运算。
但是，波长λ不限于1.5μm，能够在电磁波的频带内适当确定。例如，该频带由可见光区域(360nm以上且小于830nm)、近红外区域(830nm以上且小于2μm)、中红外区域(2μm以上且小于4μm)、以及远红外区域(4μm以上且1000μm以下)构成。波长λ可以是360nm以上且1000μm以下的频带内包含的波长中的至少一部分波长。λ＝1.5μm的信号光是具有特定波长的光的一例。此外，在光衍射元件单元U的设计阶段，对应于其用途等来确定信号光的波长λ。用作信号光的光例如可以是可见光，也可以是近红外光。
(光衍射元件)
如图3所示，光衍射元件10具备：基材11、光衍射结构12。
基材11是具有相互对置的主面111和主面112的层状的部件(例如薄膜)，且由具有透光性的材料构成。主面111是基材11的一个主面的一例。此外，以下将基材11的位于主面111的中央的一部分称为中央部分113，将包围中央部分113的环状的部分称为环状部分114。此外，在图3中对附图标记“113”附加虚线的下划线来表示中央部分113位于光衍射结构12的下层。
在本实施方式中，采用了丙烯酸系树脂，作为构成基材11的材料。但是，对于构成基材11的材料而言，只要是在作为信号光使用的光的波段具有透光性即可，不限于以丙烯酸系树脂为代表的树脂。构成基材11的材料也可以是以石英玻璃为代表的玻璃材料。
另外，构成基材11的材料优选为如下材料，该材料当在主面111上形成后述的光衍射结构12时，与构成光衍射结构12的树脂(例如光固化树脂)具有良好的密合性。
另外，在本实施方式中，作为基材11的厚度而言，采用了5μm。这样厚度的树脂膜由于具有挠性而无法以单体独立支撑。此外，基材11的厚度不限于5μm。
另外，从主面111的法线方向俯视来看，基材11的形状(以下称为俯视形状)为正方形，与后述的保持部20的俯视形状一致(图1)。在本实施方式中，俯视时的基材11的尺寸(即，环状部分114的外缘的尺寸)与俯视时的保持部20的尺寸相等，但是，基材11的尺寸只要超过后述的中央部分113的尺寸即可，在该范围内能够适当确定。
在具备多个光衍射元件单元U的光运算装置A(参照图6)中，周期性地配置的光衍射结构12彼此的间隔D对应于信号光的波长λ而大致地确定。作为该间隔D的一例，可举出D＝40λ。即，在作为信号光而采用了λ＝1.5μm的光的本实施方式中，D＝60μm。在这种情况下，要求基材11的厚度、光衍射结构12的厚度的最大值、后述的保持部20的厚度的和为60μm以下。在满足该条件的范围内能够适当确定基材11的厚度。此外，即使在假设基材11的厚度采用60μm的情况下，基材11也具有挠性。因此，根据波长λ，在这种情况下也能够应用本发明。
光衍射结构12形成于中央部分113。在本实施方式中，中央部分113例如是200μm×200μm的正方形。光衍射结构12由厚度或折射率相互独立地设定的多个微单元A构成(参照图3)。在本实施方式中，各微单元A由具有透光性的树脂(例如光固化树脂)制成。但是，光衍射结构12也可以由玻璃(例如石英玻璃)制成。
当信号光向光衍射结构12入射时，透过了各微单元A的信号光相互干涉，从而进行预先确定的光运算。从光衍射结构12输出的信号光的强度分布表示该光运算的结果。
在此，“微单元”例如是指单元尺寸小于10μm的单元。另外，“单元尺寸”是指单元的面积的平方根。例如，当微单元的俯视形状为正方形时，单元尺寸为单元的一边的长度。单元尺寸的下限没有特别限定，例如为1nm。
图1的放大图中例示的光衍射结构12由呈矩阵状配置的20×20个微单元A构成。各微单元A的俯视形状例如为1μm×1μm的正方形，光衍射结构12的俯视形状例如为200μm×200μm的正方形。
此外，单元尺寸、各微单元A的俯视形状、以及光衍射结构12的俯视形状不限于上述的例子，能够适当地确定。
(保持部)
保持部20是具有相互对置的主面211和主面222的层状或板状的部件(例如箔)。在本实施方式中，保持部20由第一部件21和第二部件22构成，所述第一部件21是具有相互对置的主面211和主面212的层状或板状的部件(例如箔)，所述第二部件22是具有相互对置的主面221和主面222的层状或板状的部件(例如箔)。
在保持部20上设置有贯通一对主面即主面211和主面222的开口23。在本实施方式中，在第一部件21上设置有贯通一对主面即主面211和主面212的第一开口213，在第二部件22上设置有贯通一对主面即主面221和主面222的第二开口223。开口23由第一开口213和第二开口223构成。
保持部20以如下方式保持基材11中的环状部分114，即，从主面211的法线方向俯视主面211时，开口23包含光衍射结构12。更具体而言，保持部20通过第一部件21和第二部件22夹持环状部分114来保持基材11。
在本实施方式中，基材11的主面111和第一部件21的主面212利用在图1和图2中未图示的粘接层固定。同样地，基材11的主面112和第二部件22的主面221利用在图1和图2中未图示的粘接层固定。这些粘接层是使基材11、第一部件21、第二部件22相互接合的接合方式的一例。但是接合方式不限于粘接层而能够适当选择。
在本实施方式中，作为构成保持部20的材料而采用了铝合金。但是，对于构成保持部20的材料而言，只要为了保持基材11而具有比基材11高的刚性即可，不限于铝合金。作为构成保持部20的其他金属材料，可举出不锈钢及铜。另外，构成保持部20的材料也可以是玻璃纤维强化树脂、碳纤维强化树脂等树脂材料。
优选构成为，保持部20的一对主面211和主面222中的至少一个主面对于信号光的吸收率比铝对于信号光的吸收率大。另外，更优选构成为，保持部20的整个表面对于信号光的吸收率比铝对于信号光的吸收率大。此外，铝合金对于信号光的吸收率可以视为与铝对于信号光的吸收率为相同程度。
此外，在定义吸收率时所用的铝的表面可以是非氧化面，优选为吸收率较大的氧化面。例如，在λ＝1μm的情况下，铝的非氧化面对信号光的吸收率是10％左右，铝的氧化面对的信号光的吸收率是40％左右。另外，更优选构成为，一对主面211和主面222中的至少一个主面、或者保持部20的整个表面的铝合金对于信号光的吸收率为50％以上。
在本实施方式中构成为，保持部20整个表面的吸收率比铝对于信号光的吸收率大。此外，保持部20的整个表面由主面211、主面212、第一开口213的内侧面、第一部件21的外侧面、主面221、主面222、第二开口223的内侧面、以及第二部件22的外侧面构成。与主面211和主面222同样地构成为，主面212及主面221的吸收率比铝对于信号光的吸收率大，因此，当由于某种原因而产生在基材11的面内方向上传播的杂光时，主面212及主面221能够吸收该杂光。因此，光衍射元件单元U能够在该杂光传播到基材11的外缘之前将该杂光吸收，因此能够抑制可能向外部射出的杂光。此外，对于信号光的吸收率越高，就越能够抑制杂光。
此外，对于吸收信号光的结构没有限定。作为吸收信号光的结构，可以在保持部20的表面设置黑色的包覆膜，也可以设置对包含信号光的波长λ的波段的光进行吸收的金属面光衍射结构。作为黑色的包覆膜的一例，可举出黑色的涂覆膜。此外，黑色的涂覆膜也可以包含碳黑。另外，如本实施方式这样，当保持部20为铝合金制时，也能够将通过对保持部20的表面实施黑色氧化铝处理而形成的黑色的氧化层用作特色的包覆层。另外，当作为构成保持部20的材料而采用树脂时，作为其材料，也能够使用对包含信号光的波长λ的波段的光进行吸收的树脂。
另外，如图2所示，使用开口23的一边的长度L，优选从开口23到保持部20的外缘的距离DH满足DH≧21/2×L。此外，在本实施方式中，开口23的形状与中央部分113及光衍射结构12的形状对应地为正方形。但是，开口23的形状不限于正方形，能够适当确定。当开口23的形状不是正方形时，可以取代开口23的一边的长度L而将开口23的面积的平方根用作开口尺寸L。此外，开口23的一边的长度L是开口尺寸L的一例。
另外，在本实施方式中，保持部20由第一部件21和第二部件22构成。但是，在保持部20中，能够省略第一部件21和第二部件22的任一。此外，当省略第一部件21和第二部件22的任一时，优选省略第二部件22。当省略第二部件22时，由于能够在第一部件21的213的内部收纳光衍射结构12，因此能够保护光衍射结构12，防止与异物碰撞等。
(第一变形例)
参照图4来说明光衍射元件单元U的第一变形例即光衍射元件单元UA。图4是光衍射元件单元UA的剖视图。图4所示的光衍射元件单元UA的剖面与图2所示的光衍射元件单元U的剖面同样地，是与保持部20的相互对置的主面211B和主面222B垂直的剖面，是通过光衍射结构12的剖面。此外，图4所示的正交坐标系与在图1～图3中示出的正交坐标系同样地确定。
光衍射元件单元UA能够通过如下方式获得，即，以光衍射元件单元U为基础，使构成光衍射元件10的基材11变形为基材11A，并追加吸收层30A。以下针对光衍射元件单元UA的构成部件中的基材11A及吸收层30A进行说明，省略与光衍射元件单元U相同的部件的说明。
(基材)
如图4所示，基材11A是使图2所示的基材11的尺寸减小变形而成的方式。此外，减小变形的仅是基材11的外缘的尺寸，形成有光衍射结构12的区域(基材11的中央部分113)的尺寸与基材11的情况相同。
(吸收层)
当伴随着基材11A的使尺寸减小的变形而使用第一部件21和第二部件22夹持基材11A时，在第一部件21与第二部件22之间并且是在基材11A的外侧产生环状的空隙。吸收层30A由填充于该环状的空隙的树脂构成。构成吸收层30A的树脂包含：对包含信号光的波长λ的波段的光进行吸收的树脂或者填料。
在光衍射元件单元U中，当由于某种原因而产生在基材11的面内方向上传播的杂光时，该杂光有可能传播到基材11的外缘并向光衍射元件单元U的外部射出。
在光衍射元件单元UA中，即使在这样的杂光从基材11A的外缘射出的情况下，吸收层30A也能够吸收该杂光。因此，光衍射元件单元UA能够抑制有可能向外部射出的杂光。
(第二变形例)
参照图5对光衍射元件单元U的第二变形例即光衍射元件单元UB进行说明。图5是光衍射元件单元UB的剖视图。图5所示的光衍射元件单元UB的剖面与图2所示的光衍射元件单元U的剖面同样地是与保持部20的相互对置的主面211B及主面222B垂直的剖面，是通过光衍射结构12的剖面。此外，图5所示的正交坐标系与图1～图3所示的正交坐标系同样地进行确定。
光衍射元件单元UB能够通过如下方式获得，即，以光衍射元件单元U为基础，使构成光衍射元件10的基材11变形为基材11A，并使第一部件21变形为第一部件21B来获得。此外，光衍射元件单元UB中包含的基材11A与光衍射元件单元UA中包含的基材11A相同。因此，以下针对光衍射元件单元UB的构成部件中的第一部件21B进行说明，省略与光衍射元件单元U相同的部件的说明。
在第一部件21B的第二部件22侧的主面即212B上，与第一开口213B相连地形成收纳光衍射元件10的凹部214B。此外，第一开口213B与第一部件21的第一开口213对应。
根据该结构，即使在向基材11A的面内方向传播的杂光从基材11A的外缘射出的情况下，也能够抑制向光衍射元件单元UB的外部射出的杂光。
此外，为了迅速地吸收在凹部214B的内部传播的杂光，优选凹部214B的表面与主面211和主面222同样地构成为对于信号光的吸收率比铝对于信号光的吸收率大。
(第二实施方式)
(光运算装置的结构)
参照图6对本发明第二实施方式的光运算装置A进行说明。图6是光运算装置A的剖视图。图6所示的光运算装置A的剖面与图2所示的光衍射元件单元U的剖面同样地是与各光衍射元件单元U的保持部20的相互对置的主面211和主面222垂直的剖面，是通过光衍射结构12的剖面。
如图6所示，光运算装置A具备：3个光衍射元件单元U1、U2、U3、以及收纳光衍射元件单元U1、U2、U3的壳体40。各光衍射元件单元U1、U2、U3是在第一实施方式中说明的光衍射元件单元U，是第一光衍射元件单元～第N光衍射元件单元(N是2以上的整数)的一例。在本实施方式中，为了对3个光衍射元件单元U各自进行区别，在附图标记的末尾标注了数字。此外，光运算装置A所具备的光衍射元件单元U的数量不限于3个，能够在2以上的范围内适当确定。
在本实施方式中，省略对光衍射元件单元U1、U2、U3的说明，而对壳体40进行说明。
在本实施方式中，作为构成壳体40的材料而采用铝合金。但是，构成壳体40的材料只要是为了保持各光衍射元件单元U1、U2、U3而具有充分的刚性即可，不限于铝合金。作为构成壳体40的其他金属材料，可举出不锈钢及铜。另外，构成壳体40的材料也可以是玻璃纤维强化树脂、碳纤维强化树脂等树脂材料。
壳体40是呈长方体状且在内部形成有空洞的箱。如图6所示，壳体40具备：相互对置的一对底壁41、42、以及处于底壁41与底壁42之间的侧壁43。
底壁41包含相互对置的一对主面即主面411和主面412。同样地，底壁42包含相互对置的一对主面即主面421和主面422。
侧壁43是横剖面形状为正方形的筒状部件。侧壁43包含相互对置的内侧面431和外侧面432。在侧壁43的两端分别设置的开口上分别接合有底壁41和底壁42。
在各底壁41、42的中央附近分别设置有开口413、423。开口413、423的形状及大小能够对应于光衍射结构12的形状及大小而适当确定。在本实施方式中，当从主面211的法线方向(z轴方向)俯视开口413、423时，开口413、423的形状呈正方形。另外，在本实施方式中，开口413、423的尺寸以当俯视开口413、423时包含光衍射结构12的方式确定。
在侧壁43的内侧面431设置有用于保持各光衍射元件单元U1、U2、U3的槽。各槽的宽度与各光衍射元件单元U1、U2、U3的厚度大致相等。各槽与底壁41、42平行，在内侧面431的整周呈环状设置。在光运算装置A中，通过向各槽插入各光衍射元件单元U1、U2、U3，从而利用侧壁43保持各光衍射元件单元U1、U2、U3。
相邻的槽彼此的间隔以使得光运算装置A中的光衍射结构12彼此的间隔D成为规定的值(例如D＝60μm(＝40λ))的方式确定。此外，图6中示出的3条单点划线分别表示光衍射元件单元U1、U2、U3的厚度方向(z轴方向)的位置。
在光运算装置A中，各光衍射元件单元U1、U2、U3沿着基材11的一对主面(图2中的主面111、112)的法线方向(z轴方向)依次且以重合的方式收纳于壳体40的内部。
另外，在本实施方式中，对于壳体40的表面(主面411、412、开口413的内侧面、主面421、422、开口423的内侧面、内侧面431、以及外侧面432)而言，无论内侧合外侧，全部都构成为对于信号光的吸收率比铝对于信号光的吸收率大。作为吸收该信号光的结构，与保持部20的情况同样地，可以在壳体40的表面设置黑色的包覆膜，也可以设置对包含信号光的波长λ的波段的光进行吸收的金属面光衍射结构。作为黑色的包覆膜的一例，可举出黑色的涂覆膜。此外，黑色的涂覆膜也可以包含碳黑。另外，如本实施方式这样，当壳体40为铝合金制时，也能够将通过对壳体40的表面实施黑色氧化铝处理而形成的黑色的氧化层用作特色的包覆层。另外，当作为构成壳体40的材料而采用树脂时，作为其材料，也能够使用对包含信号光的波长λ的波段的光进行吸收的树脂。
但是，壳体40表面的用于吸收信号光的结构可以省略，也可以仅设置于壳体40表面的规定的区域。当仅在壳体40表面的规定的区域设置用于吸收信号光的结构时，作为规定的区域的一例，可举出壳体40的内壁(主面412、主面421、以及内侧面431)。另外，除了壳体40的内壁之外，也可以在开口413的内侧面及开口423的内侧面设置用于吸收信号光的结构。
(总结)
关于本发明第一方式的光衍射元件单元，具备：基材，其是具有透光性及挠性的层状的部件；光衍射结构，其形成于所述基材的一个主面的一部分，包含多个微单元；以及保持部，其是设置有贯通一对主面的开口的层状或板状的部件，保持所述基材。在本光衍射元件单元中，采用了如下结构：所述保持部以所述开口包含所述光衍射结构的方式保持所述基材中的包围所述一部分的环状部分。
根据上述结构，所述开口包含所述光衍射结构，因此，具有透射光衍射结构的特定波长的光不受保持部的影响。并且，保持部保持所述基材中的所述环状部分。因此，所述基材的主面形状保持为平面。这样，本光衍射元件单元能够使所述基材的主面形状保持为平面。
另外，在本发明第二方式的光衍射元件单元中，除了上述第一方式的光衍射元件单元的结构之外，还采用了如下结构：所述保持部的所述一对主面中的至少一个主面对于具有特定波长的光的吸收率比铝对于该光的吸收率大。
根据上述结构，以如下方式构成，即，所述保持部的所述一对主面中的至少一个主面比铝更强地吸收具有特定波长的光。因此，当具有特定波长的光中附带的杂光入射于所述保持部的一个主面时，该杂光的至少一部分被所述一个主面吸收。因此，本光衍射元件单元能够抑制：具有特定波长的光中附带并能够透射光衍射元件单元的杂光。
此外，特定波长是包含于电磁波的波长，能够在光衍射元件单元的设计阶段根据其用途等适当确定。例如是360nm以上且1000μm以下的频带内。该频带由可见光区域(360nm以上且小于830nm)、近红外区域(830nm以上且小于2μm)、中红外区域(2μm以上且小于4μm)、以及远红外区域(4μm以上且1000μm以下)构成。特定波长可以是360nm以上且1000μm以下的频带内包含的波长中的至少一部分波长。
另外，在本发明第三方式的光衍射元件单元中，除了上述第一方式或第二方式的光衍射元件单元的结构之外，还采用了如下结构：所述保持部的整个表面对于具有特定波长的光的吸收率比铝对于该光的吸收率大。
根据上述结构，能够可靠地抑制：具有特定波长的光中附带并能够透射光衍射元件单元的杂光。
另外，在本发明第四方式的光衍射元件单元中，除了上述第一方式至第三方式的任一方式的光衍射元件单元的结构之外，还采用了如下结构：所述保持部包含第一部件和第二部件，该第一部件和第二部件为层状或板状，该第一部件和第二部件分别设置有贯通一对主面的开口，所述第一部件和所述第二部件夹持所述环状部分，从而所述保持部保持该环状部分。
根据上述结构，即使在产生向所述基材的主面的面内方向传播的杂光的情况下，该杂光也会被导入第一部件与第二部件之间。因此，能够抑制向所述基材的主面的面内方向传播的杂光朝向后级的光衍射元件单元漏出。
另外，在本发明第五方式的光衍射元件单元中，除了上述第一方式至第四方式的任一方式的光衍射元件单元的结构之外，还采用了如下结构：将所述开口的面积的平方根设定为开口尺寸L，从所述开口到所述保持部的外缘的距离DH满足DH≧21/2×L。
根据上述结构，能够可靠地抑制：具有特定波长的光中附带并能够透射光衍射元件单元的杂光。
关于本发明第六方式的光运算装置，具备：第一光衍射元件单元～第N光衍射元件单元(N是2以上的整数)，这些光衍射元件单元是上述第一方式至第五方式的任一方式的光衍射元件单元；以及壳体，其沿着所述基材的所述一个主面的法线方向依次收纳所述第一光衍射元件单元～所述第N光衍射元件单元的各光衍射元件单元。
根据上述结构，能够提供一种具备多个本发明一方式的光衍射元件单元的光运算装置，因此能够实现与本发明一方式的光衍射元件单元相同的效果。
另外，在本发明第七方式的光运算装置中，除了上述第六方式的光运算装置的结构之外，还采用了如下结构：所述壳体的内壁对于具有特定波长的光的吸收率比铝对于该光的吸收率大。
根据上述结构，能够抑制：具有特定波长的光中附带并能够在光运算装置内传播的杂光。
(附记事项)
本发明不限于上述各实施方式，在权利要求所示范围内可进行各种变更，将在不同实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。
附图标记说明
A-光运算装置；U、UA、UB、U1、U2、U3-光衍射元件单元；10-光衍射元件；11、11A、11B-基材；111-主面(一个主面)；112-主面；113-中央部分(基材的一个主面的一部分)；114-环状部分；12-光衍射结构；20-保持部；23-开口；21、21B-第一部件；211、212、211B、212B-主面；213、213B-第一开口；22-第二部件；221、222-主面；223-第二开口；40-壳体；41、42-底壁；411、412、421、422-主面；413、423-开口；43-侧壁；431、432-内侧面、外侧面。
Claims (7)
1.一种光衍射元件单元，其特征在于，具备：
基材，其是具有透光性及挠性的层状的部件；
光衍射结构，其形成于所述基材的一个主面的一部分，包含多个微单元；以及
保持部，其是设置有贯通一对主面的开口的层状或板状的部件，保持所述基材，
所述保持部以所述开口包含所述光衍射结构的方式保持所述基材中的包围所述一部分的环状部分。
2.根据权利要求1所述的光衍射元件单元，其特征在于，
所述保持部的所述一对主面中的至少一个主面对于具有特定波长的光的吸收率比铝对于该光的吸收率大。
3.根据权利要求1或2所述的光衍射元件单元，其特征在于，
所述保持部的整个表面对于具有特定波长的光的吸收率比铝对于该光的吸收率大。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的光衍射元件单元，其特征在于，
所述保持部包含第一部件和第二部件，该第一部件和第二部件为层状或板状，该第一部件和第二部件分别设置有贯通一对主面的开口，所述第一部件和所述第二部件夹持所述环状部分，从而所述保持部保持该环状部分。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的光衍射元件单元，其特征在于，
将所述开口的面积的平方根设定为开口尺寸L，
从所述开口到所述保持部的外缘的距离DH满足DH≧21/2×L。
6.一种光运算装置，其特征在于，具备：
第一光衍射元件单元～第N光衍射元件单元，这些光衍射元件单元是权利要求1～5的任一项所述的光衍射元件单元，N是2以上的整数；以及
壳体，其沿着所述基材的所述一个主面的法线方向依次收纳所述第一光衍射元件单元～所述第N光衍射元件单元的各光衍射元件单元。
7.根据权利要求6所述的光运算装置，其特征在于，
所述壳体的内壁对于具有特定波长的光的吸收率比铝对于该光的吸收率大。
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