JPS61193123A - 光変調装置 - Google Patents
光変調装置Info
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- JPS61193123A JPS61193123A JP3328485A JP3328485A JPS61193123A JP S61193123 A JPS61193123 A JP S61193123A JP 3328485 A JP3328485 A JP 3328485A JP 3328485 A JP3328485 A JP 3328485A JP S61193123 A JPS61193123 A JP S61193123A
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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にはＰＬＺＴ、Ｂ
ＳＯ等の電気光学結晶や液晶を利用した装置があった。
ＳＯ等の電気光学結晶や液晶を利用した装置があった。
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、検光子より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、検光子より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に配向さ
れ光束が出射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。この様な液晶を利用した装置
は駆動電圧が低く比較的材料が安価であるが、スイッチ
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ｔ４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に配向さ
れ光束が出射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。この様な液晶を利用した装置
は駆動電圧が低く比較的材料が安価であるが、スイッチ
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ｔ４なかった
。
上述した代表的な光変調装置はもちろんのこと従来の大
部分の光変調装置は、入射光として特定の偏光特性を有
する光１通常直線偏光させたものを利用する為に、ラン
ダムな偏光を有する入射光に対して偏光板を使用せざる
を得す、入射光が偏光板を透過する際に光利用効率が大
きく低下していた。
部分の光変調装置は、入射光として特定の偏光特性を有
する光１通常直線偏光させたものを利用する為に、ラン
ダムな偏光を有する入射光に対して偏光板を使用せざる
を得す、入射光が偏光板を透過する際に光利用効率が大
きく低下していた。
（３）発明の概要
備えた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２本発明に係る光変調装置は、
入射光の進行方向に並んだ複数のグレーティングより成
り、該複数のグレーティングは透明光学部材と所定の光
学軸を有する物質とから構成され、且つ該物質の光学軸
方向が前記複数のグレーティングの個々によって異なり
、前記物質の光学軸の方向を制御する事により任意の偏
光特性を有する光の変調を行なう事を特徴としている。
入射光の進行方向に並んだ複数のグレーティングより成
り、該複数のグレーティングは透明光学部材と所定の光
学軸を有する物質とから構成され、且つ該物質の光学軸
方向が前記複数のグレーティングの個々によって異なり
、前記物質の光学軸の方向を制御する事により任意の偏
光特性を有する光の変調を行なう事を特徴としている。
尚、複数のグレーティングが入射光の進行方向に並んだ
状態は、入射光が進行する方向に必ず各グレーティング
が存在するという事を示したものであって、入射角度は
必ずしも本装置に対して垂直であるとは限らない。
状態は、入射光が進行する方向に必ず各グレーティング
が存在するという事を示したものであって、入射角度は
必ずしも本装置に対して垂直であるとは限らない。
前記所定の光学軸を有する物質は、所謂屈折率可変媒体
であり、該屈折率可変媒体の屈折率を電界、磁界、圧力
、熱等により変化させて前記グレーティングに所定の特
性を与える。
であり、該屈折率可変媒体の屈折率を電界、磁界、圧力
、熱等により変化させて前記グレーティングに所定の特
性を与える。
前記屈折率可変媒体としては、例えば、液晶、ＰＬＺＴ
、ＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３。
、ＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３。
ＴｉＯ２，ＰＭＭＡ、ＣＣｌ４．ＫＤＰ。
ＡＤＰ、ＺｎＯ，ＢａＴｉＯ３、Ｂ１１２Ｓｉ０２（１
、Ｂ ａ ２ Ｎ ａ Ｎ ｂ ５０１５ 、 Ｍ ｎ
Ｂ ｉ 。
、Ｂ ａ ２ Ｎ ａ Ｎ ｂ ５０１５ 、 Ｍ ｎ
Ｂ ｉ 。
ＥｕＯ、Ｃ３２、Ｇｄ２（ＭＯＯ４）３ 。
Ｂ ｉ ４Ｔｉ ３０１２．ＣｕＣ１、ＣａＡｓ 。
ＺｎＴｅ、Ａｓ２Ｓｅ３．Ｓｅ、ＡｓＧｅ５ｅＳ、ＤＫ
ＤＰ、ＭＮＡ、ｍＮＡ、ＵＲＥＡ。
ＤＰ、ＭＮＡ、ｍＮＡ、ＵＲＥＡ。
フォトレジスト等が挙げられる。特に、正誘電性ネマチ
ック液晶や強誘電性液晶等の液晶は安価で屈折率差Δｎ
（異常屈折率と常屈折率の差）が大きく、制御方法が簡
便である為に好適である。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ツチング
を組み合わせた方法、熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化
性樹脂等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三ツポス法等の各種方法が挙げられ
る。
ック液晶や強誘電性液晶等の液晶は安価で屈折率差Δｎ
（異常屈折率と常屈折率の差）が大きく、制御方法が簡
便である為に好適である。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ツチング
を組み合わせた方法、熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化
性樹脂等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三ツポス法等の各種方法が挙げられ
る。
（４）実施例
第１図、第２図、第３図は本発明に係る光、変調装置の
構成例を示し、１及び１′は各々光学軸の方向が異なる
屈折率可変媒体、２は透明光学部材、３は透明電極、４
は透明スペーサー、５は透明ヒーターである。
構成例を示し、１及び１′は各々光学軸の方向が異なる
屈折率可変媒体、２は透明光学部材、３は透明電極、４
は透明スペーサー、５は透明ヒーターである。
第１図は電界制御型の来光変調装置の構成例であり、２
つのグレーティングが１つの装置内に形成されている。
つのグレーティングが１つの装置内に形成されている。
第１図（ａ）の装置は透明光学部材２が三角形状のグレ
ーティングを有し、平板透明スペーサー４を介して上下
に屈折率可変媒体ｌ及び１′が配置されている。又、透
明電極３は透明光学部材２に形成されている。
ーティングを有し、平板透明スペーサー４を介して上下
に屈折率可変媒体ｌ及び１′が配置されている。又、透
明電極３は透明光学部材２に形成されている。
第１図（ｂ）の装置は一方の透明光学部材２にグレーテ
ィングを１個形成し、透明スペーサー４に形成したグレ
ーティングをもう一方の透明光学部材側に向けて置き、
透明スペーサー４を介して屈折率可変媒体１及び１′を
上下に配置している。又、透明電極３は各々の透明光学
部材２に設けられている。第１図（Ｃ）の装置は。
ィングを１個形成し、透明スペーサー４に形成したグレ
ーティングをもう一方の透明光学部材側に向けて置き、
透明スペーサー４を介して屈折率可変媒体１及び１′を
上下に配置している。又、透明電極３は各々の透明光学
部材２に設けられている。第１図（Ｃ）の装置は。
透明電極３を有する透明光学部材２を相対するよう向か
い合わせ、その間に２個のグレーティングを有する透明
スペーサー４を配し屈折率可変媒体ｌ及び１′を間隙部
に配置している。
い合わせ、その間に２個のグレーティングを有する透明
スペーサー４を配し屈折率可変媒体ｌ及び１′を間隙部
に配置している。
第２図は熱制御型の来光変調装置の構成例であり、基本
的な構造は第１図と殆ど同じである。但し、第２図（ａ
）では透明ヒーター５をスペーサーの替わりに配置し屈
折率可変媒体１及び１′を上下に分けている。又、第２
図（ｂ）では第１図（ｂ）に於ける透明電極３の替わり
に透明ヒーター５を用いている。
的な構造は第１図と殆ど同じである。但し、第２図（ａ
）では透明ヒーター５をスペーサーの替わりに配置し屈
折率可変媒体１及び１′を上下に分けている。又、第２
図（ｂ）では第１図（ｂ）に於ける透明電極３の替わり
に透明ヒーター５を用いている。
第３図は、１個のグレーティングより成る光変調装置を
２個並べたものであり、各々の素子に用いている屈折率
可変媒体１及び１′は互いに光学軸の方向が初期状態で
異なっている。各々の素子は透明光学部材２にグレーテ
ィングが形成されており、透明光学部材２に設けられた
透明電Ｊ！ｉ３により電界を用いて屈折率可変媒体ｌも
しくは１′の屈折率を制御するものである。
２個並べたものであり、各々の素子に用いている屈折率
可変媒体１及び１′は互いに光学軸の方向が初期状態で
異なっている。各々の素子は透明光学部材２にグレーテ
ィングが形成されており、透明光学部材２に設けられた
透明電Ｊ！ｉ３により電界を用いて屈折率可変媒体ｌも
しくは１′の屈折率を制御するものである。
以下、本光変調装置の変調原理を図面を用いて詳述する
。尚、任意の偏光特性を有する光は所定の直交する２つ
の偏光成分に分けて考える事が可能である。
。尚、任意の偏光特性を有する光は所定の直交する２つ
の偏光成分に分けて考える事が可能である。
第４図は本光変調装置の変調原理説明図で。
装置の基本構造は第１図（ａ）の装置と同じである。こ
こで、６は入射光、７．７′は各々入射光６に於ける互
いに直交する偏光成分、８．８′は屈折率可変媒体ｌ及
びｌ′の光学軸の方向を示し、第１図と同様の部材には
同番号を付す。
こで、６は入射光、７．７′は各々入射光６に於ける互
いに直交する偏光成分、８．８′は屈折率可変媒体ｌ及
びｌ′の光学軸の方向を示し、第１図と同様の部材には
同番号を付す。
第４図に於いて、１層目の屈折率可変媒体１の光学軸は
グレーティングの溝方向を向き、２層目の屈折率可変媒
体１′の光学軸はグレーティング配列方向を向いている
。又、屈折率可変媒体ｌ及び１′の屈折率は電界によっ
て制御するものとする。
グレーティングの溝方向を向き、２層目の屈折率可変媒
体１′の光学軸はグレーティング配列方向を向いている
。又、屈折率可変媒体ｌ及び１′の屈折率は電界によっ
て制御するものとする。
電界の印加されていない静的状態では、１層目に於いて
、入射光６の偏光成分τは屈折率可変媒体ｌの異常屈折
率ｎｅを感じ、偏光成分７は屈折率可変媒体１の常屈折
率ｎｏを感じる。
、入射光６の偏光成分τは屈折率可変媒体ｌの異常屈折
率ｎｅを感じ、偏光成分７は屈折率可変媒体１の常屈折
率ｎｏを感じる。
又、２層目に於いて、偏光成分７′は屈折率可変媒体１
′の常屈折率ｒｌ’ｏを感じ、偏光成分７は屈折率可変
媒体１′の異常屈折率πｅを感じる。ここで、１層目の
グレーティングを形成する透明光学部材２の屈折率をｎ
ｇ、２層目のグレーティングを形成する透明光学部材２
の屈折率をｒｌ’ｇ、入射光の波長を入、１層目及び２
層目のグレーティングの厚さを各々Ｔ、Ｔ’とすれば、
各層のグレーティングに於ける零次透過回折光の回折効
率″ｒｒＯ及びη′Ｏは次の（１）式、 （１） ′式
で表すことができる。
′の常屈折率ｒｌ’ｏを感じ、偏光成分７は屈折率可変
媒体１′の異常屈折率πｅを感じる。ここで、１層目の
グレーティングを形成する透明光学部材２の屈折率をｎ
ｇ、２層目のグレーティングを形成する透明光学部材２
の屈折率をｒｌ’ｇ、入射光の波長を入、１層目及び２
層目のグレーティングの厚さを各々Ｔ、Ｔ’とすれば、
各層のグレーティングに於ける零次透過回折光の回折効
率″ｒｒＯ及びη′Ｏは次の（１）式、 （１） ′式
で表すことができる。
上式からΔｎ＝ｏ、又はΔα＝Ｏの時η０＝１又は７７
’ ｏ ＝ １となり、Δｎ Ｔ ＝ ｍ 入、又はΔ
ｎ’ Ｔ’ ＝ ｍλ（ｍ ＝ １ 、２ 、３、−）
の条件を満足する時、η０＝０又は７７’ｏ＝０となる
事が解る。
’ ｏ ＝ １となり、Δｎ Ｔ ＝ ｍ 入、又はΔ
ｎ’ Ｔ’ ＝ ｍλ（ｍ ＝ １ 、２ 、３、−）
の条件を満足する時、η０＝０又は７７’ｏ＝０となる
事が解る。
１層目に於いてｎＱ＝ｎｇもしくはｎｅ＝ｎｇを満足さ
せておけば偏光成分７及び７′のどちらか一方は素通り
し、もう一方は（１）式に従い変調される。２層目に於
いても、ｒｒＯ＝ｎ’ｇもしくはｎｅ＝ｒ（ｇを満足さ
せておけば偏光成分７及び７′のどちらか一方は素通り
し、もう一方は（１）′式に従い変調される。
せておけば偏光成分７及び７′のどちらか一方は素通り
し、もう一方は（１）式に従い変調される。２層目に於
いても、ｒｒＯ＝ｎ’ｇもしくはｎｅ＝ｒ（ｇを満足さ
せておけば偏光成分７及び７′のどちらか一方は素通り
し、もう一方は（１）′式に従い変調される。
次に、屈折率可変媒体１及び１′に電界を印加した場合
、屈折率可変媒体１ 、 ｌ’の光学軸の方向は変化し
、それに従って偏光成分７．７′の感じる屈折率が変化
する為、各々１層目、２層目に於いて（１）式及び（１
）′式に応じた変調を行なわれる事になる。
、屈折率可変媒体１ 、 ｌ’の光学軸の方向は変化し
、それに従って偏光成分７．７′の感じる屈折率が変化
する為、各々１層目、２層目に於いて（１）式及び（１
）′式に応じた変調を行なわれる事になる。
例えば、屈折率可変媒体１及び１′に同じ液晶を用いた
とすれば、ｎｅ＝ｎ’ｅ 、ｎ６ｘｎ’。
とすれば、ｎｅ＝ｎ’ｅ 、ｎ６ｘｎ’。
であり、初期条件としてｎｇ＝αｇ＝ｎｏ 。
Ｔ＝τ、ｌｎｅ−ｎｇｌ＊Ｔ＝ｍ入を設定すれば、１層
目及び２層目における零次透過回折光の回折効率を表わ
す式はどちらも（１）式となる。
目及び２層目における零次透過回折光の回折効率を表わ
す式はどちらも（１）式となる。
尚、スペーサー４の屈折率はほぼｎｇと等しいとする。
この時、静的状態では入射光６の偏光成分７′は１層目
を素通りし、偏光成分子は（１）式よりηＱ＝Ｏとなり
零次透過光は出射せず全て高次回折光となる。又、２層
目において偏光成分７は（１）式よりη０＝０となり零
次透過光は出射せず全て高次回折光となる。
を素通りし、偏光成分子は（１）式よりηＱ＝Ｏとなり
零次透過光は出射せず全て高次回折光となる。又、２層
目において偏光成分７は（１）式よりη０＝０となり零
次透過光は出射せず全て高次回折光となる。
尚、偏光成分７′は高次回折光のまま２層目を素通りす
る。従って、零次方向へ出射する光はない事になる０次
に所定の電界を印加し、液晶１及び１′の光軸方向（配
向方向）をグレーテイング面に垂直、即ち光束の入射方
向に向けた場合、偏光成分７及び７′は１層目及び２層
目において全て液晶の常屈折率ｎｏを感じ、素通りして
零次透過光となる。従って電界印加により任意の偏光特
性を有する光の零次透過回折光の透過率を制御できる事
になる。尚、以上の説明においては変調光として零次回
折光を考えたが、高次回折光を利用できる事は言うまで
もない。
る。従って、零次方向へ出射する光はない事になる０次
に所定の電界を印加し、液晶１及び１′の光軸方向（配
向方向）をグレーテイング面に垂直、即ち光束の入射方
向に向けた場合、偏光成分７及び７′は１層目及び２層
目において全て液晶の常屈折率ｎｏを感じ、素通りして
零次透過光となる。従って電界印加により任意の偏光特
性を有する光の零次透過回折光の透過率を制御できる事
になる。尚、以上の説明においては変調光として零次回
折光を考えたが、高次回折光を利用できる事は言うまで
もない。
又、実際上、屈折率可変媒体１及び１′の光学軸の方向
は本実施例の如く必ずしも直交している必要はなく、入
射光から見て屈折率可変媒体ｌ及び１′の光学軸の方向
が異なっていれば良い、従って、どの程度光学軸の方向
に差をつけるかは、媒体からの制約、用いる入射光の偏
光特性、作成上及び本装置の仕様に対する条件により異
なる。又、第１図〜第４図に示した実施例に於いて各層
におけるグレーティングの方向は同一であるが１本光変
調装置はグレーティングの配列方向に何ら依存するもの
ではなく、複数個のグレーティングは光変調作用を防げ
ない限りどの方向を向いていても構わない。
は本実施例の如く必ずしも直交している必要はなく、入
射光から見て屈折率可変媒体ｌ及び１′の光学軸の方向
が異なっていれば良い、従って、どの程度光学軸の方向
に差をつけるかは、媒体からの制約、用いる入射光の偏
光特性、作成上及び本装置の仕様に対する条件により異
なる。又、第１図〜第４図に示した実施例に於いて各層
におけるグレーティングの方向は同一であるが１本光変
調装置はグレーティングの配列方向に何ら依存するもの
ではなく、複数個のグレーティングは光変調作用を防げ
ない限りどの方向を向いていても構わない。
第５図は本光変調装置で形成されるグレーティングの形
状例を示し、図中の番号は全て第１図と同様の部材を示
す。
状例を示し、図中の番号は全て第１図と同様の部材を示
す。
第５図（ａ）に於いてはスペーサー４を介して矩形状グ
レーティングが透明光学部材２により２個形成されてい
る。又、第５図（ｂ）では正弦波状グレーティングが同
様に２個形成されている。
レーティングが透明光学部材２により２個形成されてい
る。又、第５図（ｂ）では正弦波状グレーティングが同
様に２個形成されている。
本光変調装置はグレーティングの形状に関係なく光変調
の機能を有するが、グレーティングの形状が異なると前
記（１）式で示した回折効率の式に違いが現われる０例
えば、矩形状グレーティングの場合は次の（２）式のよ
うになる。
の機能を有するが、グレーティングの形状が異なると前
記（１）式で示した回折効率の式に違いが現われる０例
えば、矩形状グレーティングの場合は次の（２）式のよ
うになる。
ｌ Δｎ＠Ｔ
η０＝−（１＋ｃｏｓ （２π□”） ） −
＝−（２）２入 尚、複数個のグレーティングがそれぞれ違う形状を有し
ていても構わず、グレーティングの形状は製作の容易性
等を加味して一決定するべきものである。又、前記実施
例で使用した三角形状グレーティングは単色光のみなら
ず白色光に対しても優れた回折効果を持つものである。
＝−（２）２入 尚、複数個のグレーティングがそれぞれ違う形状を有し
ていても構わず、グレーティングの形状は製作の容易性
等を加味して一決定するべきものである。又、前記実施
例で使用した三角形状グレーティングは単色光のみなら
ず白色光に対しても優れた回折効果を持つものである。
以下、第１図（ａ）の基本構成を有する本光変２ｇｌ装
置の作成過程と性能評価の結果を記す。
置の作成過程と性能評価の結果を記す。
第６図は本光変調装置の作成過程を示し、９は液晶、他
の番号は第１図と同様の部材を指す。
の番号は第１図と同様の部材を指す。
透明ＰＢＭＡｍ脂基板２（５ｏｘ２５ｘ１．５ｍｍ”、
ｎｇ＝１．５６）の両面を透明平面とし、第６図（ａ）
の如く片面の所定部分（１０×１０ｍｒｙｆ）にエンボ
ス加工を用いてピッチ３ｇｍ、深さ２．６＃Ｌｍの三角
形状グレーティングを形成した。続いて、第６図（ｂ）
の如く基板２上にＩＴＯ膜３を、グレーティング債域を
含めて帯状に厚さ１０００人で形成した。上記同様の方
法で作成された透明ＰＢＭＡ基板２をもう一枚用意し、
表裏が直交する方向に配向処理を施した厚さ５ｇｍの透
明テフロン製スペーサー４を上記２枚の透明ＰＢＭＡ基
板２間に挟み、上下２層のグレーティングとスペーサー
４との間隙部に正誘電性液晶ＭＢＢＡ（ｎｏ＝１、５６
、 ｎ ｅ ＝ １．７８６ ）を充填し、第６図（
Ｃ）の如き装置を作成した。
ｎｇ＝１．５６）の両面を透明平面とし、第６図（ａ）
の如く片面の所定部分（１０×１０ｍｒｙｆ）にエンボ
ス加工を用いてピッチ３ｇｍ、深さ２．６＃Ｌｍの三角
形状グレーティングを形成した。続いて、第６図（ｂ）
の如く基板２上にＩＴＯ膜３を、グレーティング債域を
含めて帯状に厚さ１０００人で形成した。上記同様の方
法で作成された透明ＰＢＭＡ基板２をもう一枚用意し、
表裏が直交する方向に配向処理を施した厚さ５ｇｍの透
明テフロン製スペーサー４を上記２枚の透明ＰＢＭＡ基
板２間に挟み、上下２層のグレーティングとスペーサー
４との間隙部に正誘電性液晶ＭＢＢＡ（ｎｏ＝１、５６
、 ｎ ｅ ＝ １．７８６ ）を充填し、第６図（
Ｃ）の如き装置を作成した。
第６図（Ｃ）で示される光変調装置にランダムな偏光成
分を有するＮａ光源のＤ線（入＝５８９．３ｎｍ）を入
射させた所、電圧を印加しない静的状態では零次透過回
折光は殆ど出射せず、入射光に対する透過率は１％以下
であった。又、周波数１ｋＨｚ、実行電圧１０Ｖの矩形
波電圧を印加した所、入射光は殆ど素通りして透過率は
８０％以上であった。更に、電圧印加に対する立ち上が
り時間は１ｍｓ ｅ ｃ、立ち下がり時間は５ｍ５ｅｃ
であった。
分を有するＮａ光源のＤ線（入＝５８９．３ｎｍ）を入
射させた所、電圧を印加しない静的状態では零次透過回
折光は殆ど出射せず、入射光に対する透過率は１％以下
であった。又、周波数１ｋＨｚ、実行電圧１０Ｖの矩形
波電圧を印加した所、入射光は殆ど素通りして透過率は
８０％以上であった。更に、電圧印加に対する立ち上が
り時間は１ｍｓ ｅ ｃ、立ち下がり時間は５ｍ５ｅｃ
であった。
以上の様に、任意の偏光特性を有する入射光に対して有
効に動作し得る事が確認された。次に他の実施例を以下
に述べる。
効に動作し得る事が確認された。次に他の実施例を以下
に述べる。
透明ＰＭＭＡ樹脂フィルムに矩形波状熱延ローラーを用
いて第７図に示す如くピッチ３ｐｍ、深さ２．１４ ｍ
の矩形波状グレーティングを両面に形成した。但し表裏
のグレーティング溝方向は直交している０次に、２枚の
ＢＫ７基板（５０Ｘ２５Ｘ１ｍｒｒｉ”、ｎｇ＝１．４
９０）の両面を透明平面とし、各々片面の所定部分（１
０Ｘ４０ｍｒｎ’）に厚さ１０００人（７）ＩＴＯ膜を
成膜した。続いて、この２枚のＢＫ７基板のＩＴＯ膜間
に上記グレーティングを有するフィルム４をスペーサと
して挟み込み、その間隔部ニ正誘電性液晶Ｚｌ、ｌ−２
１４１−０００（メルク製、ｎ□＝１．４９ 、ｎｅ＝
１．６４）を充填した。この時液晶は上記フィルム４の
グレーティングにより配向され、フィルム４で分けられ
た上下の液晶は互いに配向方向が直交している０本実施
例の光変調装置を用い、ランダムな偏光成分を持つＨｅ
−Ｎｅレーザ光（入＝６３２．８ｎｍ）を入射させて前
記実施例同様の測定を行なった所、前記実施例とほぼ同
様の結果を得ることができた。
いて第７図に示す如くピッチ３ｐｍ、深さ２．１４ ｍ
の矩形波状グレーティングを両面に形成した。但し表裏
のグレーティング溝方向は直交している０次に、２枚の
ＢＫ７基板（５０Ｘ２５Ｘ１ｍｒｒｉ”、ｎｇ＝１．４
９０）の両面を透明平面とし、各々片面の所定部分（１
０Ｘ４０ｍｒｎ’）に厚さ１０００人（７）ＩＴＯ膜を
成膜した。続いて、この２枚のＢＫ７基板のＩＴＯ膜間
に上記グレーティングを有するフィルム４をスペーサと
して挟み込み、その間隔部ニ正誘電性液晶Ｚｌ、ｌ−２
１４１−０００（メルク製、ｎ□＝１．４９ 、ｎｅ＝
１．６４）を充填した。この時液晶は上記フィルム４の
グレーティングにより配向され、フィルム４で分けられ
た上下の液晶は互いに配向方向が直交している０本実施
例の光変調装置を用い、ランダムな偏光成分を持つＨｅ
−Ｎｅレーザ光（入＝６３２．８ｎｍ）を入射させて前
記実施例同様の測定を行なった所、前記実施例とほぼ同
様の結果を得ることができた。
（５）発明の詳細
な説明した様に、本発明に係る光変：Ａ装置は、偏光板
が不要であり任意の偏光成分を有する入射光に対して高
い光利用効率を備えた装置である。
が不要であり任意の偏光成分を有する入射光に対して高
い光利用効率を備えた装置である。
第１図、第２図、第３図は本発明に係る光変調装置の構
成例を示す図、第４図は本光変調装置の変調原理説明図
。第５図ｉ本光変調装置に用いるグレーティングの形状
例を示す図、第６図は本光変調装置の作成通好を示す図
、第７図は本光変調装置の他の実施例に用いたグレーテ
ィングを示す図。 １ 、 ｌ’−−−一光学軸の方向が異なる屈折率可変
媒体、２−−−一透明光学部材、３−−−−透明電極、
４−一一一透明スペーサ−，５−−−一透明ヒーター。 ６−−−−人射光、７ 、７’−−−一互いに直交する
偏光成分、 ８ 、８’−−−一屈折率可変媒体の光学
軸の方向、９−−−一液晶。
成例を示す図、第４図は本光変調装置の変調原理説明図
。第５図ｉ本光変調装置に用いるグレーティングの形状
例を示す図、第６図は本光変調装置の作成通好を示す図
、第７図は本光変調装置の他の実施例に用いたグレーテ
ィングを示す図。 １ 、 ｌ’−−−一光学軸の方向が異なる屈折率可変
媒体、２−−−一透明光学部材、３−−−−透明電極、
４−一一一透明スペーサ−，５−−−一透明ヒーター。 ６−−−−人射光、７ 、７’−−−一互いに直交する
偏光成分、 ８ 、８’−−−一屈折率可変媒体の光学
軸の方向、９−−−一液晶。
Claims (1)
- （１）入射光の進行方向に並んだ複数のグレーティング
より成り、該複数のグレーティングは透明光学部材と所
定の光学軸を有する物質とから構成され、且つ該物質の
光学軸方向が前記複数のグレーティングの個々によって
異なり、前記物質の光学軸方向を制御する事により任意
の偏光特性を有する光の変調を行なう事を特徴とする光
変調装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328485A JPS61193123A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 光変調装置 |
| DE19863605516 DE3605516A1 (de) | 1985-02-21 | 1986-02-20 | Optisches funktionselement sowie optische funktionsvorrichtung |
| FR8602406A FR2577694B1 (fr) | 1985-02-21 | 1986-02-21 | Elements et dispositifs optiques fonctionnels |
| GB8604310A GB2173605B (en) | 1985-02-21 | 1986-02-21 | Diffractive light modulating devices |
| US07/391,621 US5013141A (en) | 1985-02-21 | 1989-08-01 | Liquid crystal light modulation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328485A JPS61193123A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 光変調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193123A true JPS61193123A (ja) | 1986-08-27 |
| JPH0584487B2 JPH0584487B2 (ja) | 1993-12-02 |
Family
ID=12382232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3328485A Granted JPS61193123A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 光変調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193123A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6461726A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Canon Kk | Optical modulation device |
| CN102929000A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-02-13 | 上海理工大学 | 一种可调谐高消光比金属光栅偏振器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55120010A (en) * | 1979-03-08 | 1980-09-16 | Ricoh Co Ltd | Picture image display plate |
| JPS55120011A (en) * | 1979-03-08 | 1980-09-16 | Ricoh Co Ltd | Picture image display plate |
| US4251137A (en) * | 1977-09-28 | 1981-02-17 | Rca Corporation | Tunable diffractive subtractive filter |
| JPS59224829A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気浸透液状組成物および電気浸透制御素子 |
| JPS59228632A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Canon Inc | 機能光学素子 |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP3328485A patent/JPS61193123A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4251137A (en) * | 1977-09-28 | 1981-02-17 | Rca Corporation | Tunable diffractive subtractive filter |
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| JPS55120011A (en) * | 1979-03-08 | 1980-09-16 | Ricoh Co Ltd | Picture image display plate |
| JPS59224829A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気浸透液状組成物および電気浸透制御素子 |
| JPS59228632A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Canon Inc | 機能光学素子 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6461726A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Canon Kk | Optical modulation device |
| CN102929000A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-02-13 | 上海理工大学 | 一种可调谐高消光比金属光栅偏振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584487B2 (ja) | 1993-12-02 |
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Legal Events
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