JPS5968723A - 光変調素子 - Google Patents
光変調素子Info
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- JPS5968723A JPS5968723A JP57179265A JP17926582A JPS5968723A JP S5968723 A JPS5968723 A JP S5968723A JP 57179265 A JP57179265 A JP 57179265A JP 17926582 A JP17926582 A JP 17926582A JP S5968723 A JPS5968723 A JP S5968723A
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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
- G02F1/0147—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 thermo-optic effects
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
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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】
本発明は、光記録装置、光表示装置等に好適力先変調素
子に関するものである。
子に関するものである。
記録或いは表示を光束を用いて行なうことは、従来から
広く行なわれている。この為に、光束に変調を与える技
術が種々知られているが、特開昭56−5523号には
、電気光学効果を持つ結晶内の電界分布を変化させ、こ
の電界分布に伴って生じる結晶内の屈折率が変化してい
る部分に入射する光束を回折させて、変調を行うことが
示されている。しかしながら、電気光学結晶は高価であ
り、使用に際して該結晶に入射(1) させる光束に所定の偏光特性を与えなければならない。
広く行なわれている。この為に、光束に変調を与える技
術が種々知られているが、特開昭56−5523号には
、電気光学効果を持つ結晶内の電界分布を変化させ、こ
の電界分布に伴って生じる結晶内の屈折率が変化してい
る部分に入射する光束を回折させて、変調を行うことが
示されている。しかしながら、電気光学結晶は高価であ
り、使用に際して該結晶に入射(1) させる光束に所定の偏光特性を与えなければならない。
又、上述した変調を行う場合には、光学結晶材料の内部
の電界発生部において光束を全反射させ且つ回折効率を
良くするため、その電極にできる限り千行く光束を入射
させる制約が課せられる。
の電界発生部において光束を全反射させ且つ回折効率を
良くするため、その電極にできる限り千行く光束を入射
させる制約が課せられる。
これに対して近年、熱効果による屈折率分布を利用して
光の変調を行うことが注目されている。この熱効果によ
る屈折率分布を利用した光変調に関するものとしては、
「熱による屈折率変化で光が偏向」(日経エレクトロニ
クス1982年8月16日号)或いは「Toガラス導波
型光スイッチの応答速度」(昭和57年度電子通信学会
総合全国大会)に紹介されている。
光の変調を行うことが注目されている。この熱効果によ
る屈折率分布を利用した光変調に関するものとしては、
「熱による屈折率変化で光が偏向」(日経エレクトロニ
クス1982年8月16日号)或いは「Toガラス導波
型光スイッチの応答速度」(昭和57年度電子通信学会
総合全国大会)に紹介されている。
これらの例において、熱効果媒体としてTlO2結晶あ
るいはイオン交換法を用いて作成したガラスなどが使用
されている。一般に固体の屈折率の温度依存性は小さく
、所望の偏向特性を得る為には電極間に印加する電圧あ
るいはヒーター抵抗に印加する電圧として高電圧を必要
とす(2) る。また、上記の各側において、効率の良い偏向特性を
得る為には電極あるいはヒーターの位置に対して、入射
光束の伝搬位置を制限する必要がある。すなわち、前述
の様に、屈折率の温度依存性が小さい為、光束に適当な
位相変化を与える為には、電極あるいはヒーターの位置
のできる限シ近い部分を且つ、電極あるいは、ヒーター
面とできる限り平行に光束を伝搬させる必要がある。
るいはイオン交換法を用いて作成したガラスなどが使用
されている。一般に固体の屈折率の温度依存性は小さく
、所望の偏向特性を得る為には電極間に印加する電圧あ
るいはヒーター抵抗に印加する電圧として高電圧を必要
とす(2) る。また、上記の各側において、効率の良い偏向特性を
得る為には電極あるいはヒーターの位置に対して、入射
光束の伝搬位置を制限する必要がある。すなわち、前述
の様に、屈折率の温度依存性が小さい為、光束に適当な
位相変化を与える為には、電極あるいはヒーターの位置
のできる限シ近い部分を且つ、電極あるいは、ヒーター
面とできる限り平行に光束を伝搬させる必要がある。
本発明の目的は、上述した従来の欠点を改良した光変調
素子を提供することにある。
素子を提供することにある。
本発明に於いては、熱効果によ)屈折率の変化を生じる
熱効果媒体として、屈折率の温度依存性が大きい液体を
使用することで、上記目的を達成したものである。即ち
、入力信号に応じて液体に熱を与えることにより、該液
体中に屈折率の分布を生ぜしめ、この屈折率分布を有す
る液体中に光束を入射させ、屈折率分布によシ入射光束
の波面を変形させることによシ変調を行うものである。
熱効果媒体として、屈折率の温度依存性が大きい液体を
使用することで、上記目的を達成したものである。即ち
、入力信号に応じて液体に熱を与えることにより、該液
体中に屈折率の分布を生ぜしめ、この屈折率分布を有す
る液体中に光束を入射させ、屈折率分布によシ入射光束
の波面を変形させることによシ変調を行うものである。
(3)
本発明に於いては、熱効果媒体として液体を使用する為
に、従来の様に高電圧を使用しなくても入射光束の波面
を充分に変形するととが出来るし、又、入射光束の伝搬
位置、即ち光束を通過せしめる熱効果媒体の位置を制限
する必要もないので、素子への入射光束が透過あるいは
反射のいずれの使用に対しても所望の特性が得られ、そ
の応用範囲が増す効果を有する。以下、図面を用いて本
発明を詳述する。
に、従来の様に高電圧を使用しなくても入射光束の波面
を充分に変形するととが出来るし、又、入射光束の伝搬
位置、即ち光束を通過せしめる熱効果媒体の位置を制限
する必要もないので、素子への入射光束が透過あるいは
反射のいずれの使用に対しても所望の特性が得られ、そ
の応用範囲が増す効果を有する。以下、図面を用いて本
発明を詳述する。
第1図は本発明に係る光変調素子の一実施例を示す図で
ある。第1図において、1は透明保護板、2は液体薄層
、3は熱伝導性のある絶縁層、4は6a、6b、5C,
6d・・・で示される発熱抵抗体が配列される発熱抵抗
体層、5は絶縁層3及び発熱抵抗体6a、6b、60,
6(1・・・の支持体である。
ある。第1図において、1は透明保護板、2は液体薄層
、3は熱伝導性のある絶縁層、4は6a、6b、5C,
6d・・・で示される発熱抵抗体が配列される発熱抵抗
体層、5は絶縁層3及び発熱抵抗体6a、6b、60,
6(1・・・の支持体である。
そして発熱抵抗体が発熱すると、この熱は前記絶縁層3
を伝わシ液体薄層2に伝わし、液体薄層内に温度分布を
生ぜしめて、屈折率分布を形成する。例えば、第1図に
示す様に、発熱抵抗体6bが選択されて発熱すると、こ
の熱は抵抗(4) 体6bに隣接する絶縁層3を介して液体薄層2に伝達さ
れ、抵抗体6bに対向する液体薄層2の領域の液体を加
熱させて、この領域に屈折率分布7を形成する。この屈
折率分布7は所定の時間が経過すると、この領域の液体
が冷却するに伴って、消滅する。この屈折率分布形成か
ら消滅までの1サイクルは非常に短かい時間であり、K
Hzのオーダーで行うことが可能である。
を伝わシ液体薄層2に伝わし、液体薄層内に温度分布を
生ぜしめて、屈折率分布を形成する。例えば、第1図に
示す様に、発熱抵抗体6bが選択されて発熱すると、こ
の熱は抵抗(4) 体6bに隣接する絶縁層3を介して液体薄層2に伝達さ
れ、抵抗体6bに対向する液体薄層2の領域の液体を加
熱させて、この領域に屈折率分布7を形成する。この屈
折率分布7は所定の時間が経過すると、この領域の液体
が冷却するに伴って、消滅する。この屈折率分布形成か
ら消滅までの1サイクルは非常に短かい時間であり、K
Hzのオーダーで行うことが可能である。
上記発熱抵抗体は、■・Cの製造技術によシ支持体5上
に形成されるものであシ、隣接する発熱抵抗体の間隔を
mμオーダーで形成している。
に形成されるものであシ、隣接する発熱抵抗体の間隔を
mμオーダーで形成している。
本発明の光変調素子に用いられる液体としては、水、ア
ルコール、その他側を使用しても良い。この液体の屈折
率温度依存性訂は、水では−1,OXl 0−’ 、エ
チルアルコールでは−4,0x10−4である。とれに
対して、前述した従来の熱効果型の結晶では、TlO2
が異常光に対して−7,2X 10−’ 、常光に対し
て−4゜2X10−5、PbM004 が異常光に対
して−4,1×10−5、常光に対して−7゜2 x
10”−5、LiN’bo、が異常光に対しく5) て5゜3X10 、常光に対して0.5SX10
であシ、いす″れも液体に比して1桁小さい値を示す。
ルコール、その他側を使用しても良い。この液体の屈折
率温度依存性訂は、水では−1,OXl 0−’ 、エ
チルアルコールでは−4,0x10−4である。とれに
対して、前述した従来の熱効果型の結晶では、TlO2
が異常光に対して−7,2X 10−’ 、常光に対し
て−4゜2X10−5、PbM004 が異常光に対
して−4,1×10−5、常光に対して−7゜2 x
10”−5、LiN’bo、が異常光に対しく5) て5゜3X10 、常光に対して0.5SX10
であシ、いす″れも液体に比して1桁小さい値を示す。
尚、このデータは波長6 S 2.8nmの光束に対す
る値である。
る値である。
この様に、入射光の波面を変換する媒体として、液体を
用いることは、従来の結晶の様に、偏光に対して特別の
注意を払う必要がなくなった。又、屈折率の温度依存性
(静)は、従来の結晶と比較するとその絶対値が大きく
、変調を受ける光束と変調を受けない光束との間の位相
差を大きくすることが出来る。このことは、従来例の様
に、電極面あるいはヒーター面と平行に光束を伝播させ
る必要がない。即ち、ヒーター面に対して垂直入射でも
或いはそれ以外の入射角でも使用することが可能とな)
、変調素子を装置に組み立てる上での、配置上の制限を
なくすることができるものである。
用いることは、従来の結晶の様に、偏光に対して特別の
注意を払う必要がなくなった。又、屈折率の温度依存性
(静)は、従来の結晶と比較するとその絶対値が大きく
、変調を受ける光束と変調を受けない光束との間の位相
差を大きくすることが出来る。このことは、従来例の様
に、電極面あるいはヒーター面と平行に光束を伝播させ
る必要がない。即ち、ヒーター面に対して垂直入射でも
或いはそれ以外の入射角でも使用することが可能とな)
、変調素子を装置に組み立てる上での、配置上の制限を
なくすることができるものである。
第2図は第1図に示す光変調素子の構成を示す斜視概略
図であ如、付番1〜6は第1図に示したものと同じであ
る。8は導電線であり、発(6) 熱抵抗体(6a、61)、・・・・)を各々独立に駆動
できる機側々の駆動電圧に接続され、一方発熱抵抗体の
他端は接地あるいは共通の電圧に設定されている。導電
線8より、発熱抵抗体613..6b、・・・に各々電
圧信号が印加されると、各発熱抵抗体の近傍の液体薄層
内に屈折率分布が発生する。
図であ如、付番1〜6は第1図に示したものと同じであ
る。8は導電線であり、発(6) 熱抵抗体(6a、61)、・・・・)を各々独立に駆動
できる機側々の駆動電圧に接続され、一方発熱抵抗体の
他端は接地あるいは共通の電圧に設定されている。導電
線8より、発熱抵抗体613..6b、・・・に各々電
圧信号が印加されると、各発熱抵抗体の近傍の液体薄層
内に屈折率分布が発生する。
この屈折率分布は、電圧信号を零にすると冷却され再び
元の屈折率分布のない状態に戻る。
元の屈折率分布のない状態に戻る。
第3図(A)は前記屈折率分布による光変調素子り、M
を使用した光変調装置の一実施例を示す図で、屈折率分
布で波面が変形される光束を情報光として使用する場合
の例である。前記光変調素子り、Mに光束1oを入射し
、発熱抵抗体(6a。
を使用した光変調装置の一実施例を示す図で、屈折率分
布で波面が変形される光束を情報光として使用する場合
の例である。前記光変調素子り、Mに光束1oを入射し
、発熱抵抗体(6a。
6b、・・・・)のうち任意の発熱抵抗体6cが電圧V
1によって駆動されたとき、屈折率分布7が発生し、発
熱抵抗体6cに入射した光束は波面が変形された光束1
2となって射出する。発熱抵抗体の表面で正反射して、
屈折率分布7によって波面が変形されない光束11は、
レンズ13aによって結像され、その結像位置に配した
遮光(7) フィルター15&によって遮光される。前記波面が変形
された光束12はその遮光フィルター15aによって一
部分遮光されるが、遮光フィルター15aの大きさを前
記の波面が変形されない光束11の結像スポットを遮光
する最小限の大きさにすることによって、大部分の波面
変換光束12′を受光媒体14上に照射することが可能
である。
1によって駆動されたとき、屈折率分布7が発生し、発
熱抵抗体6cに入射した光束は波面が変形された光束1
2となって射出する。発熱抵抗体の表面で正反射して、
屈折率分布7によって波面が変形されない光束11は、
レンズ13aによって結像され、その結像位置に配した
遮光(7) フィルター15&によって遮光される。前記波面が変形
された光束12はその遮光フィルター15aによって一
部分遮光されるが、遮光フィルター15aの大きさを前
記の波面が変形されない光束11の結像スポットを遮光
する最小限の大きさにすることによって、大部分の波面
変換光束12′を受光媒体14上に照射することが可能
である。
又、本発明は熱効果媒体として屈折率分布の勾配が急激
になる材料を自由に選択することができ、屈折率分布に
よる光束の発散角は、上述した電気光学結晶を用いた回
折角に比して大きいので、同じ大きさの遮光フィルター
15aを使用したとしても、遮光される発散光の割合は
、本発明では非常に小さい。
になる材料を自由に選択することができ、屈折率分布に
よる光束の発散角は、上述した電気光学結晶を用いた回
折角に比して大きいので、同じ大きさの遮光フィルター
15aを使用したとしても、遮光される発散光の割合は
、本発明では非常に小さい。
以上の如く、発熱抵抗体6Cに、画像信号に応じた電圧
パルス■1を導電線8を通じて印加あるいは零にするこ
とにより、それに応じて屈折率分布7の発生あるいは消
滅が繰υ返される。
パルス■1を導電線8を通じて印加あるいは零にするこ
とにより、それに応じて屈折率分布7の発生あるいは消
滅が繰υ返される。
その場合、受光媒体14上には、光スポットの点滅が発
生される。レンズ13aによって、発熱(8) 抵抗体上の点と受光媒体14上の点とを共役関係にする
ことによって、発熱抵抗体(6a、6b、・・・)近傍
に発生した屈折率分布の発生部分の像をスポットとして
受光媒体14上に形成できる。
生される。レンズ13aによって、発熱(8) 抵抗体上の点と受光媒体14上の点とを共役関係にする
ことによって、発熱抵抗体(6a、6b、・・・)近傍
に発生した屈折率分布の発生部分の像をスポットとして
受光媒体14上に形成できる。
第3図(B)は、同じく前記光変調素子L−Mを使用し
た光変調装置の一実施例を示す図で、屈折率分布で散乱
されない光束を情報光として使用する場合の例である。
た光変調装置の一実施例を示す図で、屈折率分布で散乱
されない光束を情報光として使用する場合の例である。
第3図(B)に於いては、光変調素子り、Mで変調を受
けない光束11がレンズ13aで集光される位置には、
遮光板15bが設けられている。この遮光板は、前記光
束11を通過させ、前記光変調素子り、Mで発散される
破線で示す光束12を遮断する様に、中心部に透孔が設
けられている。
けない光束11がレンズ13aで集光される位置には、
遮光板15bが設けられている。この遮光板は、前記光
束11を通過させ、前記光変調素子り、Mで発散される
破線で示す光束12を遮断する様に、中心部に透孔が設
けられている。
以上の様にして、屈折率分布による発散光の大部分を遮
光フィルター151)にょシ遮断し、主として波面の変
形を受けない光束11のみが遮光フィルター151)を
通過する。そして、上記レンズ13aによる結像スポッ
トあるいは遮光フィルター151)と、受光媒体面14
とを共役関係に(9) するレンズ13bを配置することにより、受光媒体面1
4上に、光スポットの点滅が発生する。
光フィルター151)にょシ遮断し、主として波面の変
形を受けない光束11のみが遮光フィルター151)を
通過する。そして、上記レンズ13aによる結像スポッ
トあるいは遮光フィルター151)と、受光媒体面14
とを共役関係に(9) するレンズ13bを配置することにより、受光媒体面1
4上に、光スポットの点滅が発生する。
第4図は受光媒体上の光の点滅のコントラストを良くす
る、即ち光利用効率を最良にする為の光変調素子り、M
に入射する光束の様子を示す熱抵抗体の配列方向と直交
する方向から見た図である。屈折率分布は発熱抵抗体に
近い稈屑折率勾配は急になり、そこに光束16を集中し
て入射させるとき最も発散効率が高くなる。また支持体
5あるいは発熱抵抗体(6&、6b、・・・ )あるい
は、絶縁層3の表面の平面性あるいは粗さによっては、
屈折率分布による発散光以外の光束に関して、遮光フィ
ルター15による遮光効率が悪くなシ、受光媒体14上
にノイズ光として照射される。このノイズ光は、導電線
8よ)印加される入力信号電圧パルス■1とは無関係に
受光媒体14上に照射されるので、コントラストが低下
する。この様な不都合をなくす為にも、(10) 第4図(A)に示すように、発熱抵抗体の近傍に入射光
束16を線状に収束することが望ましい。
る、即ち光利用効率を最良にする為の光変調素子り、M
に入射する光束の様子を示す熱抵抗体の配列方向と直交
する方向から見た図である。屈折率分布は発熱抵抗体に
近い稈屑折率勾配は急になり、そこに光束16を集中し
て入射させるとき最も発散効率が高くなる。また支持体
5あるいは発熱抵抗体(6&、6b、・・・ )あるい
は、絶縁層3の表面の平面性あるいは粗さによっては、
屈折率分布による発散光以外の光束に関して、遮光フィ
ルター15による遮光効率が悪くなシ、受光媒体14上
にノイズ光として照射される。このノイズ光は、導電線
8よ)印加される入力信号電圧パルス■1とは無関係に
受光媒体14上に照射されるので、コントラストが低下
する。この様な不都合をなくす為にも、(10) 第4図(A)に示すように、発熱抵抗体の近傍に入射光
束16を線状に収束することが望ましい。
17は入射光束16の正反射光束(屈折率分布による発
散を受けない光)であり、破線で示す18は、屈折率分
布による発散光束である。第4図(B)は、第4図(A
)のA −A’で示される断面の図で、17は入射光束
16の正反射光束、18は画像信号の入力された発熱抵
抗体6Cの近傍に発生した屈折率分布による発散光束で
あり、前記正反射光束17に対して異った方向に散乱さ
れる。
散を受けない光)であり、破線で示す18は、屈折率分
布による発散光束である。第4図(B)は、第4図(A
)のA −A’で示される断面の図で、17は入射光束
16の正反射光束、18は画像信号の入力された発熱抵
抗体6Cの近傍に発生した屈折率分布による発散光束で
あり、前記正反射光束17に対して異った方向に散乱さ
れる。
第5図は、第4図で説明した光利用効率を高め、受光媒
体14上での光の点滅のコントラストを良くする場合の
光変調装置の一実施例の配置図である。半導体レーザー
あるいは発光ダイオードの如き光源19よυ出射した光
束を、球面レンズ20aとアナモフィックレンズ20b
、に禿 よって構成される線像形成光学f20によって、前記光
変調素子り、Mの発熱抵抗体(61L、6b、・・・)
の配列方向に線状に結像する。この線状に形成(11) される光束の、発熱抵抗体の配列方向と直交する面内の
光束の成分は平行光束の状態である。
体14上での光の点滅のコントラストを良くする場合の
光変調装置の一実施例の配置図である。半導体レーザー
あるいは発光ダイオードの如き光源19よυ出射した光
束を、球面レンズ20aとアナモフィックレンズ20b
、に禿 よって構成される線像形成光学f20によって、前記光
変調素子り、Mの発熱抵抗体(61L、6b、・・・)
の配列方向に線状に結像する。この線状に形成(11) される光束の、発熱抵抗体の配列方向と直交する面内の
光束の成分は平行光束の状態である。
従って前記発熱抵抗体で発散されない光束17は三角柱
状の光路をとシ正のシリンドリカルレンズ22aに入射
する。シリンドリカルレンズ221!Lは発熱抵抗体の
配列方向にその母線を有し、その焦線面が発熱抵抗体の
位置と合致する様に設けられている。従って前記光束1
7はシリンドリカルレンズ22aを通過した後に、アフ
ォーカルな光束とカシ、球面レンズ221)に入射する
。
状の光路をとシ正のシリンドリカルレンズ22aに入射
する。シリンドリカルレンズ221!Lは発熱抵抗体の
配列方向にその母線を有し、その焦線面が発熱抵抗体の
位置と合致する様に設けられている。従って前記光束1
7はシリンドリカルレンズ22aを通過した後に、アフ
ォーカルな光束とカシ、球面レンズ221)に入射する
。
そして前記光束17は球面レンズ221)によシ、この
レンズの焦点面に集光する。この焦点面には、前記光束
17を遮ぎるだけの大きさを有する矩形フィルター23
が設けられており、従って該フィルター23によυ、発
熱抵抗体で発散を受けなかった光束は遮光される。一方
、発熱抵抗体で発散された光束18は、シリンドリカル
レンズ22aにより発熱抵抗体の配列方向と直02) 交する面内での光束のみが平行光となり、更に前記球面
レンズ221)により前記矩形フィルター23の近傍に
線状に結像される。従って、発散光束18の一部は、こ
の矩形フィルター23により遮光されるが、大部分の光
束は、この遮光フィルターで遮ぎられることなく、前記
シリンドリカルレンズ222Lと同一方向に母線を有す
る正のシリンドリカルレンズ22Qに入射し、受光媒体
14上に点像(24a、241)・・・・)となって形
成される。尚、フィルター23と受光媒体14とは、シ
リンドリカルレンズ220の光学的に共役な焦線面内に
位置し、又、発熱抵抗体と受光媒体とは球面レンズ系2
21)に関して光学的に共役な位置におる。又、別の表
現をすれば、シリンドリカルレンズ22a、220及び
球面レンズ系22klで構成されるアナモフィックレン
ズ系22に関して、発熱抵抗体の配列方向と直交する面
内に於いては前記発熱抵抗体(”+6b+・・・)と受
光媒体14とは光学的に共役な焦線面内に配され、又、
アナモフィックレンズ系22の光軸と前記03) 発熱抵抗体の配列方向とで定まる面内に於いては、前記
受光媒体14はアナモフィックレンズ系22の焦線面上
に位置する。尚、第5図に於いては前記光変調素子り、
Mは発熱抵抗体の部分のみを示した。
レンズの焦点面に集光する。この焦点面には、前記光束
17を遮ぎるだけの大きさを有する矩形フィルター23
が設けられており、従って該フィルター23によυ、発
熱抵抗体で発散を受けなかった光束は遮光される。一方
、発熱抵抗体で発散された光束18は、シリンドリカル
レンズ22aにより発熱抵抗体の配列方向と直02) 交する面内での光束のみが平行光となり、更に前記球面
レンズ221)により前記矩形フィルター23の近傍に
線状に結像される。従って、発散光束18の一部は、こ
の矩形フィルター23により遮光されるが、大部分の光
束は、この遮光フィルターで遮ぎられることなく、前記
シリンドリカルレンズ222Lと同一方向に母線を有す
る正のシリンドリカルレンズ22Qに入射し、受光媒体
14上に点像(24a、241)・・・・)となって形
成される。尚、フィルター23と受光媒体14とは、シ
リンドリカルレンズ220の光学的に共役な焦線面内に
位置し、又、発熱抵抗体と受光媒体とは球面レンズ系2
21)に関して光学的に共役な位置におる。又、別の表
現をすれば、シリンドリカルレンズ22a、220及び
球面レンズ系22klで構成されるアナモフィックレン
ズ系22に関して、発熱抵抗体の配列方向と直交する面
内に於いては前記発熱抵抗体(”+6b+・・・)と受
光媒体14とは光学的に共役な焦線面内に配され、又、
アナモフィックレンズ系22の光軸と前記03) 発熱抵抗体の配列方向とで定まる面内に於いては、前記
受光媒体14はアナモフィックレンズ系22の焦線面上
に位置する。尚、第5図に於いては前記光変調素子り、
Mは発熱抵抗体の部分のみを示した。
上述した実施例では、発熱抵抗体は反射部材で構成され
ている例を述べ、発散光束も、発散を受け々い光束も、
いずれも抵抗体で反射される場合を示したが、いず些の
光束も光変調素子を通過する場合を第6図に示す。第6
図で示される光変調素子の構成自体は第1図に示すもの
と同じであるが、支持体5′、発熱抵抗体(”’+6b
′・・・)及び絶縁層3′が透明な媒体で構成されてい
る。この場合も、前述した光学系を使用して充分な実用
効果が得られる。
ている例を述べ、発散光束も、発散を受け々い光束も、
いずれも抵抗体で反射される場合を示したが、いず些の
光束も光変調素子を通過する場合を第6図に示す。第6
図で示される光変調素子の構成自体は第1図に示すもの
と同じであるが、支持体5′、発熱抵抗体(”’+6b
′・・・)及び絶縁層3′が透明な媒体で構成されてい
る。この場合も、前述した光学系を使用して充分な実用
効果が得られる。
第7図(A、) (B)は、本発明に係る光変調素子り
、Mを用いた光変調装置の他の実施例を示す図で、第5
図で示す光学系と同様に、光変調素子り、M内の発熱抵
抗体6a、6b、・・・の配列方向に線状結像が形成さ
れる。第7図(A)はその線像に直交す04) る方向からみた展開図である。第7図(B)は第7図(
A)を側面からみた図である。第5図に示す光学系との
違いは、光源から出射した光束をレンズ20aで集光し
、第7図(A)に示す如く、光変副素子り、Mとレンズ
250間に光源の共役像を形成し、第7図(B)に示す
如く、レンズ20aとアナモフィックレンズ2011の
合成系である線像形成光学系20によって、光変調素子
■・・Mの発熱抵抗体近傍に線像を形成することである
。第7図(A)において、光源の共役像位置に、発熱抵
抗体6a 、 6b・・・の配列方向と直交する方向に
長辺を有する矩形の遮光フィルター23を配することに
より、屈折率分布によって発散されない光束は遮断され
、屈折率分布によって発散された光束は、遮光フィルタ
ー23の周囲を通過して、発熱抵抗体(6a、6b、・
・・)と受光媒体14を共役な位置に保つレンズ25に
入射し、受光媒体14上に結像スボッ) 24a、24
1)、・・・を形成する・この様にすると、第5図に示
した様な光学系の構成を簡略化できる。
、Mを用いた光変調装置の他の実施例を示す図で、第5
図で示す光学系と同様に、光変調素子り、M内の発熱抵
抗体6a、6b、・・・の配列方向に線状結像が形成さ
れる。第7図(A)はその線像に直交す04) る方向からみた展開図である。第7図(B)は第7図(
A)を側面からみた図である。第5図に示す光学系との
違いは、光源から出射した光束をレンズ20aで集光し
、第7図(A)に示す如く、光変副素子り、Mとレンズ
250間に光源の共役像を形成し、第7図(B)に示す
如く、レンズ20aとアナモフィックレンズ2011の
合成系である線像形成光学系20によって、光変調素子
■・・Mの発熱抵抗体近傍に線像を形成することである
。第7図(A)において、光源の共役像位置に、発熱抵
抗体6a 、 6b・・・の配列方向と直交する方向に
長辺を有する矩形の遮光フィルター23を配することに
より、屈折率分布によって発散されない光束は遮断され
、屈折率分布によって発散された光束は、遮光フィルタ
ー23の周囲を通過して、発熱抵抗体(6a、6b、・
・・)と受光媒体14を共役な位置に保つレンズ25に
入射し、受光媒体14上に結像スボッ) 24a、24
1)、・・・を形成する・この様にすると、第5図に示
した様な光学系の構成を簡略化できる。
(15)
第8図は、本発明に係る光変調素子を適用したカラー画
像を得る為の光変調装置の一実施例を示す図である。光
源19aは赤色発光ダイオード、19’bは緑色発光ダ
イオード、19Cは青色発光ダイオードで、26は赤色
波長帯を透過し緑色波長帯を反射するダイクロイックミ
ラーで、27は青色波長帯以外を透過し、青色波長帯を
反射するダイクロイックミラーであり、光変調素子り、
Mの発熱抵抗体上に1、各光源からの光束を到達するよ
うにしたもので、それ以外は第7図に示した光学系の構
成と同じである。この様々三色の光源と一つの光変調素
子を使用して、受光媒体上にカラー画像を発生すること
が可能である。第9図は第8図に示したカラー画゛像発
生系の一方式を示す図で、第9図(A)は、光変調素子
り、Mの発熱抵抗体(6a、6b、・・・・、6e)に
入力する電圧パルスタ(」を示し、■11v21・・・
V51(i=1〜3)はそれぞれ上記発熱抵抗体(5a
、6b、・・・・6りに印加する電圧パルスであり、1
(−1〜3)は、その周期の番号を示す。第9図(B)
は発光ダ(16) イオード19aに入力する電流信号パルスであシ、前記
電圧パルス列■11 #v2+ 1・・・v51が発生
する期間内発光ダイオード19aは発光することを示す
。
像を得る為の光変調装置の一実施例を示す図である。光
源19aは赤色発光ダイオード、19’bは緑色発光ダ
イオード、19Cは青色発光ダイオードで、26は赤色
波長帯を透過し緑色波長帯を反射するダイクロイックミ
ラーで、27は青色波長帯以外を透過し、青色波長帯を
反射するダイクロイックミラーであり、光変調素子り、
Mの発熱抵抗体上に1、各光源からの光束を到達するよ
うにしたもので、それ以外は第7図に示した光学系の構
成と同じである。この様々三色の光源と一つの光変調素
子を使用して、受光媒体上にカラー画像を発生すること
が可能である。第9図は第8図に示したカラー画゛像発
生系の一方式を示す図で、第9図(A)は、光変調素子
り、Mの発熱抵抗体(6a、6b、・・・・、6e)に
入力する電圧パルスタ(」を示し、■11v21・・・
V51(i=1〜3)はそれぞれ上記発熱抵抗体(5a
、6b、・・・・6りに印加する電圧パルスであり、1
(−1〜3)は、その周期の番号を示す。第9図(B)
は発光ダ(16) イオード19aに入力する電流信号パルスであシ、前記
電圧パルス列■11 #v2+ 1・・・v51が発生
する期間内発光ダイオード19aは発光することを示す
。
第9図(C)は発光ダイオード191)に入力する電流
信号パルスであり、前記電圧パルス列Vj2+v221
・・・1v52が発生する期間内発光することを示す。
信号パルスであり、前記電圧パルス列Vj2+v221
・・・1v52が発生する期間内発光することを示す。
第9図(D)は、同様に電圧パルス列v1..v2..
・、。
・、。
vssが発生する期間内、発光ダイオード190が発光
するととを示す。第9図(A) l (B) 、 (C
) 、 (D)において横軸は時間を示し、図示されな
い先の時間帯においては、上記の信号パルスが周期的に
発生する。第8図に示す如く、受光媒体14が矢印方向
に移動すると、受光媒体面上には、矢印方向即ち受光媒
体移動方向に並んだ、赤、緑、青のスポットが形成され
る。そして、これ等三つのスポットで一画素を形成する
ことによりカラー表示が出来る。第9図(A)に於いて
は、すべての発熱抵抗体に、同一時間間隔で電圧パルス
を入力したが、画像信号に応じて、電力パルスを発生さ
せることにすれば任意のカラー画像を(17) 受光媒体14上に発生させることが可能となる。
するととを示す。第9図(A) l (B) 、 (C
) 、 (D)において横軸は時間を示し、図示されな
い先の時間帯においては、上記の信号パルスが周期的に
発生する。第8図に示す如く、受光媒体14が矢印方向
に移動すると、受光媒体面上には、矢印方向即ち受光媒
体移動方向に並んだ、赤、緑、青のスポットが形成され
る。そして、これ等三つのスポットで一画素を形成する
ことによりカラー表示が出来る。第9図(A)に於いて
は、すべての発熱抵抗体に、同一時間間隔で電圧パルス
を入力したが、画像信号に応じて、電力パルスを発生さ
せることにすれば任意のカラー画像を(17) 受光媒体14上に発生させることが可能となる。
上記のように本発明においては特別に偏光特性をもつ必
要がなく、且つ、波長の異なった光源の使用が可能であ
る。
要がなく、且つ、波長の異なった光源の使用が可能であ
る。
第10図は、第8図に示した装置の応用例で、第8図で
示したカラー画像を偏向器30を使用して、静止した受
光媒体14の全面を走査スポットで走査する事を可能に
した実施例である。
示したカラー画像を偏向器30を使用して、静止した受
光媒体14の全面を走査スポットで走査する事を可能に
した実施例である。
この受光媒体として、銀塩フィルムの如き感光記録材を
選べば、デジタルカラープリンターが実現できる。ある
いは、受光媒体として、光拡散スクリーンを選べば、カ
ラーディスプレーが実現できる。本発明においては信号
光(屈折率分布による発散光)の消光比が高く、また、
発散効率が高いので、受光媒体上の結像スポット光の輝
度を高くでき、上記の如きデジタルカラープリンタ′−
1あるいは、カラーディスプレーが実現可能となる。又
、言うまでもないが、デジタルプリンター及びディスプ
レーに於いては、前記した光源が1個の場合のモノクロ
プリンタ(18) −及びモノク四ディスプレーでも良い。
選べば、デジタルカラープリンターが実現できる。ある
いは、受光媒体として、光拡散スクリーンを選べば、カ
ラーディスプレーが実現できる。本発明においては信号
光(屈折率分布による発散光)の消光比が高く、また、
発散効率が高いので、受光媒体上の結像スポット光の輝
度を高くでき、上記の如きデジタルカラープリンタ′−
1あるいは、カラーディスプレーが実現可能となる。又
、言うまでもないが、デジタルプリンター及びディスプ
レーに於いては、前記した光源が1個の場合のモノクロ
プリンタ(18) −及びモノク四ディスプレーでも良い。
なお、第5図〜第10図に示した実施例において信号光
として、屈折率分布による発散光を使用したが、第3図
(B)に示した様に、信号光として非発散光を使用でき
ることは言う迄もないので省略する。
として、屈折率分布による発散光を使用したが、第3図
(B)に示した様に、信号光として非発散光を使用でき
ることは言う迄もないので省略する。
第11図は、カラー画像を得る為の本発明に係る光変調
素子を適用した光変調装置の更なる実施例を示す図であ
る。第11図に於いて、光源31はハロゲンランプの如
き一般の白色光ランプ、レンズ52は集光レンズ、33
は二次光源像を制限するピンホール板、34はコリメー
ターレンズ、35は色分散を生ぜしめるプリズム、36
は収束レンズで4OR,40G、40Bは、それぞれカ
ラー信号である赤、緑、青の散乱光を発生させるための
発熱抵抗体で、それぞれ、独立に入力信号に対応する電
圧パルスを発生させる電圧印加手段41R,41G、4
1Bに接続されている。
素子を適用した光変調装置の更なる実施例を示す図であ
る。第11図に於いて、光源31はハロゲンランプの如
き一般の白色光ランプ、レンズ52は集光レンズ、33
は二次光源像を制限するピンホール板、34はコリメー
ターレンズ、35は色分散を生ぜしめるプリズム、36
は収束レンズで4OR,40G、40Bは、それぞれカ
ラー信号である赤、緑、青の散乱光を発生させるための
発熱抵抗体で、それぞれ、独立に入力信号に対応する電
圧パルスを発生させる電圧印加手段41R,41G、4
1Bに接続されている。
ここで、説明の簡略化の為光変調素子の詳細は図示され
ていないが、上記の発熱抵抗体部以外(19) は第2図に示しだと同様の構成である。
ていないが、上記の発熱抵抗体部以外(19) は第2図に示しだと同様の構成である。
上記の例においては、色分散プリズム35及びレンズ3
6によって、発熱抵抗体40R,40G。
6によって、発熱抵抗体40R,40G。
40B上にそれぞれ、赤色光束、緑色光束、青色光束の
焦光像を形成し、前記、画像信号に応じて、各カラ・−
信号光を変調することが可能となる。
焦光像を形成し、前記、画像信号に応じて、各カラ・−
信号光を変調することが可能となる。
更に第11図に於いて、レンズ36の代りに、紙面と垂
直方向に母線を有するシリンドリカルレンズを使用し、
赤色光束、緑色光束、青色光束が、各々線状に結像する
様にする。この時各色に対応する線状の光束が、少しづ
つ離れた状態で、並んで形成される。従って、前記発熱
抵抗体40R,40G、40Bを1ユニツトとし、この
ユニットを線像の方向に沿って複数個配列することによ
り、複数のカラー画素列が得られる。尚、第11図に於
ける光束分散手段としてのプリズムの代りに、回折格子
を使用しても同じ効果が得られる。
直方向に母線を有するシリンドリカルレンズを使用し、
赤色光束、緑色光束、青色光束が、各々線状に結像する
様にする。この時各色に対応する線状の光束が、少しづ
つ離れた状態で、並んで形成される。従って、前記発熱
抵抗体40R,40G、40Bを1ユニツトとし、この
ユニットを線像の方向に沿って複数個配列することによ
り、複数のカラー画素列が得られる。尚、第11図に於
ける光束分散手段としてのプリズムの代りに、回折格子
を使用しても同じ効果が得られる。
第12図は、本発明の光変調素子を適用した(20)
光変調装置の更なる実施例で、本発明に於いては、光変
調素子に入射する光束の方向に制約がないことを示す図
であシ、第12図(A)は発熱抵抗体の配列方向より見
た図であシ、第12図(B)は第12図(A)を上方か
ら見た図である。構成部材は、第5図に示す光変調装置
と同じであるが、第5図に示す光学系では光源19及び
線像形成光学系20で構成される光束発生手段から光変
調素子に入射する光束の中心光線が発熱抵抗体層4に対
して成る角度を成して入射するのに対して、第12図に
示す光学系では、同じく光変調素子に入射する光束は、
発熱抵抗体層4に平行に入射する。光変調素子を通過し
た光束は、第5図に示す場合と同様に、非発散光束は遮
断され、発散光束が受光媒体面上に到達する。
調素子に入射する光束の方向に制約がないことを示す図
であシ、第12図(A)は発熱抵抗体の配列方向より見
た図であシ、第12図(B)は第12図(A)を上方か
ら見た図である。構成部材は、第5図に示す光変調装置
と同じであるが、第5図に示す光学系では光源19及び
線像形成光学系20で構成される光束発生手段から光変
調素子に入射する光束の中心光線が発熱抵抗体層4に対
して成る角度を成して入射するのに対して、第12図に
示す光学系では、同じく光変調素子に入射する光束は、
発熱抵抗体層4に平行に入射する。光変調素子を通過し
た光束は、第5図に示す場合と同様に、非発散光束は遮
断され、発散光束が受光媒体面上に到達する。
第13図及び第14図は各々、第1図に示す光変調素子
の他の変形実施例を示す図で、透明保護板1の内面に、
発熱抵抗体(”+6b+・・・)から熱を受けて、屈折
率分布を程する液体層の屈折率分布の形状を制限す石手
段1aを設けると(21) とにより、ある発熱抵抗体で発生した屈折率分布を、そ
の発熱抵抗体の近傍に滞る様にしたものである。その様
にすることにより、各発熱抵抗体で発生した屈折率分布
を互いに干渉させることなく、コントラストの良い画像
を受光媒体面上に形成することが可能である。又、液体
層の形状は、この透明保護板の内面の形状によシ所望の
形状に取ることができる。このことによ)、液体層中に
生じる屈折率分布曲線を、前記透明保護板の内面の形状
により自由に変化させることが可能である。更には透明
保護板に、熱による屈折率変化の小さいものを選ぶこと
によシ、液体層に熱を加えた場合、液体層と透明保護板
との間に生じる屈折率差を大きくすることが出来る。こ
のことは、屈折率差の大きな界面が生じることであり、
従ってこの界面に於いてより大きな光の発散を得ること
が可能である。
の他の変形実施例を示す図で、透明保護板1の内面に、
発熱抵抗体(”+6b+・・・)から熱を受けて、屈折
率分布を程する液体層の屈折率分布の形状を制限す石手
段1aを設けると(21) とにより、ある発熱抵抗体で発生した屈折率分布を、そ
の発熱抵抗体の近傍に滞る様にしたものである。その様
にすることにより、各発熱抵抗体で発生した屈折率分布
を互いに干渉させることなく、コントラストの良い画像
を受光媒体面上に形成することが可能である。又、液体
層の形状は、この透明保護板の内面の形状によシ所望の
形状に取ることができる。このことによ)、液体層中に
生じる屈折率分布曲線を、前記透明保護板の内面の形状
により自由に変化させることが可能である。更には透明
保護板に、熱による屈折率変化の小さいものを選ぶこと
によシ、液体層に熱を加えた場合、液体層と透明保護板
との間に生じる屈折率差を大きくすることが出来る。こ
のことは、屈折率差の大きな界面が生じることであり、
従ってこの界面に於いてより大きな光の発散を得ること
が可能である。
この場合、透明保護板1の材質の屈折率と、熱が加わら
ない場合に於いての液体薄層2中の液体の屈折率の値が
近いものを選ぶととによ)、(22) 透明保護板の内部形状1aによる光の散乱を防止するこ
とが可能である。上記の内部形状1aは球面あるいは円
筒面等積々の形状が可能である。
ない場合に於いての液体薄層2中の液体の屈折率の値が
近いものを選ぶととによ)、(22) 透明保護板の内部形状1aによる光の散乱を防止するこ
とが可能である。上記の内部形状1aは球面あるいは円
筒面等積々の形状が可能である。
第14図は、発熱抵抗体層4が球面あるいは円筒面で構
成されていることを示す図である。
成されていることを示す図である。
との様に構成することによシ、屈折率分布で発散を受け
ない光束が、発熱抵抗体で反射した後、収斂させること
を可能にするもので、その結像位置に遮光部材を設ける
。斯様な光変調素子を用いることにより、第3図で示す
レンズ13aを省くことが可能である。
ない光束が、発熱抵抗体で反射した後、収斂させること
を可能にするもので、その結像位置に遮光部材を設ける
。斯様な光変調素子を用いることにより、第3図で示す
レンズ13aを省くことが可能である。
尚、第13図及び第14図に示す光変調素子の断面は、
第4図CB)に示す断面図と同じ方向から見たものであ
シ、該手段に入射する光束は紙面に対して手前よ構成る
角度を成して入射するものである。
第4図CB)に示す断面図と同じ方向から見たものであ
シ、該手段に入射する光束は紙面に対して手前よ構成る
角度を成して入射するものである。
第15図は、屈折率分布の発生を行列で行うことを可能
にした光変調素子を示すもので、第15図(A)は光変
調素子の側面図、第15図(B)は(26) 光変調素子を正面から見た場合、即ち第15図(A)を
A、方向から見た場合の発熱抵抗層の配列の様子を示す
ものである。第15図(A) K於いて、透明保護板1
、液体薄層2及び支持体5は第1図に示す光変調素子と
同一のものである。5a。
にした光変調素子を示すもので、第15図(A)は光変
調素子の側面図、第15図(B)は(26) 光変調素子を正面から見た場合、即ち第15図(A)を
A、方向から見た場合の発熱抵抗層の配列の様子を示す
ものである。第15図(A) K於いて、透明保護板1
、液体薄層2及び支持体5は第1図に示す光変調素子と
同一のものである。5a。
5′bは熱伝導性のある絶縁層、42.43は各々、線
状の発熱抵抗体が複数本、同一間隔で平行に配されてい
る発熱抵抗体層で、第15図(B)に示す様に、発熱抵
抗体層42の抵抗体(42a〜421)と発熱抵抗体層
43の抵抗体(43a〜45k)とは角度αを成す様に
設けられている。第15図に示す光変調素子では、交叉
しているいずれの発熱抵抗体にも電圧が印加されている
場合、この交叉する領域で屈折率分布が発生する様に設
計する。例えば今、42(lと4’5Q、45@に電圧
が印加されているとすると黒く塗った交叉領域P1.P
、で屈折率分布が発生する。従って二次元の屈折率分布
によるパターンを得ようとするならば、例えば、まず発
熱抵抗体421L〜421の内の42&にのみ電圧を印
加し、42aと交叉する発熱抵抗体の(24) 内よυ所望の発熱抵抗体を選んで電圧を印加し、次に4
2bにのみ電圧を印加し、同じ<42bと交叉する発熱
抵抗体の内から所望の発熱抵抗体を選んで電圧を印加す
る。この機外動作を42a〜421の−通り行なえば二
次元的なパターンが得られる。
状の発熱抵抗体が複数本、同一間隔で平行に配されてい
る発熱抵抗体層で、第15図(B)に示す様に、発熱抵
抗体層42の抵抗体(42a〜421)と発熱抵抗体層
43の抵抗体(43a〜45k)とは角度αを成す様に
設けられている。第15図に示す光変調素子では、交叉
しているいずれの発熱抵抗体にも電圧が印加されている
場合、この交叉する領域で屈折率分布が発生する様に設
計する。例えば今、42(lと4’5Q、45@に電圧
が印加されているとすると黒く塗った交叉領域P1.P
、で屈折率分布が発生する。従って二次元の屈折率分布
によるパターンを得ようとするならば、例えば、まず発
熱抵抗体421L〜421の内の42&にのみ電圧を印
加し、42aと交叉する発熱抵抗体の(24) 内よυ所望の発熱抵抗体を選んで電圧を印加し、次に4
2bにのみ電圧を印加し、同じ<42bと交叉する発熱
抵抗体の内から所望の発熱抵抗体を選んで電圧を印加す
る。この機外動作を42a〜421の−通り行なえば二
次元的なパターンが得られる。
第16図は、第15図に示した光変調素子を用いた光変
調装置の一実施例を示すものである。
調装置の一実施例を示すものである。
光源44&及びコリメータレンズ441)よ構成る光束
発生手段44からの光束にて、二次元的なパターンで屈
折率分布を発生する事が可能な光変調素子45は照射さ
れる。屈折率分布によって発散されない光束は、レンズ
46にて収光されレンズ46の焦点面に設けられた遮光
フィルター47にて遮断される。前記光変調素子45の
光束散乱位置はレンズ46のもう一方の焦点面とほぼ合
致させて設けである為に、光変調素子45によυ発散さ
れる光束はし/ズ46でほぼ平行光束となシ、レンズ4
9によ多感光媒体面50上に結像され、屈折率分布の発
生パターン(2の に応じた二次元画像を形成する。レンズ46とレンズ4
9の間に偏向ミラー48を配し、上記発散光束を偏向し
得るようにすれば、感光体面50上に、上記の二次元画
像の走査画像を得ることができる。例えば、上記、二次
元的に屈折率分布を発生させる光変調素子によって各種
文字パターンを屈折率分布によって形成し得る様に設計
すれば、ワードプロセサーの如きプリンタ一端末機とし
て実現できる。上記偏向ミラーの回動は光変調素子45
によシ同時に全面に屈折率分布が生じるのではないので
、間欠回転が望ましい。
発生手段44からの光束にて、二次元的なパターンで屈
折率分布を発生する事が可能な光変調素子45は照射さ
れる。屈折率分布によって発散されない光束は、レンズ
46にて収光されレンズ46の焦点面に設けられた遮光
フィルター47にて遮断される。前記光変調素子45の
光束散乱位置はレンズ46のもう一方の焦点面とほぼ合
致させて設けである為に、光変調素子45によυ発散さ
れる光束はし/ズ46でほぼ平行光束となシ、レンズ4
9によ多感光媒体面50上に結像され、屈折率分布の発
生パターン(2の に応じた二次元画像を形成する。レンズ46とレンズ4
9の間に偏向ミラー48を配し、上記発散光束を偏向し
得るようにすれば、感光体面50上に、上記の二次元画
像の走査画像を得ることができる。例えば、上記、二次
元的に屈折率分布を発生させる光変調素子によって各種
文字パターンを屈折率分布によって形成し得る様に設計
すれば、ワードプロセサーの如きプリンタ一端末機とし
て実現できる。上記偏向ミラーの回動は光変調素子45
によシ同時に全面に屈折率分布が生じるのではないので
、間欠回転が望ましい。
尚、二次元パターンを形成出来る光変調素子に於いても
、第6図に示す如き透過光タイプの光変調素子が得られ
ることは説明するまでもない。
、第6図に示す如き透過光タイプの光変調素子が得られ
ることは説明するまでもない。
上記実施例に於いては、発熱抵抗体を用いて屈折率分布
を形成する実施例を述べたが、屈折率分布を得るには、
光ビームをスキャンし、スキャンビームを熱に変換して
得ることも可能で(26) ある。第17図は光ビームをスキャンして屈折率分布を
形成する一実施例を示すもので、光変調素子L−Mは透
明保護板51、液体薄層52及び熱伝導性の絶縁層53
及び透明な支持体54より形成されており、支持体54
には熱吸収層55が設けられている。56は自己変調可
能な半導体レーザーで、該レーザー56からの光束はコ
リメーターレンズ57により平行ビームとなりガルバノ
ミラ−58を介して走査用集光レンズ59によシ前記熱
吸収層55上に結像される。この熱吸収層55は、半導
体レーザー56からの波長の光束を特によく吸収する様
な部材で構成され、従って該吸収層55を通過する光束
はほぼ零となる。前記ガルバノミラ−58を回転軸の回
シに回転させると、光ビームスポットは吸収層55に沿
って矢印A2方向に移動す不様に走査光学系を設定する
。そして、前記半導体レーザ56によるビームスポット
が形成されている吸収層55の領域では、光ビームが熱
に変換され、絶縁層53を介して、液体薄層に屈(27
) 折率分布を形成する。故に半導体レーザからの射出ビー
ムを、ガルバノミラ−58の回動に伴ってオン・オフを
することにより、所望の位置に屈折率分布を形成するこ
とが出来る。尚、該屈折率分布により発散される光束を
投射し、発散光を受光媒体に導びく為の光学系は、第5
図に示す光学系をはじめとして、上述した反射タイプの
光学系が総て使用出来ることは言うまでもないので、こ
こでは説明を省く。
を形成する実施例を述べたが、屈折率分布を得るには、
光ビームをスキャンし、スキャンビームを熱に変換して
得ることも可能で(26) ある。第17図は光ビームをスキャンして屈折率分布を
形成する一実施例を示すもので、光変調素子L−Mは透
明保護板51、液体薄層52及び熱伝導性の絶縁層53
及び透明な支持体54より形成されており、支持体54
には熱吸収層55が設けられている。56は自己変調可
能な半導体レーザーで、該レーザー56からの光束はコ
リメーターレンズ57により平行ビームとなりガルバノ
ミラ−58を介して走査用集光レンズ59によシ前記熱
吸収層55上に結像される。この熱吸収層55は、半導
体レーザー56からの波長の光束を特によく吸収する様
な部材で構成され、従って該吸収層55を通過する光束
はほぼ零となる。前記ガルバノミラ−58を回転軸の回
シに回転させると、光ビームスポットは吸収層55に沿
って矢印A2方向に移動す不様に走査光学系を設定する
。そして、前記半導体レーザ56によるビームスポット
が形成されている吸収層55の領域では、光ビームが熱
に変換され、絶縁層53を介して、液体薄層に屈(27
) 折率分布を形成する。故に半導体レーザからの射出ビー
ムを、ガルバノミラ−58の回動に伴ってオン・オフを
することにより、所望の位置に屈折率分布を形成するこ
とが出来る。尚、該屈折率分布により発散される光束を
投射し、発散光を受光媒体に導びく為の光学系は、第5
図に示す光学系をはじめとして、上述した反射タイプの
光学系が総て使用出来ることは言うまでもないので、こ
こでは説明を省く。
又、前記熱吸収層55を全面に設け、該吸収層に光ビー
ムを照射する走査光学系を二次元走査光学系とすること
で、第15図で示した二次元のパターンを有する屈折率
分布による光変調素子を得ることが出来る。
ムを照射する走査光学系を二次元走査光学系とすること
で、第15図で示した二次元のパターンを有する屈折率
分布による光変調素子を得ることが出来る。
以上述べた様に、従来の変調装置に比して本発明に係る
変調光学系に於いては、 (1)熱効果を有する液体を選ぶことによって、屈折率
分布によって発散される光束の発散角は比較的大きく取
れることによυ、発散光と非発散光とを分離する際に、
効率よく分離量(28) 来、従って光束の利用効率が高く、且つS/N比も高い
。
変調光学系に於いては、 (1)熱効果を有する液体を選ぶことによって、屈折率
分布によって発散される光束の発散角は比較的大きく取
れることによυ、発散光と非発散光とを分離する際に、
効率よく分離量(28) 来、従って光束の利用効率が高く、且つS/N比も高い
。
(2)屈折率分布によって発散される場合は、屈折率分
布を有する液体に入射する光束の入射角に依存すること
なく、一定の散乱特性が得られるので、光学系の配置に
制約が昧せられることがない。
布を有する液体に入射する光束の入射角に依存すること
なく、一定の散乱特性が得られるので、光学系の配置に
制約が昧せられることがない。
(3)電気光学結晶を用いた場合は、二つの電極によっ
て一つの光変調が出来るのに対して、本願の様に屈折率
分布による発散を用いる場合は一つの電極によって一つ
の光変調が出来、従って単位面積当り高密度の変調が可
能であシ、ディスプレー又は記録の際の、高品位化が可
能となる。
て一つの光変調が出来るのに対して、本願の様に屈折率
分布による発散を用いる場合は一つの電極によって一つ
の光変調が出来、従って単位面積当り高密度の変調が可
能であシ、ディスプレー又は記録の際の、高品位化が可
能となる。
(4)屈折率分布によυ光束を発散させる場合は、入射
光束を特に偏光させる必要もなく、又、レーザ以外の一
般の光源を用いても同様な効果が得られることから装置
も安価に形成出来る。
光束を特に偏光させる必要もなく、又、レーザ以外の一
般の光源を用いても同様な効果が得られることから装置
も安価に形成出来る。
(5)屈折率分布を発生させる為の発熱抵抗体は(29
) ■・Cパターンの製法を用いて容易に形成することが出
来、1闘当り100本以上の高密度な配列も容易に可能
であり、従って画像の高品位化が可能になる。更に工・
Cパターンの製法を用いれば1000個〜10000個
の発熱抵抗体をミクロンオーダーで配列することが出来
、1ライン分の走査に必要なドツト数の発熱抵抗体を並
べることは容易であシ、従って1ライン分の走査が同時
に出来るので画像記録及び画像表示のスピードアップが
可能となる、 等の優れた効果を有するものである。
) ■・Cパターンの製法を用いて容易に形成することが出
来、1闘当り100本以上の高密度な配列も容易に可能
であり、従って画像の高品位化が可能になる。更に工・
Cパターンの製法を用いれば1000個〜10000個
の発熱抵抗体をミクロンオーダーで配列することが出来
、1ライン分の走査に必要なドツト数の発熱抵抗体を並
べることは容易であシ、従って1ライン分の走査が同時
に出来るので画像記録及び画像表示のスピードアップが
可能となる、 等の優れた効果を有するものである。
第1図及び第2図は本発明に係る光変調素子の一実施例
を示す図、第3図(A) 、 (B)は各々、本発明に
係る光変調素子を用いた光変調装置の一実施例を示す図
、第4図(A) (B)は本発明に於いて、光変調素子
を照明する好ましい実施例を示す図、第5図は本発明に
係る光変調素子を用いた光変調装置の他の実施例を示す
図、第6図は本発明(30) に係る光変調素子の他の実施例を示す図、第7図(A)
(B)は各々、本発明に係る光変v!4素子を用いた
光変調装置の他の実施例を示す図、第8図及び第9図は
本発明に係る光変調素子を用いたカラー画像形成光変調
装置の一実施例を示す図、第10図及び第11図は本発
明に係る光変調素子を用いたカラー画像形成光変調装置
の他の実施例を示す図、第12図(A> (B)は本発
明に係る光変調素子を用いた光変調装置の他の実施例を
示す図、第13図、第14図及び第15図(A) (B
)は各々、本発明に係る光変調素子の一実施例を示す図
、第16図は第15図(A) (B)に示す光変調素子
を用いて形成した光変調装置の一実施例を示す図、第1
7図は本発明に係る光変調素子を用いた光変調装置の他
の実施例を示す図。 1・・・透明保護板 2・・・液体薄層 3・・・絶縁層 4・・・発熱抵抗体層 5・・・支持体 (31) 6a、5b、5c、婬・・・発熱抵抗体り、M・・・光
変調素子 7・・・屈折率分布 11・・・非発散光束 12・・・発散光束 14・・・受光媒体 151L・・・遮光フィルター 出願人 キャノン株式会社 (32) ( \ 136− 6C6b 6α 42g 42A4;’t 42j4嘔42z第1頁の続
き 0発 明 者 臼井正幸 東京都大田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内 0発 明 者 染谷厚 東京都大田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内
を示す図、第3図(A) 、 (B)は各々、本発明に
係る光変調素子を用いた光変調装置の一実施例を示す図
、第4図(A) (B)は本発明に於いて、光変調素子
を照明する好ましい実施例を示す図、第5図は本発明に
係る光変調素子を用いた光変調装置の他の実施例を示す
図、第6図は本発明(30) に係る光変調素子の他の実施例を示す図、第7図(A)
(B)は各々、本発明に係る光変v!4素子を用いた
光変調装置の他の実施例を示す図、第8図及び第9図は
本発明に係る光変調素子を用いたカラー画像形成光変調
装置の一実施例を示す図、第10図及び第11図は本発
明に係る光変調素子を用いたカラー画像形成光変調装置
の他の実施例を示す図、第12図(A> (B)は本発
明に係る光変調素子を用いた光変調装置の他の実施例を
示す図、第13図、第14図及び第15図(A) (B
)は各々、本発明に係る光変調素子の一実施例を示す図
、第16図は第15図(A) (B)に示す光変調素子
を用いて形成した光変調装置の一実施例を示す図、第1
7図は本発明に係る光変調素子を用いた光変調装置の他
の実施例を示す図。 1・・・透明保護板 2・・・液体薄層 3・・・絶縁層 4・・・発熱抵抗体層 5・・・支持体 (31) 6a、5b、5c、婬・・・発熱抵抗体り、M・・・光
変調素子 7・・・屈折率分布 11・・・非発散光束 12・・・発散光束 14・・・受光媒体 151L・・・遮光フィルター 出願人 キャノン株式会社 (32) ( \ 136− 6C6b 6α 42g 42A4;’t 42j4嘔42z第1頁の続
き 0発 明 者 臼井正幸 東京都大田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内 0発 明 者 染谷厚 東京都大田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内
Claims (1)
- (1)入力信号に応じて熱を発生する手段、該発熱手段
からの熱を受は屈折率分布を生じる液体媒体とを備え、
前記液体媒体中の屈折率分布によ多光束の波面を変形す
ることを特徴とする光変調素子。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57179265A JPS5968723A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 光変調素子 |
US07/063,788 US4848879A (en) | 1982-10-09 | 1987-06-22 | Light modulating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57179265A JPS5968723A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 光変調素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5968723A true JPS5968723A (ja) | 1984-04-18 |
JPH0522886B2 JPH0522886B2 (ja) | 1993-03-31 |
Family
ID=16062821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57179265A Granted JPS5968723A (ja) | 1982-10-09 | 1982-10-13 | 光変調素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5968723A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61120114A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-07 | Hitachi Ltd | 光情報発生方式 |
JPH0756128A (ja) * | 1994-06-22 | 1995-03-03 | Hitachi Ltd | 光情報発生方法 |
US6452710B1 (en) | 1997-08-08 | 2002-09-17 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Optical element, optical control method and device using this optical element, and method of manufacturing optical element |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP57179265A patent/JPS5968723A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61120114A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-07 | Hitachi Ltd | 光情報発生方式 |
JPH0756128A (ja) * | 1994-06-22 | 1995-03-03 | Hitachi Ltd | 光情報発生方法 |
US6452710B1 (en) | 1997-08-08 | 2002-09-17 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Optical element, optical control method and device using this optical element, and method of manufacturing optical element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0522886B2 (ja) | 1993-03-31 |
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