JP2002277761A - Light switching element, spatial light modulator and image display device - Google Patents

Light switching element, spatial light modulator and image display device

Info

Publication number
JP2002277761A
JP2002277761A JP2001082452A JP2001082452A JP2002277761A JP 2002277761 A JP2002277761 A JP 2002277761A JP 2001082452 A JP2001082452 A JP 2001082452A JP 2001082452 A JP2001082452 A JP 2001082452A JP 2002277761 A JP2002277761 A JP 2002277761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
total reflection
control member
switching element
optical switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001082452A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Kondo
均 近藤
Hidenori Tomono
英紀 友野
Mayuka Osada
麻由佳 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2001082452A priority Critical patent/JP2002277761A/en
Publication of JP2002277761A publication Critical patent/JP2002277761A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light switching element which is operated at high speed with a high S/N rate, a simple structure and little reliance on an incident angle and also to provide a spatial light modulator and an image display device. SOLUTION: The spatial light modulator is provided with a light guide member 101 having a light incident surface 102, a light emitting surface 104 and a total reflection surface 103 providing a part to totally reflect the incident light generally in a light emitting surface direction, with a reflection control member 107 to be movable to respective positions, i.e., a first position being equal to or less than a distance for the leakage of evanescent wave concerning a position which is irradiated with the incident light on the total reflection surface 103 of the light guide member 101 and also the positions except the first position and with a driving part to drive the reflection control member 107. A work 112 for obstructing total reflection is performed at a partial or the whole part except a place opposing to the reflection control member 107 on the total reflection surface 103.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチング素
子、空間光変調器および画像表示装置に関する。
The present invention relates to an optical switching device, a spatial light modulator, and an image display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光スイッチング素子としては液晶を使っ
たものが知られている。図22はその一例である。透明
電極202と反射電極203との間に電圧をON/OF
Fすることで液晶の配向を制御して入射光を透過する状
態204aと入射光を遮断する状態204bとを切り替
えられる。これによって光の反射を制御することができ
る。
2. Description of the Related Art As an optical switching element, one using liquid crystal is known. FIG. 22 shows an example. ON / OF voltage between transparent electrode 202 and reflective electrode 203
By performing F, the state of transmitting the incident light 204a and the state of blocking the incident light 204b can be switched by controlling the orientation of the liquid crystal. This makes it possible to control the reflection of light.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶の
応答速度は高速といわれている強誘電性液晶の場合でも
100μs程度であり、液晶を使った光スイッチング素
子では高速な光スイッチングができない。また、入射角
が変わると液晶の透過特性が変化するため反射光の強度
や波長が変化するという問題点があった。
However, the response speed of a liquid crystal is about 100 μs even in the case of a ferroelectric liquid crystal which is said to be fast, and high-speed optical switching cannot be performed by an optical switching element using a liquid crystal. Further, when the incident angle changes, the transmission characteristics of the liquid crystal change, so that the intensity and wavelength of the reflected light change.

【0004】そのほかの技術としては、たとえば特開平
11−202222号公報に開示されている技術があ
る。図23は特開平11−202222号公報に開示さ
れている光スイッチング素子の動作説明図である。光を
全反射して伝達可能な全反射面22を備えた導光部20
と、全反射面に対し抽出面32を接近させてエバネッセ
ント光を捉え、それを反射して出射することができるプ
リズム34と、この光スイッチング部を駆動する駆動部
40とを光の出射方向に対してこの順番で積層した構成
となっている。
As another technique, for example, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-202222. FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the optical switching element disclosed in JP-A-11-202222. Light guide 20 having total reflection surface 22 capable of transmitting light by total reflection
And a prism 34 capable of capturing the evanescent light by approaching the extraction surface 32 to the total reflection surface, reflecting the evanescent light and emitting the light, and a driving unit 40 for driving the optical switching unit in the light emission direction. On the other hand, the layers are stacked in this order.

【0005】図23の右側のセルは、駆動部40を動作
させることによってプリズム34がエバネッセント光が
漏出する抽出距離以上離れた位置にある状態を示してい
る。この時には、導光部20中を伝搬してきた光線10
は図23に示されるように全反射面22で全反射され図
の右方向へと出射していく。駆動部40を動作させない
時には図23の左側のセルのようにプリズム34はエバ
ネッセント光が漏出する抽出距離以下に近接しているの
で、導光部20中を伝搬してきた光線10は図23の左
側セルに示されたように全反射面22で反射することな
くプリズム34に進入する。プリズム34に進入した光
線はプリズムの反射面34aで反射して図23に示した
光線12のように導光部20を透過して出射される。
[0005] The cell on the right side of FIG. 23 shows a state in which the prism 34 is located at a position separated by more than the extraction distance at which the evanescent light leaks by operating the driving unit 40. At this time, the light rays 10 propagating through the light guide 20
23 is totally reflected by the total reflection surface 22 as shown in FIG. 23, and exits rightward in the figure. When the driving unit 40 is not operated, the prism 34 is close to the extraction distance at which the evanescent light leaks, as in the cell on the left side of FIG. As shown in the cell, the light enters the prism 34 without being reflected by the total reflection surface 22. The light beam that has entered the prism 34 is reflected by the reflecting surface 34a of the prism, and is transmitted through the light guide unit 20 and emitted as the light beam 12 shown in FIG.

【0006】この方式において、エバネッセント光の抽
出・非抽出という2つの状態をスイッチングするには、
光の波長程度以下の微小な変位でよいため低駆動電圧で
高速な応答が期待できるが、一般に入射光はある幅を持
った光線束であり、全反射面22の抽出面32が対向す
る箇所以外にも照射されるため、全反射方向(図の右方
向)で観測すると、駆動部40が非動作の時も一部の光
線が出射され、S/N比が低下するという問題がある。
In this system, to switch between the two states of extraction and non-extraction of evanescent light,
Since a small displacement of about the wavelength of light or less is sufficient, a high-speed response can be expected at a low driving voltage. However, generally, incident light is a light beam having a certain width, and a portion where the extraction surface 32 of the total reflection surface 22 faces the extraction surface 32. Therefore, when observed in the total reflection direction (right direction in the figure), there is a problem that even when the drive unit 40 is not operating, some light beams are emitted, and the S / N ratio is reduced.

【0007】また、上記の構成では駆動部40が非駆動
時に光線は導光部20を透過して、上方に出射されるた
め、全反射方向(図の右方向)で観測するとoff状態
となる。このような光スイッチング素子をたとえば空間
光変調器に用いる時、各スイッチング素子の動作として
は光が観測方向に出射する(すなわちon状態)時間の
方がoff状態より長い場合が多いので、非駆動時にo
ff状態であると駆動する回数が多くなるため駆動部へ
の負担が大きくなり、寿命が短くなるという問題点があ
った。
Further, in the above configuration, when the driving section 40 is not driven, the light beam passes through the light guide section 20 and is emitted upward, so that it is in an off state when observed in the total reflection direction (right direction in the figure). . When such an optical switching element is used for a spatial light modulator, for example, the operation of each switching element is such that light is emitted in the observation direction (that is, the on state) in many cases longer than the off state, so that it is not driven. Sometimes o
In the ff state, the number of times of driving increases, so that the load on the driving unit increases, and there is a problem that the life is shortened.

【0008】また、図23に示したようなプリズム34
の構造は複雑であるため、複数個を微小なサイズで基板
上に均一に形成するのは困難であり、そのため製造歩留
まりが低下し、コストアップにつながるという問題があ
る。
A prism 34 as shown in FIG.
Is complicated, it is difficult to uniformly form a plurality of them in a minute size on a substrate, and therefore, there is a problem that the manufacturing yield is reduced and the cost is increased.

【0009】図24はこの光スイッチング素子を使った
投影装置の一例を示す。駆動部が動作時には全反射方向
に出射した光線は図24の反射面82で反射されて再び
光スイッチング素子に戻る(この時を非投影=オフ状態
とする)。駆動部が非動作時には概ね全反射面に垂直な
方向に出射した光線が投影レンズ85に入射して図示さ
れていないスクリーンなどに投影される(この時を投影
=オン状態とする)。
FIG. 24 shows an example of a projection apparatus using this optical switching element. When the drive unit operates, the light beam emitted in the total reflection direction is reflected by the reflection surface 82 in FIG. 24 and returns to the optical switching element again (at this time, the non-projection = off state). When the drive unit is not operated, light rays emitted in a direction substantially perpendicular to the total reflection surface enter the projection lens 85 and are projected on a screen or the like (not shown).

【0010】このような投影装置においては、投影レン
ズ85で投影するためには入射光が導光部20へ入射す
る角度を一定に保たなければならず、このためシステム
を構成する場合の自由度が低下し、装置の小型化が難し
くなるなどの問題点があった。
In such a projection apparatus, the angle of incidence of incident light on the light guide section 20 must be kept constant in order to project the light with the projection lens 85. Therefore, the system can be freely configured. However, there has been a problem that the degree of reduction is reduced and miniaturization of the apparatus becomes difficult.

【0011】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、S/N比が高く、構造が簡単で、入射
角依存が小さく高速に動作する光スイッチング素子、空
間光変調器、およびそれを用いた画像表示装置を提供す
ることを目的とする。また、寿命が長く、構造が簡単
で、入射角依存が小さく高速に動作する光スイッチング
素子、空間光変調器、およびそれを用いた画像表示装置
を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an S / N ratio, a simple structure, a small incident angle dependence, and a high-speed operation of an optical switching element, a spatial light modulator, And an image display device using the same. It is another object of the present invention to provide an optical switching element, a spatial light modulator which has a long life, has a simple structure, operates at high speed with little dependence on the incident angle, and an image display device using the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明にかかる光スイッチング素子
は、光の入射面、出射面および入射した光を概略出射面
方向に全反射することができる部分を有する面(以後、
全反射面と呼ぶ)を備えた導光部材と、該導光部材の全
反射面の入射光が照射される位置に対し、エバネッセン
ト波が漏出する距離以下の第一の位置と、それ以外の位
置に移動可能な反射制御部材およびそれを駆動する駆動
部を有し、前記全反射面の、反射制御部材が対向する部
位以外の一部または全部の箇所に全反射を阻害する加工
が施されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical switching element according to the first aspect of the present invention includes a light incident surface, a light exit surface, and total reflection of incident light in a direction substantially corresponding to a light exit surface. Surface with a part that can be
A light guide member having a total reflection surface), a first position that is equal to or less than a distance at which an evanescent wave leaks from a position where the incident light of the total reflection surface of the light guide member is irradiated, A reflection control member movable to a position and a drive unit for driving the reflection control member, and a part or all of the total reflection surface other than the part where the reflection control member faces is subjected to a process of inhibiting total reflection. It is characterized by having.

【0013】また、請求項2に記載の光スイッチング素
子は、請求項1に記載の発明において、前記全反射を阻
害する加工が光吸収能を付与する加工であることを特徴
とする。
The optical switching element according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the present invention, the processing for inhibiting the total reflection is a processing for providing a light absorbing ability.

【0014】また、請求項3に記載の光スイッチング素
子は、請求項1に記載の発明において、前記全反射を阻
害する加工が光散乱能を付与する加工であることを特徴
とする。
The optical switching element according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, the processing for inhibiting the total reflection is a processing for imparting light scattering ability.

【0015】また、請求項4に記載の光スイッチング素
子は、請求項1に記載の発明において、前記全反射を阻
害する加工が光透過能を付与する加工であって、入射光
を前記導光部材の方向以外の方向に導光させることを可
能とする加工であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical switching element according to the first aspect, the step of inhibiting the total reflection is a step of imparting light transmittance, and the step of guiding the incident light to the light guide. The process is characterized in that the process enables light to be guided in a direction other than the direction of the member.

【0016】また、請求項5に記載の光スイッチング素
子は、光の入射面、出射面および入射した光を概略出射
面方向に全反射することができる部分を有する面(以
後、全反射面と呼ぶ)を備えた導光部材と、該導光部材
の全反射面の入射光が照射される位置に対し、エバネッ
セント波が漏出する距離以下である第一の位置と、それ
以外の位置に移動可能な反射制御部材およびそれを駆動
する駆動部を有し、前記反射制御部材は駆動信号が印加
されない時に、エバネッセント波が漏出する距離以下で
ある第一の位置以外の位置にあることを特徴とする。
The optical switching element according to a fifth aspect of the present invention provides a light switching element having a surface having a light incident surface, a light exit surface, and a portion capable of totally reflecting incident light in a substantially exit direction. A light guide member having a first position that is less than or equal to a distance at which an evanescent wave leaks from a position where incident light is applied to the total reflection surface of the light guide member, and a position other than the first position. A possible reflection control member and a driving unit for driving the reflection control member, wherein the reflection control member is located at a position other than the first position which is equal to or less than a distance at which an evanescent wave leaks when a drive signal is not applied. I do.

【0017】また、請求項6に記載の光スイッチング素
子は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記反射制御部材が少なくとも光吸収材料を含むも
のであることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical switching element according to any one of the first to fifth aspects, the reflection control member includes at least a light absorbing material.

【0018】また、請求項7に記載の光スイッチング素
子は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記反射制御部材が少なくとも光散乱材料を含むも
のであることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical switching element according to any one of the first to fifth aspects, the reflection control member includes at least a light scattering material.

【0019】また、請求項8に記載の光スイッチング素
子は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記反射制御部材が光透過性材料からなり、入射光
を前記導光部材の方向以外の方向に導光させるものであ
ることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical switching element according to any one of the first to fifth aspects, the reflection control member is made of a light transmissive material, and the incident light is guided by the light guide. Light is guided in a direction other than the direction of the member.

【0020】また、請求項9に記載の空間光変調器は、
請求項1〜8のいずれか一つに記載の光スイッチング素
子が二次元アレイ状に配列されていることを特徴とす
る。
Further, the spatial light modulator according to claim 9 is:
The optical switching elements according to any one of claims 1 to 8 are arranged in a two-dimensional array.

【0021】また、請求項10に記載の空間光変調器
は、請求項1〜8のいずれか一つに記載の光スイッチン
グ素子が一次元アレイ状に配列されていることを特徴と
する。
A spatial light modulator according to a tenth aspect is characterized in that the optical switching elements according to any one of the first to eighth aspects are arranged in a one-dimensional array.

【0022】また、請求項11に記載の空間光変調器
は、請求項1〜8のいずれか一つに記載の光スイッチン
グ素子が一次元アレイ状に配列された平面を有し、該平
面を光スイッチング素子の整列方向に平行な一軸を中心
として回転駆動させる駆動機構を設けたことを特徴とす
る。
A spatial light modulator according to claim 11 has a plane in which the optical switching elements according to any one of claims 1 to 8 are arranged in a one-dimensional array. A drive mechanism is provided for driving to rotate about one axis parallel to the alignment direction of the optical switching elements.

【0023】また、請求項12に記載の画像表示装置
は、請求項9に記載の空間光変調器と、前記空間光変調
器に光線を入射させる手段と、前記空間光変調器により
形成した画像をスクリーンに投影し表示する手段と、を
備えたことを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an image display device, wherein the spatial light modulator according to the ninth aspect, means for causing a light beam to enter the spatial light modulator, and an image formed by the spatial light modulator Means for projecting and displaying the image on a screen.

【0024】また、請求項13に記載の画像表示装置
は、請求項10に記載の空間光変調器と、前記空間光変
調器に光線を入射させる手段と、前記空間光変調器から
出射した光線を前記空間光変調器の光スイッチング素子
の整列方向に対して垂直な方向に走査する走査機構と、
前記走査機構から出射した光線をスクリーンに投影し表
示する手段と、を備えたことを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an image display device, wherein the spatial light modulator according to the tenth aspect, means for causing a light beam to enter the spatial light modulator, and a light beam emitted from the spatial light modulator A scanning mechanism that scans in a direction perpendicular to the alignment direction of the optical switching elements of the spatial light modulator,
Means for projecting a light beam emitted from the scanning mechanism onto a screen for display.

【0025】また、請求項14に記載の画像表示装置
は、請求項11に記載の空間光変調器と、前記空間光変
調器に光線を入射させる手段と、前記空間光変調器によ
り形成した画像をスクリーンに投影し表示する手段と、
を備えたことを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided an image display device, wherein the spatial light modulator according to the eleventh aspect, means for causing a light beam to enter the spatial light modulator, and an image formed by the spatial light modulator Means for projecting and displaying on a screen,
It is characterized by having.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明にかかる光スイッチング素子、空間光変調器および画
像表示装置の好適な実施の形態について詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an optical switching element, a spatial light modulator and an image display device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0027】本発明にかかる光スイッチング素子は、光
の入射面、出射面および入射した光を概略出射面方向に
全反射することができる部分を有する面(以後、全反射
面と呼ぶ)とを備えた導光部材と、該導光部材の全反射
面の入射光が照射される位置に対し、エバネッセント波
が漏出する距離以下の第一の位置と、それ以外の位置に
移動可能な反射制御部材およびそれを駆動する駆動部を
有し、前記全反射面の、反射制御部材が対向する部位以
外の一部または全部の箇所に全反射を阻害する加工が施
されている。
The optical switching element according to the present invention includes a light incident surface, a light outgoing surface, and a surface having a portion capable of totally reflecting incident light in the direction of the outgoing surface (hereinafter, referred to as a total reflection surface). A light guide member provided, a reflection control that can be moved to a first position which is equal to or less than a distance at which an evanescent wave leaks, and a position where the incident light of the total reflection surface of the light guide member is irradiated, and other positions. A member and a driving unit for driving the member are provided, and a part or all of the part of the total reflection surface other than the part where the reflection control member faces is subjected to processing for inhibiting total reflection.

【0028】反射制御部材が第一の位置にない時には導
光部材の全反射面は入射光を全反射することで入射光を
ほぼ100%出射面から出射させる。このとき、導光部
材の屈折率をn1、導光部材の外部(一般的には空気)
の屈折率をn0とすると、入射光が全反射面で全反射す
るには、全反射面の法線とのなす角である全反射面への
入射角γが、 sinγ>n0/n1 ・・・(式1) である必要がある。
When the reflection control member is not at the first position, the total reflection surface of the light guide member totally reflects the incident light so that almost 100% of the incident light is emitted from the emission surface. At this time, the refractive index of the light guide member is n 1 and the outside of the light guide member (generally air)
Is assumed to be n 0 , in order for the incident light to be totally reflected by the total reflection surface, the incident angle γ to the total reflection surface, which is the angle formed by the normal to the total reflection surface, is sin γ> n 0 / n 1 (Equation 1)

【0029】反射制御部材が全反射面に対してエバネッ
セント波が漏出する距離以下の第一の位置へ移動する
と、全反射面からしみだしたエバネッセント波を吸収あ
るいは散乱もしくは導光部材以外の方向へ誘導して、全
反射面を非全反射状態にする。ここで、全反射面の、反
射制御部材が対向する部位以外の一部または全部の箇所
に全反射を阻害する加工を施すことによって、反射制御
部材が第一の位置にある時の漏れ光を遮断することがで
きるので、S/N比を高くすることができる。この動作
機構について、図1および図2に基づき説明する。
When the reflection control member moves to the first position which is shorter than the distance at which the evanescent wave leaks from the total reflection surface, the reflection control member absorbs or scatters the evanescent wave permeated from the total reflection surface or moves in a direction other than the light guide member. By guiding, the total reflection surface is brought into a non-total reflection state. Here, by performing a process of inhibiting total reflection on a part or all of the total reflection surface other than the portion where the reflection control member faces, leakage light when the reflection control member is at the first position is reduced. Since the cutoff can be performed, the S / N ratio can be increased. This operation mechanism will be described with reference to FIGS.

【0030】図1は全反射面103に特別な加工を施し
ていない場合で、(a)は反射制御部材が第一の位置に
ない時、(b)は第一の位置に移動した時である。
(a)では入射光108は全反射して、ほぼ100%出
射光110に変換される。(b)では反射制御部材の作
用により入射光の大部分は出射面104に到達しない
が、反射制御部材の対向しない箇所に照射された光線は
全反射して漏れ光111として出射するので、出射面か
ら観測した場合のS/N比が低下する。
FIG. 1 shows a case where no special processing is applied to the total reflection surface 103, (a) when the reflection control member is not at the first position, and (b) when the reflection control member is moved to the first position. is there.
In (a), the incident light 108 is totally reflected and converted to almost 100% outgoing light 110. In (b), most of the incident light does not reach the emission surface 104 due to the operation of the reflection control member, but the light beam irradiated to a portion where the reflection control member does not face is totally reflected and emitted as the leak light 111. The S / N ratio when observed from the surface decreases.

【0031】図2は全反射面103の、反射制御部材が
対向しない箇所に全反射を阻害する加工112を施した
場合で、(a)は反射制御部材が第一の位置にない時、
(b)は第一の位置に移動した時である。(a)では入
射光108の内、反射制御部材の対向する面に照射され
た光線は全反射して、ほぼ100%出射光110に変換
される。(b)では全反射を阻害する加工の作用により
光が遮断され、入射光のほぼ100%が出射面104に
到達することなく消失する。(a)において出射光11
0の光量は入射光108の光量よりも若干減少するた
め、光の利用効率はやや低下するが、(b)において漏
れ光がほとんどないことにより、出射面から観測した場
合のS/N比が高くなる。
FIG. 2 shows a case where a process 112 for inhibiting total reflection is performed on a portion of the total reflection surface 103 where the reflection control member does not face, and FIG. 2A shows a case where the reflection control member is not at the first position.
(B) is when it has moved to the first position. In (a), of the incident light 108, the light beam applied to the opposite surface of the reflection control member is totally reflected and converted to almost 100% outgoing light 110. In (b), the light is cut off by the action of processing that inhibits total reflection, and almost 100% of the incident light disappears without reaching the emission surface 104. In FIG.
Since the light amount of 0 is slightly smaller than the light amount of the incident light 108, the light use efficiency is slightly reduced. However, since there is almost no leakage light in (b), the S / N ratio when observed from the exit surface is low. Get higher.

【0032】上記の全反射を阻害する加工としては、光
吸収能を付与する加工であることが製造の容易さから好
ましい。具体的にはカーボンブラック、酸化鉄、酸化ク
ロムなどの顔料や、金属超微粒子からなる層もしくはそ
れらを含有する高分子膜や、ダイレクトブラックやアシ
ッドブラックなどの染料で着色された高分子膜等を全反
射面の、反射制御部材が対向しない箇所にフォトリソ等
によりパターン形成すればよい。また、異なる吸収波長
域をもつ複数の顔料や染料を混合することによって広範
囲の波長域で吸収をもつようにしてもよいし、さらに入
射光波長域が赤、緑あるいは青等の単色光の場合には特
定の波長域だけを吸収できればよいので、必要な波長域
に吸収をもつ顔料や染料を用いればよい。
The above-mentioned processing for inhibiting total reflection is preferably processing for imparting a light absorbing ability from the viewpoint of ease of production. Specifically, pigments such as carbon black, iron oxide, and chromium oxide, layers composed of ultrafine metal particles or polymer films containing them, and polymer films colored with dyes such as direct black and acid black are used. A pattern may be formed by photolithography or the like on a portion of the total reflection surface where the reflection control member does not face. In addition, a plurality of pigments or dyes having different absorption wavelength ranges may be mixed to have absorption in a wide range of wavelength ranges, or the incident light wavelength range may be monochromatic light such as red, green or blue. Since it is only necessary to absorb only a specific wavelength range, a pigment or dye having absorption in a necessary wavelength range may be used.

【0033】全反射を阻害する別の加工として、光散乱
能を付与する加工であることが耐久性の点から好まし
い。前記光吸収能を付与する加工の場合には特に入射光
のエネルギーが高い場合、吸収したエネルギーによって
熱が発生し、加工部が変質するおそれがある。光散乱能
を付与する加工であれば、入射したエネルギーが発散す
るので変質等の発生はなく、耐久性が向上する。具体的
には酸化チタンや酸化アルミニウム、硫酸バリウムなど
白色の微粒子からなる層あるいはそれらを含有する高分
子膜等を全反射面の、反射制御部材が対向しない箇所に
フォトリソ等によりパターン形成すればよい。
As another process for inhibiting total reflection, a process for imparting light scattering ability is preferable from the viewpoint of durability. In the case of the processing for providing the light absorbing ability, particularly when the energy of the incident light is high, heat is generated by the absorbed energy, and the processed part may be deteriorated. In the case of processing for imparting light scattering capability, the incident energy is diverged, so that no alteration or the like occurs, and the durability is improved. Specifically, a layer made of white fine particles such as titanium oxide, aluminum oxide, and barium sulfate or a polymer film containing them may be formed by patterning with photolithography or the like on a portion of the total reflection surface where the reflection control member does not face. .

【0034】全反射を阻害するさらに別の加工として、
光透過能を付与する加工であって、入射光を前記導光部
材の方向以外の方向に導光させることを可能とする加工
であることが、よりS/N比を高くする観点から好まし
い。前記光吸収能を付与する加工の場合、現実的には光
吸収率が100%ではないため、加工面で反射する成分
が若干漏れ光として観測される。また、光散乱能を付与
する加工の場合、基本的に反射方向はランダムとなるた
め、やはり全反射方向への反射成分が漏れ光として観測
される。光透過能を付与する加工であって、入射光を前
記導光部材の方向以外の方向に導光させることを可能と
する加工であれば、全反射方向への反射成分を確実に除
去できるので、S/N比を高くすることができる。
As still another processing for inhibiting total reflection,
From the viewpoint of further increasing the S / N ratio, it is preferable that the process for imparting light transmittance is a process for allowing incident light to be guided in a direction other than the direction of the light guide member. In the case of the processing for imparting the light absorptivity, since the light absorptance is not actually 100%, a component reflected on the processed surface is slightly observed as leakage light. In addition, in the case of processing for imparting light scattering capability, the reflection direction is basically random, so that the reflection component in the total reflection direction is also observed as leakage light. If it is processing that imparts light transmission capability and processing that allows incident light to be guided in a direction other than the direction of the light guide member, the reflected component in the total reflection direction can be reliably removed. , S / N ratio can be increased.

【0035】具体的にはガラス、プラスチック等の光透
過性材料を三角プリズム形状にしたり、適当な屈折率を
有する薄膜材料を、入射光が膜界面で全反射を繰り返し
ながら伝搬する導波路構造となるように設計して積層す
るなどして、全反射面の、反射制御部材が対向しない箇
所に形成すればよい。
Specifically, a light-transmitting material such as glass or plastic is formed into a triangular prism shape, or a thin film material having an appropriate refractive index is provided with a waveguide structure in which incident light propagates while repeating total reflection at the film interface. It may be formed at a position on the total reflection surface where the reflection control member does not face by designing and stacking.

【0036】なお、これらの加工を施す導光部材は、全
反射面に対して入射面および出射面が傾斜している、い
わゆるプリズムでもよいが、図3に示すようなプリズム
113と光学的接合がなされた平板114であってもよ
い。この場合平板に加工を施した後(さらには反射制御
部材および駆動部を形成した基材と平板とを一体化した
後)に、プリズムと接合することができ、製造が容易と
なるという利点がある。
The light guide member to be subjected to these processes may be a so-called prism in which the entrance surface and the exit surface are inclined with respect to the total reflection surface, but may be optically connected to the prism 113 as shown in FIG. Alternatively, the flat plate 114 may be provided. In this case, after the flat plate is processed (further, after the flat plate is integrated with the base member on which the reflection control member and the drive unit are formed), the flat plate can be joined to the prism, which has an advantage that manufacturing is easy. is there.

【0037】反射制御部材としては、少なくとも光吸収
材料を含むものであることが、製造の容易さや入射角が
変化しても光スイッチング機能に影響がない点から好ま
しい。具体的にはカーボンブラック、酸化鉄、酸化クロ
ムなどの顔料や、金属超微粒子からなる層もしくはそれ
らを含有する高分子膜や、ダイレクトブラックやアシッ
ドブラックなどの染料で着色された高分子膜等を駆動部
上にフォトリソ等によりパターン形成すればよい。
It is preferable that the reflection control member contains at least a light-absorbing material, since the ease of manufacture and the change in the incident angle do not affect the optical switching function. Specifically, pigments such as carbon black, iron oxide, and chromium oxide, layers composed of ultrafine metal particles or polymer films containing them, and polymer films colored with dyes such as direct black and acid black are used. What is necessary is just to form a pattern on a drive part with photolithography etc.

【0038】また、異なる吸収波長域をもつ複数の顔料
や染料を混合することによって広範囲の波長域で吸収を
もつようにしてもよいし、さらに入射光波長域が赤、緑
あるいは青等の単色光の場合には特定の波長域だけを吸
収できればよいので、必要な波長域に吸収をもつ顔料や
染料を用いればよい。このような層あるいは膜の上にさ
らに光透過性の層を形成してもよい。
Further, a plurality of pigments or dyes having different absorption wavelength ranges may be mixed to have absorption in a wide range of wavelength ranges, and the incident light wavelength range may be monochromatic such as red, green or blue. In the case of light, it is only necessary to absorb light in a specific wavelength range, so that a pigment or dye having absorption in a required wavelength range may be used. A light-transmitting layer may be further formed on such a layer or film.

【0039】別の反射制御部材として、少なくとも光散
乱材料を含むものであることが、上記に加え、耐久性の
点から好ましい。前記光吸収材料を含むものの場合には
特に入射光のエネルギーが高い場合、吸収したエネルギ
ーによって熱が発生し、反射制御部材あるいはそれが接
する部位が変質するおそれがある。光散乱能材料を含む
ものであれば、入射エネルギーが発散するので変質等の
発生はなく、耐久性が向上する。具体的には酸化チタン
や酸化アルミニウム、硫酸バリウムなど白色の微粒子か
らなる層あるいはそれらを含有する高分子膜等を駆動部
上にフォトリソ等によりパターン形成すればよい。この
ような層あるいは膜の上にさらに光透過性の層を形成し
てもよい。
As another reflection control member, one containing at least a light scattering material is preferable from the viewpoint of durability in addition to the above. In the case where the light-absorbing material is contained, particularly when the energy of the incident light is high, heat is generated by the absorbed energy, and the reflection control member or a portion in contact therewith may be deteriorated. If the material contains a light scattering material, the incident energy diverges, so that there is no deterioration or the like, and the durability is improved. Specifically, a layer made of white fine particles such as titanium oxide, aluminum oxide, and barium sulfate, or a polymer film containing them may be formed on the driving section by photolithography or the like. A light-transmitting layer may be further formed on such a layer or film.

【0040】さらに別の反射制御部材として、光透過性
材料からなり、入射光を前記導光部材の方向以外の方向
に導光させるものであることが、よりS/N比を高くす
る観点から好ましい。前記光吸収材料を含むものの場
合、現実的には光吸収率が100%ではないため、裏面
で反射する成分が若干漏れ光として観測される。また、
光散乱材料を含むものの場合、基本的に反射方向はラン
ダムとなるため、やはり全反射方向への反射成分が漏れ
光として観測される。
As another reflection control member, a member made of a light-transmitting material and guiding incident light in a direction other than the direction of the light guide member is preferable from the viewpoint of further increasing the S / N ratio. preferable. In the case of a material containing the light absorbing material, since the light absorptance is not actually 100%, a component reflected on the back surface is slightly observed as leakage light. Also,
In the case of a material containing a light scattering material, the reflection direction is basically random, so that a reflection component in the total reflection direction is also observed as leaked light.

【0041】光透過性材料からなり、入射光を前記導光
部材の方向以外の方向に導光させるものであれば、全反
射方向への反射成分を確実に除去できるので、S/N比
を高くすることができる。具体的にはガラス、プラスチ
ック等の光透過性材料を三角プリズム形状にしたり、適
当な屈折率を有する薄膜材料を、入射光が膜界面で全反
射を繰り返しながら伝搬する導波路構造となるように設
計して積層するなどして、駆動部上に設ければよい。
A light transmitting material that guides incident light in a direction other than the direction of the light guide member can surely remove the reflected component in the total reflection direction. Can be higher. Specifically, a light-transmitting material such as glass or plastic is formed into a triangular prism shape, or a thin film material having an appropriate refractive index is formed into a waveguide structure in which incident light propagates while repeating total reflection at the film interface. What is necessary is just to provide on a drive part by designing and laminating.

【0042】本発明の光スイッチング素子を一次元もし
くは二次元に配列することで空間光変調器を構成するこ
とができる。一次元に配列した空間光変調器は光スイッ
チング素子の配列方向に垂直な方向に走査する走査機構
を用いることで二次元の空間光変調ができるが、一次元
に配列した空間光変調器そのものを走査機構で走査する
ことで小型で安価な空間光変調器を構成することができ
る。
By arranging the optical switching elements of the present invention one-dimensionally or two-dimensionally, a spatial light modulator can be formed. The one-dimensionally arranged spatial light modulator can perform two-dimensional spatial light modulation by using a scanning mechanism that scans in the direction perpendicular to the arrangement direction of the optical switching elements. By scanning with the scanning mechanism, a small and inexpensive spatial light modulator can be configured.

【0043】以下に、本発明にかかる光スイッチング素
子の動作機構についてさらに詳細に説明する。本発明の
実施形態の一つを図2に示す。光学的に透明な導光部材
101は光源からの光線を入射させる入射面102、光
線を全反射させる全反射面103、全反射した光線を導
光部材101の外部へと出射させる出射面104を有し
ている。全反射面103と入射面102とのなす内角を
α,全反射面103と出射面104とのなす内角をβと
する。
Hereinafter, the operation mechanism of the optical switching element according to the present invention will be described in more detail. One embodiment of the present invention is shown in FIG. The optically transparent light guide member 101 includes an incident surface 102 on which a light beam from a light source is incident, a total reflection surface 103 that totally reflects the light beam, and an emission surface 104 that emits the totally reflected light beam to the outside of the light guide member 101. Have. An internal angle between the total reflection surface 103 and the incident surface 102 is α, and an internal angle between the total reflection surface 103 and the output surface 104 is β.

【0044】少なくとも全反射面103と入射面102
とのなす内角αは0°より大きくかつ90°以下となっ
ている。全反射面103と出射面104とのなす角βは
全反射面103と入射面102とのなす角αと等しくて
もよいし、異なっていても構わないが、入射面102か
ら入射した入射光108が全反射面103で全反射した
ときに、出射面104で全反射することなく導光部材1
01から出射する条件を満足しなければならない。この
条件は入射面102と全反射面103とのなす角αや、
入射光108が導光部材101に入射するときの角度、
導光部材や周りの空間の屈折率などに依存する。また、
入射面102および出射面104には反射防止コートが
なされていることが望ましい。
At least the total reflection surface 103 and the incident surface 102
Is greater than 0 ° and 90 ° or less. The angle β formed by the total reflection surface 103 and the light exit surface 104 may be equal to or different from the angle α formed by the total reflection surface 103 and the light incident surface 102. When the light guide member 108 is totally reflected by the total reflection surface 103 without being totally reflected by the emission surface 104,
01 must be satisfied. This condition includes an angle α between the incident surface 102 and the total reflection surface 103,
The angle at which the incident light 108 enters the light guide member 101,
It depends on the refractive index of the light guide member and the surrounding space. Also,
It is desirable that the entrance surface 102 and the exit surface 104 are provided with an anti-reflection coating.

【0045】導光部材は入射光に対して透過率の高いガ
ラスやプラスチックや結晶で作られる。内部の屈折率の
ばらつきが小さく等方的な材料が望ましい。具体的には
ガラスとしてはフリントガラス、重フリントガラス、ク
ラウンガラス、重クラウンガラス、軽クラウンガラス、
硼硅クラウンガラス、石英ガラスなどが挙げられ、プラ
スチックとしてはポリカーボネイト、ポリアクリル酸メ
チル、ポリメタクリル酸メチルなどが挙げられる。作製
方法は、型による成形法や研磨による整形法など一般的
な方法を用いることができる。導光部材101の全反射
面側には接離可能な反射制御部材107が設けられてい
る。
The light guide member is made of glass, plastic, or crystal having high transmittance for incident light. It is desirable to use an isotropic material having a small variation in the internal refractive index. Specifically, as glass, flint glass, heavy flint glass, crown glass, heavy crown glass, light crown glass,
Boron crown glass, quartz glass and the like can be mentioned, and as plastics, polycarbonate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate and the like can be mentioned. As a manufacturing method, a general method such as a molding method using a mold or a shaping method using polishing can be used. On the side of the total reflection surface of the light guide member 101, a reflection control member 107 that can come and go is provided.

【0046】反射制御部材については前述した通りであ
る。反射制御部材は図示されていない駆動部によって導
光部材101の全反射面103に接近させることでエバ
ネッセント波が漏出する距離以下の第一の位置に移動
し、全反射面103から離間させることで、エバネッセ
ント波が漏出する距離以下の第一の位置以外の位置に移
動できる。全反射面103の、反射制御部材が対向しな
い箇所には前述のような全反射を阻害する加工112が
施され、オフ時(暗時)の漏れ光を遮断するようにして
いる。
The reflection control member is as described above. The reflection control member is moved to a first position equal to or less than the distance at which the evanescent wave leaks by approaching the total reflection surface 103 of the light guide member 101 by a driving unit (not shown), and is separated from the total reflection surface 103. , Can be moved to a position other than the first position which is equal to or shorter than the distance at which the evanescent wave leaks. In the portion of the total reflection surface 103 where the reflection control member does not face, the above-described processing 112 for inhibiting total reflection is performed so as to block off leakage light (during dark).

【0047】入射光108は図示されていない光源から
出射して、図示されていない光学系により必要な形状に
整形された後に入射面102から導光部材101に入射
する。反射制御部材107が離間している場合には、図
2(a)に示すように入射光108は全反射面103で
全反射して、その大部分が出射面104から出射する。
このとき式1は満足されていなければならないため、図
4(a)に示すように入射面102に入射する光線と全
反射面103の法線とのなす角を入射角θとすると、
The incident light 108 is emitted from a light source (not shown), is shaped into a required shape by an optical system (not shown), and then enters the light guide member 101 from the incident surface 102. When the reflection control member 107 is separated, the incident light 108 is totally reflected by the total reflection surface 103 as shown in FIG.
At this time, since equation 1 must be satisfied, as shown in FIG. 4A, the angle between the light beam incident on the incident surface 102 and the normal to the total reflection surface 103 is defined as an incident angle θ.

【数1】 でなければならない。(Equation 1) Must.

【0048】導光部材101の屈折率が1.5の場合に
式2をグラフ化したものを図4(b)に示す。ハッチン
グ領域が全反射面103で全反射する条件である。入射
角θが0°より大きく90°以下の場合には、入射面1
02と全反射面103とのなす角αが大きいほど入射光
の入射角θの最小値が小さくなるため、全反射する入射
角範囲を広く取ることができる。
FIG. 4B is a graph of Equation 2 when the refractive index of the light guide member 101 is 1.5. This is a condition under which the hatched area is totally reflected by the total reflection surface 103. When the incident angle θ is larger than 0 ° and equal to or smaller than 90 °, the incident surface 1
02 and the total reflection surface 103, the smaller the minimum value of the incident angle θ of the incident light becomes, the wider the incident angle range for total reflection can be set.

【0049】しかし入射面102と全反射面103との
なす角αが90°を越えると、入射面102が下方向を
向くため、θ>α―90°でなければ入射面に入射する
ことができない。その結果、入射面と全反射面のなす角
αが大きくなるにしたがって、入射角θの最小値は大き
くなっていき、全反射面103で全反射できる入射角範
囲が狭くなっていく。以上のことから本発明の目的に対
して、入射面と全反射面とのなす角αは0°よりも大き
く90°以下とすることが特に望ましい。
However, if the angle α between the incident surface 102 and the total reflection surface 103 exceeds 90 °, the incident surface 102 faces downward, and if θ> α−90 °, the light cannot enter the incident surface. Can not. As a result, as the angle α between the incident surface and the total reflection surface increases, the minimum value of the incident angle θ increases, and the incident angle range in which the total reflection on the total reflection surface 103 can be narrowed. From the above, for the purpose of the present invention, it is particularly desirable that the angle α formed between the incident surface and the total reflection surface be greater than 0 ° and 90 ° or less.

【0050】反射制御部材107を駆動する駆動機構は
図示していないが、静電気力による方式、磁気による方
式、電歪や磁歪による方式など様々な既存の方法を挙げ
ることができる。たとえば図9〜図11に静電気力を用
いた方式の一例の作製方法を示す。シリコン基板150
表面に熱酸化などで酸化シリコン層151を形成、その
上にCVD法によって窒化シリコン層152を形成す
る。さらにスパッタリングや蒸着などでタングステンな
どの高融点金属の導電層153、CVD法でリンシリケ
ートガラス、ボロンリンシリケートガラスなどの犠牲層
154を形成する。
Although a drive mechanism for driving the reflection control member 107 is not shown, various existing methods such as a method using electrostatic force, a method using magnetism, a method using electrostriction or magnetostriction can be used. For example, FIGS. 9 to 11 show a manufacturing method of an example of a method using electrostatic force. Silicon substrate 150
A silicon oxide layer 151 is formed on the surface by thermal oxidation or the like, and a silicon nitride layer 152 is formed thereon by a CVD method. Further, a conductive layer 153 of a high melting point metal such as tungsten is formed by sputtering or vapor deposition, and a sacrificial layer 154 of phosphorus silicate glass, boron phosphorus silicate glass, or the like is formed by CVD.

【0051】次にフォトレジスト材料によるパターニン
グおよびエッチングを行い図9の形状にする。さらに図
10に示すように弾性材料層155として窒化シリコン
などをCVD法で形成し、その上部にスパッタリングや
蒸着などで金属からなる電極層158を形成する。次に
反射制御部材層156を形成する。形成法はスパッタリ
ングや蒸着、塗布その他既存の方法を用いることができ
る。図11に示すように犠牲層をエッチングすることで
反射制御部材および反射制御部材駆動機構が完成する。
Next, patterning and etching with a photoresist material are performed to obtain the shape shown in FIG. Further, as shown in FIG. 10, silicon nitride or the like is formed as the elastic material layer 155 by a CVD method, and an electrode layer 158 made of a metal is formed thereon by sputtering or vapor deposition. Next, a reflection control member layer 156 is formed. As a forming method, sputtering, vapor deposition, coating, and other existing methods can be used. The reflection control member and the reflection control member driving mechanism are completed by etching the sacrificial layer as shown in FIG.

【0052】上記のごとく作製された反射制御部材およ
び反射制御部材駆動機構を有する基板と導光部材とを、
図12に示すようにギャップ制御材等(図示せず)を介
して張り合わせることで光スイッチング素子や空間光変
調器を形成することができる。
The light guide member and the substrate having the reflection control member and the reflection control member drive mechanism manufactured as described above are
As shown in FIG. 12, an optical switching element or a spatial light modulator can be formed by bonding together via a gap control material or the like (not shown).

【0053】反射制御部材107を駆動する駆動機構の
別の方法として、たとえば図15〜図17に静電気力を
用いた方式の一例の作製方法を示す。シリコン基板15
0表面に熱酸化などで酸化シリコン層151を形成し、
フォトリソエッチングによる溝加工を行った後、スパッ
タリングや蒸着などでタングステンなどの高融点金属の
導電層153、CVD法でリンシリケートガラス、ボロ
ンリンシリケートガラスなどの分離層154を形成す
る。次にフォトリソによるパターニングおよびエッチン
グを行い、図15の形状にする。さらに図16に示すよ
うに弾性材料層155として窒化シリコンなどをCVD
法で形成し、その上部にスパッタリングや蒸着などで金
属からなる電極層158を形成する。次に反射制御部材
層156を形成する。形成法はスパッタリングや蒸着、
塗布その他既存の方法を用いることができる。図17に
示すように分離層をエッチングすることで反射制御部材
および反射制御部材駆動機構が完成する。上記のごとく
作製された反射制御部材および反射制御部材駆動機構を
有する基板と導光部材とを、図18に示すようにギャッ
プ制御材等(図示せず)を介して張り合わせることで光
スイッチング素子や空間光変調器を形成することができ
る。導電層153と電極層158に同符号の電圧を印加
することにより、静電反発力が作用して図19に示すよ
うに反射制御部材を導光部材に接近させることができ
る。図20に反射制御部材および反射制御部材駆動機構
の他の例を示す。シリコン基板150表面の導電層15
3を除いて、図17と同様の材料層をパターン形成す
る。一方、導光部材の全反射面には、スパッタリングや
蒸着などでITOなどの屈折率の大きい透明導電層15
9を形成し、フォトリソによるパターニングおよびエッ
チングを行う。透明導電層159と電極層158に異符
号の電圧を印加することにより、静電引力が作用して図
21に示すように反射制御部材を導光部材に接近させる
ことができる。
As another method of the driving mechanism for driving the reflection control member 107, for example, FIGS. 15 to 17 show a manufacturing method of an example of a method using an electrostatic force. Silicon substrate 15
0, a silicon oxide layer 151 is formed on the surface by thermal oxidation or the like,
After performing groove processing by photolithographic etching, a conductive layer 153 of a refractory metal such as tungsten is formed by sputtering or vapor deposition, and a separation layer 154 of phosphorus silicate glass or boron phosphorus silicate glass is formed by a CVD method. Next, patterning and etching by photolithography are performed to obtain the shape shown in FIG. Further, as shown in FIG. 16, silicon nitride or the like is formed by CVD as the elastic material layer 155.
Then, an electrode layer 158 made of metal is formed thereon by sputtering or vapor deposition. Next, a reflection control member layer 156 is formed. The formation method is sputtering, evaporation,
Coating or other existing methods can be used. The reflection control member and the reflection control member driving mechanism are completed by etching the separation layer as shown in FIG. As shown in FIG. 18, the substrate having the reflection control member and the reflection control member driving mechanism and the light guide member are bonded together via a gap control material or the like (not shown) as shown in FIG. Or a spatial light modulator. When a voltage having the same sign is applied to the conductive layer 153 and the electrode layer 158, an electrostatic repulsion acts to bring the reflection control member closer to the light guide member as shown in FIG. FIG. 20 shows another example of the reflection control member and the reflection control member driving mechanism. Conductive layer 15 on the surface of silicon substrate 150
A material layer similar to that of FIG. On the other hand, the transparent conductive layer 15 having a large refractive index, such as ITO, is formed on the total reflection surface of the light guide member by sputtering or vapor deposition.
Then, patterning and etching by photolithography are performed. By applying voltages of opposite signs to the transparent conductive layer 159 and the electrode layer 158, an electrostatic attractive force acts to bring the reflection control member closer to the light guide member as shown in FIG.

【0054】図5に本発明の別の形態を示す。図5
(a)に示したように反射制御部材107を一次元アレ
イ状に配置することで、一次元の空間光変調器120を
形成できる。図5(b)、図5(c)はそれぞれ図5
(a)をA方向およびB方向から見た図である。アレイ
状に配列した各反射制御部材107が全反射面103に
接近したり離間したりすることでライン状の光のON/
OFF(空間光変調)ができる。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. FIG.
By arranging the reflection control members 107 in a one-dimensional array as shown in (a), a one-dimensional spatial light modulator 120 can be formed. 5 (b) and 5 (c) respectively show FIG.
FIG. 3A is a diagram viewed from a direction A and a direction B. When each reflection control member 107 arranged in an array approaches or separates from the total reflection surface 103, ON / OFF of the linear light is performed.
OFF (spatial light modulation) is possible.

【0055】反射制御部材が配列している方向と垂直な
方向に走査する走査装置と組み合わせることで二次元の
空間光変調ができる。また図6に示すように、空間光変
調器120の反射制御部材107の駆動と走査装置の駆
動を画像信号に基づいて制御し、得られた二次元空間光
変調された光線をスクリーン125に投影することで画
像表示装置を形成することができる。さらに、図7に示
すように一次元空間光変調器そのものに走査機構を設け
て、反射制御部材が配列している方向と垂直な方向に走
査することで、よりコンパクトな画像表示装置を提供で
きる。このような一次元空間光変調器を走査することで
二次元化する方式の場合、光源からの光線の空間光変調
器への入射角は走査にしたがって変化していくが、本発
明では、入射角が変化しても全反射条件(式1)が満足
されていれば光スイッチング素子として機能する。
Two-dimensional spatial light modulation can be performed by combining with a scanning device that scans in a direction perpendicular to the direction in which the reflection control members are arranged. Further, as shown in FIG. 6, the driving of the reflection control member 107 of the spatial light modulator 120 and the driving of the scanning device are controlled based on the image signal, and the obtained two-dimensional spatial light modulated light beam is projected on the screen 125. By doing so, an image display device can be formed. Furthermore, as shown in FIG. 7, a scanning mechanism is provided in the one-dimensional spatial light modulator itself, and scanning is performed in a direction perpendicular to the direction in which the reflection control members are arranged, so that a more compact image display device can be provided. . In the case of such a system in which two-dimensional scanning is performed by scanning the one-dimensional spatial light modulator, the incident angle of the light beam from the light source to the spatial light modulator changes according to the scanning. Even if the angle changes, if the total reflection condition (Equation 1) is satisfied, it functions as an optical switching element.

【0056】なお、図5、図6、図7では一次元アレイ
の導光部材を共通にして一つにしているが、導光部材を
各光スイッチング素子ごとに分割しても構わない。走査
機構はローレンツ力を利用するガルバノ方式、静電気力
を利用する方式、電歪や磁歪を利用する方式など既存の
方式を用いることができる。
In FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7, the one-dimensional array of light guide members is commonly used as one light guide member. However, the light guide member may be divided for each optical switching element. As the scanning mechanism, an existing method such as a galvano method using Lorentz force, a method using electrostatic force, a method using electrostriction or magnetostriction can be used.

【0057】図8に示すように反射制御部材を二次元ア
レイ状に配列することで、二次元の空間光変調器を形成
することもできる。この場合、空間光変調器だけで二次
元の空間光変調ができるため、図6や図7のように走査
機構を設けることなく画像表示装置を形成することがで
きる。なお、図8では導光部材を共通にして一つにして
いるが、導光部材を各光スイッチング素子ごとに分割し
ても構わない。
By arranging the reflection control members in a two-dimensional array as shown in FIG. 8, a two-dimensional spatial light modulator can be formed. In this case, since two-dimensional spatial light modulation can be performed only by the spatial light modulator, an image display device can be formed without providing a scanning mechanism as shown in FIGS. In FIG. 8, one light guide member is used in common, but the light guide member may be divided for each optical switching element.

【0058】上記一次元アレイ状の空間光変調器もしく
は二次元アレイ状の空間光変調器を使った画像表示装置
では、赤、緑、青など複数の波長の入射光を使い、時分
割で各色の画像を表示したり(フィールドシーケンシャ
ル方式)、複数の空間光変調器を設けて各色の画像を同
時に投影することで、フルカラー画像を表示することも
できる。
In an image display device using the one-dimensional array spatial light modulator or the two-dimensional array spatial light modulator, incident light of a plurality of wavelengths such as red, green, and blue is used, and each color is time-divisionally divided. (Field sequential system), or by providing a plurality of spatial light modulators and simultaneously projecting images of each color, a full-color image can be displayed.

【0059】(実施の形態1)導光部材として、石英ガ
ラスを研磨して断面が一辺5mmの正三角形で長さが1
0mmの正三角柱プリズムを作製した。正三角形の各辺
を含む面がそれぞれ入射面、全反射面および出射面とな
るが、全反射面の、反射制御部材が対向しない箇所には
全反射を阻害する加工が施される。ここでは光吸収能を
付与するために、スパッタリングによってカーボンブラ
ック層を形成した。
(Embodiment 1) As a light guide member, quartz glass is polished to form an equilateral triangle having a cross section of 5 mm and a length of 1 mm.
A 0 mm regular triangular prism was produced. The surfaces including the sides of the equilateral triangle are the incident surface, the total reflection surface, and the emission surface, respectively, and the portion of the total reflection surface where the reflection control member does not face is subjected to processing for inhibiting total reflection. Here, a carbon black layer was formed by sputtering in order to impart light absorbing ability.

【0060】次に反射制御部材およびその駆動機構を以
下のように作製した。図9に示すように、まずシリコン
基板150表面に熱処理によって酸化シリコン層151
を形成し、その上に減圧CVD法によって窒化シリコン
層152を形成した。さらに蒸着によって導電層153
を形成した。導電層材料はタングステンやモリブデン、
タンタルなど高導電率な高融点金属もしくは合金が望ま
しく、ここではタングステンを用いた。
Next, a reflection control member and its driving mechanism were manufactured as follows. As shown in FIG. 9, first, a silicon oxide layer 151 is formed on the surface of a silicon substrate 150 by heat treatment.
Was formed thereon, and a silicon nitride layer 152 was formed thereon by a low pressure CVD method. Further, the conductive layer 153 is formed by vapor deposition.
Was formed. The conductive layer material is tungsten or molybdenum,
A high-conductivity metal or alloy having high conductivity such as tantalum is desirable, and tungsten is used here.

【0061】さらにその上にCVD法によって犠牲層1
54を形成した。犠牲層は可動空間を形成するために、
後の工程で選択的にエッチングするための層である。犠
牲層材料は通常はリンシリケートガラスやボロンリンシ
リケートガラスなどの不純物添加ガラスが用いられ、こ
こではリンシリケートガラスを用いた。犠牲層の厚さ
は、後の工程で作製する反射制御部材層が駆動されたと
きに、後の工程で一体化する導光部材の全反射面からエ
バネッセント波の漏洩する距離以上に離れることができ
る可動空間を形成できるだけのものが必要である。ここ
では犠牲層の厚さを0.6μmとした。次にフォトレジ
スト材料によるパターニングおよびエッチングによっ
て、両持ち梁の長さLが200μmとなるように両持ち
梁の支柱部分を形成するための凹部を形成した。なお、
図9の紙面奥行き方向の長さDは5mmとしている。
Further, a sacrificial layer 1 is further formed thereon by the CVD method.
54 were formed. The sacrificial layer forms a movable space,
This is a layer to be selectively etched in a later step. As a material of the sacrificial layer, an impurity-added glass such as phosphorus silicate glass or boron phosphorus silicate glass is usually used. Here, phosphorus silicate glass is used. The thickness of the sacrificial layer may be more than the distance that the evanescent wave leaks from the total reflection surface of the light guide member integrated in the later step when the reflection control member layer manufactured in the later step is driven. What can form a movable space is required. Here, the thickness of the sacrificial layer was set to 0.6 μm. Next, by patterning and etching with a photoresist material, a concave portion for forming a column portion of the doubly supported beam was formed such that the length L of the doubly supported beam was 200 μm. In addition,
The length D in FIG. 9 in the depth direction is 5 mm.

【0062】さらに図10に示すように両持ち梁を構成
する弾性材料層155を形成する。弾性材料層は静電気
力によって下方に撓み、静電気力が解除されたときに速
やかに上方へ戻るバネの役割を持っている。弾性材料層
に用いられる弾性材料はこのようなバネ力を有するもの
が好ましく、ここでは窒化シリコンを用い、CVD法に
よって形成した。弾性材料層上面に電極層158を形成
する。ここではアルミニウムを用いて蒸着法で形成し
た。次に反射制御部材層156を形成する。反射制御部
材は上述したように、導光部材の全反射面を、光線の吸
収もしくは散乱もしくは導光部材方向以外の方向への誘
導によって、非全反射状態にするものである。ここでは
スパッタリングによってカーボンブラック層を形成し
た。
Further, as shown in FIG. 10, an elastic material layer 155 constituting a doubly supported beam is formed. The elastic material layer has a role of a spring that bends downward due to electrostatic force and quickly returns upward when the electrostatic force is released. The elastic material used for the elastic material layer preferably has such a spring force. Here, the elastic material is formed by CVD using silicon nitride. The electrode layer 158 is formed on the upper surface of the elastic material layer. Here, it was formed by an evaporation method using aluminum. Next, a reflection control member layer 156 is formed. As described above, the reflection control member brings the total reflection surface of the light guide member into a non-total reflection state by absorbing or scattering light rays or guiding the light guide member in a direction other than the direction of the light guide member. Here, a carbon black layer was formed by sputtering.

【0063】次に図14に示すように両持ち梁の幅Wが
80μm、各両持ち梁の間隔gが4μmとなるようにフ
ォトレジストによるパターニングとエッチングを行って
各両持ち梁間の切り離しと犠牲層154の除去を行っ
た。導電層153を共通電極とし、各両持ち梁の電極層
から電極を取り出す。最後に導光部材である石英プリズ
ムと組み合わせて一次元の空間光変調器を作製した。こ
のように作製した空間光変調器は電極に信号を入力しな
い状態では、図12のように反射制御部材層が導光部材
の全反射面に接触しているため、非全反射状態を示す。
また導電層と選択した両持ち梁の電極層との間に電圧を
印加すると、両持ち梁は図13のように変形して反射制
御部材層が全反射面より離れ、全反射面が全反射状態と
なる。
Next, as shown in FIG. 14, patterning and etching are performed with a photoresist so that the width W of the doubly supported beam is 80 μm and the interval g between each doubly supported beam is 4 μm, and separation and sacrifice between the doubly supported beams are performed. The layer 154 was removed. The conductive layer 153 is used as a common electrode, and an electrode is extracted from the electrode layer of each doubly supported beam. Finally, a one-dimensional spatial light modulator was manufactured in combination with a quartz prism as a light guide member. In the state in which no signal is input to the electrode, the spatial light modulator thus manufactured exhibits a non-total reflection state because the reflection control member layer is in contact with the total reflection surface of the light guide member as shown in FIG.
When a voltage is applied between the conductive layer and the electrode layer of the selected doubly supported beam, the doubly supported beam is deformed as shown in FIG. 13 so that the reflection control member layer is separated from the total reflection surface and the total reflection surface is totally reflected. State.

【0064】本実施の形態ではビーム形状が1mm×5
mmとなるようにレンズで整形したレーザ(波長670
nm)を石英プリズムの入射面より入射し、駆動電圧を
5Vとして選択的に両持ち梁構造の駆動機構を作動させ
ることで、良好なコントラストで高速な空間光変調を行
うことができた。
In this embodiment, the beam shape is 1 mm × 5
mm laser (wavelength 670)
nm) from the entrance surface of the quartz prism, and selectively driving the drive mechanism having a double-supported beam structure with a drive voltage of 5 V, high-speed spatial light modulation with good contrast was able to be performed.

【0065】(実施の形態2)実施の形態1の構成で、
全反射を阻害する加工および反射制御部材層として光散
乱性の酸化チタン微粒子を含有する層を設けた。具体的
には感光性レジスト材料にアナターゼ型の酸化チタン微
粒子を混合し、フォトリソでパターンニングすることに
よって光散乱性の樹脂層を得た。実施の形態1と同様の
入射光を入射し、印加電圧10Vとして選択的に駆動さ
せることで良好なコントラストで高速な空間光変調を行
うことができた。
(Embodiment 2) In the configuration of Embodiment 1,
A layer containing light-scattering titanium oxide fine particles was provided as a processing for inhibiting total reflection and a reflection control member layer. Specifically, a light-scattering resin layer was obtained by mixing fine particles of anatase type titanium oxide with a photosensitive resist material and patterning the mixture with photolithography. By injecting the same incident light as in the first embodiment and selectively driving it with an applied voltage of 10 V, it was possible to perform high-speed spatial light modulation with good contrast.

【0066】(実施の形態3)実施の形態3の空間光変
調器とガルバノ方式の走査機構を図6の構成で組み合わ
せて空間光変調器を構成した。走査機構の走査角は20
°のものを用いた。光源、空間光変調器の配置は、走査
機構を駆動しても、光源からの入射角が全反射面の法線
方向から測定して(図のθが)40°から60°の範囲
になるように配置した。、入射光として白色光源を用
い、画像信号に基づいて空間光変調器と走査機構とを駆
動した結果、スクリーン上に動画を表示することができ
た。
(Embodiment 3) A spatial light modulator was constructed by combining the spatial light modulator of Embodiment 3 with a scanning mechanism of the galvano system in the configuration shown in FIG. The scanning angle of the scanning mechanism is 20
°. Regarding the arrangement of the light source and the spatial light modulator, even when the scanning mechanism is driven, the incident angle from the light source is measured from the normal direction of the total reflection surface (θ in the figure) is in the range of 40 ° to 60 °. It was arranged as follows. Using a white light source as the incident light and driving the spatial light modulator and the scanning mechanism based on the image signal, a moving image could be displayed on the screen.

【0067】(実施の形態4)実施の形態1の空間光変
調器をガルバノ方式の走査機構上に組み付けて図7の構
成の画像表示装置を作製した。入射光としてレーザ(波
長670nm)を用い、画像信号に基づいて空間光変調
器と走査機構とを駆動した結果、スクリーン上に動画を
表示することができた。
(Embodiment 4) An image display apparatus having the configuration shown in FIG. 7 was manufactured by assembling the spatial light modulator of Embodiment 1 on a galvano scanning mechanism. Using a laser (wavelength: 670 nm) as the incident light and driving the spatial light modulator and the scanning mechanism based on the image signal, a moving image could be displayed on the screen.

【0068】(実施の形態5)幅100μm、長さ5m
mの圧電セラミックスの表面および裏面にアルミニウム
を蒸着し、さらに表面側には反射制御部材としてカーボ
ンブラックをスパッタリングで形成した。次に長手方向
に100μm間隔で溝を切り込んで一次元アレイ化し
た。その上に実施の形態1と同じ石英プリズムを設け、
空間光変調器とした。実施の形態1と同じ入射光を入射
面より入射して圧電セラミックスに選択的に電圧(20
V)を印加することで、良好なコントラストで高速な空
間光変調を行うことができた。
(Embodiment 5) A width of 100 μm and a length of 5 m
Aluminum was vapor-deposited on the front and back surfaces of the piezoelectric ceramics m, and carbon black was formed as a reflection control member on the front surface side by sputtering. Next, grooves were cut at 100 μm intervals in the longitudinal direction to form a one-dimensional array. The same quartz prism as in Embodiment 1 is provided thereon,
It was a spatial light modulator. The same incident light as that of the first embodiment is incident from the incident surface, and the voltage (20) is selectively applied to the piezoelectric ceramics.
By applying V), high-speed spatial light modulation with good contrast could be performed.

【0069】(実施の形態6)10mm×10mmの圧
電セラミックスの表面および裏面にアルミニウムを蒸着
し、さらに表面側には反射制御部材としてカーボンブラ
ックをスパッタリングで形成した。次に縦横に100μ
m間隔で溝を切り込んで二次元アレイ化した。導光部材
として一辺が15mmの正三角形で長さが15mmの三
角柱型の石英ガラス製プリズム(全反射面には実施の形
態1と同様の加工を施した)を用意し、図8に示す形態
に組み付けた。10mm×10mmに整形されたレーザ
光(波長670nm)を図8のように入射し、圧電セラ
ミックスに画像信号に応じて電圧(20V)を印加する
ことで、スクリーンに画像を表示することができた。
(Embodiment 6) Aluminum was deposited on the front and back surfaces of a 10 mm × 10 mm piezoelectric ceramic, and carbon black was formed as a reflection control member on the front surface side by sputtering. Next, 100μ vertically and horizontally
Grooves were cut at m intervals to form a two-dimensional array. As a light guide member, a triangular prism-shaped quartz glass prism having a length of 15 mm and a regular triangle having a side of 15 mm (the same processing as in Embodiment 1 was performed on the total reflection surface) was prepared, and the form shown in FIG. 8 was used. Assembled. A laser beam (wavelength 670 nm) shaped into 10 mm × 10 mm was incident as shown in FIG. 8, and a voltage (20 V) was applied to the piezoelectric ceramics according to an image signal, whereby an image could be displayed on a screen. .

【0070】(実施の形態7)導光部材として、石英ガ
ラスを研磨して断面が一辺5mmの正三角形で長さが1
0mmの正三角柱プリズムを作製した。次に反射制御部
材およびその駆動機構を以下のように作製した。図11
に示すように、まずシリコン基板150表面に熱処理に
よって酸化シリコン層151を形成し、ドライエッチン
グによって溝加工を行った。
(Embodiment 7) As a light guide member, quartz glass is polished to form an equilateral triangle having a cross section of 5 mm and a length of 1 mm.
A 0 mm regular triangular prism was produced. Next, a reflection control member and its driving mechanism were manufactured as follows. FIG.
First, a silicon oxide layer 151 was formed on the surface of the silicon substrate 150 by heat treatment, and a groove was formed by dry etching.

【0071】溝の深さは後の工程で作製する反射制御部
材層表面と、後の工程で一体化する導光部材の全反射面
との距離がエバネッセント波の漏洩する距離以上となる
ように設定される。ここでは溝の深さを0.6μmとし
た。溝の幅Lは後の工程で作製する弾性材料層による両
持ち梁の梁長に相当し、ここでは200μmとした。な
お、紙面奥行き方向の長さは5mmとしている。
The depth of the groove is set so that the distance between the surface of the reflection control member layer formed in the subsequent step and the total reflection surface of the light guide member integrated in the subsequent step is longer than the distance at which the evanescent wave leaks. Is set. Here, the depth of the groove was 0.6 μm. The width L of the groove corresponds to the beam length of the doubly supported beam made of the elastic material layer produced in a later step, and was 200 μm here. The length in the paper depth direction is 5 mm.

【0072】この上に蒸着によって導電層153を形成
した。導電層材料はタングステンやモリブデン、タンタ
ルなど高導電率な高融点金属もしくは合金が望ましく、
ここではタングステンを用いた。さらにその上にCVD
法によって分離層を形成した。分離層はこの上に形成さ
れる弾性体層が運動可能なように、後の工程で選択的に
エッチングするための層である。分離層材料は通常はリ
ンシリケートガラスやボロンリンシリケートガラスなど
の不純物添加ガラスが用いられ、ここではリンシリケー
トガラスを用いた。
The conductive layer 153 was formed thereon by vapor deposition. The conductive layer material is desirably a high-conductivity refractory metal or alloy such as tungsten, molybdenum, or tantalum.
Here, tungsten was used. Furthermore, the CVD
A separation layer was formed by the method. The separation layer is a layer that is selectively etched in a later step so that the elastic layer formed thereon can move. As a material of the separation layer, usually, an impurity-added glass such as a phosphor silicate glass or a boron phosphor silicate glass is used. Here, the phosphor silicate glass is used.

【0073】次にフォトレジスト材料によるパターニン
グおよびエッチングによって、導電層および分離層を溝
の底部のみに残した。さらに、図12に示すように両持
ち梁を構成する弾性材料層155を形成する。弾性材料
層は静電反発力によって上方に撓み、静電気力が解除さ
れたときに速やかに下方へ戻るバネの役割を持ってい
る。弾性材料層に用いられる弾性材料はこのようなバネ
力を有するものが好ましく、ここでは窒化シリコンを用
い、CVD法によって形成した。弾性材料層上面に電極
層158を形成する。ここではアルミニウムを用いて蒸
着法で形成した。
Next, the conductive layer and the separation layer were left only at the bottom of the groove by patterning and etching with a photoresist material. Further, as shown in FIG. 12, an elastic material layer 155 constituting a doubly supported beam is formed. The elastic material layer has a role of a spring that bends upward due to the electrostatic repulsion and quickly returns downward when the electrostatic force is released. The elastic material used for the elastic material layer preferably has such a spring force. Here, the elastic material is formed by CVD using silicon nitride. The electrode layer 158 is formed on the upper surface of the elastic material layer. Here, it was formed by an evaporation method using aluminum.

【0074】次に反射制御部材層156を形成する。反
射制御部材は上述したように、導光部材の全反射面を、
光線の吸収もしくは散乱もしくは導光部材方向以外の方
向への誘導によって、非全反射状態にするものである。
ここではスパッタリングによってカーボンブラック層を
形成した。次に図13に示すようにフォトレジスト材料
によるパターニングとエッチングを行って各両持ち梁間
の切り離しと分離層の除去を行った。その際、両持ち梁
の幅が80μm、各両持ち梁の間隔が4μmとなるよう
にした。導電層153を共通電極とし、各両持ち梁の電
極層から電極を取り出す。
Next, a reflection control member layer 156 is formed. The reflection control member, as described above, the total reflection surface of the light guide member,
A non-total reflection state is obtained by absorbing or scattering light rays or guiding light rays in a direction other than the light guide member direction.
Here, a carbon black layer was formed by sputtering. Next, as shown in FIG. 13, patterning and etching with a photoresist material were performed to separate each doubly supported beam and to remove the separation layer. At that time, the width of the doubly supported beam was set to 80 μm, and the interval between each doubly supported beam was set to 4 μm. The conductive layer 153 is used as a common electrode, and an electrode is extracted from the electrode layer of each doubly supported beam.

【0075】最後に導光部材である石英プリズムと組み
合わせて一次元の空間光変調器を作製した。このように
作製した空間光変調器は電極に信号を入力しない状態で
は、図14のように反射制御部材層が導光部材の全反射
面から離隔しているため、全反射状態となる。また導電
層と選択した両持ち梁の電極層に同符号の電圧を印加す
ると、両持ち梁は図15のように変形して反射制御部材
層が全反射面に接触し、非全反射状態となる。本実施の
形態ではビーム形状が1mm×5mmとなるようにレン
ズで整形したレーザ(波長670nm)を石英プリズム
の入射面より入射し、駆動電圧を10Vとして選択的に
両持ち梁構造の駆動機構を作動させることで、良好なコ
ントラストで高速な空間光変調を行うことができた。
Finally, a one-dimensional spatial light modulator was manufactured in combination with a quartz prism as a light guiding member. In the state where no signal is input to the electrode, the spatial light modulator manufactured as described above is in the state of total reflection because the reflection control member layer is separated from the total reflection surface of the light guide member as shown in FIG. When a voltage of the same sign is applied to the conductive layer and the electrode layer of the selected doubly supported beam, the doubly supported beam is deformed as shown in FIG. 15 so that the reflection control member layer contacts the total reflection surface, and the non-total reflection state is set. Become. In the present embodiment, a laser (wavelength: 670 nm) shaped by a lens so that the beam shape becomes 1 mm × 5 mm is incident from the incident surface of the quartz prism, and a driving voltage of 10 V is used to selectively drive a doubly supported beam. By operating, high-speed spatial light modulation with good contrast could be performed.

【0076】(実施の形態8)実施の形態7において導
電層153を除き、反射制御部材層156として光散乱
性の酸化チタン微粒子を含有する層を設けた。具体的に
は感光性レジスト材料にアナターゼ型の酸化チタン微粒
子を混合し、フォトリソでパターンニングすることによ
って光散乱性の樹脂層を得た。さらに導光部材である石
英プリズムの全反射面に、スパッタリングによってIT
O膜を形成し、フォトレジスト材料によるパターニング
とエッチングを行って図16に示す透明導電層159を
形成した。他の層の材料および作製方法は実施の形態7
と同様のものを用いて、一次元の空間光変調器を作製し
た。
(Embodiment 8) In Embodiment 7, except for the conductive layer 153, a layer containing light-scattering titanium oxide fine particles is provided as the reflection control member layer 156. Specifically, a light-scattering resin layer was obtained by mixing fine particles of anatase type titanium oxide with a photosensitive resist material and patterning the mixture with photolithography. In addition, the total reflection surface of the quartz prism,
An O film was formed, and patterning and etching were performed with a photoresist material to form a transparent conductive layer 159 shown in FIG. Embodiment 7 describes materials and manufacturing methods of other layers.
A one-dimensional spatial light modulator was manufactured using the same device as described above.

【0077】このように作製した空間光変調器は電極に
信号を入力しない状態では、図16のように反射制御部
材層が導光部材の全反射面から離隔しているため、全反
射状態となる。また透明導電層と選択した両持ち梁の電
極層に異符号の電圧を印加すると、両持ち梁は静電引力
により、図17のように変形して反射制御部材層が全反
射面上の透明導電層に接触し、非全反射状態となる。実
施の形態7と同様の入射光を入射し、印加電圧10Vと
して選択的に駆動させることで良好なコントラストで高
速な空間光変調を行うことができた。
In the spatial light modulator manufactured as described above, when no signal is input to the electrode, the reflection control member layer is separated from the total reflection surface of the light guide member as shown in FIG. Become. When a voltage having a different sign is applied to the transparent conductive layer and the electrode layer of the selected doubly supported beam, the doubly supported beam is deformed by electrostatic attraction as shown in FIG. It comes into contact with the conductive layer and enters a non-total reflection state. By injecting the same incident light as in the seventh embodiment and selectively driving it with an applied voltage of 10 V, it was possible to perform high-speed spatial light modulation with good contrast.

【0078】(実施の形態9)実施の形態7の空間光変
調器とガルバノ方式の走査機構を図7の構成で組み合わ
せて空間光変調器を構成した。走査機構の走査角は20
°のものを用いた。光源、空間光変調器の配置は、走査
機構を駆動しても、光源からの入射角が全反射面の法線
方向から測定して(図4のθが)40°から60°の範
囲になるように配置した。入射光として白色光源を用
い、画像信号に基づいて空間光変調器と走査機構とを駆
動した結果、スクリーン上に動画を表示することができ
た。
(Embodiment 9) A spatial light modulator was constructed by combining the spatial light modulator of Embodiment 7 with a scanning mechanism of the galvano system in the configuration shown in FIG. The scanning angle of the scanning mechanism is 20
°. The arrangement of the light source and the spatial light modulator is such that, even when the scanning mechanism is driven, the angle of incidence from the light source is in the range of 40 ° to 60 ° (θ in FIG. 4) measured from the normal direction of the total reflection surface. It was arranged so that it might become. Using a white light source as the incident light and driving the spatial light modulator and the scanning mechanism based on the image signal, a moving image could be displayed on the screen.

【0079】(実施の形態10)実施の形態7の空間光
変調器をガルバノ方式の走査機構上に組み付けて図8の
構成の画像表示装置を作製した。入射光としてレーザ
(波長670nm)を用い、画像信号に基づいて空間光
変調器と走査機構とを駆動した結果、スクリーン上に動
画を表示することができた。
(Embodiment 10) An image display device having the structure shown in FIG. 8 was manufactured by assembling the spatial light modulator of Embodiment 7 on a galvano scanning mechanism. Using a laser (wavelength: 670 nm) as the incident light and driving the spatial light modulator and the scanning mechanism based on the image signal, a moving image could be displayed on the screen.

【0080】(実施の形態11)10mm×10mmの
圧電セラミックスの表面および裏面にアルミニウムを蒸
着し、さらに表面側には反射制御部材としてカーボンブ
ラックをスパッタリングで形成した。次に縦横に100
μm間隔で溝を切り込んで二次元アレイ化した。導光部
材として一辺が15mmの正三角形で長さが15mmの
三角柱型の石英ガラス製プリズムを用意し、図9に示す
形態に組み付けた。10mm×10mmに整形されたレ
ーザ光(波長670nm)を図9のように入射し、圧電
セラミックスに画像信号に応じて電圧(20V)を印加
することで、スクリーンに画像を表示することができ
た。
(Embodiment 11) Aluminum was deposited on the front and back surfaces of a 10 mm × 10 mm piezoelectric ceramic, and carbon black was formed as a reflection control member on the front surface side by sputtering. Next, 100
The grooves were cut at μm intervals to form a two-dimensional array. A triangular prism-shaped quartz glass prism having a length of 15 mm and a regular triangle having a side of 15 mm was prepared as a light guide member, and assembled in the form shown in FIG. Laser light (wavelength 670 nm) shaped into 10 mm × 10 mm was incident as shown in FIG. 9 and an image was displayed on the screen by applying a voltage (20 V) to the piezoelectric ceramics in accordance with an image signal. .

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
全反射面におけるエバネッセント波の抽出・非抽出によ
って光をスイッチングできるので応答速度が速く、また
全反射面に暗時の漏れ光を除去する加工を施したのでS
/N比の高い光スイッチング素子を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention,
Light can be switched by extraction / non-extraction of the evanescent wave on the total reflection surface, so that the response speed is high, and since the total reflection surface has been processed to remove dark leakage light, S
An optical switching element having a high / N ratio can be provided.

【0082】また、本発明によれば、全反射面に施す加
工を光吸収能を付与する加工としたので、上記に加え、
簡略に製造できる光スイッチング素子を提供することが
できる。
Further, according to the present invention, the processing to be applied to the total reflection surface is a processing to impart light absorbing ability.
An optical switching element that can be easily manufactured can be provided.

【0083】また、本発明によれば、全反射面に施す加
工を光散乱能を付与する加工としたので、上記に加え、
耐久性の高い光スイッチング素子を提供することができ
る。
Further, according to the present invention, the processing to be performed on the total reflection surface is a processing to impart light scattering ability.
An optical switching element having high durability can be provided.

【0084】また、本発明によれば、全反射面に施す加
工を光透過能を付与する加工であって、入射光を前記導
光部材の方向以外の方向に導光させることを可能とする
加工としたので、さらにS/N比を高くできる光スイッ
チング素子を提供することができる。
Further, according to the present invention, the processing to be performed on the total reflection surface is a processing for imparting light transmittance, and it is possible to guide incident light in a direction other than the direction of the light guide member. Because of the processing, an optical switching element capable of further increasing the S / N ratio can be provided.

【0085】また、本発明によれば、全反射面における
エバネッセント波の抽出・非抽出によって光をスイッチ
ングできるので応答速度が速く、また反射制御部材は駆
動信号が印加されない時に、エバネッセント波が漏出す
る距離以下である第一の位置以外の位置にあるので、駆
動回数を少なくすることができ寿命の長い光スイッチン
グ素子を提供することができる。
Further, according to the present invention, the light can be switched by extracting / non-extracting the evanescent wave on the total reflection surface, so that the response speed is high, and the reflection control member leaks the evanescent wave when no drive signal is applied. Since it is at a position other than the first position which is shorter than the distance, the number of times of driving can be reduced and an optical switching element having a long life can be provided.

【0086】また、本発明によれば、エバネッセント波
を抽出して非全反射状態にする反射制御部材を、少なく
とも光吸収材料を含むものとしたので、構造が簡単で、
入射角依存が小さく高速に動作する光スイッチング素子
を提供することができる。
Further, according to the present invention, the reflection control member for extracting the evanescent wave to make a non-total reflection state includes at least a light absorbing material.
It is possible to provide an optical switching element that operates at high speed with little dependence on the incident angle.

【0087】また、本発明によれば、反射制御部材を少
なくとも光散乱材料を含むものとしたので、上記に加
え、より耐久性の高い光スイッチング素子を提供するこ
とができる。
Further, according to the present invention, since the reflection control member includes at least a light scattering material, an optical switching element having higher durability can be provided in addition to the above.

【0088】また、本発明によれば、反射制御部材を光
透過性材料からなり、入射光を前記導光部材の方向以外
の方向に導光させるものとしたので、よりS/N比の高
い光スイッチング素子を提供することができる。
Further, according to the present invention, since the reflection control member is made of a light-transmitting material and guides incident light in a direction other than the direction of the light guide member, the S / N ratio is higher. An optical switching element can be provided.

【0089】また、本発明によれば、光スイッチング素
子を二次元アレイ状に配列したので、応答速度が速く、
S/N比の高い空間光変調器を提供することができる。
Further, according to the present invention, since the optical switching elements are arranged in a two-dimensional array, the response speed is high,
A spatial light modulator having a high S / N ratio can be provided.

【0090】また、本発明によれば、一次元アレイ状に
配列したので、製造歩留まりが高く低コストな空間光変
調器を提供することができる。
Further, according to the present invention, the spatial light modulators are arranged in a one-dimensional array, so that a high manufacturing yield and a low cost can be provided.

【0091】また、本発明によれば、一次元アレイ状に
配列された平面を有し、該平面を光スイッチング素子の
整列方向に平行な一軸を中心として回転駆動させる駆動
機構とを設けたので、走査装置を別途設ける必要がな
く、さらに低コストで、小型の空間光変調器を提供する
ことができる。
Further, according to the present invention, a driving mechanism having a plane arranged in a one-dimensional array and rotating the plane about one axis parallel to the alignment direction of the optical switching elements is provided. Therefore, it is not necessary to separately provide a scanning device, and a small-sized spatial light modulator can be provided at a lower cost.

【0092】また、本発明によれば、空間光変調器によ
り形成した画像をスクリーンに投影するようにしたの
で、高速変調が可能なため表示容量を大きくでき、かつ
コントラスト比の高い画像表示装置を提供することがで
きる。
Further, according to the present invention, since the image formed by the spatial light modulator is projected onto the screen, high-speed modulation is possible, so that the display capacity can be increased and the image display device having a high contrast ratio can be provided. Can be provided.

【0093】また、本発明によれば、空間光変調器から
出射した光線を垂直方向に走査してスクリーンに投影
し、二次元画像を得るようにしたので、低コストな画像
表示装置を提供することができる。
Further, according to the present invention, a light beam emitted from the spatial light modulator is scanned in the vertical direction and projected on a screen to obtain a two-dimensional image, thereby providing a low-cost image display device. be able to.

【0094】また、本発明によれば、空間光変調器によ
り形成した画像をスクリーンに投影するようにしたの
で、さらに低コストで小型の画像表示装置を提供するこ
とができる。
Further, according to the present invention, since the image formed by the spatial light modulator is projected on the screen, it is possible to provide a small-sized image display device at lower cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制御
部材の動作機構を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an operation mechanism of a reflection control member of an optical switching element according to the present invention.

【図2】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制御
部材の動作機構を示す別の説明図である。
FIG. 2 is another explanatory diagram showing an operation mechanism of the reflection control member of the optical switching element according to the present invention.

【図3】本発明にかかる光スイッチング素子の導光部材
の構成を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a light guide member of the optical switching element according to the present invention.

【図4】本発明にかかる光スイッチング素子の入射面と
全反射面との関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between an incident surface and a total reflection surface of the optical switching element according to the present invention.

【図5】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制御
部材の別の形態を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of the reflection control member of the optical switching element according to the present invention.

【図6】本発明にかかる画像表示装置の構成を示す説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of an image display device according to the present invention.

【図7】本発明にかかる画像表示装置の別の構成を示す
説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another configuration of the image display device according to the present invention.

【図8】本発明にかかる空間光変調器の構成を示す説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the present invention.

【図9】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制御
部材および反射制御部材駆動機構の製造方法を示す説明
図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing the reflection control member and the reflection control member driving mechanism of the optical switching element according to the present invention.

【図10】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制
御部材および反射制御部材駆動機構の製造方法を示す別
の説明図である。
FIG. 10 is another explanatory view showing a method for manufacturing the reflection control member and the reflection control member driving mechanism of the optical switching element according to the present invention.

【図11】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制
御部材および反射制御部材駆動機構の製造方法を示す別
の説明図である。
FIG. 11 is another explanatory view showing the method for manufacturing the reflection control member and the reflection control member driving mechanism of the optical switching element according to the present invention.

【図12】本発明にかかる光スイッチング素子または空
間光変調器の形成方法を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a method for forming an optical switching element or a spatial light modulator according to the present invention.

【図13】本発明にかかる光スイッチング素子または空
間光変調器の形成方法を示す別の説明図である。
FIG. 13 is another explanatory view showing a method for forming an optical switching element or a spatial light modulator according to the present invention.

【図14】本発明にかかる空間光変調器の形成方法を示
す別の説明図である。
FIG. 14 is another explanatory diagram showing the method of forming the spatial light modulator according to the present invention.

【図15】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制
御部材および反射制御部材駆動機構の製造方法を示す別
の説明図である。
FIG. 15 is another explanatory view showing a method for manufacturing the reflection control member and the reflection control member driving mechanism of the optical switching element according to the present invention.

【図16】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制
御部材および反射制御部材駆動機構の製造方法を示す別
の説明図である。
FIG. 16 is another explanatory view showing the method for manufacturing the reflection control member and the reflection control member driving mechanism of the optical switching element according to the present invention.

【図17】本発明にかかる光スイッチング素子の反射制
御部材および反射制御部材駆動機構の製造方法を示す別
の説明図である。
FIG. 17 is another explanatory view showing the method for manufacturing the reflection control member and the reflection control member drive mechanism of the optical switching element according to the present invention.

【図18】本発明にかかる光スイッチング素子または空
間光変調器の形成方法を示す別の説明図である。
FIG. 18 is another explanatory view showing the method of forming the optical switching element or the spatial light modulator according to the present invention.

【図19】本発明にかかる光スイッチング素子または空
間光変調器の形成方法を示す別の説明図である。
FIG. 19 is another explanatory diagram showing the method of forming the optical switching element or the spatial light modulator according to the present invention.

【図20】本発明にかかる光スイッチング素子または空
間光変調器の形成方法を示す別の説明図である。
FIG. 20 is another explanatory diagram illustrating the method of forming the optical switching element or the spatial light modulator according to the present invention.

【図21】本発明にかかる光スイッチング素子または空
間光変調器の形成方法を示す別の説明図である。
FIG. 21 is another explanatory diagram showing the method of forming the optical switching element or the spatial light modulator according to the present invention.

【図22】従来技術にかかる光スイッチング素子の構成
を示す説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an optical switching element according to a conventional technique.

【図23】従来技術にかかる光スイッチング素子の動作
説明図である。
FIG. 23 is an explanatory diagram of an operation of the optical switching element according to the related art.

【図24】図23に示した光スイッチング素子を使った
投影装置の一例を示す説明図である。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing an example of a projection device using the optical switching element shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 導光部材 102 入射面 103 全反射面 104 出射面 107 反射制御部材 108 入射光 112 全反射を阻害する加工 120 空間光変調器 150 シリコン基板 151 酸化シリコン層 152 窒化シリコン層 153 導電層 154 犠牲層 155 弾性材料層 156 反射制御部材層 157 ギャップ 158 電極層 159 透明導電層 Reference Signs List 101 light guide member 102 incident surface 103 total reflection surface 104 emission surface 107 reflection control member 108 incident light 112 processing for inhibiting total reflection 120 spatial light modulator 150 silicon substrate 151 silicon oxide layer 152 silicon nitride layer 153 conductive layer 154 sacrificial layer 155 elastic material layer 156 reflection control member layer 157 gap 158 electrode layer 159 transparent conductive layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 麻由佳 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H041 AA11 AA16 AB40 AC06 AZ01 AZ08 5C058 AA18 BA23 BA35 EA13 EA27 EA54  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Mayuka Nagata 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. (Reference) 2H041 AA11 AA16 AB40 AC06 AZ01 AZ08 5C058 AA18 BA23 BA35 EA13 EA27 EA54

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光の入射面、出射面および入射した光を
概略出射面方向に全反射することができる部分を有する
面(以後、全反射面と呼ぶ)を備えた導光部材と、 該導光部材の全反射面の入射光が照射される位置に対
し、エバネッセント波が漏出する距離以下の第一の位置
と、それ以外の位置に移動可能な反射制御部材およびそ
れを駆動する駆動部を有し、 前記全反射面の、反射制御部材が対向する部位以外の一
部または全部の箇所に全反射を阻害する加工が施されて
いることを特徴とする光スイッチング素子。
A light guide member having a light incident surface, a light exit surface, and a surface having a portion capable of totally reflecting incident light in a direction substantially corresponding to a light exit surface (hereinafter, referred to as a total reflection surface); A position where the incident light on the total reflection surface of the light guide member is irradiated, a first position that is equal to or less than a distance at which the evanescent wave leaks, and a reflection control member movable to other positions and a driving unit that drives the reflection control member An optical switching element, characterized in that a part or all of the total reflection surface other than the part where the reflection control member faces is subjected to processing for inhibiting total reflection.
【請求項2】 前記全反射を阻害する加工が光吸収能を
付与する加工であることを特徴とする請求項1に記載の
光スイッチング素子。
2. The optical switching element according to claim 1, wherein the processing for inhibiting total reflection is a processing for imparting light absorbing ability.
【請求項3】 前記全反射を阻害する加工が光散乱能を
付与する加工であることを特徴とする請求項1に記載の
光スイッチング素子。
3. The optical switching element according to claim 1, wherein the processing for inhibiting the total reflection is a processing for imparting a light scattering ability.
【請求項4】 前記全反射を阻害する加工が光透過能を
付与する加工であって、入射光を前記導光部材の方向以
外の方向に導光させることを可能とする加工であること
を特徴とする請求項1に記載の光スイッチング素子。
4. The method according to claim 1, wherein the processing for inhibiting total reflection is processing for imparting light transmittance, and processing for enabling incident light to be guided in a direction other than the direction of the light guide member. The optical switching element according to claim 1, wherein
【請求項5】 光の入射面、出射面および入射した光を
概略出射面方向に全反射することができる部分を有する
面(以後、全反射面と呼ぶ)を備えた導光部材と、 該導光部材の全反射面の入射光が照射される位置に対
し、エバネッセント波が漏出する距離以下である第一の
位置と、それ以外の位置に移動可能な反射制御部材およ
びそれを駆動する駆動部を有し、 前記反射制御部材は駆動信号が印加されない時に、エバ
ネッセント波が漏出する距離以下である第一の位置以外
の位置にあることを特徴とする光スイッチング素子。
5. A light guide member including a light incident surface, a light exit surface, and a surface having a portion capable of totally reflecting incident light in a direction substantially corresponding to a light exit surface (hereinafter, referred to as a total reflection surface). A position where the incident light on the total reflection surface of the light guide member is irradiated, a first position which is equal to or less than a distance at which the evanescent wave leaks, and a reflection control member movable to other positions and a drive for driving the reflection control member An optical switching element, wherein the reflection control member is located at a position other than the first position which is equal to or less than a distance at which an evanescent wave leaks when a drive signal is not applied.
【請求項6】 前記反射制御部材が少なくとも光吸収材
料を含むものであることを特徴とする請求項1〜5のい
ずれか一つに記載の光スイッチング素子。
6. The optical switching element according to claim 1, wherein the reflection control member includes at least a light absorbing material.
【請求項7】 前記反射制御部材が少なくとも光散乱材
料を含むものであることを特徴とする請求項1〜5のい
ずれか一つに記載の光スイッチング素子。
7. The optical switching element according to claim 1, wherein the reflection control member includes at least a light scattering material.
【請求項8】 前記反射制御部材が光透過性材料からな
り、入射光を前記導光部材の方向以外の方向に導光させ
るものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
一つに記載の光スイッチング素子。
8. The reflection control member according to claim 1, wherein the reflection control member is made of a light-transmitting material, and guides incident light in a direction other than the direction of the light guide member. The optical switching element according to any one of the above.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一つに記載の光
スイッチング素子が二次元アレイ状に配列されているこ
とを特徴とする空間光変調器。
9. A spatial light modulator, wherein the optical switching elements according to claim 1 are arranged in a two-dimensional array.
【請求項10】 請求項1〜8のいずれか一つに記載の
光スイッチング素子が一次元アレイ状に配列されている
ことを特徴とする空間光変調器。
10. A spatial light modulator, wherein the optical switching elements according to claim 1 are arranged in a one-dimensional array.
【請求項11】 請求項1〜8のいずれか一つに記載の
光スイッチング素子が一次元アレイ状に配列された平面
を有し、該平面を光スイッチング素子の整列方向に平行
な一軸を中心として回転駆動させる駆動機構を設けたこ
とを特徴とする空間光変調器。
11. The optical switching element according to claim 1, wherein the optical switching element has a plane arranged in a one-dimensional array, and the plane is centered on one axis parallel to the alignment direction of the optical switching element. A spatial light modulator, comprising a driving mechanism for rotationally driving the light.
【請求項12】 請求項9に記載の空間光変調器と、 前記空間光変調器に光線を入射させる手段と、 前記空間光変調器により形成した画像をスクリーンに投
影し表示する手段と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。
12. The spatial light modulator according to claim 9, a unit for causing a light beam to enter the spatial light modulator, and a unit for projecting and displaying an image formed by the spatial light modulator on a screen. An image display device comprising:
【請求項13】 請求項10に記載の空間光変調器と、 前記空間光変調器に光線を入射させる手段と、 前記空間光変調器から出射した光線を前記空間光変調器
の光スイッチング素子の整列方向に対して垂直な方向に
走査する走査機構と、 前記走査機構から出射した光線をスクリーンに投影し表
示する手段と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。
13. A spatial light modulator according to claim 10, wherein: a means for causing a light beam to enter the spatial light modulator; and a light beam emitted from the spatial light modulator to an optical switching element of the spatial light modulator. An image display device comprising: a scanning mechanism that scans in a direction perpendicular to the alignment direction; and a unit that projects a light beam emitted from the scanning mechanism onto a screen and displays the screen.
【請求項14】 請求項11に記載の空間光変調器と、 前記空間光変調器に光線を入射させる手段と、 前記空間光変調器により形成した画像をスクリーンに投
影し表示する手段と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。
14. A spatial light modulator according to claim 11, further comprising: means for causing a light beam to enter the spatial light modulator; and means for projecting and displaying an image formed by the spatial light modulator on a screen. An image display device comprising:
JP2001082452A 2001-03-22 2001-03-22 Light switching element, spatial light modulator and image display device Pending JP2002277761A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001082452A JP2002277761A (en) 2001-03-22 2001-03-22 Light switching element, spatial light modulator and image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001082452A JP2002277761A (en) 2001-03-22 2001-03-22 Light switching element, spatial light modulator and image display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002277761A true JP2002277761A (en) 2002-09-25

Family

ID=18938397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001082452A Pending JP2002277761A (en) 2001-03-22 2001-03-22 Light switching element, spatial light modulator and image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002277761A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897673B1 (en) * 2006-08-23 2009-05-14 삼성전기주식회사 Prism scanner and display apparatus of the diffractive optical modulator using its

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897673B1 (en) * 2006-08-23 2009-05-14 삼성전기주식회사 Prism scanner and display apparatus of the diffractive optical modulator using its

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6930816B2 (en) Spatial light modulator, spatial light modulator array, image forming device and flat panel display
JP3909812B2 (en) Display element and exposure element
US6470115B1 (en) Optical switching element and image display device
JP4945059B2 (en) Photonic MEMS and structure
EP1795955B1 (en) Color optical switching device
EP1406109A1 (en) OPTICAL MULTILAYER STRUCTURE AND ITS PRODUCTION METHOD, OPTICAL SWITCHING DEVICE, AND IMAGE DISPLAY
EP0801319A1 (en) Outgoing efficiency control device, projection type display apparatus, infrared sensor and non-contact thermometer
US20050195370A1 (en) Transmissive/reflective light engine
US6990266B2 (en) Optical switching element, and switching device and image display apparatus each using the optical switching element
JP2006133744A (en) Photonic mems and structure thereof
US9039201B2 (en) Display element, display device, and projection display device
US6707514B2 (en) Optical path element, optical switching element, spatial light modulator and image display apparatus
JP2003057571A (en) Optical multi-layered structure and optical switching element, and image display device
JP2001305441A (en) Optical switching element and switching device using the same, and picture display device
JP4088864B2 (en) Optical multilayer structure, optical switching element and image display device using the same
JP2002277761A (en) Light switching element, spatial light modulator and image display device
JP4243201B2 (en) Light modulation element, light modulation element array, image forming apparatus and flat display apparatus
JP2003057567A (en) Optical multi-layered structure, optical switching element and its manufacturing method, and image display device
JP2002162572A (en) Optical switching element, spatial optical modulator and image display device
JPH04181231A (en) Waveguide type electrooptical device
JP2002258180A (en) Optical switching element, spatial optical modulator, and image display device
KR100270999B1 (en) Actuated mirror array projection system
JP2002311410A (en) Optical switching element, spatial light modulator and image display device
JP2012123398A (en) Interference modulator and method of controlling array thereof
JP3589003B2 (en) Optical switching element and image display device