JPS61169819A - 光変調装置 - Google Patents
光変調装置Info
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- JPS61169819A JPS61169819A JP1050385A JP1050385A JPS61169819A JP S61169819 A JPS61169819 A JP S61169819A JP 1050385 A JP1050385 A JP 1050385A JP 1050385 A JP1050385 A JP 1050385A JP S61169819 A JPS61169819 A JP S61169819A
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- grating
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）技術分野
本発明は、光表示用、光記録用、光結合用、光通信用、
光演算用等の各種装置に好適な光変調装置に関する。
光演算用等の各種装置に好適な光変調装置に関する。
（２） 従来技術
従来、光変調装置として代表的なものはＰＬＺＴ、ＢＳ
Ｏ等の電気光学結晶や液晶を利用した装置があっ九。
Ｏ等の電気光学結晶や液晶を利用した装置があっ九。
電気光学結晶を利用した装置には、スライスした電気光
学結晶面上に交差した櫛状電極を設けて前記電気光学結
晶の前後に偏光子及び検光子を備え、前記櫛状電極に電
界を印加する事により結晶内の複屈折性を変化させて偏
光子、電気光学結晶、検光子よシ成る装置を透過する光
束の制御を行なう装置がある。この装置は比較的応答特
性に優れて単色光に対するコントラスト比も高いが、通
常、駆動電圧が１００ｖから数ＫＶと非常に高く、しか
も大面積化が困難であるという欠点を有していた。
学結晶面上に交差した櫛状電極を設けて前記電気光学結
晶の前後に偏光子及び検光子を備え、前記櫛状電極に電
界を印加する事により結晶内の複屈折性を変化させて偏
光子、電気光学結晶、検光子よシ成る装置を透過する光
束の制御を行なう装置がある。この装置は比較的応答特
性に優れて単色光に対するコントラスト比も高いが、通
常、駆動電圧が１００ｖから数ＫＶと非常に高く、しか
も大面積化が困難であるという欠点を有していた。
又、液晶を利用した装置としては、互いに直交する方向
に配向処理を施した透明電極間に液晶を充填して液晶を
螺旋状に配向させ、静的状態では互いに直交する偏光板
を光束が透過し、電界印加時は液晶が電界方向く配向さ
れ光束が出射端側に設置された偏光板で遮断されて透過
が不可能となる装置がある。この・ような液晶を利用し
た装＃ｔ、は駆動電圧が低く比較的材料が安価であるが
、スイ、チング応答速度や温度安定性等に問題があり、
コントラスト比や光利用効率なども満足できるものでは
なかった。
に配向処理を施した透明電極間に液晶を充填して液晶を
螺旋状に配向させ、静的状態では互いに直交する偏光板
を光束が透過し、電界印加時は液晶が電界方向く配向さ
れ光束が出射端側に設置された偏光板で遮断されて透過
が不可能となる装置がある。この・ような液晶を利用し
た装＃ｔ、は駆動電圧が低く比較的材料が安価であるが
、スイ、チング応答速度や温度安定性等に問題があり、
コントラスト比や光利用効率なども満足できるものでは
なかった。
上記従来の光変調装置の欠点を除去する為に、本件出願
人による特願昭５９−２０７７４２の発明を利用した液
晶スイッチがある。この液晶スイ、チは、グレーティン
グにより配向された液晶に電界等を印加し、液晶の入射
光に対する屈折率を変化させてグレーティングの位相変
化量を制御する事によシ回折光の変調を行なうものであ
シ、応答特性や光利用効率及びコントラスト比等に優れ
た特性を有する光変調装置である。しかしながら、所定
次数の回折光、例えば零次回折光を変調光として用いる
場合他の回折光、この場合ｅＫ±１次回折次回迷光とな
りへ装置としてのコントラスト比を低下させる要因とな
っていた。
人による特願昭５９−２０７７４２の発明を利用した液
晶スイッチがある。この液晶スイ、チは、グレーティン
グにより配向された液晶に電界等を印加し、液晶の入射
光に対する屈折率を変化させてグレーティングの位相変
化量を制御する事によシ回折光の変調を行なうものであ
シ、応答特性や光利用効率及びコントラスト比等に優れ
た特性を有する光変調装置である。しかしながら、所定
次数の回折光、例えば零次回折光を変調光として用いる
場合他の回折光、この場合ｅＫ±１次回折次回迷光とな
りへ装置としてのコントラスト比を低下させる要因とな
っていた。
（３） 発明の概豊
本発明の目的は、上記従来例の欠点を除去し、優れたコ
ントラスト比を有する光変調装置を提供する事にある。
ントラスト比を有する光変調装置を提供する事にある。
上記目的を達成する為に、本発明に係る光変調装置は二
つの物質の界面でグレーティングを形成し、前記二つの
物賀間の屈折率差を変える事によシ前記グレーディング
で回折される光束の回折効率を制御して光束の変調を行
なう光変調装置の光束出射側に１所定次数の回折光は透
過せしめ前記所定次数の回折光以外の回折光は遮幣せし
める光吸収体もしくは光散乱体を有する遮光体を備えた
事を特徴としている。
つの物質の界面でグレーティングを形成し、前記二つの
物賀間の屈折率差を変える事によシ前記グレーディング
で回折される光束の回折効率を制御して光束の変調を行
なう光変調装置の光束出射側に１所定次数の回折光は透
過せしめ前記所定次数の回折光以外の回折光は遮幣せし
める光吸収体もしくは光散乱体を有する遮光体を備えた
事を特徴としている。
前記二つの物質の少なくとも一方は屈折率可変媒体であ
り、電界、磁界、圧力、温度等により屈。
り、電界、磁界、圧力、温度等により屈。
折率を制御できるものである。又、両物質共使用する光
束に対しては透明性を１している。前記屈折率可変媒体
には、例えば、液晶、ＰＬＺＴ。
束に対しては透明性を１している。前記屈折率可変媒体
には、例えば、液晶、ＰＬＺＴ。
Ｌ ｉＮ’ｂｏｓ １Ｌｉ ＴａＣＬ 、Ｃｄ＊ （Ｍ
ＯＯ４）Ｉ 、Ｂ ｆ４Ｔ ｉ ＊ Ｏ＋＊。
ＯＯ４）Ｉ 、Ｂ ｆ４Ｔ ｉ ＊ Ｏ＋＊。
Ｂ Ｉｎ Ｓ １Ｏｔｓ 、ＣｕｃｔｌＧａＡ ｌ！Ｉ
Ｎ ＺｎＴ ｅｓ Ａｓ ｔ Ｓ ｅ ＊ 、Ｓ ｅＮ
Ａ ｓ Ｇ ｅ Ｓ ｅ ＳｌＰＭＭＡ％ Ｂａ’Ｉ’
１０ｓ 、Ｔ ｉＯｓ 、ＣＣｔ４、ＫＤＰｓ Ｄ
ＫＤＰ％ ＡＤＰ％ Ｚｎ０ｑ ＭｎＢ ｔ％
Ｂａｔ ＮａＮｂ１ Ｏｎ、ＭＮＡ、ｍＮＡ、ＵＲＥ
Ａ、フォトレジスト、ｆＥｎ０１Ｃ８霊等が挙げられる
。特に、正誘電性ネマシク液晶や強誘電性スメクチ、り
液晶等は屈折率差Δｎ（異常屈折率と常屈折率の差）が
大きく、制御方法が簡単であ゛る為に好適な物質である
。又、前記グレーティングの作成方法には、フォトリソ
グラフィーとドライエ、チングを組み合わせた方法、熱
硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂などを用いたレプリカ
法、ルーリングエンジンを用いた切削法ある−いはエン
ボス法等の各種方法がある。
Ｎ ＺｎＴ ｅｓ Ａｓ ｔ Ｓ ｅ ＊ 、Ｓ ｅＮ
Ａ ｓ Ｇ ｅ Ｓ ｅ ＳｌＰＭＭＡ％ Ｂａ’Ｉ’
１０ｓ 、Ｔ ｉＯｓ 、ＣＣｔ４、ＫＤＰｓ Ｄ
ＫＤＰ％ ＡＤＰ％ Ｚｎ０ｑ ＭｎＢ ｔ％
Ｂａｔ ＮａＮｂ１ Ｏｎ、ＭＮＡ、ｍＮＡ、ＵＲＥ
Ａ、フォトレジスト、ｆＥｎ０１Ｃ８霊等が挙げられる
。特に、正誘電性ネマシク液晶や強誘電性スメクチ、り
液晶等は屈折率差Δｎ（異常屈折率と常屈折率の差）が
大きく、制御方法が簡単であ゛る為に好適な物質である
。又、前記グレーティングの作成方法には、フォトリソ
グラフィーとドライエ、チングを組み合わせた方法、熱
硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂などを用いたレプリカ
法、ルーリングエンジンを用いた切削法ある−いはエン
ボス法等の各種方法がある。
前記光吸収体もしくは光散乱体としては、光吸収体もし
くは光散乱体の配列面に斜め入射する光を吸収もしくは
散乱できる不透明な物質を用いる。
くは光散乱体の配列面に斜め入射する光を吸収もしくは
散乱できる不透明な物質を用いる。
例えば、ガラス、プラスチック等の透明板と不透明膜を
交互に積層した後面と直交方向にスライスした光ルーバ
や、不透明な板やテープ状の物質を一定の間隔で複数配
列したものや、不透明な材質で形成した中空パイプもし
くけ不透明膜で被膜された中空パイプの長さを揃えた束
などを遮光体として設置する。
交互に積層した後面と直交方向にスライスした光ルーバ
や、不透明な板やテープ状の物質を一定の間隔で複数配
列したものや、不透明な材質で形成した中空パイプもし
くけ不透明膜で被膜された中空パイプの長さを揃えた束
などを遮光体として設置する。
第１図に本光変調装蓋に用いる光吸収体もしくは光散乱
体を有する遮光体の構成例を示す。図中先 ０１は光透過体、０２は光吸収体もしくは声乱体、ｄは
厚さ、ｒは開口径、θは遮光体に対する回折光の空気中
入射角度を表わす。透過すべき所定次数の回折光は遮光
体に対してθ＝０°で入射し、前記所定次数の回折光と
連撃すべき他の回折光との最小挟角をθ＝θ−とすれば
、他の回折光を連帯する為に前記遮光体に要求される条
件は次式で示される。
体を有する遮光体の構成例を示す。図中先 ０１は光透過体、０２は光吸収体もしくは声乱体、ｄは
厚さ、ｒは開口径、θは遮光体に対する回折光の空気中
入射角度を表わす。透過すべき所定次数の回折光は遮光
体に対してθ＝０°で入射し、前記所定次数の回折光と
連撃すべき他の回折光との最小挟角をθ＝θ−とすれば
、他の回折光を連帯する為に前記遮光体に要求される条
件は次式で示される。
但し、ｎａは光透過体の屈折率を表わす。
実際本光変調装置を用いる場合、上式の条件から少々は
ずれたとしても漏れる光、既ち迷光は少しだけであり、
ｄ及びｒの設計は装置の仕様に合わせて行う牢が望まし
い。
ずれたとしても漏れる光、既ち迷光は少しだけであり、
ｄ及びｒの設計は装置の仕様に合わせて行う牢が望まし
い。
上式を満たす遮光体にθ−以上の入射角で入射する光束
は、光吸収体もしくは光散乱体により散乱及び吸収され
て遮光体内部でエネルギーの殆どを失う事になシ、それ
に対しθ−以下で入射する所定次数の回折光は遮光体を
透過して出射する事になる。
は、光吸収体もしくは光散乱体により散乱及び吸収され
て遮光体内部でエネルギーの殆どを失う事になシ、それ
に対しθ−以下で入射する所定次数の回折光は遮光体を
透過して出射する事になる。
（４）実施例
第２図は本発明に係る光変調装置の構成例を示し、１は
屈折率可変媒体、２は透明光学部材、λ３は透明電極、
４は透明グレーティング部材、５は光透光体、６は透明
ヒーターである。
屈折率可変媒体、２は透明光学部材、λ３は透明電極、
４は透明グレーティング部材、５は光透光体、６は透明
ヒーターである。
第２図（Ａ）の装置は、透明グレーティング部材４のグ
レーテイング面に透明電極３が設けられて透明電極３に
対向する平面透明電極３との間に屈折率可変媒体１が配
置されている。屈折率可変媒体１は透明°電極３，３間
に印加される電界により屈折率を制御される。又、光透
光体５は透明グレーティング部材４と密着しておシ、光
束は透明光学部材２の側から本装置に入射する。
レーテイング面に透明電極３が設けられて透明電極３に
対向する平面透明電極３との間に屈折率可変媒体１が配
置されている。屈折率可変媒体１は透明°電極３，３間
に印加される電界により屈折率を制御される。又、光透
光体５は透明グレーティング部材４と密着しておシ、光
束は透明光学部材２の側から本装置に入射する。
ＷＪ２図（Ｂ）の装置は、透明グレーティング部材４と
透明ヒーター６の間に熱によって屈折率が変化する屈折
率可変媒体１が配置され、（Ａ）同様遮光体５が透明グ
レーティング部材４に密着している。第２図（Ａ）及び
（Ｂ’） Ｋ示される遮光体５はすだれ状を成しており
、例えば光ルーパなどである。
透明ヒーター６の間に熱によって屈折率が変化する屈折
率可変媒体１が配置され、（Ａ）同様遮光体５が透明グ
レーティング部材４に密着している。第２図（Ａ）及び
（Ｂ’） Ｋ示される遮光体５はすだれ状を成しており
、例えば光ルーパなどである。
本装置を用いる事により、所定次数の回折光は遮光体５
を透過し、遮光体５に対して斜め入射する他の回折光は
光吸収体により吸収されるか、光散乱体により散乱され
てエネルギーを減少させられる。従って、所定次数の回
折光のみが出射し他の迷光は現われない。以下、第２図
（Ａ）に示した本光変調装置の作成方法と性能評価の結
果を述べる。
を透過し、遮光体５に対して斜め入射する他の回折光は
光吸収体により吸収されるか、光散乱体により散乱され
てエネルギーを減少させられる。従って、所定次数の回
折光のみが出射し他の迷光は現われない。以下、第２図
（Ａ）に示した本光変調装置の作成方法と性能評価の結
果を述べる。
第３図は本光変調装置の作成過程を示し、１は液晶、第
２図と同様の部材には同番号を付す。
２図と同様の部材には同番号を付す。
厚さ０．５ｆｉ１屈折率１．５の透明プラスチック基板
を多数枚用意し、各基板面の間に光吸収性接着材を充填
、積層圧着して面と直交方向Ｋ ３ ｗ＋の厚さにスラ
イスした後、研磨を行なって第３図（Ａ）のような５０
Ｘ２５Ｘ３−の光ルーパ基板５を作成した。その後、紫
外線硬化性樹脂を基板５の所定部分に滴下し、予めルー
リングエンジンで切削加工し製作したグレーティングマ
スターを紫外線硬化樹脂の上から押しつけ、紫外線照射
後マスク−を剥離してグレーティング状樹脂膜４を光ル
ーバ基板５上に形成した。本実施例で作成したグレーテ
ィングはグレーティングビ、チ４１．８７μ町グレーテ
ィング深さ２．２６μｍであり、グレーティングの溝方
向は光ルーバのスリット方向と一致している。続いて、
第３図（Ｂ）に示す様にＩＴＯ膜３をグレーティング領
域を含めて帯状に厚さ１０００＾で成膜した。次に、別
の５０Ｘ２５Ｘ１−の透明ガラス板２にＩＴＯ膜３を同
様に帯状に蒸着した後、スペーサーを兼ねた接着剤を用
いてＩＴＯ膜３及び３が対向する様に二枚の基板２．５
を接着し、間隙部に正置電性ネマチ、り液晶１を充填し
て第３図（Ｃ）に示される装置を作成した。
を多数枚用意し、各基板面の間に光吸収性接着材を充填
、積層圧着して面と直交方向Ｋ ３ ｗ＋の厚さにスラ
イスした後、研磨を行なって第３図（Ａ）のような５０
Ｘ２５Ｘ３−の光ルーパ基板５を作成した。その後、紫
外線硬化性樹脂を基板５の所定部分に滴下し、予めルー
リングエンジンで切削加工し製作したグレーティングマ
スターを紫外線硬化樹脂の上から押しつけ、紫外線照射
後マスク−を剥離してグレーティング状樹脂膜４を光ル
ーバ基板５上に形成した。本実施例で作成したグレーテ
ィングはグレーティングビ、チ４１．８７μ町グレーテ
ィング深さ２．２６μｍであり、グレーティングの溝方
向は光ルーバのスリット方向と一致している。続いて、
第３図（Ｂ）に示す様にＩＴＯ膜３をグレーティング領
域を含めて帯状に厚さ１０００＾で成膜した。次に、別
の５０Ｘ２５Ｘ１−の透明ガラス板２にＩＴＯ膜３を同
様に帯状に蒸着した後、スペーサーを兼ねた接着剤を用
いてＩＴＯ膜３及び３が対向する様に二枚の基板２．５
を接着し、間隙部に正置電性ネマチ、り液晶１を充填し
て第３図（Ｃ）に示される装置を作成した。
第４図は上記方法で作成した本光変調装置の性能評価に
用いた方法を示し、７は光源、８は偏光器、９は本光変
調装置、１０は受光器、１１は駆動電源、１２は光出力
表示器である。
用いた方法を示し、７は光源、８は偏光器、９は本光変
調装置、１０は受光器、１１は駆動電源、１２は光出力
表示器である。
光源７からの出射光は偏光器８によシ本光変調装置９の
グレーティング溝方向に偏光した光と成り、本光変調装
置９のグレー、ティング領域に入射される。駆動電源１
１を用いて本光変調装置の液晶に電界を印加する事によ
り零次（回折）光として出射する光の出射制御を行ない
、電界印加の有無に応じて受光器１０に達する光を噴出
し光出力表示器１２を用いて観察した。
グレーティング溝方向に偏光した光と成り、本光変調装
置９のグレー、ティング領域に入射される。駆動電源１
１を用いて本光変調装置の液晶に電界を印加する事によ
り零次（回折）光として出射する光の出射制御を行ない
、電界印加の有無に応じて受光器１０に達する光を噴出
し光出力表示器１２を用いて観察した。
１界が印加されていない静的状態では、液晶は本光変調
装置９のグレーティング溝方向に配向されておシ、入射
光は液晶の異常屈折率バｅを感じる。又、電界を印加し
た状態では、液晶は電界方向、既ち基板面に垂直な方向
に配向して、入射光は液晶の常屈折率１＆ Ｏを感じる
。ここで、入射光の波長を・λ、グレーティング構造を
有する透明樹脂の屈折率をＮｇ、グレーティングの深さ
ｔ−Ｔとすれば、第３図（のに示された二等辺三角形状
のグレーティングに於ける零次透過回折光の回折効率η
０は次の（１）式で示される。
装置９のグレーティング溝方向に配向されておシ、入射
光は液晶の異常屈折率バｅを感じる。又、電界を印加し
た状態では、液晶は電界方向、既ち基板面に垂直な方向
に配向して、入射光は液晶の常屈折率１＆ Ｏを感じる
。ここで、入射光の波長を・λ、グレーティング構造を
有する透明樹脂の屈折率をＮｇ、グレーティングの深さ
ｔ−Ｔとすれば、第３図（のに示された二等辺三角形状
のグレーティングに於ける零次透過回折光の回折効率η
０は次の（１）式で示される。
但し、Δｎの最大値は］ Ｍａｒ−Ｈｇ ’ｌもしくは
Ｊｔｉｏ−ｒ（ｇｌである。（１）式からΔｎ ＝ ０
、つまり液晶の異常屈折率ｆ−Ｉｅもしくは常屈折率ｒ
ｒｏと透明樹脂の屈折率ｎｒｇが一致する場合はη０＝
１となり、入射光は全て零次透過回折光として出射する
。
Ｊｔｉｏ−ｒ（ｇｌである。（１）式からΔｎ ＝ ０
、つまり液晶の異常屈折率ｆ−Ｉｅもしくは常屈折率ｒ
ｒｏと透明樹脂の屈折率ｎｒｇが一致する場合はη０＝
１となり、入射光は全て零次透過回折光として出射する
。
又、ΔｎＴ＝ｍλ（ｍ＝ １ 、 ２． ３−” ）の
場合は９ｏ ＝ ０となシ、零次透過回折光は出射せず
入射光は全て高次の回折光として出射する。
場合は９ｏ ＝ ０となシ、零次透過回折光は出射せず
入射光は全て高次の回折光として出射する。
本実施例では、正誘電性ネマチック液晶Ｒｅ −ＴＮ２
００（０シユ製）波長６３３ｎｍに対して）（ｅ＝１．
８１． 、’ｒ（ｏ ＝１．５３ ）を使用し、光源に
はＨｅ −ｔｉｅレーザ（λ＝ ６３３ ｎ ｒｎ ）
を用いた。透明樹脂の屈折率は１，５３であり、波長６
６３ｎｍの入射光に対して透明樹脂の屈折率ｎｇと電界
印加時の液晶の屈折率、既ち常屈折率Ｈａとは一致して
、（１）式より？ｏ＝１となる。又、電界を印加しない
場合、液晶の異常屈折率ｒ（ｅと透明樹脂との屈折率差
Δｎ ＝ ｌ ’Ｈｅ −ｉ（ｇ ｌを（１１弐に代
入すればη０＝０となる。この時、高次の回折光が生じ
、特に零次方向に近接する±１次の回折光が零次方向と
成す空気中出射角は各々１９．８’である。従って、本
実施例で用いた遮光体、つまシ光ルーバは開口径ｒ ＝
０．５瓢、厚さｄ ＝ ３ ｍであるために光束が透過
可能な受容半角θ―＝１４．３°となり、零次を除く全
ての高次回折光は光ルーバを構成する光吸収体により吸
収される。
００（０シユ製）波長６３３ｎｍに対して）（ｅ＝１．
８１． 、’ｒ（ｏ ＝１．５３ ）を使用し、光源に
はＨｅ −ｔｉｅレーザ（λ＝ ６３３ ｎ ｒｎ ）
を用いた。透明樹脂の屈折率は１，５３であり、波長６
６３ｎｍの入射光に対して透明樹脂の屈折率ｎｇと電界
印加時の液晶の屈折率、既ち常屈折率Ｈａとは一致して
、（１）式より？ｏ＝１となる。又、電界を印加しない
場合、液晶の異常屈折率ｒ（ｅと透明樹脂との屈折率差
Δｎ ＝ ｌ ’Ｈｅ −ｉ（ｇ ｌを（１１弐に代
入すればη０＝０となる。この時、高次の回折光が生じ
、特に零次方向に近接する±１次の回折光が零次方向と
成す空気中出射角は各々１９．８’である。従って、本
実施例で用いた遮光体、つまシ光ルーバは開口径ｒ ＝
０．５瓢、厚さｄ ＝ ３ ｍであるために光束が透過
可能な受容半角θ―＝１４．３°となり、零次を除く全
ての高次回折光は光ルーバを構成する光吸収体により吸
収される。
本実施例に於いて、周波数ＩＫＨｚ％実効電圧１５Ｖの
矩形電圧を印加した時、応答速度は立ち上がり時間０．
５ ｍ５ｅｃ、立ち下がり時間２ ｍ５ｅｃであり、コ
ントラスト比は１００：１以上、零次透過光の光束利用
効率は８０％以上となった。
矩形電圧を印加した時、応答速度は立ち上がり時間０．
５ ｍ５ｅｃ、立ち下がり時間２ ｍ５ｅｃであり、コ
ントラスト比は１００：１以上、零次透過光の光束利用
効率は８０％以上となった。
第５図は本光変調装置に用いるグレーティングの別形状
を示し、図中Ａはグレーティングピッチ、αはグレーテ
ィングの傾き角、Ｔはグレーティングの深さを表わす。
を示し、図中Ａはグレーティングピッチ、αはグレーテ
ィングの傾き角、Ｔはグレーティングの深さを表わす。
ここでは、Ａ＝５．Ｑｓｍα＝６６°、Ｔ＝１１．２ｍ
で、所謂プレーメトグレーティングである。
で、所謂プレーメトグレーティングである。
第５図に示すグレーティングを備えた本光変調装置は次
の方法で作成した。まず５０Ｘ２５Ｘ１−の透明ガラス
基板上に前記実施例同様の方法によりグレーティングを
作成してグレーティング頭載を含む所定の領域にＩＴＯ
膜を蒸着した基板と、透明ガラス基板上の所定領域にＩ
ＴＯ膜のみを形成した二つの基板を電極が相対する様に
貼り合わせて間隙部に液晶を充填した。続いて、肉厚０
．１■、直径０．５ ｍ 、長さ１．５ ｔｍを有する
内面が黒色拡散面となったプラスチ、クパイプを、多数
個束ねてハチの巣状プレートを形成し、前記方法で作成
したグレーティング素子の出射側ガラス基板に透明接着
剤を用いて密着させ、本光変調装置を作成した。
の方法で作成した。まず５０Ｘ２５Ｘ１−の透明ガラス
基板上に前記実施例同様の方法によりグレーティングを
作成してグレーティング頭載を含む所定の領域にＩＴＯ
膜を蒸着した基板と、透明ガラス基板上の所定領域にＩ
ＴＯ膜のみを形成した二つの基板を電極が相対する様に
貼り合わせて間隙部に液晶を充填した。続いて、肉厚０
．１■、直径０．５ ｍ 、長さ１．５ ｔｍを有する
内面が黒色拡散面となったプラスチ、クパイプを、多数
個束ねてハチの巣状プレートを形成し、前記方法で作成
したグレーティング素子の出射側ガラス基板に透明接着
剤を用いて密着させ、本光変調装置を作成した。
尚、８ｇ５図に示される様なブレーズドグレーティング
では、出射する回折光を零次回折光と所定の高次回折光
の二つのみに制御する事が可能であり、電界のＯＮ、Ｏ
ＦＦに従い二つの回折光間でエネルギーの移動が行なわ
れる。本実施例においては透明樹脂製クレーティング側
から入射光を基板に垂直入射させ零次光のみを着目して
前記実施例同様の測定を行なった。又、中心波長８００
ｎｍのＬＥＤを光源として使用したが、波長８００ｎｍ
Ｋおける各部材や液晶の屈折率は前記実施例とほぼ同様
である。
では、出射する回折光を零次回折光と所定の高次回折光
の二つのみに制御する事が可能であり、電界のＯＮ、Ｏ
ＦＦに従い二つの回折光間でエネルギーの移動が行なわ
れる。本実施例においては透明樹脂製クレーティング側
から入射光を基板に垂直入射させ零次光のみを着目して
前記実施例同様の測定を行なった。又、中心波長８００
ｎｍのＬＥＤを光源として使用したが、波長８００ｎｍ
Ｋおける各部材や液晶の屈折率は前記実施例とほぼ同様
である。
本実施例においても静的状態では零次透過光は出射せず
、しかも回折光は全て３次の回折光となり、この時の空
気中の出射角は零次方向から２８．７゜傾いていた。又
、電界を印加した場合グレーティング材料即ち透明樹脂
と液晶の常屈折率が一致して出射光は全て零次回折光で
あった。
、しかも回折光は全て３次の回折光となり、この時の空
気中の出射角は零次方向から２８．７゜傾いていた。又
、電界を印加した場合グレーティング材料即ち透明樹脂
と液晶の常屈折率が一致して出射光は全て零次回折光で
あった。
本実施例で用いたハチの巣状プレートはｄ＝ １．５−
１ｒ＝Ｑ、５ｍであり、最大許容半角が１８．４°とな
る為に３次光は全て遮断され静的状態において受光器に
達する迷光は現われなかった。尚、測定結果は前記実施
例とほぼ同様である。又、本実施例の光変調装置を使用
して空気中入射角２８．７°で光束を液晶側から入射さ
せた場合、３次回折光のみが出射して零次回折光は全て
遮断された。変調光として３次回折光を用いた測定結果
は前記二つの実施例と同様であった。
１ｒ＝Ｑ、５ｍであり、最大許容半角が１８．４°とな
る為に３次光は全て遮断され静的状態において受光器に
達する迷光は現われなかった。尚、測定結果は前記実施
例とほぼ同様である。又、本実施例の光変調装置を使用
して空気中入射角２８．７°で光束を液晶側から入射さ
せた場合、３次回折光のみが出射して零次回折光は全て
遮断された。変調光として３次回折光を用いた測定結果
は前記二つの実施例と同様であった。
（５） 発明の詳細
な説明したように１本発明に係る光変調装置は、迷光を
除去することによりコントラスト比の向上を達成し、更
に量産化も可能な装置である。
除去することによりコントラスト比の向上を達成し、更
に量産化も可能な装置である。
第１図は本発明で使用する光吸収体もしくは光散乱体？
有する遮光体の構成例を示す図。第２図は本発明に係る
光変調装置の構成例を示す図。第３図は本光変調装置の
作成過程を示す図。第４図は本光変調装置の性能評価方
法を示す図。第５図は本光変調装置に用いる別のグレー
ティング形状を示す図。 ０・１・・・・・・光透過体、０２・・・・・・光吸収
体もしくは光散乱体、１・・・・・・屈折率可変媒体、
１・・・・・・液晶、２・・・・・・透明光学部材、３
．３・・・・・・透明電極、４・・・・・・透明グレー
ティング部材、５・・・・・・光吸収体もしくは光散乱
体を有する遮光体、６・・・・・・透明ヒーター、７・
・・・・・光源、８・・・・・・偏光器、９・・・・・
・本光変調装置、１０・・・・・・受光器、１１・・・
・・・駆動電源、１２・・・・・・光出力表示器
有する遮光体の構成例を示す図。第２図は本発明に係る
光変調装置の構成例を示す図。第３図は本光変調装置の
作成過程を示す図。第４図は本光変調装置の性能評価方
法を示す図。第５図は本光変調装置に用いる別のグレー
ティング形状を示す図。 ０・１・・・・・・光透過体、０２・・・・・・光吸収
体もしくは光散乱体、１・・・・・・屈折率可変媒体、
１・・・・・・液晶、２・・・・・・透明光学部材、３
．３・・・・・・透明電極、４・・・・・・透明グレー
ティング部材、５・・・・・・光吸収体もしくは光散乱
体を有する遮光体、６・・・・・・透明ヒーター、７・
・・・・・光源、８・・・・・・偏光器、９・・・・・
・本光変調装置、１０・・・・・・受光器、１１・・・
・・・駆動電源、１２・・・・・・光出力表示器
Claims (1)
- （１）二つの物質の界面でグレーティングを形成し、前
記二つの物質の屈折率差を変える事により前記グレーテ
ィングで回折される光束の回折効率を制御して光束の変
調を行なう光変調装置に於て該光変調装置の光束出射側
に所定次数の回折光の出射方向と直交して配列した光吸
収体もしくは光散乱体を有する遮光体を備え、該遮光体
により前記所定次数の回折光は透過せしめ前記所定次数
の回折光以外の回折光は遮蔽せしめる事を特徴とする光
変調装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1050385A JPS61169819A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 光変調装置 |
| US06/782,558 US4729640A (en) | 1984-10-03 | 1985-10-01 | Liquid crystal light modulation device |
| DE19853535391 DE3535391A1 (de) | 1984-10-03 | 1985-10-03 | Fluessigkristall-lichtmodulationsvorrichtung |
| GB8524445A GB2166562B (en) | 1984-10-03 | 1985-10-03 | Liquid crystal light modulation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1050385A JPS61169819A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 光変調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61169819A true JPS61169819A (ja) | 1986-07-31 |
Family
ID=11752006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1050385A Pending JPS61169819A (ja) | 1984-10-03 | 1985-01-23 | 光変調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61169819A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003322884A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-14 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子及び画像表示装置 |
| US20100022858A1 (en) * | 2008-07-23 | 2010-01-28 | Olympus Medical Systems Corp. | Subject observation apparatus and subject observation method |
-
1985
- 1985-01-23 JP JP1050385A patent/JPS61169819A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003322884A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-14 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子及び画像表示装置 |
| US20100022858A1 (en) * | 2008-07-23 | 2010-01-28 | Olympus Medical Systems Corp. | Subject observation apparatus and subject observation method |
| US9345385B2 (en) * | 2008-07-23 | 2016-05-24 | Olympus Corporation | Subject observation apparatus and subject observation method |
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