[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2009230055A - Diffraction grating device and display device - Google Patents

Diffraction grating device and display device Download PDF

Info

Publication number
JP2009230055A
JP2009230055A JP2008078399A JP2008078399A JP2009230055A JP 2009230055 A JP2009230055 A JP 2009230055A JP 2008078399 A JP2008078399 A JP 2008078399A JP 2008078399 A JP2008078399 A JP 2008078399A JP 2009230055 A JP2009230055 A JP 2009230055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grating
diffraction grating
light
semiconductor substrate
focus
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.)
Pending
Application number
JP2008078399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Suzuki
木 和 拓 鈴
Hideyuki Funaki
木 英 之 舟
Jiro Yoshida
田 二 朗 吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2008078399A priority Critical patent/JP2009230055A/en
Publication of JP2009230055A publication Critical patent/JP2009230055A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact diffraction grating device capable of performing optical alignment in design level of a semiconductive element, and to provide a display device. <P>SOLUTION: The diffraction grating device comprises: a semiconductor substrate 20 provided with a hollow section 22 on a surface; a wave guide passage 25 formed on the semiconductor substrate for propagating the light from a light source; a focus grating coupler 30 having a diffraction grating formed on the hollow section and variable in grating period for diffracting the light propagated from the wave guide passage, and changing the direction of diffraction light by changing the grating period; and a supporting section 40 connected with the semiconductor substrate at its one end and supporting the focus grating coupler. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、回折格子装置及び表示装置に関し、具体的にはピッチを可変とした回折格子装置及びこの回折格子装置を利用した表示装置に関する。   The present invention relates to a diffraction grating device and a display device, and more particularly to a diffraction grating device having a variable pitch and a display device using the diffraction grating device.

近年、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を応用した電子デバイス、センサ、アクチュエータなどの高機能デバイスが急速に発展している。表示装置やスキャナなどの光学機器へMEMS技術を応用したものとしては、MEMSデバイスによりピクセル毎に入射光を変調する技術がある。この場合、MEMSデバイスは、光波に対してON/OFF制御を行うスイッチングデバイスの役割を果たしている。   In recent years, highly functional devices such as electronic devices, sensors, and actuators using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology have been rapidly developed. As an application of the MEMS technology to an optical apparatus such as a display device or a scanner, there is a technology of modulating incident light for each pixel by a MEMS device. In this case, the MEMS device serves as a switching device that performs ON / OFF control on the light wave.

光波を変調する機構としては、デジタル・マイクロ・ミラーデバイス(以下、DMD(Digital micro Mirror Device)ともいう)に代表されるミラータイプと、回折格子ライト・バルブ(以下、GLV(Grating Light Valve)ともいう)に代表される回折格子タイプの2種類に分類される。   As a mechanism for modulating a light wave, a mirror type represented by a digital micro mirror device (hereinafter also referred to as DMD (Digital Micro Mirror Device)) and a diffraction grating light valve (hereinafter referred to as GLV (Grating Light Valve)). 2) of diffraction grating types represented by

DMDは、例えば15μm〜25μm程度のサイズの反射鏡を前後に10度程度傾斜可能とし、光軸の反射方向を可変としたものである。しかし、DMDは反射鏡を傾斜させる機構が必要となるため、鏡面を支持するヒンジ部の構造が複雑で製造コストが高く、製造歩留まり、耐久性、高速な応答性などの点で解決すべき課題も多い。   DMD, for example, allows a reflecting mirror having a size of about 15 μm to 25 μm to be tilted about 10 degrees back and forth, and makes the reflection direction of the optical axis variable. However, since DMD requires a mechanism to tilt the reflector, the structure of the hinge part that supports the mirror surface is complicated and the manufacturing cost is high, and problems to be solved in terms of manufacturing yield, durability, high-speed response, etc. There are also many.

GLVとしては、リボン状の回折素子をシリコン基板上に一列に並べた構造を有するものが開示されている(非特許文献1)。これら回折素子は、固定された回折素子と、静電力で引き込むことで下方に湾曲可能とした回折素子と、が交互に設けられている。バイアスを印加しない状態では、全ての回折素子は同一平面上にあり、回折光は生じない。一方、バイアスを印加すると可動する回折素子が下方に湾曲し、固定された回折素子との間で凹凸面が形成される。この凹凸面により光が回折され、回折光が生ずる。   As GLV, one having a structure in which ribbon-like diffraction elements are arranged in a line on a silicon substrate is disclosed (Non-patent Document 1). These diffractive elements are alternately provided with fixed diffractive elements and diffractive elements that can be bent downward by being drawn in by an electrostatic force. When no bias is applied, all the diffractive elements are on the same plane and no diffracted light is generated. On the other hand, when a bias is applied, the movable diffractive element is bent downward, and an uneven surface is formed with the fixed diffractive element. Light is diffracted by the uneven surface to generate diffracted light.

一方、光学自由度を高めるために、回折格子を基板水平方向に駆動することによって、駆動用電極を回折格子の下部に設置することを必要としない構造が提案されている(非特許文献2)。   On the other hand, in order to increase the degree of optical freedom, a structure has been proposed in which it is not necessary to install a driving electrode below the diffraction grating by driving the diffraction grating in the horizontal direction of the substrate (Non-Patent Document 2). .

このような回折格子を利用したMEMSデバイスは、小さな機械的変位で大きな光学変調がかけられ、また高速な応答が可能であるという利点を持つ。また、機械的な信頼性も高い。このため、ディプレイデバイス、プリンタのスキャナ、光通信用ゲイン・イコライザーなどに応用されている。
D. Bloom,"The Grating Light Valve:Revolutionizing Display Technology," Projection Displays III Symposium, SPIE Proceedings Volume 3013, February 1997 K.Takahashi, H.Fujita, H.Toshiyoshi, K.Suzuki, H.Funaki, K.Itaya, "Tunable light grating integrated with high-voltage driver IC for image projection display," Proc. IEEE Micro Electro Mechanical Systems, pp. 147-150, 2007, Kobe, Japan
A MEMS device using such a diffraction grating is advantageous in that a large optical modulation is applied with a small mechanical displacement and a high-speed response is possible. Also, mechanical reliability is high. For this reason, they are applied to display devices, printer scanners, gain equalizers for optical communication, and the like.
D. Bloom, "The Grating Light Valve: Revolutionizing Display Technology," Projection Displays III Symposium, SPIE Proceedings Volume 3013, February 1997 K. Takahashi, H. Fujita, H. Toshiyoshi, K. Suzuki, H. Funaki, K. Itaya, "Tunable light grating integrated with high-voltage driver IC for image projection display," Proc. IEEE Micro Electro Mechanical Systems, pp 147-150, 2007, Kobe, Japan

しかし、従来のDMD、GLV、回折格子、またはこれらのいずれかを用いた表示装置では、機械的に光波をスイッチングする素子に対し、空間的に離間された位置に光源を配置する必要があった。このため、バックライトを近接した背面に有する液晶表示装置等に対し、占有するシステムのサイズが大きくなるという問題があった。   However, in a conventional display device using DMD, GLV, diffraction grating, or any one of them, it is necessary to arrange a light source at a spatially separated position with respect to an element that mechanically switches light waves. . For this reason, there has been a problem that the size of the occupied system is increased with respect to a liquid crystal display device or the like having a backlight on the back side.

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、小型でかつ半導体素子の設計レベルで光学的なアライメントが可能な回折格子装置および表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a diffraction grating device and a display device that are small in size and capable of optical alignment at the design level of a semiconductor element.

本発明の第1の態様による回折格子装置は、表面に空洞部が形成された半導体基板と、前記半導体基板に形成され、光源からの光を伝搬する導波路と、前記空洞部上に形成されるとともに前記導波路から伝搬される光を回折する格子周期が可変な回折格子を有し、前記格子周期を変えることにより回折光の方向を変化させるフォーカスグレーティングカプラと、一端が前記半導体基板と連結され前記フォーカスグレーティングカプラを支持する支持部と、を備えていることを特徴とする。   A diffraction grating device according to a first aspect of the present invention includes a semiconductor substrate having a cavity portion formed on a surface thereof, a waveguide formed on the semiconductor substrate and propagating light from a light source, and formed on the cavity portion. And a focus grating coupler that changes the direction of the diffracted light by changing the grating period, and one end connected to the semiconductor substrate. And a support portion for supporting the focus grating coupler.

また、本発明の第2の態様による表示装置は、第1の態様による回折格子装置と、前記フォーカスグレーティングカプラのそれぞれをタイミング駆動する駆動部と、前記フォーカスグレーティングカプラそれぞれからの回折光が投影される投影部と、を備えていることを特徴とする。   Further, the display device according to the second aspect of the present invention projects the diffraction grating device according to the first aspect, a drive unit that drives each of the focus grating couplers, and diffracted light from each of the focus grating couplers. And a projection unit.

本発明によれば、小型でかつ半導体素子の設計レベルで光学的なアライメントが可能な回折格子装置および表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a diffraction grating device and a display device that are small in size and capable of optical alignment at the design level of a semiconductor element.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による回折格子装置を図1に示す。本実施形態の回折格子装置1は、光源10と、表面に空洞(凹部)22が設けられた半導体基板20と、半導体基板20に形成された導波路25と、凹部22の上方に配置されたフォーカスグレーティングカプラ(以下、FGC(Focusing Grating Coupler)ともいう)30と、FGC30を凹部22の上方で中空に浮いた状態で支持する支持部40と、半導体基板20に設けられた配線50とを備えている。
(First embodiment)
The diffraction grating device according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. The diffraction grating device 1 of the present embodiment is disposed above the light source 10, the semiconductor substrate 20 provided with a cavity (concave portion) 22 on the surface, the waveguide 25 formed in the semiconductor substrate 20, and the concave portion 22. A focus grating coupler (hereinafter also referred to as FGC (Focusing Grating Coupler)) 30, a support portion 40 that supports the FGC 30 in a state of being floated above the recess 22, and a wiring 50 provided on the semiconductor substrate 20. ing.

導波路25は光源10に接続されて光源10からの光波をFGC30に伝達する。この導波路25とFGC30は光学的に接続されている。FGC30は、回折格子(グレーティング)32と、可動電極34と、固定電極36とを備えている。固定電極36に配線50を通して外部から電圧を印加することにより、FGC30の可動電極34との間に静電力が作用し、回折格子32の空間的周期(間隔)が変化する。すなわち、本実施形態においては、可動電極34および固定電極36によって回折格子32の間隔(周期)を電気的に可変にすることができる。グレーティング32の空間的周期(間隔)がある条件を満たすとき、導波モード−放射モード間の結合が生じる。このようなグレーティングは導波光の励振や外部の取り出しのための入出結合器として用いられるので、FGCと呼ばれる。   The waveguide 25 is connected to the light source 10 and transmits a light wave from the light source 10 to the FGC 30. The waveguide 25 and the FGC 30 are optically connected. The FGC 30 includes a diffraction grating (grating) 32, a movable electrode 34, and a fixed electrode 36. By applying a voltage to the fixed electrode 36 from the outside through the wiring 50, an electrostatic force acts between the fixed electrode 36 and the movable electrode 34 of the FGC 30, and the spatial period (interval) of the diffraction grating 32 changes. That is, in this embodiment, the interval (period) of the diffraction grating 32 can be electrically varied by the movable electrode 34 and the fixed electrode 36. When the spatial period (interval) of the grating 32 satisfies a certain condition, coupling between the guided mode and the radiation mode occurs. Such a grating is called an FGC because it is used as an input / output coupler for exciting guided light and taking it out from the outside.

以下、本実施形態に用いられる、自由空間に集光するFGCの概念について説明する。なお、以下の説明文は「光集積回路、西原浩、春名正光、栖原敏明著、オーム社(1985)」より引用したものである。FGCに導波光が入射した場合の導波モード−放射モード結合の例を図2(a)、2(b)に示す。2次元導波光路の導波面(xz面)に沿って広がり、

Figure 2009230055
で表される。Δεはグレーティング32を取り付けたことによる比誘電率分布の変化を表している。グレーティング32がある場合、この構造内をz方向に伝搬定数β=Nk(>0)をもつ導波光が伝搬するとき、この波に付随してz方向伝搬定数
Figure 2009230055
をもつ空間高調波が生じる。ここで、Nは導波層中を伝搬するモードの等価屈折率、Kは格子ベクトルとよばれるグレーティング面に垂直なベクトルで、Λはグレーティングの基本周期である。基板、導波層、上部クラッド層の屈折率を各々、n、n、nとし、空間高調波のうち|β|=nkまたは|β|=nkを満たす次数qが存在する場合は、この高調波の空気側または基板側にそれぞれ、
Figure 2009230055
で決まる伝搬角θ(c) q、θ(s) qの放射となる。このときFGCを伝搬する波は放射により導波路外部に漏洩する。グレーティングはz方向には長いがx方向には薄いので、結合する波動間はz方向の位相整合(3)式のみが満たされればよく、伝搬ベクトルダイアグラムは図2(b)に示すようになる。この結合で生じる放射ビームは(3)式を成立させる伝搬角θ(c) q、θ(s) qの実数値で決まる。(3)式において、n<n<N<nであることを考慮すれば、放射はq≦−1の次数に限られ、ある次数のみは基板側のみに放射する場合と、基板側と空気側の両方に放射する場合があることがわかる。図2(a)、(b)は複数の次数で3本以上のビームが生じる例で多ビーム結合とよばれる。基本次数(q=−1)の放射が生じる場合について、K/k、Nと式(3)で決まる放射ビーム数は図3で表される。FGCに導波光が入射した場合、上述のような出力結合が生じる。このグレーティングのパターンを変調することにより種々の波面変換を導波モード−放射モード結合と同時に実行することも可能になる。これを応用して、導波光を自由空間の点に集光するFGCを実現することができる。 Hereinafter, the concept of FGC used in the present embodiment and focused in free space will be described. The following explanation is quoted from “Optical Integrated Circuit, Hiroshi Nishihara, Masamitsu Haruna, Toshiaki Sugawara, Ohmsha (1985)”. 2A and 2B show examples of guided mode-radiation mode coupling when guided light is incident on the FGC. It spreads along the waveguide surface (xz plane) of the two-dimensional waveguide optical path,
Figure 2009230055
It is represented by Δε q represents a change in relative permittivity distribution due to the attachment of the grating 32. When there is a grating 32, when guided light having a propagation constant β 0 = Nk (> 0) propagates in this structure in the z direction, the z direction propagation constant accompanies this wave.
Figure 2009230055
Spatial harmonics with Here, N is an equivalent refractive index of a mode propagating in the waveguide layer, K is a vector perpendicular to the grating plane called a grating vector, and Λ is a fundamental period of the grating. Each substrate, waveguide layer, the refractive index of the upper cladding layer, and n s, n f, n c , of which the spatial harmonics | β q | = n c k or | beta q | meet = n s k orders If q is present, the air side or the substrate side of this harmonic,
Figure 2009230055
The radiation of the propagation angles θ (c) q and θ (s) q determined by At this time, the wave propagating through the FGC leaks outside the waveguide due to radiation. Since the grating is long in the z direction but thin in the x direction, it is only necessary to satisfy the phase matching (3) equation in the z direction between the coupled waves, and the propagation vector diagram is as shown in FIG. . The radiation beam generated by this coupling is determined by the real values of the propagation angles θ (c) q and θ (s) q that establish equation (3). In the formula (3), considering that n c <n s <N <n f , radiation is limited to the order of q ≦ −1, and only a certain order is emitted only to the substrate side, It can be seen that radiation may occur on both the air and air sides. 2A and 2B are examples in which three or more beams are generated in a plurality of orders, and are called multi-beam coupling. In the case where radiation of the basic order (q = −1) occurs, the number of radiation beams determined by K / k, N and Equation (3) is expressed in FIG. When guided light enters the FGC, output coupling as described above occurs. By modulating the grating pattern, various wavefront transformations can be performed simultaneously with the waveguide mode-radiation mode coupling. By applying this, it is possible to realize an FGC that condenses guided light at a point in free space.

次に、本実施形態の回折格子装置において、光源10と、光導波路25が設けられた半導体基板20とを光学的に結合した構成を図4に模式的に示す。ここで、光源10には一般的なストライプ型半導体レーザチップを例としている。ストライプ型半導体レーザチップ10は、光屈折特性を示す活性層10bに対し、その両側を活性層10bよりも低屈折率のクラッド層10a、10cで覆っている。赤色の半導体レーザを考えた場合、活性層にAlGaAs等の材料を用いることができる。半導体レーザ10と、光導波路25を有した半導体基板20との光学的な結合については、各々の端面で結合される。光導波路自身も、導波層(図示せず)の両側に低屈折材料層(図示せず)で覆われており、導波層が高い屈折率分布を持つ。光源10の活性層10bと、導波路25とを、軸ズレが起きないように結合することで、光波を伝搬させることができる。界面での光波エネルギーの減衰を避けるために、ARコート等の光学薄膜を施しても良い。   Next, in the diffraction grating device of this embodiment, a configuration in which the light source 10 and the semiconductor substrate 20 provided with the optical waveguide 25 are optically coupled is schematically shown in FIG. Here, the light source 10 is exemplified by a general stripe type semiconductor laser chip. The stripe type semiconductor laser chip 10 covers both sides of an active layer 10b exhibiting photorefractive characteristics with cladding layers 10a and 10c having a lower refractive index than the active layer 10b. When a red semiconductor laser is considered, a material such as AlGaAs can be used for the active layer. Optical coupling between the semiconductor laser 10 and the semiconductor substrate 20 having the optical waveguide 25 is coupled at each end face. The optical waveguide itself is also covered with a low refractive material layer (not shown) on both sides of the waveguide layer (not shown), and the waveguide layer has a high refractive index distribution. A light wave can be propagated by coupling the active layer 10b of the light source 10 and the waveguide 25 so as not to cause axial misalignment. In order to avoid attenuation of light wave energy at the interface, an optical thin film such as an AR coat may be applied.

図1および図4では、半導体レーザチップ10が半導体基板20から別位置に配置されているように記されているが、図5(a)に示すように、半導体基板20に予め凹部20aを設け、この凹部20aに半導体レーザチップ10を組み込んでも良い。また、図5(b)に示すように、光源に面発光型半導体レーザ10Aを用いることで、光源を半導体基板20の表面に配置することも可能である。この場合、面発光型半導体レーザ10Aの発光層下部の半導体基板20と接合する領域においては、光エネルギーの減衰を防ぐため、光導波路25の導波層に対して、垂直状の導波路を設ける必要がある。光源に面発光型レーザ10Aを用いれば、光波をアレイ化して照射することも可能になり、より多くの光線を低体積で扱うことが可能となる利点もある。このような構成とすることにより、従来、3次元空間の高さ方向(z軸方向)に位置していた光源を基板と同一平面状に設置することが可能になり、省スペース化を図れることができる。なお、光源10は、フォトカプラを介して半導体基板20と光学的に接続されていてもよい。   1 and 4, the semiconductor laser chip 10 is described as being disposed at a different position from the semiconductor substrate 20. However, as shown in FIG. 5A, the semiconductor substrate 20 is provided with a recess 20 a in advance. The semiconductor laser chip 10 may be incorporated in the recess 20a. Further, as shown in FIG. 5B, the light source can be disposed on the surface of the semiconductor substrate 20 by using a surface emitting semiconductor laser 10 </ b> A as the light source. In this case, a vertical waveguide is provided with respect to the waveguide layer of the optical waveguide 25 in order to prevent attenuation of light energy in a region bonded to the semiconductor substrate 20 below the light emitting layer of the surface emitting semiconductor laser 10A. There is a need. If the surface emitting laser 10A is used as a light source, it is possible to irradiate light waves in an array, and there is an advantage that more light rays can be handled in a low volume. By adopting such a configuration, it becomes possible to install a light source that has been conventionally positioned in the height direction (z-axis direction) of the three-dimensional space in the same plane as the substrate, and space saving can be achieved. Can do. The light source 10 may be optically connected to the semiconductor substrate 20 through a photocoupler.

次に、FGC30の静電駆動方式について図6を参照して説明する。周囲から分離され、支持部40にて連結されたFGC30には駆動用の可動電極34が設けられている。この可動電極34は櫛歯形状である。一方、FGC30に設けられた櫛歯状の可動電極34と対向するように基板20には櫛歯形状の固定電極36が設けられている。それぞれの電極36、34からは電気的に分離された電気配線50a、50bが引き出されている。ここで、電極36,34間に電気配線50a、50bを介して電源電圧60を印加することで、FGC30は固定電極36側に静電気力によって引き寄せられる。FGC30はバネとなる支持部40により支持されていることから、前述のように引き寄せられることでFGC30に設けられた回折格子32の格子周期が変化する。(1)式で示した、格子周期Λが変化することで、空間伝搬定数も変化し、法線方向のベクトルもまた変化することになる。つまり、静電引力によって任意の格子周期に変化させることで、空間に伝搬する回折光の方向をシフトすることができる。このように、本実施形態によれば、静電気力を発生していない初期状態のFGCと、静電引力によって格子周期が変化したFGCとで、回折光の方向性を任意の周期あるいは角度にスイッチングすることが可能になる。   Next, the electrostatic drive system of the FGC 30 will be described with reference to FIG. A movable electrode 34 for driving is provided on the FGC 30 which is separated from the surroundings and connected by the support portion 40. The movable electrode 34 has a comb shape. On the other hand, a comb-shaped fixed electrode 36 is provided on the substrate 20 so as to face the comb-shaped movable electrode 34 provided on the FGC 30. Electrically separated electric wirings 50a and 50b are drawn out from the electrodes 36 and 34, respectively. Here, by applying the power supply voltage 60 between the electrodes 36 and 34 via the electric wirings 50a and 50b, the FGC 30 is attracted to the fixed electrode 36 side by electrostatic force. Since the FGC 30 is supported by the support portion 40 serving as a spring, the grating period of the diffraction grating 32 provided in the FGC 30 is changed by being attracted as described above. As the lattice period Λ shown in the equation (1) changes, the spatial propagation constant also changes, and the vector in the normal direction also changes. That is, the direction of the diffracted light propagating in space can be shifted by changing the period to an arbitrary grating period by electrostatic attraction. As described above, according to the present embodiment, the directivity of the diffracted light is switched to an arbitrary period or angle between the FGC in the initial state where no electrostatic force is generated and the FGC whose lattice period is changed by the electrostatic attractive force. It becomes possible to do.

図7は、図6に示す格子周期可変型FGC30を2次元配列した回折格子装置を示す。この装置の動作メカニズムは上述の通りで、アレイ化することで表示装置として機能させることができる。各FGC30は制御回路70によって制御され、任意の位置のFGC30を任意のタイミングで制御回路70によって静電駆動することで、回折光の回折角を可変できる。例えば、FGC30のアレイ数を640×480素子とし、一様に配列し、スイッチングすることでVGAクラスの表示が可能となる。つまり、格子周期を可変することで、表示すべき方向に取り出す光波100をON光とし、捨てる光波をOFF光としてスイッチする。ここで、ON光/OFF光は、静電気的に格子周期を変化する前のもの、または変化したものの何れを用いてもよい。   FIG. 7 shows a diffraction grating device in which the grating period variable FGC 30 shown in FIG. 6 is two-dimensionally arranged. The operation mechanism of this device is as described above, and it can function as a display device by making an array. Each FGC 30 is controlled by the control circuit 70, and the diffraction angle of the diffracted light can be varied by electrostatically driving the FGC 30 at an arbitrary position by the control circuit 70 at an arbitrary timing. For example, it is possible to display the VGA class by setting the number of FGC 30 arrays to 640 × 480 elements, arranging them uniformly, and switching them. That is, by changing the grating period, the light wave 100 extracted in the direction to be displayed is switched to ON light, and the discarded light wave is switched to OFF light. Here, as the ON light / OFF light, either the light before changing the lattice period electrostatically or the light having changed may be used.

図8(a)、8(b)はFGC30の一具体例の動作を示した図である。図8(a)によれば、FGC30はスプリング(図示せず)に支持された4本のアンカー90によって基板に接続されている。また、FGC30の一端には光波を導入するための導波路が接続される。FGC30を構成する回折格子32は、それぞれ互いに細いバネ92で連結している。一方、FGC30の他端には、櫛歯状の可動電極34が備えられ、基板に形成された固定櫛歯状の固定電極36と対向配置されている。櫛歯状の可動電極34と櫛歯状の固定電極36との間でバイアス電圧を印加することで、櫛歯状の可動電極34が櫛歯状の固定電極36の方へ静電気力により引き寄せられる。ここで、回折格子32は、細いバネで互いを連結しているため、あたかも蛇腹のように全体が伸縮し格子周期を変える(図8(b))。この回折格子32の周期の変動は、印加する電圧量により制御することが可能である。図2および図3で示したように、格子周期が変化することで、回折光の放射角度を可変にできる。   FIGS. 8A and 8B are diagrams showing the operation of a specific example of the FGC 30. FIG. According to FIG. 8A, the FGC 30 is connected to the substrate by four anchors 90 supported by springs (not shown). In addition, a waveguide for introducing a light wave is connected to one end of the FGC 30. The diffraction gratings 32 constituting the FGC 30 are connected to each other by thin springs 92. On the other hand, the other end of the FGC 30 is provided with a comb-like movable electrode 34 and is disposed opposite to a fixed comb-like fixed electrode 36 formed on the substrate. By applying a bias voltage between the comb-shaped movable electrode 34 and the comb-shaped fixed electrode 36, the comb-shaped movable electrode 34 is attracted toward the comb-shaped fixed electrode 36 by electrostatic force. . Here, since the diffraction gratings 32 are connected to each other by a thin spring, the entire grating expands and contracts like a bellows (FIG. 8B). The fluctuation of the period of the diffraction grating 32 can be controlled by the amount of voltage to be applied. As shown in FIGS. 2 and 3, by changing the grating period, the radiation angle of the diffracted light can be made variable.

次に、本実施形態による回折格子装置の製造方法を図9(a)乃至図9(e)に示す。光導波路25が形成される半導体基板20にシリコン基板を用いた場合(図9(a))、屈折率が比較的高い(n=3.42(λ=1μmの波長の光に対して))ため、光導波路25の導波層を形成する前にバッファ層25aを形成することが望ましい。バッファ層25aに適応する材料の一例としてSiO(n=1.5程度)が挙げられる。バッファ層25aを例えばシリコンのような半導体基板上20にスパッタ法あるいはCVD法によって形成する(図9(b))。続いて、このバッファ層25a上に導波層25bを形成する(図9(b))。導波層25bにはバッファ層25aよりも屈折率が若干高い材料を用いる。例えば、Siであれば、屈折率nが2程度であるため、上述した構成では有用な材料となる。このSiからなる導波層25bを同様に、スパッタあるいはCVDによって形成する。Si以外にもPMMAやポリマー、フォトレジストといった有機材料を用いることも考えられる。ここで、これらのバッファ層25aや導波層25bを所望の形状にする必要がある。 Next, a method for manufacturing the diffraction grating device according to the present embodiment is shown in FIGS. When a silicon substrate is used as the semiconductor substrate 20 on which the optical waveguide 25 is formed (FIG. 9A), the refractive index is relatively high (n s = 3.42 (for light with a wavelength of λ = 1 μm)). Therefore, it is desirable to form the buffer layer 25a before forming the waveguide layer of the optical waveguide 25. An example of a material suitable for the buffer layer 25a is SiO 2 (n b = about 1.5). A buffer layer 25a is formed on a semiconductor substrate 20 such as silicon by sputtering or CVD (FIG. 9B). Subsequently, a waveguide layer 25b is formed on the buffer layer 25a (FIG. 9B). A material having a slightly higher refractive index than that of the buffer layer 25a is used for the waveguide layer 25b. For example, since Si 3 N 4 has a refractive index n f of about 2, it is a useful material in the above-described configuration. Similarly, the waveguide layer 25b made of Si 3 N 4 is formed by sputtering or CVD. In addition to Si 3 N 4 , organic materials such as PMMA, polymers, and photoresists may be used. Here, it is necessary to make these buffer layer 25a and waveguide layer 25b into a desired shape.

次に、この導波層25b上の一部分にFGC30を形成する(図9(c))。FGC30はパターニングしたフォトレジストによって形成するか、あるいはこのフォトレジストをマスクとして導波層材料を一部分エッチングしたものによって形成する。続いて、図9(d)に示すように、FGC30が形成された領域を他の領域から分離するように導波層25bバッファ層25aに開口26を形成し、この開口26の底部に半導体基板20の表面を露出させる。その後、ウェットエッチング等を用いて半導体基板20に空洞22を設ける(図9(e))。図中では、この空洞化プロセスが異方的に行われているが、特に、これに限定されることはなく、ドライプロセスによって等方的に行ってもよい。このようにして、光導波路を作製後、半導体レーザチップ10とカップリングさせ、回折格子装置1が完成する。   Next, the FGC 30 is formed on a part of the waveguide layer 25b (FIG. 9C). The FGC 30 is formed of a patterned photoresist, or is formed by partially etching the waveguide layer material using this photoresist as a mask. Subsequently, as shown in FIG. 9D, an opening 26 is formed in the waveguide layer 25b buffer layer 25a so as to separate the region where the FGC 30 is formed from other regions, and a semiconductor substrate is formed at the bottom of the opening 26. Twenty surfaces are exposed. Thereafter, the cavity 22 is provided in the semiconductor substrate 20 by wet etching or the like (FIG. 9E). In the figure, the cavitation process is anisotropically performed, but the process is not particularly limited, and may be performed isotropically by a dry process. Thus, after producing the optical waveguide, it is coupled with the semiconductor laser chip 10 to complete the diffraction grating device 1.

前述したように、基板にシリコンのような高屈折材料を用いた場合、バッファ層の形成が望まれる。しかし、基板にSOI基板を用い、埋め込み酸化膜(以下、BOXともいう)をバッファ層として活用することもできる。半導体基板として、SOI基板を用いて形成した光導波路の構成例を図10に示す。支持基板21a、埋め込み酸化膜21b、およびSOI層21cを有するSOI基板21のSOI層21cに溝を形成し、この溝を導波層材料で埋め込むことにより、導波層25bを形成する。SOI基板を用いた場合の製造方法を図11(a)乃至図12(d)に示す。図11(a)、図11(c)、図12(a)、図12(c)は、図10に示す切断線A−A’で切断した断面図であり、図11(b)、図11(d)、図12(b)、図12(d)は、図10に示す切断線B−B’で切断した断面図である。   As described above, when a highly refractive material such as silicon is used for the substrate, it is desired to form a buffer layer. However, an SOI substrate can be used as a substrate, and a buried oxide film (hereinafter also referred to as BOX) can be used as a buffer layer. A configuration example of an optical waveguide formed using an SOI substrate as a semiconductor substrate is shown in FIG. A groove is formed in the SOI layer 21c of the SOI substrate 21 having the support substrate 21a, the buried oxide film 21b, and the SOI layer 21c, and the groove is buried with a waveguide layer material, thereby forming the waveguide layer 25b. A manufacturing method using an SOI substrate is shown in FIGS. 11 (a), FIG. 11 (c), FIG. 12 (a), and FIG. 12 (c) are cross-sectional views taken along the cutting line AA ′ shown in FIG. 10, and FIG. 11 (b) and FIG. 11 (d), FIG. 12 (b), and FIG. 12 (d) are cross-sectional views taken along the cutting line BB ′ shown in FIG.

まず、支持基板21a、埋め込み酸化膜21a、SOI層21cを有するSOI基板21を用意する。続いて、SOI層21cに、導波路領域となる開口23をリソグラフィー技術によって形成する(図11(a)、(b))。この開口23の底部に埋め込み酸化膜21bが露出している。すなわち、埋め込み酸化膜21bはエッチストップ層として用いられる。続いて、開口23に屈折率が埋め込み酸化膜よりも高い例えばSiNからなる膜24を、CVD法等を用いて埋め込む(図11(c)、(d))。その後、SiN膜24の一部分に、パターニングしたフォトレジストレジストあるいは導波層材料を若干エッチングしたものでFGC30を形成する。次に、FGC30が形成された領域を他の領域から分離する溝26を形成する(図12(a)、(b))。この溝26の底部には支持基板21aの上面が露出する。その後、ウェットエッチング等を用いて支持基板21aに空洞22を設ける(図12(c)、(d))。   First, an SOI substrate 21 having a support substrate 21a, a buried oxide film 21a, and an SOI layer 21c is prepared. Subsequently, an opening 23 serving as a waveguide region is formed in the SOI layer 21c by a lithography technique (FIGS. 11A and 11B). A buried oxide film 21 b is exposed at the bottom of the opening 23. That is, the buried oxide film 21b is used as an etch stop layer. Subsequently, a film 24 made of, for example, SiN having a refractive index higher than that of the buried oxide film is buried in the opening 23 by using a CVD method or the like (FIGS. 11C and 11D). Thereafter, an FGC 30 is formed on a part of the SiN film 24 by slightly etching a patterned photoresist resist or waveguide layer material. Next, the groove | channel 26 which isolate | separates the area | region in which FGC30 was formed from another area | region is formed (FIG. 12 (a), (b)). At the bottom of the groove 26, the upper surface of the support substrate 21a is exposed. Thereafter, the cavity 22 is provided in the support substrate 21a using wet etching or the like (FIGS. 12C and 12D).

なお、SOI基板を用いた場合でも、SOI層上にバッファ層、導波層を形成して、FGCおよびこれを基板から分離した構造の回折格子装置を形成することができる。これを図13(a)乃至図14(d)を参照して説明する。図13(a)、図13(c)、図14(a)、図14(c)は、第1方向の断面図(例えば、図10に示す切断線A−A’で切断した断面図)であり、図13(b)、図13(d)、図14(b)、図14(d)は、第1方向と直交する第2方向の断面図(例えば、図10に示す切断線B−B’で切断した断面図)である。   Even when an SOI substrate is used, an FGC and a diffraction grating device having a structure in which the FGC is separated from the substrate can be formed by forming a buffer layer and a waveguide layer on the SOI layer. This will be described with reference to FIGS. 13 (a) to 14 (d). 13 (a), 13 (c), 14 (a), and 14 (c) are cross-sectional views in the first direction (for example, a cross-sectional view cut along the cutting line AA ′ shown in FIG. 10). 13 (b), 13 (d), 14 (b), and 14 (d) are cross-sectional views in the second direction orthogonal to the first direction (for example, the cutting line B shown in FIG. 10). It is sectional drawing cut | disconnected by -B '.

まず、支持基板21a、埋め込み酸化膜21a、SOI層21cを有するSOI基板21を用意する(図13(a)、(b))。続いて、SOI層21c上にバッファ層25a、導波層25bを形成する。その後、導波層25b上にFGC30を形成する(図13(c)、(d))。次に、FGC30が形成された領域を他の領域から分離する溝26を形成する(図14(a)、(b))。この溝26の底部には支持基板21aの上面が露出する。その後、ウェットエッチング等を用いて支持基板21aに空洞22を設ける(図14(c)、(d))。   First, an SOI substrate 21 having a support substrate 21a, a buried oxide film 21a, and an SOI layer 21c is prepared (FIGS. 13A and 13B). Subsequently, a buffer layer 25a and a waveguide layer 25b are formed on the SOI layer 21c. Thereafter, the FGC 30 is formed on the waveguide layer 25b (FIGS. 13C and 13D). Next, the groove | channel 26 which isolate | separates the area | region in which FGC30 was formed from another area | region is formed (FIG. 14 (a), (b)). At the bottom of the groove 26, the upper surface of the support substrate 21a is exposed. Thereafter, the cavity 22 is provided in the support substrate 21a by using wet etching or the like (FIGS. 14C and 14D).

以上説明したように、本実施形態によれば、小型でかつ半導体素子の設計レベルで光学的なアライメントが可能な回折格子装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a diffraction grating device that is compact and capable of optical alignment at the design level of the semiconductor element.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態による表示装置を図15に示す。本実施形態の表示装置は、図7に示すように、半導体基板20に、2次元的に配列された第1実施形態の格子周期可変のFGC30を有する回折格子装置1と、FGC30によって回折された光波160の放射先に設けられたスクリーン等の投影部150と、を備えている。なお、図15においては、光源は図示していないが、回折格子装置1には含まれている。このような構成とすることにより、基板20から放射された光波を可視化することができる。投影された光スポット170が2次元化され、各々が表示装置としてのピクセルを形成する。ここで、スクリーン150上に投影したい光波(表示ピクセル)170については、光線の放射角をスクリーン150へ向ける。一方、非表示のピクセルについては、スクリーン外の角度へ放射し除外する。上記のように、スクリーン150に対する表示/非表示のピクセルに対応するように、FGC30の格子周期を変化させ回折光のスイッチングを行う。基板20に形成するFGC30のアレイは、表示したい画像の解像度によってその数値は定義される。上記では、2次元画像を形成するピクセル相当するFGCアレイと同数のものを2次元的に用意した。
(Second Embodiment)
Next, a display device according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the display device of the present embodiment is diffracted by the FGC 30 and the diffraction grating device 1 having the grating cycle variable FGC 30 of the first embodiment arranged two-dimensionally on the semiconductor substrate 20. And a projection unit 150 such as a screen provided at the radiation destination of the light wave 160. In FIG. 15, the light source is not shown, but is included in the diffraction grating device 1. By setting it as such a structure, the light wave radiated | emitted from the board | substrate 20 can be visualized. The projected light spot 170 is two-dimensionalized, and each forms a pixel as a display device. Here, for the light wave (display pixel) 170 to be projected onto the screen 150, the radiation angle of the light beam is directed to the screen 150. On the other hand, non-displayed pixels are excluded by emitting to an angle outside the screen. As described above, switching of the diffracted light is performed by changing the grating period of the FGC 30 so as to correspond to the display / non-display pixels on the screen 150. The numerical value of the FGC 30 array formed on the substrate 20 is defined by the resolution of the image to be displayed. In the above, the same number of FGC arrays corresponding to pixels forming a two-dimensional image are prepared two-dimensionally.

一方で、ライン走査を適応し、1次元光線を2次元化してもよい。図14はこれを説明した模式図である。基板上に1次元的に配置されたFGC30からの放射光は、ガルバノミラー140に投影される。図示されるように、1次元的に配列されたFGC30からの光線は、ガルバノミラー140上で高さ方向に1次元で映し出される。ガルバノミラー140から反射された回折光はスクリーン150へと投影される。ここで、ガルバノミラー140を水平スキャニングすることで、スクリーン150上では、回折光が2次元的に走査される。ガルバノミラー140の駆動周波数は例えば60Hzである。スクリーン150上における、各ピクセルの表示/非表示の手法については、図13で説明した第2実施形態の表示装置と同様である。上述のとおり、FGC30が1次元あるいは2次元に配置された光変調素子基板において、FGC30から放射された光波をスクリーン上に投影することで表示装置として作用させることが可能になる。   On the other hand, line scanning may be applied to make a one-dimensional light beam two-dimensional. FIG. 14 is a schematic diagram illustrating this. Radiated light from the FGC 30 arranged one-dimensionally on the substrate is projected onto the galvanometer mirror 140. As shown in the drawing, the light beam from the FGC 30 arranged one-dimensionally is projected on the galvano mirror 140 in the one-dimensional direction in the height direction. The diffracted light reflected from the galvanometer mirror 140 is projected onto the screen 150. Here, the diffracted light is scanned two-dimensionally on the screen 150 by horizontally scanning the galvanometer mirror 140. The driving frequency of the galvanometer mirror 140 is 60 Hz, for example. The display / non-display method of each pixel on the screen 150 is the same as that of the display device according to the second embodiment described with reference to FIG. As described above, in the light modulation element substrate in which the FGC 30 is arranged one-dimensionally or two-dimensionally, the light wave radiated from the FGC 30 can be projected on the screen to act as a display device.

以上説明したように、本実施形態によれば、小型でかつ半導体素子の設計レベルで光学的なアライメントが可能な表示装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a display device that is compact and capable of optical alignment at the design level of the semiconductor element.

このような回折格子装置および表示装置は、2次元或いは3次元の空間方向に占有するスペースの軽減を大幅にはかることができ、システムの小型化をはかることが可能になる。   Such a diffraction grating device and a display device can greatly reduce the space occupied in the two-dimensional or three-dimensional spatial direction, and can reduce the size of the system.

FGCに導入する光波の光源としては、化合物半導体を用いたレーザダイオード(LD)や垂直共振器表面発光半導体レーザ(VCSEL)を使用するほか、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)に特異な発光特性を持つ光源を用いることでカラー表示が可能となる。 As a light source of light waves to be introduced into the FGC, a laser diode (LD) using a compound semiconductor or a vertical cavity surface emitting semiconductor laser (VCSEL) is used, and R (red), G (green), and B (blue). Color display is possible by using a light source having specific emission characteristics.

一方、シリコンナノクリスタルによる発光や、シリコン基板上に発光性化合物を積層することで、FGCを有した半導体基板中に光源を形成でき、より小型化されたシステムを提供することができる。   On the other hand, by emitting light from silicon nanocrystals or laminating a luminescent compound on a silicon substrate, a light source can be formed in a semiconductor substrate having FGC, and a more compact system can be provided.

本発明の第1実施形態による回折格子装置を示す斜視図。The perspective view which shows the diffraction grating apparatus by 1st Embodiment of this invention. FGCの概念を説明する図。The figure explaining the concept of FGC. 基本次数の放射が生じる場合について、K/k、Nと、放射ビーム数との関係を示す図。The figure which shows the relationship between K / k and N, and the number of radiation beams about the case where radiation of a basic order arises. 光源と半導体基板との結合を説明する図。The figure explaining the coupling | bonding of a light source and a semiconductor substrate. 光源としての半導体レーザと、半導体基板との結合の例を示す斜視図。The perspective view which shows the example of the coupling | bonding of the semiconductor laser as a light source, and a semiconductor substrate. 第1実施形態による回折格子装置の駆動方法を説明する斜視図。The perspective view explaining the drive method of the diffraction grating device by a 1st embodiment. FGCが2次元的に配列された、第1実施形態の変形例による回折格子装置を示す斜視図。The perspective view which shows the diffraction grating apparatus by the modification of 1st Embodiment with which FGC was arranged two-dimensionally. 第1実施形態による回折格子装置の動作を説明する図。The figure explaining operation | movement of the diffraction grating apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による回折格子装置の第1の製造方法を説明する断面図。Sectional drawing explaining the 1st manufacturing method of the diffraction grating apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による回折格子装置の第2の製造方法を説明する斜視図。The perspective view explaining the 2nd manufacturing method of the diffraction grating device by a 1st embodiment. 第1実施形態による回折格子装置の第2の製造方法を説明する断面図。Sectional drawing explaining the 2nd manufacturing method of the diffraction grating apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による回折格子装置の第2の製造方法を説明する断面図。Sectional drawing explaining the 2nd manufacturing method of the diffraction grating apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による回折格子装置の第3の製造方法を説明する断面図。Sectional drawing explaining the 3rd manufacturing method of the diffraction grating apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による回折格子装置の第3の製造方法を説明する断面図。Sectional drawing explaining the 3rd manufacturing method of the diffraction grating apparatus by 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態による表示装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the display apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態の変形例による表示装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the display apparatus by the modification of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 回折格子装置
10 光源
10A 面発光型半導体レーザチップ
10a クラッド層
10b 活性層
10c クラッド層
20 半導体基板
20a 凹部
21 SOI基板
21a 支持基板
21b 埋め込み酸化膜
21c SOI層
22 空洞部(凹部)
24 導波層
25 導波路
25a バッファ層
25b 導波層
30 FGC
32 回折格子
34 可動電極
36 固定電極
40 支持部
50 電気配線
60 電源電圧
70 制御回路
90 アンカー
92 スプリング
140 ガルバノミラー
150 スクリーン
160 光波
170 投影光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diffraction grating apparatus 10 Light source 10A Surface emitting semiconductor laser chip 10a Clad layer 10b Active layer 10c Clad layer 20 Semiconductor substrate 20a Recess 21 SOI substrate 21a Support substrate 21b Embedded oxide film 21c SOI layer 22 Cavity (recess)
24 Waveguide layer 25 Waveguide 25a Buffer layer 25b Waveguide layer 30 FGC
32 Diffraction grating 34 Movable electrode 36 Fixed electrode 40 Support part 50 Electric wiring 60 Power supply voltage 70 Control circuit 90 Anchor 92 Spring 140 Galvano mirror 150 Screen 160 Light wave 170 Projection light

Claims (8)

表面に空洞部が形成された半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、光源からの光を伝搬する導波路と、
前記空洞部上に形成されるとともに前記導波路から伝搬される光を回折する格子周期が可変な回折格子を有し、前記格子周期を変えることにより回折光の方向を変化させるフォーカスグレーティングカプラと、
一端が前記半導体基板と連結され前記フォーカスグレーティングカプラを支持する支持部と、
を備えていることを特徴とする回折格子装置。
A semiconductor substrate having a cavity formed on the surface;
A waveguide formed on the semiconductor substrate and propagating light from a light source;
A focus grating coupler that is formed on the cavity and has a diffraction grating having a variable grating period for diffracting light propagating from the waveguide, and changing a direction of diffracted light by changing the grating period;
A support part having one end connected to the semiconductor substrate and supporting the focus grating coupler;
A diffraction grating device comprising:
前記光源は、前記半導体基板の導波路と光学的に接続されていることを特徴とする請求項1記載の回折格子装置。   The diffraction grating device according to claim 1, wherein the light source is optically connected to a waveguide of the semiconductor substrate. 前記フォーカスグレーティングカプラは、第1電極と、前記半導体基板に固定された第2電極と、を備え、前記第1電極と前記第2電極との間に発生する静電気力によって前記格子周期が変化することを特徴とする請求項1または2記載の回折格子装置。   The focus grating coupler includes a first electrode and a second electrode fixed to the semiconductor substrate, and the lattice period is changed by an electrostatic force generated between the first electrode and the second electrode. The diffraction grating device according to claim 1 or 2, wherein 前記半導体基板に搭載され、前記回折格子の格子周期を変化させるための制御回路を更に備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の回折格子装置。   The diffraction grating device according to claim 1, further comprising a control circuit mounted on the semiconductor substrate and configured to change a grating period of the diffraction grating. 前記フォーカスグレーティングカプラは、前記格子周期を変化させることで、前記導波路から伝搬された光波を任意のタイミングで、任意の角度に放射することが可能であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の回折格子装置。   5. The focus grating coupler is capable of emitting a light wave propagated from the waveguide at an arbitrary timing and an arbitrary angle by changing the grating period. The diffraction grating device according to any one of the above. 前記フォーカスグレーティングカプラが前記半導体基板上に1次元的または2次元的に複数個配列されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の回折格子装置。   6. The diffraction grating device according to claim 1, wherein a plurality of the focus grating couplers are arranged one-dimensionally or two-dimensionally on the semiconductor substrate. 請求項6記載の回折格子装置と、前記フォーカスグレーティングカプラのそれぞれをタイミング駆動する駆動部と、前記フォーカスグレーティングカプラそれぞれからの回折光が投影される投影部と、を備えていることを特徴とする表示装置。   7. The diffraction grating device according to claim 6, comprising: a driving unit that drives each of the focus grating couplers; and a projection unit that projects diffracted light from each of the focus grating couplers. Display device. 前記回折格子装置は、前記フォーカスグレーティングカプラが前記半導体基板上に1次元的に複数個配列されており、前記フォーカスグレーティングカプラそれぞれからの回折光を前記投影部に反射するガルバノミラーを更に備えていることを特徴とする請求項7記載の表示装置。   The diffraction grating device further includes a galvanometer mirror in which a plurality of the focus grating couplers are arranged in a one-dimensional manner on the semiconductor substrate and reflects diffracted light from each of the focus grating couplers to the projection unit. The display device according to claim 7.
JP2008078399A 2008-03-25 2008-03-25 Diffraction grating device and display device Pending JP2009230055A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008078399A JP2009230055A (en) 2008-03-25 2008-03-25 Diffraction grating device and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008078399A JP2009230055A (en) 2008-03-25 2008-03-25 Diffraction grating device and display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009230055A true JP2009230055A (en) 2009-10-08

Family

ID=41245484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008078399A Pending JP2009230055A (en) 2008-03-25 2008-03-25 Diffraction grating device and display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009230055A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016133658A (en) * 2015-01-20 2016-07-25 富士電機株式会社 Optical filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016133658A (en) * 2015-01-20 2016-07-25 富士電機株式会社 Optical filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8699116B2 (en) Microactuator, optical device, display apparatus, exposure apparatus, and method for producing device
JP2022500705A (en) Projector integrated with scanning mirror
JP2001215317A (en) Spatial optical modulator having adaptive diffraction grating device
CN107003513A (en) Optical beam scanner
US12117609B2 (en) Hybrid optical fiber MEMS scanner
US7113321B2 (en) Optical deflection apparatus and manufacturing method thereof, optical deflection array, imaging apparatus, and image projection display apparatus
KR20090022596A (en) Diffraction type optical modulator and display device including same
KR20070057201A (en) 2D Micro Scanner
JP2009003429A (en) Actuator
JP2007312553A (en) Micro actuator, optical device, and display
US7869130B2 (en) Line beam illumination optical system
US20080080042A1 (en) Temperature adaptive optical modulator using heater
JP6582519B2 (en) Optical deflection apparatus, two-dimensional image display apparatus, optical scanning apparatus, and image forming apparatus
JP2009230055A (en) Diffraction grating device and display device
JP6648443B2 (en) Optical deflector, two-dimensional image display device, optical scanning device, and image forming device
US7327508B2 (en) Display device using light modulator and having improved numerical aperture of after-edge lens system
US11209642B2 (en) Movable phased optical grating scanner
Hoskinson et al. Arrays of large-area, tip/tilt micromirrors for use in a high-contrast projector
US20070273889A1 (en) Calibration method for optical modulator
US11002953B2 (en) MEMS-based spatial light modulator and method of forming
KR100722617B1 (en) Optical Modulator Module Package Structure
US12189116B2 (en) Optical scanner
KR100861343B1 (en) Piezoelectric diffraction type optical modulation device and method
WO2022107614A1 (en) Light deflection device
JPH11160635A (en) Optical element and manufacturing method thereof and device using it