JPH0618940A - 光ビームシフタ - Google Patents
光ビームシフタInfo
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- JPH0618940A JPH0618940A JP17213192A JP17213192A JPH0618940A JP H0618940 A JPH0618940 A JP H0618940A JP 17213192 A JP17213192 A JP 17213192A JP 17213192 A JP17213192 A JP 17213192A JP H0618940 A JPH0618940 A JP H0618940A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 人工複屈折板からなる光ビームシフタを提供
する。光空間スイッチの光の損失を低減する。 【構成】 ２枚のくさび形の透明基板を互いに逆向きに
配置し、該透明基板間に液晶層を挟んだ光ビームシフ
タ。また、マトリクス形偏向制御素子の後面に、前記光
ビームシフタを接続した光ビームシフタ。また、２枚の
くさび形の透明基板を互いに逆向きに配置し、該透明基
板間にマトリクス駆動が可能で、入射光ビームを半セル
シフトする液晶層を挟んだ光ビームシフタを半セルずら
して多段接続した光ビームシフタ。
する。光空間スイッチの光の損失を低減する。 【構成】 ２枚のくさび形の透明基板を互いに逆向きに
配置し、該透明基板間に液晶層を挟んだ光ビームシフ
タ。また、マトリクス形偏向制御素子の後面に、前記光
ビームシフタを接続した光ビームシフタ。また、２枚の
くさび形の透明基板を互いに逆向きに配置し、該透明基
板間にマトリクス駆動が可能で、入射光ビームを半セル
シフトする液晶層を挟んだ光ビームシフタを半セルずら
して多段接続した光ビームシフタ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ビームの方向を制御
する光ビームシフタに関する。
する光ビームシフタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光交換、光コンピュータの開発が
活発である。これらのキーデバイスとして、光ビームの
方向を変えて光を２次元的に集線する光集線スイッチ、
空間的に光ビームを結合するＮ×Ｎ光空間スイッチがあ
る。従来、この種のスイッチとして、偏光制御機能を有
する液晶素子と複屈折板とで構成される光ビームシフタ
を多段に接続する構成が提案されている（例えば、電子
情報通信学会春季大会、ＳＣ−３−８，ＳＣ−３−９，
１９９２）。この光ビームシフタは複屈折板が常光線が
入射したときはそのまま直進し、異常光線が入射したと
きは屈折するという特徴を利用している。また、偏光制
御素子として、ＴＮモードの液晶を用いている。すなわ
ち、偏光制御素子の入射光が常光線の場合、液晶に電圧
を印加すると、入力ビームの透過後の偏光状態は変わら
ないので、複屈折板をそのまま直進する。液晶に電圧を
印加しないと、透過後の光ビームの偏光方向が９０度回
転し、異常光線になるので、出力光ビームは複屈折板に
より１セル分シフトする。したがって、マトリクス駆動
が可能な偏光制御素子と複屈折板とからなる光ビームシ
フタを多段に接続することにより、Ｎ×Ｎ光空間スイッ
チを実現できる。
活発である。これらのキーデバイスとして、光ビームの
方向を変えて光を２次元的に集線する光集線スイッチ、
空間的に光ビームを結合するＮ×Ｎ光空間スイッチがあ
る。従来、この種のスイッチとして、偏光制御機能を有
する液晶素子と複屈折板とで構成される光ビームシフタ
を多段に接続する構成が提案されている（例えば、電子
情報通信学会春季大会、ＳＣ−３−８，ＳＣ−３−９，
１９９２）。この光ビームシフタは複屈折板が常光線が
入射したときはそのまま直進し、異常光線が入射したと
きは屈折するという特徴を利用している。また、偏光制
御素子として、ＴＮモードの液晶を用いている。すなわ
ち、偏光制御素子の入射光が常光線の場合、液晶に電圧
を印加すると、入力ビームの透過後の偏光状態は変わら
ないので、複屈折板をそのまま直進する。液晶に電圧を
印加しないと、透過後の光ビームの偏光方向が９０度回
転し、異常光線になるので、出力光ビームは複屈折板に
より１セル分シフトする。したがって、マトリクス駆動
が可能な偏光制御素子と複屈折板とからなる光ビームシ
フタを多段に接続することにより、Ｎ×Ｎ光空間スイッ
チを実現できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の構成では、複屈折板には天然しか存在しない方解石
が用いられているため、多量供給が困難であり、かつ、
高価な光ビームシフタとなるという問題があった。
術の構成では、複屈折板には天然しか存在しない方解石
が用いられているため、多量供給が困難であり、かつ、
高価な光ビームシフタとなるという問題があった。
【０００４】また、マトリクス駆動が可能な偏光制御素
子と複屈折板とからなる光ビームシフタを多段に接続す
る光空間スイッチでは、光の損失が大きいという問題が
あった。
子と複屈折板とからなる光ビームシフタを多段に接続す
る光空間スイッチでは、光の損失が大きいという問題が
あった。
【０００５】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、人工複屈折板から
なる光ビームシフタを提供することにある。
されたものであり、本発明の目的は、人工複屈折板から
なる光ビームシフタを提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、光空間スイッチの光
の損失を低減することが可能な技術を提供することにあ
る。
の損失を低減することが可能な技術を提供することにあ
る。
【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の（１）の手段は、２枚のくさび形の透明基
板を互いに逆向きに配置し、該透明基板間に液晶層を挟
んだことを特徴とする。
に、本発明の（１）の手段は、２枚のくさび形の透明基
板を互いに逆向きに配置し、該透明基板間に液晶層を挟
んだことを特徴とする。
【０００９】本発明の（２）の手段は、マトリクス形偏
向制御素子の後面に、前記（１）の手段の光ビームシフ
タを接続したことを特徴とする。
向制御素子の後面に、前記（１）の手段の光ビームシフ
タを接続したことを特徴とする。
【００１０】本発明の（３）の手段は、２枚のくさび形
の透明基板を互いに逆向きに配置し、該透明基板間にマ
トリクス駆動が可能で、入射光ビームを半セルシフトす
る液晶層を挟んだ光ビームシフタを半セルずらして多段
接続したことを特徴とする。
の透明基板を互いに逆向きに配置し、該透明基板間にマ
トリクス駆動が可能で、入射光ビームを半セルシフトす
る液晶層を挟んだ光ビームシフタを半セルずらして多段
接続したことを特徴とする。
【００１１】
【作用】前述の手段によれば、２枚のくさび形の透明基
板を互いに逆向きに配置し、２枚の透明基板間に液晶層
を挟む光ビームシフタを構成し、さらに、マトリクス形
偏向制御素子の後面に前述の光ビームシフタを接続した
構成としている。
板を互いに逆向きに配置し、２枚の透明基板間に液晶層
を挟む光ビームシフタを構成し、さらに、マトリクス形
偏向制御素子の後面に前述の光ビームシフタを接続した
構成としている。
【００１２】また、２枚のくさび形の透明基板を互いに
逆向きに配置し、透明基板間にマトリクス駆動が可能な
液晶層を挟み、これを半セルずらして多段接続した構成
として、液晶の複屈折性とくさび形透明基板の斜面角度
を利用して光ビームの方向をシストする構成とすること
により、人工複屈折板からなる光ビームシフタを作成す
ることができる。
逆向きに配置し、透明基板間にマトリクス駆動が可能な
液晶層を挟み、これを半セルずらして多段接続した構成
として、液晶の複屈折性とくさび形透明基板の斜面角度
を利用して光ビームの方向をシストする構成とすること
により、人工複屈折板からなる光ビームシフタを作成す
ることができる。
【００１３】この光ビームシフタを用いて光空間スイッ
チを構成することにより、光空間スイッチの光の損失を
低減することができる。
チを構成することにより、光空間スイッチの光の損失を
低減することができる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１５】（実施例１）図１は、本発明の実施例１の
光ビームシフタの構成を説明するための模式図である。
１-１及び１-２は同一角度θの斜面を持つくさび形の透
明基板であり、互いに逆向きに配置される。角度θとし
ては以下の説明を簡単にするために、θ＝ｓｉｎθが成
り立つような光学的な近軸領域を考える。透明基板１-
１と１-２の間には、液晶層９を挟んでいる。この液晶
層は、図２に示すようなＰ形ネマチック液晶を基板に対
して水平ホモジニアス配向したものを想定する。
光ビームシフタの構成を説明するための模式図である。
１-１及び１-２は同一角度θの斜面を持つくさび形の透
明基板であり、互いに逆向きに配置される。角度θとし
ては以下の説明を簡単にするために、θ＝ｓｉｎθが成
り立つような光学的な近軸領域を考える。透明基板１-
１と１-２の間には、液晶層９を挟んでいる。この液晶
層は、図２に示すようなＰ形ネマチック液晶を基板に対
して水平ホモジニアス配向したものを想定する。
【００１６】図２において、２及び３は透明ガラス基
板、４及び５は透明電極である。透明電極４と透明電極
５の間に電圧が印加されていないときは、図２の（ａ）
に示すように液晶分子の長軸が透明電極に平行に配向さ
れる。また、透明電極４と透明電極５の間に電圧が印加
されると、図２の（ｂ）に示すように電極に対して垂直
に配向される。図１の実施例１では、透明電極４と透明
電極５の間には電圧を印加しない状態を用いる。ここ
で、液晶分子の長軸方向に偏光している光を常光線と呼
び、長軸に垂直（短軸）に偏光している光を異常光線と
呼ぶこととする。
板、４及び５は透明電極である。透明電極４と透明電極
５の間に電圧が印加されていないときは、図２の（ａ）
に示すように液晶分子の長軸が透明電極に平行に配向さ
れる。また、透明電極４と透明電極５の間に電圧が印加
されると、図２の（ｂ）に示すように電極に対して垂直
に配向される。図１の実施例１では、透明電極４と透明
電極５の間には電圧を印加しない状態を用いる。ここ
で、液晶分子の長軸方向に偏光している光を常光線と呼
び、長軸に垂直（短軸）に偏光している光を異常光線と
呼ぶこととする。
【００１７】また、光線の進行方向が長軸方向と同じと
きの液晶の屈折率をｎｏ、短軸方向のときの屈折率をｎ
ｅとする。一般にｎｅ＞ｎｏである。図１の透明基板１
-１と１-２はこれらの屈折率ｎが液晶の屈折率ｎｅと等
しい透明材料を選択することが必要である。
きの液晶の屈折率をｎｏ、短軸方向のときの屈折率をｎ
ｅとする。一般にｎｅ＞ｎｏである。図１の透明基板１
-１と１-２はこれらの屈折率ｎが液晶の屈折率ｎｅと等
しい透明材料を選択することが必要である。
【００１８】このような構成からなる図１の動作につい
て以下に説明する。
て以下に説明する。
【００１９】液晶には電圧が印加されていないので、液
晶分子の長軸は透明電極に対して平行に配向される。透
明基板１-１に垂直に入射された入力光ビーム（異常光
線）７は、偏光方向が液晶分子の長軸と垂直であるので
透明基板１-１と液晶分子の屈折率は等しくなり、その
まま直進する。入力光ビーム（常光線）８は、偏光方向
が液晶分子の長軸方向同一であるので、液晶分子の屈折
率はｎｏとなり、透明基板１-１の屈折率ｎと等しくな
いため、図１のように下方へ屈折する。屈折された光ビ
ームは透明基板１-２に斜め入射され、透明基板１-１と
１-２の斜面角度が同じであるので、入力時と同一方向
に出射するように屈折する。このときの光ビームのシフ
ト量△は、近軸領域では、 △＝ｄθ（ｎ−ｎｏ）／ｎｏ となる。ここで、ｄは液晶層の厚さである。
晶分子の長軸は透明電極に対して平行に配向される。透
明基板１-１に垂直に入射された入力光ビーム（異常光
線）７は、偏光方向が液晶分子の長軸と垂直であるので
透明基板１-１と液晶分子の屈折率は等しくなり、その
まま直進する。入力光ビーム（常光線）８は、偏光方向
が液晶分子の長軸方向同一であるので、液晶分子の屈折
率はｎｏとなり、透明基板１-１の屈折率ｎと等しくな
いため、図１のように下方へ屈折する。屈折された光ビ
ームは透明基板１-２に斜め入射され、透明基板１-１と
１-２の斜面角度が同じであるので、入力時と同一方向
に出射するように屈折する。このときの光ビームのシフ
ト量△は、近軸領域では、 △＝ｄθ（ｎ−ｎｏ）／ｎｏ となる。ここで、ｄは液晶層の厚さである。
【００２０】（実施例２）図３は、本発明の実施例２の
光ビームシフタの構成を説明するための模式図であり、
図１で示した光ビームシフタの前面に偏光制御素子を接
続した構成になっている。図１において、１０は偏光制
御素子であり、図４に示すように、透明電極からできて
いる走査線ｙ１，ｙ２，……ｙｎと同じく透明電極から
なるデータ線ｘ１，ｘ２，……ｘｎを持ち、走査線とデ
ータ線の間に液晶層を挟むマトリクス構造となってい
る。
光ビームシフタの構成を説明するための模式図であり、
図１で示した光ビームシフタの前面に偏光制御素子を接
続した構成になっている。図１において、１０は偏光制
御素子であり、図４に示すように、透明電極からできて
いる走査線ｙ１，ｙ２，……ｙｎと同じく透明電極から
なるデータ線ｘ１，ｘ２，……ｘｎを持ち、走査線とデ
ータ線の間に液晶層を挟むマトリクス構造となってい
る。
【００２１】従って、走査線ｙｊに電圧を印加してｙｊ
を選択し、データ線ｘｉに情報を供給すると、ｙｊとｘ
ｉの交点であるセルＣｉｊに電圧を印加したりまたは無
印加にすることができる。偏光制御素子１０に用いる液
晶としては、図５に示すように、電圧が無印加時に液晶
分子の長軸が９０度回転し、印加時には液晶分子が透明
電極４、５に対して垂直に配向されるＴＮ液晶を想定す
る。２０は図１で説明した光ビームシフタであり、その
シフト量△は、偏光制御素子の１セル分シフトするよう
に設定されているとする。
を選択し、データ線ｘｉに情報を供給すると、ｙｊとｘ
ｉの交点であるセルＣｉｊに電圧を印加したりまたは無
印加にすることができる。偏光制御素子１０に用いる液
晶としては、図５に示すように、電圧が無印加時に液晶
分子の長軸が９０度回転し、印加時には液晶分子が透明
電極４、５に対して垂直に配向されるＴＮ液晶を想定す
る。２０は図１で説明した光ビームシフタであり、その
シフト量△は、偏光制御素子の１セル分シフトするよう
に設定されているとする。
【００２２】いま、常光線である入力光ビーム１１が偏
光制御素子１０のセルＣ２１に垂直に入射されるとす
る。セルＣ２１に電圧を印加すると、セルＣ２１を透過
した入力光ビーム１１の偏光方向は変化しない。従っ
て、光ビームシフタ２０に入射した入力光ビーム１１
は、透明基板１-１と液晶層９の屈折率が異なるので下
方向に１セル分シフトし、入力光ビーム１２の進行方向
から常光線のまま出力される。これに対して、セルＣ２
３に入射された入力光ビーム１３（常光線）は、セルＣ
２３電圧を印加しないとすると、その偏光方向は９０度
回転し異常光線となる。
光制御素子１０のセルＣ２１に垂直に入射されるとす
る。セルＣ２１に電圧を印加すると、セルＣ２１を透過
した入力光ビーム１１の偏光方向は変化しない。従っ
て、光ビームシフタ２０に入射した入力光ビーム１１
は、透明基板１-１と液晶層９の屈折率が異なるので下
方向に１セル分シフトし、入力光ビーム１２の進行方向
から常光線のまま出力される。これに対して、セルＣ２
３に入射された入力光ビーム１３（常光線）は、セルＣ
２３電圧を印加しないとすると、その偏光方向は９０度
回転し異常光線となる。
【００２３】従って、光ビームシフタ２０に入射した入
力光ビーム１３は、透明基板１-１と液晶層９の屈折率
が同じとなるので直進し、入射時と同一方向から異常光
線となって出力される。
力光ビーム１３は、透明基板１-１と液晶層９の屈折率
が同じとなるので直進し、入射時と同一方向から異常光
線となって出力される。
【００２４】（実施例３）図６は、本発明の実施例３の
光ビームシフタであり、図１で示した光ビームシフタの
構成の中で液晶層９を図４に示したようなマトリクス構
造としたものである。
光ビームシフタであり、図１で示した光ビームシフタの
構成の中で液晶層９を図４に示したようなマトリクス構
造としたものである。
【００２５】図６において、３０は光ビームシフタであ
り、液晶駆動のための透明電極がマトリクス構造をして
いる以外は図１の実施例１の構成と同じである。このよ
うな構成からなる図６の動作について以下に説明する。
り、液晶駆動のための透明電極がマトリクス構造をして
いる以外は図１の実施例１の構成と同じである。このよ
うな構成からなる図６の動作について以下に説明する。
【００２６】液晶層９のセルＣａ２１及びＣａ２３に電
圧を印加し、セルＣａ２２には電圧を印加しない状態を
考える。セルＣａ２１に入射した常光線である入力光ビ
ーム３１は偏光方向が液晶分子の長軸と垂直であるので
透明基板１-１と液晶分子の屈折率は等しくなり、その
まま直進する。これに対して、セルＣａ２２に入射した
常光線である入力光ビーム３２は、偏光方向が液晶分子
の長軸方向と同一であるので液晶分子の屈折率はｎｏと
なり、透明基板１-１の屈折率ｎと等しくないため、図
６に示すように下方へ半セル屈折する。屈折された光ビ
ームは透明基板１-２に斜めに入射され、透明基板１-１
と１-２の斜面角度が同じであるので、入力時と同一方
向に出射するように屈折する。このときの光ビームシフ
ト量は隣接するセルに入射しないように、約半セルだけ
シフトするように液晶層の厚さ、斜面の角度が決められ
る。
圧を印加し、セルＣａ２２には電圧を印加しない状態を
考える。セルＣａ２１に入射した常光線である入力光ビ
ーム３１は偏光方向が液晶分子の長軸と垂直であるので
透明基板１-１と液晶分子の屈折率は等しくなり、その
まま直進する。これに対して、セルＣａ２２に入射した
常光線である入力光ビーム３２は、偏光方向が液晶分子
の長軸方向と同一であるので液晶分子の屈折率はｎｏと
なり、透明基板１-１の屈折率ｎと等しくないため、図
６に示すように下方へ半セル屈折する。屈折された光ビ
ームは透明基板１-２に斜めに入射され、透明基板１-１
と１-２の斜面角度が同じであるので、入力時と同一方
向に出射するように屈折する。このときの光ビームシフ
ト量は隣接するセルに入射しないように、約半セルだけ
シフトするように液晶層の厚さ、斜面の角度が決められ
る。
【００２７】(実施例４）図７は、本発明の実施例４の
光ビームシフタの構成を説明するための模式図であり、
前記図６に示す実施例３の構成である２個の光ビームシ
フタ３０を半セルずらして接続した構成である。３０ａ
及び３０ｂは、図６で示した光ビームシフタと同一構成
の光ビームシフタである。ここで、光ビームシフタ３０
ａの各セルの状態は、光ビームシフタ３０と同じとす
る。
光ビームシフタの構成を説明するための模式図であり、
前記図６に示す実施例３の構成である２個の光ビームシ
フタ３０を半セルずらして接続した構成である。３０ａ
及び３０ｂは、図６で示した光ビームシフタと同一構成
の光ビームシフタである。ここで、光ビームシフタ３０
ａの各セルの状態は、光ビームシフタ３０と同じとす
る。
【００２８】また、光ビームシフタ３０ｂのセルＣｂ２
１及びＣｂ２２に電圧を印加し、セルＣｂ２３には、電
圧を印加しない状態を考える。光ビームシフタ３０ａの
セルＣａ２１に入射した常光線である入力光ビーム３３
は図６で説明したように、そのまま直進し、光ビームシ
フタ３０ｂのセルＣｂ２１に入射する。３０ｂのセルＣ
ｂ２１は電圧が印加されているので、同様にしてそのま
ま直進して出射する。これに対して光ビームシフタ３０
ａに入射した常光線である入力光ビーム３４はセルＣａ
２２を屈折し、半セル下方にシフトして３０ａを出射す
る。
１及びＣｂ２２に電圧を印加し、セルＣｂ２３には、電
圧を印加しない状態を考える。光ビームシフタ３０ａの
セルＣａ２１に入射した常光線である入力光ビーム３３
は図６で説明したように、そのまま直進し、光ビームシ
フタ３０ｂのセルＣｂ２１に入射する。３０ｂのセルＣ
ｂ２１は電圧が印加されているので、同様にしてそのま
ま直進して出射する。これに対して光ビームシフタ３０
ａに入射した常光線である入力光ビーム３４はセルＣａ
２２を屈折し、半セル下方にシフトして３０ａを出射す
る。
【００２９】この出射した光ビームは、光ビームシフタ
３０ｂのセルＣｂ２３に入射する。３０ｂは３０ａに対
して上方向に半セルずれているので、セルＣｂ２３の上
部に入射する。セルＣｂ２３には電圧が印加されていな
いので、３０ｂの透明基板１-１の屈折率とセルＣｂ２
３の液晶層の屈折率が異なるので、セルＣｂ２３に入射
した光ビームは下方へ半セルシフトして透明基板１-２
を出射する。
３０ｂのセルＣｂ２３に入射する。３０ｂは３０ａに対
して上方向に半セルずれているので、セルＣｂ２３の上
部に入射する。セルＣｂ２３には電圧が印加されていな
いので、３０ｂの透明基板１-１の屈折率とセルＣｂ２
３の液晶層の屈折率が異なるので、セルＣｂ２３に入射
した光ビームは下方へ半セルシフトして透明基板１-２
を出射する。
【００３０】結局、入力光ビーム３４は、光ビームシフ
タ３０ａと３０ｂで半セルずつ下方へシフトするので、
３０ａのセルＣａ２３と同一位置から出力光ビームが出
射することになる。図７の構成からなる光ビームシフタ
をさらに多段に接続すれば、光集線スイッチあるいは光
空間スイッチを構成できる。
タ３０ａと３０ｂで半セルずつ下方へシフトするので、
３０ａのセルＣａ２３と同一位置から出力光ビームが出
射することになる。図７の構成からなる光ビームシフタ
をさらに多段に接続すれば、光集線スイッチあるいは光
空間スイッチを構成できる。
【００３１】尚、図６，７の説明では異常光線について
説明を省いたが、異常光線の場合にはセルの電圧印加の
有無にかかわらず、異常光線の偏光方向は液晶分子の長
軸方向と直角であるので、常に直進する。
説明を省いたが、異常光線の場合にはセルの電圧印加の
有無にかかわらず、異常光線の偏光方向は液晶分子の長
軸方向と直角であるので、常に直進する。
【００３２】また、図３，６，７に示す実施例では、光
ビームのシフト方向が下方向のみ説明したが、光ビーム
シフタ２０を１８０度回転させれば上方向にシフトす
る。また９０度もしくは２７０度回転させれば、走査線
方向にシフトすることは明らかである。
ビームのシフト方向が下方向のみ説明したが、光ビーム
シフタ２０を１８０度回転させれば上方向にシフトす
る。また９０度もしくは２７０度回転させれば、走査線
方向にシフトすることは明らかである。
【００３３】さらに、図３，７の光ビームシフタを多段
に接続することにより、光集線スイッチやＮ×Ｎ光空間
スイッチができることは容易に類推できる。
に接続することにより、光集線スイッチやＮ×Ｎ光空間
スイッチができることは容易に類推できる。
【００３４】以上の説明からわかるように、本実施例に
よれば、２枚のくさび形の透明基板１-１，１-２を互い
に逆向きに配置し、２枚の透明基板間に液晶層９を挟む
光ビームシフタを構成し、さらに、マトリクス形偏向制
御素子１０の後面に前述の光ビームシフタ２０を接続し
た構成により、人工複屈折板からなる光ビームシフタを
作成することができる。
よれば、２枚のくさび形の透明基板１-１，１-２を互い
に逆向きに配置し、２枚の透明基板間に液晶層９を挟む
光ビームシフタを構成し、さらに、マトリクス形偏向制
御素子１０の後面に前述の光ビームシフタ２０を接続し
た構成により、人工複屈折板からなる光ビームシフタを
作成することができる。
【００３５】また、２枚のくさび形の透明基板１-１，
１-２を互いに逆向きに配置し、透明基板間にマトリク
ス駆動が可能な液晶層を挟み、これを半セルずらして多
段接続した構成として、液晶の複屈折性とくさび形透明
基板１-１，１-２の斜面角度を利用して光ビームの方向
をシストする構成とすることにより、人工複屈折板から
なる光ビームシフタを作成することができる。
１-２を互いに逆向きに配置し、透明基板間にマトリク
ス駆動が可能な液晶層を挟み、これを半セルずらして多
段接続した構成として、液晶の複屈折性とくさび形透明
基板１-１，１-２の斜面角度を利用して光ビームの方向
をシストする構成とすることにより、人工複屈折板から
なる光ビームシフタを作成することができる。
【００３６】この光ビームシフタを用いて光空間スイッ
チを構成することにより、光空間スイッチの光の損失を
低減することもできる。
チを構成することにより、光空間スイッチの光の損失を
低減することもできる。
【００３７】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の光ビー
ムシフタによれば、２枚のくさび形の透明基板を互いに
逆向きに配置し、２枚の透明基板間に液晶層を挟む光ビ
ームシフタを構成し、さらに、マトリクス形偏向制御素
子の後面に前述の光ビームシフタを接続する構成とする
ことにより、人工複屈折板からなる光ビームシフタを作
成することができる。
ムシフタによれば、２枚のくさび形の透明基板を互いに
逆向きに配置し、２枚の透明基板間に液晶層を挟む光ビ
ームシフタを構成し、さらに、マトリクス形偏向制御素
子の後面に前述の光ビームシフタを接続する構成とする
ことにより、人工複屈折板からなる光ビームシフタを作
成することができる。
【００３９】また、２枚のくさび形の透明基板を互いに
逆向きに配置し、透明基板間にマトリクス駆動が可能な
液晶層を挟み、これを半セルずらして多段接続した構成
として、液晶の複屈折性とくさび形透明基板の斜面角度
を利用して光ビームの方向をシストする構成にすること
により、人工複屈折板からなる光ビームシフタを作成す
ることができる。
逆向きに配置し、透明基板間にマトリクス駆動が可能な
液晶層を挟み、これを半セルずらして多段接続した構成
として、液晶の複屈折性とくさび形透明基板の斜面角度
を利用して光ビームの方向をシストする構成にすること
により、人工複屈折板からなる光ビームシフタを作成す
ることができる。
【００４０】前記人工複屈折板からなる光ビームシフタ
により、従来技術のように天然の方解石を用いた複屈折
板を使用していないので、低価格な光ビームシフタを実
現できる。
により、従来技術のように天然の方解石を用いた複屈折
板を使用していないので、低価格な光ビームシフタを実
現できる。
【図１】 図１は、本発明の実施例１の光ビームシフタ
の構成を説明するための模式図、
の構成を説明するための模式図、
【図２】 本実施例１のネマチック液晶を説明するため
の説明図、
の説明図、
【図３】 本発明の実施例２の光ビームシフタの構成を
説明するための模式図、
説明するための模式図、
【図４】 本実施例２のマトリクス形液晶の構成を説明
するための模式図、
するための模式図、
【図５】 本実施例２のＴＮ液晶を説明するための説明
図、
図、
【図６】 本発明の実施例３の光ビームシフタの構成を
説明するための模式図、
説明するための模式図、
【図７】 本発明の実施例４の光ビームシフタの構成を
説明するための模式図。
説明するための模式図。
１-１，１-２…透明基板、２，３…透明ガラス基板、
４，５…透明電極、６…液晶分子、７，８，１１，１
２，１３，１４，３１，３２，３３，３４…入力光ビー
ム、９…液晶層、１０…偏光制御素子、２０，３０，３
０ａ，３０ｂ…光ビームシフタ。
４，５…透明電極、６…液晶分子、７，８，１１，１
２，１３，１４，３１，３２，３３，３４…入力光ビー
ム、９…液晶層、１０…偏光制御素子、２０，３０，３
０ａ，３０ｂ…光ビームシフタ。
Claims (3)
- 【請求項１】 ２枚のくさび形の透明基板を互いに逆向
きに配置し、該透明基板間に液晶層を挟んだことを特徴
とする光ビームシフタ。 - 【請求項２】 マトリクス形偏向制御素子の後面に請求
項１に記載の光ビームシフタを接続したことを特徴とす
る光ビームシフタ。 - 【請求項３】 ２枚のくさび形の透明基板を互いに逆向
きに配置し、該透明基板間にマトリクス駆動が可能で、
入射光ビームを半セルシフトする液晶層を挟んだ光ビー
ムシフタを半セルずらして多段接続したことを特徴とす
る光ビームシフタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17213192A JPH0618940A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 光ビームシフタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17213192A JPH0618940A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 光ビームシフタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618940A true JPH0618940A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=15936144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17213192A Pending JPH0618940A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 光ビームシフタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618940A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003228039A (ja) * | 2002-02-05 | 2003-08-15 | Ricoh Co Ltd | 光偏向装置および画像表示装置 |
| EP1401769A2 (en) * | 2001-05-11 | 2004-03-31 | Cambridge Research & Instrumentation, Inc. | Liquid crystal assembly and method of making |
| KR100448473B1 (ko) * | 2001-03-22 | 2004-09-13 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 광결정을 구비한 광 빔 편향 장치, 이를 사용한 광스위치, 및 광 빔 편향 방법 |
| US6919982B2 (en) | 2002-04-17 | 2005-07-19 | Ricoh Company, Ltd. | Optical path deflecting element, optical path deflecting apparatus, image displaying apparatus, optical element and manufacturing method thereof |
| US7038835B2 (en) | 2002-05-28 | 2006-05-02 | Ricoh Company, Ltd. | Optical deflection device and optical deflection method that control occurrence of alignment defect |
| US7489383B2 (en) | 2005-04-22 | 2009-02-10 | Ricoh Company, Ltd. | Optical axis deflecting method, optical axis deflecting element, optical path deflecting unit, method of driving optical axis deflecting element, and image display apparatus |
| US8158020B2 (en) | 2006-03-01 | 2012-04-17 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid crystal element, optical path deflecting element, and image displaying apparatus |
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| WO2019182158A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光ビームスイッチング素子、その組立体、及びその制御方法 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17213192A patent/JPH0618940A/ja active Pending
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| JPWO2019182158A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2021-01-07 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光ビームスイッチング素子、その組立体、及びその制御方法 |
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