JP4374455B2 - 光の回折方法および回折装置、これらに用いる回折格子、ならびに位置エンコーダ装置 - Google Patents
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Claims (14)
- 回折格子を用いた光の回折方法であって、
前記回折格子が、
第1の方向に2以上が周期的に配列され、a)第2の方向に沿って2以上が配列された、またはb)前記第2の方向に伸長する、2以上の第1の光散乱体を含む第1の層と、前記2以上の第1の光散乱体を、前記第1の方向および前記第2の方向を含む面以外の面内の所定の方向に沿って所定の距離だけ移動させた位置に配置された、前記2以上の第1の光散乱体にそれぞれ対応する2以上の第2の光散乱体を含む第2の層と、を含み、
前記a)の場合には、前記所定の方向への前記2以上の第1の光散乱体の移動により描かれる軌跡から選ばれる2以上の軌跡を含む面に沿って、かつ、
前記a)、b)のいずれの場合においても、それぞれが前記2以上の第1の光散乱体から選ばれる1つと当該1つの第1の光散乱体に対応する1つの第2の光散乱体とから構成される2以上の光散乱ユニットにおいて鏡面共鳴が生じるように、
前記回折格子に光を入射させ、
前記2以上の光散乱ユニットにおける鏡面共鳴により、前記第1の層および前記第2の層により回折される回折光の一部を選択的に増強する、光の回折方法。 - 前記第1の層と前記第2の層との相対的な位置関係、および前記回折格子への光の入射角度、から選ばれる少なくとも一方を変更することにより、選択的に増強される回折光を変更するステップをさらに含む請求項1に記載の光の回折方法。
- 単一の次数の回折光を選択的に増強する請求項1に記載の光の回折方法。
- 所定の波長域の回折光を選択的に増強する請求項1に記載の光の回折方法。
- 回折格子を含む光の回折装置であって、
前記回折格子が、
第1の方向に2以上が周期的に配列され、a)第2の方向に沿って2以上が配列された、またはb)前記第2の方向に伸長する、2以上の第1の光散乱体を含む第1の層と、前記2以上の第1の光散乱体を、前記第1の方向および前記第2の方向を含む面以外の面内の所定の方向に沿って所定の距離だけ移動させた位置に配置された、前記2以上の第1の光散乱体にそれぞれ対応する2以上の第2の光散乱体を含む第2の層と、を含み、
前記a)の場合には、前記所定の方向への前記2以上の第1の光散乱体の移動により描かれる軌跡から選ばれる2以上の軌跡を含む面に沿って、かつ、
前記a)、b)のいずれの場合においても、それぞれが前記2以上の第1の光散乱体から選ばれる1つと当該1つの第1の光散乱体に対応する1つの第2の光散乱体とから構成される2以上の光散乱ユニットにおいて鏡面共鳴が生じるように、前記回折格子に光を入射させる、光入射デバイスをさらに含み、
前記2以上の光散乱ユニットにおける鏡面共鳴により、前記第1の層および前記第2の層により回折する回折光の一部を選択的に増強する、光の回折装置。 - 前記第1の層と前記第2の層との相対的な位置関係、および前記回折格子への光の入射角度、から選ばれる少なくとも一方を変更するための駆動デバイスをさらに含む請求項5に記載の光の回折装置。
- 選択的に増強された回折光を検出する少なくとも1つの光検出デバイスをさらに含む請求項5に記載の光の回折装置。
- 請求項7に記載の光の回折装置と、第1の部材と、第2の部材とを含み、
前記第1の層に前記第1の部材が、前記第2の層に前記第2の部材がそれぞれ接続され、
前記第1の層と前記第2の層との相対的な位置に応じて変化する回折光の強度を前記少なくとも1つの光検出デバイスにより検出することにより、前記第1の部材と前記第2の部材との相対的な位置関係を検出する位置エンコーダ装置。 - 第1の方向に2以上が周期的に配列され、第2の方向に沿って2以上が配列された、または前記第2の方向に伸長する、2以上の第1の光散乱体を含む第1の層と、
前記2以上の第1の光散乱体を、前記第1の方向および前記第2の方向を含む面以外の面内の所定の方向に沿って所定の距離だけ移動させた位置に配置された、前記2以上の第1の光散乱体にそれぞれ対応する2以上の第2の光散乱体を含む第2の層と、を含み、
前記2以上の第1の光散乱体から選ばれる1つと当該1つの第1の光散乱体に対応する1つの第2の光散乱体とが、入射した光が鏡面共鳴しうるように近接して配置されて構成された2以上の光散乱ユニットを有し、
前記2以上の第1の光散乱体と前記2以上の第2の光散乱体とが前記第1の層と前記第2の層との間において互いに離間して配置された、回折格子。 - 前記2以上の第1の光散乱体を保持する第1の基板と、前記2以上の第2の光散乱体を保持する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板とを離間して保持する間隔保持部材とをさらに含む請求項9に記載の回折格子。
- 前記第1の層と前記第2の層との相対的な位置関係を変更するための駆動デバイスをさらに含む、請求項9に記載の回折格子。
- 第1の方向に2以上が周期的に配列され、第2の方向に沿って2以上が配列された、または前記第2の方向に伸長する、2以上の第1の光散乱体を含む第1の層と、
前記2以上の第1の光散乱体を、前記第1の方向および前記第2の方向を含む面以外の面内の所定の方向に沿って所定の距離だけ移動させた位置に配置された、前記2以上の第1の光散乱体にそれぞれ対応する2以上の第2の光散乱体を含む第2の層と、を含み、
前記2以上の第1の光散乱体から選ばれる1つと当該1つの第1の光散乱体に対応する1つの第2の光散乱体とが、入射した光が鏡面共鳴しうるように近接して配置されて構成された2以上の光散乱ユニットを有し、
前記2以上の第1の光散乱体および前記2以上の第2の光散乱体が互いに接して配置され、
前記2以上の第1の光散乱体および前記2以上の第2の光散乱体から選ばれる少なくとも一方が球以外の形状を有するか、または前記2以上の第1の光散乱体および前記2以上の第2の光散乱体がともに球であって最密充填構造以外の構造となるように配置されている、回折格子。 - 前記2以上の第1の光散乱体および前記2以上の第2の光散乱体が、前記第2の方向に伸長する柱状体である請求項12に記載の回折格子。
- 請求項9または12に記載の回折格子と、前記回折格子と一体化した光学部品とを含む光の回折装置。
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