JPH0525101B2 - - Google Patents
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- JPH0525101B2 JPH0525101B2 JP58103729A JP10372983A JPH0525101B2 JP H0525101 B2 JPH0525101 B2 JP H0525101B2 JP 58103729 A JP58103729 A JP 58103729A JP 10372983 A JP10372983 A JP 10372983A JP H0525101 B2 JPH0525101 B2 JP H0525101B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光記録用装置、光表示用装置、光結像
用装置、光通信用装置等に好適な光学素子に関す
るものである。
用装置、光通信用装置等に好適な光学素子に関す
るものである。
従来より上記装置において、光束の変調、偏
向、結像等の機能を有する各種の方式、素子が提
案されているが、素子の大きさ、光束の利用効率
等の面で数多くの欠点を有している。
向、結像等の機能を有する各種の方式、素子が提
案されているが、素子の大きさ、光束の利用効率
等の面で数多くの欠点を有している。
本発明の目的は、上記の用途に用いられる高度
な性能の機能を有する光学素子を、小型且つ簡便
な構成で具現化し、提供することにある。
な性能の機能を有する光学素子を、小型且つ簡便
な構成で具現化し、提供することにある。
近年、媒体内に局所的に物理変化を発生させ
て、この物理変化により媒体を通過する光束を変
調する方式が提案されている。たとえば、特開昭
56−5523号公報では、電気光学材料から成る結晶
中に局所的に電界をかけ、この電界のかかつた部
分の媒体の屈折率を変化させて光変調を行なうこ
とが示されている。又、本発明の出願人に係る特
願昭57−128566号には、液体内の局所に蒸気泡を
発生することにより、この蒸気泡を用いて光束を
変調する方法、同じく特願昭57−179265号には、
液体の局所へ、熱により屈折率分布を発生させる
ことにより光束を変調する方法が示されている。
て、この物理変化により媒体を通過する光束を変
調する方式が提案されている。たとえば、特開昭
56−5523号公報では、電気光学材料から成る結晶
中に局所的に電界をかけ、この電界のかかつた部
分の媒体の屈折率を変化させて光変調を行なうこ
とが示されている。又、本発明の出願人に係る特
願昭57−128566号には、液体内の局所に蒸気泡を
発生することにより、この蒸気泡を用いて光束を
変調する方法、同じく特願昭57−179265号には、
液体の局所へ、熱により屈折率分布を発生させる
ことにより光束を変調する方法が示されている。
本発明に係る光学素子の特徴は、基本的には凸
凹のレリーフ構造から成る境界面を有するように
構成された複数の媒体から成る光学素子に対し
て、電界、磁界、圧力等を加えることにより少な
くとも一方の上記媒体の屈折率を変化させること
により、上記凸凹のレリーフ構造から成る境界面
に起因して該媒体を通過する光束の状態を変化さ
せることを可能ならしめる点にある。尚、本発明
に係る光学素子において上述した複数の媒体は、
凸凹のレリーフ構造から成る境界面において固体
同士が密着した状態、固体同士が接着剤で接合し
た状態で、一方の媒体である固体上に他方の媒体
が蒸着された状態、両方の媒体共蒸着により形成
された状態、固体と液体或いは固体と液晶等との
接触状態として構成されている。
凹のレリーフ構造から成る境界面を有するように
構成された複数の媒体から成る光学素子に対し
て、電界、磁界、圧力等を加えることにより少な
くとも一方の上記媒体の屈折率を変化させること
により、上記凸凹のレリーフ構造から成る境界面
に起因して該媒体を通過する光束の状態を変化さ
せることを可能ならしめる点にある。尚、本発明
に係る光学素子において上述した複数の媒体は、
凸凹のレリーフ構造から成る境界面において固体
同士が密着した状態、固体同士が接着剤で接合し
た状態で、一方の媒体である固体上に他方の媒体
が蒸着された状態、両方の媒体共蒸着により形成
された状態、固体と液体或いは固体と液晶等との
接触状態として構成されている。
以下、図面を用いて本発明の詳細を説明するに
あたつて、熱により媒体中の屈折率を変化させて
素子を機能するタイプのものを例示して示すが、
本発明は言うまでもなく斯様なタイプのものに限
らず、上述した特開昭56−5523号公報で示される
タイプ、特願昭57−128566号にて示されるタイ
プ、その他種々のタイプ及び、それらのタイプの
複合による光学素子に適用可能である。
あたつて、熱により媒体中の屈折率を変化させて
素子を機能するタイプのものを例示して示すが、
本発明は言うまでもなく斯様なタイプのものに限
らず、上述した特開昭56−5523号公報で示される
タイプ、特願昭57−128566号にて示されるタイ
プ、その他種々のタイプ及び、それらのタイプの
複合による光学素子に適用可能である。
第１図には本発明の機能光学素子の基礎となる
光学素子の一実施例を示す。第１図において、１
は第１の光学部材、２は第２の光学部材、３は熱
伝導性のある絶縁体、４は発熱抵抗体６ａ，６
ｂ，……と、該発熱抵抗体６が複数配置される場
合には、該複数の発熱抵抗体同士を絶縁する絶縁
体７から成る発熱抵抗体層、５は支持体である。
本発明に係る光学素子を透過型として用いる場合
に第１の光学部材１、第２の光学部材２、熱伝導
性絶縁体３、発熱抵抗体６ａ，６ｂ，……、絶縁
体７、支持体５は使用する波長領域において透明
である必要があり、たとえば絶縁体３及び７は
SiO2が用いられる。発熱抵抗体６には、図示さ
れない透明電極の素材である酸化インジウム
（In2O3）、酸化スズ（SnO2）及びそれらの混合物
に対して酸化亜鉛（ZnO2）、酸化クロム（Cr2
O3）、アンチモン（Pb2O3）等を適量混ぜたもの
が用いられる。重要なことは、発熱抵抗体６の発
熱、非発熱にかかわらず、発熱抵抗層４の中の発
熱抵抗体６と絶縁体７の屈折率がほぼ等しくなる
ように（インデツクス・マツチング）材料、成分
比を調整することである。第１の光学部材１はた
とえば光学硝子であり、第２の光学部材２との境
界面８には凸凹のレリーフ構造が刻まれている。
第２の光学部材２はたとえば透光性液体である。
第１の温度状態、たとえば室温において第１の光
学部材１と第２の光学部材２の屈折率はほぼイン
デツクス・マツチングした状態に保つことが望ま
しい。そのためには、たとえば第２の光学部材２
である透光性液体を互いに屈折率の異なる複数種
の液体を用いて混合させて、上記インデツクス・
マツチングを行なうことが可能である。
光学素子の一実施例を示す。第１図において、１
は第１の光学部材、２は第２の光学部材、３は熱
伝導性のある絶縁体、４は発熱抵抗体６ａ，６
ｂ，……と、該発熱抵抗体６が複数配置される場
合には、該複数の発熱抵抗体同士を絶縁する絶縁
体７から成る発熱抵抗体層、５は支持体である。
本発明に係る光学素子を透過型として用いる場合
に第１の光学部材１、第２の光学部材２、熱伝導
性絶縁体３、発熱抵抗体６ａ，６ｂ，……、絶縁
体７、支持体５は使用する波長領域において透明
である必要があり、たとえば絶縁体３及び７は
SiO2が用いられる。発熱抵抗体６には、図示さ
れない透明電極の素材である酸化インジウム
（In2O3）、酸化スズ（SnO2）及びそれらの混合物
に対して酸化亜鉛（ZnO2）、酸化クロム（Cr2
O3）、アンチモン（Pb2O3）等を適量混ぜたもの
が用いられる。重要なことは、発熱抵抗体６の発
熱、非発熱にかかわらず、発熱抵抗層４の中の発
熱抵抗体６と絶縁体７の屈折率がほぼ等しくなる
ように（インデツクス・マツチング）材料、成分
比を調整することである。第１の光学部材１はた
とえば光学硝子であり、第２の光学部材２との境
界面８には凸凹のレリーフ構造が刻まれている。
第２の光学部材２はたとえば透光性液体である。
第１の温度状態、たとえば室温において第１の光
学部材１と第２の光学部材２の屈折率はほぼイン
デツクス・マツチングした状態に保つことが望ま
しい。そのためには、たとえば第２の光学部材２
である透光性液体を互いに屈折率の異なる複数種
の液体を用いて混合させて、上記インデツクス・
マツチングを行なうことが可能である。
更に重要な事は、光学部材１，２が外部から加
熱或いは冷却する事によつて作り出される第２の
温度状態においては、上記光学部材１と２の間で
インデツクス・マツチングが成されていない状態
を形成することである。この時、光学部材１と光
学部材２の境界面８に設けられた凸凹状のレリー
フ構造が、境界面を形成する部材の屈折率が互い
に相異なることにより光学的な機能を素子に抱か
せることになる。その為の手法として、上記第１
の光学部材１と第２の光学部材２のそれぞれの屈
折率の温度依存性∂n／∂T）が互いに相異なる物
質を用いることである。一般に光学硝子の∂n／
∂Tはその絶対値が略々10-6（／deg）のオーダー
であり、液体の∂n／∂Tは略々10-4（／deg）のオ
ーダーのものが得られる。具体的な液体材料とし
ては水；メタノール、エタノール、ｎ−プロピル
アルコール、イソプロピルアルコール等の炭素数
１〜４のアルキルアルコール類；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、ジエタノールアミン等のア
ミン類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケ
トンまたはケトアルコール類；テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル、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；エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ヘキシレングリコール等のア
ルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレ
ングリコール類；グリセリン；エチレングリコー
ルメチルエーテル、トリエチレングリコールモノ
メチル（又はエタル）エーテル等多価アルコール
の低級アルキルエーテル類；液晶；等が挙げられ
る。尚、液晶を光学部材に使用するに際しては、
液晶の配向状態、入射光の偏光状態を所定の方向
にそろえる必要がある。
熱或いは冷却する事によつて作り出される第２の
温度状態においては、上記光学部材１と２の間で
インデツクス・マツチングが成されていない状態
を形成することである。この時、光学部材１と光
学部材２の境界面８に設けられた凸凹状のレリー
フ構造が、境界面を形成する部材の屈折率が互い
に相異なることにより光学的な機能を素子に抱か
せることになる。その為の手法として、上記第１
の光学部材１と第２の光学部材２のそれぞれの屈
折率の温度依存性∂n／∂T）が互いに相異なる物
質を用いることである。一般に光学硝子の∂n／
∂Tはその絶対値が略々10-6（／deg）のオーダー
であり、液体の∂n／∂Tは略々10-4（／deg）のオ
ーダーのものが得られる。具体的な液体材料とし
ては水；メタノール、エタノール、ｎ−プロピル
アルコール、イソプロピルアルコール等の炭素数
１〜４のアルキルアルコール類；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、ジエタノールアミン等のア
ミン類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケ
トンまたはケトアルコール類；テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル、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；エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ヘキシレングリコール等のア
ルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレ
ングリコール類；グリセリン；エチレングリコー
ルメチルエーテル、トリエチレングリコールモノ
メチル（又はエタル）エーテル等多価アルコール
の低級アルキルエーテル類；液晶；等が挙げられ
る。尚、液晶を光学部材に使用するに際しては、
液晶の配向状態、入射光の偏光状態を所定の方向
にそろえる必要がある。
上記に掲げた以外の光学部材１，２の材料とし
ては、NaCl、KCl，CaF2、SiO2等の光学結晶
（いずれも∂n／∂Tは略々10-6〜10-5のオーダー）、
ポリスチレン、PMMA、ポリカーボネート、２
メチルシクロヘキシルメタクリレート、アリルジ
グライコールカーボネート、ポリアリルメタクリ
レート、アクリルニトリルスチレン共重合体、ポ
リジアリルフタレート等光学材料用プラスチツク
材（∂n／∂Tは略々10-4のオーダー）等が挙げら
れる。
ては、NaCl、KCl，CaF2、SiO2等の光学結晶
（いずれも∂n／∂Tは略々10-6〜10-5のオーダー）、
ポリスチレン、PMMA、ポリカーボネート、２
メチルシクロヘキシルメタクリレート、アリルジ
グライコールカーボネート、ポリアリルメタクリ
レート、アクリルニトリルスチレン共重合体、ポ
リジアリルフタレート等光学材料用プラスチツク
材（∂n／∂Tは略々10-4のオーダー）等が挙げら
れる。
上述した第２の温度状態において、光学部材１
と光学部材２との屈折率を異ならせるための更な
る手法として液晶等にみられる媒体の熱による相
転移時の屈折率変化を利用する方法が挙げられ
る。第２図に示すように、液晶の中には相転移温
度T0を境としてそれ以下の温度T1では常光線屈
折率n0と異常光線屈折率neを有するネマチイツク
液晶相でありT0以上の温度T2では液体相に相転
移して屈折率niを示すものがある。具体的な化合
物とその相転移温度T0の一例を列挙すると、 等が挙げられる。このような熱を加えることによ
る相転移時の屈折率変化を利用して、たとえば第
１の光学部材１を光学硝子、第２の光学部材２を
液晶として、第１の温度状態T1における液晶相
の屈折率n0或いはneと光学硝子とのインデツク
ス・マツチングを行ない加熱による第２の温度状
態T2における第２の光学部材２の媒体相時の屈
折率niと上記光学硝子との屈折率差を利用して、
両部材の境界面８にあらかじめ刻まれた凸凹状の
レリーフ構造に光学的機能を生じせしめる事が可
能である。尚、上述の如く液晶を光学部材に使用
するに際しては、液晶の配向状態、入射光の偏光
状態を所定の方向にそろえる必要がある。
と光学部材２との屈折率を異ならせるための更な
る手法として液晶等にみられる媒体の熱による相
転移時の屈折率変化を利用する方法が挙げられ
る。第２図に示すように、液晶の中には相転移温
度T0を境としてそれ以下の温度T1では常光線屈
折率n0と異常光線屈折率neを有するネマチイツク
液晶相でありT0以上の温度T2では液体相に相転
移して屈折率niを示すものがある。具体的な化合
物とその相転移温度T0の一例を列挙すると、 等が挙げられる。このような熱を加えることによ
る相転移時の屈折率変化を利用して、たとえば第
１の光学部材１を光学硝子、第２の光学部材２を
液晶として、第１の温度状態T1における液晶相
の屈折率n0或いはneと光学硝子とのインデツク
ス・マツチングを行ない加熱による第２の温度状
態T2における第２の光学部材２の媒体相時の屈
折率niと上記光学硝子との屈折率差を利用して、
両部材の境界面８にあらかじめ刻まれた凸凹状の
レリーフ構造に光学的機能を生じせしめる事が可
能である。尚、上述の如く液晶を光学部材に使用
するに際しては、液晶の配向状態、入射光の偏光
状態を所定の方向にそろえる必要がある。
第３図、第４図は本発明に係る機能光学素子の
構成と該素子の光学機能について説明するための
図であり、第１図に示したものと共通の部材につ
いては同一の記号を用いている。
構成と該素子の光学機能について説明するための
図であり、第１図に示したものと共通の部材につ
いては同一の記号を用いている。
第３図は、第１の温度状態を示す図で、屈折率
n1なる第１の光学部材１と屈折率n2（第１の温度
状態ではn2n1となるようインデツクス・マツチ
ングがなされている）なる第２の光学部材２の境
界面１０はピツチＰ、凸凹量ｈのブレーズド型回
折格子が刻まれている。第１の温度状態において
は、発熱抵抗体６は発熱せず、従つて入射光束１
１は何らの変化も受けずに出射光束１２として素
子を透過する。
n1なる第１の光学部材１と屈折率n2（第１の温度
状態ではn2n1となるようインデツクス・マツチ
ングがなされている）なる第２の光学部材２の境
界面１０はピツチＰ、凸凹量ｈのブレーズド型回
折格子が刻まれている。第１の温度状態において
は、発熱抵抗体６は発熱せず、従つて入射光束１
１は何らの変化も受けずに出射光束１２として素
子を透過する。
第４図は、発熱抵抗体６を発熱させる事により
生じる第２の温度状態を示すための図である。第
４図において第２の光学部材２には比較的に
∂n／∂Tの絶対値の大なる部材を用いる事によつ
てその内部屈折率はn′2（≠n2）となり、更に第１
の光学部材１には比較的に∂n／∂Tの絶対値の小
なる部材を用いる事により、その内部屈折率は殆
どn1のまま変化しない。従つて境界面１０は両側
をそれぞれが屈折率n′2、n1（n′2≠n1）の光学部材
により形成されるブレーズド型回折格子の機能を
有する。回折格子の凸凹量ｎがピツチＰに比べて
小さい場合には、第ｍ次回折光の回折効率γ（ｍ）
は近似計算が可能であつて、 γ（ｍ）＝（１−Ｒ）×｛SIN（mπ−α／２）／（m
π−α／２）｝2(1) で表わされる。
生じる第２の温度状態を示すための図である。第
４図において第２の光学部材２には比較的に
∂n／∂Tの絶対値の大なる部材を用いる事によつ
てその内部屈折率はn′2（≠n2）となり、更に第１
の光学部材１には比較的に∂n／∂Tの絶対値の小
なる部材を用いる事により、その内部屈折率は殆
どn1のまま変化しない。従つて境界面１０は両側
をそれぞれが屈折率n′2、n1（n′2≠n1）の光学部材
により形成されるブレーズド型回折格子の機能を
有する。回折格子の凸凹量ｎがピツチＰに比べて
小さい場合には、第ｍ次回折光の回折効率γ（ｍ）
は近似計算が可能であつて、 γ（ｍ）＝（１−Ｒ）×｛SIN（mπ−α／２）／（m
π−α／２）｝2(1) で表わされる。
但し、ｍ＝０，±１，±２，±３，……
α＝2π・ｈ・（n′2−n1）／λ (2)
Ｒは回折格子面での反射率
従つて(1)式から明らかな様に、αを制御するこ
とにより、特定のm0次回折光の回折効率を選択
して高める事が可能である。
とにより、特定のm0次回折光の回折効率を選択
して高める事が可能である。
上記説明から理解できるように、第２の温度状
態においては、光学部材１，２の境界面１０はブ
レーズド型回折格子として機能し、その結果入射
光束は第m0次回折光１３として効率良く回折す
る。
態においては、光学部材１，２の境界面１０はブ
レーズド型回折格子として機能し、その結果入射
光束は第m0次回折光１３として効率良く回折す
る。
尚、第２の温度状態において良好な光学機能を
生ぜしめる為には、同状態における光学部材２の
屈折率m′2はほぼ均一に形成されることが望まし
い。その為には光学部材２の光軸方向の寸法形
状、発熱抵抗体６の寸法形状、熱伝導性の絶縁体
３の材質の選択などに注意を払う必要がある。
生ぜしめる為には、同状態における光学部材２の
屈折率m′2はほぼ均一に形成されることが望まし
い。その為には光学部材２の光軸方向の寸法形
状、発熱抵抗体６の寸法形状、熱伝導性の絶縁体
３の材質の選択などに注意を払う必要がある。
尚、参考例として、光学部材１，２の境界面１
０に刻みうる凹凸状レリーフ構造の一例を第５
図、第６図に示す。第５図における境界面１０は
等しいピツチ、等しい溝の深さを有し、第２の温
度状態においては透過型位相回折格子として機能
する。第６図における光学部材１，２の境界面１
０は位相型フレネル・ゾーン・ブレートを構成し
ている。ブレートの中心から測つた第ｍ番目の溝
の壁までの距離をRmとして、焦点距離をｆとお
けば Rm＝（mλf）1/2 (3) を満足すれば良く、更に第２の温度状態において
は凸凹状のレリーフ構造による光路の位相差がπ
となるように溝の深さｈを調整すれば良い。
０に刻みうる凹凸状レリーフ構造の一例を第５
図、第６図に示す。第５図における境界面１０は
等しいピツチ、等しい溝の深さを有し、第２の温
度状態においては透過型位相回折格子として機能
する。第６図における光学部材１，２の境界面１
０は位相型フレネル・ゾーン・ブレートを構成し
ている。ブレートの中心から測つた第ｍ番目の溝
の壁までの距離をRmとして、焦点距離をｆとお
けば Rm＝（mλf）1/2 (3) を満足すれば良く、更に第２の温度状態において
は凸凹状のレリーフ構造による光路の位相差がπ
となるように溝の深さｈを調整すれば良い。
以上説明してきたように、本発明に係る光学素
子は、基本的に凸凹状のレリーフ構造から成る境
界面を有する第１の光学部材と、第２の光学部材
で構成され、上記光学素子は第１の定常状態では
上記両光学部材をインデツクス・マツチングされ
た状態として、電界、磁界、熱、圧力等を加えた
第２の定常状態では両光学部材のインデツクス・
マツチングが満たされない状態となり、上記境界
面に刻まれた凸凹状のレリーフ構造に起因する光
学機能を生ぜせしめることが可能である。
子は、基本的に凸凹状のレリーフ構造から成る境
界面を有する第１の光学部材と、第２の光学部材
で構成され、上記光学素子は第１の定常状態では
上記両光学部材をインデツクス・マツチングされ
た状態として、電界、磁界、熱、圧力等を加えた
第２の定常状態では両光学部材のインデツクス・
マツチングが満たされない状態となり、上記境界
面に刻まれた凸凹状のレリーフ構造に起因する光
学機能を生ぜせしめることが可能である。
第７図には第３図、第４図の実施例に示した光
学素子を光路分岐素子として使用する例を示す。
本発明に係る光学素子３０は基本的には第３図に
示した光学素子と同じ構成であるが、第１の光学
部材の光束出射端と、支持体３５の光束入射端に
それぞれマイクロレンズ３９，３８が設けられて
いる点が異なる。入射用フアイバ４１からの光束
４４は、第１の温度状態では上記マイクロレンズ
３８によりコリメートされ発熱抵抗体３６、絶縁
体３７から成る発熱抵抗体層３４を通過した後、
第２の光学部材３２を通過した後、第１の光学部
材３１の端部に設けられたマイクロレンズ３９に
より集光され光束４６として受光側フアイバ４２
へ入射される。一方発熱抵抗体３６により熱が加
えられた第２の温度状態では支持体３５中の光束
４５は境界面４０の凸凹のレリーフ構造から成る
回折格子の作用を受けて回折され、マイクロレン
ズ３９により光束４７として更なる受光側フアイ
バ４３へ入射される。
学素子を光路分岐素子として使用する例を示す。
本発明に係る光学素子３０は基本的には第３図に
示した光学素子と同じ構成であるが、第１の光学
部材の光束出射端と、支持体３５の光束入射端に
それぞれマイクロレンズ３９，３８が設けられて
いる点が異なる。入射用フアイバ４１からの光束
４４は、第１の温度状態では上記マイクロレンズ
３８によりコリメートされ発熱抵抗体３６、絶縁
体３７から成る発熱抵抗体層３４を通過した後、
第２の光学部材３２を通過した後、第１の光学部
材３１の端部に設けられたマイクロレンズ３９に
より集光され光束４６として受光側フアイバ４２
へ入射される。一方発熱抵抗体３６により熱が加
えられた第２の温度状態では支持体３５中の光束
４５は境界面４０の凸凹のレリーフ構造から成る
回折格子の作用を受けて回折され、マイクロレン
ズ３９により光束４７として更なる受光側フアイ
バ４３へ入射される。
第８図には本発明に係る光学素子を記録・表示
用装置に応用した例である。本発明に係る光学素
子５０は、内部に複数の発熱抵抗体５１ａ，５１
ｂ，５１ｃを有している。今、発熱抵抗体５１ｂ
のみが発熱している場合を考えると上記光学素子
５０に入射する光束５２は、発熱抵抗体５１ａ，
５１ｃの近傍を通過する光束は何らの作用も受け
ず、上記発熱抵抗体５１ａ，５１ｂ，５１ｃの１
対１対応して設けられた図示されないマイクロレ
ンズアレイにより遮光フイルター５４上に光束５
３ａ，５３ｃとして結像される。一方発熱抵抗体
５１ｂ近傍を通過する光束は素子の回折作用を受
け回折された後、図示されないマイクロレンズに
より光束５３ｂとして遮光フイルター５４上に設
けられた開口５５中を通過し、投影レンズ５６に
よりスクリーン或は記録媒体である５７上に結像
される。
用装置に応用した例である。本発明に係る光学素
子５０は、内部に複数の発熱抵抗体５１ａ，５１
ｂ，５１ｃを有している。今、発熱抵抗体５１ｂ
のみが発熱している場合を考えると上記光学素子
５０に入射する光束５２は、発熱抵抗体５１ａ，
５１ｃの近傍を通過する光束は何らの作用も受け
ず、上記発熱抵抗体５１ａ，５１ｂ，５１ｃの１
対１対応して設けられた図示されないマイクロレ
ンズアレイにより遮光フイルター５４上に光束５
３ａ，５３ｃとして結像される。一方発熱抵抗体
５１ｂ近傍を通過する光束は素子の回折作用を受
け回折された後、図示されないマイクロレンズに
より光束５３ｂとして遮光フイルター５４上に設
けられた開口５５中を通過し、投影レンズ５６に
よりスクリーン或は記録媒体である５７上に結像
される。
以上述べてきたように本発明に係る光学素子は
小型且つ簡便な構成で高度な性能の変調・偏向・
結像機能を有し、光記録用・光表示用・光結像
用・光通信用各種装置に活用可能である。
小型且つ簡便な構成で高度な性能の変調・偏向・
結像機能を有し、光記録用・光表示用・光結像
用・光通信用各種装置に活用可能である。
第１図は本発明の機能光学素子の基礎となる光
学素子の構造を示す図、第２図は液晶の熱による
相転移時の屈折率変化を示す図、第３図及び第４
図は本発明に係る機能光学素子の一実施例の機能
を説明する為の図、第５図及び第６図は光学部材
間の境界面に刻みうる凹凸状レリーフ構造の参考
例を示す図、第７図は本発明に係る機能光学素子
を光分岐装置として用いた実施例を示す図、第８
図は本発明に係る機能光学素子を光記録或いは光
表示用装置に用いた実施例を示す図。 １……第１の光学部材、２……第２の光学部
材、３……絶縁層、４……発熱抵抗体層、５……
支持体、６ａ，６ｂ……発熱抵抗体、７……絶縁
体、８……境界面。
学素子の構造を示す図、第２図は液晶の熱による
相転移時の屈折率変化を示す図、第３図及び第４
図は本発明に係る機能光学素子の一実施例の機能
を説明する為の図、第５図及び第６図は光学部材
間の境界面に刻みうる凹凸状レリーフ構造の参考
例を示す図、第７図は本発明に係る機能光学素子
を光分岐装置として用いた実施例を示す図、第８
図は本発明に係る機能光学素子を光記録或いは光
表示用装置に用いた実施例を示す図。 １……第１の光学部材、２……第２の光学部
材、３……絶縁層、４……発熱抵抗体層、５……
支持体、６ａ，６ｂ……発熱抵抗体、７……絶縁
体、８……境界面。
Claims (1)
- １ 第１の光学部材と第２の光学部材の界面にブ
レーズド回折格子が形成される光学素子であつ
て、第１の定常状態では前記第１と第２の光学部
材の屈折率を互いにほぼ等しい値にすることによ
り入射光束を第１の方向へ素通りさせ、別の第２
の定常状態では前記第１と第２の光学部材間に屈
折率差を与えて前記ブレーズド回折格子を形成す
ることにより入射光束を前記第１の方向とは異な
る第２の方向へ回折せしめる屈折率制御手段を備
えることを特徴とする機能光学素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58103729A JPS59228632A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 機能光学素子 |
| US07/045,184 US4729641A (en) | 1983-06-10 | 1987-04-30 | Functional optical element having a non-flat planar interface with variable-index medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58103729A JPS59228632A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 機能光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59228632A JPS59228632A (ja) | 1984-12-22 |
| JPH0525101B2 true JPH0525101B2 (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=14361734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58103729A Granted JPS59228632A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 機能光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59228632A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61193122A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-08-27 | Canon Inc | 光変調装置 |
| JPS61193123A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-08-27 | Canon Inc | 光変調装置 |
| JPS62238519A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Canon Inc | 光変調装置 |
| JPS62238520A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Canon Inc | 光変調装置 |
| US7006730B2 (en) * | 2002-03-15 | 2006-02-28 | Lucent Technologies Inc. | Multichannel integrated tunable thermo-optic lens and dispersion compensator |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP58103729A patent/JPS59228632A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59228632A (ja) | 1984-12-22 |
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