JPH0584487B2 - - Google Patents
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- JPH0584487B2 JPH0584487B2 JP60033284A JP3328485A JPH0584487B2 JP H0584487 B2 JPH0584487 B2 JP H0584487B2 JP 60033284 A JP60033284 A JP 60033284A JP 3328485 A JP3328485 A JP 3328485A JP H0584487 B2 JPH0584487 B2 JP H0584487B2
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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。
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。
(2) 従来技術
従来、光変調装置として代表的なものには
PLZT、BSO等の電気光学結晶や液晶を利用した
装置があつた。
PLZT、BSO等の電気光学結晶や液晶を利用した
装置があつた。
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。
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。
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、スイツチ
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
はなかつた。
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、スイツチ
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
はなかつた。
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、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ず、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。
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、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ず、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
本発明の目的は、従来の欠点を除去し、任意の
偏光特性を有する光に対して高い光利用効率を備
えた光変調装置を提供する事にある。
偏光特性を有する光に対して高い光利用効率を備
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、本発明に係る光変調
装置は、入射光の進行方向に並んだ第１、第２の
グレーテイング層を有し、該第１、第２のグレー
テイング層は透明光学部材と屈折率可変媒体とを
有し、且つ前記媒体の光学軸の方向が前記第１グ
レーテイング層と第２グレーテイング層で異な
り、前記媒体の光学軸を制御することにより任意
の偏光特性を有する光の変調を行なう光変調装置
において、前記第１のグレーテイング層の屈折率
可変媒体と、前記第２のグレーテイング層の屈折
率可変媒体を空間的に分離する手段を有すること
を特徴としている。尚、複数のグレーテイングが
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イングが存在するとい
う事を示したものであつて、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。
装置は、入射光の進行方向に並んだ第１、第２の
グレーテイング層を有し、該第１、第２のグレー
テイング層は透明光学部材と屈折率可変媒体とを
有し、且つ前記媒体の光学軸の方向が前記第１グ
レーテイング層と第２グレーテイング層で異な
り、前記媒体の光学軸を制御することにより任意
の偏光特性を有する光の変調を行なう光変調装置
において、前記第１のグレーテイング層の屈折率
可変媒体と、前記第２のグレーテイング層の屈折
率可変媒体を空間的に分離する手段を有すること
を特徴としている。尚、複数のグレーテイングが
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イングが存在するとい
う事を示したものであつて、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
ーテイングに所定の特性を与える。
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
ーテイ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，TiO2，PMMA，
CCl4，KDP，ADP，ZnO，BaTiO3，Bi12SiO20，
Ba2NaNb5O15，MnBi，EuO，CS2，Gd2
（M0O4）3，Bi4Ti3O12，CuCl，CaAs，ZnTe，
As2Se3，Se，AsGeSeS，DKDP，MNA，
mNA，UREA、フオトレジスト等が挙げられ
る。特に、正誘電性ネマチツク液晶や強誘電性液
晶等の液晶は安価で屈折率差△ｎ（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、前記グレーテイングの作成
方法には、フオトリソグラフイーとドライエツチ
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エンボス法
等の各種方法が挙げられる。
PLZT，LiNbO3，LiTaO3，TiO2，PMMA，
CCl4，KDP，ADP，ZnO，BaTiO3，Bi12SiO20，
Ba2NaNb5O15，MnBi，EuO，CS2，Gd2
（M0O4）3，Bi4Ti3O12，CuCl，CaAs，ZnTe，
As2Se3，Se，AsGeSeS，DKDP，MNA，
mNA，UREA、フオトレジスト等が挙げられ
る。特に、正誘電性ネマチツク液晶や強誘電性液
晶等の液晶は安価で屈折率差△ｎ（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、前記グレーテイングの作成
方法には、フオトリソグラフイーとドライエツチ
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エンボス法
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。
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。
第１図は電界制御型の本光変調装置の構成例で
あり、２つのグレーテイングが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イングを有し、平板透明ス
ペーサー４を介して上下に屈折率可変媒体１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にグレーテイングを１個形成
し、透明スペーサー４に形成したグレーテイング
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
イングを有する透明スペーサー４を配し屈折率可
変媒体１及び１′を間隙部に配置している。
あり、２つのグレーテイングが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イングを有し、平板透明ス
ペーサー４を介して上下に屈折率可変媒体１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にグレーテイングを１個形成
し、透明スペーサー４に形成したグレーテイング
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
イングを有する透明スペーサー４を配し屈折率可
変媒体１及び１′を間隙部に配置している。
第２図は熱制御型の本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。
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。
第３図は、１個のグレーテイングより成る光変
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つている。各々の素子
は透明光学部材２にグレーテイングが形成されて
おり、透明光学部材２に設けられた透明電極３に
より電界を用いて屈折率可変媒体１もしくは１′
の屈折率を制御するものである。
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つている。各々の素子
は透明光学部材２にグレーテイングが形成されて
おり、透明光学部材２に設けられた透明電極３に
より電界を用いて屈折率可変媒体１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。
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。
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１及び１′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。
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１及び１′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
光学軸はグレーテイ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イング
配列方向を向いている。又、屈折率可変媒体１及
び１′の屈折率は電界によつて制御するものとす
る。
光学軸はグレーテイ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イング
配列方向を向いている。又、屈折率可変媒体１及
び１′の屈折率は電界によつ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７′は屈折率可変
媒体１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n0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n′0を感じ、偏光成分７は屈折率可変媒体
１′の異常屈折率n′eを感じる。ここで、１層目の
グレーテイングを形成する透明光学部材２の屈折
率をng、２層目のグレーテイングを形成する透明
光学部材２の屈折率n′g、入射光の波長をλ、１
層目及び２層目のグレーテイングの厚さを各々
Ｔ，T′とすれば、各層のグレーテイングに於け
る零次透過回折光の回折効率η′0及びη′0は次の(1)
式、(1)′式で表すことができる。
に於いて、入射光６の偏光成分７′は屈折率可変
媒体１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n0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n′0を感じ、偏光成分７は屈折率可変媒体
１′の異常屈折率n′eを感じる。ここで、１層目の
グレーテイングを形成する透明光学部材２の屈折
率をng、２層目のグレーテイングを形成する透明
光学部材２の屈折率n′g、入射光の波長をλ、１
層目及び２層目のグレーテイングの厚さを各々
Ｔ，T′とすれば、各層のグレーテイングに於け
る零次透過回折光の回折効率η′0及びη′0は次の(1)
式、(1)′式で表すことができる。
η0＝sinc2（π△ｎ・Ｔ／λ） …(1)
η′0＝sinc2（π△n′・T′／λ） …(1)′
上式から△ｎ＝０、又は△n′＝０の時η0＝１又
はη′0＝１となり、△nT＝mλ、又は△n′T′＝mλ
（ｍ＝１，２，３，…）の条件を満足する時、η0
＝０又はη′0＝０となる事が解る。
はη′0＝１となり、△nT＝mλ、又は△n′T′＝mλ
（ｍ＝１，２，３，…）の条件を満足する時、η0
＝０又はη′0＝０となる事が解る。
１層目に於いてn0＝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、n′0＝n′gもしくはn′e＝n′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、n′0＝n′gもしくはn′e＝n′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１，１′の光学軸の方
向は変化し、それに従つて偏光成分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。
した場合、屈折率可変媒体１，１′の光学軸の方
向は変化し、それに従つて偏光成分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，n0＝n′0であり、初
期条件としてng＝n′g＝n0，Ｔ＝T′＋｜ne−ng
｜・Ｔ＝mλ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。
を用いたとすれば、ne＝n′e，n0＝n′0であり、初
期条件としてng＝n′g＝n0，Ｔ＝T′＋｜ne−ng
｜・Ｔ＝mλ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。
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。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。従つて、零次方向へ出
射する光はない事になる。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n0を感じ、素通り
して零次透過光となる。従つ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。
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。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。従つて、零次方向へ出
射する光はない事になる。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n0を感じ、素通り
して零次透過光となる。従つ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１及
び１′の光学軸の方向が異なつていれば良い。従
つて、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
におけるグレーテイングの方向は同一であるが、
本光変調装置はグレーテイングの配列方向に何ら
依存するものではなく、複数個のグレーテイング
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。
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１及
び１′の光学軸の方向が異なつていれば良い。従
つて、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
におけるグレーテイングの方向は同一であるが、
本光変調装置はグレーテイングの配列方向に何ら
依存するものではなく、複数個のグレーテイング
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イ
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。
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。
第５図ａに於いてはスペーサー４を介して矩形
状グレーテイ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
テイングが同様に２個形成されている。
状グレーテイ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
テイングが同様に２個形成されている。
本光変調装置はグレーテイングの形状に関係な
く光変調の機能を有するが、グレーテイングの形
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。例えば、矩形状グレーテイングの
場合は次の(2)式のようになる。
く光変調の機能を有するが、グレーテイングの形
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。例えば、矩形状グレーテイングの
場合は次の(2)式のようになる。
η0＝１／２｛１＋cos（2π△ｎ・Ｔ／λ）｝ …(2)
尚、複数個のグレーテイングがそれぞれ違う形
状を有していても構わず、グレーテイングの形状
は製作の容易性等を加味して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
テイ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。
状を有していても構わず、グレーテイングの形状
は製作の容易性等を加味して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
テイ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調装
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。
液晶、他の番号は第１図と同様の部材を指す。
透明PBMA樹脂基板２（50×25×1.5mm2、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（10×10mm2）にエンボス加工を用い
てピツチ3μm、深さ2.6μmの三角形状グレーテイ
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、グレーテイング領域を含めて帯
状に厚さ1000Å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5μm
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層のグレーテイ
ングとスペーサー４との間隙部に正誘電性液晶
MBBA（n0＝1.56、ne＝1.786）を充填し、第６図
ｃの如き装置を作成した。
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（10×10mm2）にエンボス加工を用い
てピツチ3μm、深さ2.6μmの三角形状グレーテイ
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、グレーテイング領域を含めて帯
状に厚さ1000Å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5μm
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層のグレーテイ
ングとスペーサー４との間隙部に正誘電性液晶
MBBA（n0＝1.56、ne＝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（λ＝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％以下であつた。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％以上であつた。更
に、電圧印加に対する立ち上がり時間は1msec、
立ち下がり時間は5msecであつた。
光成分を有するNa光源のＤ線（λ＝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％以下であつた。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％以上であつた。更
に、電圧印加に対する立ち上がり時間は1msec、
立ち下がり時間は5msecであつた。
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。
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。
透明PMMA樹脂フイルムに矩形波状熱延ロー
ラーを用いて第７図に示す如くピツチ3μm、深さ
2.1μmの矩形波状グレーテイングを両面に形成し
た。但し表裏のグレーテイング溝方向は直交して
いる。次に、２枚のBK7基板（50×25×１mm2、
ng＝1.490）の両面を透明平面とし、各々片面の
所定部分（10×40mm2）に厚さ1000ÅのITO膜を成
膜した。続いて、この２枚のBK7基板のITO膜
間に上記グレーテイングを有するフイルム４をス
ペーサとして挟み込み、その間障部に正誘電性液
晶ZLI−2141−000（メルク製、no＝1.49、ne＝
1.64）を充填した。この時液晶は上記フイルム４
のグレーテイングにより配向され、フイルム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。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（λ＝
632.8nm）を入射させて前記実施例同様の測定を
行なつた所、前記実施例とほぼ同様の結果を得る
ことができた。
ラーを用いて第７図に示す如くピツチ3μm、深さ
2.1μmの矩形波状グレーテイングを両面に形成し
た。但し表裏のグレーテイング溝方向は直交して
いる。次に、２枚のBK7基板（50×25×１mm2、
ng＝1.490）の両面を透明平面とし、各々片面の
所定部分（10×40mm2）に厚さ1000ÅのITO膜を成
膜した。続いて、この２枚のBK7基板のITO膜
間に上記グレーテイングを有するフイルム４をス
ペーサとして挟み込み、その間障部に正誘電性液
晶ZLI−2141−000（メルク製、no＝1.49、ne＝
1.64）を充填した。この時液晶は上記フイルム４
のグレーテイングにより配向され、フイルム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。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（λ＝
632.8nm）を入射させて前記実施例同様の測定を
行なつた所、前記実施例とほぼ同様の結果を得る
ことができた。
(5) 発明の効果
以上説明した様に、本発明に係る光変調装置
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果を備えた装置であ
る。
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果を備えた装置であ
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図は本光変調装置に用いる
グレーテイングの形状例を示す図。第６図は本光
変調装置の作成過程を示す図。第７図は本光変調
装置の他の実施例に用いたグレーテイングを示す
図。 １，１′…光学軸の方向が異なる屈折率可変媒
体、２…透明光学部材、３…透明電極、４…透明
スペーサー、５…透明ヒーター、６…入射光、
７，７′…互いに直交する偏光成分、８，８′…屈
折率可変媒体の光学軸の方向、９…液晶。
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図は本光変調装置に用いる
グレーテイングの形状例を示す図。第６図は本光
変調装置の作成過程を示す図。第７図は本光変調
装置の他の実施例に用いたグレーテイングを示す
図。 １，１′…光学軸の方向が異なる屈折率可変媒
体、２…透明光学部材、３…透明電極、４…透明
スペーサー、５…透明ヒーター、６…入射光、
７，７′…互いに直交する偏光成分、８，８′…屈
折率可変媒体の光学軸の方向、９…液晶。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入射光の進行方向に並んだ第１、第２のグレ
ーテイング層を有し、該第１、第２のグレーテイ
ング層は透明光学部材と屈折率可変媒体とを有
し、且つ前記媒体の光学軸の方向が前記第１グレ
ーテイング層と第２グレーテイング層で異なり、
前記媒体の光学軸を制御することにより任意の偏
光特性を有する光の変調を行なう光変調装置にお
いて、前記第１グレーテイング層の屈折率可変媒
体と、前記第２グレーテイング層の屈折率可変媒
体とを空間的に分離する手段を有することを特徴
とする光変調装置。 ２ 前記分離する手段は、前記透明光学部材の少
なくとも１つを兼用することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光変調装置。
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 |
| GB8604310A GB2173605B (en) | 1985-02-21 | 1986-02-21 | Diffractive light modulating devices |
| FR8602406A FR2577694B1 (fr) | 1985-02-21 | 1986-02-21 | Elements et dispositifs optiques fonctionnels |
| 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 JPS61193123A (ja) | 1986-08-27 |
| JPH0584487B2 true 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) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2570314B2 (ja) * | 1987-09-01 | 1997-01-08 | キヤノン株式会社 | ファインダー光学系 |
| CN102929000B (zh) * | 2012-11-30 | 2014-11-26 | 上海理工大学 | 一种可调谐高消光比金属光栅偏振器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4251137A (en) * | 1977-09-28 | 1981-02-17 | Rca Corporation | Tunable diffractive subtractive filter |
| JPS55120011A (en) * | 1979-03-08 | 1980-09-16 | Ricoh Co Ltd | Picture image display plate |
| JPS55120010A (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 |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP3328485A patent/JPS61193123A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61193123A (ja) | 1986-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |