JPS59135435A - 光変調方法 - 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ｊｌ（
Ｅ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′重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パ
ルプを利用（−だ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・准で高価な光
学系が必要とすることが蝿点とされてぃｆ。

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１価な光学系を用いずに簡便な光質調装置や
表示装置な実現しう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シュリ゛：゛７
ツ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乃至第を図は本発明に係る光学素子の基本原理を示
すための基本構成図である。

第１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′−に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＠
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、光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
を構成するコアー／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Ｋはコア＠／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ｔｉｌｌ　／の厚さ
としては７μｍ〜７ｍの範囲内が望ましｌ、％、２　、
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＠コ、３はコアＩＩ／との境界面での
光の全反射を利用して光をコア層／内で伝播させるため
にコアｉ！／の屈折率よりも比較的低い屈折率を有する
固体、液体、気体の内のいずれかの透明部材、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いら
れるへ（但し、クラッド＠コは不透明であってもよい。

入次にコアｆ―／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ｌが両りラッド層コ。

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＠コ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
にあるい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図及び第一図（２Ｌ）　Ｋ示され
ているように、発熱要素ｌとして、たとえは一端がアー
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ｔ／Ｌａ、＋ｂ・・・・・・が区分的に点線
状にクラッド＠ユ上に付設されている。Ｓ（、ｔａ　、
、ｙｂ・・・）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、夫々の他端は上記発熱抵抗体ｌ
Ｉａ、ｌｌｂ・・・Ｋ接続されている夫々不図示の電極
に接続されている。みはコア層／内に形成された加熱領
域で、たとえば、スイッチＳｂをオンすることにより発
熱抵抗体ｌＩｂが通電加熱し、この熱がクラッド噛ツを
介してコア１１　／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
示している。７はコア層／に入射しコア糧／内を伝播す
る可視領域の光、ｇはコア１暢／からクラッド＠３を介
して射出する射出光、／コは観察者である。

次Ｋ、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
理について説明する。コア１−／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いクラッド情コ
、３によって覆われた比較的に屈折率の高い加熱されて
いないコア＠／に光７を入射すると、コア層／とクラッ
ド鴫、２または３との境界面で光りは全反射するため、
光７はこれらの境界面セ何回も全反射されてコア層／内
を伝播して他端へ迎むことは光ファイバー（先導波管と
も称す。）や薄膜光導波路の原理から公知のことである
。この時、クラッド＠３を介して隔てられている観察者
／２に、光７の漏れがあれば微量の光は射出光ｇ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＋ａ、４ｂ・・・・
・・のうち発熱抵抗体ｇｂ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＋ｂ近傍のクラッド＠二の部分及びコア層／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ｊ（至）／として温度変化に対する
屈折率変化が負になる部材、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＠／は沸騰しない程度に
加熱される。）コア噛／内の加熱領域６で熱的グラディ
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６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１＾／内を伝播
することなく、クラッド＠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／２は射出光ざ
があたかも発熱抵抗体ｐｂから射出しているかのように
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＋ａ、＋ｂ・・・・・・が微小な
点状であれば、この発熱抵抗体＋ａ、！Ｉｂ・旧・・が
通電加熱されることにより形成される加熱領域６も微小
となる。この微小な加熱領域乙により光７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／ユは発熱抵抗体’Ｉ　ａ　＊　４’
　ｂ・・・・・・が点発光しているがのように視覚する
。これとは逆に、発熱抵抗体＋ａ、＋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にε職させる
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、一般にコアーが液体で、り長ツド層が固体の場合
）を例にとったので、クラッドエコ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尺きいもの程、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、こ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
、コア図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△ＮＡＴＩの大きいものは一
般に液体、固体、気体の順序ひある。従って透光性の液
体はコア層／の材料として好適Ｃ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’口ビ
ルアルコール、イングロビルアルコール、ローブチルア
ルコール、　ｓｅ。

−７”　チルアルコール、　ｔｅｒｔ−７”　チルアル
コール。

イソブチルアルコール、ペンデルアルコール、ヘキシル
アルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール
、ノニルアルコール、テンルアルコール等のアルキルア
ルコール；例えば、ヘキサン。

オクタン、ンクロペンクン、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、
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、テトラク
ロロエタン、ジクロロベンゼン等の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ニー六ル、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル等のエーテル系溶剤；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
エテル、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
ルアセテート等のエステル系溶剤；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、ジメチルホ
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；
例えは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール等のポリアルキレングリコールＭ；工’ｙレンク
リコール、フロピレンクリコール。

フテレンクリコール、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；石油炭化水素溶剤等が挙げられ−る。

また、コア者／を構成する透光性の液体の屈折率はクラ
ッド層コ、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＋？４２．３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□を組成する液
体は以上の液体に限定するものでな（・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贋３の上部
に隣接して光拡散層？を設けた他の光学素子０一実施例
０略両断面を示ｌ−″′Ｃゝ゛机４第１図及び第２図（
ＩＬＩに於て、上記せるように観察者／２は加熱領域乙
によって進路を乱された光りの少なくとも一部の光、即
ち、クラッド＠３を通過してくる射出光ｇを視覚するこ
とかで舒るが、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
のできる視野角が限定される。従って、第３図のように
クラッド膚３上に光拡散層９が設けられていれば、クラ
ッド＠３を通過してきた光はこの光拡散ＩＭ９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つ℃は好ましい。

なお、第７図に示した光学素子のＡ′−に線に沿ったコ
ア＠／及びクラッドｌ１ｉ１，２．３の断面形状は第２
図（ａ）のように平板状で示したが、第二図（ｂ）に示
したようにコア層／が円形断面状のものもあり、この場
合、クラッド＠コ、３は一体となっており、管状のクラ
ッドＩｌｌ、７として示されているへ（先導波管と称す
。）上記せるようにコア＠／とそれを覆うクラッドＩｆ
４２，３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があるが、本発明に於てはこれら
に限定されるものではない。

第を図は発熱要素として赤外線吸収層を用いた本発明に
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４図に於て、／は固体、液体どちらでもよいが、たと
えば、上記液体からなるコア層、コ、３はこのコア層／
を覆っているクラッド層、７はこのコア層／に入射して
コアを鱒／内を伝播する可視領域の光、ｇは光７がクラ
ッド哲３を介して外部に射出した射出光、／２は観察者
である。なお、コア＠／の部材の屈折率は第７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Ｓクラッド情コの外側全面に設けられている。乙は
コアＩｍ　／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＠１０に照射され、この
照射された部分の赤外線吸収―１０が発熱し、この熱か
クラッド＠−を介してコア＠／の一部分に伝えられてコ
ア＠／が局部的に？ＩＩＳ＃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、ｆｆ’　＋図を参照して、本発明に係る光学素子
の八本的な光変調原理や表示原理である作動原理につい
て説明する。

赤外線／／が赤外線吸収層７０に照射されていなく、従
ってコア＠／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１１１
４．２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７．２に到達しないので、観察者７．２がこの光学
素子を見た時、光を視覚することができない。

今、赤外線／／が図示の如く赤外線吸収＋Ｈ，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。この熱はクラッドエコを介してコア＠／に伝えら
れ、コア謂／は沸騰か生じたい程度に加熱されてコア＠
／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、との光の少フ！りとも一部はコア１５％　／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射出して観察者７．２に到達す
る。この時、観察者には射出光ｇがあたかも発熱してい
る部位の赤外線吸収層／θから射出しているかのように
視覚する。なお、観察者／ａ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４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６は熱の供給が咀止され冷却
（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＠／とクラッド槽コとの境界拘で全反射されてコア層
／内を伝播する。なお、第７図乃至第を図に示した構成
の光学素子の実施例に於て、発熱要素はクラッド層−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層
の内部またはコアー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７図乃至第９図に示した構成の光学素子のクラ
ッドＩｔ１．２の代りに基板に光反射性の金属１１１イ
を施こしたミラーを用いてもよい。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（幌
すれはよいことは明白である。

第３図は第７図及び第２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３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／４ｔａ、
／ｌＩｂ、／４Ｌｃ・　／４ｋ（以下、発熱抵抗体／４
’と称す。）が設けられている。

これら発熱抵抗体／弘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２１１　（ｂ）で示し
たコア層とクラッド層を有する構成の多数の光導波管／
、！；ａ、　／、ｒｂ　、　／Ａ；ａ−／！；ｎ　（以
下、光導波管／Ｓと称す）が密接して構成された光導波
路パネルが発熱抵抗体／ｌ上に設けられている。

７２′は可視領域の波長を有するレーザビームで、図示
矢印方向に繰返し走査されて光導波管／Ｓのいずれかの
コア層に順次入射する。／６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、／ｇ’ａｖ／３’ａは先導波管１５＆
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〜・程度に加
熱される。）。

但し、光導波管／５乙のコア層以外の光導波管のコア［
■に形成された加熱領域は図示省略している。

今、発熱抵抗体／ダのいずれもが通電加熱されていない
時、光導波管／Ｓのコア１（至）は加熱されていないの
で、第１図で上記した加熱領域は光導波管／Ｓのコア層
に生じていｔ（い。従って、光導波管１５の内、選択さ
れた先導波管のコア＠に入射したレーザビームノコ１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／＋ｃ　、／４にのみが通電加熱され
、この時レーザビーム／ｉが光ｉｉ１％Ｆ／、！−ａに
入射した時、発熱抵抗体／　４０　、　／’＋　ｋの通
磁加熱により、これら発熱抵抗体／４１０　、　／ｌｋ
と交差する先導波管／左のコア層に加熱領域（光導波管
１５ａにあっては１５’ａ　、　／、ｔ’ａ　）が形成
される。一方、先導波＠：　／　Ａ；　ａに入射したレ
ーザビーム／コ気両加熱領域／　５’ａ　、　／　＆’
ａＫよってその進路を第７図の説明で述べた°如く夫々
乱さべ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／６の外部に表
示光として射出してくる。

次に、発熱抵抗体／ｌの適当数を通電加熱し、レーザビ
ーム／、２を光導波管／３ｂ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７
３０・・・１５ｎＫ繰返し５て表示素子／６を一画面と
して２次元的に表示する。なお、先導波管／３のコア獅
に形成された加熱頭載、たとえば先導波管／、！ｆａの
コア層に形成された加熱領域／　５’ａ　、　／　ｊ’
ａと共に形成された他の先導波ｋ、たとえば先導波管／
ｊｂ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７．２が光導波管
／、！；ｂＶＣ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い
るので次の光導波Ｗ／、ｔｂの表示の時には問題ない。

すなわち、次の先導波管／左すの表示の際に、発熱抵抗
体／ｌｌＯ，７４に上の対応点を表示したければ、再び
発熱抵抗体／　ＩＩ　ｃ　、／ＩＩｋを通電加熱すれは
よいし、表示の必要がなければ／４０　、／ｌ／ｌｋを
通電加熱しないこととなる。

第６図は第Ｓ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Ｓ図の構成要素と同じく、／３は基板
、／りは発熱抵抗体、／ｓは光導波管で、この入射面側
に発光ダイオード７７Ｂ、、、／７ｂ。

／７０・・・／７ｎがら構成されよる発光ダイオード素
子列／りから発せられる光束が効率よく対応する光導波
管１５の夫々に入射するように平板マイクロレンズ７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ない。）。なお、夫々の発
光ダイオード／りａ。

／りす、／７０・−／りｎは夫々ノ光導波Ｗ　／　３　
ａ　ｔ／、ｔｂ　、／ｊｏ・・・／！；ｎＫ夫々／箇づ
つ対応しているものとする。

第６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／ｌの内、適当数が通磁加熱さね、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い対応する光導
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、所定の光導波管の加
熱領域によって表示が第１図及び第３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／
りの発光ダイオード／７ａ＊７７ｂ。

／７０・・・／７ｎが次々と発光走査されることにより
表示素子／６が１画面として二次元的に表示される。も
つとも、４１図の構成に於いては、逆に発熱抵抗体の方
を順次通改加熱せしめ、かつ加熱信号に同調させ【任意
の複斂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１．２．２は比較的屈折率１低い平板状の
部材から構成される光透過性のクラッド層で多数の溝が
縞状に設けられている。ユ６は比較的屈折率の低い薄い
平板状の部材から構成されるクラッド層で、たとえば、
クラッド層２コの溝のある側に熱融着等で重ね合わされ
てクラット冒？４１２と一体化している。これＫよって
、クラッドＨｕの溝はクラッド層、２乙により空洞化さ
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
上記液体が充填されている。これらＫよって、多数の平
行な光導波孔２！ｒｈ　、２！ｒｂ　、２！；Ｏ・・・
、２！Ｋｎ（以下、光導波孔２Ｓと称す）が形成されて
いる。これらクラッドｒｌｊ、２２．２４及び光導波孔
２！ｒを総称して先導波路パネルと称する。／３′は基
板で、この上に縞状に多数の発熱抵抗体２．３ａ、、！
３ｂ、、２３ｃ・・・、２３ｋ（以下、発熱抵抗体コ３
と称す）が設けられ【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２３が設けられている。この
ような光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ツ３上に
、ｓｉｏ、等の低屈折率誘電体を被膜してクララ）′＠
２／ｚを形成し、その後、基板７３′と溝が形成されて
いるクラッド層２２とを接合して作成する方法もある。

、２７はクラッド＠、２２上に設けられた光拡散層で、
たとえば、クラッド＠ユコの上面の状態を細かい凹凸状
にしたものである。この光導波孔コ５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
れら上記の構成要素によって表示素子コ／は構成されて
いる。

この光導波孔２５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／？ａ。

／９ｂ、／９０・・・／９ｎからなる発光ダイオード素
子列／？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ｆＸＳｂ図で述
べた動作とまったく同じである。即ち、発熱抵抗体ａ３
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シている光導波孔２Ｓ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圧到達し
た光の進路が乱されて、その光の少なくとも一部がクラ
ット冒］２２を通過して、−の光は光拡散＠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Ｋ、発熱抵抗体ユ３を適当ＫＲ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／りの発光ダイオード／９ｆＬ、／９ｂ、／９０・
・・／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
画面として二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［−に形成された加熱くＩ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
盗の表示には差支えな〜）なお、上記第５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／罷〜／
乙本／簡が製造可能であり、光導波管の密度はｇ本／ｍ
　−２０本／■が、また光導波孔の密度はｇ本／鵡〜／
６木／鵡が製造可能である。

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６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は釘軸選択回路で、行
軸駆動回路３弘Ａ、３ダＢ。

３１１−Ｃ・・・３１１Ｚと信号線により電気的に結合
されており・、更に、材軸駆動回路、？ｌＡは発光ダイ
オード素子列（、？ｌａ　、　３４ｔｂ　、　３１１ｏ
−３１１ｚ　）の発光ダイオード３４’ａＫ、材軸駆動
回路３１７−Ｂは発光ダイオード３Ｉｌｂに、以下同じ
く材軸駆動回路３１１ｏは発光ダイオード３４１０に・
・・・・・材軸駆動回路３４’Ｚは発光ダイオード３＋
２に夫々結合している。動軸選択回路３／と動軸駆動回
路３３に、３３Ｂ・・・・・・３３Ｚ及び発熱抵抗体３
１．　ａ　、３Ａｂ・・・・・・３乙２との相互の関係
についても同様である。画像制御回路３０は釘軸選択回
路３２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。３５ａ　、３！；ｂ　、３！ｒｃ・・・・
・・３左２は発光ダイオード３１１ｈ　、　３４ｔ　ｂ
　、　、３’ｌ　ｐ−−−−−−３ｔ／、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
た基本構成の光導波路である。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釘軸選択回路３」
が４軸としての光導波路３！ｒｅ、、３！ｒｂ　、３左
ｏ−・・−３！ｒｚＩ）との光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３１．ａ、　３１．　ｂ・・・・
・・３ＡＺのどの発熱抵抗体を選択すべ館かを指令する
。

ココテ、発光タイオート３１ａ　、　３１１ｂ　、　３
１７Ｃ・・・・・・３４ｔｚはｆＩｓ　ｌ、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３５ａ　
、３！；ｂ　。

３左Ｏ・・・・・・３５ｚは第６図及び第７図に示した
先導波管もしくは光導波孔に対応し、発熱抵抗体３６ｈ
、３乙ｂ・・・・・・３Ａｚは第６図及び９１！Ｉ’７
図に示した発熱抵抗体に対応している。

次に、第８図を参照して、たとえば！＠６図及びｇ８７
図の表示器を駆動する動作説明をする。画像制御回路３
０からの指令信号により材軸駆動回路、？＋Ａが選択さ
れれば、材軸駆動回路３４ｔＡは一定時間導通状態とな
り、その間発光ダイオード３ｑａは発光する。発光ダイ
オード３１ａから発光する光は光導波路３３ａに導かれ
る。次に、材軸駆動回路３’ｌＢが選択されれば、同様
に、発光ダイオード３＋ｂが発光し、その光は光導波路
３ｋｂに導かれる。かくして、夫々の光導波路Ｊ　５　
ａ　ｅ３、！；ｂ、３ＩＣ・・・・・・３Ｓｚ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か動軸選択回路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、動軸選択回路３／が発熱抵抗体３Ａａ。

、？Ｍ、Ｚを選択すれば、動軸駆動回路３．？Ａ、３．
？２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３Ａｈ、３Ａ２を
１ＩＴＩ電加熱する。これによって、発熱抵抗体３ろｔ
、３乙２と交差している光導波路３！；ａ、３！；ｂ、
３３ｃ・・・・・・３５ｚのコア層の部分は沸騰が生じ
ない程度に加熱され【加熱領域が生じる。なお、゛この
加熱領域は、発熱抵抗体３４ａ、、、？Ａｚ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、４軸の選択、例えば、光導波
路３３ａと動軸の選択が同期してなされれば、本例の場
合、選択されて通電加熱している発熱抵抗体３ＡｅＬ、
３乙２と選択された光導波路、７５ａとの交叉点（選択
点）（Ｊｊａ。

３６ａ）及び（、？、ｔａ、、？Ａｚ）の両者から夫々
光が射出する。このように、画像制御回路３０の４１号
指令により４軸としての光導波路３５　ａ　、３！；ｂ
、３．ｔｃ・・・・・・３５Ｚ及び動軸としての発熱抵
抗体３１．ｅｔ９．ｊｌ、ｂ・・・・・・３１Ｚを適゛
ｉ１選択して上記のようにル（ｇ作させることにより二
次元表示を行なうことができる。

なお、十記せるような発熱抵抗体の素材としそは硼化ハ
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Ｉ−Ｔ−０）等
の透明導車体をあげることかできる。

第９図は第１図で上記せる光学素子の光路変調原理を応
用した表示器の他の実施例の部分破砕機略病成斜視因で
ある。

第９図に於て、≠６は先導波路パネルとしての平板状光
導波路で、比較的に屈折率の低い平板状の部材から構成
されるクラッドｌｉｎ＋３．４’、！ｒとこれらクラッ
ド情１１３．４ｔｓ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バ１ダとから構
成され、その断面は発熱畏素を除き第１図及び第２図（
ａｌとまったく同じである。ダ０は線状光源Ｃ１これか
ら発せられた照明光束’ｌ−２はシリンドリカルレンズ
ｌｌ／を介して収束されてコア「！１ｌｌＩの一端部に
入射している。’１７は発熱要素で、その詳細な構成は
第１０図に示されている。グｇａ、弘ｇｂ、ｔｉｔｇａ
・・・・・・ダｇ１は列導線、４ｑａ、＋９ｂ・・・・
・・ｌ１９には行導線で、これらは曵好な導は性の金属
膜で構成されており、これら列導線４ｔｇａ、　ｌ１ｇ
　ｂ　、　ｌ１ｇ　ａ−・−−−−４ｆ、ｇ　ｌ（以下
、列導線ｌＩｔｇと略称する）と行導線４ｔ９ａ。

グ９ｂ・・・・・・＋９ｋ（以下、行導線’７−９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いる。第１Ｏ図は上記発熱賛素ｌ
Ｉ７の部分破砕斜視図で、ｌ１９　ａ　、　’Ｉ　９　
ｂ　＊１１９ｃ、１ｌｑｄは上記行導線、４ダｇａ、弘
ｇｂ。

１１１ｇｏ、ｌ１ｇ（１は上記列導線である。これら行
導線４ｔｑと列導線ｔｔｇ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いる。

たとえば、行導線１Ｉ−９ａと列導線４’　ｉｆ　ａ　
＊　’Ｉ　ｇ　ｂ＊弘ｇｃ、ｌｌｇｄとの交差部分には
夫々発熱抵抗素＋３０＆−，３０ｂ　、！；、００．３
０ｄが夫々介在シている。以下、発熱抵抗素子全体を指
−し示す時、発熱抵抗素子ＳＯと言う。なお、発熱抵抗
素子ＳＯのない行導線グツと列導線弘ｇとの間には図示
してないが非導磁性の膜、たとえば、ｓｉｏ、等の膜が
設けられている。

次に、第９Ｎ及び第１０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ｌＩＯからの照明光束ク
ユはシリンドリカルレンズ４ｔ／を介して平板状光導波
路４／、乙のコア層グ弘の一端部から入射する。コア＠
ｌｌ−１１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４．２はｉＪＳ／図で述べた原理と同
じくコアｑｌＩ＜ｚ内を伝播してコア＠タフの他端部か
ら射出する。今、行導線４Ｌ９の内、適当な行導線が選
択され、列導線ダｇの内、適当な列導線が選橿・シされ
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
４９ａが選択され、列導線＜ｚｇｂ、＋ｇａが選択され
【、これら行導線１１．ｑａと列導線ｔｔｇｂ、ｙ、ｇ
ｄ間に電圧がかけられたとする。この時、行導線４ｔ９
ａと列導線ｔｔｇｂ、ダざｄとの夫々の交差部分に位置
する発熱抵抗素子Ｓθｂ　、ｓｏｄは通電加熱する。

この熱は、この発熱抵抗素子ｓｏｂ、ｓＱｄ上のクラッ
ド＠グ３を介してコア＠４ｔｌＩの部分に伝わる。これ
Ｋよって、コアＩｆ４４’４は発熱抵抗素子Ｓθｂ　、
　１ｓ）ｄにより部分的に２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
域によりコアー＋＜２内を伝播してきた照明光束＋、２
の内加熱領域に到達した光の少なくとも一部は第１図゛
で説明したようにその巡路を乱されてクラッドＩ（４’
Ｉ　！ｒを通過して表示素子４ＬＬ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ｌＩｑと列導ｐ＊４ｔｇを適当
に選択することによりａ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３
図においてへ示した発光ダイオード、？＋ａ　。

３弘す、３弘０・・・・・・３ダ２、光導波路３！ｆｆ
？Ｌ　。

３３ｂ、３！；ｏ・−−−−・３！；ｚ及び発熱抵抗体
３６ａ。

３１、ｂ・・・・・・３１．ｚを取除き、前軸駆動回路
３４’　Ａ。

３’ｌ　Ｂ　、ＪＩＣ・・・・・・３’１ＺＶＣ第を図
に示した行導線ｌｌｑの夫々を接続し、また動軸駆動回
路３３Ａ。

、３３Ｂ・・・・・・３３Ｚに第９図に示した列導線ｔ
ｇの夫々を接続することＫよって第３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因の行導線ｌＩｑ及び列導線ｌ１ｇのかわ
り釦発熱抵抗体を設け、発熱要素グアＯ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、発熱している前軸及び動軸の両全熱抵
抗体が交差している部分が特に加熱されるので、この加
熱部分上のコア層に第１図に示したよりなもに高温の加
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第１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
形成されないので表示に％支えンｒい。

第７７図は、第４図で上記せる光学素子の光路変調肺埋
を応用した表示器の一実施例の概略構成′斜硯図である
。第７７図に於て、５ｇは断面が第を図に示した光学素
子と同様な構成の表示素子としての平板状光導波路で、
赤外線吸収１１そ左ｑ、比較的に屈折率の低い平板状の
部材からなる熱伝導性のクラッドｒ（？１３　ｋ　、比
較的に屈折率の高い上記液体等から構成されるコア１Ｍ
５乙、比較的に屈折率の低い平板状の部材からなる透光
性のクラッド１名、ｔ７がこの１ｌｌＱに積置されて構
成されている。但し、上記平板状先導波路左ｇから赤外
線吸収Ｉ￥ＩＡＳｌｌ。

を除いた部分を光導波路パネルと弥す。り／は照明用の
線状光源、５．２はシリンドリカルレンズで、線状光称
５／からの照明光束５３を収束させて平板状光導波路り
ｇのコア層８６に導くためのものである。６ユは不図示
の輻射線発生手段（例えば後述のレーザ発視器等から構
成されている輻射線発生手段）から発せられる赤外線ビ
ームである。

この赤外線ビーム乙スは平板状光導波路５ｇの赤外線吸
収ＩＮ　５４Ｌ上を軌跡乙／として示すようにａ次元走
査される。なお、赤外線ビーム６２は、映像情報信号に
よって変調をうけているものとする。

Ｓ９は加熱領域で、赤外線ビームろユを照射した部位の
赤外線吸収ｊ凶ｓｌＩが発熱し、この熱がクラッド１８
　、ｔ　ｊを介してコア１ｔｆｌｌ　、ｔ　４の一部分
に伝達され、コアＩｉ’４５６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＠／が液体の場合、コア層／は沸騰しない程度に
加熱される。）。乙０はコア層Ｓ乙内を伝播する照明光
束左３の内、加熱領域ｓ９に到達した光が通路を乱され
て、その少なくとも一部分の光がクラッドＪａｉ５７を
介して平板状先導波路５ｇの外部に射出した表示光とし
ての射出光である。

次に、第１／図に示した表示器の動作について説明する
。線状光源Ｓ／がらシリジトリカルレンズＳ２を介して
照明光束ｓ３を平板状先導波路ｓｇのコアＩｄ　３　、
！、に収束して入射せしめる。赤外線ビーム６コか赤外
吸収＠ｓ　ｙに照射されていなく、コア１１３乙内に加
熱領域ｓ９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Ｓ６とクラッド１ｍ
　５５または５りと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光導波ｙ、ｓｇのコア層５乙
内を伝播してコア層左乙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６ユが軌跡乙／を描ぎ
なから赤外線吸収層、Ｓ−４の下面を照射する。今、赤
外線ビーム６２が軌跡み／を描きながら図示の部分の赤
外線吸収ｒ＝ｓｌｌを照射したとする。赤外線吸収Ｉｓ
　ｓ　ｑはこれによって加熱し、この熱はクラッド＠　
、！ｔ　３を介してコアｔｆｎ　３４に伝えられてコア
層左乙の一部分が加熱され、コアー３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、５
′？が形成される。上記のようにコア］轡Ｓ乙内を伝播
している照明光束ｓ３の一部分がこの加菖領域左９に達
すると、との光束の進路が加熱領域５９によって第９図
で述べた如く乱される。

この通路を乱された光束の少なくとも一部分は第９図で
説明した如くクラッド１脅５７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ｓｇ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、１ｑを
形成した部分に該当する赤外線吸収ｒｍｓｔｉの部分に
赤外線ビーム６、．２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
しての射出光乙０はクラッド＠ｓ７がら射出しなくなる
。このよう圧して、赤外線ビーム６コの光変調に応じて
多数の加熱領域がコア層５６内に形成されて、平板状光
導波路３ｇを一画面としての二次元表示が＝ｒ能となる
わけである。

また、第９図及び第１／図に示した表示器に於て、第９
図のコア＋！　弘４もしくは第１／図のコア層夕乙がた
とえば透明なガラス平板である場合、第７図のクラッド
層’ｆ３．ｌｌＡ；もしくは第１／図のクラッド＋ｍｓ
ｓ、ｓｑ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■ｌＩ弘もしくはコアＩ？
ｉ、Ｓ−Ａ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ｍｓｇの
代りに、発熱要素の部分は異なるが第２図（ｂ）及び第
Ｓ図、第６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。

＠／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ｉＥＱ構の一実施例の斜視図である。

第１コ図に於て、レーザ光源としてのレーザ発振４乙３
から出力された赤外線ビーム６７しま薄ル悼導波路型偏
向器６１１及びレンズ乙Ｓを通；尚した後、ガルバノミ
ラ−４６で反射されながら、たとえ１第／／図に示した
平板状光導波路Ｓｇの；＞１’−外へ吸収１脅Ｓ弘に相
当する表示素子６ｇの赤外線１及収１偵６ｑの？Ｍｉを
高速走査する。なお、ガル／（ノミラー６６は、矢印ａ
方向の光の走査に寄与し、薄膜導波路型偏向器６ケは矢
印す方向の光の走査に寄与する。また、ガルくくノミラ
ー６６と薄膜導波路型偏向２ｔろｑの内どちらか一方が
水平スキーＹナーであり他方は垂直スキャナーとなる。

この曲にも、ガルバノミラ−とポリゴンを組み合せたユ
次元走え機構等があげられる。

第１３図は本発明に係る応用例としてσ〕表示装置、特
には変關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７ユに与えるための制御回路、７Ｓはレーザ
光源、７弘はレーザ光源からの赤外線ビームを映・咳増
幅回路７３からの信号に従って変調する光変調器、光変
調器７’ｌにより変調された）しは、水平スキャナー７
ｇもしくは垂直スキーＹカー７７に入射する。また、水
平スキャナー　７　ｇ　、　垂直スキャナー７７は水平
及び垂直駆動回路７ツによる夫々映像１３号に同期した
駆動信号を５　ｋｔて！Ｉｉｈ　１’Ｆ−する。このス
キャナーからの赤外線ビームは表示素子７ｑの赤外線吸
収層に入射する。

また、表示素子７りのコア層に照明光源ｇｏからの光が
入射するよう構成されている。走査機構７６の具体的構
成は４８７２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７７図に７例とし【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で増幅される。増幅された
映像信号の入力により光変調器７ｑ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、
制徊回路７／より水平同期信号及び垂１σ同１０１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。

このようにして表示素子７ｑのコア層内に加熱領域から
なる熱的２次元像が形成される。この後の表示器ｇ／の
構成動作については第１／丙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いればよい
。

第１り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１４ｔ、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
性か否かを除き第を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１−／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１
ａＶ：ｌ／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はクラッド蜀３側の観
察者、／２′はクラッド回−′側の観ｉ者、／／は赤外
線である。

６′はクラッドＩｐｉ　２’及びコア層／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＠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
いる。ざはクラッド層３を介してコアＩＮ　／から射出
してきた射出光、ｇ′はクラッド層コ′及び赤外線吸収
＠／αを介してコア＠／から射出してきた射出光である
。

赤外線／／が赤外線吸収＠／αに照射されていない時、
光７はコア＠／とクラッドｒ−ユ′または３との境界面
によって全反射されながらコア１％　／内を伝播してい
く。従って、クラッド嗜コもしくは３を介して射出する
光はほとんどないので観′奏者／　、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／　０’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／　０’は
発熱し、この熱はクラッド１２′及びコア層／に伝えら
れ、コア（至）／及びクラッド（ｆｉ　３／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６
′が形成される。光７の内、加熱領域Ａ′の内コア鳴／
内の加熱領域に到達した光の進路は乱されて、全反射条
件が打硫られて、その一部の光はクラッド川３を介して
射出光ｇ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は視覚することがｔきる。また、残りの光
束は、コア１鋸／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＠２０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＠／とクラッド＠２′とが接して
いる境界面でしかも加熱領域６′の中心部に相当する部
分はコア＠／の屈折率は他の領域より低くなり、クラッ
ド層ｚの屈折率は他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＠Ｚ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６′を屈折しながら加熱
領域６′のコア層／とクラッドエコ′の境界面に達した
光７の一部は、この境界面における上記臨界角が大きく
−なっているので、この境界面で全反射されずにクラッ
ド層コ′及び赤外線吸収＠１０／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５′を観
察者７．２′は視覚することができる。これ以外の残り
の光（ない場合もある）は、全反射されてコアー／内を
伝播する。このようにコア＠／とクラッドエコ′との材
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７０′の代りに第
７図に示したような発熱抵抗体で透明なものを用いても
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Ｓ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５図乃至第７図及び第９図乃至第１／図に示し
た表示器の発熱要素としての発熱抵抗体や赤外線吸収１
−を光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１摺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光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［鰻とクラッド層の
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いない時、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図乃至第９図もしくは第ｌｌ１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（て済み、それだけ電源部、即ち光変調装
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
滅時のキャビテーションにより光学素子を破損する恐れ
があるが、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
設けた光学素子の略画横面図第ダ図は、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５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
＼本発明の応用例としての表示装置のブロック図、第９
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１０図は第９図の表示器に用いる発熱翼素の１■分
慨略構成斜硯図、第１／図は、本発明の応用例としての
表示器の概略槽成斜硯（判、第７２図は第１／図に示し
た表示素子に用いる２次元走だ機構の概略構成斜視図、
第１３図は、本発明の応用例としての表示装置のブロッ
ク図、第１１／−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
の略画断面図である。 八１ｌｑ１．５′ろ；コア′鳴 コ、３．．２２．２乙、ｌ１３．ＩＩり、Ｓり、Ｓ７．
ユｌユ′；グラヅド同り、’７７　　；　　発熱要素 ｌｌａ、ｌｌｂ、　・、／１１．２３．３６ａ　＋　３
乙す、・３乙２；発熱抵抗体Ｓ；スイッチ Ａ　、　／、！ｉ’ａ　、　／！；’＋ａ　、りｑ３′
；加熱領域７；（可視領域の）光 ｇ、ｔ、ｏ、ｇ’　；射出光 ９、．２７；光拡散層 １０、／θ’９５ダ；赤外線吸収層 ／／；赤外線　　　／２．／、、２’；観察者／Ｓ；光
導波管　　／７ｈ、／７ｂ−／７ｎ　；発光タイオーＦ
／ｑ’ａ、、／ｑｂ・・・／ｑｎ　；発光ダイオード−
Ｓ；光導波孔　　３θ；画像制御回路３／；動軸選択回
路３２；行軸選択回路３３に、、３３Ｂ−３，３Ｚ　；
動軸駆動回路３１１に、３’ｌＢ、３’ｌ−Ｃ・３’ｌ
Ｚ　；釘軸駆動回路、３４１ａ、３４１ｂ、３１１ａ−
３４ｔｚ　；発光ダイオード３左Ａ、３！；ｂ、３！；
ａ−３！ｒｚ　；光導波路り０Ｊ／；線状光源　ｌＩ９
；行導線 ４ｔｇＨ列導線　　　！ｒＯ；発熱抵抗素子乙コ；乙氾
線ビーム７θ；映像発生回路７／；制御回路 ７．２；水平、垂直駆動回路 ７３；映像増幅回Ｍ７４’；光変調器 ７５；レーザ光源 ７７．７ざ；水平、垂直スキャナー ７ｑ；表示素子　　　ｇＯ；照明光源 特許出願人　　キャノン株式会社 第　　１　　図 （１２ 第　　４　　図 第　　５　　図 第　　７　　図 、ｑ　ｚｉ２ 纂］１７ 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　小澤邦責 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層と該コア層を
   被覆する比較的に屈折率の低（・部材からなるクラッド
   啜を基本的構成とする光Ｊ＃波路の先導波路内に光が導
   かれてし・る状態に於、て、該光導波路の一部を加熱し
   て、その加熱箇所において該先導波路内に導びかれた１
   １ａの光路を変調することを特徴とする光変調方法。