JP2003172909A - 空間光変調器 - Google Patents
空間光変調器Info
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- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/09—Devices 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 magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
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-
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/12—Function characteristic spatial light modulator
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気光学効果を利用して入射光を空間的に変
調する空間光変調器であって、生成できる情報の量を減
らすことなく、ノイズに対する耐性が高い空間的変調光
を生成できる空間光変調器を実現する。 【解決手段】 空間光変調器１は、素子部２と、素子部
２の周囲に配置されたバイアス磁界印加用コイルとを備
えている。素子部２は、光磁気材料よりなり、それぞれ
独立に磁化の方向が設定され、磁気光学効果により、入
射する光に対して磁化の方向に応じた偏光方向の回転を
与える複数の画素１１ａを含む磁性層１１と、磁性層１
１の各画素１１ａにおける磁化の方向を設定するための
磁界を発生させる導体層１５，１７とを備えている。各
画素１１ａは、互いに磁化の状態を異ならせることので
きる２つの領域１１Ｌ，１１Ｒを有し、これらの領域１
１Ｌ，１１Ｒにおける磁化の状態を変えることによって
情報を生成する。
調する空間光変調器であって、生成できる情報の量を減
らすことなく、ノイズに対する耐性が高い空間的変調光
を生成できる空間光変調器を実現する。 【解決手段】 空間光変調器１は、素子部２と、素子部
２の周囲に配置されたバイアス磁界印加用コイルとを備
えている。素子部２は、光磁気材料よりなり、それぞれ
独立に磁化の方向が設定され、磁気光学効果により、入
射する光に対して磁化の方向に応じた偏光方向の回転を
与える複数の画素１１ａを含む磁性層１１と、磁性層１
１の各画素１１ａにおける磁化の方向を設定するための
磁界を発生させる導体層１５，１７とを備えている。各
画素１１ａは、互いに磁化の状態を異ならせることので
きる２つの領域１１Ｌ，１１Ｒを有し、これらの領域１
１Ｌ，１１Ｒにおける磁化の状態を変えることによって
情報を生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気光学効果を利
用して入射光を空間的に変調する空間光変調器に関す
る。
用して入射光を空間的に変調する空間光変調器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】入射光を空間的に変調する空間光変調器
は、光学的な情報処理やコンピュータ合成ホログラム等
の分野において用いられている。
は、光学的な情報処理やコンピュータ合成ホログラム等
の分野において用いられている。
【０００３】従来の空間光変調器としては、液晶を用い
たものや、マイクロミラーデバイスを用いたものがあ
る。
たものや、マイクロミラーデバイスを用いたものがあ
る。
【０００４】上述の光学的な情報処理やコンピュータ合
成ホログラム等の分野では、大量の情報を高速で処理す
る必要があることから、空間光変調器としては動作速度
が大きいことが望まれる。
成ホログラム等の分野では、大量の情報を高速で処理す
る必要があることから、空間光変調器としては動作速度
が大きいことが望まれる。
【０００５】しかしながら、液晶を用いた空間光変調器
では、動作速度が小さいという問題点がある。例えば、
液晶の中では動作速度の大きい強誘電性液晶を用いた空
間光変調器であっても、応答時間はマイクロ秒のオーダ
ーである。
では、動作速度が小さいという問題点がある。例えば、
液晶の中では動作速度の大きい強誘電性液晶を用いた空
間光変調器であっても、応答時間はマイクロ秒のオーダ
ーである。
【０００６】マイクロミラーデバイスを用いた空間光変
調器では、比較的、高速の動作が可能である。しかしな
がら、この空間光変調器は、高度な半導体製造プロセス
によって製造される、構造が複雑なマイクロマシーンで
あるため、製造コストが高いと共に、機械的な駆動部分
を有するので信頼性の面で問題が残る。
調器では、比較的、高速の動作が可能である。しかしな
がら、この空間光変調器は、高度な半導体製造プロセス
によって製造される、構造が複雑なマイクロマシーンで
あるため、製造コストが高いと共に、機械的な駆動部分
を有するので信頼性の面で問題が残る。
【０００７】ところで、例えば、米国特許第４，５８
４，２３７号、第５，２４１，４２１号、第５，２５
５，１１９号および第５，３８６，３１３号には、磁気
光学効果を利用して入射光を空間的に変調する空間光変
調器が開示されている。以下、このような空間光変調器
を、光磁気空間光変調器と呼ぶ。この光磁気空間光変調
器は、それぞれ光磁気材料よりなり、独立に磁化の方向
を選択可能な複数の画素を有している。光磁気空間光変
調器では、ファラデー効果によって、各画素における磁
化の方向に応じて、各画素を通過する光の偏光方向が互
いに反対方向に所定角度ずつ回転される。従って、光磁
気空間光変調器では、各画素における磁化の方向を任意
に選択することにより、空間的に変調された光を生成す
ることができる。
４，２３７号、第５，２４１，４２１号、第５，２５
５，１１９号および第５，３８６，３１３号には、磁気
光学効果を利用して入射光を空間的に変調する空間光変
調器が開示されている。以下、このような空間光変調器
を、光磁気空間光変調器と呼ぶ。この光磁気空間光変調
器は、それぞれ光磁気材料よりなり、独立に磁化の方向
を選択可能な複数の画素を有している。光磁気空間光変
調器では、ファラデー効果によって、各画素における磁
化の方向に応じて、各画素を通過する光の偏光方向が互
いに反対方向に所定角度ずつ回転される。従って、光磁
気空間光変調器では、各画素における磁化の方向を任意
に選択することにより、空間的に変調された光を生成す
ることができる。
【０００８】光磁気空間光変調器では、各画素における
磁化の方向の反転速度が大きいので、画素単位では、液
晶を用いた空間光変調器に比べて動作速度を大きくする
ことができる。
磁化の方向の反転速度が大きいので、画素単位では、液
晶を用いた空間光変調器に比べて動作速度を大きくする
ことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光磁
気空間光変調器は、互いに偏光方向が異なる２種類の光
を出射する。この２種類の光は、検光子に通すと、互い
に光の強度が異なる２種類の光となる。この光の強度が
異なる２種類の光は、それらの強度を所定のしきい値と
比較することによって識別することができる。しかしな
がら、この識別方法はノイズの影響を受けやすいという
問題点がある。
気空間光変調器は、互いに偏光方向が異なる２種類の光
を出射する。この２種類の光は、検光子に通すと、互い
に光の強度が異なる２種類の光となる。この光の強度が
異なる２種類の光は、それらの強度を所定のしきい値と
比較することによって識別することができる。しかしな
がら、この識別方法はノイズの影響を受けやすいという
問題点がある。
【００１０】一方、従来より、空間光変調器の隣接する
２つ画素を用いて１ビットのデジタルデータの“１”と
“０”を表現すると共に、隣接する２つの画素からの２
つ光の強度差を差動検出することによって、データを識
別する技術が知られている。しかしながら、この技術で
は、２つの画素を用いて１ビットのデジタルデータを表
現するため、１つの画素を用いて１ビットのデジタルデ
ータを表現する場合に比べて、空間光変調器によって生
成できる情報の量が半減するという問題点がある。
２つ画素を用いて１ビットのデジタルデータの“１”と
“０”を表現すると共に、隣接する２つの画素からの２
つ光の強度差を差動検出することによって、データを識
別する技術が知られている。しかしながら、この技術で
は、２つの画素を用いて１ビットのデジタルデータを表
現するため、１つの画素を用いて１ビットのデジタルデ
ータを表現する場合に比べて、空間光変調器によって生
成できる情報の量が半減するという問題点がある。
【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、磁気光学効果を利用して入射光を空
間的に変調する空間光変調器であって、生成できる情報
の量を減らすことなく、ノイズに対する耐性が高い空間
的変調光を生成できるようにした空間光変調器を提供す
ることにある。
ので、その目的は、磁気光学効果を利用して入射光を空
間的に変調する空間光変調器であって、生成できる情報
の量を減らすことなく、ノイズに対する耐性が高い空間
的変調光を生成できるようにした空間光変調器を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の空間光変調器
は、光磁気材料よりなり、それぞれ独立に磁化の方向が
設定され、磁気光学効果により、入射する光に対して磁
化の方向に応じた偏光方向の回転を与える複数の画素を
含む磁性層と、それぞれ各画素の近傍に配置され、外部
から磁界に応じて、互いに反対方向を向く２つの方向の
いずれかに選択的に磁化される複数の軟磁性層と、各軟
磁性層における磁化の方向を設定するための磁界を発生
させる磁界発生手段とを備え、各画素は、近傍の軟磁性
層が磁化されることによって互いに異なる磁化の状態と
なる２つの領域を含み、この２つの領域における磁化の
方向は軟磁性層における磁化の方向に応じて変化するも
のである。
は、光磁気材料よりなり、それぞれ独立に磁化の方向が
設定され、磁気光学効果により、入射する光に対して磁
化の方向に応じた偏光方向の回転を与える複数の画素を
含む磁性層と、それぞれ各画素の近傍に配置され、外部
から磁界に応じて、互いに反対方向を向く２つの方向の
いずれかに選択的に磁化される複数の軟磁性層と、各軟
磁性層における磁化の方向を設定するための磁界を発生
させる磁界発生手段とを備え、各画素は、近傍の軟磁性
層が磁化されることによって互いに異なる磁化の状態と
なる２つの領域を含み、この２つの領域における磁化の
方向は軟磁性層における磁化の方向に応じて変化するも
のである。
【００１３】本発明の空間光変調器では、磁界発生手段
によって発生される磁界によって、軟磁性層における磁
化の方向が設定される。各画素の２つの領域は、画素の
近傍の軟磁性層が磁化されることによって互いに異なる
磁化の状態となる。また、画素の２つの領域における磁
化の方向は軟磁性層における磁化の方向に応じて変化す
る。これにより、各画素は２種類の光を選択的に生成す
る。
によって発生される磁界によって、軟磁性層における磁
化の方向が設定される。各画素の２つの領域は、画素の
近傍の軟磁性層が磁化されることによって互いに異なる
磁化の状態となる。また、画素の２つの領域における磁
化の方向は軟磁性層における磁化の方向に応じて変化す
る。これにより、各画素は２種類の光を選択的に生成す
る。
【００１４】本発明の空間光変調器において、磁界発生
手段は、各画素に対応した位置で交差するように配置さ
れ、軟磁性層における磁化の方向を設定するための磁界
を発生させる電流が流される複数の第１の導体層および
複数の第２の導体層とを有していてもよい。
手段は、各画素に対応した位置で交差するように配置さ
れ、軟磁性層における磁化の方向を設定するための磁界
を発生させる電流が流される複数の第１の導体層および
複数の第２の導体層とを有していてもよい。
【００１５】また、本発明の空間光変調器は、更に、各
画素における磁化の方向を変化させるために用いられる
バイアス磁界を磁性層に印加するバイアス磁界印加手段
を備えていてもよい。
画素における磁化の方向を変化させるために用いられる
バイアス磁界を磁性層に印加するバイアス磁界印加手段
を備えていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし
図５を参照して、本発明の一実施の形態に係る空間光変
調器の構成について説明する。図１は本実施の形態に係
る空間光変調器の１画素分の部分を示す平面図である。
図２は本実施の形態に係る空間光変調器の１画素分の部
分を示す断面図である。図３は本実施の形態に係る空間
光変調器における画素の配列を示す平面図である。図４
は本実施の形態に係る空間光変調器の使用方法を概念的
に示す斜視図である。図５は本実施の形態に係る空間光
変調器とその周辺回路を示す説明図である。
て図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし
図５を参照して、本発明の一実施の形態に係る空間光変
調器の構成について説明する。図１は本実施の形態に係
る空間光変調器の１画素分の部分を示す平面図である。
図２は本実施の形態に係る空間光変調器の１画素分の部
分を示す断面図である。図３は本実施の形態に係る空間
光変調器における画素の配列を示す平面図である。図４
は本実施の形態に係る空間光変調器の使用方法を概念的
に示す斜視図である。図５は本実施の形態に係る空間光
変調器とその周辺回路を示す説明図である。
【００１７】図４に示したように、本実施の形態に係る
空間光変調器１は、素子部２と、この素子部２の周囲に
配置されたバイアス磁界印加用コイル３とを備えてい
る。素子部２は板状をなし、一方の面が光の入出射面２
ａになっている。バイアス磁界印加用コイル３は、そこ
に電流が流されることにより、入出射面２ａに対して垂
直な方向のバイアス磁界を発生し、このバイアス磁界を
素子部２に印加する。バイアス磁界印加用コイル３は、
本発明におけるバイアス磁界印加手段に対応する。素子
部２に入射した光は、素子部２によって空間的に変調さ
れて出射される。素子部２から出射された光は、図４に
示したように、検光子２０を通過させた後に利用しても
よい。
空間光変調器１は、素子部２と、この素子部２の周囲に
配置されたバイアス磁界印加用コイル３とを備えてい
る。素子部２は板状をなし、一方の面が光の入出射面２
ａになっている。バイアス磁界印加用コイル３は、そこ
に電流が流されることにより、入出射面２ａに対して垂
直な方向のバイアス磁界を発生し、このバイアス磁界を
素子部２に印加する。バイアス磁界印加用コイル３は、
本発明におけるバイアス磁界印加手段に対応する。素子
部２に入射した光は、素子部２によって空間的に変調さ
れて出射される。素子部２から出射された光は、図４に
示したように、検光子２０を通過させた後に利用しても
よい。
【００１８】図１ないし図３に示したように、素子部２
は、基板１０と、この基板１０の上に形成された磁性層
１１とを備えている。磁性層１１は、光磁気材料よりな
り、それぞれ独立に磁化の方向が設定され、磁気光学効
果により、入射する光に対して磁化の方向に応じた偏光
方向の回転を与える複数の画素１１ａを含んでいる。バ
イアス磁界印加用コイル３は、各画素１１ａにおける磁
化の方向を変化させるために用いられるバイアス磁界を
磁性層１１に印加する。
は、基板１０と、この基板１０の上に形成された磁性層
１１とを備えている。磁性層１１は、光磁気材料よりな
り、それぞれ独立に磁化の方向が設定され、磁気光学効
果により、入射する光に対して磁化の方向に応じた偏光
方向の回転を与える複数の画素１１ａを含んでいる。バ
イアス磁界印加用コイル３は、各画素１１ａにおける磁
化の方向を変化させるために用いられるバイアス磁界を
磁性層１１に印加する。
【００１９】素子部２は、更に、それぞれ、磁性層１１
の各画素１１ａの上に形成され、光を反射する複数の反
射層１２と、これらの反射層１２の上に形成された複数
の軟磁性層１３と、反射層１２および軟磁性層１３を覆
う絶縁層１４とを備えている。
の各画素１１ａの上に形成され、光を反射する複数の反
射層１２と、これらの反射層１２の上に形成された複数
の軟磁性層１３と、反射層１２および軟磁性層１３を覆
う絶縁層１４とを備えている。
【００２０】軟磁性層１３は、図１および図２における
左右方向に長い形状を有している。そのため、軟磁性層
１３は、図１および図２における左方向または右方向の
いずれかに磁化されやすい。各軟磁性層１３は、各画素
１１ａの近傍に配置され、外部から磁界に応じて、互い
に反対方向を向く２つの方向、すなわち図１および図２
における左方向または右方向のいずれかに選択的に磁化
されるようになっている。
左右方向に長い形状を有している。そのため、軟磁性層
１３は、図１および図２における左方向または右方向の
いずれかに磁化されやすい。各軟磁性層１３は、各画素
１１ａの近傍に配置され、外部から磁界に応じて、互い
に反対方向を向く２つの方向、すなわち図１および図２
における左方向または右方向のいずれかに選択的に磁化
されるようになっている。
【００２１】素子部２は、更に、絶縁層１４の上に形成
され、同一の方向（以下、Ｙ方向と言う。）に延び、一
定の周期で配列された複数の導体層１５と、これらの導
体層１５を覆う絶縁層１６と、この絶縁層１６の上に形
成され、Ｙ方向と直交する方向（以下、Ｘ方向と言
う。）に延び、一定の周期で配列された複数の導体層１
７とを備えている。なお、図１では反射層１２および絶
縁層１４，１６の図示を省略している。
され、同一の方向（以下、Ｙ方向と言う。）に延び、一
定の周期で配列された複数の導体層１５と、これらの導
体層１５を覆う絶縁層１６と、この絶縁層１６の上に形
成され、Ｙ方向と直交する方向（以下、Ｘ方向と言
う。）に延び、一定の周期で配列された複数の導体層１
７とを備えている。なお、図１では反射層１２および絶
縁層１４，１６の図示を省略している。
【００２２】複数の導体層１５と複数の導体層１７は、
各画素１１ａに対応した位置で交差するように配置さ
れ、各画素１１ａにおける磁化の方向を設定するための
磁界を発生させる電流が流されるようになっている。こ
れらの導体層１５，１７に電流が流されることによっ
て、各軟磁性層１３における磁化の方向を設定すると共
に各画素１１ａにおける磁化の方向を設定するための磁
界が発生される。
各画素１１ａに対応した位置で交差するように配置さ
れ、各画素１１ａにおける磁化の方向を設定するための
磁界を発生させる電流が流されるようになっている。こ
れらの導体層１５，１７に電流が流されることによっ
て、各軟磁性層１３における磁化の方向を設定すると共
に各画素１１ａにおける磁化の方向を設定するための磁
界が発生される。
【００２３】導体層１５は本発明における第１の導体層
に対応し、導体層１７は本発明における第２の導体層に
対応する。また、導体層１５および導体層１７は本発明
における磁界発生手段に対応する。
に対応し、導体層１７は本発明における第２の導体層に
対応する。また、導体層１５および導体層１７は本発明
における磁界発生手段に対応する。
【００２４】図２に示したように、磁性層１１は、上面
と下面を有すると共に、上面から、上面と下面との間の
所定の位置まで形成され、各画素１１ａの領域を規定す
る溝１１ｂを有している。溝１１ｂは画素１１ａの全周
にわたって形成されている。また、溝１１ｂは磁性層１
１を貫通していない。溝１１ｂの深さは、任意である
が、例えば磁性層１１の厚みの３０％〜５０％であって
もよい。溝１１ｂは、この溝１１ｂを越える磁壁の移動
を抑止する。反射層１２は、溝１１ｂを覆うように配置
されている。
と下面を有すると共に、上面から、上面と下面との間の
所定の位置まで形成され、各画素１１ａの領域を規定す
る溝１１ｂを有している。溝１１ｂは画素１１ａの全周
にわたって形成されている。また、溝１１ｂは磁性層１
１を貫通していない。溝１１ｂの深さは、任意である
が、例えば磁性層１１の厚みの３０％〜５０％であって
もよい。溝１１ｂは、この溝１１ｂを越える磁壁の移動
を抑止する。反射層１２は、溝１１ｂを覆うように配置
されている。
【００２５】基板１０は、例えばガドリニウムガリウム
ガーネット（ＧＧＧ）によって形成されている。磁性層
１１は、例えば磁性ガーネット薄膜によって形成されて
いる。磁性層１１の材料としては、希土類鉄ガーネット
やビスマス置換希土類鉄ガーネット等が用いられる。磁
性層１１の形成方法としては、液相エピタキシャル成長
法（ＬＰＥ法）またはスパッタ法によって単結晶の磁性
ガーネット薄膜を形成する方法がある。磁性層１１にお
ける溝１１ｂは例えばエッチングによって形成される。
ガーネット（ＧＧＧ）によって形成されている。磁性層
１１は、例えば磁性ガーネット薄膜によって形成されて
いる。磁性層１１の材料としては、希土類鉄ガーネット
やビスマス置換希土類鉄ガーネット等が用いられる。磁
性層１１の形成方法としては、液相エピタキシャル成長
法（ＬＰＥ法）またはスパッタ法によって単結晶の磁性
ガーネット薄膜を形成する方法がある。磁性層１１にお
ける溝１１ｂは例えばエッチングによって形成される。
【００２６】反射層１２は例えばＡｌによって形成され
ている。軟磁性層１３は例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）
によって形成されている。絶縁層１４，１６は例えばＳ
ｉＯ ２によって形成されている。導体層１５，１７は例
えばＡｌによって形成されている。
ている。軟磁性層１３は例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）
によって形成されている。絶縁層１４，１６は例えばＳ
ｉＯ ２によって形成されている。導体層１５，１７は例
えばＡｌによって形成されている。
【００２７】図１に示したように、本実施の形態では、
画素１１ａの形状は、Ｘ方向に長い形状になっている。
また、画素１１ａは、図１における左側に配置された領
域１１Ｌと図１における右側に配置された領域１１Ｒと
を有している。本実施の形態では、画素１１ａの形状
は、特に、２つの六角形をＸ方向に並べて配置してでき
る形状になっている。しかし、画素１１ａの形状は、こ
れに限らず、例えば長方形や長円でもよい。
画素１１ａの形状は、Ｘ方向に長い形状になっている。
また、画素１１ａは、図１における左側に配置された領
域１１Ｌと図１における右側に配置された領域１１Ｒと
を有している。本実施の形態では、画素１１ａの形状
は、特に、２つの六角形をＸ方向に並べて配置してでき
る形状になっている。しかし、画素１１ａの形状は、こ
れに限らず、例えば長方形や長円でもよい。
【００２８】領域１１Ｌ，１１Ｒは、画素１１ａの近傍
の軟磁性層１３が磁化されることによって互いに異なる
磁化の状態となる。また、領域１１Ｌ，１１Ｒにおける
磁化の方向は、軟磁性層１３における磁化の方向に応じ
て変化する。
の軟磁性層１３が磁化されることによって互いに異なる
磁化の状態となる。また、領域１１Ｌ，１１Ｒにおける
磁化の方向は、軟磁性層１３における磁化の方向に応じ
て変化する。
【００２９】また、軟磁性層１３の形状は、Ｘ方向に長
い形状になっている。本実施の形態では、軟磁性層１３
の形状に合わせて、導体層１５の幅を導電層１７の幅よ
りも大きくしている。
い形状になっている。本実施の形態では、軟磁性層１３
の形状に合わせて、導体層１５の幅を導電層１７の幅よ
りも大きくしている。
【００３０】素子部２において、基板１０の下面が光の
入出射面２ａになっている。光はこの入出射面２ａより
基板１０に入射し、基板１０および磁性層１１を通過
し、反射層１２で反射され、再度、磁性層１１および基
板１０を通過して、入出射面２ａより出射されるように
なっている。基板１０および磁性層１１は、少なくとも
使用する光に対して透光性を有している。
入出射面２ａになっている。光はこの入出射面２ａより
基板１０に入射し、基板１０および磁性層１１を通過
し、反射層１２で反射され、再度、磁性層１１および基
板１０を通過して、入出射面２ａより出射されるように
なっている。基板１０および磁性層１１は、少なくとも
使用する光に対して透光性を有している。
【００３１】次に、図５を参照して、本実施の形態に係
る空間光変調器１の駆動手段について説明する。図５に
示したように、素子部２の複数の導体層１７は駆動部３
１に接続され、複数の導体層１５は駆動部３２に接続さ
れる。また、バイアス磁界印加用コイル３は駆動部３３
に接続される。駆動部３１，３２，３３は制御部３４に
よって制御されるようになっている。駆動部３１，３２
は、制御部３４の制御の下で、それぞれ導体層１７，１
５に正または負のパルス電流を流すようになっている。
駆動部３１は、複数の導体層１７にそれぞれ正または負
のパルス電流を流すための複数の駆動回路を含んでい
る。同様に、駆動部３２は、複数の導体層１５にそれぞ
れ正または負のパルス電流を流すための複数の駆動回路
を含んでいる。また、駆動部３３は、コイル３に正また
は負の任意の電流を流すようになっている。
る空間光変調器１の駆動手段について説明する。図５に
示したように、素子部２の複数の導体層１７は駆動部３
１に接続され、複数の導体層１５は駆動部３２に接続さ
れる。また、バイアス磁界印加用コイル３は駆動部３３
に接続される。駆動部３１，３２，３３は制御部３４に
よって制御されるようになっている。駆動部３１，３２
は、制御部３４の制御の下で、それぞれ導体層１７，１
５に正または負のパルス電流を流すようになっている。
駆動部３１は、複数の導体層１７にそれぞれ正または負
のパルス電流を流すための複数の駆動回路を含んでい
る。同様に、駆動部３２は、複数の導体層１５にそれぞ
れ正または負のパルス電流を流すための複数の駆動回路
を含んでいる。また、駆動部３３は、コイル３に正また
は負の任意の電流を流すようになっている。
【００３２】次に、本実施の形態に係る空間光変調器１
の作用について説明する。以下の説明では、バイアス磁
界を符号Ｈｂで表し、バイアス磁界Ｈｂの方向が図２に
おける上向きの場合にはバイアス磁界Ｈｂを正の値で表
し、バイアス磁界Ｈｂの方向が図２における下向きの場
合にはバイアス磁界Ｈｂを負の値で表す。また、導体層
１７に流れる電流を符号Ｉｘで表し、電流Ｉｘが図１に
おける左から右に流れる場合には電流Ｉｘを正の値で表
し、電流Ｉｘが図１における右から左に流れる場合には
電流Ｉｘを負の値で表す。また、導体層１５に流れる電
流を符号Ｉｙで表し、電流Ｉｙが図１における下から上
に流れる場合には電流Ｉｙを正の値で表し、電流Ｉｙが
図１における上から下に流れる場合には電流Ｉｙを負の
値で表す。
の作用について説明する。以下の説明では、バイアス磁
界を符号Ｈｂで表し、バイアス磁界Ｈｂの方向が図２に
おける上向きの場合にはバイアス磁界Ｈｂを正の値で表
し、バイアス磁界Ｈｂの方向が図２における下向きの場
合にはバイアス磁界Ｈｂを負の値で表す。また、導体層
１７に流れる電流を符号Ｉｘで表し、電流Ｉｘが図１に
おける左から右に流れる場合には電流Ｉｘを正の値で表
し、電流Ｉｘが図１における右から左に流れる場合には
電流Ｉｘを負の値で表す。また、導体層１５に流れる電
流を符号Ｉｙで表し、電流Ｉｙが図１における下から上
に流れる場合には電流Ｉｙを正の値で表し、電流Ｉｙが
図１における上から下に流れる場合には電流Ｉｙを負の
値で表す。
【００３３】本実施の形態では、画素１１ａの全体の領
域で磁化の方向を揃えることができる。本実施の形態で
は、後で詳しく説明するが、更に、画素１１ａの領域１
１Ｌと領域１１Ｒとで磁化の状態を異ならせることがで
きる。そして、本実施の形態では、画素１１ａを、以下
の第１の状態または第２の状態に選択的に設定すること
ができる。第１の状態は、領域１１Ｌでは、磁化方向が
上向き成分を有する範囲が、磁化方向が下向き成分を有
する範囲よりも広く、領域１１Ｒでは、磁化方向が下向
き成分を有する範囲が、磁化方向が上向き成分を有する
範囲よりも広い状態である。第２の状態は、領域１１Ｌ
では、磁化方向が下向き成分を有する範囲が、磁化方向
が上向き成分を有する範囲よりも広く、領域１１Ｒで
は、磁化方向が上向き成分を有する範囲が、磁化方向が
下向き成分を有する範囲よりも広い状態である。
域で磁化の方向を揃えることができる。本実施の形態で
は、後で詳しく説明するが、更に、画素１１ａの領域１
１Ｌと領域１１Ｒとで磁化の状態を異ならせることがで
きる。そして、本実施の形態では、画素１１ａを、以下
の第１の状態または第２の状態に選択的に設定すること
ができる。第１の状態は、領域１１Ｌでは、磁化方向が
上向き成分を有する範囲が、磁化方向が下向き成分を有
する範囲よりも広く、領域１１Ｒでは、磁化方向が下向
き成分を有する範囲が、磁化方向が上向き成分を有する
範囲よりも広い状態である。第２の状態は、領域１１Ｌ
では、磁化方向が下向き成分を有する範囲が、磁化方向
が上向き成分を有する範囲よりも広く、領域１１Ｒで
は、磁化方向が上向き成分を有する範囲が、磁化方向が
下向き成分を有する範囲よりも広い状態である。
【００３４】本実施の形態では、例えば画素１１ａにお
ける第１の状態と第２の状態をそれぞれ１ビットのデジ
タルデータの“１”と“０”に対応させることによっ
て、画素１１ａによって１ビットのデジタルデータを表
現する。
ける第１の状態と第２の状態をそれぞれ１ビットのデジ
タルデータの“１”と“０”に対応させることによっ
て、画素１１ａによって１ビットのデジタルデータを表
現する。
【００３５】以下、図６ないし図８を参照して、画素１
１ａを第１の状態にする場合の空間光変調器１の動作に
ついて詳しく説明する。なお、図６ないし図８におい
て、画素１１ａ内のハッチングを施した範囲は磁化方向
が下向き成分を有する範囲を表し、ハッチングを施して
いない範囲は磁化方向が上向き成分を有する範囲を表し
ている。なお、図６ないし図８におけるハッチングの有
無は、磁化方向が下向き成分を有するか上向き成分を有
するかを表しているだけであり、磁化方向が完全に下向
きまたは上向きであることを表しているわけではない。
１ａを第１の状態にする場合の空間光変調器１の動作に
ついて詳しく説明する。なお、図６ないし図８におい
て、画素１１ａ内のハッチングを施した範囲は磁化方向
が下向き成分を有する範囲を表し、ハッチングを施して
いない範囲は磁化方向が上向き成分を有する範囲を表し
ている。なお、図６ないし図８におけるハッチングの有
無は、磁化方向が下向き成分を有するか上向き成分を有
するかを表しているだけであり、磁化方向が完全に下向
きまたは上向きであることを表しているわけではない。
【００３６】この動作では、まず、バイアス磁界印加用
コイル３によって、素子部２に負の値のバイアス磁界Ｈ
ｂを印加した後、バイアス磁界Ｈｂを０にする。この過
程で、電流Ｉｘ、Ｉｙは共に０のままである。なお、始
めに素子部２に印加するバイアス磁界Ｈｂの値は、例え
ば−６２Ｏｅ（＝−６２×７９Ａ／ｍ）である。この動
作によって、図６に示したように、画素１１ａは、画素
１１ａの全体の領域において磁化方向が下向き成分を有
する状態となる。
コイル３によって、素子部２に負の値のバイアス磁界Ｈ
ｂを印加した後、バイアス磁界Ｈｂを０にする。この過
程で、電流Ｉｘ、Ｉｙは共に０のままである。なお、始
めに素子部２に印加するバイアス磁界Ｈｂの値は、例え
ば−６２Ｏｅ（＝−６２×７９Ａ／ｍ）である。この動
作によって、図６に示したように、画素１１ａは、画素
１１ａの全体の領域において磁化方向が下向き成分を有
する状態となる。
【００３７】次に、バイアス磁界印加用コイル３によっ
て、素子部２に正の値のバイアス磁界Ｈｂを印加した
後、バイアス磁界Ｈｂを０にする。この過程で、電流Ｉ
ｘは正の値とし、電流Ｉｙは負の値とする。例えば、電
流Ｉｘは＋１００ｍＡとし、電流Ｉｙは−１００ｍＡと
する。なお、始めに素子部２に印加するバイアス磁界Ｈ
ｂの値は、例えば＋３０Ｏｅ（＝＋３０×７９Ａ／ｍ）
である。この動作によって、図７に示したように、画素
１１ａにおいて、磁化方向が下向き成分を有する領域内
に、磁化方向が上向き成分を有する磁区が生成される。
また、このとき、軟磁性層１３には電流Ｉｘ，Ｉｙによ
って発生される磁界が印加され、その結果、軟磁性層１
３の磁化の方向は右向きとなる。
て、素子部２に正の値のバイアス磁界Ｈｂを印加した
後、バイアス磁界Ｈｂを０にする。この過程で、電流Ｉ
ｘは正の値とし、電流Ｉｙは負の値とする。例えば、電
流Ｉｘは＋１００ｍＡとし、電流Ｉｙは−１００ｍＡと
する。なお、始めに素子部２に印加するバイアス磁界Ｈ
ｂの値は、例えば＋３０Ｏｅ（＝＋３０×７９Ａ／ｍ）
である。この動作によって、図７に示したように、画素
１１ａにおいて、磁化方向が下向き成分を有する領域内
に、磁化方向が上向き成分を有する磁区が生成される。
また、このとき、軟磁性層１３には電流Ｉｘ，Ｉｙによ
って発生される磁界が印加され、その結果、軟磁性層１
３の磁化の方向は右向きとなる。
【００３８】次に、バイアス磁界印加用コイル３によっ
て、素子部２に正の値のバイアス磁界Ｈｂを印加する。
このバイアス磁界Ｈｂの値は、例えば＋２３Ｏｅ（＝＋
２３×７９Ａ／ｍ）である。この過程で、電流Ｉｘ、Ｉ
ｙは共に０とする。このバイアス磁界Ｈｂによって、磁
化方向が上向き成分を有する磁区が拡大する。このと
き、軟磁性層１３の磁化方向が右向きであることから、
図８に示したように、磁化方向が上向き成分を有する磁
区は、画素１１ａ内において左側に偏って存在すること
になる。その結果、画素１１ａの状態は、領域１１Ｌで
は、磁化方向が上向き成分を有する範囲が、磁化方向が
下向き成分を有する範囲よりも広く、領域１１Ｒでは、
磁化方向が下向き成分を有する範囲が、磁化方向が上向
き成分を有する範囲よりも広い第１の状態となる。な
お、磁区が拡大する際、磁壁の移動は溝１１ｂによって
抑止される。
て、素子部２に正の値のバイアス磁界Ｈｂを印加する。
このバイアス磁界Ｈｂの値は、例えば＋２３Ｏｅ（＝＋
２３×７９Ａ／ｍ）である。この過程で、電流Ｉｘ、Ｉ
ｙは共に０とする。このバイアス磁界Ｈｂによって、磁
化方向が上向き成分を有する磁区が拡大する。このと
き、軟磁性層１３の磁化方向が右向きであることから、
図８に示したように、磁化方向が上向き成分を有する磁
区は、画素１１ａ内において左側に偏って存在すること
になる。その結果、画素１１ａの状態は、領域１１Ｌで
は、磁化方向が上向き成分を有する範囲が、磁化方向が
下向き成分を有する範囲よりも広く、領域１１Ｒでは、
磁化方向が下向き成分を有する範囲が、磁化方向が上向
き成分を有する範囲よりも広い第１の状態となる。な
お、磁区が拡大する際、磁壁の移動は溝１１ｂによって
抑止される。
【００３９】図９は、図８に示した状態における画素１
１ａの磁化および軟磁性層１３の磁化の状態を概念的に
示したものである。図９に示したように、軟磁性層１３
の磁化方向が右向きである場合には、領域１１Ｌの磁化
の方向は上向きになりやすく、領域１１Ｒの磁化の方向
は下向きになりやすい。そのため、上記の第１の状態が
形成される。
１ａの磁化および軟磁性層１３の磁化の状態を概念的に
示したものである。図９に示したように、軟磁性層１３
の磁化方向が右向きである場合には、領域１１Ｌの磁化
の方向は上向きになりやすく、領域１１Ｒの磁化の方向
は下向きになりやすい。そのため、上記の第１の状態が
形成される。
【００４０】また、上記の動作中において、磁化方向が
上向き成分を有する磁区を生成する際の電流Ｉｙを正の
値、例えば＋１００ｍＡとし、その他の動作は上記の説
明と同様にすれば、軟磁性層１３の磁化方向が左向きと
なり、画素１１ａの状態を第２の状態とすることができ
る。この第２の状態では、図１０に示したように、領域
１１Ｌでは、磁化方向が下向き成分を有する範囲が、磁
化方向が上向き成分を有する範囲よりも広く、領域１１
Ｒでは、磁化方向が上向き成分を有する範囲が、磁化方
向が下向き成分を有する範囲よりも広い。なお、図１０
において、画素１１ａ内のハッチングを施した範囲は磁
化方向が下向き成分を有する範囲を表し、ハッチングを
施していない範囲は磁化方向が上向き成分を有する範囲
を表している。
上向き成分を有する磁区を生成する際の電流Ｉｙを正の
値、例えば＋１００ｍＡとし、その他の動作は上記の説
明と同様にすれば、軟磁性層１３の磁化方向が左向きと
なり、画素１１ａの状態を第２の状態とすることができ
る。この第２の状態では、図１０に示したように、領域
１１Ｌでは、磁化方向が下向き成分を有する範囲が、磁
化方向が上向き成分を有する範囲よりも広く、領域１１
Ｒでは、磁化方向が上向き成分を有する範囲が、磁化方
向が下向き成分を有する範囲よりも広い。なお、図１０
において、画素１１ａ内のハッチングを施した範囲は磁
化方向が下向き成分を有する範囲を表し、ハッチングを
施していない範囲は磁化方向が上向き成分を有する範囲
を表している。
【００４１】このようにして、本実施の形態に係る空間
光変調器１では、各導体層１７，１５毎に電流Ｉｘ、Ｉ
ｙを制御することによって、各画素１１ａを、互いに独
立に、第１の状態または第２の状態に選択的に設定する
ことができる。
光変調器１では、各導体層１７，１５毎に電流Ｉｘ、Ｉ
ｙを制御することによって、各画素１１ａを、互いに独
立に、第１の状態または第２の状態に選択的に設定する
ことができる。
【００４２】なお、上記の動作の説明中のバイアス磁界
の極性および電流の極性を、全て上記の説明とは逆にし
ても、各画素１１ａを第１の状態または第２の状態に選
択的に設定することができる。
の極性および電流の極性を、全て上記の説明とは逆にし
ても、各画素１１ａを第１の状態または第２の状態に選
択的に設定することができる。
【００４３】空間光変調器１の素子部２に入射した光
は、基板１０を通過した後、磁性層１１を通過する。こ
の磁性層１１を通過する光には、ファラデー効果によ
り、磁性層１１における磁化の方向に応じた偏光方向の
回転、すなわちファラデー回転が与えられる。以下の説
明では、磁性層１１のうち、磁化方向が図２における上
向きの部分を通過する光の偏光方向は＋θFだけ回転さ
れ、磁性層１１のうち、磁化方向が図２における下向き
の部分を通過する光の偏光方向は−θFだけ回転される
ものとする。
は、基板１０を通過した後、磁性層１１を通過する。こ
の磁性層１１を通過する光には、ファラデー効果によ
り、磁性層１１における磁化の方向に応じた偏光方向の
回転、すなわちファラデー回転が与えられる。以下の説
明では、磁性層１１のうち、磁化方向が図２における上
向きの部分を通過する光の偏光方向は＋θFだけ回転さ
れ、磁性層１１のうち、磁化方向が図２における下向き
の部分を通過する光の偏光方向は−θFだけ回転される
ものとする。
【００４４】磁性層１１を通過した光は、反射層１２で
反射され、再度、磁性層１１と基板１０を通過し、素子
部２より出射される。反射層１２で反射されてから磁性
層１１を通過する光には、反射層１２に達する前に磁性
層１１を通過する際と同様に、ファラデー効果により、
磁性層１１における磁化の方向に応じた偏光方向の回転
が与えられる。従って、磁性層１１のうち、磁化方向が
上向きの部分を往復で２回通過して素子部２より出射さ
れる光の偏光方向は＋２θFだけ回転され、磁性層１１
のうち、磁化方向が下向きの部分を往復で２回通過して
素子部２より出射される光の偏光方向は−２θFだけ回
転される。
反射され、再度、磁性層１１と基板１０を通過し、素子
部２より出射される。反射層１２で反射されてから磁性
層１１を通過する光には、反射層１２に達する前に磁性
層１１を通過する際と同様に、ファラデー効果により、
磁性層１１における磁化の方向に応じた偏光方向の回転
が与えられる。従って、磁性層１１のうち、磁化方向が
上向きの部分を往復で２回通過して素子部２より出射さ
れる光の偏光方向は＋２θFだけ回転され、磁性層１１
のうち、磁化方向が下向きの部分を往復で２回通過して
素子部２より出射される光の偏光方向は−２θFだけ回
転される。
【００４５】本実施の形態では、磁性層１１における各
画素１１ａは、それぞれ２つの領域１１Ｌ，１１Ｒを有
している。そして、本実施の形態では、各画素毎１１ａ
を、互いに独立に、第１の状態または第２の状態に選択
的に設定することができるようになっている。
画素１１ａは、それぞれ２つの領域１１Ｌ，１１Ｒを有
している。そして、本実施の形態では、各画素毎１１ａ
を、互いに独立に、第１の状態または第２の状態に選択
的に設定することができるようになっている。
【００４６】第１の状態では、素子部２に入射して領域
１１Ｌを往復で２回通過して素子部２から出射された光
は、偏光方向が＋２θFだけ回転された光を多く含み、
素子部２に入射して領域１１Ｒを往復で２回通過して素
子部２から出射された光は、偏光方向が−２θFだけ回
転された光を多く含む。
１１Ｌを往復で２回通過して素子部２から出射された光
は、偏光方向が＋２θFだけ回転された光を多く含み、
素子部２に入射して領域１１Ｒを往復で２回通過して素
子部２から出射された光は、偏光方向が−２θFだけ回
転された光を多く含む。
【００４７】第２の状態では、素子部２に入射して領域
１１Ｌを往復で２回通過して素子部２から出射された光
は、偏光方向が−２θFだけ回転された光を多く含み、
素子部２に入射して領域１１Ｒを往復で２回通過して素
子部２から出射された光は、偏光方向が＋２θFだけ回
転された光を多く含む。
１１Ｌを往復で２回通過して素子部２から出射された光
は、偏光方向が−２θFだけ回転された光を多く含み、
素子部２に入射して領域１１Ｒを往復で２回通過して素
子部２から出射された光は、偏光方向が＋２θFだけ回
転された光を多く含む。
【００４８】以下、素子部２に入射して第１の状態の画
素１１ａを往復で２回通過して素子部２から出射された
光を第１の状態光と呼び、素子部２に入射して第２の状
態の画素１１ａを往復で２回通過して素子部２から出射
された光を第２の状態光と呼ぶ。第１の状態光と第２の
状態光は、共に、偏光方向が異なる２つの部分を含む。
ただし、第１の状態光と第２の状態光では、２つの部分
の位置関係が逆になっている。
素１１ａを往復で２回通過して素子部２から出射された
光を第１の状態光と呼び、素子部２に入射して第２の状
態の画素１１ａを往復で２回通過して素子部２から出射
された光を第２の状態光と呼ぶ。第１の状態光と第２の
状態光は、共に、偏光方向が異なる２つの部分を含む。
ただし、第１の状態光と第２の状態光では、２つの部分
の位置関係が逆になっている。
【００４９】素子部２から出射された第１の状態光およ
び第２の状態光は、図４に示したように、検光子２０に
通すと、それぞれ、光の強度が異なる２つの部分を含む
光となる。ただし、検光子２０を通過した後の第１の状
態光と第２の状態光とでは、光の強度が異なる２つの部
分の位置関係が逆になっている。検光子２０を通過した
後の第１の状態光と第２の状態光とは、２つの部分の光
の強度差を差動検出することによって識別することがで
きる。このように差動検出による２種類の光の識別は、
単に強度が異なる２種類の光を識別する場合に比べて、
ノイズの影響を受けにくい。
び第２の状態光は、図４に示したように、検光子２０に
通すと、それぞれ、光の強度が異なる２つの部分を含む
光となる。ただし、検光子２０を通過した後の第１の状
態光と第２の状態光とでは、光の強度が異なる２つの部
分の位置関係が逆になっている。検光子２０を通過した
後の第１の状態光と第２の状態光とは、２つの部分の光
の強度差を差動検出することによって識別することがで
きる。このように差動検出による２種類の光の識別は、
単に強度が異なる２種類の光を識別する場合に比べて、
ノイズの影響を受けにくい。
【００５０】以上説明したように、本実施の形態に係る
空間光変調器１では、１つの画素１１ａが、互いに磁化
の状態を異ならせることのできる２つ領域１１Ｌ，１１
Ｒを有している。そして、本実施の形態では、各画素１
１ａを、互いに独立に、第１の状態または第２の状態に
選択的に設定することができる。このように、本実施の
形態では、各画素１１ａを第１の状態または第２の状態
に選択的に設定することによって、１つの画素１１ａに
よって、差動検出によって識別可能な２種類の光を選択
的に生成することができる。従って、本実施の形態に係
る空間光変調器１によれば、生成できる情報の量を半減
させることなく、簡単な構成で、ノイズに対する耐性が
高い空間的変調光を生成することができる。
空間光変調器１では、１つの画素１１ａが、互いに磁化
の状態を異ならせることのできる２つ領域１１Ｌ，１１
Ｒを有している。そして、本実施の形態では、各画素１
１ａを、互いに独立に、第１の状態または第２の状態に
選択的に設定することができる。このように、本実施の
形態では、各画素１１ａを第１の状態または第２の状態
に選択的に設定することによって、１つの画素１１ａに
よって、差動検出によって識別可能な２種類の光を選択
的に生成することができる。従って、本実施の形態に係
る空間光変調器１によれば、生成できる情報の量を半減
させることなく、簡単な構成で、ノイズに対する耐性が
高い空間的変調光を生成することができる。
【００５１】また、本実施の形態では、磁性層１１は、
上面から、上面と下面との間の所定の位置まで形成さ
れ、各画素１１ａの領域を規定する溝１１ｂを有してい
る。このように、本実施の形態では、磁性層１１は、画
素１１ａ毎に完全に分割されてはおらず、複数の画素１
１ａにわたって連続している。本発明者の実験により、
本実施の形態における磁性層１１の構造によれば、磁性
層を画素毎に完全に分割した場合に比べて、画素１１ａ
における磁化の方向を反転させるために必要な磁界を低
減できることが分かった。
上面から、上面と下面との間の所定の位置まで形成さ
れ、各画素１１ａの領域を規定する溝１１ｂを有してい
る。このように、本実施の形態では、磁性層１１は、画
素１１ａ毎に完全に分割されてはおらず、複数の画素１
１ａにわたって連続している。本発明者の実験により、
本実施の形態における磁性層１１の構造によれば、磁性
層を画素毎に完全に分割した場合に比べて、画素１１ａ
における磁化の方向を反転させるために必要な磁界を低
減できることが分かった。
【００５２】ここで実験の一例について説明する。この
実験では、厚さ３μｍの磁性層を用い、磁性層の厚みの
３０％の深さの溝によって画素を規定した第１の試料
と、磁性層の厚みの５０％の深さの溝によって画素を規
定した第２の試料と、磁性層を画素毎に完全に分割した
第３の試料とを作製し、それぞれについて、画素におけ
る磁化の方向を反転させるために必要な磁界の大きさを
求めた。その結果、画素における磁化の方向を反転させ
るために必要な磁界の大きさは、第１の試料では３６Ｏ
ｅ（＝３６×７９Ａ／ｍ）、第２の試料では６２Ｏｅ
（＝６２×７９Ａ／ｍ）、第３の試料では２８０Ｏｅ
（＝２８０×７９Ａ／ｍ）であった。この結果から、本
実施の形態における磁性層１１の構造によれば、磁性層
を画素毎に完全に分割した場合に比べて、画素１１ａに
おける磁化の方向を反転させるために必要な磁界を低減
することができることが分かる。
実験では、厚さ３μｍの磁性層を用い、磁性層の厚みの
３０％の深さの溝によって画素を規定した第１の試料
と、磁性層の厚みの５０％の深さの溝によって画素を規
定した第２の試料と、磁性層を画素毎に完全に分割した
第３の試料とを作製し、それぞれについて、画素におけ
る磁化の方向を反転させるために必要な磁界の大きさを
求めた。その結果、画素における磁化の方向を反転させ
るために必要な磁界の大きさは、第１の試料では３６Ｏ
ｅ（＝３６×７９Ａ／ｍ）、第２の試料では６２Ｏｅ
（＝６２×７９Ａ／ｍ）、第３の試料では２８０Ｏｅ
（＝２８０×７９Ａ／ｍ）であった。この結果から、本
実施の形態における磁性層１１の構造によれば、磁性層
を画素毎に完全に分割した場合に比べて、画素１１ａに
おける磁化の方向を反転させるために必要な磁界を低減
することができることが分かる。
【００５３】本実施の形態における磁性層１１の構造に
よれば画素１１ａにおける磁化の方向を反転させるため
に必要な磁界を低減することができる理由は、次のよう
に考えられる。すなわち、本実施の形態では、隣接する
２つの画素１１ａの間が磁性層１１によって連結されて
いる。そのため、隣接する２つの画素１１ａにおける磁
化の方向が異なる場合でも、磁性層１１のうち２つの画
素１１ａの間の部分は、２つの画素１１ａにおける２つ
の磁化の方向の中間的な方向に磁化され得る。これによ
り、画素１１ａにおける磁化の方向の変化が容易になる
と考えられる。
よれば画素１１ａにおける磁化の方向を反転させるため
に必要な磁界を低減することができる理由は、次のよう
に考えられる。すなわち、本実施の形態では、隣接する
２つの画素１１ａの間が磁性層１１によって連結されて
いる。そのため、隣接する２つの画素１１ａにおける磁
化の方向が異なる場合でも、磁性層１１のうち２つの画
素１１ａの間の部分は、２つの画素１１ａにおける２つ
の磁化の方向の中間的な方向に磁化され得る。これによ
り、画素１１ａにおける磁化の方向の変化が容易になる
と考えられる。
【００５４】このように本実施の形態によれば、画素１
１ａにおける磁化の方向を反転させるために必要な磁界
を低減することができ、その結果、空間光変調器１の駆
動電流を低減することができる。
１ａにおける磁化の方向を反転させるために必要な磁界
を低減することができ、その結果、空間光変調器１の駆
動電流を低減することができる。
【００５５】また、本実施の形態における溝１１ｂは、
磁性層を画素毎に完全に分割した場合に画素間に形成さ
れる溝に比べて浅くなる。従って、本実施の形態によれ
ば、溝１１ｂを絶縁材料によって埋めることなく磁性層
１１の上に他の層を形成することが可能になる。あるい
は、本実施の形態によれば、溝１１ｂを絶縁材料によっ
て埋めた後に磁性層１１の上に他の層を形成する場合で
も、溝１１ｂを絶縁材料によって埋めることが容易にな
る。また、本実施の形態によれば、溝１１ｂの形成も容
易になる。
磁性層を画素毎に完全に分割した場合に画素間に形成さ
れる溝に比べて浅くなる。従って、本実施の形態によれ
ば、溝１１ｂを絶縁材料によって埋めることなく磁性層
１１の上に他の層を形成することが可能になる。あるい
は、本実施の形態によれば、溝１１ｂを絶縁材料によっ
て埋めた後に磁性層１１の上に他の層を形成する場合で
も、溝１１ｂを絶縁材料によって埋めることが容易にな
る。また、本実施の形態によれば、溝１１ｂの形成も容
易になる。
【００５６】このように、本実施の形態によれば、構造
および製造が簡単で、且つ駆動が容易な空間光変調器１
を実現することができる。
および製造が簡単で、且つ駆動が容易な空間光変調器１
を実現することができる。
【００５７】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、種々の変更が可能である。
れず、種々の変更が可能である。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空間光変
調器では、各画素の２つの領域は、画素の近傍の軟磁性
層が磁化されることによって互いに異なる磁化の状態と
なる。また、画素の２つの領域における磁化の方向は軟
磁性層における磁化の方向に応じて変化する。これによ
り、１つの画素によって、差動検出によって識別可能な
２種類の光を選択的に生成することが可能になる。従っ
て、本発明によれば、生成できる情報の量を減らすこと
なく、ノイズに対する耐性が高い空間的変調光を生成す
ることができるという効果を奏する。
調器では、各画素の２つの領域は、画素の近傍の軟磁性
層が磁化されることによって互いに異なる磁化の状態と
なる。また、画素の２つの領域における磁化の方向は軟
磁性層における磁化の方向に応じて変化する。これによ
り、１つの画素によって、差動検出によって識別可能な
２種類の光を選択的に生成することが可能になる。従っ
て、本発明によれば、生成できる情報の量を減らすこと
なく、ノイズに対する耐性が高い空間的変調光を生成す
ることができるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器の１
画素分の部分を示す平面図である。
画素分の部分を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器の１
画素分の部分を示す断面図である。
画素分の部分を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器にお
ける画素の配列を示す平面図である。
ける画素の配列を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器の使
用方法を概念的に示す斜視図である。
用方法を概念的に示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器とそ
の周辺回路を示す説明図である。
の周辺回路を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器の動
作を説明するための説明図である。
作を説明するための説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器の動
作を説明するための説明図である。
作を説明するための説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器の動
作を説明するための説明図である。
作を説明するための説明図である。
【図９】図８に示した状態における画素の磁化および軟
磁性層の磁化の状態を概念的に示す説明図である。
磁性層の磁化の状態を概念的に示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る空間光変調器の
動作を説明するための説明図である。
動作を説明するための説明図である。
１…空間光変調器、２…素子部、３…バイアス磁界印加
用コイル、１０…基板、１１…磁性層、１１ａ…画素、
１１ｂ…溝、１１Ｌ，１１Ｒ…領域、１２…反射層、１
３…軟磁性層、１４…絶縁層、１５…導体層、１６…絶
縁層、１７…導体層。
用コイル、１０…基板、１１…磁性層、１１ａ…画素、
１１ｂ…溝、１１Ｌ，１１Ｒ…領域、１２…反射層、１
３…軟磁性層、１４…絶縁層、１５…導体層、１６…絶
縁層、１７…導体層。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 趙 在慶
韓国 慶南 晋州市 新安洞708−１ １
次 住公アパート108−501
Ｆターム(参考） 2H049 BA08 BA46 BB03 BC22
2H079 AA03 AA13 BA02 CA02 DA12
EB18 GA05 HA15 KA05
Claims (3)
- 【請求項１】 光磁気材料よりなり、それぞれ独立に磁
化の方向が設定され、磁気光学効果により、入射する光
に対して磁化の方向に応じた偏光方向の回転を与える複
数の画素を含む磁性層と、 それぞれ前記各画素の近傍に配置され、外部から磁界に
応じて、互いに反対方向を向く２つの方向のいずれかに
選択的に磁化される複数の軟磁性層と、 前記各軟磁性層における磁化の方向を設定するための磁
界を発生させる磁界発生手段とを備え、 前記各画素は、近傍の軟磁性層が磁化されることによっ
て互いに異なる磁化の状態となる２つの領域を含み、こ
の２つの領域における磁化の方向は前記軟磁性層におけ
る磁化の方向に応じて変化することを特徴とする空間光
変調器。 - 【請求項２】 前記磁界発生手段は、前記各画素に対応
した位置で交差するように配置され、前記軟磁性層にお
ける磁化の方向を設定するための磁界を発生させる電流
が流される複数の第１の導体層および複数の第２の導体
層とを有することを特徴とする請求項１記載の空間光変
調器。 - 【請求項３】 更に、前記各画素における磁化の方向を
変化させるために用いられるバイアス磁界を前記磁性層
に印加するバイアス磁界印加手段を備えたことを特徴と
する請求項１または２記載の空間光変調器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370613A JP2003172909A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 空間光変調器 |
| KR1020020076120A KR20030045629A (ko) | 2001-12-04 | 2002-12-03 | 공간 광 변조기 |
| US10/308,897 US6762872B2 (en) | 2001-12-04 | 2002-12-03 | Spatial light modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370613A JP2003172909A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 空間光変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172909A true JP2003172909A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19179810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001370613A Withdrawn JP2003172909A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 空間光変調器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6762872B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003172909A (ja) |
| KR (1) | KR20030045629A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005221841A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Fdk Corp | 磁気光学式空間光変調器 |
| JP2016001255A (ja) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 日本放送協会 | 空間光変調器 |
Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
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| US20050201651A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-09-15 | Panorama Flat Ltd. | Apparatus, method, and computer program product for integrated influencer element |
| US20060056794A1 (en) * | 2004-02-12 | 2006-03-16 | Panorama Flat Ltd. | System, method, and computer program product for componentized displays using structured waveguides |
| US20050201705A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-09-15 | Panorama Flat Ltd. | Apparatus, method, and computer program product for structured waveguide including recursion zone |
| US7099547B2 (en) * | 2004-02-12 | 2006-08-29 | Panorama Labs Pty Ltd | Apparatus, method, and computer program product for structured waveguide transport using microbubbles |
| US20050180672A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-18 | Panorama Flat Ltd. | Apparatus, Method, and Computer Program Product For Multicolor Structured Waveguide |
| US7224854B2 (en) * | 2004-02-12 | 2007-05-29 | Panorama Labs Pty. Ltd. | System, method, and computer program product for structured waveguide including polarizer region |
| US7254287B2 (en) * | 2004-02-12 | 2007-08-07 | Panorama Labs, Pty Ltd. | Apparatus, method, and computer program product for transverse waveguided display system |
| US20050180722A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-18 | Panorama Flat Ltd. | Apparatus, method, and computer program product for structured waveguide transport |
| US20050201679A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-09-15 | Panorama Flat Ltd. | System, method, and computer program product for structured waveguide including modified output regions |
| US20050201698A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-09-15 | Panorama Flat Ltd. | System, method, and computer program product for faceplate for structured waveguide system |
| US20050180676A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-18 | Panorama Flat Ltd. | Faraday structured waveguide modulator |
| US20050201654A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-09-15 | Panorama Flat Ltd. | Apparatus, method, and computer program product for substrated waveguided display system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002123948A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-26 | Optware:Kk | 光情報記録装置および方法、光情報再生装置および方法、光情報記録再生装置および方法、ならびに光情報記録媒体 |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001370613A patent/JP2003172909A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-12-03 KR KR1020020076120A patent/KR20030045629A/ko not_active Withdrawn
- 2002-12-03 US US10/308,897 patent/US6762872B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005221841A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Fdk Corp | 磁気光学式空間光変調器 |
| JP2016001255A (ja) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 日本放送協会 | 空間光変調器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6762872B2 (en) | 2004-07-13 |
| US20040036947A1 (en) | 2004-02-26 |
| KR20030045629A (ko) | 2003-06-11 |
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