JPS59135439A - Optical element - Google Patents

Optical element

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JPS59135439A
JPS59135439A JP887583A JP887583A JPS59135439A JP S59135439 A JPS59135439 A JP S59135439A JP 887583 A JP887583 A JP 887583A JP 887583 A JP887583 A JP 887583A JP S59135439 A JPS59135439 A JP S59135439A
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light
core layer
layer
optical waveguide
optical
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JP887583A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Nishimura
征生 西村
Toshiaki Asano
浅野 俊昭
Nobutoshi Mizusawa
水澤 伸俊
Eigo Kawakami
英悟 川上
Masahiro Haruta
春田 昌宏
Takashi Noma
敬 野間
Hirotsugu Takagi
高木 博嗣
Masanobu Nakazawa
中沢 允伸
Kunitaka Ozawa
小澤 邦貴
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to US06/570,810 priority patent/US4640592A/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0147Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on thermo-optic effects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
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    • G02B6/001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
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    • GPHYSICS
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/032Optical fibres with cladding with or without a coating with non solid core or cladding
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/011Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass

Abstract

PURPOSE:To enable image display with high resolution by providing heating elements for heating a part of a core layer and generating vapor bubble in the liquid in the core layer. CONSTITUTION:A light transmittable clad layer 22 constituted of a flat plate- shaped member having a relatively low refractive index is provided with many grooves in a stripe shape and is united to one body with a thin flat-plate shaped clad layer 26 having a relatively low refractive index by thermal fusion. The grooves of the clad 22 are slender cavity holes formed by the clad layer 26. A liquid which is to serve as a core layer and has a relatively high refractive index is filled in the slender cavity holes. Many waveguide holes 25a, 25b... are formed in such a way. Many heating resistors 23a, 23b...23k are provided in a stripe shape on a base plate 13' and optical waveguides 25 are provided on these resistors 23 so as to intersect orthogonally therewith.

Description

【発明の詳細な説明】 いしは表示て利用する光学素子及びこれを利用した光学
装置、並びてそれらの作動方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical element used for display, an optical device using the same, and a method of operating the same.

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。
Currently, cathode ray tubes (so-called CRTs) are widely used as terminal displays in various office equipment and measuring instruments, or as displays in monitors for televisions and video cameras.

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。
However, some dissatisfaction remains with this CRT, as it does not reach the level of hard copies made using silver halide or electrophotography in terms of image quality, resolution, and display capacity.

又、CRTK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、光路変調素子さしては液晶ライト
バルブを利用した光シヤツターが注目を集めている。
In addition, as an alternative to CRTK, attempts have been made to commercialize so-called liquid crystal panels that display liquid crystals in a dot matrix.
We have not been able to obtain anything that is completely satisfactory in terms of reliability, productivity, and durability. In addition, optical shutters using liquid crystal light valves are attracting attention as optical path modulators.

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た。
However, the above-mentioned apparatus has a drawback in that it requires a complicated and expensive optical system.

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。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an optical element that overcomes the above-mentioned difficulties in the prior art and can realize a simple light modulation device or display device without using a complicated and expensive optical system, an optical device using the same, and an optical device using the same. The purpose is to provide a method of operation.

さらに本発明の他の目的は複雑で高価な光学系を不要と
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。
Furthermore, another object of the present invention is to provide an optical element that has excellent driveability, reliability, productivity, durability, etc. by eliminating the need for a complicated and expensive optical system, an optical device using the same, and a method for operating the same. Our goal is to provide the following.

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。
Still another object of the present invention is to provide an optical element capable of producing high-resolution, high-quality images, an optical device using the same, and a method for operating the same.

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。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1乃至第9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。
1 to 9 are basic configuration diagrams showing the basic principle of the optical element according to the present invention.

第1図は、本発明に係る光学岑子の部分略画縦断面図で
、第3図(、)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3図(、)に於いて、/はク
ラッド層!、3の屈折率よシも比較的高い屈折率を有す
る液体からなり、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。
FIG. 1 is a partially schematic vertical sectional view of an optical film according to the present invention, and FIG. 3 (,) shows an optical element having a cross section as shown in FIG. This is a partially schematic cross-sectional view when cut. In Figures 1 and 3 (,), / is a cladding layer!, which is made of a liquid having a relatively high refractive index than 3. This layer forms an optical waveguide, and is called the core layer because it functions similarly to the core of an optical fiber.

また、コア層/の厚さとしては/μm〜/mの範囲内が
望ましい。!、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、2.3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/内で伝播させるために
コア層/の屈折率よりも比較的低い屈折率を有する透明
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。(但し、クラッド層2は不透明で
あって ンもよい。)。次にコア層/を部分的に蒸気泡
を生じる程度に加熱するだめの発熱要素グが両クラッド
層2,3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2の外側に接触して配設
されている。
Further, the thickness of the core layer is preferably within the range of /μm to /m. ! , 3 are cladding layers corresponding to the cladding of the optical fiber, which cover the core layer from above and below. still,
This cladding layer, 2.3, is the light '
In order to propagate light within the core layer using total internal reflection, a transparent member having a refractive index relatively lower than that of the core layer, such as low refractive index glass or low refractive index plastic, is used. used. (However, the cladding layer 2 may be opaque.) Next, a heating element for heating the core layer/to such an extent as to partially generate steam bubbles is disposed on at least one of the cladding layers 2 and 3. In the case of this embodiment, the cladding layer It is arranged in contact with the outside of layer 2.

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。
Further, this heat generating element may be arranged close to the outside of the cladding layer. Further, the heat generating elements are disposed on the entire outer surface of the cladding layer or in a segmented manner such as dots, islands, dotted lines, or dotted rows.

本実施例の場合は第1図及び第2図(a) K示されて
いるように、発熱要素グとして、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
発熱抵抗体グa、4b・・・・・・・・・・・が区分的
に点線状にクラッド層λ上に付設されている。j(、f
fa、Jb・・・・)はスイッチで、夫々の一端は、共
通KN源′ポ圧がかけられておシ、夫々の他端は上記発
熱抵抗体4a、pb・・・・・・に接続されている不図
示の電極知接続されている。乙はコア層/内に形成され
た蒸気泡(以下、バブルと称する。)で、たとえば、ス
イッチjbをオンすることにより発熱抵抗体<zbが通
電加熱し、この熱がクラッド層、2を介してコア層/に
伝達されることによりコア層/が沸騰して形成された気
泡を示している。
In the case of this embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2(a), the heat generating element is connected to the earth side at one end and to the respective electrodes (not shown), for example. Heat generating resistors a, 4b, . j(, f
fa, Jb...) are switches, one end of each is applied with common KN source pressure, and the other end is connected to the heating resistor 4a, pb... The electrodes (not shown) are connected to each other. B is a vapor bubble (hereinafter referred to as a bubble) formed in the core layer. For example, when switch jb is turned on, heating resistor <zb is heated by electricity, and this heat is transferred through the cladding layer 2. The figure shows bubbles formed when the core layer boils as a result of being transmitted to the core layer.

7はコア層/に入射しコア層/内を伝播する可視領域の
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、/コは観察者である。
7 is light in the visible range that enters the core layer and propagates within the core layer; g is the emitted light that is emitted from the core layer via the cladding layer 3; and / is the observer.

次に、第1図(a)及び第2図(、)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いクラッド
層2.3によって覆われた比較的に屈折率の高い加熱さ
れていないコア層/に光7を入射すると、コア層/とク
ラッド層βまたは3との境界面で光7は全反射するため
、光7はこれらの境界面で伺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(光導波管
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、クラッド層3を介して隔てられている観察者
7.2に、光7の漏れがあれば微量の光は射出光にとし
て到達するであろうが、実際には光7は到達しない。
Next, the operating principle, which is the basic light modulation principle and display principle of the optical element according to the present invention, will be explained with reference to FIGS. 1(a) and 2(,). When the core layer/ is not heated and its refractive index is uniform, light 7 is transmitted to the unheated core layer/ having a relatively high refractive index covered by a cladding layer 2.3 having a relatively low refractive index. When the light 7 is incident, the light 7 is totally reflected at the interface between the core layer/ and the cladding layer β or 3, so the light 7 is totally reflected at these interfaces and passes through the core layer/
It is known from the principle of optical fibers (also called optical waveguides) and thin film optical waveguides that the optical fiber propagates within the optical fiber and proceeds to the other end. At this time, if there is a leakage of the light 7 to the observer 7.2 who is separated by the cladding layer 3, a small amount of light will reach the observer 7.2 as an emitted light, but in reality, the light 7 does not reach the observer 7.2. .

今、点線状に配設された発熱抵抗体グa、グb・・のう
ち発熱抵抗体μzbを通電加熱するためスイッチ〆sb
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4t、b近傍のクラッド層−の部分及びコア層/の
部分は熱伝導加熱されて沸騰し、コア層/内にバブル6
が形成される/このバブル6の表面で光7は屈折され、
反射され、散乱A扼1される。
Now, in order to heat the heating resistor μzb among the heating resistors Ga, Gb, etc. arranged in the shape of a dotted line, switch sb is turned on.
Turn on as shown in Figure 1. Due to this electrical heating, the cladding layer and the core layer in the vicinity of the heating resistors 4t and 4b are heated by thermal conduction and boil, causing bubbles 6 in the core layer.
is formed/The light 7 is refracted at the surface of this bubble 6,
It is reflected and scattered.

この結果、光7の内このバブル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
バブル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
にとして光学素子の外部へ出る。この時、観察者/2は
射出光とがあたかも発熱抵抗体/lb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どを検知す
る0 この場合、発熱抵抗体&a、 41b・・・・・・が微
小な点状であれば、この発熱抵抗体4ta%りb・・・
・・・が通電加熱されることによシ形成されるバブル乙
も微小となる。この微小なバブル6によシ光7の進路が
乱されて光7の一部が射出光ととして光学素子から射出
してくるので、観察者/2は発熱抵抗体グa、4b・・
・・・・が、点発光しぞいるかのように視覚する。これ
とは逆に、発熱抵抗体’%a%9b・・・・・・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。
As a result, the path of the light that has reached this bubble B out of the light 7 is disturbed, and the condition of total reflection is therefore broken, so that at least a part of this light that has reached the bubble B is no longer reflected in the core layer/
The light passes through the cladding layer 3 and exits the optical element as an emitted light without propagating inside the optical element. At this time, the observer/2 perceives the emitted light as if it were emitted from the heating resistor/lb. In addition, if an optical sensor is placed in place of the observer/:2, the optical sensor will detect this emitted light. In this case, if the heating resistors &a, 41b... are minute dots, , this heating resistor is 4ta% b...
The bubble B formed by heating with electricity also becomes minute. The course of the light 7 is disturbed by this minute bubble 6, and a part of the light 7 emerges from the optical element as an emitted light, so that the observer/2 can see the heating resistors a, 4b, etc.
...but it appears as if there is a point of light emitting light. On the contrary, if the heating resistor '%a%9b... has an arbitrary shape with a certain size, the observer/ -2 is recognized.

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
体によって形成されたバブル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。
In addition, if the minute heating resistors in the form of dots are arranged in a dotted row, some of these heating resistors are heated with electricity, so that the heating resistors heated with electricity are heated. The shape of the bubble points formed by the body allows the viewer to recognize various characters and images.

なお、バブル乙は第1図(、)に示したように1つでな
く箱7図(b) Kバブル6′として示したように複数
形成して射出光に′として射出してもよい。この場合、
複数のバブル6′によってより広く光7の進路は乱され
るので射出光g′の開口が広くなる。
Note that instead of one bubble B as shown in FIG. 1(a), a plurality of bubbles may be formed as shown in box 7(b) as K bubble 6' and emitted as '' in the emitted light. in this case,
Since the path of the light 7 is more widely disturbed by the plurality of bubbles 6', the aperture of the emitted light g' becomes wider.

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−プロピルア
ルコール、イソプロピルアルコール、n〜フチルアルコ
ール、 see −ブチルアルコール、  tert 
 7’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、テシルア
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、シクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キジ
ロール争の炭化水素系溶剤;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エーテル、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f−)、エチレングリコールモノエチル
エーテルアセテート等ノエステル系溶剤;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;例えば、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類;エチレ
ンクリコール、フロピレンゲリコール、ブチレンクリコ
ール、ヘキシレングリコール、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0 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3.3の屈折率よシも高いことが必要不可欠の条
件であり、クラッド層コ、3の屈折率は通常15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。
Further, as the basic composition of the translucent liquid as the material of the core layer, water or various organic solvents may be used alone or in combination. Examples of various organic solvents used for this include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-phthyl alcohol, see-butyl alcohol, and tert.
Alkyl alcohols such as 7'-tyl alcohol, isophtyl alcohol, pentyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, nonyl alcohol, tesyl alcohol; for example, hexane,
Hydrocarbon solvents such as octane, cyclopentane, benzene, toluene, and quidylol; For example, halogenated hydrocarbon solvents such as carbon tetrachloride, trichloroethylene, tetrachloroethylene, tetrachloroethane, and dichlorobenzene; For example, ethyl ether, butyl ether, and ethylene glycol. Ether solvents such as diethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexane, and non; ethyl formate, methyl acetate, propyl acetate, phenylacetate) , ethylene glycol monoethyl ether acetate and other ester solvents; for example, alcoholic solvents such as diacetone alcohol; for example, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; amines such as triethanolamine and jetanolamine; for example, polyethylene Polyalkylene glycols such as glycol and polypropylene glycol; ethylene glycol, fluoropylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol, and alkylene glycols; for example, polyhydric alcohols such as glycerin; petroleum hydrocarbon solvents, etc. In addition, it is an essential condition that the refractive index of the translucent liquid constituting the core layer is higher than that of the cladding layer 3.3, and the refractive index of the cladding layer 3.3 is usually less than 15. Therefore, seven specific examples of liquids that satisfy the refractive index conditions from among the above-mentioned liquids are listed below.

l/A;31.iエチル−β−リロロα−アクリレート
 ■以上は一例でろって、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。
l/A;31. i Ethyl-β-lyroloα-acrylate (2) The above is just an example, and it goes without saying that the liquid constituting the core layer according to the present invention is not limited to the above-mentioned liquid.

第3図は、第1図匠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層2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。
FIG. 3 shows a schematic cross section of another embodiment of the optical element shown in the first figure, in which a light diffusing layer 2 is provided adjacent to the upper part of the cladding layer 3.

第1図及び第3図(、)に於いて、上記せるように観察
者には、バブル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を通過してくる射
出光とを視覚することができるが、この射出光とはバブ
ル乙の形態によって幾分指向性があるので、この射出光
と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層3上に光拡散層2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
散層り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。
In FIGS. 1 and 3 (,), as mentioned above, the observer sees the light whose path is disturbed by the bubble B, at least a part of the light 7, that is, the light that has passed through the cladding layer 3. However, since this emitted light has some directionality depending on the shape of the bubble, the viewing angle at which this emitted light can be seen is limited. Therefore, if the light diffusion layer 2 is provided on the cladding layer 3 as shown in Fig. 3, the light passing through the cladding layer 3 will be scattered by this light diffusion layer, and this scattered light will be visible. The viewing angle that can be viewed is very wide, which is favorable for the observer.

なお、上記これらの実施例において、発熱要素グはクラ
ッド層3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シに於いて、発熱要素
をクラッド層の内部または内接して設けても良い。
Note that in the above embodiments, the heat generating element is not limited to being installed outside the cladding layer 3, but as long as the above object of the present invention is met, the heating element may be installed inside the cladding layer. Alternatively, it may be provided inscribed.

更に、第1図に示した光学素子のA’−A″線に沿った
コア層/及びクラッド層3.3の断面形状は第一図(a
)のように平板状で示したが、第2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
ラッド層コ、3は一体となっており、管状のクラッド層
β″として示されている。(光導波管と称すル上記せる
ようにコア層/とそれを援うクラッド層!、3の断面形
状の一般的なものは第一図に示したような円形状や平板
状等があるが、本発明に於いてはこれらに限定されるも
のではない。
Furthermore, the cross-sectional shape of the core layer/and cladding layer 3.3 along the line A'-A'' of the optical element shown in FIG.
), but as shown in Figure 2(b), there is also a core layer with a circular cross-section; in this case, the cladding layer 3 is integrated and has a tubular shape. The cladding layer β'' (called an optical waveguide) is shown in Figure 1. Although there are circular shapes, flat plate shapes, etc., the present invention is not limited to these shapes.

第9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。
FIG. 9 is a partially schematic vertical sectional view of another embodiment showing the basic configuration of an optical element according to the present invention using an infrared absorbing layer as a heat generating element.

第9図に於いて/は、上記液体からなるコア層、!、3
はこのコア層/を覆っているクラッド層、7はこのモア
層/に入射してコアN/内を伝播する可視領域の光、と
は光7がクラッド層3を介して外部に射出したヤ射出光
、7.2は観察者である。
In FIG. 9, / is a core layer made of the above-mentioned liquid! ,3
is the cladding layer covering this core layer/; 7 is the light in the visible range that enters this mower layer/ and propagates inside the core N/; The emitted light, 7.2, is the observer.

なお、コア層/の液体の屈折率はクラッド層2,3の部
材の屈折率よシ比較的高い。/θは発熱要素としての赤
外線吸収層で、クラッド層!の外側全面に設けられてい
る。乙はコア層/の液体が沸騰してコア層/内に形成さ
れたバブルで、赤外線//が赤外吸収層/θに照射され
、この照射された部分の赤外線吸収層/θが発熱し、こ
の熱がクラッド層、2を介してコア層/の一部分に伝え
られてコア層/が局部的に加熱されて沸騰して形成され
た泡である。
Note that the refractive index of the liquid in the core layer is relatively higher than the refractive index of the members of the cladding layers 2 and 3. /θ is an infrared absorbing layer as a heat generating element, and is a cladding layer! It is installed all over the outside. B is a bubble formed inside the core layer when the liquid in the core layer boils, and the infrared absorbing layer θ is irradiated with infrared rays, and the irradiated part of the infrared absorbing layer θ generates heat. This heat is transmitted to a portion of the core layer via the cladding layer 2, and the core layer is locally heated and boiled, forming bubbles.

次に1第9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原理について説明
する。
Next, with reference to FIG. 1, the operating principle, which is the basic light modulation principle and display principle of the optical element according to the present invention, will be explained.

赤外線//が赤外線吸収層/θに照射されていなく、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
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に到達し々いので、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い。
When the infrared rays // are not irradiated to the infrared absorbing layer /θ, and therefore the core layer / is not heated and its refractive index is uniform, the light 7 incident on the core layer / It propagates within the core layer while being totally reflected at the interface with the cladding layer 2 or 3. At this time, the light 7 almost passes through the cladding layer 3 and reaches the observer 7.2, so that when the observer/2 looks at this optical element, he cannot see the light.

今、赤外線//が図示の如く赤外線吸収層/θに照射さ
れると、照射された部位の赤外線吸収層/θは発熱する
。この熱は、クラッド層2を介してコア層/に伝えらバ
、コア層/は沸騰が生じる程度に加熱されてバルブ6が
形成される。このバブル乙の表面によって光7の一部は
、散乱され、屈折され、反射される。この結果、光7の
内このバブル乙に到達した光の進路は乱され、コア層/
七クラッド層3との全反射条件が打破られてこの光の少
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を通過して射出光ざ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。
Now, when the infrared absorbing layer /θ is irradiated with infrared rays // as shown in the figure, the infrared absorbing layer /θ at the irradiated area generates heat. This heat is transmitted to the core layer via the cladding layer 2, and the core layer is heated to such an extent that boiling occurs, thereby forming the bulb 6. A part of the light 7 is scattered, refracted, and reflected by the surface of this bubble B. As a result, the path of the light that reached this bubble B out of the light 7 is disturbed, and the core layer/
The total reflection condition with the cladding layer 3 is broken, and at least a portion of this light passes through the cladding layer 3 without propagating within the core layer and is emitted to the outside of the optical element as an emission beam for observation. 7.2.

この時、観察者/2VC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”7θから射出しているかのよ
うに視覚する。なお、観察者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とが入射
して光を検知することができる。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λもしくはクラ
ッド層−と発熱要素が透明であればパルプ6もしくは6
′の形態によシ光7の内この部分に到達した光の一部は
、図示省略しであるが、クラッド層2もしくは、クラッ
ド層!と発熱要素を通過する射出光もある。
At this time, the observer/2VC perceives the emitted light as if it were emitted from the infrared absorbing layer "7θ" in the heat-generating area.In addition, if an optical sensor is placed in place of the observer, the The emitted light enters the light-receiving surface of the illustrated optical sensor, and the light can be detected.
If the cladding layer λ or the cladding layer and the heating element of the optical element having the configuration shown in the figure are transparent, pulp 6 or 6 is used.
Although not shown in the figure, a part of the light that reaches this part of the light 7 according to the form ' is the cladding layer 2 or the cladding layer! There is also an exit light that passes through the heat generating element.

従って、この場合光学素子の両側から射出光を観察でき
る。
Therefore, in this case, the emitted light can be observed from both sides of the optical element.

なお、第1図乃至第9図に示した構成の光学素子のコア
層/に形成されたバブル乙は熱の供給を断ち冷却(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−との境界面で全反射されてコア層/内を
伝播する。
Note that the bubbles formed in the core layer of the optical element having the configurations shown in FIGS. 1 to 9 will disappear if the heat supply is cut off and the bubbles are cooled (whether by natural cooling or forced cooling). Therefore, all the light 7 that reaches this part returns to the core layer/
It is totally reflected at the interface between the core layer and the cladding layer and propagates within the core layer.

なお、第1図乃至第9図に示した構成の光学素子の実施
例に於いて、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、!7に於いて、発熱要素をクラッド層の内部ま
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。
In addition, in the embodiments of the optical elements having the configurations shown in FIGS. 1 to 9, the heating element is the cladding layer! It is not limited to the case where it is installed outside of the building, but as long as it meets the above object of the present invention! In 7, the heating element may be provided inside the cladding layer or inscribed on the core layer side, or a combination thereof may be provided. The same applies to the mirror described later.

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20代シに基板に光反射性の金属膜を施したミラ
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って配置すればよいことは
明白である。
Further, a mirror having a substrate coated with a light-reflecting metal film may be used as the cladding layer 20 of the optical element having the configuration shown in FIGS. 1 to 9. However, in this case, it is clear that the mirror surface may be placed in contact with or close to the core layer.

第5図は第1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。
FIG. 5 is a partially fragmented schematic perspective view of an embodiment of a display device to which the optical path modulation principle of the optical waveguide shown in FIGS. 1 and 2(b) is applied.

第5図に於いて、!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/Za、/&b、/4’c・
・・・・・・/Fk  (以下、発熱抵抗体/グと称す
。)が設けられている。これら発熱抵抗体/グと直交す
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)で示しだコア層とクラッド層を有する構成
の多数の光導波管/ j a、15b、/jc・・・・
・・・・・/j−n(以下、光導波管7.5′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/を
上に設けられている。/、2″は可視領域の波長を有す
るレーザビームで1、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、/J’a、
 /j’aは光導波管/jaのコア層が沸騰が生じる程
度に加熱されて形成されたバブルである。
In Figure 5,! 3 is a substrate, on which a large number of heating resistors /Za, /&b, /4'c as heating elements are arranged in stripes.
.../Fk (hereinafter referred to as heating resistor /Fk) is provided. A large number of optical waveguides each having a core layer and a cladding layer whose longitudinal direction is perpendicular to these heating resistors and whose vertical and horizontal cross sections are shown in FIGS. 1 and 2(b). /j a, 15b, /jc...
.../j-n (hereinafter referred to as optical waveguide 7.5')
An optical waveguide panel is provided with a heat generating resistor on top of the optical waveguide panel. /, 2'' is a laser beam having a wavelength in the visible region 1, which is repeatedly scanned in the direction of the arrow shown in the figure and sequentially enters one of the core layers of the optical waveguide /S.!6
indicates a display element constructed of the above-mentioned components except for these laser beams / and 2. Also, /J'a,
/j'a is a bubble formed by heating the core layer of optical waveguide /ja to such an extent that boiling occurs.

但し、それ以外の光導波管に形成されたバブルは図示省
略しである。
However, bubbles formed in other optical waveguides are not shown.

今、発熱抵抗体/ダのいすもが通電加熱されていない時
、光導波管/jのコア層は加熱されていないので、第1
図で上記したバブルは光導波管/jのコア層に生じてい
ない。従って光導波管/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/3“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から光導波管
ld内を伝播して行き、その他端から射出する。
Now, when the heating resistor/da is not heated by electricity, the core layer of the optical waveguide/j is not heated, so the first
The bubbles described above in the figure are not generated in the core layer of optical waveguide /j. Therefore, the laser beam /3'' incident on the core layer of the selected optical waveguide in the optical waveguide /S is not totally reflected by the core layer and cladding layer described above in FIG. It propagates and ejects from the other end.

次に1発熱抵抗体/グC1/Fkのみが通電加熱され、
この時、レーザビーム7.2′が光導波管へiに入射し
た時、発熱抵抗体/41c、/4’にの通電加熱によし
、これら発熱抵抗体/ 4’ c、/&にと交差する光
導波管/Sのコア層にバブル(光導波管/jmにあって
は、/3’a、 /j’a )が形成される。一方、光
導波管/jaK入射したレーザビーム/、2“は両バブ
ル15’a、 /j’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7.5a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。
Next, only 1 heating resistor/g C1/Fk is heated with electricity,
At this time, when the laser beam 7.2' enters the optical waveguide at i, it intersects with the heating resistors /41c, /4' by heating the heating resistors /4'c, /&. Bubbles (/3'a, /j'a in optical waveguide/jm) are formed in the core layer of optical waveguide/S. On the other hand, the paths of the laser beams /, 2'' entering the optical waveguide /jaK are disturbed by both bubbles 15'a, /j'a as described in the explanation of Fig. 1, and some of the light is As indicated by the middle arrow, the light passes through the cladding layer of the optical waveguide 7.5a and is emitted to the outside of the display element/B as display light.

次に、発熱抵抗体/4tの適轟数を通電加熱し、レーザ
ビーム72〜光導波管/jbに入射せしめて光導波管/
jbについて表示する。このことを次々と光導波管15
c・・・・・・・・・/ 5 nに繰返して表示素子/
乙を一画面として2次元的に表示する。なお、光導波管
/jのコア層に形成されたバブル、たとえば光導波管/
Saのコア層に形成されたバブル/J”a、 /J’a
  と共に形成された他の光導波管、たとえば光導波管
/jb K形戊されたバブルは、次の表示のためにレー
ザビーム/2f光導波管/、5b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いるので次の光導波管/jbの表示
の時には問題ない。すなわち、次の光導波管/jbの表
示の際に1発熱抵抗体/4tc、 /’lk上の対応点
を表示したければ、再び発熱抵抗体/4te、 /’I
kt−通電加熱すればよいし、表示の必要がなければ、
/グC1/グkを通電加熱しないこととなる。
Next, the heating resistor/4t is heated with electricity at a suitable number of times, and the laser beam is made to enter the optical waveguide/jb from the laser beam 72 to the optical waveguide/jb.
Display about jb. This is done one after another by the optical waveguide 15.
c・・・・・・・・・/ 5 Repeat display element/
Display B two-dimensionally on one screen. Note that the bubble formed in the core layer of the optical waveguide/j, for example, the bubble formed in the core layer of the optical waveguide/j
Bubbles formed in the core layer of Sa /J”a, /J’a
Other optical waveguides formed together, such as optical waveguide/jb, are cooled naturally or forcedly when entering the laser beam/2f optical waveguide/, 5b for the next display. Regardless of the condition, it is cooled and disappears and returns to its original state, so there is no problem when the next optical waveguide /jb is displayed. In other words, when displaying the next optical waveguide /jb, if you want to display the corresponding point on 1 heating resistor /4tc, /'lk, then again write the heating resistor /4te, /'I
kt-Electrical heating is enough, and if there is no need to display it,
/gC1/gk will not be heated by electricity.

第6図は、第5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。
FIG. 6 is a schematic structural perspective view of an embodiment of a display device in which the display element shown in FIG. 5 is provided with a light source of a light emitting diode element array.

第6図に於いて、第5図の構成要素と同様忙、/3は基
板/4tは発熱抵抗体、/jは光導波管でこの入射面側
に発光ダイオード/7a、 /7b、 /7c・・・・
・/7nから構成される発光ダイオード素子列/7から
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 /ざが配
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おなお、夫々の発光ダイオード/
7a、 /7b、 /7c・・・・・・/7n は夫々
の光導波管/!; a、 /!; b、 / !; c
・・・・・・/jn  に夫々/箇づつ対応しているも
のとする。
In Fig. 6, the components are similar to those in Fig. 5, /3 is a substrate /4t is a heating resistor, /j is an optical waveguide, and light-emitting diodes /7a, /7b, /7c are on the incident surface side.・・・・・・
・A flat plate microlens array /7 is arranged so that the light beam emitted from the light emitting diode array /7 consisting of /7n efficiently enters each of the corresponding optical waveguides /S. A microlens array is not necessarily required, but each light emitting diode/
7a, /7b, /7c.../7n are the respective optical waveguides /! ; a, /! ; b, /! ;c
It is assumed that each item corresponds to /jn.

第6図の場合の表示動作も第、5′図の場合とまったく
同じで、発熱抵抗体/4tの内、適尚数が通電加熱され
、これらと交差している。光導波管15のコア層の部分
にバブルが形成され、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。これによつ゛〔、所定の光導波管のバブルによっ
て表示が第1図及び第5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ことにより表示素子/乙が7画
面として!次元的に表示される。
The display operation in the case of FIG. 6 is exactly the same as in the case of FIGS. 5 and 5', and an appropriate number of heating resistors/4t are heated by electricity and intersect with them. A bubble is formed in the core layer portion of the optical waveguide 15, and the corresponding optical waveguide/S to be displayed is
The light emitting diodes of the light emitting diode element row/7 corresponding to any one of the light emitting diode elements emit light and cause the light to enter the corresponding optical waveguide. Thereby, the display is performed by the bubble of the predetermined optical waveguide on the same principle as the display principle explained in FIGS. 1 and 5. Light emitting diode element row/7 light emitting diodes/7a, /7b, /7c.../7n
By scanning the light emission one after another, the display element/B becomes 7 screens! Displayed dimensionally.

もつとも、第6図の構成に於いては、逆圧発熱抵抗体の
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ととてよって
も同様の表示が可能である。
However, in the configuration shown in Fig. 6, if the reverse pressure heating resistors are sequentially energized and heated, and any plurality of light emitting diodes are made to emit light in synchronization with the heating signal, a similar display can be obtained. It is possible.

第7図は、第1図に示(−だ光学素子を利用した他の表
示器の一実施例の部分破砕概略構成斜視図である。
FIG. 7 is a partially fragmented schematic perspective view of an embodiment of another display device using the optical element shown in FIG.

第7図に於いて1.?2は比較的屈折率の低い平板状の
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。!乙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22の溝のある側に熱融着等で重ねあわされ
てクラッド層、2.2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β乙によシ空
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Vζ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、25a、、2jb%、2jc・
・・・・・・・・、23n(以下、光導波孔:2Sと称
す)が形成されている。
In Figure 7, 1. ? Reference numeral 2 denotes a light-transmissive cladding layer made of a plate-like member with a relatively low refractive index, and is provided with a large number of grooves in a striped pattern. ! B is a cladding layer composed of a thin plate-like member with a relatively low refractive index, for example,
It is overlapped with the grooved side of the cladding layer 22 by heat fusion or the like and is integrated with the cladding layer 2.2. As a result, the groove of the cladding layer 2.2 becomes an elongated hollow hole hollowed out by the cladding layer βB. The large number of parallel, elongated cavities are filled with the liquid having a relatively high Vζ refractive index and serving as the core layer. With these K,
Many parallel optical waveguide holes, 25a, 2jb%, 2jc.
......, 23n (hereinafter referred to as optical waveguide hole: 2S) is formed.

これらクラッド層、2..2..2乙及び光導波孔、2
5を総称して光導波路パネルと言う。73′は基板で、
この上に縞状に多数の発熱抵抗体、23a123b%7
23c・・・、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、、2jが設けられている。
These cladding layers, 2. .. 2. .. 2 Otsu and optical waveguide hole, 2
5 are collectively called an optical waveguide panel. 73' is the board,
On top of this, a large number of heating resistors are arranged in stripes, 23a123b%7
23c..., 23k (hereinafter referred to as heating resistor 23) are provided. The optical waveguide holes 2j are provided perpendicularly on the heating resistor 23.

このような光導波路パネルを作成する。さらに別の有効
な手段としては基板73′上に配設される発熱抵抗体2
3上にS toz 等の低屈折率誘電体を被膜してクラ
ッド層、2乙を形成し、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。
Create such an optical waveguide panel. Yet another effective means is to provide a heating resistor 2 disposed on the substrate 73'.
There is also a method of forming a cladding layer 22 by coating a low refractive index dielectric such as S toz on 3, and then bonding the substrate 73' and the cladding layer 22 in which grooves are formed. .

、27 はクラッド層、2.2 上に設けられた光拡散
層で、たとえば、クラッド層!−の上面の状態を細かい
凹凸状にしたものである。この光導波孔ス−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2/は
構成されている。この光導波孔、23の入射面側に平板
マイクロレンズアレイ2θを介して発光ダイオード/り
a、/9b、/9c・・・・・・/9nからなる発光ダ
イオード素子列/9が配置されてbる〇 この第7図に示した表示動作も第5図と第6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、2Sのコア
層の部分にこのコア層が沸騰して第1図で述べたバブル
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/2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バブルによって
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バブルに達し
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、この光は光拡散層コアによっ
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/ 9 a、 / 9 
b、 / 9 c・・・・・・/りnのいずれかを選択
して点表示し、この動作を次々と繰返すことによシ表示
素子、2/を一画面としてβ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バ
ブルは、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。
, 27 is a cladding layer, 2.2 is a light diffusing layer provided on the cladding layer, for example, a cladding layer! -The top surface has a finely uneven surface. The cross section along the longitudinal direction of this optical waveguide hole 5 is exactly the same as the cross section shown in FIG. The display element 2/ is constituted by these above-mentioned components. A light emitting diode element array /9 consisting of light emitting diodes /9a, /9b, /9c.../9n is arranged on the incident surface side of this optical waveguide hole 23 via a flat plate microlens array 2θ. The display operation shown in FIG. 7 is exactly the same as that described in FIGS. 5 and 6. That is, a selected heat generating resistor among the heat generating resistors 23 is energized and heated, and this core layer boils in the core layer of the optical waveguide hole 2S that intersects with the energized and heated heat generating resistor. The bubbles described in FIG. 1 are then formed in this core layer. At this time, the light emitting diodes of the selected light emitting diode element row/2 emit light, causing light to enter the core layer of the selected optical waveguide hole. As a result, the path of the light that has been propagated through the bubble in the core layer of the selected optical waveguide while being totally reflected by the boundary between the core layer and the cladding layer is disturbed, as described in Fig. 1. At least a part of the light passes through the cladding layer 2.2, is scattered by the light diffusion layer core, and exits from the display element 2/ as display light. In this way, the heating resistor , 23 is appropriately selected and heated with electricity, and at the same timing, the light emitting diode of the light emitting diode element array /9 is heated.
By selecting either b, /9 c.../n and displaying it as a point, and repeating this operation one after another, the display element 2/ is displayed β-dimensionally as one screen. be able to. Note that the bubble formed in the core layer of the selected optical waveguide hole is cooled and disappears immediately before the next optical scan, so there is no problem in the next display.

なお、上記第j図乃至第7図の構成に於いて、実際上は
発熱抵抗体は密度に本/W〜/乙本/111が製造、可
能であシ、光導波管の密度はに本/1〈θ本/mが、“
また光導波孔の密度はに本/fi〜/乙本/鵡が製造可
能である。
In addition, in the configurations shown in FIGS. /1〈θ books/m is “
In addition, the density of the optical waveguide hole can be manufactured to 2/fi~/otsumoto/parrot.

第に図は本発明の応用例としての表示装置全体のブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram of the entire display device as an application example of the present invention.

第に図に於いて、第6図及び第7図に構成を示した表示
素子の各構成要素をマ) IJラックス動する例につい
て更に詳しく説明する。3.2は竹輪選択回路で、竹輪
駆動回路311人、3’lB、3’IC・・・・・・・
・・3’lZ  と信号線によシミ気菌て結合されてお
り、更K、竹輪駆動回路34tAは発光ダイオード(3
グa、 3’lb、 3グC・・・・・・3’lz )
の発光ダイオード3’4’aに、竹輪駆動回路3グBは
発光ダイオード341bに、以下同じく竹輪駆動回路3
グCは発光ダイオード3グCに・・・・・・竹輪駆動回
路34tZは発光ダイオード3’lZに夫々結合してい
る。動軸選択回路3/と動軸駆動回路、33h、33′
B・・・・・・33Z及び発熱抵抗体36m、 31s
b・・・・・・36zとの相互の関係についても同様で
ある。画像制御回路3θは竹輪選択回路3ノ及び動軸選
択回路3/と信号線により電気的に結ばれている。、3
SEL、 33;b、 33c・・・・Jjzは発光ダ
イオード3 ’I a 、 J 4tb 、 3111
.c 、−・−3’l zの夫々に対応して設けらり、
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。Jθ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竹輪選択回路32が竹輪としての
光導波路、3!;a13jb%3.Sc・・・・・・3
jzのど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3乙a、3乙b・・・・・・3乙2のどの発熱抵抗
体を選択すべきかを指令する。
Next, an example in which each component of the display element whose configuration is shown in FIGS. 6 and 7 is moved will be described in more detail. 3.2 is the bamboo wheel selection circuit, the bamboo wheel drive circuit 311 people, 3'lB, 3'IC...
...3'lZ is connected to the signal line with stains, and the bamboo wheel drive circuit 34tA is connected to the light emitting diode (3'lZ).
gua, 3'lb, 3gC...3'lz)
The bamboo wheel drive circuit 3gB is connected to the light emitting diode 3'4'a, and the bamboo wheel drive circuit 3gB is connected to the light emitting diode 341b.
The bamboo wheel drive circuit 34tZ is coupled to the light emitting diode 3'lZ, respectively. Dynamic axis selection circuit 3/ and dynamic axis drive circuit, 33h, 33'
B...33Z and heating resistor 36m, 31s
The same applies to the mutual relationship with b...36z. The image control circuit 3θ is electrically connected to the bamboo wheel selection circuit 3 and the moving axis selection circuit 3/ by a signal line. ,3
SEL, 33;b, 33c...Jjz is the light emitting diode 3'Ia, J4tb, 3111
.. Provided corresponding to each of c, -・-3'l and z,
For example, the optical waveguide has the basic configuration shown in FIGS. 1 to 3. Jθ is an image control circuit, and by outputting an image control signal, the bamboo wheel selection circuit 32 selects an optical waveguide as a bamboo wheel, 3! ;a13jb%3. Sc・・・・・・3
The moving axis selection circuit instructs the moving axis selection circuit 3/ to select which optical waveguide of jz should be selected. 2, which heating resistor should be selected.

ここで、発光ダイオードJ ’l a 、 3 ’l 
b 、 3 ’l c・・・・j4tz  は第6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
! a、 3j b、 −33; c、=・・・3J 
zは第6図及び第7図に示した光導波管もしくは光導波
孔に対応し、発熱抵抗体JAa、31>b・・・・・・
36zは第6図及び第7図に示した発熱抵抗体に対応し
ている。
Here, the light emitting diode J'l a, 3'l
b, 3'l c...j4tz correspond to the light emitting diodes shown in FIGS. 6 and 7, and the optical waveguide 3
! a, 3j b, -33; c, =...3J
z corresponds to the optical waveguide or optical waveguide hole shown in FIGS. 6 and 7, and the heating resistor JAa, 31>b...
36z corresponds to the heating resistor shown in FIGS. 6 and 7.

次に、第5図を参照して、たとえば第6図及び第7図の
表示器を駆動する動作説明をする。画像制御回路3θか
らの指令信号により竹輪駆動回路3ダAが選択されれば
、竹輪駆動回路、i:Aは一定時間導通状態とな9、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
JZaから発光する光は、光導波路35aに導かれる。
Next, referring to FIG. 5, an explanation will be given of the operation of driving the display devices shown in FIGS. 6 and 7, for example. When the bamboo wheel drive circuit 3daA is selected by a command signal from the image control circuit 3θ, the bamboo wheel drive circuit i:A is in a conductive state for a certain period of time9, during which time the light emitting diode 3a emits light. Light emitted from the light emitting diode JZa is guided to the optical waveguide 35a.

次に、竹輪駆動回路J4tBが選択されれば、同様に、
発光ダイオード、、3グbが発光し、その光は、光導波
路3jbK、導かれる。かくして、夫々の光導波路3j
a、3Sb、33c・・・・・・Jjz  VC対して
光は線順次走査される。一方、画像制御回路3θからの
画像制御信号の一つであるビデオ信号が動軸選択回路、
3/Vc入力されると、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J6a、J67を選
択すれば、動軸駆動回路JJA、3JZは動軸選択回路
3/から発せられたJJA列、33Z列選択信号を受け
て発熱抵抗体3乙a、 3乙2を通電加熱する。これに
よって、発熱抵抗体、36a、3乙2と交差している光
導波路J3 a、 J5 b、 33 c・・・・・3
.3zのコア層の部分は沸騰が生じる程度に加熱されて
バブルが生じる。なお、このバブルは、発熱抵抗体36
a、Jgzへのオフ信号によって通電が遮断されると?
1丁動きれて、消滅しもとの状態に戻る。かくして、竹
輪の選択、例えば、光導波路33h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36a、3乙2と選択された先導波路3
Jaとの交叉点(選択点)(,3!Sa、 361L)
及び(33a、 31=z )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
竹輪としての光導波路3.!r a、3!b、、15c
・・・・・・、3 S z  及び動軸としての発熱抵
抗体36a、 3乙b・・・・・・3乙Z を適宜選択
して上記のように動作させること、により2次元表示を
行うことができる。
Next, if bamboo wheel drive circuit J4tB is selected, similarly,
The light emitting diodes 3jb emit light, and the light is guided through the optical waveguide 3jbK. Thus, each optical waveguide 3j
a, 3Sb, 33c...Jjz VC is line-sequentially scanned by light. On the other hand, the video signal, which is one of the image control signals from the image control circuit 3θ, is sent to the moving axis selection circuit.
When 3/Vc is input, the moving axis selection circuit 3/ receives the command and selects a heating resistor as a predetermined moving axis. For example, if the moving axis selection circuit 3/ selects the heat generating resistors J6a and J67, the moving axis drive circuits JJA and 3JZ receive the JJA row and 33Z row selection signals issued from the moving axis selection circuit 3/ and select the heat generating resistors J6a and J67. Electrify and heat bodies 3a and 3a and 3a and 2. As a result, the optical waveguides J3 a, J5 b, 33 c...3 intersecting with the heating resistors 36a, 3
.. The core layer portion of 3z is heated to such an extent that boiling occurs and bubbles are generated. Note that this bubble is caused by the heating resistor 36
a. What if the power is cut off by the off signal to Jgz?
It moves one block, disappears, and returns to its original state. In this way, if the selection of the bamboo ring, for example, the selection of the optical waveguide 33h and the moving axis are made in synchronization, in this example, the selected heating resistors 36a, 3 and 2, which are heated by electricity, and the selected lead wave path 3
Intersection point with Ja (selected point) (,3!Sa, 361L)
Light is emitted from both of (33a, 31=z), respectively. In this way, the optical waveguide 3. ! ra, 3! b,,15c
......, 3 S z and the heating resistors 36a, 3 B, 3 Z as moving axes are appropriately selected and operated as described above to produce a two-dimensional display. It can be carried out.

なお、上記せるような発熱抵抗体の素材としては、硼化
ハフニウムや窒化メンタル等に代表される金属化合物や
インジウム・ティンオキサイド(略称I 、 ’1’ 
、 O)等の透明導電体をあげることができる。
The materials for the heating resistor mentioned above include metal compounds such as hafnium boride and mental nitride, and indium tin oxide (abbreviated as I, '1').
, O), etc. can be mentioned.

第2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概略構成斜視図
である。
FIG. 2 is a partially exploded schematic perspective view of another embodiment of a display to which the principle of optical path modulation of the optical element shown in FIG. 1 is applied.

第7図に於いて、グ乙は光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
成されるクラッド層り3.4tjとこれらクラッド層4
13、’1.j!;間に介在する第1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ググとから
構成され、その断面は発熱要素を除き第1図及び第3図
(、)とまったく同じである。
In FIG. 7, G is a flat optical waveguide as an optical waveguide panel, which includes a cladding layer 3.4tj made of a flat member with a relatively low refractive index and these cladding layers 4.
13,'1. j! It is composed of a core layer with a relatively high refractive index made of the liquid etc. mentioned in the explanation of Fig. 1 interposed therebetween, and its cross section is similar to that of Figs. 1 and 3 (,) excluding the heating element. It's exactly the same.

れでコア層9ダの一端部に入射している。グアは発熱要
素で、その詳細な構成は第1θ図に示されている。グど
6%9にb1グざC・・・・・グにtは列導線、グアa
、グ″?b・・・・・・ダタには一行導線で、これらは
良好な導電性の金属膜で構成されておシ、これら列導線
+!fa、シgb、りにC・・・・・グざt(以下、列
導線9gと略称する)と行導線グアIL、+!フb・・
・・・・417k(以下、行導線グツと略称する)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。
This is incident on one end of the core layer 9da. Gua is a heat generating element, the detailed structure of which is shown in Figure 1θ. Gudo 6% 9 b1 Guza C... Guto t is column conductor, Gua a
, ``?b... Data are single row conductors, which are made of a metal film with good conductivity. ... Guzat (hereinafter abbreviated as column conductor 9g) and row conductor Gua IL, +!fu b...
. . 417k (hereinafter abbreviated as row conductor), a heat generating resistive element as a heat generating resistor is interposed between each intersection.

第1θ図は上記発熱要素97の部分破砕斜視図で、’1
9a%’19b、 4’9c、’lツd は上記行導線
、4&a、りにす、’+gc、4’にdは上記列導線で
ある。これら行導線グツと列導線ダどは夫々はぼ直角に
交差しており、これら交差部に発熱抵抗素子が介在L7
ている。たとえば、行導線ダ7aと列導線夕どa1グg
b%ダに0%41−、!rdとの交差部分には夫々発熱
抵抗素子、3oa、jOb、 30c13;Od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S0と言う。なお、発熱抵抗素子Sθのな
い行導線ll−ンと列導線グととの間(4−は不図示の
非導電性の1俣、たとえばsmo2等からなる)戻が設
けられている。
Figure 1θ is a partially exploded perspective view of the heat generating element 97;
9a%'19b, 4'9c, 'ltd are the above-mentioned row conductors, 4&a, RI, '+gc, 4' and d are the above-mentioned column conductors. These row conductor wires and column conductor wires intersect at almost right angles, and a heating resistor element is interposed at the intersection L7.
ing. For example, the row conductor 7a and the column conductor a1g
b% da to 0%41-,! Heat generating resistive elements 3oa, jOb, and 30c13;Od are interposed at the intersections with rd, respectively. Below, when referring to the entire heating resistor element,
It is called a heating resistor element S0. Note that a return (4- is made of a non-conductive piece (not shown), such as smo2) is provided between the row conducting wire 11-1 and the column conducting wire 1-1 without the heat-generating resistive element Sθ.

次に、第7図及び第1θ図を参照して本1発明に係る表
示装置の動作説明をする。線状光源夕θからの照明光束
グ3はシリンドリカルレンズダ/を介して平板状光導波
路q乙のコア層++の一端部から入射する。コア層ググ
が発熱要素ダ7によって加熱されてない時には、この照
明光束’12は第1図で述べた原理と同じくコア層タグ
内を伝播してコア層ググの他端部から射出する。今、行
導線グツの内、適当な行導線が選択され、列導線りとの
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、行導線廼tが選択され5列導線l
Igb%9どdが選択されて、これら行導線1119m
と列導線9どす、ダど6間に電圧がかけられたとする。
Next, the operation of the display device according to the first invention will be explained with reference to FIG. 7 and FIG. 1θ. The illumination light beam 3 from the linear light source θ enters from one end of the core layer ++ of the flat optical waveguide qB via a cylindrical lens. When the core layer tag is not heated by the heating element DA7, this illumination light beam '12 propagates within the core layer tag and emerges from the other end of the core layer tag, similar to the principle described in FIG. Now, if an appropriate row conductor is selected from among the row conductors, and an appropriate column conductor is selected from among the column conductors, the heating resistor element at the intersection of the selected row conductor and column conductor is heated by electricity. For example, if the row conductor t is selected and the 5th column conductor l
Igb%9d is selected and these row conductors 1119m
Suppose that a voltage is applied between the column conductors 9 and 6.

この時、行導線グ9aと列導線グgb%グにd との夫
々の交差部分に位置する、発熱抵抗素子!Ob、30a
  は通電加熱する。この熱は、この発熱抵抗素子jo
b%5θd上のクラッド層グ3を介してコア層ググの部
分に伝わる。これによって、コア層タタは発熱抵抗素子
30b、3;OdKよ9部分的に!箇所加熱されて沸騰
し第1図に示したようなバブルが形成される。この不図
示のバブルによりコア層タグ内を伝播してきた照明光束
llt、2の内バブルに到達した照明光束の少なくとも
一部は、第1スで説明したように、その進路を乱されて
クラッド層41Sを通過して表示素子り乙の外部に表示
光としての射出光として射出する。
At this time, the heating resistive elements are located at the respective intersections of the row conductor 9a and the column conductor 9a and the column conductor 9a. Ob, 30a
is heated by electricity. This heat is transferred to this heating resistance element.
It is transmitted to the core layer part through the cladding layer part 3 on b%5θd. As a result, the core layer is partially exposed to the heating resistive element 30b, 3; The area is heated and boils, forming bubbles as shown in FIG. As explained in the first step, at least a part of the illumination light flux llt,2 which has propagated in the core layer tag due to this bubble (not shown), reaches the bubble, and its path is disturbed and the cladding layer The light passes through 41S and is emitted to the outside of the display element as display light.

このようにして、行導線419と列導線9とを適当に選
択することにより2次元表示が可能となる。
In this way, two-dimensional display is possible by appropriately selecting the row conducting lines 419 and the column conducting lines 9.

なお、上記表示器を駆動する回路構成及び動作は、第g
図において示した発光ダイオードJ?a、3 ’l b
 、 34tc ・・・・・3 ’l z  光導波路
3 j a、 3 j b 、 33;’c、・・・3
5 z及び発熱抵抗体3ba、3乙b・・・・・・3乙
zを取除き、竹輪駆動回路3グA13ダB、3ダC・・
・・・3グZK第2図に示した行導線ダソの夫々を接続
し、また動軸駆動回路J3h、 33B・・・・・・3
3Z  K第7図に示lまた列導線シとの夫々を接続す
ることによって第に図で説明したと同様な動作で第2図
に示し7た表示装置を駆動することができる。
Note that the circuit configuration and operation for driving the above-mentioned display device are as follows.
The light emitting diode J shown in the figure? a, 3'l b
, 34tc...3'lz Optical waveguide 3j a, 3jb, 33;'c,...3
5 z and heat generating resistor 3ba, 3otb...Remove 3otz, bamboo wheel drive circuit 3gA13daB, 3daC...
...Connect each of the row conductors shown in Figure 2 of the 3G ZK, and also connect the dynamic shaft drive circuits J3h, 33B...3
By connecting the 3ZK shown in FIG. 7 and the column conductor 7, the display device shown in FIG. 2 can be driven in the same manner as explained in FIG.

また、第7θ図の行導線ll!?及び列導線グとのかわ
りに発熱抵抗体を設け、発熱抵抗素子Sθの代りに熱伝
導性でしかも絶縁性の部材を設けて発熱要素を構成して
もよい。この場合、発熱している室軸及び動軸の面発熱
抵抗体が交差している部分が特に加熱σれるので、この
加熱部分上のコア層に第1図て示したようなバブルが形
成される。
Also, the row conductor ll! in FIG. 7θ! ? A heating resistor may be provided in place of the column conducting wire, and a heat-conductive and insulating member may be provided in place of the heating resistor element Sθ to constitute the heating element. In this case, the area where the surface heating resistors of the chamber axis and moving axis intersect is particularly heated, so bubbles as shown in Figure 1 are formed in the core layer above this heated area. Ru.

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沸騰ぜす、したがってバブルは
形成されないので表示に差支えない。
The core layer heated by one of the heat-generating resistors other than the intersection portion boils, and therefore no bubbles are formed, so there is no problem with display.

第1/図は、第7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一実施例の概略構成斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of an embodiment of a display device to which the principle of optical path modulation of the optical element shown in FIG. 7 is applied.

第1/図に於いて、Sとは断面が第9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、
赤外線吸収層jグ、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層jj、比較的に屈折率の
高い上記液体等から構成されるコア層j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層、
3−7がこの順に積層されて構成されている。但し、上
記平板状光導波路sgから赤外線吸収層Sグを除いた部
分全光導波路パネルと称す。、5/は照明用の線状光源
、S!はシリンドリカルレンズで、線状光源−1−/か
らの照明光束S3を収束させて平板状光導波路jgのコ
ア層j乙に導くためのものである。
In Fig. 1/, S is a flat optical waveguide serving as a display element whose cross section is similar to the optical element shown in Fig. 9;
an infrared absorbing layer, a thermally conductive cladding layer made of a flat plate-shaped member with a relatively low refractive index, a core layer made of the above-mentioned liquid, etc. with a relatively high refractive index, and a relatively refractive layer. A translucent cladding layer made of a flat plate-like member with a low
3-7 are stacked in this order. However, it is referred to as a partial full optical waveguide panel obtained by removing the infrared absorbing layer Sg from the flat optical waveguide sg. , 5/ is a linear light source for illumination, S! is a cylindrical lens which converges the illumination light beam S3 from the linear light source -1-/ and guides it to the core layer jb of the flat optical waveguide jg.

乙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2は
平板状光導波路、5′どの赤外線吸収層S<を上を軌跡
6/として示すように一次元走査される。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はバブルで、赤外線ビーム乙βを照射し
た部位の赤外線吸収層jZが発熱し、この熱がクラッド
層sSを介してコア層S乙の一部分に伝達され、コア層
j乙の一部分が沸騰が生じる程度に加熱されることKよ
り形成されたバブルである 乙θはコア層S乙内を伝播
する照明光束3−3の内、バブル59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
j7を介して平板状光導波路Sg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/からシリンドリカルレンズs、2を介し
て照明光束S3を平板状光導波路、5にのコア層S乙に
収束して入射せしめる。赤外線ビーム乙2が赤外吸収層
Sダに照射されていなく、コア層j6内にバブル59が
まったく形成されていない時、コア層3−6内に入射し
た照明光束j3はコア層j乙とクラッド層jSまたはS
7との屈折率の差による全反射境界面で繰返し全反射さ
れて平板状光導波路jトのコア層j乙内を伝播してコア
層j6の他端に達して射出する。この状態で、変調され
た赤外線ビーム乙しが軌跡乙/を描きながら赤外線吸収
層Sグの下面を照射する。
2 is an infrared beam emitted from a radiation generating means (not shown) (for example, a radiation generating means composed of a laser oscillator, etc., which will be described later). This infrared beam 2 is one-dimensionally scanned over the planar optical waveguide, 5', which infrared absorbing layer S< is shown as a locus 6/. It is assumed that the infrared beam 62 is modulated by a video information signal. S9 is a bubble, and the infrared absorbing layer jZ at the part irradiated with the infrared beam Bβ generates heat, and this heat is transmitted to a part of the core layer SB via the cladding layer sS, and a part of the core layer JB boils. The bubble is formed by being heated to such an extent that the bubble 59 is heated to the extent that is the emitted light as display light emitted to the outside of the planar optical waveguide Sg via the cladding layer j7.Next, the operation of the display shown in FIG. 1 will be explained. An illumination light beam S3 is converged from a linear light source S/ through a cylindrical lens S, 2 and made to enter a core layer SB of a flat optical waveguide 5. When the infrared beam O2 is not irradiated on the infrared absorbing layer Sda and no bubble 59 is formed in the core layer j6, the illumination light flux j3 that has entered the core layer 3-6 is different from the core layer jB. Cladding layer jS or S
It is repeatedly totally reflected at the boundary surface due to the difference in the refractive index between the light beam and the light beam 7, propagates through the core layer j6 of the planar optical waveguide, reaches the other end of the core layer j6, and is emitted. In this state, the modulated infrared beam irradiates the lower surface of the infrared absorbing layer S while tracing a trajectory.

今、赤外線ビーム6.2が軌跡6/を描きながら図示の
部分の赤外線吸収層Sグを照射したとする。
Now, assume that the infrared beam 6.2 irradiates the infrared absorbing layer Sg in the illustrated portion while tracing a trajectory 6/.

赤外線吸収層j&はこれによって加熱し、この熱はクラ
ッド層5.5を介してコア層S6に伝えられて、コア層
j乙の一部分が沸騰しコア層j6に第9図で説明したよ
うなバブルs9が形成される。
This heats the infrared absorbing layer j&, and this heat is transferred to the core layer S6 via the cladding layer 5.5, causing a portion of the core layer j2 to boil and causing the core layer j6 to undergo the process described in FIG. 9. A bubble s9 is formed.

上記のようにコア層j6内を伝播している照明光束j3
の一部分がこのバブル、5りに達すると、この光束の進
路がバブル、59によって第V図で述べた如く乱される
。この進路を乱された光束の一部分は第9図で説明した
如くクラッド層、57を通過して表示光としての射出光
6θとして平板状光導波路Sgの外部に射出する。なお
、コア層S6内に形成されたバブル、59を形成した部
分に該当する赤外線吸収層、5−グの部分て赤外線ビー
ム6、!が照射さ力、なくな勺、熱の供給が断たれると
、このバブル52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
6θはクラッド層S7から射出しなくなる。
The illumination light flux j3 propagating within the core layer j6 as described above
When a portion of the beam reaches this bubble, 59, the path of this luminous flux is disturbed by the bubble, 59, as described in FIG. A portion of the light beam whose course is disturbed passes through the cladding layer 57 as described in FIG. 9, and is emitted to the outside of the planar optical waveguide Sg as emitted light 6θ as display light. Note that the infrared absorbing layer corresponding to the bubble formed in the core layer S6, the part where the 59 is formed, and the part of the infrared ray beam 6,! When the irradiated power disappears and the heat supply is cut off, this bubble 52 is cooled and disappears regardless of whether it is natural cooling or forced cooling, so the emitted light 6θ as display light is No more ejection from layer S7.

このようにして、赤外線ビーム62の光変調に応じて多
数のバブルがコア層j6内圧形成されて、平板状光導波
路、5とを一画面としての!次元表示が可能となるわけ
である。
In this way, a large number of bubbles are formed in the core layer j6 according to the optical modulation of the infrared beam 62, and the flat optical waveguide 5 is formed as one screen! This enables dimensional display.

また、光導波効率を高めるために平板状光導波路jどの
代りに発熱要素の部分は異なるが第2図(b)及び第5
図、第6図に示したような管状の光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図て示した
よりな光導波孔を用いてもよいことは勿論である。
In addition, in order to improve the optical waveguide efficiency, the heating elements are different from each other in place of the planar optical waveguide, as shown in Figs. 2(b) and 5.
It is also possible to use tubular optical waveguides arranged in close horizontal rows as shown in Figures 6 and 6, or to use thin optical waveguide holes as shown in Figure 7. Of course.

第1−2図は、第1/図に示したような表示器等圧赤外
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。
Figures 1-2 are perspective views of one embodiment of a scanning mechanism for scanning a display isobaric infrared beam as shown in Figures 1-2.

第72図に於いて、レーザ光源としてのレーザ発振器6
3から出力された赤外線ビーム67は薄膜導波路型偏向
器6グ及びレンズ6.5を通過した後、ガルバノミラ−
6乙で反射されながら、たとえば第1/図に示した平板
状光導波路、5gの赤外線吸収層347に相当する表示
素+6にの赤外線吸収層乙りの面を高速走査する。なお
、ガルバノミラ−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611は矢印す方向の光の走査
に寄与する。また、ガルバノミラ−66と薄膜導波路型
偏向器6グの内どちらか一方が水平スキャナーであり他
方は垂直スキャナーとなる。
In FIG. 72, a laser oscillator 6 as a laser light source
After passing through the thin film waveguide deflector 6 and lens 6.5, the infrared beam 67 output from
While being reflected by the infrared absorbing layer 347 of the flat optical waveguide shown in FIG. Note that the galvanometer mirror 66 contributes to the scanning of light in the direction of arrow a, and the thin film waveguide type deflector 611 contributes to the scanning of light in the direction of arrow a. Further, one of the galvanometer mirror 66 and the thin film waveguide type deflector 6g is a horizontal scanner, and the other is a vertical scanner.

この他にも、ガルバノミラ−とポリゴンを組み合わせた
!次元走査機構があげられる。
In addition to this, we also combined galvano mirrors and polygons! One example is a dimensional scanning mechanism.

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1−7だ表示装置全
体のブロック図である。
FIG. 73 is a block diagram of an overall display device according to an application of the present invention, particularly a display device using modulated infrared beams 1-7.

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..2に与えるための制御回路、75けレ
ーザ光源、7ダはレーザ光源からの赤外線ビーム≧【映
像増幅回路73からの゛信号に従って変調する光変調器
、光変調器7ケにより変調された光は、水平スキャナー
7乙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7g1垂直スキヤナー77は水平及び垂直
駆動回路7!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。
70 is a video generation circuit that generates a video signal; 7/ is a video signal generating circuit that controls the video signal and sends this signal to a video amplification circuit 73 and horizontal and vertical drive circuits 7. .. 2, 75 laser light sources, 7 da is an infrared beam from the laser light source ≧ [an optical modulator that modulates according to the signal from the video amplification circuit 73, and the light modulated by the 7 optical modulators is , enters the horizontal scanner 7B or the vertical scanner 77. Also, the horizontal scanner 7g1 vertical scanner 77 is the horizontal and vertical drive circuit 7! Each device operates in response to drive signals synchronized with video signals. The infrared beam from this scanner is incident on the infrared absorbing layer of the display element 79.

また、表示素子79のコア層に照明光源にθからの光が
入射するよう構成している。走査機構7乙の具体的構成
は第72図に一例として部分的に示され、表示器と/の
具体的構成は第1/図に一例として示されている。
Further, the core layer of the display element 79 is configured so that light from θ is incident on the illumination light source. The specific structure of the scanning mechanism 7B is partially shown as an example in FIG. 72, and the specific structure of the display device and/or is shown as an example in FIG.

映像発生回路7θよシ出力された映像信号は制制回路7
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シ光変調器74は駆動し、レーザ光
源7Sよシ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!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
Kして表示素子79のコア層内尾バブルからなる熱的2
次元像が形成される。この後の表示器g/の梅成動作に
ついては前述した第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7θに代えて受信機を用いればよい。
The video signal output from the video generation circuit 7θ is sent to the control circuit 7.
7 and is amplified by a video amplification circuit 73. The optical modulator 74 is driven by the input of the amplified video signal and modulates the infrared beam emitted from the laser light source 7S. on the other hand,
A horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal are output from the control circuit 7/, and the horizontal and vertical drive circuits 7! A horizontal scanner 7g and a vertical scanner 77 are driven through the scanners. In this way, the thermal 2
A dimensional image is formed. The subsequent operation of display g/ is as described above in FIG. 1/, and will be omitted here for simplicity. Note that when receiving TV radio waves, a receiver may be used in place of the video generating circuit 7θ.

まゾζ、第S図乃至第7図及び第2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
層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7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。
ζ, a heating resistor or an infrared absorbing layer as a heating element of the display shown in Figures S to 7 and Figures 2 to 1 is provided inside the cladding layer of the optical waveguide panel, or The heating element can also be included in the optical waveguide panel by providing it at the boundary between the core layer and the cladding layer of the waveguide panel. In this case, even if a heat generating element is provided at the boundary between the core layer and the cladding layer, when the heat generating element generates heat and is not heating the core layer, the light propagating within the core layer and the heat generating element If the conditions for total reflection between the two sides are satisfied, display on the display device becomes possible using the same operation as the light modulation principle and display principle shown in FIGS. 1 to 7.

なお、バブルの発生r(よる圧力の上昇を吸収ないしは
緩和する手段として、不図示のよく知られた圧力吸収手
段ないしは圧力緩和手段を別途設けることが好適である
Note that it is preferable to separately provide a well-known pressure absorbing means or pressure relaxing means (not shown) as means for absorbing or alleviating the increase in pressure caused by the generation of bubbles.

以上に詳説した通り、本発明に於いては、主要な効果と
して、 / 微小な蒸気泡の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。
As explained in detail above, the main effects of the present invention are: / Since it is possible to arrange seven microscopic vapor bubbles in a high-density arrangement as a display pixel unit, high-resolution image display is possible. .

ユ 表示画素としての蒸気泡の液層中での存続時間を調
節することによって、静止画、又は、スローモーション
を含む動画の表示が容易にできる0 3 光学素子の構造が比較的、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。
U. Still images or moving images including slow motion can be easily displayed by adjusting the duration of vapor bubbles serving as display pixels in the liquid layer.03 The structure of the optical element is relatively simple. Therefore, it has excellent productivity, and the element has high durability and reliability.

久 広範な駆動方式に適応できる。Long: Can be adapted to a wide range of drive systems.

こと等を挙げることができる。There are many things that can be mentioned.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1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だめの略画断面図、第3
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断面図・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他の作動原
理を説明するだめの略画断面図、第S図乃至第7図は本
発明の応用例としての表示器等の概略構成斜視図、第に
図は本発明の応用例としての表示装置のブロック図、第
2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1θ図は第2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等の概略構成斜視図、第1.2図
は第1/図に示した表示素子に用いる2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である。 /、ググ、j乙; コア層 、、2.3.、.2..2.、.2g、 //l、3.
 ’Is、 J−j、 j7..2’ ; クララ)’
層グ、グア;発熱要素 lla、zb、 ・−/41..23,3乙a、  3
乙す、−3乙2 ;発熱抵抗体 j;スイッチ 乙、 /j’a、 /J”a、 Jソ、6′;バブル7
;(可視領域の)光 と、乙θ、に′;射出光 ワ、、、27;光拡散層 /θ9.5ダ;赤外線吸収層
//;赤外線   /2.;観察者 /、5 ;光導波管 /7a、 /7b −/’7n ;発光ダイオード/ソ
3./?b・・・/9n;発光ダイオード2j;光導波
孔  3θ ;画像制御回路3/;列幅選択回路  3
−2;行動選択回路33h、 JJB・、:3z ;動
軸駆動回路、341A、 341B、 34C−= 、
(’KZ :室軸駆動回路3グa、Jりす、jグC・・
・3グz;発光ダイオード3j”a、 Jjb、 、3
3c ・3!z ;光導波路グθ、S/;線状光源 ダ
ソ;行導線 4tg;列導線jθ ;発熱抵抗素子  
乙2;赤外線ビーム70;映像発生回路  7/;制御
回路7.2;水平、垂直駆動回路 73;映像増幅回路 7グ ;光変調器    7j;レーザ光源77.7ど
;水平、垂直スギ・トナー 79;表示素子 ざθ ;照明光源 特許出願人  キャノン株式会社 12 第  1  図 (a) 第  2  図 第  3  図 埼ユ12 第  5  図 第  7  図 第1頁の続き 72ソ発 明 者 野間敬 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 (72)発 明 者 高木博嗣 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 @発 明 者 中沢光伸 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 (?■発 明 者 小澤邦貴 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
FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining the operating principle of an optical element as a light modulation element or display element according to the present invention;
Figures (a) and (b) are schematic cross-sectional views of the optical element shown in Figure 1, and Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the optical element shown in Figure 1 with a light diffusion layer provided.・Figure 7 is a schematic cross-sectional view for explaining another operating principle of the optical element as a light modulation element or display element according to the present invention, and Figures S to 7 are schematic cross-sectional views as application examples of the present invention. The first figure is a block diagram of a display device as an application example of the present invention. The second figure is a schematic perspective view of a display unit as an application example of the present invention. Used for the display shown in Figure 2. FIG. 1/FIG. 1 is a partial schematic perspective view of the configuration of a heating element; FIG. 1/FIG. FIG. 73, a schematic perspective view of the structure of the scanning mechanism, is a block diagram of a display device as an application example of the present invention. /, google, j otsu; core layer,, 2.3. ,.. 2. .. 2. ,.. 2g, //l, 3.
'Is, J-j, j7. .. 2';Clara)'
layer gu, gua; heating element lla, zb, -/41. .. 23,3 otsu a, 3
Otsusu, -3 Otsu2; Heating resistor j; Switch Otsu, /j'a, /J"a, J So, 6'; Bubble 7
;Light (in the visible region); Emitted light; 27;Light diffusion layer /θ9.5;Infrared absorption layer//;Infrared rays /2. ;Observer/, 5;Optical waveguide/7a, /7b-/'7n;Light-emitting diode/So3. /? b.../9n; Light emitting diode 2j; Optical waveguide hole 3θ; Image control circuit 3/; Column width selection circuit 3
-2; Action selection circuit 33h, JJB・, :3z; Dynamic axis drive circuit, 341A, 341B, 34C-=,
('KZ: Chamber shaft drive circuit 3 gu, J squirrel, j gu C...
・3gz; Light emitting diode 3j”a, Jjb, , 3
3c ・3! z; Optical waveguide θ, S/; Linear light source; Row conductor 4tg; Column conductor jθ; Heat generating resistor element
Otsu 2; Infrared beam 70; Image generation circuit 7/; Control circuit 7.2; Horizontal and vertical drive circuit 73; Image amplification circuit 7g; Light modulator 7j; Laser light source 77.7, etc.; 79; Display element angle θ ; Illumination light source Patent applicant Canon Corporation 12 Figure 1 (a) Figure 2 Figure 3 Figure 12 Figure 5 Figure 7 Continuation of Figure 1 page 72 Inventor Takashi Noma Tokyo Canon Co., Ltd., 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo (72) Inventor Hirotsugu Takagi Canon Co., Ltd., 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inventor Mitsunobu Nakazawa 3-chome, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo No. 30-2 Canon Co., Ltd. (?■ Inventor: Kunio Ozawa No. 30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo, Canon Co., Ltd.)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 表面に縞状の溝を形成された透明な平板状のクラッド層
と平板状のクラッド層とを重ね合わ什て形成される平行
な空洞孔を有する比較的に屈折率の低いクラット層の該
空a1」孔に比岐的に屈折率の高い透光性の液体を充填
せしめてコア層を形成した光導波孔を有する光導波路パ
ネルと、該コア層の一部を加熱して該コア層の液体中に
蒸気泡を発生させるだめの発熱要素とからなることを特
徴とする光学素子。
The cavity a1 of the cladding layer having a relatively low refractive index and having parallel cavities formed by overlapping a transparent flat cladding layer with striped grooves formed on the surface and a flat cladding layer. An optical waveguide panel having an optical waveguide hole in which a core layer is formed by filling the hole with a translucent liquid having a relatively high refractive index, and a part of the core layer is heated to form a core layer. 1. An optical element comprising a heating element that generates vapor bubbles therein.
JP887583A 1983-01-22 1983-01-22 Optical element Pending JPS59135439A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017172689A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Corning Incorporated Locally dimmable light guide plates and display devices comprising the same

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CN109416164A (en) * 2016-03-31 2019-03-01 康宁股份有限公司 Part is adjustable light type optical plate and the display device comprising the optical plate

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