JPH0915045A - Liquid crystal filter - Google Patents
Liquid crystal filterInfo
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- JPH0915045A JPH0915045A JP16632795A JP16632795A JPH0915045A JP H0915045 A JPH0915045 A JP H0915045A JP 16632795 A JP16632795 A JP 16632795A JP 16632795 A JP16632795 A JP 16632795A JP H0915045 A JPH0915045 A JP H0915045A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光多重方式にお
ける特定波長の共振・透過フィルタとして適用可能な液
晶フィルタ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal filter device applicable as a resonance / transmission filter of a specific wavelength in an optical multiplexing system.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の液晶フィルタ装置としては、フ
ァブリー・ペロ構造を持つ液晶エタロンとして従来から
知られている。2. Description of the Related Art A liquid crystal filter device of this type is conventionally known as a liquid crystal etalon having a Fabry-Perot structure.
【0003】このような液晶フィルタ装置のフィルタセ
ル100は、図7に示すようにガラス基板101及び1
10の一側面上にそれぞれ反射膜102及び111を形
成してなる入射側基板103と出射側基板112とを、
反射膜102及び111を相互に対向させて配置させる
と共に、反射膜102,111間に液晶120を充填し
て構成されており、入射光J0 を入射側基板103を介
してフィルタセル100内に入射させると共に、セル内
で繰り返して反射させ、共振光路長ndに対応した波長
だけを出射側基板112を介してフィルタセル外へ共振
透過光JT として出射させるようになっている。A filter cell 100 of such a liquid crystal filter device has glass substrates 101 and 1 as shown in FIG.
An incident-side substrate 103 and an outgoing-side substrate 112, each of which has reflective films 102 and 111 formed on one side surface of the substrate 10,
The reflective films 102 and 111 are arranged so as to face each other, and the liquid crystal 120 is filled between the reflective films 102 and 111. The incident light J 0 is introduced into the filter cell 100 through the incident side substrate 103. The light is made incident and is repeatedly reflected in the cell, and only the wavelength corresponding to the resonance optical path length nd is emitted as resonance transmitted light J T out of the filter cell via the emission side substrate 112.
【0004】このとき液晶フィルタ装置の透過波長特性
は、両基板103及び112にそれぞれ形成される反射
膜102及び111の各反射率に大きく依存している。
このため反射膜102及び111は、それぞれの反射率
R1 及びR0 が等しくなる(R1 =R0 )ように同じ材
料を用いて形成されている。これはR1 >R0 の場合、
入射時の初期反射光J1 が大きくなり、逆にR1 <R0
の場合、反射膜102で反射される光の割合は少なくな
って入射側基板103への透過光が増えてしまい、この
ため共振により繰り返し反射されたときに入射側基板1
03への透過光の総和としての共振反射光JR は増加
し、この分だけ出射側基板112への透過光の総和とし
ての共振透過光JT は小さくなり、いずれにしても光の
損失が大きくなってしまうためである。これに反してR
1 =R0 の場合は、反射膜102,111間で同じ量の
光が繰り返し反射することになり光の損失を抑制するこ
とができる。At this time, the transmission wavelength characteristic of the liquid crystal filter device largely depends on the respective reflectances of the reflective films 102 and 111 formed on the substrates 103 and 112, respectively.
Therefore, the reflective films 102 and 111 are formed of the same material so that the respective reflectances R 1 and R 0 are equal (R 1 = R 0 ). If R 1 > R 0 ,
The initial reflected light J 1 at the time of incidence becomes large, and conversely R 1 <R 0
In this case, the ratio of the light reflected by the reflection film 102 is reduced, and the transmitted light to the incident side substrate 103 is increased. Therefore, when the incident side substrate 1 is repeatedly reflected due to resonance,
The resonance reflected light J R as the total sum of the transmitted light to the light source 03 is increased, and the resonance transmitted light J T as the total sum of the light transmitted to the emission side substrate 112 is reduced accordingly, and the light loss is anyway. This is because it will become large. On the contrary, R
When 1 = R 0 , the same amount of light is repeatedly reflected between the reflective films 102 and 111, and the loss of light can be suppressed.
【0005】一方、液晶フィルタ装置の透過波長特性
は、反射率R0 及びR1 が高い程共振波長ピークが鋭く
なり、分解能も高くなる。On the other hand, in the transmission wavelength characteristic of the liquid crystal filter device, the resonance wavelength peak becomes sharper and the resolution becomes higher as the reflectances R 0 and R 1 become higher.
【0006】すなわち、透過波長特性を表わす半値幅ε
は、反射率の大きさに反比例し、図8に示すように、反
射率の小さい(a)に比べて反射率の大きい(b)の方
が狭くなっており、共振波長ピークは鋭くなっている。
また、分解能を示すフィネスFは隣り合う波長間距離
(自由スペクトル領域)2πと半値幅εの比(F=2π
/ε)として表わされ、この値が大きくなる程分解能も
大きくなる。したがって基板103及び112に形成さ
れる反射膜102及び111の各反射率R1 及びR
0 は、高い程、波長ピークは鋭くなり、液晶フィルタ装
置の分解能も大きくすることができる。That is, the half width ε representing the transmission wavelength characteristic
Is inversely proportional to the magnitude of the reflectance, and as shown in FIG. 8, the reflectance (b) having a high reflectance is narrower than the reflectance (a) having a low reflectance, and the resonance wavelength peak becomes sharp. There is.
Further, the finesse F indicating the resolution is a ratio (F = 2π) between the distance between adjacent wavelengths (free spectral region) 2π and the half width ε.
/ Ε), and the larger this value, the larger the resolution. Therefore, the reflectances R 1 and R of the reflection films 102 and 111 formed on the substrates 103 and 112, respectively.
The higher 0 is, the sharper the wavelength peak becomes, and the resolution of the liquid crystal filter device can be increased.
【0007】しかしこのような状態は、基板101,1
10の平面度(粗さ)、及び基板101,110間の平
行度が理想状態であって初めて得られるもので、実際に
はこのような理想状態は不可能であり、反射率R1 及び
R0 の増大に伴い初期反射光J1 が増大し(図7参照)
波長ピークの損失を招く。However, in such a state, the substrates 101, 1
The flatness (roughness) of 10 and the parallelism between the substrates 101 and 110 can be obtained only in the ideal state. In reality, such an ideal state is impossible, and the reflectances R 1 and R The initial reflected light J 1 increases as 0 increases (see FIG. 7).
This causes a loss of wavelength peak.
【0008】そこで従来では反射膜102(111)の
反射率R1 (R0 )を増大することなく反射ミラーの数
を増加する工夫がなされている(特開平6−90045
号公報)。Therefore, conventionally, a measure has been taken to increase the number of reflecting mirrors without increasing the reflectance R 1 (R 0 ) of the reflecting film 102 (111) (Japanese Patent Laid-Open No. 6-90045).
No.).
【0009】すなわち、この液晶フィルタ装置のフィル
タセル130は、図9(b)に示すように前述した従来
のフィルタセル100の構成(図9(a))に、入射側
基板103及び出射側基板112の各ガラス基板101
及び110の他側面上にそれぞれ誘電体コーティング1
04及び113が施されて構成されている。この誘電体
コーティング104(113)は、好ましくは二酸化ジ
ルコニウム、二酸化チタン、硫化亜鉛、亜鉛セレン化合
物またはこれらの混合物により形成され、図9(b)に
示すように反射膜102及び111と反対側の面で反射
する反射光J2及びJ3 (図9(a)参照)を抑制する
ことにより共振透過光JT を増加させてフィルタセル1
30の波長ピークの損失を抑制することができ、もっと
液晶フィルタ装置の分解能を高めることができる。That is, as shown in FIG. 9B, the filter cell 130 of this liquid crystal filter device has the same structure as the conventional filter cell 100 shown in FIG. 9B (FIG. 9A) but with the incident side substrate 103 and the outgoing side substrate. 112 glass substrates 101
1 and a dielectric coating 1 on the other side, respectively.
04 and 113 are applied. The dielectric coating 104 (113) is preferably formed of zirconium dioxide, titanium dioxide, zinc sulfide, a zinc selenium compound or a mixture thereof, and is provided on the side opposite to the reflective films 102 and 111 as shown in FIG. 9 (b). The resonance transmitted light J T is increased by suppressing the reflected lights J 2 and J 3 (see FIG. 9A) reflected by the surface of the filter cell 1.
The loss of the wavelength peak of 30 can be suppressed, and the resolution of the liquid crystal filter device can be further improved.
【0010】なお、図7及び図9において光の入射角
は、光路がわかるように角度を付けて描いたが、実際に
はθ=0°であり、同一部位で共振を行なっている。In FIGS. 7 and 9, the incident angle of light is drawn at an angle so that the optical path can be seen, but in reality, θ = 0 °, and resonance occurs at the same portion.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
タセル130は、反射膜102及び111と反対側の面
で反射する反射光J2 及びJ3 のみを誘電体コーティン
グ104及び113で抑制するものであるから、依然と
して初期反射光J1 を有しており、このため共振透過光
JT の充分な増加が得られず、分解能も期待した程改善
できないという課題を有している。However, the filter cell 130 is such that the dielectric coatings 104 and 113 suppress only the reflected lights J 2 and J 3 which are reflected by the surface on the side opposite to the reflective films 102 and 111. Therefore, it still has the initial reflected light J 1 , and therefore the resonance transmitted light J T cannot be sufficiently increased, and the resolution cannot be improved as expected.
【0012】本発明は、前記した課題を解決すべくなさ
れたものであり、その目的は波長ピークの鋭く、分解能
の高い液晶フィルタ装置を提供するにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal filter device having a sharp wavelength peak and high resolution.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ため、請求項1記載の発明は、ガラス基板の一側面上に
反射膜を形成してなる入射側基板と出射側基板とを前記
反射膜を相互に対向させて配置させると共に、前記反射
膜間に液晶を充填してフィルタセルが構成されており、
入射光を前記入射側基板を介して前記フィルタセル内に
入射させると共にセル内の共振光路長に対応した波長だ
けを前記出射側基板を介して前記フィルタセル外へ出射
させるようにした液晶フィルタ装置において、前記入射
側基板の反射膜に反射膜を取除いた入射部が形成されて
おり、かつ前記入射光がセル法線に対して傾いた方向か
ら前記入射部に入射するようにしたことを特徴としてい
る。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is characterized in that an incident side substrate and an outgoing side substrate, each of which has a reflecting film formed on one side surface of a glass substrate, are subjected to the reflection. The films are arranged so as to face each other, and a liquid crystal is filled between the reflective films to form a filter cell,
A liquid crystal filter device in which incident light is made incident on the inside of the filter cell via the incident side substrate, and only wavelengths corresponding to the resonance optical path length in the cell are made to emerge outside the filter cell via the emission side substrate. In the above, in the case where the incident film is formed on the reflecting film of the incident side substrate by removing the reflective film, and the incident light is incident on the incident unit from a direction inclined with respect to the cell normal. It has a feature.
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の液
晶フィルタ装置であって、前記入射側基板の反射膜が1
00%の鏡面反射体から形成されていることを特徴とし
ている。According to a second aspect of the present invention, there is provided the liquid crystal filter device according to the first aspect, wherein the reflecting film on the incident side substrate is one.
It is characterized by being formed from a 00% specular reflector.
【0015】また、請求項3記載の発明は、請求項1又
は2記載の液晶フィルタ装置であって、前記入射光が光
学部品により前記入射部に集光するように構成されてお
り、かつ前記入射部が前記集光形状に合致する円形のピ
ンポイントに形成されていることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided the liquid crystal filter device according to the first or second aspect, wherein the incident light is focused on the incident portion by an optical component, and It is characterized in that the incident portion is formed in a circular pin point that matches the converging shape.
【0016】さらに、請求項4記載の発明は、請求項1
乃至3のいずれか1項に記載の液晶フィルタ装置であっ
て、前記入射側基板及び出射側基板をそれぞれ構成する
前記ガラス基板の他側面上に誘電体コーティングが施さ
れていることを特徴としている。[0016] Further, the invention according to claim 4 is the invention according to claim 1.
4. The liquid crystal filter device according to any one of items 1 to 3, wherein a dielectric coating is applied on the other side surface of the glass substrate that constitutes each of the incident side substrate and the emission side substrate. .
【0017】[0017]
【作用】請求項1乃至4記載の発明は、前記した構成に
なっているので次の作用を奏する。Since the invention according to claims 1 to 4 has the above-mentioned structure, it has the following effect.
【0018】すなわち、請求項1記載の発明は、入射光
がセル法線に対して傾いた方向から、反射膜の取除いた
入射部に入射するようにしたので、入射時に反射膜によ
り発生する入射光の初期反射光が抑制されて、フィルタ
セル内への入射光量が前記入射光の光量と略同等とな
り、かつ一度、フィルタセル内に入射した光は前記入射
部に戻ることなくセル内で共振して共振光路長に対応し
た波長だけが出射側基板を介してフィルタセル外へ出射
するようになっている。That is, according to the first aspect of the present invention, since the incident light is made incident on the incident portion where the reflection film is removed from the direction inclined with respect to the cell normal, it is generated by the reflection film at the time of incidence. The initial reflected light of the incident light is suppressed, the amount of incident light into the filter cell becomes substantially equal to the amount of the incident light, and once the light that has entered the filter cell does not return to the incident part within the cell. Only wavelengths corresponding to the resonance optical path length are resonated and emitted out of the filter cell via the emission side substrate.
【0019】このため、請求項1記載の発明は、入射側
基板及び出射側基板にそれぞれ形成される各反射膜の反
射率を増大させてもセル内への入射光量を減ずることな
く、波長ピークの損失を伴なうことがないので、前記反
射率を高めて、高透過率及び高フィネスを奏することが
できる。Therefore, according to the first aspect of the invention, even if the reflectance of each reflection film formed on the incident side substrate and the emission side substrate is increased, the amount of incident light into the cell is not reduced, and the wavelength peak is reduced. Therefore, the reflectance can be increased to achieve high transmittance and high finesse.
【0020】請求項2記載の発明は、入射側基板の反射
膜を100%の鏡面反射体で形成したので、一度フィル
タセル内に入射した光が入射側基板を透過することなく
該基板に形成された反射膜と、出射側基板に形成された
反射膜との間で共振し、光路長に対応した波長だけが出
射側基板を介してセル外へ出射するようになっている。
このようにセル内に入射した光が全て出射側基板を介し
てセル外へ出射するようになっているので、出射側基板
の反射膜の反射率を高くした場合でも、反射毎に出射側
基板を透過する光の量は減少するが無限級数として計算
される出射側基板への透過光の総和としての共振透過光
は増大し、高透過率及び高フィネスを奏することができ
る。According to the second aspect of the present invention, since the reflection film of the incident side substrate is formed of a 100% specular reflector, the light once entering the filter cell is formed on the incident side substrate without passing through the incident side substrate. Resonance occurs between the reflected film and the reflective film formed on the emission side substrate, and only the wavelength corresponding to the optical path length is emitted outside the cell via the emission side substrate.
In this way, all the light that has entered the cell is emitted to the outside of the cell via the emission side substrate, so even if the reflectance of the reflection film of the emission side substrate is increased, the emission side substrate Although the amount of light that passes through is reduced, the resonance transmitted light, which is the sum of the transmitted light to the emission side substrate calculated as an infinite series, increases, and high transmittance and high finesse can be achieved.
【0021】また、請求項3記載の発明は、入射光を光
学部品で集光させて、集光形状に合致する円形のピンポ
イントに形成された入射部からセル内に入射させるよう
にしたので、入射光を反射による損失の少ない状態で効
率良くセル内へ入射させることができる。Further, according to the third aspect of the invention, the incident light is condensed by the optical component, and is made incident on the inside of the cell from the incident portion formed at the circular pin point matching the converging shape. The incident light can be efficiently incident into the cell with little loss due to reflection.
【0022】さらに、請求項4記載の発明は、入射側及
び出射側基板をそれぞれ構成するガラス基板の他側面上
に誘電体コーティングを施したので、この誘電体コーテ
ィングによりセルの外表面が覆われ、セル内へ入射しよ
うとする入射光及びセル外へ出射しようとする透過光の
セル外表面における反射による損失が抑制される。Further, according to the invention of claim 4, since the other side surface of the glass substrate constituting each of the incident side substrate and the emission side substrate is provided with a dielectric coating, the outer surface of the cell is covered with this dielectric coating. The loss of incident light that is going to enter the cell and transmitted light that is going to go out of the cell due to reflection on the outer surface of the cell is suppressed.
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基づいて具
体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be specifically described based on illustrated embodiments.
【0024】図1乃至図3は第1実施例としての液晶フ
ィルタ装置を示す。この液晶フィルタ装置のフィルタセ
ル1は、図2に示すように、ガラス基板2及び10の一
側面上にそれぞれ反射膜3及び11を形成してなる入射
側基板4と出射側基板12とを、反射膜3及び11を相
互に対向させて配置させると共に、反射膜3,11間に
液晶13を充填して構成されている。1 to 3 show a liquid crystal filter device as a first embodiment. As shown in FIG. 2, the filter cell 1 of this liquid crystal filter device includes an incident side substrate 4 and an emission side substrate 12 each having a reflective film 3 and 11 formed on one side surface of a glass substrate 2 and 10, respectively. The reflective films 3 and 11 are arranged to face each other, and the liquid crystal 13 is filled between the reflective films 3 and 11.
【0025】このとき入射側基板4の反射膜3はスポッ
ト的に反射膜3を取除いた入射部5を有して形成されて
おり、かつ入射光J0 はセル法線aに対して角度θだけ
傾いた方向から入射部5に入射するように構成されてい
る。At this time, the reflecting film 3 of the incident side substrate 4 is formed to have the incident portion 5 with the reflecting film 3 removed spotwise, and the incident light J 0 is angled with respect to the cell normal a. The light is incident on the incident portion 5 from a direction inclined by θ.
【0026】反射膜3及び11は、ガラス基板2及び1
0の表面に金属酸化物を蒸着法により積層して形成され
るが、特に入射側基板4の反射膜3は、例えば図4に示
す製造工程に従って容易に形成される。The reflective films 3 and 11 are formed on the glass substrates 2 and 1, respectively.
It is formed by stacking metal oxides on the surface of No. 0 by the vapor deposition method. Particularly, the reflection film 3 of the incident side substrate 4 is easily formed according to the manufacturing process shown in FIG. 4, for example.
【0027】すなわち、まず入射側基板4用のガラス基
板2を用意し(工程a)、このガラス基板2の反射膜3
の形成面にマスク材7をコーティングする(工程b)。
次でこのマスク材7をエッチングして入射部5の形成部
位だけマスク材7を残した(工程c)後、反射膜3を蒸
着法によりコーティングする(工程d)。しかる後、残
留マスク材7と共に該部位の反射膜3を取除いて入射部
5を備えた反射膜3を形成することができる(工程
e)。このようにして形成される入射部5は、入射光J
0 の投影形状に合致した形状に形成することができる。That is, first, the glass substrate 2 for the incident side substrate 4 is prepared (step a), and the reflection film 3 of this glass substrate 2 is prepared.
The mask material 7 is coated on the formation surface of (step b).
Next, the mask material 7 is etched to leave the mask material 7 only at the site where the incident portion 5 is formed (step c), and then the reflective film 3 is coated by vapor deposition (step d). After that, the reflective film 3 at the site can be removed together with the residual mask material 7 to form the reflective film 3 having the incident portion 5 (step e). The incident portion 5 formed in this manner is used for the incident light J
It can be formed into a shape that matches the projected shape of 0 .
【0028】入射光J0 は、本実施例ではマイクロレン
ズやコリメータレンズ等の光学部品6を用いて集光させ
て入射部5からセル内に入射させるようになっている。
このように入射光J0 を光学部品6で入射部5に集光さ
せるようにしたときは、入射部5は入射光J0 の集光形
状に合致する円形のピンポイントに形成される(図3参
照)。In this embodiment, the incident light J 0 is condensed by using an optical component 6 such as a microlens or a collimator lens and is made incident on the inside of the cell from the incident portion 5.
In this way, when the incident light J 0 is condensed by the optical component 6 on the incident part 5, the incident part 5 is formed in a circular pinpoint that matches the converging shape of the incident light J 0 (see FIG. 3).
【0029】また、入射光J0 のセル法線aからの傾き
角度θは、一度セル内に入射した光JLC(図1参照)が
入射部5に戻らない角度となるように設定され、0°<
θ<θC (全反射臨界角)の範囲で適宜設定される。Further, the inclination angle θ of the incident light J 0 from the cell normal a is set so that the light J LC (see FIG. 1) once incident on the cell does not return to the incident portion 5, 0 ° <
It is appropriately set within the range of θ <θ C (critical angle for total reflection).
【0030】このように構成された第1実施例の液晶セ
ル装置は、図1に示すように、入射光J0 が光学部品6
により入射部5に集光して、入射部5からセル内に入射
するようになっており、このため従来のものに発生する
反射膜102による入射光J0 の初期反射光J1 (図7
参照)が抑制され、フィルタセル1内に入射した光JLC
の光量が減少することなく入射光J0 の光量と略同等と
なり、かつ一度フィルタセル1内に入射した光JLCが入
射部5に戻ることなく、反射膜3,11間で共振して、
共振光路長ndに対応した波長だけが出射側基板12を
介してフィルタセル1外へ出射するようになっている。The liquid crystal cell device of the first embodiment thus configured, as shown in FIG. 1, the incident light J 0 is the optical component 6
The light is focused on the incident part 5 and is incident on the inside of the cell from the incident part 5. For this reason, the initial reflected light J 1 (FIG. 7) of the incident light J 0 by the reflection film 102 generated in the conventional device is generated.
(See reference) is suppressed and the light J LC entering the filter cell 1
Of the incident light J 0 is substantially the same as that of the incident light J 0 without decreasing, and the light J LC once incident into the filter cell 1 resonates between the reflection films 3 and 11 without returning to the incident portion 5.
Only the wavelength corresponding to the resonance optical path length nd is emitted to the outside of the filter cell 1 via the emission side substrate 12.
【0031】このとき共振により入射側基板4へ戻る透
過光の総和としての共振反射光JRと、出射側基板12
を透過する透過光の総和としての共振透過光JT とはい
ずれも無限級数として計算され、共振反射光JR と共振
透過光JT とが等しくなり、初期反射光J1 (図7参
照)の発生による損失の無い分透過率を増大させること
ができる。At this time, the resonance reflected light J R as the sum of the transmitted light returning to the incident side substrate 4 due to resonance and the emission side substrate 12
The resonance transmitted light J T as the total sum of the transmitted light transmitted through is calculated as an infinite series, and the resonance reflected light J R and the resonance transmitted light J T become equal, and the initial reflected light J 1 (see FIG. 7) The transmittance can be increased because there is no loss due to the occurrence of.
【0032】このため第1実施例の液晶フィルタ装置
は、入射側基板4及び出射側基板12に形成される各反
射膜3及び11の反射率R1 及びR0 を増大させてもセ
ル1内への入射光量を減ずることなく、波長ピークの損
失を伴なうことがないので、反射率R1 及びR0 を高め
て高透過率及び高フィネスを奏することができ、結果と
して波長ピークが鋭く、分解能の向上したものとなる。Therefore, in the liquid crystal filter device of the first embodiment, even if the reflectances R 1 and R 0 of the respective reflection films 3 and 11 formed on the incident side substrate 4 and the emission side substrate 12 are increased, the inside of the cell 1 is reduced. Since the amount of incident light on the light is not reduced and the wavelength peak is not lost, the reflectance R 1 and R 0 can be increased to achieve high transmittance and high finesse, resulting in a sharp wavelength peak. , The resolution is improved.
【0033】図5は、第2実施例としての液晶フィルタ
装置を示す。この液晶フィルタ装置のフィルタセル20
は入射側基板9の反射膜8が100%の鏡面反射体から
形成されている点が相違し、他の構成は前述したフィル
タセル1と同一構成になっている。FIG. 5 shows a liquid crystal filter device as a second embodiment. Filter cell 20 of this liquid crystal filter device
Is different in that the reflection film 8 of the incident side substrate 9 is formed of a 100% specular reflector, and the other structure is the same as that of the filter cell 1 described above.
【0034】反射膜8は、例えばAu,Ag等の金属を
ガラス基板2の表面に蒸着あるいはメッキ等により積層
して形成される。The reflective film 8 is formed by laminating a metal such as Au or Ag on the surface of the glass substrate 2 by vapor deposition or plating.
【0035】このフィルタセル20によれば、一度フィ
ルタ20内に入射部5を介して入射した光は反射膜8で
反射するだけで入射側基板9側へ透過することなく、共
振光路長ndに対応した波長だけが反射膜11を透過し
て出射側基板12側のみに抜けていくので、共振透過光
JT は前述したフィルタセル1に比べて2倍となる。こ
のため出射側基板12の反射膜11の反射率R0 を大き
くしても充分な透過光が得られる。すなわち、反射膜1
1の反射率R0 を大きくした場合反射毎に反射膜11を
透過する光の量は減少するが、無限級数として計算され
る透過光の総和としての共振透過光JT は増大する。According to this filter cell 20, the light which once enters the filter 20 through the incident part 5 is reflected by the reflection film 8 and is not transmitted to the incident side substrate 9 side, and has a resonance optical path length nd. Since only the corresponding wavelength passes through the reflection film 11 and escapes only to the exit side substrate 12 side, the resonance transmitted light J T becomes twice as large as that of the filter cell 1 described above. Therefore, sufficient transmitted light can be obtained even if the reflectance R 0 of the reflection film 11 of the emission side substrate 12 is increased. That is, the reflective film 1
When the reflectance R 0 of 1 is increased, the amount of light transmitted through the reflective film 11 decreases with each reflection, but the resonance transmitted light J T as the sum of transmitted light calculated as an infinite series increases.
【0036】このため第2実施例の液晶フィルタ装置
は、反射膜11の反射率R0 を高めて高透過率及び高フ
ィネスを奏することができ、結果として波長ピークが鋭
く、分解能の向上したものとなる。Therefore, in the liquid crystal filter device of the second embodiment, the reflectance R 0 of the reflection film 11 can be increased to achieve high transmittance and high finesse, resulting in a sharp wavelength peak and improved resolution. Becomes
【0037】図7は、第3実施例としての液晶フィルタ
装置に用いられるフィルタセル30を示す。このフィル
タセル30は、入射側基板16及び出射側基板18をそ
れぞれ構成するガラス基板2及び10の反射膜3及び1
1と反対側の他側面上にそれぞれ誘電体コーティング1
5及び17を施した点が相違し、他の構成は前述したフ
ィルタセル1と同一構成になっている。FIG. 7 shows a filter cell 30 used in a liquid crystal filter device as a third embodiment. The filter cell 30 includes the reflection films 3 and 1 of the glass substrates 2 and 10 constituting the incident side substrate 16 and the emitting side substrate 18, respectively.
Dielectric coating 1 on the other side opposite to 1
5 and 17 are different, and the other structure is the same as that of the filter cell 1 described above.
【0038】誘電体コーティング15及び17は、例え
ば二酸化ジルコニウム、二酸化チタン、硫化亜鉛、亜鉛
セレン化合物またはこれらの混合物から形成される。The dielectric coatings 15 and 17 are formed of, for example, zirconium dioxide, titanium dioxide, zinc sulfide, zinc selenium compounds or mixtures thereof.
【0039】このフィルタセル30によれば、誘電体コ
ーティング15及び17により入射光J0 及び共振透過
光JT の各ガラス基板2及び10の他側面での反射(図
9(a)の反射光J2 及びJ3 に相当する)による光の
損失が抑制されるので、入射光量と透過光量の増大を図
ることができ、分解能の一層向上したものとなってい
る。According to the filter cell 30, the dielectric coatings 15 and 17 reflect the incident light J 0 and the resonant transmitted light J T on the other side surfaces of the glass substrates 2 and 10 (reflected light of FIG. 9A). Since the light loss due to (corresponding to J 2 and J 3 ) is suppressed, the amount of incident light and the amount of transmitted light can be increased, and the resolution is further improved.
【0040】また、この第3実施例のフィルタセル30
の入射側基板16の反射膜3は、前述したフィルタセル
20で用いた100%の鏡面反射体で構成することもで
き、この場合も同様に分解能の一層向上したものとな
る。The filter cell 30 of the third embodiment is also used.
The reflection film 3 of the incident side substrate 16 can also be composed of the 100% specular reflector used in the filter cell 20 described above, and in this case also, the resolution is further improved.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上詳細に述べたように本発明によれば
次の効果を奏する。すなわち、請求項1記載の発明によ
れば、入射側基板及び出射側基板にそれぞれ形成される
各反射膜の反射率を増大させてもセル内への入射光量を
減ずることなく、波長ピークの損失を伴なうことがない
ので、前記反射率を高めて、高透過率及び高フィネスを
奏することができ、この結果波長ピークの鋭く、分解能
の高い液晶フィルタ装置を提供することができる。As described above in detail, the present invention has the following effects. That is, according to the first aspect of the invention, even if the reflectance of each reflection film formed on the incident side substrate and the emission side substrate is increased, the amount of incident light into the cell is not reduced, and the wavelength peak loss is reduced. Therefore, it is possible to increase the reflectance to achieve high transmittance and high finesse, and as a result, it is possible to provide a liquid crystal filter device having a sharp wavelength peak and high resolution.
【0042】請求項2記載の発明によれば、セル内に入
射した光が全て出射側基板を介してセル外へ出射するよ
うになっているので、出射側基板の反射膜の反射率を高
くした場合でも、反射毎に出射側基板を透過する光の量
は減少するが無限級数として計算される出射側基板への
透過光の総和としての共振透過光は増大し、高透過率及
び高フィネスを奏することができ、この結果請求項1記
載の発明の効果に加えて波長ピークの一層鋭く、分解能
の一層高い液晶フィルタ装置を提供することができる。According to the second aspect of the present invention, since all the light that has entered the cell is emitted to the outside of the cell through the emission side substrate, the reflectance of the reflection film of the emission side substrate is high. In this case, the amount of light transmitted through the emission side substrate decreases with each reflection, but the resonance transmitted light increases as the sum of the transmitted light to the emission side substrate calculated as an infinite series, resulting in high transmittance and high finesse. As a result, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to provide a liquid crystal filter device having a sharper wavelength peak and a higher resolution.
【0043】また、請求項3記載の発明によれば、入射
光を光学部品で集光させて、集光形状に合致する円形の
ピンポイントに形成された入射部からセル肉に入射させ
るようにしたので、入射光を反射による損失の少ない状
態で効率良くセル内へ入射させることができ、この結果
請求項1又は2記載の発明の効果に加えて入射率の向上
した高分解能の液晶フィルタ装置を提供することができ
る。According to the third aspect of the invention, the incident light is condensed by the optical component so that the incident light is incident on the cell meat from the incident portion formed at the circular pin point matching the converging shape. Therefore, the incident light can be efficiently incident into the cell in a state where the loss due to reflection is small, and as a result, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2, a high resolution liquid crystal filter device having an improved incidence rate. Can be provided.
【0044】さらに、請求項4記載の発明によれば、入
射側及び出射側基板をそれぞれ構成するガラス基板の他
側面上に誘電体コーティングを施したので、この誘電体
コーティングによりセルの外表面が覆われ、セル内へ入
射しようとする入射光及びセル外へ出射しようとする透
過光のセル外表面における反射による損失が抑制され、
この結果請求項1乃至3のいずれか1項記載の発明の効
果に加えて入射率及び透過率の一層向上した高分解能の
液晶フィルタ装置を提供することができる。Further, according to the invention described in claim 4, since the dielectric coating is applied to the other side surface of the glass substrate constituting the incident side substrate and the emitting side substrate respectively, the outer surface of the cell is covered by this dielectric coating. Loss due to reflection on the outer surface of the cell of the incident light trying to enter the cell and the transmitted light going out of the cell is suppressed,
As a result, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 3, it is possible to provide a high-resolution liquid crystal filter device in which the incident rate and the transmittance are further improved.
【図1】第1実施例としての液晶フィルタ装置のセル内
の光透過概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of light transmission in a cell of a liquid crystal filter device as a first embodiment.
【図2】図1の液晶フィルタ装置のフィルタセルの部分
断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a filter cell of the liquid crystal filter device of FIG.
【図3】図2のフィルタセルの要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main part of the filter cell of FIG.
【図4】図2のフィルタセルの反射膜の製造工程の概略
説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a manufacturing process of a reflective film of the filter cell of FIG.
【図5】第2実施例としての液晶フィルタ装置のセル内
の光透過概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram of light transmission in a cell of a liquid crystal filter device as a second embodiment.
【図6】第3実施例としての液晶フィルタ装置のフィル
タセルの部分断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a filter cell of a liquid crystal filter device as a third embodiment.
【図7】従来の液晶フィルタ装置のセル内の光透過概念
図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of light transmission in a cell of a conventional liquid crystal filter device.
【図8】一般の液晶フィルタ装置の透過スペクントルを
示し、(a)は反射膜の反射率が低いときの透過スペク
トル図であり、(b)は反射膜の反射率が高いときの透
過スペクトル図である。FIG. 8 shows a transmission spectrum of a general liquid crystal filter device, (a) is a transmission spectrum diagram when a reflectance of a reflection film is low, and (b) is a transmission spectrum diagram when a reflectance of the reflection film is high. Is.
【図9】従来の液晶フィルタ装置の全体の光透過概念図
であり、(a)は誘電体コーティングの無いもの、
(b)は誘電体コーティングのあるものをそれぞれ示
す。FIG. 9 is a conceptual diagram of light transmission of a conventional liquid crystal filter device, in which (a) is one without a dielectric coating,
(B) shows each with a dielectric coating.
1,20,30 フィルタセル 2,10 ガラス基板 3,8 反射膜(入射側基板の) 4,9,16 入射側基板 5 入射部 6 光学部品 11 反射膜(出射側基板の) 12,18 出射側基板 13 液晶 15 誘電体コーティング(入射側基板の) 17 誘電体コーティング(出射側基板の) a セル法線 J0 入射光 nd 共振光路長1,20,30 Filter cell 2,10 Glass substrate 3,8 Reflective film (incident side substrate) 4,9,16 Incident side substrate 5 Incident part 6 Optical component 11 Reflective film (exit side substrate) 12,18 Emission Side substrate 13 Liquid crystal 15 Dielectric coating (for incident side substrate) 17 Dielectric coating (for outgoing side substrate) a Cell normal line J 0 Incident light nd Resonance optical path length
Claims (4)
てなる入射側基板と出射側基板とを前記反射膜を相互に
対向させて配置させると共に、前記反射膜間に液晶を充
填してフィルタセルが構成されており、入射光を前記入
射側基板を介して前記フィルタセル内に入射させると共
にセル内の共振光路長に対応した波長だけを前記出射側
基板を介して前記フィルタセル外へ出射させるようにし
た液晶フィルタ装置において、 前記入射側基板の反射膜に反射膜を取除いた入射部が形
成されており、かつ前記入射光がセル法線に対して傾い
た方向から前記入射部に入射するようにしたことを特徴
とする液晶フィルタ装置。1. An entrance-side substrate and an exit-side substrate each having a reflective film formed on one side surface of a glass substrate are arranged such that the reflective films face each other, and a liquid crystal is filled between the reflective films. A filter cell is configured to allow incident light to enter the filter cell via the incident side substrate, and only the wavelength corresponding to the resonant optical path length in the cell is passed through the exit side substrate to the outside of the filter cell. In the liquid crystal filter device configured to emit light to the incident side substrate, an incident portion is formed by removing the reflection film on the reflection film of the incident side substrate, and the incident light is incident from a direction inclined with respect to a cell normal line. A liquid crystal filter device, characterized in that the liquid crystal filter device is made to enter the part.
て、 前記入射側基板の反射膜が100%の鏡面反射体から形
成されていることを特徴とする液晶フィルタ装置。2. The liquid crystal filter device according to claim 1, wherein the reflection film of the incident side substrate is formed of a 100% specular reflector.
であって、 前記入射光が光学部品により前記入射部に集光するよう
に構成されており、かつ前記入射部が前記集光形状に合
致する円形のピンポイントに形成されていることを特徴
とする液晶フィルタ装置。3. The liquid crystal filter device according to claim 1, wherein the incident light is configured to be condensed on the incident portion by an optical component, and the incident portion has the condensing shape. A liquid crystal filter device, characterized in that the liquid crystal filter device is formed in a matching circular pinpoint.
液晶フィルタ装置であって、 前記入射側基板及び出射側基板をそれぞれ構成する前記
ガラス基板の他側面上に誘電体コーティングが施されて
いることを特徴とする液晶フィルタ装置。4. The liquid crystal filter device according to claim 1, wherein a dielectric coating is provided on the other side surface of the glass substrate that constitutes each of the incident side substrate and the emission side substrate. A liquid crystal filter device characterized by being provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16632795A JPH0915045A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Liquid crystal filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16632795A JPH0915045A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Liquid crystal filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0915045A true JPH0915045A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=15829310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16632795A Pending JPH0915045A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Liquid crystal filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0915045A (en) |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP16632795A patent/JPH0915045A/en active Pending
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