特許ウォッチ

公開番号2025123474
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2025104756,2021143199
出願日2025-06-20,2021-09-02
発明の名称光スイッチ
出願人株式会社JVCケンウッド
代理人
主分類G02B 26/02 20060101AFI20250815BHJP(光学)
要約【課題】オンとオフとを高速に切り替えることができる光スイッチを提供する。
【解決手段】第1及び第2のワイヤグリッド偏光子11及び12には、第1の方向に伸び
、第2の方向に所定の間隔を設けて配列された複数の金属ワイヤ11b及び12bが設け
られている。第3及び第4のワイヤグリッド偏光子13及び14には、第2の方向に伸び
、第1の方向に所定の間隔を設けて配列された複数の金属ワイヤ13b及び14bが設け
られている。スライド駆動部16及び17は、スライド制御部15による制御に基づいて
、第2のワイヤグリッド偏光子12を第2の方向にスライドさせ、第4のワイヤグリッド
偏光子14を第1の方向にスライドさせる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の透明基板上に、前記第１の透明基板の面に沿った第１の方向に伸びており、前記
第１の方向と直交し、前記第１の透明基板の面に沿った第２の方向に所定の間隔を設けて
配列された複数の第１の金属ワイヤが設けられた、前記第２の方向の偏光光を選択的に透過する第１のワイヤグリッド偏光子と、
前記第１のワイヤグリッド偏光子と対向するように配置されており、第２の透明基板上
に、前記第２の透明基板の面に沿った前記第１の方向に伸びており、前記第１の方向と直
交し、前記第２の透明基板の面に沿った前記第２の方向に所定の間隔を設けて配列された
複数の第２の金属ワイヤが設けられた、前記第２の方向の偏光光を選択的に透過する第２のワイヤグリッド偏光子と、
前記第１のワイヤグリッド偏光子への入射光が前記第１及び第２のワイヤグリッド偏光
子を透過し、前記第２のワイヤグリッド偏光子からの射出光が入射するように配置されて
おり、第３の透明基板上に、前記第３の透明基板の面に沿った前記第２の方向に伸びてお
り、前記第２の方向と直交し、前記第３の透明基板の面に沿った前記第１の方向に所定の
間隔を設けて配列された複数の第３の金属ワイヤが設けられた、前記第１の方向の偏光光を選択的に透過する第３のワイヤグリッド偏光
子と、
前記第３のワイヤグリッド偏光子と対向するように配置されており、第４の透明基板上
に、前記第４の透明基板の面に沿った前記第２の方向に伸びており、前記第２の方向と直
交し、前記第４の透明基板の面に沿った前記第１の方向に所定の間隔を設けて配列された
複数の第４の金属ワイヤが設けられた、前記第１の方向の偏光光を選択的に透過する第４のワイヤグリッド偏光子と、
前記第１または第２のワイヤグリッド偏光子を前記第２の方向にスライドさせ、前記第
３または第４のワイヤグリッド偏光子を前記第１の方向にスライドさせるスライド駆動部
と、
前記複数の第２の金属ワイヤにおける各第２の金属ワイヤを、前記複数の第１の金属ワ
イヤにおける隣り合う２本の第１の金属ワイヤの間隔の中央に位置させ、かつ、前記複数
の第４の金属ワイヤにおける各第４の金属ワイヤを、前記複数の第３の金属ワイヤにおけ
る隣り合う２本の第３の金属ワイヤの間隔の中央に位置させることにより、前記第１のワ
イヤグリッド偏光子への入射光における所定の波長帯の光を前記第４のワイヤグリッド偏
光子から射出させないオフ状態と、前記複数の第１の金属ワイヤにおける各第１の金属ワ
イヤと前記各第２の金属ワイヤとを対向させ、かつ、前記複数の第３の金属ワイヤにおけ
る各第３の金属ワイヤと前記各第４の金属ワイヤとを対向させることにより、前記第１の
ワイヤグリッド偏光子への入射光における前記所定の波長帯の光を前記第４のワイヤグリ
ッド偏光子から射出させるオン状態とを切り替えるように、前記スライド駆動部によって
、前記第１または第２のワイヤグリッド偏光子と、前記第３または第４のワイヤグリッド
偏光子をスライドさせるよう制御するスライド制御部と、
を備える光スイッチ。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
前記第３及び第４のワイヤグリッド偏光子を回転させる回転駆動部と、
前記回転駆動部によって前記第３及び第４のワイヤグリッド偏光子を回転させるよう制
御する回転制御部と、
をさらに備える請求項１に記載の光スイッチ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スイッチに関する。
続きを表示（約 3,900 文字）【背景技術】
【０００２】
各種の技術分野において、光によってオンとオフとを切り替える光スイッチが用いられ
ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６２５６９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オンとオフとを高速に切り替えることができる光スイッチが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１の透明基板上に、前記第１の透明基板の面に沿った第１の方向に伸びて
おり、前記第１の方向と直交し、前記第１の透明基板の面に沿った第２の方向に所定の間
隔を設けて配列された複数の第１の金属ワイヤが設けられた第１のワイヤグリッド偏光子
と、前記第１のワイヤグリッド偏光子と対向するように配置されており、第２の透明基板
上に、前記第２の透明基板の面に沿った前記第１の方向に伸びており、前記第１の方向と
直交し、前記第２の透明基板の面に沿った前記第２の方向に所定の間隔を設けて配列され
た複数の第２の金属ワイヤが設けられた第２のワイヤグリッド偏光子と、前記第１のワイ
ヤグリッド偏光子への入射光が前記第１及び第２のワイヤグリッド偏光子を透過し、前記
第２のワイヤグリッド偏光子からの射出光が入射するように配置されており、第３の透明
基板上に、前記第３の透明基板の面に沿った前記第２の方向に伸びており、前記第２の方
向と直交し、前記第３の透明基板の面に沿った前記第１の方向に所定の間隔を設けて配列
された複数の第３の金属ワイヤが設けられた第３のワイヤグリッド偏光子と、前記第３の
ワイヤグリッド偏光子と対向するように配置されており、第４の透明基板上に、前記第４
の透明基板の面に沿った前記第２の方向に伸びており、前記第２の方向と直交し、前記第
４の透明基板の面に沿った前記第１の方向に所定の間隔を設けて配列された複数の第４の
金属ワイヤが設けられた第４のワイヤグリッド偏光子と、前記第１または第２のワイヤグ
リッド偏光子を前記第２の方向にスライドさせ、前記第３または第４のワイヤグリッド偏
光子を前記第１の方向にスライドさせるスライド駆動部と、前記複数の第２の金属ワイヤ
における各第２の金属ワイヤを、前記複数の第１の金属ワイヤにおける隣り合う２本の第
１の金属ワイヤの間隔の中央に位置させ、かつ、前記複数の第４の金属ワイヤにおける各
第４の金属ワイヤを、前記複数の第３の金属ワイヤにおける隣り合う２本の第３の金属ワ
イヤの間隔の中央に位置させることにより、前記第１のワイヤグリッド偏光子への入射光
における所定の波長帯の光を前記第４のワイヤグリッド偏光子から射出させないオフ状態
と、前記複数の第１の金属ワイヤにおける各第１の金属ワイヤと前記各第２の金属ワイヤ
とを対向させ、かつ、前記複数の第３の金属ワイヤにおける各第３の金属ワイヤと前記各
第４の金属ワイヤとを対向させることにより、前記第１のワイヤグリッド偏光子への入射
光における前記所定の波長帯の光を前記第４のワイヤグリッド偏光子から射出させるオン
状態とを切り替えるように、前記スライド駆動部によって、前記第１または第２のワイヤ
グリッド偏光子と、前記第３または第４のワイヤグリッド偏光子をスライドさせるよう制
御するスライド制御部とを備える光スイッチを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光スイッチによれば、オンとオフとを高速に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一実施形態の光スイッチの構成を示す図である。
一実施形態の光スイッチにおける第１及び第２のワイヤグリッド偏光子を示す斜視図である。
一実施形態の光スイッチにおける第３及び第４のワイヤグリッド偏光子を示す斜視図である。
第１及び第２のワイヤグリッド偏光子の作用を示す図である。
第１及び第２のワイヤグリッド偏光子が状態１であるときの、金属ワイヤの位置関係と第２のワイヤグリッド偏光子からの射出光の状態を示す図である。
第１及び第２のワイヤグリッド偏光子が状態２であるときの、金属ワイヤの位置関係と第２のワイヤグリッド偏光子からの射出光の状態を示す図である。
第１及び第２のワイヤグリッド偏光子が状態１と状態２であるときの波長と横偏光の割合との関係を示す特性図である。
第１及び第２のワイヤグリッド偏光子と、第３及び第４のワイヤグリッド偏光子が状態１であるときの、金属ワイヤの位置関係と第４のワイヤグリッド偏光子からの射出光の状態を示す図である。
第１及び第２のワイヤグリッド偏光子と、第３及び第４のワイヤグリッド偏光子が状態２であるときの、金属ワイヤの位置関係と第４のワイヤグリッド偏光子からの射出光の状態を示す図である。
一実施形態の光スイッチによる可視光のオフ状態とオン状態とを示す、波長と透過光の割合との関係を示す特性図である。
一実施形態の光スイッチを発展させた構成を示す図である。
図９において、第１及び第２のワイヤグリッド偏光子と、第３及び第４のワイヤグリッド偏光子が状態１であり、第３及び第４のワイヤグリッド偏光子が、第１及び第２のワイヤグリッド偏光子に対して９０度回転させた状態にあるときの金属ワイヤの位置関係と第４のワイヤグリッド偏光子からの射出光の状態を示す図である。
図９において、第１及び第２のワイヤグリッド偏光子と、第３及び第４のワイヤグリッド偏光子が状態１であり、第３及び第４のワイヤグリッド偏光子が、第１及び第２のワイヤグリッド偏光子に対して０度に回転させた状態にあるときの金属ワイヤの位置関係と第４のワイヤグリッド偏光子からの射出光の状態を示す図である。
第３及び第４のワイヤグリッド偏光子の回転角と第４のワイヤグリッド偏光子からの射出光として射出される透過光の割合との関係を示す特性図である。
一実施形態の偏光器の構成を示す図である。
一実施形態の光学フィルタの構成を示す図である。
図１３において、第１及び第２のワイヤグリッド偏光子を状態１と状態２との間で連続的に変化させることを示す図である。
図１３において、第１及び第２のワイヤグリッド偏光子と第３及び第４のワイヤグリッド偏光子を状態１と状態２との間で連続的に変化させたときの、波長と透過光の割合との関係を示す特性図である。
一実施形態の窓が取り付けられている家屋を示す図である。
一実施形態の窓の構成を示す図である。
一実施形態のヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、各実施形態の光スイッチ、偏光器、光学フィルタ、窓、ヘッドマウントディスプ
レイについて、添付図面を参照して説明する。
＜光スイッチ＞
図１～図１１は、オンとオフとを高速に切り替えることができる光スイッチを開示する
。図１は、一実施形態の光スイッチ１０１を示す。光スイッチ１０１は、第１～第４のワ
イヤグリッド偏光子１１～１４を備える。第１のワイヤグリッド偏光子１１と第２のワイ
ヤグリッド偏光子１２とは互いに接触しない程度に近接して配置されており、第１のペア
のワイヤグリッド偏光子を構成している。第３のワイヤグリッド偏光子１３と第４のワイ
ヤグリッド偏光子１４とは互いに接触しない程度に近接して配置されており、第２のペア
のワイヤグリッド偏光子を構成している。
【０００９】
第１のワイヤグリッド偏光子１１及び第２のワイヤグリッド偏光子１２は、それぞれ、
ガラス基板等の透明基板１１ａ及び１２ａ上に、アルミニウム等の複数本の金属ワイヤ１
１ｂ及び１２ｂを所定の間隔を設けて蒸着等によって形成したものである。透明基板１１
ａを第１の透明基板とすれば、透明基板１２ａは第２の透明基板であり、金属ワイヤ１１
ｂを第１の金属ワイヤとすれば、金属ワイヤ１２ｂは第２の金属ワイヤである。第１のワ
イヤグリッド偏光子１１の金属ワイヤ１１ｂと第２のワイヤグリッド偏光子１２の金属ワ
イヤ１２ｂとを近接させるために、第１のワイヤグリッド偏光子１１及び第２のワイヤグ
リッド偏光子１２は金属ワイヤ１１ｂ及び１２ｂが設けられている面を対向させて配置さ
れている。
【００１０】
図２の斜視図に示すように、金属ワイヤ１１ｂ及び１２ｂはそれぞれ透明基板１１ａ及
び１２ａの面に沿ったＹ方向（第１の方向）に伸びており、透明基板１１ａ及び１２ａの
面に沿ったＸ方向（第２の方向）に所定の間隔を設けて配列されている。Ｘ方向は水平方
向であり、Ｙ方向はＸ方向と直交する垂直方向である。
（【００１１】以降は省略されています）

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