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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202180059483.0(22)申请日 2021.06.16(30)优先权数据2020-124455 2020.07.21 JP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2023.01.19(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2021/022922 2021.06.16(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/019012 JA 2022.01.27(71)申请人 浜松光子学株式会社地址 日本静冈县(72)发明人 渡边翼酒井宽人大林宁(74)专利代理机构 北京尚诚知识产权代理有限公司 1。
2、1322专利代理师 杨琦黄浩(51)Int.Cl.G02B 5/26(2006.01)(54)发明名称光学装置(57)摘要本公开提供了一种光学装置(1),具有:光学系统(3),输出平行光,以及角度滤波器(6),配置在从光学系统(3)输出的平行光的光路上。角度滤波器(6)包括具有第一折射率n1的电介质层和具有小于第一折射率n1的第二折射率n2的电介质层交替层叠的电介质多层膜。由此,实现具有角度滤波器的光学装置,该角度滤波器能够从在空间传播的光中选择性地提取所期望的角度成分,去除其他的角度成分。权利要求书1页 说明书9页 附图11页CN 116157713 A2023.05.23CN 116157。
3、713 A1.一种光学装置,具有:光学系统,输出平行光;以及角度滤波器,配置在从所述光学系统输出的所述平行光的光路上,所述角度滤波器包括具有第一折射率的电介质层和具有小于所述第一折射率的第二折射率的电介质层交替层叠的电介质多层膜。2.根据权利要求1所述的光学装置,其中,进一步具有反射型的空间光调制器,输入从所述光学系统输出的所述平行光,且对所述平行光的相位进行空间调制并输出,所述角度滤波器配置在所述空间光调制器的调制部上,透射包括所述平行光的规定的入射角和出射角的角度范围的光,阻断所述角度范围之外的光。3.根据权利要求2所述的光学装置,其中,透射率为50以上的所述角度范围的幅度小于2。4.根据。
4、权利要求2或3所述的光学装置,其中,所述空间光调制器包括设置在所述调制部上的具有光透射性的基板,所述角度滤波器设置在所述基板上,所述第一折射率大于所述基板的折射率,所述第二折射率小于所述基板的折射率,位于所述电介质多层膜的层叠方向上的所述基板侧的一端的电介质层具有所述第一折射率,位于所述电介质多层膜的层叠方向上的与所述基板相反侧的另一端的电介质层具有所述第二折射率。权利要求书1/1 页2CN 116157713 A2光学装置技术领域0001本公开涉及一种光学装置。背景技术0002在专利文献1中公开了与光学滤波器相关的技术。该光学滤波器由低折射率层和高折射率层交替层叠的电介质多层膜构成,其目的在。
5、于在入射角度为规定的角度以内的情况下,使入射光透射。0003现有技术文献0004专利文献1:特开201797280号公报发明内容0005发明所要解决的问题0006需要能够从在空间传播的光中选择性地提取所期望的角度成分,去除其他的角度成分的角度滤波器。例如,在相位调制型的空间光调制器中,由于在各像素中产生的衍射作用,不需要的光在与对应于光的入射角的出射角不同的角度方向上出射。如果能够使用角度滤波器去除像这样的不需要的光,可以提高从空间光调制器出射的光的品质。0007实施方式的目的在于提供一种光学装置,具有能够从在空间传播的光中选择性地提取所期望的角度成分,去除其他的角度成分的角度滤波器。0008。
6、用于解决问题的技术方案0009实施方式为光学装置。光学装置具有:光学系统,输出平行光;以及角度滤波器,配置在从光学系统输出的平行光的光路上。角度滤波器包括具有第一折射率的电介质层和具有小于第一折射率的第二折射率的电介质层交替层叠的电介质多层膜。0010在上述结构中,电介质多层膜的透射率和反射率根据光的入射角变化,其特性能够通过电介质多层膜的层结构(各层的厚度、层叠数以及材料)控制。因此,根据上述结构,能够从在空间传播的光中选择性地提取所期望的角度成分,去除其他的角度成分。0011发明的效果0012根据实施方式,能够提供一种光学装置,具有能够从在空间传播的光中选择性地提取所期望的角度成分,去除其。
7、他的角度成分的角度滤波器。附图说明0013图1是示意性地示出一实施方式所涉及的光学装置的结构的图。0014图2是示意性地示出空间光调制器的结构的截面图。0015图3是示出角度滤波器的结构例的示意图。0016图4是示出电介质多层膜的透射率和透射光的波长之间的关系的一例的曲线图。0017图5是示出在与图4中使用的相同的电介质多层膜中的光的入射角和透射率之间的关系的曲线图。说明书1/9 页3CN 116157713 A30018图6是示出将690nm作为设计波长的情况下入射角和透射率之间的关系的曲线图。0019图7的(a)是示出电介质多层膜的透射率和透射光的波长之间的关系的一例的曲线图,图7的(b)。
8、是示出与在图7的(a)中使用的相同的电介质多层膜中的光的入射角和透射率之间的关系的曲线图。0020图8是示出角度滤波器的角度透射率特性的一例的曲线图。0021图9是示出变形例中所涉及的角度滤波器的结构的示意图。0022图10是示出变形例所涉及的角度滤波器的角度透射率特性的一例的曲线图。0023图11是示出通过实施例得到的,在波长633nm处的角度滤波器的入射角和透射率之间的关系的曲线图。0024图12是示出电介质多层膜的波长透射率特性的曲线图。具体实施方式0025在下文中,参照附图详细说明光学装置的实施的方式。此外,在附图的说明中,对相同的要素标注相同的符号,省略重复的说明。本发明不限于这些示。
9、例。0026图1是示意性地示出一实施方式所涉及的光学装置1的结构的图。该光学装置1具有光源2、光学系统3、空间光调制器4和角度滤波器6。0027光源2输出单一波长的相干被调制光L1。光源2,例如,包括半导体激光素子等的激光光源或SLD(Super Luminescence Diode)等的非相干光源而构成。光源2的输出波长,例如,包括在可见光区域、或者紫外线区域或红外线区域(包括近红外线区域)等不可见光区域中。在一例中,光源2的输出波长在200nm2000nm的范围内。0028光学系统3经由空间与光源2光学地结合,接受从光源2输出的被调制光L1。光学系统3使被调制光L1平行化(准直),作为平行。
10、光输出。光学系统3,例如,能够由包括一个或多个凸透镜的各种光学系统构成。此外,在本实施方式中,平行光不意味着在光轴方向上的光束直径的变动严格为零。例如,光束的轮廓可以相对于光轴具有3 以下的角度。0029空间光调制器4经由空间与光学系统3光学地结合。空间光调制器4输入被调制光L1,该被调制光L1是从光学系统3输出的平行光,对被调制光L1的相位进行空间调制,输出调制光L2。该空间光调制器4具有反射型结构。换言之,空间光调制器4在反射入射光时,对该光的相位进行空间调制。从空间光调制器4输出的调制光L2也是平行光。0030空间光调制器4具有硅基板42、设置在硅基板42上的调制部40和设置在调制部40。
11、上的透明基板49。换言之,调制部40夹在硅基板42和透明基板49之间。0031调制部40示出相位图案。调制部40具有一维或二维地排列的多个像素,根据驱动信号(例如,驱动电压)的大小对每个像素进行被调制光L1的相位或强度的调制。本实施方式的空间光调制器4是液晶型,例如,是LCOSSLM(Liquid Crystal On Silicon Spatial Light Modulator)或LCD(Liquid Crystal Display)。0032角度滤波器6是配置在从光学系统3输出的平行光的光路上的透射型光学滤波器。在本实施方式中,角度滤波器6配置在调制光L2的光路上,优选地配置在空间光调制。
12、器4的调制部40上。0033在图示的示例中,角度滤波器6配置在透明基板49上,与透明基板49一体化。角度滤波器6选择性地透射包括在调制光L2中的所期望的角度成分(例如,n次衍射光(n为整说明书2/9 页4CN 116157713 A4数),阻断包括在调制光L2中的不需要的角度成分(m次衍射光(m为n以外的整数)。0034图2是示意性地示出空间光调制器4的结构的截面图,示出沿入射到调制部40的被调制光L1的中心轴线的截面。如图2所示,调制部40包括多个像素电极43、液晶层44、透明电极45、取向膜46a和46b、电介质镜47和隔板(spacer)48而构成。0035透明基板49由透射被调制光L1。
13、的光透射性材料构成,沿硅基板42的主面配置。此外,所谓的具有光透射性,是指透射90以上的对象波长的光的性质。在被调制光L1的波长包括在可见光区域中的情况下,透明基板49能够主要由例如合成石英或玻璃(在一例中是BK7)等材料构成。0036多个像素电极43在硅基板42的主面上以二维格子状排列,构成调制部40的各像素。透明电极45配置在与多个像素电极43相对的透明基板49的面49b上。液晶层44由例如向列型液晶等的液晶构成,包括大量液晶分子44a。0037取向膜46a配置在液晶层44和透明电极45之间,取向膜46b配置在液晶层44和多个像素电极43之间。电介质镜47配置在取向膜46b和多个像素电极4。
14、3之间。电介质镜47反射从透明基板49入射,透射液晶层44的被调制光L1。0038空间光调制器4进一步具有驱动电路41。驱动电路41是控制施加在多个像素电极43和透明电极45之间的驱动电压的像素电极电路(有源矩阵驱动电路)。驱动电路41对每个像素电极43生成用于使调制部40表示所期望的相位图案的驱动电压。所期望的相位图案通过未图示的计算机运算,被送到驱动电路41。0039驱动电路41从计算机接收与相位图案相关的信号,将基于该信号的驱动电压提供给调制部40的多个像素电极43。当从驱动电路41向任意一个像素电极43施加驱动电压时,根据在该像素电极43和透明电极45之间产生的电场的大小,位于该像素电。
15、极43上的液晶分子44a的方向变化。因此,液晶层44的该部分的折射率变化。因此,透射液晶层44的该部分的被调制光L1的光路长度变化,进而,透射该部分的被调制光L1的相位变化。0040被调制光L1在相位调制之后,作为调制光L2从透明基板49向调制部40的外部出射。通过对多个像素电极43施加各种大小的驱动电压,能够电写入相位调制量的空间分布,根据需要能够在调制光L2中实现各种波阵面形状。0041角度滤波器6配置在透明基板49中的与形成透明电极45的面49b相反侧的面49a上。图3是表示角度滤波器6的结构例的示意图。角度滤波器6包括电介质层(第一电介质层)61和电介质层(第二电介质层)62交替层叠的。
16、电介质多层膜而构成。0042电介质层61具有第一折射率n1。电介质层62具有小于第一折射率n1的第二折射率n2。第一折射率n1大于透明基板49的折射率,第二折射率n2小于透明基板49的折射率。在一例中,第一折射率n1大于1.5,第二折射率n2小于1.5。0043在该电介质多层膜中,电介质层61配置在层叠方向上的透明基板49侧的一端6a。电介质层62配置在层叠方向上的与透明基板49相反侧的另一端6b。即,电介质多层膜从透明基板49侧观察,从电介质层61依次层叠,以电介质层62结束。0044作为电介质层61和62的构成材料,可以使用无机材料、有机材料、半导体、金属或空气。0045作为构成高折射率层。
17、即电介质层61的无机材料,可以使用由氧化钛(TiO2)、五氧化铌(Nb2O5)、五氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、二氧化锆(ZrO2)、氧化镁(MgO)、氧化铝说明书3/9 页5CN 116157713 A5(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氟化镧(LaF3)、氧化铟(In2O3)、锡添加氧化铟(ITO)、铝添加氧化锌(AZO)、氟添加氧化锡(FTO)、IGZO和碳(C)构成的组中的至少一种材料。0046作为构成低折射率层即电介质层62的无机材料,可以使用由二氧化硅(SiO2)、氟化铝(AlF3)、氟化钙(CaF2)、氟化镁(MgF2)、氟化锂(LiF)、橄榄石(Na3AlF6)。
18、、锥冰晶石(Na5Al3F14,chiolite)和氟化钠(NaF)构成的组中的至少一种材料。0047作为构成高折射率层即电介质层61的有机材料,可以使用由聚 溴丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸2,3二溴丙基酯、邻苯二甲酸二烯丙基酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚苯甲酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸五氯苯基酯、聚 氯代苯乙烯、聚乙烯基萘和聚乙烯咔唑构成的组中的至少一种材料。0048作为构成低折射率层即电介质层62的有机材料,可以使用由CF2CF2CF2CF(CF3)共聚物、聚甲基丙烯酸三氟乙酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚丙烯酸甲酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯(CR39)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅酮聚合物、乙酸纤维素和聚。
19、甲基丙烯酸甲酯构成的组中的至少一种材料。0049作为构成电介质层61和62的半导体,可以使用由硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、锑化铟(InSb)、磷化铟(InP)、磷化镓(GaP)、氮化铝(AlN)、砷化镓铟(InGaAs)和磷化镓铟(InGaP)构成的组中的至少一种材料。0050此外,电介质层61和62的折射率可以通过变更半导体的组成比来调整,也可以通过变更添加到半导体中的物质的浓度来调整。0051作为构成电介质层61和62的金属材料,可以使用由铝、铬、铜、镍、钛、金、银、铂和钼构成的组中的至少一种材料。0052在电介质层61和62通过无机材料、半导体或金属材料。
20、构成的情况下,电介质层61和62可以通过例如真空蒸镀、溅镀、电阻加热蒸镀、原子层沉积(Atomic Layer Deposition)、激光烧蚀或化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)等各种方法形成。此外,在电介质层61和62通过有机材料构成的情况下,电介质层61和62可以通过例如旋涂、涂布或印刷等各种方法形成。0053电介质层61和62的厚度根据在角度滤波器6中所求出的所期望的特性而设定。此外,电介质层61和62可以具有超材料结构或法布里珀罗结构等可以使折射率从材料固有的值任意变化的结构。0054对角度滤波器6的特性和功能进行说明。首先,对位于电介质多层膜的层叠方。
21、向上的两端的电介质层均为高折射率层的情况进行说明。图4是示出像那样的电介质多层膜的透射率和透射光的波长之间的关系的一例的曲线图。0055在图4中,纵轴表示透射率(单位:),横轴表示波长(单位:nm)。在图4中,示出相对于电介质多层膜的光的入射角为0(即,光的入射方向垂直于角度滤波器6的表面)的情况的曲线图G11、入射角为15 的情况的曲线图G12和入射角为40 的情况的曲线图G13。在该示例中,设计波长为690nm。0056如图4所示,该电介质多层膜构成在比某一截止波长长的波长区域不透射光,在比截止波长短的波长区域透射光的低通滤波器。但是,其特性通过光的入射角而变化,入射角越大,截止波长越向短。
22、波长侧偏移。由此,可知在某一特定的波长下,电介质多层膜的透射率与光的入射角具有相关性。说明书4/9 页6CN 116157713 A60057图5是表示与在图4中使用的相同的电介质多层膜中的光的入射角和透射率之间的关系的曲线图。在图5中,纵轴表示透射率(单位:),横轴表示入射角(单位:度)。0058如图5所示,在该示例中,在15 以下这样的入射角比较小的区域A1中,电介质多层膜的透射率逐渐接近100。此外,在40 以上这样的入射角比较大的区域A3中,电介质多层膜的透射率逐渐接近0,将光几乎全部反射。并且,在这些区域A1和A3之间的区域A2中,透射率相对于入射角单调减小。此外,在以下的说明中,将。
23、透射率为50时的角度定义为截止角。0059为了将图5所示的曲线图的区域A2中的透射率相对于入射角的变化率(即,曲线图的斜率)设定为所期望的大小,可以调整高折射率层和低折射率层的重复数。高折射率层和低折射率层的重复数越多,透射率相对于入射角的变化率的绝对值越大,曲线图的斜率越陡。反过来说,高折射率层和低折射率层重复数越少,透射率相对于入射角的变化率的绝对值越小,曲线图的斜率越缓。0060为了将截止角设定为所期望的大小,可以调整高折射率层和低折射率层的厚度。高折射率层和低折射率层越厚,截止角越向长波长侧偏移。反过来说,高折射率层和低折射率层越薄,截止角越向短波长侧偏移。0061图6是示出设计波长为。
24、690nm的情况的入射角和透射率之间的关系的曲线图,除了波长为690nm的情况(曲线图G23)以外,分别示出波长为670nm的情况(曲线图G21)、680nm的情况(曲线图G22)、700nm的情况(曲线图G24)和710nm的情况(曲线图G25)。在图6中,纵轴表示透射率(单位:),横轴表示入射角(单位:度)。如图6所示,可知波长越大,截止角越向低角度侧偏移。0062如上所述,高折射率层配置在层叠方向上的两端的情况下,电介质多层膜作为低通滤波器发挥作用,该低通滤波器透过入射角比截止角小的光,反射入射角比截止角大的光。0063其次,对位于电介质多层膜的层叠方向上的两端的电介质层均为低折射率层的。
25、情况进行说明。图7的(a)是示出像那样的电介质多层膜的透射率和透射光的波长之间的关系的一例的曲线图。0064在图7的(a)中,纵轴表示透射率(单位:),横轴表示波长(单位:nm)。在图7的(a)中,示出相对于电介质多层膜的光的入射角为30 的情况的曲线图G31、入射角为45 的情况的曲线图G32和入射角为60 的情况的曲线图G33。在该示例中,设计波长设为900nm。0065如图7的(a)所示,该电介质多层膜构成在比某一截止波长长的波长区域中透射光,在比截止波长短的波长区域不透射光的高通滤波器。但是,其特性根据光的入射角而变化,入射角越大,截止波长越向短波长侧偏移。由此,可知在某一特定波长下,。
26、电介质多层膜的透射率与光的入射角具有相关性。0066图7的(b)是示出与在图7的(a)中使用的相同的电介质多层膜中的光的入射角和透射率之间的关系的曲线图。在图7的(b)中,纵轴表示透射率(单位:),横轴表示入射角(单位:度)。0067如图7的(b)所示,在该示例中,在40 以下这样的入射角比较小的区域A4中,电介质多层膜的透射率逐渐接近0,将光几乎全部反射。此外,在50 以上这样的入射角比较大的区域A6中,电介质多层膜的透射率逐渐接近100。并且,在这些区域A4和A6之间的区域说明书5/9 页7CN 116157713 A7A5中,透射率相对于入射角单调增大。0068为了将图7的(b)所示的曲。
27、线图的区域A5中的透射率相对于入射角的变化率(即,曲线图的斜率)设定为所期望的大小,可以调整高折射率层和低折射率层的重复数。高折射率层和低折射率层的重复数越多,透射率相对于入射角的变化率的绝对值越大,曲线图的斜率越陡。反过来说,高折射率层和低折射率层重复数越少,透射率相对于入射角的变化率的绝对值越小,曲线图的斜率越缓。0069为了将截止角设定为所期望的大小,可以调整高折射率层和低折射率层的厚度。高折射率层和低折射率层越厚,截止角越向长波长侧偏移。反过来说,高折射率层和低折射率层越薄,截止角越向短波长侧偏移。0070如上所述,低折射率层配置在层叠方向上的两端的情况下,电介质多层膜作为高通滤波器发。
28、挥作用,该高通滤波器反射入射角小于截止角的光,透射入射角大于截止角的光。0071如图3所示,在本实施方式的角度滤波器6中,作为高折射率层的电介质层61配置在层叠方向上的透明基板49侧的一端6a,作为低折射率层的电介质层62配置在与透明基板49侧相反侧的另外一端6b。0072在这种情况下,角度滤波器6相当于位于层叠方向的两端的电介质层均为高折射率层的电介质多层膜和位于层叠方向的两端的电介质层均为低折射率层的电介质多层膜重叠而成。因此,本实施方式的角度滤波器6兼具图5所示的作为低通滤波器的特性和图7的(b)所示的作为高通滤波器的特性,作为带通滤波器发挥作用。0073图8是示出角度滤波器6的角度透射。
29、率特性的一例的曲线图。在图8中,纵轴表示透射率(单位:),横轴表示入射角(单位:度)。在该例中,入射角为5 时的透射率最大(100),在3 5 的范围内使透射率从0到100单调增大,在5 7 的范围内使透射率从100到0单调减小。0074在使用该角度滤波器6的情况下,将图1所示的被调制光L1相对于角度滤波器6的规定的(换言之,设计上的)入射角设定为5。这种情况下,从空间光调制器4通过角度滤波器6而出射的调制光L2相对于角度滤波器6的入射角也为5。角度滤光器6选择性地透射调制光L2中所包括的所期望的角度成分,阻断调制光L2中所包括的不需要的角度成分(高阶衍射光、由像素间间隙产生的衍射光、由透明基。
30、板内部或像素内部的微米级的线状的伤痕产生的衍射光等)。0075被调制光L1相对于角度滤波器6的入射角可以设定在透射率为50以上(更优选为90以上)的角度范围内。在图8所示的示例中,透射率为50以上的角度范围的幅度A为1,但是幅度A可以任意设定。该幅度A越小,越能够更多地去除不需要的角度成分,提高调制光L2的品质。0076此外,根据本发明人的见解,从相位调制型的空间光调制器出射的衍射光的衍射角依赖于像素结构,但是通常为2 3。因此,幅度A例如可以小于2。0077对通过以上说明的本实施方式的光学装置1得到的效果进行说明。本实施方式的角度滤波器6的透射率和反射率根据光的入射角而变化,其特性可以通过角。
31、度滤波器6的层结构(各层的厚度、层叠数和材料)来控制。因此,能够从在空间中传播光中选择性地提取所期望的角度成分,去除其他的角度成分。说明书6/9 页8CN 116157713 A80078特别地,在本实施方式中,角度滤波器6配置在空间光调制器4的调制部40上,透射包括平行光的规定的入射角和出射角的角度范围的光,阻断其角度范围之外的光。在空间光调制器4中,由于在各像素中产生的衍射作用,有时在与对应于被调制光L1的入射角的调制光L2的出射角不同的角度方向上出射不需要的光。根据本实施方式的光学装置1,由于能够使用角度滤波器6去除像这样的不需要的光,所以能够提高从空间光调制器4出射的调制光L2的品质。。
32、0079如上所述,透射率为50以上的角度范围的幅度A可以小于2。通过将角度滤波器6透射光的角度范围设定得如此狭窄,能够充分地去除不需要的光,进一步提高从空间光调制器4出射的调制光L2的品质。0080如本实施方式,空间光调制器4可以具有设置在调制部40上的具有光透射性的透明基板49。而且,也可为,角度滤波器6设置在透明基板49上,电介质层61的折射率n1大于透明基板49的折射率,电介质层62的折射率n2小于透明基板49的折射率,电介质层61配置在电介质多层膜的层叠方向上的透明基板49侧的一端6a,电介质层62配置在电介质多层膜的层叠方向上的与透明基板49相反侧的另一端6b。0081例如,通过角度。
33、滤波器6的电介质多层膜具有的像这样的结构,能够选择性地提取所期望的角度成分,去除其他不需要的角度成分。此外,通过角度滤波器6与透明基板49一体化,不需要角度滤波器6和空间光调制器4的相对的角度调整机构,能够实现简便且高精度的光学配置。此外,仅在透明基板49上使电介质多层膜成膜就足够,容易形成角度滤波器6。0082(变形例)0083图9是示出上述实施方式的变形例中所涉及的角度滤波器6A的结构的示意图。角度滤波器6A包括电介质层61和电介质层62交替层叠的电介质多层膜而构成。此外,角度滤波器6A的配置及电介质层61和62的折射率和构成材料与上述实施方式的角度滤波器6相同。0084在该电介质多层膜中。
34、,电介质层61配置在层叠方向上的透明基板49侧的一端6a和另一端6b两者上。即,电介质多层膜从透明基板49侧观察,从电介质层61依次层叠,以电介质层61结束。0085在这种情况下,角度滤波器6A具有作为低通滤波器的特性。图10是示出角度滤波器6A的角度透射率特性的一例的曲线图。在图10中,纵轴表示透射率(单位:),横轴表示入射角(单位:度)。在该示例中,入射角为0 时的透射率最大(100),在0 到1 的范围内使透射率从100到0单调减小。0086在使用该角度滤波器6A的情况下,将图1所示的被调制光L1相对于角度滤波器6A的规定的(换言之,设计上的)入射角设定为0。这种情况下,从空间光调制器4。
35、通过角度滤波器6A而出射的调制光L2相对于角度滤波器6A的入射角也为0。换言之,使被调制光L1和调制光L2的光轴相对于角度滤波器6A的表面垂直。角度滤波器6A选择性地透射调制光L2中所包括的所期望的角度成分,阻断调制光L2中所包括的不需要的角度成分(高阶衍射光等)。0087此外,在图10所示的示例中,透射率为50以上的角度范围的幅度A为0.5,但是幅度A可以任意设定。与上述实施方式相同,该幅度A越小,越能够更多地去除不需要的角度成分,提高调制光L2的品质。作为一例,幅度A可以小于1。说明书7/9 页9CN 116157713 A90088根据本变形例的结构,能够起到与上述实施方式相同的作用效果。
36、。0089(实施例)0090对实际制作上述实施方式的角度滤波器6A的示例进行说明。在该实施例中,设计中心波长为633nm,电介质多层膜的高折射率层由TiO2构成,低折射率层由MgF2构成。0091图11是表示通过该实施例得到的波长633nm处的角度滤波器的入射角和透射率的关系的曲线图。如图11所示,透射率从0 到25 逐渐减小,当入射角超过25 时,透射率逐渐接近0。由此,制作了角度滤波器,该角度滤波器是在入射角从0 到25 变化期间,透射率从100到0变化的低通滤波器。为了参考,图12示出电介质多层膜的波长透射率特性。0092光学装置不限于上述的实施方式和构成例,可以进行其他的各种变形。例如。
37、,在上述实施方式中,将角度滤波器组合到空间光调制器中,但是上述结构的光学装置不限于空间光调制器,也可以具有将角度滤波器组合到其他光学元件或光学部件中的结构。0093根据上述实施方式的光学装置具有:光学系统,输出平行光;以及角度滤波器,配置在从光学系统输出的平行光的光路上。角度滤波器包括具有第一折射率的电介质层(第一电介质层)和具有小于第一折射率的第二折射率的电介质层(第二电介质层)交替层叠的电介质多层膜。0094上述光学装置进一步具有反射型空间光调制器,该反射型空间光调制器输入从光学系统输出的平行光,对平行光的相位进行空间调制并输出。角度滤波器可以构成为配置在空间光调制器的调制部上,透射包括平。
38、行光的规定的入射角和出射角的角度范围的光,阻断角度范围之外的光。0095如上所述,在空间光调制器中,由于在各像素中产生的衍射作用,有时与对应于光的入射角的出射角不同的角度方向上出射不需要的光。与此相对的是,根据上述光学装置,由于能够使用角度滤波器去除像这样的不需要的光,所以能够提高从空间光调制器出射的光的品质。0096在上述光学装置中,可以构成为透射率为50以上的角度范围的幅度小于2。通过将角度滤波器透射光的角度范围设定得如此狭窄,能够充分去除不需要的光,进一步提高从空间光调制器出射的光的品质。0097在上述光学装置中,可以构成为,空间光调制器具有设置在调制部上的具有光透过性的基板,角度滤波器。
39、设置在基板上,第一折射率大于基板的折射率,第二折射率小于基板的折射率,位于在电介质多层膜的层叠方向上的基板侧的一端的电介质层具有第一折射率,位于在电介质多层膜的层叠方向上的与基板相反侧的另一端的电介质层具有第二折射率。例如通过电介质多层膜具有像这样的结构,能够选择性地提取所期望的角度成分,去除其他不需要的角度成分。0098产业上的可利用性0099实施方式可以用作具有角度滤波器的光学装置,该角度滤波器可以从在空间中传播的光中选择性地提取所期望的角度成分,去除其他的角度成分。0100附图标记的说明01011光学装置,2光源,3光学系统,4空间光调制器,6,6A角度滤波器,6a一端,6b另一端,40。
40、调制部,41驱动电路,42硅基板,43像素电极,44液晶层,44a液晶分子,45透明电极,46a,46b取向膜,47电介质镜,48隔板,49透明基说明书8/9 页10CN 116157713 A10板,49a,49b面,61,62电介质层,L1被调制光,L2调制光。说明书9/9 页11CN 116157713 A11图1说明书附图1/11 页12CN 116157713 A12图2说明书附图2/11 页13CN 116157713 A13图3图4说明书附图3/11 页14CN 116157713 A14图5说明书附图4/11 页15CN 116157713 A15图6说明书附图5/11 页16CN 116157713 A16图7说明书附图6/11 页17CN 116157713 A17图8说明书附图7/11 页18CN 116157713 A18图9说明书附图8/11 页19CN 116157713 A19图10说明书附图9/11 页20CN 116157713 A20图11说明书附图10/11 页21CN 116157713 A21图12说明书附图11/11 页22CN 116157713 A22。
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