JP2006058843A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. 外部からの光の入射および外部への光の出射を行う光入出射手段と、
   一対の電極の間に挟持され、該電極間に印加される電圧の制御により複屈折特性を制御可能な液晶を備え、前記液晶の複屈折特性を制御することにより前記光入出射手段を介して入射された光を前記光入出射手段側に反射させる液晶偏光回転素子と、
   前記光入出射手段と前記液晶偏光回転素子との間に配置され、前記光入出射手段を介して入射された光を偏光分離するとともに前記液晶偏光回転素子で反射された光を偏光合成して前記光入出射手段に導く複屈折板であって、分離された各偏光の該複屈折板内の各光路における光路長の差を補正可能に構成された光路長差補正複屈折板と、を備え、
   前記液晶偏光回転素子の前記液晶の複屈折特性を制御することにより、前記光入出射手段から出射される光の光量が制御されることを特徴とする可変光減衰器。
2. 前記光路長差補正複屈折板が、サバール板で構成されることを特徴とする請求項１に記載の可変光減衰器。
3. 前記光路長差補正複屈折板が、前記光入出射手段と前記液晶偏光回転素子との間に配置され、前記光入出射手段を介して入射された光を偏光分離するとともに前記液晶偏光回転素子で反射された光を偏光合成して前記光入出射手段に導く複屈折板と、１／２波長板とを組み合わせ、分離された各偏光の該複屈折板内の各光路における光路長の差を補正可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の可変光減衰器。
4. 前記光路長差補正複屈折板が、２枚の前記複屈折板の間に前記１／２波長板を挟持した変形サバール板で構成されることを特徴とする請求項３に記載の可変光減衰器。
5. 前記光路長差補正複屈折板と液晶偏光回転素子との間に、偏光を回転させる偏光回転用１／２波長板をさらに有することを特徴とする請求項３または４に記載の可変光減衰器。
6. 前記液晶偏光回転素子が、一軸性可変波長板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可変光減衰器。
7. 前記液晶偏光回転素子の前面に、前記液晶の残留複屈折特性を打ち消す方向に結晶軸を有する残留複屈折補正板をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の可変光減衰器。
8. 前記液晶偏光回転素子は、第１の電圧が印加されている時に、該液晶の前記複屈折特性により、前記反射されて該液晶から出射する光の偏光方向を９０°回転させる１／４波長板となり、
   前記第１の電圧より大きい第２の電圧が印加された時に、該液晶の前記複屈折特性が消失するため前記偏光方向の回転が起こらず、よって波長板として機能せず、
   前記第２の電圧以下で前記第１の電圧以上の範囲で前記電圧を調整することにより該液晶の前記複屈折特性を調整して前記液晶の複屈折特性を調整し、それにより、所望の波長板とすることが可能な前記一軸性可変波長板であることを特徴とする請求項６または７に記載の可変光減衰器。
9. 前記液晶偏光回転素子は、第１の電圧が印加されている時に、該液晶の前記複屈折特性が消失するため、波長板として機能せず、
   第２の電圧が印加された時に、該液晶の前記複屈折特性により、前記反射されて該液晶から出射する光の偏光方向を９０°回転させる１／４波長板となり、
   前記第２の電圧以下で前記第１の電圧以上の範囲で前記電圧を調整することにより該液晶の前記複屈折特性を調整して前記液晶の複屈折特性を調整し、それにより、所望の波長板とすることが可能な前記一軸性可変波長板であることを特徴とする請求項６または７に記載の可変光減衰器。
10. 前記液晶偏光回転素子の前方に入射偏光の偏光状態を変換する液晶偏光回転素子の複屈折特性を打ち消す方向に結晶軸を有するスイッチングモード反転波長板をさらに有し、
    前記液晶偏光回転素子は、第１の電圧が印加されている時に、該液晶と波長板との合成複屈折特性が消失するため前記偏光方向の回転が起こらず、よって波長板として機能せず、
    前記第１の電圧より大きい第２の電圧が印加された時に、該液晶の前記複屈折特性と波長板との合成複屈折により、前記反射されて該液晶から出射する光の偏光方向を９０°回転させる１／４波長板となり、
    前記第２の電圧以下で前記第１の電圧以上の範囲で前記電圧を調整することにより該液晶の前記複屈折特性を調整して前記液晶の複屈折特性を調整し、それにより、所望の波長板とすることが可能な前記一軸性可変波長板であることを特徴とする請求項６または７に記載の可変光減衰器。
11. 前記液晶偏光回転素子の前記一対の電極の一方がＳｉ基板上に形成され、かつ、該Ｓｉ基板上に、前記電圧の制御を行う駆動用回路が配設されたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに一つに記載の可変光減衰器。
12. 前記駆動用回路が、相補型金属酸化物半導体集積回路であることを特徴とする請求項１１に記載の可変光減衰器。
13. 前記一対の電極が、透明導電膜から構成される透明電極と、反射導電膜から構成される反射電極とから構成され、
    前記透明電極が、ＩＴｉＯ膜から構成されたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の可変光減衰器。
14. 前記液晶偏光回転素子は、複数の液晶偏光回転素子ピクセルがアレイ化された構成を有し、各前記液晶偏光回転素子ピクセルの各前記液晶にピクセル毎に独立して前記電圧を印加可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の可変光減衰器。
15. 前記液晶偏光回転素子は、アレイ配列の長手方向に対して平行、または垂直の角度で前記液晶偏光回転素子ピクセル内のリタデーションが大きくなるときの液晶ダイレクタを配向することを特徴とする請求項１３に記載の可変光減衰器。
16. 前記液晶偏光回転素子では、共通の前記Ｓｉ基板上に前記液晶偏光回転素子ピクセルと該液晶偏光回転素子ピクセルの駆動回路とが配設されたことを特徴とする請求項１３に記載の可変光減衰器。
17. 前記駆動回路を駆動させるドライバをさらに備え、該ドライバは、前記液晶偏光回転素子ピクセルの配設領域の上方と下方とにそれぞれ配設され、前記駆動回路が、隣接する前記液晶偏光回転素子ピクセルにおいて交互に上方のドライバおよび下方のドライバに接続されたことを特徴とする請求項１３に記載の可変光減衰器。
18. 前記光入出射手段が光ファイバで構成され、光の入射用の該光ファイバの配設数が前記液晶偏光回転素子の前記液晶偏光回転素子ピクセルの配設数と同じか、または、これよりも少ないことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一つに記載の可変光減衰器。
19. 請求項１〜１８のいずれか一つに記載の可変光減衰器を備えたことを特徴とする光学フィルタ。
20. 請求項１４〜１８のいずれか一つに記載の可変光減衰器を備えるとともに、前記可変光減衰器の前記光入出射手段を介して入射した光を波長毎に分光する分光手段をさらに備え、該分光手段により分光された各波長の光が、前記可変光減衰器の前記光路長差補正複屈折板を介して前記液晶偏光回転素子の所定の前記液晶偏光回転素子ピクセルに入射されることを特徴とする請求項１９に記載の光学フィルタ。