JPH06301077A - 非線形光学表示素子 - Google Patents
非線形光学表示素子Info
- Publication number
- JPH06301077A JPH06301077A JP8972593A JP8972593A JPH06301077A JP H06301077 A JPH06301077 A JP H06301077A JP 8972593 A JP8972593 A JP 8972593A JP 8972593 A JP8972593 A JP 8972593A JP H06301077 A JPH06301077 A JP H06301077A
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- Japan
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- substrates
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- harmonic
- nonlinear optical
- linear optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 第２次高調波の散乱がなく、高精密表示が可
能な非線形光学表示素子 【構成】 少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板
間に、レーザ光入射により第２次高調波を発生する非線
形光学材料粉末を充填してなり、前記基板間の非線形光
学材料粉末充填空間が、隔壁により基板に連通する小室
に分割され、多数の独立した表示領域が形成されたこと
を特徴とするものであって、非線形光学材料粉末が隔壁
により形成された小室からなる微小空間に閉じ込められ
ているため、散乱光は指向性を持つとともに、各ドット
ごとの精細な表示が可能となる。また、少なくとも基板
の一方に、各小室に対応する位置に集光レンズを備える
ことにより、表示領域に入射レーザ光を集中できるの
で、隔壁による入射ロスを低減できる。
能な非線形光学表示素子 【構成】 少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板
間に、レーザ光入射により第２次高調波を発生する非線
形光学材料粉末を充填してなり、前記基板間の非線形光
学材料粉末充填空間が、隔壁により基板に連通する小室
に分割され、多数の独立した表示領域が形成されたこと
を特徴とするものであって、非線形光学材料粉末が隔壁
により形成された小室からなる微小空間に閉じ込められ
ているため、散乱光は指向性を持つとともに、各ドット
ごとの精細な表示が可能となる。また、少なくとも基板
の一方に、各小室に対応する位置に集光レンズを備える
ことにより、表示領域に入射レーザ光を集中できるの
で、隔壁による入射ロスを低減できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ入射光に対して第
２次高調波を発生する非線形光学表示素子に関する。
２次高調波を発生する非線形光学表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】非線形光学表示素子は、レーザ光のよう
な高エネルギ密度の電磁波の入射により、この電磁波の
半分の波長の電磁波（第２次高調波と呼ばれる。）を発
生する非線形光学材料を利用した発光型ディスプレイで
ある。
な高エネルギ密度の電磁波の入射により、この電磁波の
半分の波長の電磁波（第２次高調波と呼ばれる。）を発
生する非線形光学材料を利用した発光型ディスプレイで
ある。
【０００３】しかし非線形光学材料より発生する第２次
高調波を利用するには、従来は入射する電磁波と発生す
る第２次高調波との位相整合が不可欠とされているた
め、非線形光学材料としては製造困難な単結晶の形で供
給しなければならず、しかもこうして得られた単結晶に
対し微細な入射角調整、温度制御等の作業も必要であっ
た。
高調波を利用するには、従来は入射する電磁波と発生す
る第２次高調波との位相整合が不可欠とされているた
め、非線形光学材料としては製造困難な単結晶の形で供
給しなければならず、しかもこうして得られた単結晶に
対し微細な入射角調整、温度制御等の作業も必要であっ
た。
【０００４】そこで提案されたのが特開昭６３−１０８
３７６号公報の第２次高調波ディスプレイの発明であっ
て、これは少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板
間に、レーザ入射光により第２次高調波を発生する非線
形光学材料粉末を充填してなる第２次高調波ディスプレ
イである。
３７６号公報の第２次高調波ディスプレイの発明であっ
て、これは少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板
間に、レーザ入射光により第２次高調波を発生する非線
形光学材料粉末を充填してなる第２次高調波ディスプレ
イである。
【０００５】この第２次高調波ディスプレイでは、非線
形光学材料が粉末の状態で使用されるので、単結晶のよ
うな位相整合も必要とせず、また製造容易で、しかも入
射角調整や温度制御等の作業を省略できる利点がある。
形光学材料が粉末の状態で使用されるので、単結晶のよ
うな位相整合も必要とせず、また製造容易で、しかも入
射角調整や温度制御等の作業を省略できる利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記発明の第２次高調
波ディスプレイは、非線形光学材料粉末の平均粒径ｒ、
基板間の間隔または粉末層の厚さＬ、レーザ光の光径Ｄ
が、ｒ≪Ｌ≪Ｄの条件となるように、２枚の基板間に非
線形光学粉末が充填され構成されている。従って、この
ようなディスプレイにレーザ光を入射すれば、入射部分
にＳＨＧ（第２次高調波）が発生するが、このＳＨＧは
粉末自体によって散乱される。そのため、微細な文字や
図形を表示することは困難であった。
波ディスプレイは、非線形光学材料粉末の平均粒径ｒ、
基板間の間隔または粉末層の厚さＬ、レーザ光の光径Ｄ
が、ｒ≪Ｌ≪Ｄの条件となるように、２枚の基板間に非
線形光学粉末が充填され構成されている。従って、この
ようなディスプレイにレーザ光を入射すれば、入射部分
にＳＨＧ（第２次高調波）が発生するが、このＳＨＧは
粉末自体によって散乱される。そのため、微細な文字や
図形を表示することは困難であった。
【０００７】本発明は少なくとも一方が透明な２枚の対
向する基板間に、レーザ入射光により第２次高調波を発
生する非線形光学材料粉末を充填してなる第２次高調波
ディスプレイが、第２次高調波が散乱して微細な文字や
図形を表示することは困難であるという前記のごとき問
題点を解決するためになされたものであって、第２次高
調波の散乱がなく、高精密な表示が可能な非線形光学表
示素子を提供することを目的とする。
向する基板間に、レーザ入射光により第２次高調波を発
生する非線形光学材料粉末を充填してなる第２次高調波
ディスプレイが、第２次高調波が散乱して微細な文字や
図形を表示することは困難であるという前記のごとき問
題点を解決するためになされたものであって、第２次高
調波の散乱がなく、高精密な表示が可能な非線形光学表
示素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者は第２次高調波の
散乱を防止するため、鋭意研究を重ねた。その結果、基
板間の空間を隔壁により小区画に分割し、散乱光をその
小区画内で反射させると、第２次高調波の散乱を防止す
ることが可能であることを見出して、本発明を完成する
に到った。
散乱を防止するため、鋭意研究を重ねた。その結果、基
板間の空間を隔壁により小区画に分割し、散乱光をその
小区画内で反射させると、第２次高調波の散乱を防止す
ることが可能であることを見出して、本発明を完成する
に到った。
【０００９】本発明の請求項１の非線形光学表示素子
は、少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板間に、
レーザ光入射により第２次高調波を発生する非線形光学
材料粉末を充填してなり、前記基板間の非線形光学材料
粉末充填空間が、隔壁により基板に連通する小室に分割
され、多数の独立した表示領域が形成されたことを要旨
とする。
は、少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板間に、
レーザ光入射により第２次高調波を発生する非線形光学
材料粉末を充填してなり、前記基板間の非線形光学材料
粉末充填空間が、隔壁により基板に連通する小室に分割
され、多数の独立した表示領域が形成されたことを要旨
とする。
【００１０】また、本発明の請求項２の非線形光学表示
素子は、少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板間
に、レーザ光入射により第２次高調波を発生する非線形
光学材料粉末を充填してなり、前記基板間の非線形光学
材料粉末充填空間が、隔壁により基板に連通する小室に
分割され、多数の独立した表示領域が形成され、少なく
とも前記基板の一方に、前記小室に対応する位置に集光
レンズを備えることを要旨とする。
素子は、少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板間
に、レーザ光入射により第２次高調波を発生する非線形
光学材料粉末を充填してなり、前記基板間の非線形光学
材料粉末充填空間が、隔壁により基板に連通する小室に
分割され、多数の独立した表示領域が形成され、少なく
とも前記基板の一方に、前記小室に対応する位置に集光
レンズを備えることを要旨とする。
【００１１】本発明の非線形光学表示素子は、図１に示
すように、少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板
１Ａ、１Ｂ間を、隔壁４により微小空間に仕切られて小
室が形成され、この各小室に非線形光学材料粉末３が充
填された構成である。２枚の基板１Ａおよび１Ｂの間に
は、スペーサ２Ａおよび２Ｂが介在しており、レーザ光
５が照射される。
すように、少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板
１Ａ、１Ｂ間を、隔壁４により微小空間に仕切られて小
室が形成され、この各小室に非線形光学材料粉末３が充
填された構成である。２枚の基板１Ａおよび１Ｂの間に
は、スペーサ２Ａおよび２Ｂが介在しており、レーザ光
５が照射される。
【００１２】微小部分に区画された小室を形成する隔壁
４は図２のような格子状のものや、図３に示すように六
角形状のものの他、微小空間を形成できるものであれば
任意の形状で良い。その材質は、発生する第２高調波を
反射し、加工性の良いものであればよく、アルミニウム
等の金属の他、樹脂にイオンプレーティングやスパッタ
リング等の手法で反射性の金属薄膜を形成したものでも
よい。
４は図２のような格子状のものや、図３に示すように六
角形状のものの他、微小空間を形成できるものであれば
任意の形状で良い。その材質は、発生する第２高調波を
反射し、加工性の良いものであればよく、アルミニウム
等の金属の他、樹脂にイオンプレーティングやスパッタ
リング等の手法で反射性の金属薄膜を形成したものでも
よい。
【００１３】少なくとも基板の一方に、各小室に対応す
る位置に集光レンズを備えるには、例えば、平板マイク
ロレンズを用いる。平板マイクロレンズは、平面ガラス
基板上にマスクを設け、フォトリソグラフ技術を利用し
て円形の開口を形成した後、イオン交換処理をしてガラ
ス基板中に屈折率分布を実現する方法である。
る位置に集光レンズを備えるには、例えば、平板マイク
ロレンズを用いる。平板マイクロレンズは、平面ガラス
基板上にマスクを設け、フォトリソグラフ技術を利用し
て円形の開口を形成した後、イオン交換処理をしてガラ
ス基板中に屈折率分布を実現する方法である。
【００１４】本発明で使用される非線形光学材料におい
てはＳＨＧ効率は非線形光学定数に比例するので、この
定数が大きい材料が好ましい。このような非線形材料の
具体例としては表１に示す化合物が挙げられる。粉末の
粒径は５０ｎｍ〜１０μｍであるが、散乱光を利用して
いるため、特に分級する必要はない。
てはＳＨＧ効率は非線形光学定数に比例するので、この
定数が大きい材料が好ましい。このような非線形材料の
具体例としては表１に示す化合物が挙げられる。粉末の
粒径は５０ｎｍ〜１０μｍであるが、散乱光を利用して
いるため、特に分級する必要はない。
【００１５】
【表１】
【００１６】一方、レーザ光としては可視光の波長の２
倍領域に発振波長を有することが必要であるから、表２
に示すようなレーザが使用される。ＳＨＧ発生効率は入
射するレーザの強度に比例するので、本発明ではＮ
ｄ+ ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ+ ：ガラスレーザ等の高出力
レーザが好適である。なお、レーザ光の走査はガルバノ
ミラーによる高速掃引で行い、ビーム径はドットサイズ
と同じ位の大きさが適当である。
倍領域に発振波長を有することが必要であるから、表２
に示すようなレーザが使用される。ＳＨＧ発生効率は入
射するレーザの強度に比例するので、本発明ではＮ
ｄ+ ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ+ ：ガラスレーザ等の高出力
レーザが好適である。なお、レーザ光の走査はガルバノ
ミラーによる高速掃引で行い、ビーム径はドットサイズ
と同じ位の大きさが適当である。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【作用】従来の非線形光学表示素子では基板の間が隔壁
によって微小部分に区画されていないので、散乱光が指
向性を持たず、文字や図形などを表示すると、不鮮明な
表示となってしまう（図８参照）。これに対して本発明
の非線形光学表示素子は、非線形光学材料粉末が隔壁に
より形成された小室からなる微小空間に閉じ込められて
いるため、散乱光は指向性を持つとともに、各ドットご
との精細な表示が可能となる（図７参照）。
によって微小部分に区画されていないので、散乱光が指
向性を持たず、文字や図形などを表示すると、不鮮明な
表示となってしまう（図８参照）。これに対して本発明
の非線形光学表示素子は、非線形光学材料粉末が隔壁に
より形成された小室からなる微小空間に閉じ込められて
いるため、散乱光は指向性を持つとともに、各ドットご
との精細な表示が可能となる（図７参照）。
【００１９】少なくとも基板の一方に、各小室に対応す
る位置に集光レンズを備えることにより、図４（ａ）ま
たは図４（ｂ）に示すように、表示領域に入射レーザ光
を集中できるので、隔壁による入射ロスを低減できる。
また、集光レンズは凸レンズに限らず、透過光側に凹レ
ンズを設けることによって、隔壁による透過光の分断を
避けることができる。
る位置に集光レンズを備えることにより、図４（ａ）ま
たは図４（ｂ）に示すように、表示領域に入射レーザ光
を集中できるので、隔壁による入射ロスを低減できる。
また、集光レンズは凸レンズに限らず、透過光側に凹レ
ンズを設けることによって、隔壁による透過光の分断を
避けることができる。
【００２０】
【実施例】本発明の好適な実施例を以下図面に従って説
明する。図５は本発明の一実施例の断面図である。透明
な基板１Ａおよび１Ｂは周縁部にスペーサ２Ａおよび２
Ｂを介在させて相対向して配置されており、この基板１
Ａおよび１Ｂの間の空間は、多数の隔壁４により微小空
間に区画され小室が形成されている。この隔壁４により
区画された各小室には、非線形光学材料粉末３が充填さ
れている。
明する。図５は本発明の一実施例の断面図である。透明
な基板１Ａおよび１Ｂは周縁部にスペーサ２Ａおよび２
Ｂを介在させて相対向して配置されており、この基板１
Ａおよび１Ｂの間の空間は、多数の隔壁４により微小空
間に区画され小室が形成されている。この隔壁４により
区画された各小室には、非線形光学材料粉末３が充填さ
れている。
【００２１】なお、図６は従来の非線形光学表示素子の
断面図であって、透明な基板１Ａおよび１Ｂは周縁部に
スペーサ２Ａおよび２Ｂを介在させて相対向して配置さ
れており、この基板１Ａおよび１Ｂの間の空間は、微小
空間に区画されておらず、非線形光学材料粉末３が充填
されている。
断面図であって、透明な基板１Ａおよび１Ｂは周縁部に
スペーサ２Ａおよび２Ｂを介在させて相対向して配置さ
れており、この基板１Ａおよび１Ｂの間の空間は、微小
空間に区画されておらず、非線形光学材料粉末３が充填
されている。
【００２２】次に、この本発明の実施例の非線形光学表
示素子と従来の非線形光学表示素子に対してレーザ光源
５からレーザ光を照射して第２次高調波を発生させて文
字を表示した。従来の非線形光学表示素子では基板の間
が隔壁によって微小部分に区画されていないので、散乱
光が指向性を持たず、図８に示すように、表示された文
字は不鮮明な表示となってしまった。これに対して本発
明の非線形光学表示素子は、非線形光学材料粉末が隔壁
４により形成された小室からなる微小空間に閉じ込めら
れているため、散乱光は指向性を持つとともに、図７に
示すように各ドットごとの精細な表示となっており、本
発明の効果が確認された。
示素子と従来の非線形光学表示素子に対してレーザ光源
５からレーザ光を照射して第２次高調波を発生させて文
字を表示した。従来の非線形光学表示素子では基板の間
が隔壁によって微小部分に区画されていないので、散乱
光が指向性を持たず、図８に示すように、表示された文
字は不鮮明な表示となってしまった。これに対して本発
明の非線形光学表示素子は、非線形光学材料粉末が隔壁
４により形成された小室からなる微小空間に閉じ込めら
れているため、散乱光は指向性を持つとともに、図７に
示すように各ドットごとの精細な表示となっており、本
発明の効果が確認された。
【００２３】なお、図９はヘッドアップディスプレイへ
の応用例であり、指向性のある表示を視認するために、
隔壁４が図示されるように、傾斜している点に特徴があ
る。図１０は図９に反射鏡６を加えたものである。自動
車や飛行機等のヘッドアップディスプレイのような透明
性を必要とする場合は図９が適しているが、透明性を必
要としない場合は図１０の方が発光強度が増加するので
視認性が向上する。
の応用例であり、指向性のある表示を視認するために、
隔壁４が図示されるように、傾斜している点に特徴があ
る。図１０は図９に反射鏡６を加えたものである。自動
車や飛行機等のヘッドアップディスプレイのような透明
性を必要とする場合は図９が適しているが、透明性を必
要としない場合は図１０の方が発光強度が増加するので
視認性が向上する。
【００２４】
【発明の効果】本発明の非線形光学表示素子は少なくと
も一方が透明な２枚の対向する基板間に、レーザ光入射
により第２次高調波を発生する非線形光学材料粉末を充
填してなり、前記基板間の非線形光学材料粉末充填空間
が、隔壁により基板に連通する小室に分割され、多数の
独立した表示領域が形成されたことを特徴とするもので
あって、非線形光学材料粉末が隔壁により形成された小
室からなる微小空間に閉じ込められているため、散乱光
は指向性を持つとともに、各ドットごとの精細な表示が
可能となる。また、少なくとも基板の一方に、各小室に
対応する位置に集光レンズを備えることにより、表示領
域に入射レーザ光を集中できるので、隔壁による入射ロ
スを低減できる。
も一方が透明な２枚の対向する基板間に、レーザ光入射
により第２次高調波を発生する非線形光学材料粉末を充
填してなり、前記基板間の非線形光学材料粉末充填空間
が、隔壁により基板に連通する小室に分割され、多数の
独立した表示領域が形成されたことを特徴とするもので
あって、非線形光学材料粉末が隔壁により形成された小
室からなる微小空間に閉じ込められているため、散乱光
は指向性を持つとともに、各ドットごとの精細な表示が
可能となる。また、少なくとも基板の一方に、各小室に
対応する位置に集光レンズを備えることにより、表示領
域に入射レーザ光を集中できるので、隔壁による入射ロ
スを低減できる。
【図１】本発明の非線形光学表示素子の構成を説明する
断面図である。
断面図である。
【図２】隔壁の構造の一例を示す斜視図である。
【図３】隔壁の構造の一例を示す斜視図である。
【図４】集光レンズを設けた表示素子の構造と作動を説
明する断面図である。
明する断面図である。
【図５】本発明の一実施例の断面図である。
【図６】従来の非線形光学表示素子の断面図である。
【図７】本発明の非線形光学表示素子により表示された
文字を表す図面である。
文字を表す図面である。
【図８】従来の非線形光学表示素子により表示された文
字を表す図面である。
字を表す図面である。
【図９】ヘッドアップディスプレイに応用した本発明の
一実施例の断面図である。
一実施例の断面図である。
【図１０】ヘッドアップディスプレイに応用した本発明
の他の実施例の断面図である。
の他の実施例の断面図である。
１Ａ、１Ｂ 透明基板 ２Ａ、２Ｂ スペ
ーサ ３ 非線形光学材料粉末 ４ 隔壁 ５ レーザ光 ６ ミラー
ーサ ３ 非線形光学材料粉末 ４ 隔壁 ５ レーザ光 ６ ミラー
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも一方が透明な２枚の対向する
基板間に、レーザ光入射により第２次高調波を発生する
非線形光学材料粉末を充填してなり、前記基板間の非線
形光学材料粉末充填空間が、隔壁により基板に連通する
小室に分割され、多数の独立した表示領域が形成された
ことを特徴とする非線形光学表示素子。 - 【請求項２】 少なくとも一方が透明な２枚の対向する
基板間に、レーザ光入射により第２次高調波を発生する
非線形光学材料粉末を充填してなり、前記基板間の非線
形光学材料粉末充填空間が、隔壁により基板に連通する
小室に分割され、多数の独立した表示領域が形成され、
少なくとも前記基板の一方に、前記小室に対応する位置
に集光レンズを備えることを特徴とする非線形光学表示
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8972593A JPH06301077A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 非線形光学表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8972593A JPH06301077A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 非線形光学表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06301077A true JPH06301077A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13978747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8972593A Pending JPH06301077A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 非線形光学表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06301077A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0778489A1 (de) * | 1995-12-09 | 1997-06-11 | Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe Edelsteine/Edelmetalle GmbH | Bildschirm, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Bildern auf einem Bildschirm |
| KR100926169B1 (ko) * | 2007-10-24 | 2009-11-10 | 연세대학교 산학협력단 | 집광장치 및 그를 포함하는 정보 저장장치 |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP8972593A patent/JPH06301077A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0778489A1 (de) * | 1995-12-09 | 1997-06-11 | Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe Edelsteine/Edelmetalle GmbH | Bildschirm, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Bildern auf einem Bildschirm |
| KR100926169B1 (ko) * | 2007-10-24 | 2009-11-10 | 연세대학교 산학협력단 | 집광장치 및 그를 포함하는 정보 저장장치 |
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