JP7111703B2 - 赤外域及び可視域の光制御装置 - Google Patents
赤外域及び可視域の光制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7111703B2 JP7111703B2 JP2019521273A JP2019521273A JP7111703B2 JP 7111703 B2 JP7111703 B2 JP 7111703B2 JP 2019521273 A JP2019521273 A JP 2019521273A JP 2019521273 A JP2019521273 A JP 2019521273A JP 7111703 B2 JP7111703 B2 JP 7111703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- polarizing plate
- control device
- phase
- visible
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/13—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 liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/13—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 liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
1)
赤外域の光に対して偏光性能を有する少なくとも1つの偏光板(IR偏光板)、可視域の光に対して偏光性能を有する少なくとも1つの偏光板(VIS偏光板)、及び位相を有する媒体または位相制御可能な媒体を含み、入射した赤外域の光と可視域の光を、それぞれ異なる偏光光にすることにより、赤外域の透過光と可視域の透過光を制御する光制御装置。
2)
位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値Rλを示しているときの角度と、赤外域で直線偏光を発現しているときの角度との間の角度θiが0≦θi<180°の範囲となる1)に記載の光制御装置。
3)
位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値Rλを示している角度と、可視域において直線偏光を発現しているときの角度との間の角度θvが-90°<θv<180°の範囲となる1)または2)に記載の光制御装置。
4)
赤外域の光の波長をIλ、可視域の光の波長をVλ、位相差値の誤差をRD、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をRλとした場合、それぞれが下記数式(1)または数式(2)の関係を満たす1)~3)のいずれか一項に記載の光制御装置:
Vλ-RD≦Rλ≦Vλ+RD 数式(1)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
Iλ/2-RD≦Rλ≦Iλ/2+RD 数式(2)
(ただし、RDは0~40nmを示す)。
5)
赤外域の光の波長をIλ、可視域の光の波長をVλ、位相差値の誤差をRD、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をRλとした場合、それぞれが下記数式(3)または数式(4)の関係を満たす1)~3)のいずれか一項に記載の光制御装置:
Vλ/2-RD≦Rλ≦Vλ/2+RD 数式(3)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
Iλ/4-RD≦Rλ≦Iλ/4+RD 数式(4)
(ただし、RDは0~40nmを示す)。
6)
赤外域の光の波長をIλ、可視域の光の波長をVλ、位相差値の誤差をRD、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をRλとした場合、それぞれが下記数式(5)または数式(6)の関係を満たす1)~3)のいずれか一項に記載の光制御装置。
Vλ×3/2-RD≦Rλ≦Vλ×3/2+RD 数式(5)
(ただし、RDは0~40nmを示す。)
Iλ×1/2-RD≦Rλ≦Iλ×1/2+RD 数式(6)
(ただし、RDは0~40nmを示す。)
7)
可視域の光と赤外域の光を同時に制御するための、1)~6)のいずれか一項に記載の光制御装置であって、前記位相制御可能な媒体が動的に位相制御可能な媒体である、光制御装置。
8)
前記動的に位相制御可能な媒体が液晶パネル(液晶セル)である7)に記載の光制御装置。
9)
前記液晶パネル(液晶セル)で使用している液晶が、TN液晶(Twisted Nematic液晶)、または、STN液晶(Super Twisted Nematic液晶)である8)に記載の光制御装置。
10)
可視域の光と赤外域の光の各々の透過対非透過のコントラスト比が10以上である7)~9)のいずれか一項に記載の光制御装置。
11)
可視域の光と赤外域の光に対して偏光性能を有する1つの偏光板(VIS-IR偏光板)を含む1)~10)のいずれか一項に記載の光制御装置。
12)
前記VIS-IR偏光板において赤外域の光の直交透過率と可視域の光の直交透過率との差が1%以下である11)に記載の光制御装置。
13)
前記IR偏光板において赤外域の光の直交透過率と、可視域の光の直交透過率との差が10%以上である1)~12)のいずれか一項に記載の光制御装置。
14)
前記IR偏光板において赤外域の光の直交透過率が1%以下、かつ可視域の光の透過率との差が10%以上である偏光板と、前記VIS偏光板が赤外域で高い透過率を示し、赤外域の光の透過に影響しにくいことを示し、かつ、可視域の光の直交透過率が1%以下を示す少なくとも1つの偏光板とを含む、1)~13)のいずれか一項に記載の光制御装置。
15)
前記IR偏光板または前記VIS-IR偏光板が吸収型偏光板である1)~14)のいずれか一項に記載の光制御装置。
16)
前記IR偏光板または前記VIS-IR偏光板がフィルムである1)~15)のいずれか一項に記載の光制御装置。
17)
位相差を有する媒体または位相制御可能な媒体と、少なくとも1つの偏光板が積層されている1)~16)のいずれか一項に記載の光制御装置。
18)
1)~17)のいずれか一項に記載の光制御装置を備える液晶表示装置、偽造防止装置、またはセンサー。
可視透過率より高ければ、特に限定されるものではない。“吸収を有さず”とは赤外域で高い透過率を有し、赤外域の光の透過に影響がしにくいことを示すが、通常、一般的な偏光板の単体透過率は30~45%であるため、それ同等以上の単体透過率を赤外域の各波長に持つ場合、赤外光の透過機能を持つ偏光板として本願の可視(VIS)偏光板として使用することが出来る。具体的には赤外域の透過率が40%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%、特に好ましくは80%以上が好ましい。特に、2枚のVIS偏光板を直交にした場合の赤外域の透過率が30%以上、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは60%、特に好ましくは70%以上であることが特に好ましいVIS偏光板として用いる事が出来る。
Vλ-RD≦Rλ≦Vλ+RD 数式(1)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
Iλ/2-RD≦Rλ≦Iλ/2+RD 数式(2)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
上記光制御装置において、Rλを有する位相差板の遅相軸を、入射する直線偏光の光に対して45°に設けた場合には、可視域においては、入射時の偏光光を維持可能な位相差板として機能し続けるが、赤外域においてはλ/2偏光板として機能することにより入射偏光軸の逆偏光軸を出射可能となる。このRλを有する位相差板の遅相軸を、入射する直線偏光の光に対して45°に設けた場合であって、かつ、出射側に入射軸と直交の吸収軸を有する偏光板を設けた場合には、可視域の光は透過可能であるが、赤外域の光は吸収可能である光制御装置を提供することができる。可視域の光、および、赤外域の光を両方ともに非透過(吸収)したい場合には、Rλを有する位相差板の遅相軸を45°ではなく0°に設置すればよい。このように、上記数式(1)、または数式(2)の関係を満たすRλを有する位相差板の遅相軸を制御することにより、直線偏光の軸、および、楕円偏光等も制御可能となる。上記RDは、0~40nmの範囲であることが好ましく、より好ましくは0~25nm、さらに好ましくは0~15nm、特に好ましくは0~5nmの範囲である。上記位相を用いた偏光軸の制御は、非特許文献1等を参考に行うことが可能である。
Vλ/2-RD≦Rλ≦Vλ/2+RD 数式(3)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
Iλ/4-RD≦Rλ≦Iλ/4+RD 数式(4)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
上記光制御装置において、Rλを有する位相差板の遅相軸を、直線偏光の光が入射する45°に設けることにより、可視域においては、λ/2偏光板として機能し、入射した偏光光の逆偏光を出射することが可能となり、赤外域においては、λ/4偏光板として機能可能な位相差板として機能し、入射した偏光光を円偏光にして出射することが可能となる。これにより、出射側に入射軸と直交の吸収軸を有する偏光板を設けた場合、可視域は直線偏光のまま偏光制御可能となるのに対して、赤外域は円偏光光として制御可能となる。可視域の光、および、赤外域の光を両方ともに非透過(吸収)したい場合には、Rλを有する位相差板の遅相軸を45°ではなく0°に設置すればよい。このように、数式(3)、数式(4)を満たすRλを有する位相差板の遅相軸を制御することにより、直線偏光の軸、および、楕円偏光等も制御可能となる。上記構成とした場合、可視域での反射制御が可能で、かつ、赤外域の透過制御も可能となる。好ましい構成としては、例えば、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板の構成でも良いが、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体、可視域を制御しうる偏光板、赤外域を制御しうる偏光板、の順などが例示されるが、構成は限定されない。さらに、本方法を用いると赤外域においては反射した光が偏光を有していることを応用した偏光制御も可能となる。例えば、偏光板一枚での反射制御を行う場合、赤外域においては、偏光板、λ/4位相差板、反射板の順番で積層し、偏光板の吸収軸に対して位相差板の遅相軸を直線偏光の光が入射する45°で設置した場合、偏光板から光を入射した直線偏光は、位相差板によって円偏光に変換され、また、反射板により反射された光は、逆円偏光に変換され、結果的に反射防止可能な機能を発現できる。しかし、この場合、可視域の光は直線偏光の状態を維持し続けるため、光は反射され、反射光を検出可能となる。さらには、この反射で用いる場合においても、赤外偏光板の吸収軸に対して位相差板の遅相軸を0°に設置することにより、赤外域の偏光は直線偏光の状態で維持するため、可視域の光と赤外域の光のいずれも反射可能な光制御装置として機能する。本光制御装置の場合、RDは0~40nmの範囲であることが良く、好ましくは0~25nm、より好ましくは0~15nm、特に好ましくは0~5nmの範囲であることが良い。
Vλ×3/2-RD≦Rλ≦Vλ×3/2+RD 数式(5)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
Iλ×1/2-RD≦Rλ≦Iλ×1/2+RD 数式(6)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
上記光制御装置において、Rλを有する位相差板の遅相軸を、直線偏光の光が入射する45°に設けることによって、可視域においては、3/2λ偏光板としてとして機能することり、入射した偏光光の円偏光を出射することが可能となり、赤外域においては、λ/2偏光板として、入射した偏光光を逆軸に出射可能な位相差板として機能するに至る。これにより、出射側に入射軸と直交の吸収軸を有する偏光板を設けた場合、可視域の偏光光は円偏光として制御可能となるのに対して、赤外域は直線偏光光として制御可能となる。可視域の光、および、赤外域の光を両方ともに非透過(吸収)したい場合には、Rλを有する位相差板の遅相軸を45°ではなく0°に設置すればよい。このように、数式(5)、数式(6)を満たすRλを有する位相差板の遅相軸を制御することにより、直線偏光の軸、および、楕円偏光等も制御可能となる。好ましい構成としては、例えば、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板の構成でも良いが、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体、可視域を制御しうる偏光板、赤外域を制御しうる偏光板、の順などが例示されるが、構成は限定されない。さらに、本方法を用いると赤外域においては反射した光が偏光を有していることを応用した偏光制御も可能となる。上記構成とした場合、可視域での反射制御が可能で、かつ、赤外域の透過制御も可能となる。例えば、偏光板一枚での反射制御行う場合、可視域においては、偏光板、3/4λ偏光板、反射板の順番で積層し、反射板の上に偏光板の吸収軸に対して位相差板の遅相軸を45°で設置することにより、偏光板から光を入射直線偏光は、位相差板によって円偏光に変換され、また、反射板により反射された光は、逆円偏光に変換され、結果的に反射を防止可能な機能を発現できる。しかし、この場合、赤外域の光は直線偏光の状態を維持し続けるため、光は反射され、反射光を検出可能となる。さらには、この反射で用いる場合においても、位相差板の遅相軸を0°に設置することにより、可視域の光と赤外域の光のいずれ反射可能な光制御装置として機能する。本光制御装置の場合、RDは0~40nmの範囲であることが良く、好ましくは0~25nm、より好ましくは0~15nm、特に好ましくは0~5nmの範囲であることが良い。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
下記化学式(1)のアゾ化合物を0.3%の濃度に、及び芒硝を0.1%の濃度にした45℃の水溶液を用意して染色液とした。該染色液に、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを5分間浸漬した。次に、該フィルムを、3%ホウ酸水溶液を50℃とした溶液中で5倍に延伸し、緊張状態を保ったまま水洗、乾燥して偏光素子を得た。この偏光素子の両面に、アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム;富士写真フィルム社製;商品名TD-80U)をポリビニルアルコール水溶液の接着剤を介して両面にラミネートし835nmを中心に高い偏光機能を持つ偏光板を得た。該偏光板をIR偏光板として用いた。
Kayarus Supra Orange 2GL(日本化薬株式会社製)を0.02%の濃度に、C.I.Direct Red 81を0.01%の濃度に、Blue KW(日本化薬株式会社製)を0.04%の濃度に、及び芒硝を0.1%の濃度にした45℃の水溶液を用意して染色液とした。該染色液に、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを3分30秒間浸漬した。次に、該フィルムを、3%ホウ酸水溶液を50℃とした溶液中で5倍に延伸し、緊張状態を保ったまま水洗、乾燥して偏光素子を得た。この偏光素子の両面に、アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム;富士写真フィルム社製;商品名TD-80U)をポリビニルアルコール水溶液の接着剤を介して両面にラミネートし400~650nmの可視域に偏光機能を持つ偏光板を得た。該偏光板をVIS偏光板として用いた。
上記の化学式(1)のアゾ化合物を0.6%の濃度に、Kayarus Supra Orange 2GL(日本化薬株式会社製)を0.02%の濃度に、C.I.Direct Red 81を0.01%の濃度に、Blue KW(日本化薬株式会社製)を0.04%の濃度に、及び芒硝を0.1%の濃度にした45℃の水溶液を用意して染色液とした。該染色液に、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを5分間浸漬した。次に、該フィルムを、3%ホウ酸水溶液を50℃とした溶液中で5倍に延伸し、緊張状態を保ったまま水洗、乾燥して偏光素子を得た。この偏光素子の両面に、アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム;富士写真フィルム社製;商品名TD-80U)をポリビニルアルコール水溶液の接着剤を介して両面にラミネートし400~900nmに偏光機能を持つ偏光板を得た。該偏光板をVIS-IR偏光板として用いた。
(偏光板の透過率測定)
得られた各偏光板ついて、分光光度計(日立製作所製 U-4100)を用いて、380~1100nmにおいて、各波長の単体透過率(Ts)、平行透過率(Tp)、直交透過率(Tc)、偏光度(ρ)を測定した。単体透過率(Ts)とは偏光板一枚を測定して得られる透過率であり、平行透過率(Tp)とは偏光板2枚のそれぞれの光の吸収軸を平行にして測定して得られる透過率であり、直交透過率(Tc)とは偏光板2枚のそれぞれの光の吸収軸を直交にして測定して得られる透過率であり、偏光度は数式(7)によって算出して得られる値である。
光制御装置の作製、評価
上記U-4100の光源部から出射された光を、光源側からみてVIS-IR偏光板、位相差板、VIS偏光板、IR偏光板の順で構成とした光制御装置に照射し、透過した光がU-4100の検出部に入射されるようにした。位相差板として420nmおよび840nmの各波長において420nmの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた。この位相差板の遅相軸をVIS-IR偏光板に対して0°、および、45°に傾けた場合の透過率を測定した。その際、VIS偏光板、IR偏光板のそれぞれの偏光軸を種々変えて測定した。結果を表4で示す。表4の0°とは、VIS-IR偏光板の吸収軸に対して、位相差板であれば遅相軸が0°、VIS偏光板またはIR偏光板であれば吸収軸が0°(同軸)に設置されていることを示す。45°及び90°も同様である。StとはU-4100にて検出された透過率が強(30~50%)であることを示し、MiとはU-4100にて検出された透過率が中(10~25%)であることを示し、WeとはU-4100にて検出された透過率が弱(0~2%)であることを示す。
420nmおよび840nmの各波長において210nmの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた以外は、実施例1~4と同様に光制御装置を評価した。結果を表5で示す。
555nmおよび830nmの各波長において415nmの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた以外は、実施例1~4と同様に光制御装置を評価した。結果を表6で示す。
上記U-4100の光源部から出射された光を、光源側からみてVIS偏光板、IR偏光板、位相差板、反射板の順で構成とした光制御装置に照射し、その反射光がU-4100の検出部に入射されるようにした。位相差板として420nmおよび840nmの各波長において210nmの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた。この位相差板の遅相軸をVIS偏光板に対して0°、および、45°に傾けた場合の透過率を測定した。その際、IR偏光板のそれぞれの偏光軸を種々変えて測定した。結果を表7で示す。表7の0°とは、VIS偏光板の吸収軸に対して、位相差板であれば遅相軸が0°、IR偏光板であれば吸収軸が0°(同軸)に設置されていることを示す。45°及び90°も同様である。St、(Mi)、及びWeは表4と同じことを意味する。
上記U-4100の光源部から出射された光を、光源側からみてVIS偏光板、IR偏光板、位相差板、反射板の順で構成とした光制御装置に照射し、その反射光がU-4100の検出部に入射されるようにした。位相差板として555nmおよび830nmの各波長において415nmの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた。この位相差板の遅相軸をVIS偏光板に対して0°、および、45°に傾けた場合の透過率を測定した。その際、IR偏光板のそれぞれの偏光軸を種々変えて測定した。結果を表8で示す。表8の0°、45°、90°、St、(Mi)、及びWeは表7と同じことを意味する。
実施例A1~A4から位相差板を除いた光制御装置(比較例1~4)を用いて透過率を測定した結果を表9に示す。従来の偏光板と同じく、それぞれの波長において偏光板の吸収軸が直交された状態であれば、透過率が低下し、吸収軸が平行であれば透過率が高くなる結果であった。従来の偏光板の機能である平行位と直交位での透過率を制御できるだけであって、それぞれの波長での透過率を個別に制御しうる光学装置にはならなかった。
実施例A13~A14から位相差板を除いた光制御装置(比較例5~6)を用いて透過率を測定した結果を表10に示す。従来の1枚の偏光板を鏡の上に置いた時と同様に、透過率の変化は全く見られず、入射した光が可視域の光と赤外域の光で変化は見られなかった。
上記U-4100の光源部から出射された光を、光源側からみてVIS-IR偏光板、STN型液晶セル、VIS偏光板、IR偏光板の順で構成とした光制御装置に照射し、透過した光がU-4100の検出部に入射されるようにした。その際、VIS-IR偏光板の吸収軸に対してVIS偏光板の吸収軸を平行になるように積層し、VIS-IR偏光板の吸収軸に対してIR偏光板の吸収軸を90°になるように積層して用いた。液晶セルへの貼合については、STNセルへ電圧が印加された時、可視域で最低透過率になるように各偏光板を貼合したものを本願の測定試料として用いた。STN型液晶セルは、電圧の印加時には初期の軸を0°とした時に45°方向に遅相軸を持つように配置され、その位相差は420nm、および、840nmのそれぞれの波長において、1/2λとなる位相を有しているものを用いた。その折、電圧をON、OFFさせた時の420nmの波長と840nmの波長のそれぞれの光の測定結果を表11で示す。VIS-IR偏光板のみを設置してそれを透過した光量に基づいて、上記光制御装置を透過後にU-4100の検出部に入射された時の光量(%)を示している。
上記U-4100の光源部から出射された光を、光源側からみてVIS-IR偏光板、STN型液晶セル、VIS偏光板、IR偏光板の順で構成とした光制御装置に照射し、透過した光がU-4100の検出部に入射されるようにした。その際、VIS-IR偏光板の吸収軸に対してVIS偏光板の吸収軸を直交になるように積層し、VIS-IR偏光板の吸収軸に対してIR偏光板の吸収軸を0°になるように積層して用いた。液晶セルへの貼合については、STNセルへ電圧が印加されていない時に、可視域で最も透過率が低くなるになるように各偏光板を貼合したものを本願の測定試料として用いた。STN型液晶セルは、電圧の印加時には初期の軸を0°とした時に45°方向に遅相軸を持つように配置され、その位相差は420nm、および、840nmのそれぞれの波長において、1/2λとなる位相を有しているものを用いた。その折、電圧をON、OFFさせた時の420nmの波長と840nmの波長のそれぞれの光をその結果を表11で示す。VIS-IR偏光板のみを設置してそれを透過した光量に基づいて、上記光制御装置を透過後にU-4100の検出部に入射された光量(%)を示している。
上記U-4100の光源部から出射された光を、光源側からみてVIS偏光板、IR偏光板、STN型液晶セル、反射板の順に入射され、反射した光がU-4100の検出部に入射されるようにした。IR偏光板は、VIS偏光板の吸収軸に対して45°に貼合し、液晶セルへの貼合については、STNセルへ電圧が印加されていない時に、赤外域で最も反射率が低くになるように各偏光板を貼合したものを本願の測定試料として用いた。STN型液晶セルは、電圧の印加時には初期の軸を0°とした時に45°方向に遅相軸を持つように配置され、その位相差は420nm、および、840nmのそれぞれの波長において、1/4λとなる位相を有しているものを用いた。その折、電圧をON、OFFさせた時の420nmの波長と840nmの波長のそれぞれの光の測定結果を表11で示す。VIS-IR偏光板および反射板のみを設置してそれから反射した光量に基づいて、上記光制御装置から反射後にU-4100の検出部に入射された光量(%)を示している。
光制御装置の評価として、上記U-4100の光源部から出射された光を、光源側からみてVIS-IR偏光板、TN型液晶セル、VIS偏光板、IR偏光板の構成で、U-4100の検出部に入射されるようにした。その際、VIS-IR偏光板の吸収軸に対してVIS偏光板の吸収軸を平行になるように積層し、VIS-IR偏光板の吸収軸に対してIR偏光板の吸収軸を90°になるように積層して用いた。液晶セルへの貼合については、TNセルへ電圧が印加された時、赤外域用偏光板によって赤外域の透過率が最低になるように偏光板を貼合したものを本願の測定試料として用いた。その折、電圧をON、OFFさせた時の420nmの波長と840nmの波長のそれぞれの光をその結果を表11で示す。結果は、VIS-IR偏光板のみを設置してそれを透過した光量に基づいて、上記光制御装置を透過後にU-4100の検出部に入射された光量(%)を示している。
Claims (18)
- 赤外域の光に対して偏光性能を有する少なくとも1つの偏光板(IR偏光板)、可視域の光に対して偏光性能を有する少なくとも1つの偏光板(VIS偏光板)、可視域の光と赤外域の光に対して偏光性能を有する1つの偏光板(VIS-IR偏光板)、及び位相を有する媒体または位相制御可能な媒体を含み、入射した赤外域の光と可視域の光を、それぞれ異なる偏光光にすることにより、赤外域の透過光と可視域の透過光を制御する光制御装置であって、
前記VIS-IR偏光板が吸収型偏光板である、
光制御装置。 - 位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値Rλを示しているときの角度と、赤外域で直線偏光を発現しているときの角度との間の角度θiが0≦θi<180°の範囲となる請求項1に記載の光制御装置。
- 位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値Rλを示している角度と、可視域において直線偏光を発現しているときの角度との間の角度θvが-90°<θv<180°の範囲となる請求項1または2に記載の光制御装置。
- 赤外域の光の波長をIλ、可視域の光の波長をVλ、位相差値の誤差をRD、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をRλとした場合、それぞれが下記数式(1)または数式(2)の関係を満たす請求項1~3のいずれか一項に記載の光制御装置:
Vλ-RD≦Rλ≦Vλ+RD 数式(1)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
Iλ/2-RD≦Rλ≦Iλ/2+RD 数式(2)
(ただし、RDは0~40nmを示す)。 - 赤外域の光の波長をIλ、可視域の光の波長をVλ、位相差値の誤差をRD、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をRλとした場合、それぞれが下記数式(3)または数式(4)の関係を満たす請求項1~3のいずれか一項に記載の光制御装置:
Vλ/2-RD≦Rλ≦Vλ/2+RD 数式(3)
(ただし、RDは0~40nmを示す)
Iλ/4-RD≦Rλ≦Iλ/4+RD 数式(4)
(ただし、RDは0~40nmを示す)。 - 赤外域の光の波長をIλ、可視域の光の波長をVλ、位相差値の誤差をRD、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をRλとした場合、それぞれが下記数式(5)または数式(6)の関係を満たす請求項1~3のいずれか一項に記載の光制御装置。
Vλ×3/2-RD≦Rλ≦Vλ×3/2+RD 数式(5)
(ただし、RDは0~40nmを示す。)
Iλ×1/2-RD≦Rλ≦Iλ×1/2+RD 数式(6)
(ただし、RDは0~40nmを示す。) - 可視域の光と赤外域の光を同時に制御するための、請求項1~6のいずれか一項に記載の光制御装置であって、前記位相制御可能な媒体が動的に位相制御可能な媒体である、光制御装置。
- 前記動的に位相制御可能な媒体が液晶パネル(液晶セル)である請求項7に記載の光制御装置。
- 前記液晶パネル(液晶セル)で使用している液晶が、TN液晶(Twisted Nematic液晶)、または、STN液晶(Super Twisted Nematic液晶)である請求項8に記載の光制御装置。
- 可視域の光と赤外域の光の各々の透過対非透過のコントラスト比が10以上である請求項7~9のいずれか一項に記載の光制御装置。
- 前記VIS-IR偏光板において赤外域の光の直交透過率と可視域の光の直交透過率との差が1%以下である請求項1~10のいずれか一項に記載の光制御装置。
- 前記VIS-IR偏光板がフィルムである請求項1~11のいずれか一項に記載の光制御装置。
- 前記IR偏光板において赤外域の光の直交透過率と、可視域の光の直交透過率との差が10%以上である請求項1~12のいずれか一項に記載の光制御装置。
- 前記IR偏光板において赤外域の光の直交透過率が1%以下、かつ可視域の光の透過率との差が10%以上である偏光板と、前記VIS偏光板が赤外域で高い透過率を示し、赤外域の光の透過に影響しにくいことを示し、かつ、可視域の光の直交透過率が1%以下を示す少なくとも1つの偏光板とを含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の光制御装置。
- 前記IR偏光板が吸収型偏光板である請求項1~14のいずれか一項に記載の光制御装置。
- 前記IR偏光板がフィルムである請求項1~15のいずれか一項に記載の光制御装置。
- 位相差を有する媒体または位相制御可能な媒体と、少なくとも1つの偏光板が積層されている請求項1~16のいずれか一項に記載の光制御装置。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載の光制御装置を備える液晶表示装置、偽造防止装置、またはセンサー。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017109963 | 2017-06-02 | ||
JP2017109964 | 2017-06-02 | ||
JP2017109963 | 2017-06-02 | ||
JP2017109964 | 2017-06-02 | ||
PCT/JP2018/020781 WO2018221598A1 (ja) | 2017-06-02 | 2018-05-30 | 赤外域及び可視域の光制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018221598A1 JPWO2018221598A1 (ja) | 2020-04-02 |
JP7111703B2 true JP7111703B2 (ja) | 2022-08-02 |
Family
ID=64455085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019521273A Active JP7111703B2 (ja) | 2017-06-02 | 2018-05-30 | 赤外域及び可視域の光制御装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7111703B2 (ja) |
CN (1) | CN110622061B (ja) |
TW (1) | TWI763860B (ja) |
WO (1) | WO2018221598A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117120894A (zh) * | 2021-04-09 | 2023-11-24 | 富士胶片株式会社 | 光吸收各向异性层、层叠体、显示装置、红外光照射装置及红外光传感装置 |
WO2024024174A1 (ja) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 富士フイルム株式会社 | レンズ装置、マルチスペクトルカメラ、制御装置、制御方法、及びプログラム |
WO2024024693A1 (ja) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 富士フイルム株式会社 | 偏光板 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010009584A (ja) | 2008-05-29 | 2010-01-14 | Sony Corp | 表示装置 |
CN103424920A (zh) | 2013-04-01 | 2013-12-04 | 友达光电股份有限公司 | 一种可调整红外光穿透率的光阀组件 |
WO2015015717A1 (ja) | 2013-07-30 | 2015-02-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置、並びにそれを用いた撮像システム、電子ミラーシステムおよび測距装置 |
WO2016136784A1 (ja) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | 富士フイルム株式会社 | 近赤外線吸収組成物、硬化膜、近赤外線吸収フィルタ、固体撮像素子および赤外線センサ |
JP2017074177A (ja) | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 株式会社 オルタステクノロジー | 異波長光選択装置及びそれを用いた内視鏡装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2383718A4 (en) * | 2009-05-15 | 2013-07-24 | Sharp Kk | DISPLAY DEVICE |
CN102230987B (zh) * | 2011-07-08 | 2012-07-25 | 华中科技大学 | 一种椭圆光偏振器 |
WO2015033932A1 (ja) * | 2013-09-03 | 2015-03-12 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルター、光学フィルター付表示装置 |
-
2018
- 2018-05-30 JP JP2019521273A patent/JP7111703B2/ja active Active
- 2018-05-30 CN CN201880032295.7A patent/CN110622061B/zh active Active
- 2018-05-30 WO PCT/JP2018/020781 patent/WO2018221598A1/ja active Application Filing
- 2018-06-01 TW TW107118962A patent/TWI763860B/zh active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010009584A (ja) | 2008-05-29 | 2010-01-14 | Sony Corp | 表示装置 |
CN103424920A (zh) | 2013-04-01 | 2013-12-04 | 友达光电股份有限公司 | 一种可调整红外光穿透率的光阀组件 |
WO2015015717A1 (ja) | 2013-07-30 | 2015-02-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置、並びにそれを用いた撮像システム、電子ミラーシステムおよび測距装置 |
WO2016136784A1 (ja) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | 富士フイルム株式会社 | 近赤外線吸収組成物、硬化膜、近赤外線吸収フィルタ、固体撮像素子および赤外線センサ |
JP2017074177A (ja) | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 株式会社 オルタステクノロジー | 異波長光選択装置及びそれを用いた内視鏡装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110622061B (zh) | 2022-09-27 |
WO2018221598A1 (ja) | 2018-12-06 |
CN110622061A (zh) | 2019-12-27 |
TWI763860B (zh) | 2022-05-11 |
JPWO2018221598A1 (ja) | 2020-04-02 |
TW201908780A (zh) | 2019-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11906840B2 (en) | Optical film stack including retardation layer | |
EP1664911B1 (en) | Mirror with built-in display | |
CN110967831B (zh) | 一种光学成像***及头戴式显示设备 | |
US10377312B2 (en) | Image display mirror for a vehicle | |
US10023123B2 (en) | Image display mirror for a vehicle | |
JP7111703B2 (ja) | 赤外域及び可視域の光制御装置 | |
TW200526998A (en) | Mirror with built-in display | |
WO2008029555A1 (fr) | Système de commande de polarisation et dispositif d'affichage | |
CN110573927B (zh) | 透射率可变装置 | |
JP6425570B2 (ja) | 映像表示装置付のミラーを備える車両 | |
JP2022504675A (ja) | 角度感受性の透過率を有する偏光系フィルタ | |
KR20200033896A (ko) | 표시 장치 및 적외광 차단 필름 | |
JP2017146289A (ja) | 検知方法および検知システム | |
JP2023516558A (ja) | 正および負の複屈折分散を有する複屈折材料に基づいたアクロマティック光学デバイス | |
JP2023513723A (ja) | 統合irのための光学素子、深度感知のための可視カメラ、およびこれを組み込んだシステム | |
WO2016171218A1 (ja) | 検知方法および検知システム | |
EP4121805A1 (en) | Liquid crystal reflective polarizer and pancake lens assembly having the same | |
JP6940056B2 (ja) | 光孤立装置 | |
JP2022542049A (ja) | 拡大された仮想画像を表示する光学システム | |
WO2024101300A1 (ja) | 光学系、仮想現実表示装置 | |
JP6933252B2 (ja) | 光ダイオード | |
KR20160087759A (ko) | 차량용 영상 표시 미러 | |
KR20150019440A (ko) | 3차원 디스플레이용 편광 선택 필터 | |
JP2012048259A (ja) | 偏光板及びそれを用いた液晶表示装置 | |
JP2007212831A (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20191021 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20201119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210305 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210305 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220302 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220621 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220628 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220721 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7111703 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |