JPS59135432A - 光学素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な光学素子等、特には光変調ないしは表示
に利用する光学素子及びこれを利用した光学装置並びに
それらの作動方法に関する。

現在、各種の事務用機器や計測用機器に於ける端末表示
器、或は、テレビやビデオカメラ用モニターに於ける表
示器として、陰極線管（所謂、ＣＲＴ）が広く利用され
ている。しかし、このＣＲＴに就いては、画質、解像度
、表示容量の面で銀塩若しくは電子写真法を用いたハー
ドコピー程度のレベルに達していないと言う不満が残さ
れている。

又、ＣＲＴに代るものとして液晶をドツトマトリックス
表示する所謂、液晶パネルの実用化の試みも為されてい
るが、この液晶パネルに就いても、駆動性、表示性、信
頼性、生産性、耐久性の面で末だ満足できるものは得ら
れていない。また、光路変調素子としては液晶ライトバ
ルブを利用した光シヤツターが注目を集めている。

しかし、以上のような装置においては複雑で高価な光学
系が必要とすることが難点とされていｊムそこで、本発
明の目的は前記従来技術上の難点を解消して複雑で高価
な光学系を用いずに簡便な光変調装置や表示装置を実現
しつる光学素子及びこれを利用した光学装置及びこれら
の作動方法を提供することにある。

さらに本発明の他の目的は複雑で高価なｉ占←゛＝≠な
光学系を不要とすることにより、駆動性、信頼性、生産
性、耐久性等に優れた光学素子及びこれを利用した光学
装置及びこれらの作動方法を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は高解像で良質の画像をうろこ
とのできる光学素子及びこれを利用した光学装置及びこ
れらの作動方法を提供することにある。

以下、本発明に係る実施例を図面に従って詳細に説明す
る。

第１乃至第り図は本発明に係る光学素子の基本原理を示
すだめの基本構成図である。

第７図は本発明に係る光学素子の部分略画縦断面図で、
第２図（ａ）は第１図に示されたような断面を有する光
学素子をＡ’−Ａ″線で切断した時の部分略画横断面図
である。第１図及び第２図（ａ’）に於て、／はクラッ
ド層２．３の屈折率よりも比較的高い屈折率を有する部
材がらなり、先導波路を形成する層で、光ファイバーの
コアと同様な働きをするからコア層と称する。光ファイ
バーのコア材料としては、一般に、透明性の良好なガラ
スやプラスチック等が用いられるが、本発明に係る光学
素子を構成するコア層／はこれら固体に限定されるもの
でなく、むしろ本発明の上記目的達成のためにはコア層
／は液体や流動体から構成される方が好ましい場合もあ
ることは後述の通りである。また、コア層／の厚さとし
ては／μｍ〜／簡の範囲内が望まし職λ、３は光ファイ
バーのクラッドに対応するクラッド層で、コア層／を上
下から覆っている。

尚、このクラッド層ユ、３はコア層／との境界面での光
の全反射を利用して光をコア層／内で伝播させろため眞
コア層／の屈折率よりも比較的低い屈折率を有する固体
、液体、気体の内のし・ずれかの透明部材、たとえば、
低屈折率のガラスや低屈折率のプラスチックが用℃・ら
れる夾（但し、クラッド層Ωは不透明であってもよい。

）。次にコア層／を部分的に加熱する（但し、コア層／
が液体の場合、コア層に沸騰が生じない程度にコア層／
を加熱する。）ための発熱要素ダが両クラッド層λ。

３の内、少なくともいずれか一方に配設されるが、本実
施例の場合、クラッド層スの外側に接触して配設されて
いる。

また、この発熱要素はクラッド層の外側に近接して配設
されてもよい。また、発熱要素はクラッド層の外側全面
にある（・は点状や島状や点線状や点打列状のように区
分されて配設される。

本実施例の場合は第１図及び第２図（ａ）に示されてい
るように、発熱要素ダとして、たとえば一端がアース側
に接続され他端が夫々の不図示の電極に接続された発熱
抵抗体ケａ、／ｊｌｂ・・・・が区分的に点線状にクラ
ッド層λ上に付設されている。Ｓ（左ａ、左ｂ・・）は
スイッチで、夫々の一端は共通に電源電圧がかけられて
おり、夫々の他ｉ２ｉ＋ｒ：は上記発熱抵抗体グａ、ｌ
ｌｂ・・に接続さ４１ている夫々不図示の電極に接続さ
れている。乙はコア層／内に形成された加熱領域で、た
とえば、スイッチ左すをオンすることにより発熱抵抗体
＋ｂが通電加熱し、この熱がクラッド層βを介してコア
層／に伝達されることによりコア層／内に形成された比
較的温度の高い屈折率の変化した領域を示して℃・る。

７はコア層／に入射しコア層／内を伝播する可視１偵域
の光、ｇはコア層／からクラッド層３を介して射出する
射出光、／２は観察者である。

次に、第１図及び第２図（ａ）に従って、本発明に係る
光学素子の基本的な光変調原理や表示原理である作動原
理について説明ずろ。コア層／が加熱されてなくその屈
折率が一様な時、比較的に屈折率の低し・クラッド層ユ
、３によって覆われた比較的に屈折率の旨い加熱されて
（・ないコア＠／に光７を入射すると、コア層／とクラ
ッド層スまたは３との境界面で光７は全反射するため、
）１６７はこれらの境界面で何回も全反射されてコア層
／内を伝播して他端へ進むことは光ファイバー（先導波
管とも称す。）や薄膜先導波路の原理から公知のことで
ある。この時、り之ツド層３を介して隔てられて℃・る
観察者／２に、光７の漏れがあれば微量の光は射出光と
として到達するであろうが、実際には光７はほとんど到
達しない。

今、点線状に配設された発熱抵抗体＜ｚａ、’ｘｂ・・
・・のうち発熱抵抗体１１ｂを通電加熱するためスイッ
チ５ｂを第１図の如くオンする。この通電加熱により発
熱抵抗体ｇｂ近傍のクラッド層ノの部分及びコア層／の
部分は熱伝導加熱されてコア層／内に加熱領域乙が形成
される。そして、コア層／として温度変化に対する屈折
率変化が負になる部（シ、即ち、温度の上昇によって屈
折率が低下するものを選択すれば、加熱された（但し、
コア層／が液体の場合、コア層／は沸騰しない程度に加
熱される。）コア層／内の加熱領味乙で熱的クラディエ
ンド・インデックス領域が形成される。この結果光７の
内この加熱領域乙に到達した光の進路は乱され、従って
全反射の条件は打破られるから、もはや加熱領域乙に達
したこの光の少なくとも一部は、コア層／内を伝播する
ことなく、クラッド層３を通過して射出光ｇとして光学
素子の外部へ出る。この時、観察者７．２は射出光ｇが
あたかも発熱抵抗体ｌｌｂから射出しているかのよつに
視覚する。なお、観察者／２の代りに光センサーを配置
すれば光センサーがこの射出光ｇを検知する。

この場合、発熱抵抗体ｌｌａ、４ｂ・・・　が微小な点
状であれば、この発熱抵抗体＆ａ、ｌｌｂ・　・・が通
電加熱されることにより形成される加熱領域乙も微小と
なる。この微小な加熱領域乙により光りの進路が乱され
て光７の一部が射出光ｇとして光学素子から射出してく
るので、観察者／２は発熱抵抗体、４／、ａ　、　／！
、ｂ　　・　・が魚介）覧しているかのように視覚する
。これとは逆に、発熱抵抗体４ａ、１Ｉ−ｂ・・　があ
る大きさをもった任意の形状をしたものであれば、その
ような形状が表示されたものとして観察者／２は認識す
る。

また、上記微小な点状の発熱抵抗体を点打列状に区分さ
れて配設されていれば、これらの発熱抵抗体のうち一部
が通電加熱されることにより、通電加熱された発熱抵抗
体の加熱により形成された加熱領域の点集合が織りなす
形状によって観察者に色々な文字や画像を認識させるこ
とができる。

本実施例においては、コア層／の温度変化に対する屈折
率変化がクラッド層のそれよりはるかに大きい場合（例
えば、一般にコア層が液体で、クラッド層が固体の場合
）を例にとったのて、クラッド層スが加熱されることに
より形成される加熱領域については影響が小さいので言
及しなかった。

更に、温度変化に対する屈折率変化の大きいもの程、わ
ずかな温度変化で大きな屈折率変化を有する加熱領域が
形成され、とのパワーをもったコア層内の微小な加熱領
域で光の進路は大きく乱されるので、上記表示効果を得
るためには一層有利であることは言うまでもない。なお
、コア層に形成された加熱領域の温度変化を八Ｔとし、
その時の屈折率変化をΔＮとすると、温度変化に対する
屈折率変化の割合、即ち１△Ｎ／△Ｔ１０太きいものは
一般に液体、固体、気体の順序である。従って透光性の
液体はコア層／の材料として好適である。

また、上記コア層の材料としての透光性液体の基本組成
分としては、水或いは各種有機溶剤が単独又は混合して
用いられる。これに用いる各種有機溶剤としては具体的
にメチルアルコール、エチルアルコール、’ｎ−７’コ
ピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチル
アルコール、　５ｅｃ−ブチルアルコール、　ｔｅｒｔ
−ブチルアルコール。

イソフチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキンル
アルコ−４し、ヘフチルアルコール、オクチルアルコー
ル、ノニルアルコール、テシルアルコール等のアルキル
アルコール；例えハ、ヘキサン。

オクタン、シクロペンタン、ベンゼン、トルエン。

キジロール等の炭化水素系溶・剤；例えば、四塩化炭素
、［・リクロロエチレン、テトラクロロエチレン、テト
ーｆｙクロロエタン、ジクロロベンゼン等ノハロゲン化
炭化水素系溶剤；例えば、エチルエーテル、ブチルエー
テル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル等ノエーテル系溶剤；例
えば、アセトン。

メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルア
ミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤；ギ酸
エチル、メチルアセテート、プロピルアセテート、フェ
ニルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテ
ルアセテート等のニス゛チル系溶剤：例えば、ジアセト
ンアルコール等のアルコール系溶剤；例えば、ジメヂル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；　
トリエタノールアミン、ジェタノールアミン等のアミン
類；例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
クリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレン
クリコール、フロピレンゲリコール。

フチレンクリコール、ヘキシレンクリコール、アルキレ
ングリコール類；例えば、グリセリン等の多価アルコー
ル；石面炭化水素溶剤等が挙げられる。

また、コア層／を構成する透光性の液体の屈折率はクラ
ッド層λ、３の屈折率よりも高いことが必要不可欠の条
件であり、クラッド層ａ、３の屈折率は通常／Ｓ未満で
あるので、上記の液体等の中から屈折率の条件を満足さ
せる具体的な液体の７例を以、下に掲げる。

以上は一例であって、本発明に係るコア層を組成する液
体は以上の液体に限定するものでないことは当然′であ
る。

第３図は第１図に示した光学素子のクラッド層３の上部
に隣接して光拡散＠９を設けた他の光学素子の一実施例
の略画断面を示している。

第７図及び第２図（ａ）に於て、上記ぜるように観察者
／、２は加熱領域乙によって進路を乱された光７の少な
くとも一部の光、即ち、クラッド層３を通過して（る射
出光ｇを視覚することができるが、この射出光ｇは加熱
領域乙の形態によって幾分指向性があるので、この射出
光ｇを視覚することのてきる視野角が限定される。従−
って、第３図のようにクラッド層３上に光拡散＠９が設
けられていれば、クラッド層３を通過してきた光はこの
光拡散層９によって散乱されるので、この散乱光を視覚
することのできる視野角は非常に広くなるので観察者に
とっては好ましい。

なお、第１図に示した光学素子のｐ、’−Ａ“線に沿っ
たコア層／及びクラッド層ス、３の断面形状は第Ω図（
ａ）のように平板状で示したが、第Ω図（ｂ）に示した
ようにコア層／が円珍断面状のものもあり、この場合、
クラッド層Ω、３は一体となっており、管状のクラッド
層１′として示されている・へ（先導波管と称す。）。

」二記せるようにコア＠／とそれを覆うクラッド層ユ、
３の断面形状の一般的なものは第２図に示したような円
形状や平板状等カーあるが、本発明に於てはこれらに限
定されるものでし主ない。

第９図は発熱要素として赤外線吸収層を用℃・た本発明
に係る光学素子の基本構成を示す他の一実施例の部分略
画縦断面図である。

第９図に於て、／は固体、液体どちらでもよし・が、た
とえば、上記液体からなるコア層、ス、３はこのコア層
／を覆っているクラッド層、７　ｒｔｌこのコア層／に
入射してコア層／内を伝播する可視領域の光、ｇは光７
がクラッド層３を介して外ｉ１Ｊに射出した射出光、／
２は観察者である。なお、コア層／の部材の屈折率は第
１図の説明で述べた部材からなるクラツド層２，３０部
材の屈折率より比較的に高い。１０は発熱要素としての
赤外線吸収層で、クラッド層コの外側全面に設けられて
いる。乙はコア＠／が加熱されてコア層／内に形成され
た加熱領域で、赤外線／／が赤外吸収層１０に照射され
、゛この照射された部分の赤外線吸収層１０が発熱し、
この熱がクラッド層ユを介してコア層／の一部分に伝え
られてコア層／が局部的に沸騰が生じない程度に加熱さ
れて形成された比較的に高温の領域である。

次に、第７図を参照して、本発明に係る光学素子の基本
的な光変調原理や表示原理である作動源　　□理につい
て説明する。

赤外線／／が赤外線吸収層１０に照射されて℃・なく、
従ってコア層／が加熱されてなく、その屈折率が一様な
時、コア層／に入射した光７はコア層／とクラッド層ユ
または３との境界面で全反射しながらコア層／内を伝播
する。この時、光７はクラッド層３を通過して観察者／
２に到達しないので、観察者／２がこの光学素子を見た
時、光を視覚することができな（・。

今、赤外線／／が図示の如く赤外線吸収層１０に照射さ
れると、照射された部位の赤外線吸収層１０は発熱する
。この熱はクラッド層スを介してコア層／に伝えられ、
コア層／は沸騰が生じな℃・程度に加熱されてコア層／
に屈折率変化が生じた加熱領域乙が形成される。ここで
、たとえばコア層／の部材として温度変化に対する屈折
率変化が負になる部材が選択されたとすると、加熱領域
乙は熱的グラディエンド・インデックス領域となる。

その結果、光７の内この加熱領域乙に到達した光の進路
は乱され、コア層／とクラッド層３との全反射条件が打
破られ、この光の少なくとも一部はコア層／内を伝播す
ることな（、クラッド層３を通過して射出光ｇとして光
学素子の外部へ射出して観察者／、２に到達する。この
時、観察者には射出光とがあたかも発熱している部位の
赤外線吸収層１０から射出しているかのように視覚する
。なお、観察者７．２の代りに光センサーを配置すれば
、不図示の光センサーの受光面に射出光ｇが入射して光
を検知することができる。

なお、第１図乃至第り図に示した構成の光学素子のコア
層／に形成さ・れた加熱領域乙は熱の供給が阻止され冷
却（自然冷却または強制冷却のいかんを問わない）され
れば消滅するので、この部分に到達した光７は再び全て
コア層／とクラッド層λとの境界面で全反射されてコア
層／内を伝播する。なお、第１図乃至ｈｔｔ図に示した
構成の光学素子の実施例に於て、発熱要素はクラッド層
ノの外部に設置する場合に限定するものではなく、本発
明の上記目的に合致する限りに於て、発熱要素をクラッ
ド１層の内部またはコア層側に内接して設けてもよいし
、または、これらの組合わせでもよい。また、後述のミ
ラーの場合も同じである。

また、第１図乃至第９図に示した構成の光学素子のクラ
ッド層−の代りに基板に光反射性の金属膜な施こしたミ
ラーを用し・でもよい。但し、この場合、ミラー面をコ
ア層／に接触もしくは近接するように配置すればよいこ
とは明白である。

第５図は第１図及び第Ω図（ｂ）に示した光導波管の光
路変調原理を応用した表示器の一実施例の部分破砕概略
構成斜視図である。第左図に於て、／３は基板で、これ
に縞状に多数の発熱要素としての発熱抵抗体／４ａ　、
　／１１−ｂ　、　／１ｌｃ＝−／９ｋ　（以下、発熱
抵抗体／ｌと称す。）が設けられて℃・る。

これら発熱抵抗体／ｑと直交する方向に長手方向を有し
、縦及び横の断面が第１図及び第２図（ｂ）で示したコ
ア層とクラッド層を有する構成の多数の先導波管１５ａ
　、１５ｂ　、／３ｃｍ／３ｎ　（以下、光導波管／汐
と称す）が密接して構成された先導波路パイ・ルが発熱
抵抗体／り上に設けられて℃・る。

７．２“は可視゛領域の波長を有するレーザビームで、
図示矢印マゴ向に繰返し走査されて先導波管／左のいず
れかのコア層に順次入射する。／乙はこれらレーザビー
ム／２を除く上記せる構成要素で構成された表示素子を
示している。また、／ｊ’ａ。

１５″ａは光導波管／３ａのコア層が加熱されて形成さ
れた加熱領域である（但し、コア層が液体の場合、コア
層は沸騰しない程度に加熱される。）。

但し、光導波管／Ｓａのコア層以外の光導波管のコア層
に形成された加熱領域は図示省略して℃・る。

今、発熱抵抗体／１１．のいずれもが通電加熱されてい
ない時、光導波管／りのコア層は加熱されていないので
、第１図で上記した加熱領域は先導波管／りのコア層に
生じていない。従って、先導波管／Ｓの内、選択された
光導波管のコア層に入射したレーザビーム／２“は第１
図で上記したコア層とクラッド層によって全反射しなが
ら先導波管内を伝播して行き、その他端から射出する。

次に、発熱抵抗体／ｌｌｃ　、　／４ｔｋのみが通電加
熱され、この時レーデビーム／、２“が光導波管／汐ａ
に入射した時、発熱抵抗体／／ＩＣ９／ｌｌｋの通電加
熱により、これら発熱抵抗体／’ＩＯ、７４にと交差す
る光導波管／にのコア層に加熱領域（光導波管１５ａに
あっては／３”＆、／！；“ａ）が形成される。一方、
光導波管１５’ａに入射したレーザビーム／　、２”＆
ま両論熱領域／３’ｈ、／３″ａによってその進路を第
１図の説明で述べた如く夫々乱され、その一部の光が図
中矢印で示したように光導波管１５ａのクラッド層を通
過して表示素子／乙の外部に表示光として射出してくる
。

次に、発熱抵抗体／ｌＹｔの適当数を通電加熱し、レー
ザビーム／２を光導波管／汐すに入射せしめて光導波管
／、ｔｂについて表示する。このことを次々と光導波管
／３’Ｃ・・・／３ｎに繰返して表示素子／乙を一画面
としてλ次元的に表示する。゛なお、光導波管／左のコ
ア層に形成された加熱領域、たとえば光導波管／、ｌａ
のコア層に形成された加熱領域／３’＆、／３“ａと共
に形成された他の光導波管、たとえば光導波管１５ｂに
形成された加熱領域は、次の表示のためにレーザビーム
／、２が光導波管１５ｂに入射する時には自然冷却もし
くは強制冷却を問わず冷却されて消滅してもとの状態に
もどって（・るので次の光導波管１５ｂの表示の時には
問題ない。すなわち、次の光導波管１５ｂの表示の際に
、発熱抵抗体／４／−ｃ、／ｌＩｋ」二の対応点を表示
したければ、再び発熱抵抗体／りＣ、／’＋ｋを通電加
熱すればよいし、表示の必要がなければ／ダＣ、／ｌｋ
を通電加熱しないこととなる。

第４図は第３図に示した表示素子に発光ダイオード素子
列の光源を設けた表示器の一実施例の概略構成斜視図で
ある。

第６図に於て、第３図の構成要素と同しく、／３は基板
、／ｌＩは発熱抵抗体、／ｌは先導波管で、この入射面
側に発光ダイオード／７ｈ、／７ｂ。

／７ｃ・・・／７ｎから構成される発光ダイオード素子
列／７がら発せられる光束が効率よく対応する光導波管
／Ｓの夫々に入射するように平板マイクロレンズアレイ
／ｇが配置されている（但し、この平板マイクロレンズ
アレイは必らずしも必要ですｃ・。）。なお、夫々の発
光ダイオード／　７　ａ　。

／　７　ｂ　、　／　７０−／　７　ｒｕ！−、夫々（
７）光導波Ｗ／　３　ａ。

／、！ｒｂ　、１５ｃ・・・／、ｔｎに夫々７箇づつ対
応して（・るものとする。

第４図の場合の表示動作も第３図の場合とまったく同じ
で、発熱抵抗体／ｌｌの内、適当数が通電加熱され、こ
れらと交差している光導波管１５のコア層の部分に加熱
領域が形成され、これと並行して表示した℃・対応する
光導波管／Ｓのいずれかに対応する発光ダイオード素子
列／７の発光ダイオードが発光して光を対応する光導波
管に入射せしめる。これによって、所定の先導波管の加
熱領域によって表示が第７図及び第Ｓ図で説明した表示
原理と同じ原理で行なわれる。発光ダイオード素子列／
７の発光ダイオード／７ａ、／７ｂ。

／７ｃ・・・／７ｎが次々と発光走査されるととにより
表示素子／乙が７画面としてΩ次元的に表示される。も
つとも、第４図の構成に於いては、逆に発熱抵抗体の方
を順次通電加熱せしめ、かつ加熱信号に同調させて任意
の複数の発光ダイオードを発光せしめることによっても
同様の表示が可能である。

第７図は第１図に示した光学素子の光路変調原理を利用
した他の表示器の一実施例の部分破砕概略構成斜視図で
ある。

第７図に於て、２２は比較的屈折率の低い平板状の部組
から構成される光透過性のクラッド層で多数の湾が縞状
に設けられている。２乙は比較的屈折率の低い薄い平板
状の部組から構成されるクラッド層で、たとえば、クラ
ッド層２２の溝のある側に熱融着等で重Ｊｐ合わされて
クラッド層２２と一体化している。これによって、クラ
ッド層、２，２の溝はクラッド層ス乙により空ン同化さ
れた細長の空洞孔となっている。この多数の平行な細長
の空洞孔に上記コア層となるべき比較的に屈折率の高い
」二記液体が充填されている。これらによって、多数の
平行な光導波孔、２５ａ　、、２５ｂ　、、２５Ｃ・・
・、２．、！ｉｎ　Ｃ以下、光導波孔２Ｓと称ず）が形
成されている。これらクラッド層、２２．．２乙及び光
導波孔２ｋを総称して光導波路パネルと称する。７３′
は基板で、この上に縞状に多数の発熱抵抗体、２３ａ　
、２３’ｏ　、’、２３ａ・＝２３ｋ　（以下、発熱抵
抗体、２３と称す）が設けられている。この発熱抵抗体
、２３上に直交するように上記光導波孔２Ｓが設げられ
ている。このような先導波路パネルを作成する他のさら
に有効な手段としては基板７３′上に配設される発熱抵
抗体、２３上に、５ｉｏ２等の低屈折率誘電体を被膜し
てクラッド層Ω乙を形成し、その後、基板７３′と溝が
形成されて℃・るクラッド層２２とを接合して作成する
方法もある。、２７はクラッド層、２２上に設けられた
光拡散層で、たとえば、クラッド層２．２の上面の状態
を細かい凹凸状にしたものである。この光導波孔２５の
長手方向に沿った断面は第３図に示した断面とまったく
同じである。これら−ヒ記の構成要素によって表示素子
、２／は構成されている。

この光導波孔２にの入射面側に平板マイクロレンズアレ
イ、２０を介して発光ダイオード／９ａ。

／９ｂ、／９ｃ・・・／９ｎからなる発光ダイオード素
子列／９が配置されている。

この第７図に示した表示動作も第Ｓ図と第４図で述べた
動作とまったく同じである。即ち、発熱抵抗体２３の内
、選択された発熱抵抗体が通電加熱し、この通電加熱し
ている発熱抵抗体と交差している光導波孔２５のコア層
の部分が加熱されて第１図で述べた加熱領域がこのコア
層に形成される。この時、選択された発光ダイオード素
子列／ｑの発光ダイオードが発光して選択された光導波
孔のコア層に光を入射せしめる。これによって、選択さ
れた光導波孔のコア層の上記加熱領域によって第１図で
述べたと同じくコア層とクラッド層の境界によって全反
射されながら伝播してきた光の内加熱領域に到達した光
の進路が乱されて、その光の少なくとも一部がクラッド
層２．２を通過して、この光は光拡散層２７によって光
散乱されて表示光として表示素子、２／から射出する。

このように、発熱抵抗体、２３を適当に選択して通電加
熱し、これにタイミングをあわせて発光ダイオード素子
列／９の発光ダイオード／９ａ、／９’ｏ、／ワｃ　・
・・／９ｎのいずれかを選択して発光せしめて点表示し
、この動作を次々と繰返すことにより表示素子２／を一
画面としてΩ次元的に表示することができる。なお、選
択された光導波孔のコア層に形成された加熱領域は、次
の光走査の直前時には冷却されて消滅しているので次の
表示には差支えない。

なお、上記第Ｓ図乃至第７図の構成に於て、実際上は発
熱抵抗体は密度ｇ本／ｍｍ〜／乙本／陥が製造可能であ
り、光導波管の密度はｇ本／扉〜、２０本／■が、また
光導波孔の密度はｇ本／■〜／ろ木／ｗｎが製造可能で
ある。

第３図は本発明の応用例としての表示装置のブロック図
である。

第３図に於て、たとえば第４図及び第７図に構成を示し
た各表示素子の各構成要素をマトリックス駆動する例に
ついて更に詳しく説明する。３２は行軸選択回路で、前
軸駆動回路３’ｌｆｉ、、３１１Ｂ。

３’ｌ’Ｃ・　３’ｌＺと信号線により電気的に結合さ
れており、更に、前軸駆動回路３１１Ａは発光ダイオー
ド素子列（３／ｌａ、３１１ｂ、３／ｌｃ・　Ｊｌｚ）
の発光ダイオード、？４’ａＫ、前軸駆動回路３１１−
Ｂは発光ダイオード３グｂに、以下同じく前軸駆動回路
３／Ｉｃは発光ダイオード３’ｌ−Ｃに・・・・・・前
軸駆動回路３’ｌ−Ｚは発光ダイオード３１１ｚに夫々
結合して℃・る。外軸選択回路３／と外軸駆動回路３３
に、３３Ｂ・・・・・３３Ｚ及び発熱抵抗体３　乙ａ　
、３ろｂ・・・・・・Ｊ、４ｚとの相互の関係について
も同様である。画像制御回路３０は釘軸巽択回路３．２
及び動軸選択回路３／と信号線により電気的に結ばれて
いる。３３ａ、３３ｂ　、３３ｃ・・−３３Ｚは発光ダ
イオ−ド３’ｌ−ａ、３／ｌｂ、３・γｃ−−３／ｌ−
ｚの夫々に対応し、て設けられた、たとえば、第１図乃
至第３図に示した基本構成の先導波路である。３０は画
像制御回路で、画像制御信号を出力することによって行
軸選択回路３．２が釘軸としての光導波路３．ｌａ　、
３３ｂ　、、３３Ｃ−−３３ｚのどの先導波路を選択す
べきかを指令し、動軸選択回路３／に対しても動軸選択
回路が動軸としての発熱抵抗体３乙ａ、３ろｂ・・・・
・３１．ｚのどの発熱抵抗体を選択ずべきかを指令する
。

ここで、発光ダイオード３１１ａ、３１１ｂ、３１１Ｃ
・・・・３１１ｚは第４図及び第７図に示した発光ダイ
オードに対応し、光導波路３汐ａ　、　３５ｂ　。

３．３Ｃ・・・　３夕２は第４図及び第７図に示した光
導波管もしくは先導波孔に対応し、発熱抵抗体３乙ａ、
３乙ｂ・　３乙２は第４図及び第７図に示した発熱抵抗
体に対応している。

次に、第ｇ図を参照して、たとえば第４図及び第７図の
表示器を駆動する動作説明をする。画像ＪＩＪ御回路３
０からの指令信号により前軸駆動回路３１１Ａが選択さ
れれば、行軸駆動回路３ダＡは一定時間導通状態となり
、その間発光ダイオード３グａは発光する。発光ダイオ
ード３１１ｈから発光する光は先導波路３５ａに導かれ
る。次に、前軸駆動回路３１１Ｂが選択されれば、同様
に、発光ダイオード３１１ｂが発光し、その光は光導波
路３５ｂに導かれる。かくして、夫々の光導波路３３−
　ａ　。

３５ｂ、３５ｃ・・・・・３３Ｚに対して光は線順次走
査される。一方、画像制御回路３０からの画像制御信号
の７つであるビデオ信号が動軸選択回路３／に人力され
ると、その指令を受けて動軸選択回路３／は所定の動軸
としての発熱抵抗体を選択する。

例えば、動軸凝択回路３／が発熱抵抗体３４ａ。

３ＡＺを選択すれば、外軸駆動回路３３に、３３Ｚは動
軸選択回路３／から発ぜられた３３Ａ列。

３３７列選択信号を受けて発熱抵抗体３１．？Ｌ、３１
゜Ｚを通電加熱する。これによって、発熱抵抗体３乙ａ
、３乙２と交差している光導波路３！ｆ；ａ、３３ｂ、
３５ｃ・・・・３５Ｚのコア層の部分は沸騰が生じない
程度に加熱されて加熱領域が生じる。なお、この加熱領
域は、発熱抵抗体３ｇａ、３ｇｚへのオフ信号によって
通電が遮断されると冷却されて消滅し、もとの状態に戻
る。かくして、釘軸の選択、例えば、光導波路３５　ａ
と動軸の選択が同期してフ、立されれば、本例の陽合、
選択されて１１１１電加熱して℃・ろ発熱抵抗体３乙り
、３乙２と選択された光導波１８３３　ａとの交叉点（
選択点）（３５ａ。

３乙ａ）及び（３汐ａ、’３乙２）の両者から夫々光が
射出する。このように、画像制御回路３θの信号指令に
より釘軸としての光導波路３．！；ａ、３３’ｏ、３３
ｃ・・・・・３３Ｚ及び動軸としての発熱抵抗体３乙り
、３ろｂ・・・・・３乙２を適宜選択して上記のように
動作させることによりΩ次元表示を行なうことができる
。

なお、上記ぜるような発熱抵抗体の累月として＆」、硼
化ハフニウムや窒化タンタル等に代表される金属化合物
やインジウム・ナイン・オキサイド（略称■・’ｒ−ｏ
　）等の透明導電体をあげることができる。

第９図は第７図で上記ぜる光学素子の光路変調原理を応
用した表示器の曲の実施例の部分破砕概略構成斜視図で
ある。

第７図に於て、り乙は光導波路パネルとしての平板状先
導波路で、比較的に屈折率の低い平板状の部ＡＡから構
成されるクラッド層’ｌ　３　、４−ｅとこれらクラッ
ド層’１３．’ｌ−！；間に介在する第７図の説明で述
べた液体等からなる比較的に屈折率の高いコア層ｌ１ｌ
ｌとから構成され、その断面（ま発Ｍ〜要素を除き第１
図及び第Ω図（ａ）とまったく同じて゛ある。ｌ１０は
線状光源で゛、これから発せられプこ旧印］光束’１２
はシリンドリカルレンズク／を介して収束されてコア層
ダグの一端部に入射して℃・る。ｌ１７は発熱要素で、
その詳細な構成は第７０図に示されて１．−る。’Ｉｇ
ａ、’Ｉｇｂ、’１ｇｃ−１１ｇＴ＆ま列導線、１１９
ａ、’１９ｂ−１１９には行導線で、これらは良好な導
電性の金属膜で構成されて寸６す、これら列導線’Ｉｇ
　ａ　、　’Ｉｇ　ｂ　、　Ｉｌｇ　ｃ・−ｊｉｇ　ｌ
（す、下、列導線４１．ｇと略称する）と行導線’ｌ−
９？ｂ。

４９ｂ・・・・・’、？９ｋ（以下、行導線１ｌ−９と
略称する）との夫々の交差点間には発熱抵抗体としての
発熱抵抗素子が介在して（・る。第７０図は上記発熱要
素り７０部分破砕斜視図で、４’９ａ、４’９ｂ。

１１９Ｃ，４ｑｄは上記行導線、ｌｌ−ｇａ、ｉｉｇｂ
。

’Ｉｇ０．４’ｇｄは上記列導線である。これら行導線
４ｑと列導線ｉｔｇは夫々はぼ直角に交差しており、こ
れら交差部に発熱抵抗素子が介在して℃・ろ。

たとえば、行導線ダ９ａと列導線ｑｇａ、ｌ１ｇｂ。

１１ｇｃ、ｌｌｇｄとの交差部分には夫々発熱抵抗素子
３０ａ、５０ｂ　、３０ｃ　、３０ｄが夫々介在してい
る。以下、発熱抵抗素子全体を指し示す時、発熱抵抗素
子３０と言う。なお、発熱抵抗素子５０のない行導線グ
ツと列導線ｌ１ｇとの間には図示してなし・が非導電性
の膜、たとえば、５ｉｏ２等の膜が設けられている。

次に、第９図及び第７０図を参照して本発明に係る表示
器の動作説明をする。線状光源ｌ１０からの照明光束グ
λはシリンドリカルレンズ４ｔ／を介して平板状光導波
路ｑ乙のコア＠１ｌＩＩ−の一端部から入射する。コア
層ｌ１ｌＹｌが発熱要素グアによって加熱されてない時
には、この照明光束４７２は第１図で述べた原理と同じ
くコア＠１Ｉ−ｉｔ内を伝播してコア層４１りの他端部
から射出する。今、行導線グ９の内、適当な行導線が選
択され、列導線／１ｇの内、適当な列導線が選択された
とすると、この選択された行導線と列導線の交差部にあ
る発熱抵抗素子は通電加熱される。たとえば、行導線１
１９ａが選択され、列導線ｔ、ｔｇｂ、ｙ−ｇｃｉが選
択されて、これら行導線１ｌｑａと列導線グｇｂ、ｑｇ
ｄ間に電圧がかけられたとする。この時、行導線４’９
ａと列導線ｊｉｇ　ｂ　、　／１ｇｃｌとの夫々の交差
部分に位置する発熱抵抗素子、５−０ｂ、５０ｄは通電
加熱する。

この熱は、−この発熱抵抗素子３ｔ）ｂ、３０ｄ上のク
ラッド層グ３を介してコア層／ｌグの部分に伝わる。こ
れによって、゛コア層Ｉｌ／ｌは発熱抵抗素子ＳＯｂ、
３Ｑｄにより部分的にス箇所加熱されて第１図に示した
ような加熱領域が形成される。この不図示の加熱領域に
よりコア層１Ｉ−ｑ内を伝播してきた照明光束４／−ユ
の内加熱領域に到、達した光の少なくとも一部は第１図
で説明したよ５にその進路を乱されてクラッド層りタを
通過して表示素子ダ乙の外部に表示光としての射出光と
して射出する。

このようにして、行導線ｌ１９と列導線グｇを適当に選
択することによりｄ次元表示が可能となる。

なお、上記表示器を駆動する回路構成及び動作は、第ｇ
図におし・て＼示した発））Ｃダイオード３１１ｈ　。

３’ｉｂ、　３４ｃ＝−・・・Ｊ／、？ｚ、先導波路３
３ｈ　。

３、ｙｂ　；　３ｓｃ・・・・・・３３Ｚ及び発熱抵抗
体３１ｒ　ａ。

３．４ｂ・・パ・・・３Ａｚを取除き、・行軸駆動回路
ｆｆ１ｌｌＡ。

３４／−Ｂ、３／ｌｃ・・・・・・３’ｌＺに第９図に
示した行導線クワの夫々を接続し、また動軸駆動回路３
３Ａ。

３３Ｂ・・・・・３３ＺＶＣ第９図に示した列導線グｇ
の夫々を接続することによって第ｇ図で説明したと同様
な動作で第９図に示した表示器を駆動することができる
。

また、第７０図の行導線ｌｌワ及び列導線グｇのかわり
に発熱抵抗体を設け、発熱要素グアθの代りに熱伝導性
でしかも維続性の部材を設けて発熱要素を構成してもよ
い。この場合、発熱している行軸及び外軸の両発熱抵抗
体が交差して（・る部分が！持に加熱されるので、この
加熱部分上のコア層に第１図に示したような特に高温の
加熱領域が形成される。交差部分以外の発熱している発
熱抵抗体の片方によって加熱されているコア層は＠／図
に示したように射出光が大きく出る程の高温の加熱領域
は形成されなし・ので表示に差支えなし・。

第１／図は、第り図で」二記ぜろ光学素子の光路変調原
理を応用した表示器の一実施゛例の概略構成斜視図であ
る。第１／図に於て、Ｓｇは断面が第り図に示した光学
素子と同様な構成の表示素子としての平板状先導波路で
、赤外線吸収層５／ｌ、比較的に屈折率の低℃・平板状
の部組からなる熱伝導性のクラッド層Ｓ５．比較的に屈
折率の高見・上記液体等から構成されるコア層Ｓ乙、比
較的に屈折率の低し・平板状の部材からなる透光性のり
オツド層Ｓ７がこの順に積層されて構成されて℃・る。

但し、」二紀平板状光導波路５ｇから赤外線吸収層評な
除いた部分を先導波路パネルと称す。汐／は照明用の線
状光源、５．２はシリンドリカルレンズで、線状光源Ｓ
／からの照明光束り３を収束させて平板状光導波路Ｓｇ
のコア層５乙に導くためのものである。４，２は不図示
の輻射線発生手段（例えば後述のレーザ発振器等から構
成されて見・る輻射線発生手段）から発せられる赤外線
ビームである。

こ０）赤外線ビーム乙氾は平板状光導波路Ｓｇの赤外線
吸収層３り上を軌跡乙／とじて示すようにス次元走査さ
れる。なお、赤外線ビーム６氾は、映像情報信号によっ
て変調をうけているものとする。

５９は加熱領域で、赤外線ビーム乙氾を照射した部位の
赤外線吸収層５ｔ７−が発熱し、この熱がクラッド層５
５を介してコア層Ｓ乙の一部分に伝達され、コア層５乙
の一部分が加熱されることにより形成された比較的高温
な高温領域である（但し、コア層／が液体の場合、コア
層／は沸１騰しない程度に加熱される。）。乙０はコア
層Ｓ乙内を伝播する照明光束り３の内、加熱領域Ｓ９に
到達した光が進路を乱されて、その少なくとも一部分の
光がクラッド層Ｓ７を介して平板状先導波路左ｇの外部
に射出した表示光としての射出光である。

次に、第７７図に示した表示器の動作について説明する
。線状光源汐／がらシリンドリカルレンズ５２を介して
照明光束Ｓ３を平板状先導波路５ｇのコア層汐乙に収束
して入射せしめる。赤外線ビーム乙氾が赤外吸収層Ｓｌ
ｌに照射されて℃・なく、コア層に４内に加熱領域り７
がまったく形成されていない時、コア層Ｓ乙内に入射し
た照明光束ｓ３はコア層に乙とクラッド層、にりまたは
り７どの屈折率の差による全反射境界面で繰返し全反射
されて平板状先導波路３ｇのコア層Ｓ乙内を伝播してコ
ア層Ｓろの他端に達して射出する。この状態で、変調さ
れた赤外線ビームろユが軌跡乙／を描きながら赤外線吸
収層Ｓ１１の下面を照射する。今、赤外線ビーム乙氾が
軌跡乙／を描きながら図示の部分の赤外線吸収＠！；’
Ｉを照射したとする。赤外線吸収層５グはこれによ−っ
て加熱し、この熱はクラッド層５５を介してコア層Ｓ乙
に伝えられてコア層Ｓ乙の一部分が加熱され、コア層Ｓ
乙に第７図で説明したような比較的高温で屈折率が変化
した加熱領域タフが形成される。上記のようにコア層汐
乙内を伝播して℃・る照明光束５３の一部分がこの加熱
領域タフに達すると、この光束の進路が加熱領域タフに
よって第７図で述べた如く乱される。

この進路を乱された光束の少なくとも一部分は第７図で
説明した如くクラッド層Ｓ７を通過して表示光としての
射出光乙０として平板状光導波路５ｇの外部に射出する
。なお、コア層Ｓ乙内に形成された加熱領域Ｓ９を形成
した部分に該当する赤外線吸収層５グの部分に赤外線ビ
ーム乙氾が照射されなくなり、熱の供給が断たれると、
この加熱領域Ｓ９は自然冷却であると強制冷却であると
を問わず冷却されて消滅するので表示光としての射出光
ろ０はクラッド層Ｓ？がら射出しなくなる。このように
して、赤外線ビーム６ノの光変調に応じて多数の加熱領
域がコア層Ｓ乙内に形成されて、平板状光導波ｉｉ８５
　ｇを一画面としてのユ次元表示が可能となるわけであ
る。

また、第７図及び第１／図に示した表示器に於て、第９
図のコア層９４もしくは第１／図のコア層左乙がたとえ
ば透明なガラス平板である場合、第９図のクラッド層’
１３．’１３もしくは第１／図のクラッド層、！ｉ−５
，５７は空気であってよい。この場合、第９図もしくは
第１／図の発熱要素はコア層Ｉｌｔグもしくはコア層左
乙の近傍に配設される。

また、光導波効率を高めるために平板状光導波路左どの
代りに、発熱要素の部分は異なるが第２図（ｂ）及び第
左図、第乙図に示したような管状の先導波管を密接して
横一列に並べたものを使用してもよいし、第７図に示し
たような光導波孔を用（・てもよいことは勿論である。

第７．２図は第１／図に示したような表示器等に赤外線
ビームを走査する走査機構の一実施例の斜視図である。

第１，２図に於て、レーザ光源としてのレーザ発振器乙
３から出力された赤外線ビームろ７は薄膜導波路型偏向
器乙り及びレンズ乙５を通過した後、ガルバノミラ−４
乙で反射されながら、たとえば第７７図に示した平板状
光導波路５ｇの赤外線吸収層Ｓｌｌに相当する表示素＋
４どの赤外線吸収層乙）の面を高速走査する。なお、Ｈ
ルノくノミラー乙乙は、矢印ａ方向の光の走査に寄与し
、薄膜導波路型偏向器乙ｌｌは矢印す方向の光の走査に
寄与する。また、ガルバノミラ−４乙と薄膜導波路型偏
向器乙グの内どちらか一方が水平スキャナーでアリ他方
は垂直スキャナーとなる。

この他にも、ガルバノミラ−とボリコ゛ンを組み合せた
二次元走査機構等があげられる。

第７３図は本発明に係る応用例としての表示装置、特に
は変調された赤外線ビームを利用した表示装置全体のブ
ロック図である。

７０は映像信号を発生する映像発生回路、７／は映像信
号を制御してこの信号を映像増幅回路７３及び水平、垂
直駆動回路７２に与えるための制御回路、７Ｓはレーザ
光源、７４ｔはレーザ光源がらの赤外線ビームを映像増
幅回路７３からの信号に従って変調する光変調器、光度
−器？４により変調された光は、水平スキャナー７ｇも
しくは垂直スキャナー７７に入射する。また、水平スキ
ャナー７ｇ、垂直スキャナー７７は水平及び垂直駆動回
路７２による夫々映像信号に同期した駆動信号をうけて
動作する。このスキャナーからの赤外線ビームは表示素
子７９の赤外線吸収層に入射する。

また、表示素子７９のコア層に照明光＃ｇ０からの光が
入射するよう構成されている。走査機構７乙の具体的構
成は第７２図に７例として部分的に示され、表示器ｇ／
の具体的構成は第１／図に７例として示されている。

映像発生回路７０より出力された映像信号は制御回路７
／を介して映像増幅回路７３で増幅さＪする。増幅され
た映像信号の入力により光変調器７１Ｉは駆動し、レー
ザ光源７Ｓより出射される赤外線ビームを変調する。一
方、制御回路７／より水平同期信号及び垂直同期信号が
出力され、水平、垂直駆動回路７，２を介して夫々水平
スキャナー７ｇ及び垂直スキャナー７７を駆動する。こ
のヨウニして表示素子７９のコア層内に加熱領域か−ら
なる熱的λ次元像が形成される。この後の表示器ｇ／の
構成動作につし・では第１／図で上記した通りでありこ
こでは簡単のため省略する。なお、ＴＶ電波を受信する
場合には映像発生回路７０に代えて受信機を用し・れば
よい。

第７９図は本発明に係る光学素子の他の作動原理を示す
ための光学素子の部分略画縦断面図である。

第１ｑ図に於て、／はコア層、ユ′、３は透光性を有す
るクラッド層、７０′は可視光に対して透光性を有する
赤外線吸収層、７はコア層／内に入射して伝播する可視
領域の光で、これらの構成要素は屈折率及び透光性か否
かを除き第７図で説明したものとほとんど同じである。

本実施例の場合、コア層／の部材として温度変化に対し
て屈折率変化が負のものを選択し、クラッド層λ′の部
材として温度変化に対して屈折率変化が正のものを選択
したとする。／２はクラッド層３側の観察者、７２′は
クラッド層２′側の観察者、／／は赤外線である。

乙′はクラッド層ユ′及びコア＠／に形成された加熱領
域で、コア層／の加熱領域は中心の温度が高い部位はど
その屈折率が低くなり、クラッド層ａ′の加熱領域は中
心の温度が高い部位はどその屈折率が高くなって℃・る
。ｇはクラッド層３を介してコア層／から射出してきた
射出光、ｇ′はクラッド層ａ′及び赤外線吸収＠７０′
を介してコア層／から射出してきた射出光である。

赤外線／／が赤外線吸収層７／αに照射されていない時
、光７はコア層／とクラッド層λ′または３との境界面
によって全反射されながらコア層／内を伝播していく。

従って、クラッド層！もしくは３を介して射出する光は
ほとんどなし・ので観察者／　、２　、　／　２’は光
をほとんど視覚しない。

今、赤外線／／が赤外線吸収層７０′に照射されたとす
る。この照射をうけた部位の赤外線吸収層７０′は発熱
し、この熱はクラッド層ユ′及びコア層／に伝えられ、
コア層／及びクラッド層ス′の加熱された部位に比較的
高温領域で屈折率が変化した加熱領域乙′が形成される
。光７の内加熱領域４′の内コア層／内の加熱領域に到
達した光の進路は乱されて、全反射条件が打破られて、
その一部の光はクラッド＠３を介して射出光ごとして光
学素子外部に射出する。この射出光ｇを観察者／２は視
覚することかで゛きる。また、残りの光栄は、コア層／
内の加熱領域を屈折しながら進むが、この屈折は、更に
クラッド層ａ′の面に対して浅い角度即ち、より入射角
が大きくなる角度で入射するように進行する。しかし、
コア層／とクラッド層Ω′とが接している境界面でしか
も加熱領域乙′の中心部に相当する部分はコア層／の屈
折率は他の領域より低くなり、クラッド層Ｚの屈折率ば
Ｉ（１２の領域より高く′なっているので、これらコア
層／の部分とクラッド層Ｊの部分との屈折率差は非常に
縮まり、従って、この部分の臨界角は非常に大きくなる
。

この結果、コア層／の加熱領域４′を屈折しながら加熱
領域６′のコア層／とクラッド層ス′の境界面に達した
光りの一部は、この境界面における上記臨界角が大きく
なって℃・るので、この境界面で全反射されずにクラッ
ド＠ユ′及び赤外線吸収層７０′を透過して射出光ｇ′
として光学素子の外部に射出する。この射出光ｇ′を観
察者７２′は視覚することができる。これＪ２Ｊ、外の
残りの光（な（・場合もある）は、全反射されてコア層
／内を伝播する。このようにコア＠／とクラッド層λ′
との祠質を適当に選ぶことによって光学素子の両側から
観察することのできる光学素子を提供することができる
。

また、発熱要素としての赤外線吸収層１０′の代りに第
１図に示したような発熱抵抗体で透明なものを用℃・で
も上記のように光学素子の両側から射出光を視覚できる
。また、これらの光学素子は第５図乃至第７３図に示し
た表示器及び表示装置等の光学素子や光学装置に適用可
能であることば言うまでもない。

また、第Ｓ図乃至第７図及び第７図乃至第／／因に示し
た表示器の発熱要素としての発熱抵抗体や赤外線吸収−
を先導波、路パネルのクラッド層内部に設けたり、光導
波路パネルのコア層とクラッド層の境界部に設けたりす
ることにより発熱要素を先導波路パネルに内包すること
もできる。この場合、たとえコア層とクラッド層の境界
部に発熱要素を設けたとしても、発熱要素が発熱してコ
ア層を加熱して℃・ない時、コア層内を伝播する光のコ
ア層と発熱要素との間での全反射条件が満足されていれ
ば、第１図乃至＠ｑ図もしくは第／１図に示した光変調
原理や表示原理と同様の動作で表示器の表示が可能とな
る。

以上に詳説した通り、本発明に於ては、主要な効果とし
て、 ＋１）　　微小なコア層加熱領域の７個を表示画素単位
として高密度に配列することが可能であるから、高解像
度の画像表示ができる。

（２）　　表子の構造が比較的、簡略であるから、その
生産性に優れているし、素子の耐久性が高く信頼性に優
れている。

（３）広範囲な駆動方式に適応できる。

（４）　　蒸気泡を形成して表示するのではなくコア層
を沸点以下の温度に加熱して表示するので、光学素子に
用いる電力が少なくて済み、それだけ電源部、即ち光度
ル周装置や表示装置を小型化できる。

（５）蒸気泡で光変調や表示を行う素子では、蒸気泡消
滅時のキャビチルジョンにより光学素子を破損する恐れ
があるカ瓢本願発明では、ただ単にコア層を沸騰しない
程度に加熱する程度なので素子の耐久性が非常に高い。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明に係る光変調素子又は表示素子としての
光学素子の作動原理を説明するための略画断面図、第２
図（ａ）及び（ｂ）は第１図に示した光学素子の略画横
断面図、第３図は第１図に示した光学素子に光拡散層を
設げた光学素子の略画横面図第グ図は、本発明に係る光
変調素子又は表示素子としての光学素子の他の作動原理
を説明するための略画断面図、第Ｓ図乃至第７図は本発
明の応用例としての表示器の概略構成斜視図、第３図は
へ本発明の応用例としての表示装置のブロック図、第７
図は、本発明の応用例としての表示器の概略構成斜視図
、第７０図は第９図の表示器に用いる発熱要素の部分概
略構成斜視図、第１／図は、本発明の応用例としての表
示器の概略構成斜視図、第７．２図は第１／図に示した
表示素子に用いるス次元走査機構の概略構成斜視図、第
７３図は、本発明の応用例としての表示装置のブロック
図、第／ｌＩ−図は、本発明に係る光変調素子又は表示
素子としての光学素子の他の作動原理を説明ずろための
略画断面図である。 八／Ｙｔ／ｌ、り乙；コア層 ２．３．２２．２乙、’１３．ｌｌ−３．３３．３７．
２’２“；　クラットＩＮグ、／／／−７；　　発熱要
素 ｌｌａ、４ｂ、−，／１１．２３．３乙ａ、３乙す、−
＝　３乙２；発熱抵抗体Ｓ；スイッチ 乙、／左’ａ、１５“ａ、り７．乙′：加熱領域７；（
可視領域の）光 ｇ諾ｏ、ｇ’　　；射出光 ９、．２７：光拡散層 １０．１０’、左り；赤外線吸収層 ／／；赤外線　　　／’２　、　／　、２’；観察者／
Ｓ；光導波管　　／７ａ、／７’ｏ・・・／７ｎ；発光
ダイオード／Ｖａ、／９ｂ　−・−／９ｎ　；発光ダイ
オード、２Ｓ；光導波孔　　３０；画像制御回路３／；
列１ＩｉｌＩ１選択回路３２；行軸選択回路３３Ａ、３
３Ｂ　−３３Ｚ　；外軸駆動回路３りＡ、３りＢ、３’
ｌＣ−３グＺ；前軸ｊ枢動回路３＃３．．３’ｌｂ、３
’ｌｃ　＝−３’ｌｚ　；発光ダイオード３３ａ、３３
’ｏ、３３ｃ　−、Ｂｚ　；光導波路’１０．３／　；
線状光源　９９１行導線・７ｇ；列導線　　　Ｓｏ；発
熱抵抗素子乙氾；赤外線ビーム７０；映［象発生回路７
／；制御回路 ７．２；水平、垂直駆動回路 ７３；映像増幅回路？４’；光変調器 ７汐；レーザ光７原 ’７’７．７ｇ：水平、垂直スキャナー７９；表示素子
　　　ｇｏ；照明光源 １１２ 第　　１　　図 （ａ”）（ｂ） 第　　２　　図 （１２ Ｊｉ２１１ 第　　４　　図 第　　５　　図 亀７図 清へ１２ Ｖｎ１２− 第　　１４　　　図 東京都太田区下丸子３丁目３０番 ２号キャノン株式会社内 ０発　明　者　水澤伸俊 東京都大田区下丸子３丁目３０番 ２号キャノン株式会社内 ０発　明　者　中沢光伸 東京都大田区下丸子３丁目３０番 東京都大田区下丸子３丁目３０番 ２号キャノン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 比較的に屈折率の高い部材からなるコア鳴と該コア喘を
   被覆する比較的に屈折率の低い部材からなるクラッド層
   とを基本構成とする先導波路と、少なくとも該コア１層
   に屈折率変化が生じるように該コア層を加熱するための
   発熱要素とからなり、特に該コア層が液体の場合、該コ
   ア層は沸騰しない程度に該発熱要素により加熱されるこ
   とを特徴とする光学素子。