[go: up one dir, main page]

JP2007322902A - Light processing element - Google Patents

Light processing element Download PDF

Info

Publication number
JP2007322902A
JP2007322902A JP2006155016A JP2006155016A JP2007322902A JP 2007322902 A JP2007322902 A JP 2007322902A JP 2006155016 A JP2006155016 A JP 2006155016A JP 2006155016 A JP2006155016 A JP 2006155016A JP 2007322902 A JP2007322902 A JP 2007322902A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
processing element
optical
unit
wavelength
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.)
Granted
Application number
JP2006155016A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4664865B2 (en
Inventor
Hiroaki Fukuda
浩章 福田
Takashi Sannomiya
俊 三宮
Junichi Takahashi
淳一 高橋
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2006155016A priority Critical patent/JP4664865B2/en
Publication of JP2007322902A publication Critical patent/JP2007322902A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4664865B2 publication Critical patent/JP4664865B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

【課題】光の透過率が高く、十分な位相差を与えることが可能で、設計自由度の高い新規な無機材料からなる光処理素子を提供する。
【解決手段】光処理素子1は、光学的に平坦な基板2、3を重ね合わせたのと同様の構成を有している。各基板2、3上にはそれぞれ微小または微細な金属構造体4によるパターンが形成されている。入射側の基板2は、光を選択的に通過させる単位処理領域としての偏光分離処理領域の機能を有し、出射側の基板3は、光の偏光状態を選択的に変化させる単位処理領域としての偏光回転処理領域の機能を有している。
【選択図】図1
An optical processing element made of a novel inorganic material having a high light transmittance, a sufficient phase difference, and a high degree of freedom in design is provided.
An optical processing element has a configuration similar to that obtained by superposing optically flat substrates. On each substrate 2, 3, a pattern is formed by a minute or fine metal structure 4. The incident-side substrate 2 has a function of a polarization separation processing region as a unit processing region that selectively allows light to pass therethrough, and the emission-side substrate 3 serves as a unit processing region that selectively changes the polarization state of light. The function of the polarization rotation processing region.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、表示装置、画像投影装置、光計測などに利用可能な光処理素子に関する。   The present invention relates to an optical processing element that can be used for a display device, an image projection device, optical measurement, and the like.

偏光板や波長板などの偏光制御素子は、直交する二つの方向に対し、伝搬特性および吸収特性に異方性を持たせることにより、入射光の偏光方向の1成分を透過させたり、位相を変調させて偏光状態を、直線偏光から円偏光のように、偏光させたりする素子である。
このような素子は、例えば、液晶パネルや有機ELディスプレイの画素のオン・オフに利用されるほか、エリプソメトリーなどの光計測技術や、レーザー干渉計、光シャッターなど、様々な光学機器ならびに計測機器に利用されている。
特に、液晶プロジェクタなどの画像投影装置への需要が伸びている。
A polarization control element such as a polarizing plate or a wave plate allows the transmission and transmission of one component of the polarization direction of incident light by providing anisotropy in propagation characteristics and absorption characteristics in two orthogonal directions. It is an element that modulates and polarizes the polarization state from linearly polarized light to circularly polarized light.
Such elements are used, for example, to turn on and off pixels of liquid crystal panels and organic EL displays, as well as various optical instruments and measuring instruments such as optical measurement techniques such as ellipsometry, laser interferometers, and optical shutters. Has been used.
In particular, there is an increasing demand for image projection devices such as liquid crystal projectors.

偏光板は、自然偏光を直線偏光に変換する素子であり、入射光の直交する偏光成分の一方のみを透過させ、他方を吸収(または反射・散乱)により遮蔽するものである。
現在特に液晶パネルに用いられる偏光板の多くは、ポリビニルアルコールなどの基板フィルムにヨウ素や有機染料などの二色性の材料を染色・吸着させ、高度に延伸・配向させることで吸収二色性を発現させるものである。
一方、1/2波長板や1/4波長板のようなリターデーションプレート(または位相シフター)は、複屈折性の光学結晶により作られ、常光線と異常光線の屈折率の違いにより偏光状態を変調するものである。
この常光線と異常光線の光路差が波長の1/2となるものが1/2波長板であり、1/4となるものが1/4波長板である。このような、複屈折性を示す材料としては、方解石や水晶が用いられる。
The polarizing plate is an element that converts natural polarized light into linearly polarized light, and transmits only one of the orthogonal polarized components of incident light and shields the other by absorption (or reflection / scattering).
Many of the polarizing plates currently used for liquid crystal panels are absorbing dichroism by dyeing and adsorbing dichroic materials such as iodine and organic dyes on a substrate film such as polyvinyl alcohol, and highly stretching and orienting them. To be expressed.
On the other hand, a retardation plate (or phase shifter) such as a half-wave plate or a quarter-wave plate is made of a birefringent optical crystal and changes its polarization state due to the difference in refractive index between ordinary and extraordinary rays. Modulate.
A half-wave plate is a half-wave plate in which the optical path difference between the ordinary ray and the extraordinary ray is ½ of a wavelength, and a quarter-wave plate is a quarter. As such a material showing birefringence, calcite or quartz is used.

吸収を利用する偏光制御素子は、熱による影響を受けやすく、透明度の低下、焦げる、といった問題があり、照射光量を大きくすることができない。また、使用温度条件が厳しく、液晶プロジェクタなどで使用する場合には、冷風機構が必要であり装置の小型化が困難、埃の付着による画質欠陥を生じるなどの課題がある。
また、屈折率の異方性を利用する偏光制御素子においては、複屈折性を示す光学結晶材料が限定されており、使用できる波長領域に制限があるなどの課題がある。
また、光学結晶材料を貼り合わせることにより膜厚、すなわち光路差を調整し、偏光状態を制御しているので、光学結晶材料に対する依存性が強く、偏光制御性の自由度が低い。また、偏光制御素子自体を小型化、薄型化することが困難であるなどの課題がある。
A polarization control element using absorption is easily affected by heat, and has problems such as a decrease in transparency and scorching, and the amount of irradiation light cannot be increased. In addition, the operating temperature conditions are strict, and when used in a liquid crystal projector or the like, there is a problem that a cold air mechanism is necessary, making it difficult to reduce the size of the apparatus, and causing image quality defects due to dust adhesion.
In addition, in the polarization control element utilizing the anisotropy of the refractive index, the optical crystal material exhibiting birefringence is limited, and there is a problem that the usable wavelength range is limited.
In addition, since the film thickness, that is, the optical path difference is adjusted by bonding the optical crystal material and the polarization state is controlled, the dependence on the optical crystal material is strong and the degree of freedom of polarization controllability is low. In addition, there is a problem that it is difficult to reduce the size and thickness of the polarization control element itself.

このような課題に対し、量産性がよく、低コストで製造できる、耐熱性に優れた偏光制御素子として、透明基板に、金やアルミニウムの細線を形成したワイヤグリッド偏光子が提案されている。この偏光素子は2.5μmより長波長の光に対して機能する偏光素子として実用化されている。
これに対し近年の微細加工技術の進歩により、特許文献1に示すような、可視波長(400〜700nm)で駆動できるワイヤグリッド構造が提案されている。
In response to such a problem, a wire grid polarizer in which fine wires of gold or aluminum are formed on a transparent substrate has been proposed as a polarization control element that is excellent in mass productivity and can be manufactured at low cost and has excellent heat resistance. This polarizing element has been put to practical use as a polarizing element that functions with respect to light having a wavelength longer than 2.5 μm.
On the other hand, a wire grid structure that can be driven at a visible wavelength (400 to 700 nm) as shown in Patent Document 1 has been proposed due to recent advances in microfabrication technology.

また、偏光状態を制御する波長板または位相板を二次元表面における光の相互作用により実現する方法として、非特許文献1、2に示すような、支持基板上に微小な金属パターンを形成することにより偏光状態を制御する提案が行われている。
非特許文献1では電子ビームリソグラフィ技術を用い、波長以下のピッチで金のL字構造を有する非対称なナノ微粒子を基板上に作製し、このような構造体に光を照射することにより、透過光が入射光の偏光面の向きに依存して異なる吸収スペクトルを示すことを利用し、偏光選択素子を実現している。
また、非特許文献2では、平滑なSi基板上に、卍型やC型またはその鏡像対称の金属パターンを有し、パターンの端部の傾きが直角から傾いたカイラリティを有しており、この傾きの大きさに依存して、偏光方向の二成分に位相差が生じ、また、パターン端部の向きに依存して右回り、および左回り偏光の違いが生じる光学素子が提案されている。
In addition, as a method for realizing a wave plate or phase plate for controlling the polarization state by the interaction of light on a two-dimensional surface, a minute metal pattern is formed on a support substrate as shown in Non-Patent Documents 1 and 2. There are proposals for controlling the polarization state.
In Non-Patent Document 1, an electron beam lithography technique is used to produce asymmetric nano-particles having a gold L-shaped structure on a substrate with a pitch equal to or less than a wavelength, and light is transmitted to such a structure to transmit transmitted light. Shows a different absorption spectrum depending on the direction of the polarization plane of incident light, thereby realizing a polarization selection element.
In Non-Patent Document 2, a smooth Si substrate has a saddle type or C type or a mirror-symmetric metal pattern thereof, and has a chirality in which the end of the pattern is inclined from a right angle. There has been proposed an optical element in which a phase difference occurs in two components of the polarization direction depending on the magnitude of the inclination, and a difference between clockwise and counterclockwise polarization depends on the direction of the pattern edge.

特表2003−502708号公報Special table 2003-502708 gazette 特開平10−153706号公報JP-A-10-153706 Brian Canfield,et.alOptics Express,12,5418−5423(2004)“Linear andNonlinear Optical Responses Influencedby Broken Symmetry in an Array of Gold Nanoparticles”Brian Canfield, et. alOptics Express, 12, 5418-5423 (2004) “Linear and Nonlinear Optical Responses Influential Broken Symmetry in an Array of Gold Nanoparts”. Application Number: PCT/GB02/05872「OPTICAL DEVICE」Application Number: PCT / GB02 / 05872 “OPTICAL DEVICE”

以上のような状況に鑑み、本発明は、光の透過率が高く、十分な位相差を与えることが可能で、設計自由度の高い新規な無機材料からなる光処理素子を提供することを、その目的とする。   In view of the situation as described above, the present invention provides a light processing element made of a novel inorganic material that has a high light transmittance, can provide a sufficient phase difference, and has a high degree of design freedom. For that purpose.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、処理すべき光の波長λに対し、サイズD(D<λ)を持つ微小な金属構造体を複数個、間隔d(<D)を隔して所定の配置で配列して単位配列パターンとし、この単位配列パターンを2次元的に配列させた単位処理領域が光学基板上に複数形成されてなることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of minute metal structures having a size D (D <λ) with respect to the wavelength λ of light to be processed are provided at intervals d (<D ) Are arranged in a predetermined arrangement to form a unit arrangement pattern, and a plurality of unit processing regions in which the unit arrangement pattern is two-dimensionally arranged are formed on the optical substrate.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の光処理素子において、波長λの光を選択的に通過させる単位処理領域と、波長λの光の偏光状態を選択的に変化させる単位処理領域とを有していることを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の光処理素子において、波長λの光を選択的に通過させる単位処理領域と、波長λの光の偏光状態を選択的に変化させる単位処理領域と、光を反射させる単位処理領域とを有していることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical processing element according to the first aspect, a unit processing region that selectively transmits light having a wavelength λ and a unit process that selectively changes the polarization state of the light having a wavelength λ. And a region.
According to a third aspect of the present invention, in the optical processing element according to the first aspect, a unit processing region that selectively transmits light of wavelength λ and a unit processing that selectively changes the polarization state of light of wavelength λ. It has the area | region and the unit processing area | region which reflects light, It is characterized by the above-mentioned.

請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の光処理素子において、前記微小な金属構造体の形状が、半球形状、円柱形状、半回転楕円体形状、楕円柱形状、多角柱形状、錐体形状のいずれかであることを特徴とする。
請求項5に記載の発明では、請求項1〜4のいずれかに記載の光処理素子において、前記微小な金属構造体が、金(Au)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、クローム(Cr)、もしくは銅(Cu)のいずれか、または、これらの組み合わせ、または、これらの合金で構成されていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical processing element according to any one of the first to third aspects, the shape of the minute metal structure is a hemispherical shape, a cylindrical shape, a semi-rotating ellipsoidal shape, an elliptical columnar shape. It is any one of a polygonal column shape and a cone shape.
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical processing element according to any one of the first to fourth aspects, the minute metal structure is made of gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), platinum ( Pt), nickel (Ni), chromium (Cr), copper (Cu), a combination thereof, or an alloy thereof.

請求項6に記載の発明では、請求項1〜5のいずれかに記載の光処理素子において、前記単位配列パターンにおける前記微小な金属構造体の配置が、2個の金属構造体の近接配置、または、3個以上の金属構造体によるV字型配置もしくはL字型配置、または、4個以上の金属構造体によるT字型配置、または、5個以上の金属構造体による十字型配置の何れかであることを特徴とする。
請求項7に記載の発明では、請求項1〜6のいずれかに記載の光処理素子において、光入射側に配置され、直線偏光のみを通過させる偏光子を有していることを特徴とする。
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の光処理素子において、前記偏光子はワイヤグリッド型であることを特徴とする。
In the invention according to claim 6, in the optical processing element according to any one of claims 1 to 5, the arrangement of the minute metal structures in the unit arrangement pattern is an adjacent arrangement of two metal structures, Or any of V-shaped arrangement or L-shaped arrangement with three or more metal structures, T-shaped arrangement with four or more metal structures, or a cross-shaped arrangement with five or more metal structures It is characterized by.
According to a seventh aspect of the present invention, in the light processing element according to any one of the first to sixth aspects, the light processing element includes a polarizer that is disposed on the light incident side and allows only linearly polarized light to pass therethrough. .
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical processing element according to the seventh aspect, the polarizer is a wire grid type.

本発明によれば、任意の偏光方向を有する光を高効率に選択することが可能であり、設計自由度の高い光処理素子を実現することができる。
また、微細構造間の近接場光相互作用を効率よく利用することが可能であり、任意の偏光方向を有する光を高効率に選択することができる設計自由度の高い光処理素子を実現することができる。
また、より高SN比で入射偏光を分離することが可能であり、任意の偏光方向を有する光を高効率に選択することができる設計自由度の高い光処理素子を実現することができる。
According to the present invention, light having an arbitrary polarization direction can be selected with high efficiency, and an optical processing element with a high degree of design freedom can be realized.
Also, it is possible to efficiently use the near-field light interaction between the fine structures, and to realize an optical processing element with a high degree of design freedom that can select light having an arbitrary polarization direction with high efficiency. Can do.
Moreover, it is possible to separate incident polarized light with a higher SN ratio, and it is possible to realize an optical processing element with a high degree of design freedom that can select light having an arbitrary polarization direction with high efficiency.

以下、本発明の第1の実施形態を図1乃至図12に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る無機偏光光学素子としての光処理素子1は、光学的に平坦な領域または層としての基板2、3を重ね合わせた、あるいは積層してなる構成を有している。各基板2、3上にはそれぞれ微小または微細な金属構造体(以下、「微小金属構造体」という)4によるパターンが形成されている。
入射側の基板2は、光を選択的に通過させる単位処理領域としての偏光分離処理領域の機能を有し、出射側の基板3は、光の偏光状態を選択的に変化させる単位処理領域としての偏光回転処理領域の機能を有している。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, an optical processing element 1 as an inorganic polarizing optical element according to this embodiment has a configuration in which substrates 2 and 3 as optically flat regions or layers are stacked or stacked. Have. On each substrate 2, 3, a pattern is formed by a minute or minute metal structure (hereinafter referred to as “minute metal structure”) 4.
The incident-side substrate 2 has a function of a polarization separation processing region as a unit processing region that selectively allows light to pass therethrough, and the emission-side substrate 3 serves as a unit processing region that selectively changes the polarization state of light. The function of the polarization rotation processing region.

このような金属微細構造パターンが形成された基板に対して光を照射すると、入射偏光に対して微小金属構造体が非対称に存在する場合、各金属構造体に生じる局在表面プラズモンの共鳴周波数に依存して、微小金属構造体間に生じる近接場相互作用により、各微小金属構造体間で位相差が生じる。
そのため、各微小金属構造体からの光が重畳された反射光あるいは透過光の偏光成分にも位相差が生まれ、図2に示すように、出射光における偏光状態を変換することができる。ここでは、直線偏光5を楕円偏光6に変換する例を示している。
When light is irradiated onto a substrate on which such a metal microstructure pattern is formed, if the minute metal structure exists asymmetrically with respect to the incident polarized light, the resonance frequency of the localized surface plasmon generated in each metal structure is increased. Depending on the near-field interaction that occurs between the minute metal structures, a phase difference occurs between the minute metal structures.
Therefore, a phase difference is also generated in the polarization component of the reflected light or transmitted light on which the light from each minute metal structure is superimposed, and the polarization state in the emitted light can be converted as shown in FIG. Here, an example in which linearly polarized light 5 is converted into elliptically polarized light 6 is shown.

また、ドットの共鳴効果による偏光選択性を利用して、1偏光成分を取り出すことができる。またドット間の間隔を調整することで、出射光の位相や振幅を調整することが可能である。
ここで入射光側(基板2)に偏光を分離する機能を有する金属の微細構造を形成し、その下側(基板3)に偏光回転処理領域を形成することで、任意の方向の偏光成分のみを有する出射光を得ることができる。
偏光回転処理領域に形成するドット間の間隔を変化させることで、所望の偏光状態を有する出射光を得ることができる。
偏光分離機能領域(偏光分離処理領域)と、偏光回転処理領域の上下関係は、偏光回転処理領域が上側、偏光分離機能領域を下側に形成してもよい。この場合は光が基板3側から入射することになる。
Further, one polarization component can be extracted by utilizing the polarization selectivity due to the resonance effect of dots. Further, the phase and amplitude of the emitted light can be adjusted by adjusting the interval between the dots.
Here, by forming a metal microstructure having a function of separating polarized light on the incident light side (substrate 2) and forming a polarization rotation processing region on the lower side (substrate 3), only a polarized light component in an arbitrary direction is formed. Can be obtained.
By changing the interval between dots formed in the polarization rotation processing region, it is possible to obtain outgoing light having a desired polarization state.
The vertical relationship between the polarization separation functional region (polarization separation processing region) and the polarization rotation processing region may be formed such that the polarization rotation processing region is on the upper side and the polarization separation functional region is on the lower side. In this case, light enters from the substrate 3 side.

次に、このような方法で作製された金属複合構造体(微小金属構造体群)に入射した光の偏光状態が、構造に依存して変化する原理を、数値計算結果に基づいて説明する。
数値計算には、電磁界の運動を記述するマクスウェル方程式を時空間の差分方程式に近似して解く、有限時間領域差分法(FDTD法)を利用した。図3は、数値計算に使用したモデルを表しており、空気中に存在するサイズ(直径)40nmの二つのAu球における近接する端部の間隔dを0〜80nmまで変化させた場合の、反射遠方場における偏光状態の変化を調べたものである。
Auの光学定数は、屈折率n=0.072、k=1.496を用いた。この値は、金属球が50nm以下程度に小さくなった場合に、金属球のサイズに依存した光学定数の変化を考慮した値である。
Next, the principle that the polarization state of the light incident on the metal composite structure (micro metal structure group) manufactured by such a method changes depending on the structure will be described based on the numerical calculation results.
For the numerical calculation, a finite time domain difference method (FDTD method) is used, which solves the Maxwell equation describing the motion of the electromagnetic field by approximating it to a space-time difference equation. FIG. 3 shows a model used for numerical calculation. Reflection when the distance d between adjacent ends of two Au spheres having a size (diameter) of 40 nm existing in air is changed from 0 to 80 nm. The change of the polarization state in the far field is examined.
As the optical constant of Au, refractive index n = 0.072 and k = 1.497 were used. This value is a value that takes into account the change in the optical constant depending on the size of the metal sphere when the metal sphere is reduced to about 50 nm or less.

FDTD法により得られた金属複合構造体(Au球群)近傍の電界分布から遠方場光の特性を得るために、電界分布のフーリエ変換により角度θ=0°の成分を抽出し、図2示すx方向とy方向の振幅比と位相差を算出した。40nmのAu微小球のプラズモン共鳴波長近傍である波長544nmを用い、図3に示すxy面内においてx軸から45°の方向に電界の振動方向をもつ平面波を照射する計算を行った。
図4は振幅比との関係を示しており、dが大きな領域においては振幅比が1に近づき、偏光面(電界の振動方向)が入射光の偏光方向と一致していることがわかる。これに対し、d=0近傍に近づくにつれて、振幅比が増加し、すなわち偏光面がy方向へ傾く。
一方、図5は電界のx成分とy成分の位相差との関係を表している。dがゼロに近づくほど、位相差が大きくなり、d=0の場合に位相差が45°程度となる。
In order to obtain the characteristics of far-field light from the electric field distribution in the vicinity of the metal composite structure (Au sphere group) obtained by the FDTD method, a component at an angle θ = 0 ° is extracted by Fourier transformation of the electric field distribution, and shown in FIG. The amplitude ratio and phase difference between the x direction and the y direction were calculated. Calculation was performed using a wavelength of 544 nm, which is near the plasmon resonance wavelength of an Au microsphere of 40 nm, and irradiating a plane wave having an electric field oscillation direction in the direction of 45 ° from the x axis in the xy plane shown in FIG.
FIG. 4 shows the relationship with the amplitude ratio. In the region where d is large, the amplitude ratio approaches 1 and it can be seen that the polarization plane (the vibration direction of the electric field) matches the polarization direction of the incident light. On the other hand, the amplitude ratio increases as it approaches d = 0, that is, the polarization plane tilts in the y direction.
On the other hand, FIG. 5 shows the relationship between the x component of the electric field and the phase difference of the y component. As d approaches zero, the phase difference increases, and when d = 0, the phase difference is about 45 °.

以上のFDTD法によるシミュレーションの結果から、Au微小球(微小金属構造体)の間隔を制御することにより、偏光面を回転させることができ、また、偏光状態を、例えば直線偏光から楕円偏光に変換することができる。
図6に入射光と出射光の偏光状態を示す。45度方向に入射した直線偏光が円偏光に変換されている。金属材料としてAg微小球を使用した場合にも、同様の計算結果が得られるが、この場合、偏光状態に変化の生じる波長領域はAg微小球のプラズモン共鳴波長近傍である波長400nm近傍であった。
From the simulation results by the FDTD method described above, the polarization plane can be rotated by controlling the interval between Au microspheres (micro metal structures), and the polarization state is converted from linearly polarized light to elliptically polarized light, for example. can do.
FIG. 6 shows the polarization states of incident light and outgoing light. Linearly polarized light incident in the 45 degree direction is converted into circularly polarized light. A similar calculation result is obtained when Ag microspheres are used as the metal material. In this case, the wavelength region in which the polarization state changes is near the wavelength of 400 nm, which is near the plasmon resonance wavelength of the Ag microspheres. .

また、図7に微小金属構造体4の直径を10nmから50nmまで変化させた場合における、金属球内部の電界強度と共鳴波長関係に関して計算を行った結果を示す。
aで示す直径10nmの場合の共鳴波長は420nm近傍であるが、微小金属構造体の直径をeで示す50nmとしたときには、共鳴波長は450nm近傍と長波長側に共鳴波長がシフトすることがわかる。
すなわち、微小金属構造体の大きさを変化させることで、共鳴波長を選択でき、特定の入射波長のみに偏光面の回転などの作用を及ぼすことができる。
FIG. 7 shows the results of calculation regarding the relationship between the electric field intensity inside the metal sphere and the resonance wavelength when the diameter of the minute metal structure 4 is changed from 10 nm to 50 nm.
The resonance wavelength in the case of a diameter of 10 nm indicated by a is near 420 nm. However, when the diameter of the fine metal structure is set to 50 nm indicated by e, the resonance wavelength is shifted to the vicinity of 450 nm and the long wavelength side. .
That is, by changing the size of the minute metal structure, the resonance wavelength can be selected, and the action of rotating the polarization plane can be exerted only on the specific incident wavelength.

ここで、図8に示すように、処理すべき光の波長λに対し、サイズD(D<λ)を持つ微小金属構造体4を複数個(ここでは2個)、間隔d(<D)を隔して所定の配置で配列して単位配列パターンPとし、この単位配列パターンpを2次元的に配列させた単位処理領域Sが形成されている光学基板(2、3)に、例えばY軸方向に対して45度傾いた直線偏光を入射すると、この基板を透過した光は楕円偏光となる。
本実施形態では金属粒子(微小金属構造体4)の断面形状を円形状としているが、他の形状、例えば楕円構造や多角形状構造であっても良い。また、円形状の構造を連続して配置し、擬似的に楕円形状構造を形成するような構成でも良い。このような構造は、電子ビームリソグラフィ、DUV・EUVリソグラフィ、ナノインプリント、材料物性の変質を利用したエッチングなどの微細加工技術を利用して作製することが可能である。
各微小金属構造体4の形状は上記構造に特に限定される必要はなく、半球形状、円柱形状、半回転楕円体形状、楕円柱形状、多角柱形状、錐体形状の何れかでもよく、特に円柱形状や、半球形状などのものが作製しやすい。
Here, as shown in FIG. 8, a plurality (two in this case) of fine metal structures 4 having a size D (D <λ) with respect to the wavelength λ of light to be processed, and an interval d (<D). A unit arrangement pattern P is arranged in a predetermined arrangement with a space therebetween, and the unit processing region S in which the unit arrangement pattern p is two-dimensionally arranged is formed on the optical substrate (2, 3), for example, Y When linearly polarized light inclined by 45 degrees with respect to the axial direction is incident, the light transmitted through the substrate becomes elliptically polarized light.
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the metal particles (micro metal structure 4) is circular, but other shapes such as an elliptical structure or a polygonal structure may be used. Moreover, the structure which arrange | positions circular structure continuously and forms pseudo-elliptical structure may be sufficient. Such a structure can be manufactured by using a microfabrication technique such as electron beam lithography, DUV / EUV lithography, nanoimprint, and etching utilizing alteration of material properties.
The shape of each minute metal structure 4 need not be particularly limited to the above structure, and may be any one of a hemispherical shape, a cylindrical shape, a semi-rotating ellipsoidal shape, an elliptical columnar shape, a polygonal columnar shape, and a pyramidal shape. It is easy to produce a cylindrical shape or a hemispherical shape.

図8において、微小金属構造体4の大きさ(直径)をR(=D)、x方向に最も隣接した微小金属構造体との中心間隔をd、2つの隣接した微小金属構造体のパターンをPAとし、PAとx方向に最も隣接する微小金属構造体のパターンをPBとしたとき、PA−PB間の距離をd1、y方向に隣接している微細構造をPCとしたときの、PA−PC間の距離をd2とする。
このときR、d1、d2ともに入射光の波長よりも十分小さいことが望ましい。また隣接した微小金属構造体間に生じる近接場相互作用を利用するため、少なくともd<Dである必要があり、d1とd2は隣接する微小金属構造体のパターン間の相互作用の影響を少なくするため、Dよりも大きい必要がある。
In FIG. 8, the size (diameter) of the minute metal structure 4 is R (= D), the center distance between the minute metal structure closest to the x direction is d, and the pattern of two adjacent minute metal structures is shown. When PA is the pattern of the fine metal structure most adjacent to PA in the x direction and PB, the distance between PA and PB is d1, and the fine structure adjacent to the y direction is PC. Let the distance between PCs be d2.
At this time, it is desirable that R, d1, and d2 are sufficiently smaller than the wavelength of the incident light. Further, in order to use the near-field interaction generated between the adjacent minute metal structures, it is necessary that at least d <D, and d1 and d2 reduce the influence of the interaction between the patterns of the adjacent minute metal structures. Therefore, it needs to be larger than D.

図9に示すように、3個もしくは複数個(3個以上)の微小金属構造体4の組み合わせでV字形状に配列されたパターンを形成してもよい。
また、図10に示すように、3個もしくは複数個(3個以上)の微小金属構造体4の組み合わせでL字形状に配列されたパターンを形成してもよい。
図8に示すパターン同様に、隣接した微小金属構造体との間隔は微小金属構造体の大きさよりも十分小さく、またL字もしくはV字形状のパターンの間隔は構成する微小金属構造体の大きさよりも十分大きいほうが好ましい。
このときも入射する光の偏光方向は形成された微小金属構造体に対して非対称な偏光成分を有するような角度で入射することで、透過もしくは反射した光の位相差が生じる。
As shown in FIG. 9, a pattern arranged in a V shape may be formed by a combination of three or a plurality (three or more) of fine metal structures 4.
Further, as shown in FIG. 10, a pattern arranged in an L shape may be formed by combining three or plural (three or more) micro metal structures 4.
Similar to the pattern shown in FIG. 8, the distance between adjacent minute metal structures is sufficiently smaller than the size of the minute metal structure, and the distance between L-shaped or V-shaped patterns is larger than the size of the minute metal structure constituting the same. Is preferably sufficiently large.
Also at this time, the incident light is polarized at an angle that has an asymmetric polarization component with respect to the formed fine metal structure, so that a phase difference of transmitted or reflected light occurs.

図11に示すように、4個もしくは複数個(4個以上)の微小金属構造体の組み合わせでT字形状に配列されたパターンを形成してもよい。 図8に示したパターン同様に、隣接した微小金属構造体との間隔は微小金属構造体の大きさよりも十分小さく、またT字形状のパターン間の間隔は構成する微小金属構造体の大きさよりも十分大きいほうが好ましい。
このときも入射する光の偏光方向は形成された微小金属構造体に対して非対称な偏光成分を有するような角度で入射することで、透過もしくは反射した光の位相差が生じる。
T字形状に配列されたパターンを分割された各領域に配置し、各領域で各微小金属構造体の最小構成構造物(パターン)の大きさがぞれぞれの領域で異なる構成でもよい。ここでも図8に示す構成同様に、隣接した微小金属構造体との間隔は微小金属構造体の大きさよりも十分小さく、またT字形状のパターン間の間隔は構成する微小金属構造体の大きさよりも十分大きいほうが好ましい。
このときも入射する光の偏光方向は形成された微小金属構造体に対して非対称な偏光成分を有するような角度で入射することで、透過もしくは反射した光の位相差が生じる。
As shown in FIG. 11, a pattern arranged in a T shape may be formed by a combination of four or a plurality of (four or more) fine metal structures. Similar to the pattern shown in FIG. 8, the distance between adjacent minute metal structures is sufficiently smaller than the size of the minute metal structure, and the distance between T-shaped patterns is larger than the size of the minute metal structure constituting the same. A sufficiently large size is preferable.
Also at this time, the incident light is polarized at an angle that has an asymmetric polarization component with respect to the formed fine metal structure, so that a phase difference of transmitted or reflected light occurs.
A pattern arranged in a T-shape may be arranged in each divided area, and the size of the minimum constituent structure (pattern) of each minute metal structure in each area may be different in each area. Here, as in the configuration shown in FIG. 8, the distance between adjacent minute metal structures is sufficiently smaller than the size of the minute metal structures, and the distance between the T-shaped patterns is larger than the size of the minute metal structures constituting the structure. Is preferably sufficiently large.
Also at this time, the incident light is polarized at an angle that has an asymmetric polarization component with respect to the formed fine metal structure, so that a phase difference of transmitted or reflected light occurs.

図12に示すように、5個もしくは複数個(5個以上)の微小金属構造体の組み合わせで十字もしくは卍字形状に配列されたパターンを分割された各領域に配置し、各領域で各微小金属構造体の最小構成構造物の大きさがぞれぞれの領域で異なる構成でもよい。
この場合は、図12に示す構造と対称な構造(ハーケンクロイツ状)でも同様である。ここでも図8に示す構成と同様に、隣接した微小金属構造体との間隔は微小金属構造体の大きさよりも十分小さく、また十字または卍字形状のパターン間の間隔は構成する微小金属構造体の大きさよりも十分大きいほうが好ましい。
このときも入射する光の偏光方向は形成された微小金属構造体に対して非対称な偏光成分を有するような角度で入射することで、透過もしくは反射した光の位相差が生じる。
As shown in FIG. 12, a pattern arranged in a cross shape or a cross shape by combining five or plural (five or more) minute metal structures is arranged in each divided region, and each minute in each region. A structure in which the size of the minimum structure of the metal structure is different in each region may be used.
In this case, the same structure as that shown in FIG. Here, as in the configuration shown in FIG. 8, the distance between adjacent minute metal structures is sufficiently smaller than the size of the minute metal structures, and the distance between the cross-shaped or cross-shaped patterns constitutes the minute metal structures. It is preferable that it is sufficiently larger than the size of.
Also at this time, the incident light is polarized at an angle that has an asymmetric polarization component with respect to the formed fine metal structure, so that a phase difference of transmitted or reflected light occurs.

上記の光処理素子は以下のようにして実現できる。まず無機材料として光学ガラスを基板とし、その平坦な面に金、銀、アルミニウムなどの金属材料をCVD等の化学蒸着法や物理蒸着を用いた成膜法、あるいは鍍金等の堆積法で薄膜状に形成する。
この金属膜上にフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層に電子線描画やX線描画などの手法により、所望の微細構造に相当するパターンを残すようにレジストパターンを形成する。その後、不要部分の金属膜を例えばRIEなどによりエッチングを行うことで、所望の微細構造金属パターン(微小金属構造体パターン)を形成することができる。
The above-described light processing element can be realized as follows. First, an optical glass substrate is used as an inorganic material, and a metal material such as gold, silver, or aluminum is formed on the flat surface by a film deposition method using chemical vapor deposition such as CVD or physical vapor deposition, or a deposition method such as plating. To form.
A photoresist layer is formed on the metal film, and a resist pattern is formed on the photoresist layer so as to leave a pattern corresponding to a desired fine structure by a technique such as electron beam drawing or X-ray drawing. Thereafter, an unnecessary portion of the metal film is etched by, for example, RIE, so that a desired fine structure metal pattern (micro metal structure pattern) can be formed.

また、無機材料として光学ガラスを基板とし、その平坦な面にフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層に電子線描画やX線描画などの手法により、所望の微細構造に相当するパターン以外を残すようにレジストパターンを形成する。
その後、金、銀、アルミニウムなどの金属材料をCVD等の化学蒸着法や物理蒸着を用いた成膜法、あるいは鍍金等の堆積法でレジストパターン上に薄膜状に形成する。その後、レジスト膜を除去することで、レジスト膜上に形成された不要部分の金属膜を除去することで、所望の微細構造金属パターンを形成することができる。
無機材料としての基板には、石英ガラスや、BK7、パイレックス(登録商標)などの硼珪酸ガラス、CaF、Si、ZnSe、Alなどの光学結晶材料などが利用できる。
Moreover, optical glass is used as a substrate as an inorganic material, a photoresist layer is formed on the flat surface, and a pattern other than a pattern corresponding to a desired fine structure is formed on the photoresist layer by a technique such as electron beam drawing or X-ray drawing. A resist pattern is formed so as to leave.
Thereafter, a metal material such as gold, silver, and aluminum is formed in a thin film shape on the resist pattern by a chemical vapor deposition method such as CVD, a film formation method using physical vapor deposition, or a deposition method such as plating. Thereafter, by removing the resist film and removing the unnecessary portion of the metal film formed on the resist film, a desired microstructure metal pattern can be formed.
For the substrate as the inorganic material, quartz glass, borosilicate glass such as BK7 and Pyrex (registered trademark), optical crystal material such as CaF 2 , Si, ZnSe, and Al 2 O 3 can be used.

該基板に偏光変換処理機能を有する微細金属構造パターンを形成した後、石英ガラスや、BK7、パイレックス(登録商標)などの硼珪酸ガラス、CaF、Si、ZnSe、Alなどの光学結晶材料をスパッタ等で形成した後、CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械研磨)で表面を研磨し、再度上記偏光分離機能を有する微細金属パターンを形成することにより光処理素子を形成することができる。
CMPは研磨スラリー(研磨剤)と研磨パッドを用いて、ウェハーを研磨し、平坦化する技術である。CMP装置では、研磨される半導体基板の表面を下向きに研磨パッドに押しつけ、双方を回転させながら、化学的作用と機械的作用を利用して表面を平坦化することができる。
また、入射する光の偏光方向は形成された微小金属構造体に対して非対称な偏光成分を有するように入射することで、各微小金属構造体間で位相差が生じる。また、これら金属粒子の材料は、使用する光源波長でプラズモンが発生し、出射光に所望の位相差を与えるように選択すればよく、例えばAu、Ag、Al、Pt、Ni、Cr、Cuなどが使用可能であり、これら金属の合金でも良く、特に、Au、Ag、Alが好ましい。
After forming a fine metal structure pattern having a polarization conversion processing function on the substrate, quartz glass, borosilicate glass such as BK7 and Pyrex (registered trademark), optical crystal such as CaF 2 , Si, ZnSe, Al 2 O 3 After forming the material by sputtering or the like, the surface can be polished by CMP (Chemical Mechanical Polishing), and the fine metal pattern having the polarization separation function can be formed again to form a light processing element. .
CMP is a technique for polishing and planarizing a wafer using a polishing slurry (abrasive) and a polishing pad. In a CMP apparatus, the surface of a semiconductor substrate to be polished can be pressed downward against a polishing pad and planarized using a chemical action and a mechanical action while rotating both.
In addition, the polarization direction of the incident light is incident so as to have an asymmetric polarization component with respect to the formed minute metal structure, thereby causing a phase difference between the minute metal structures. The material of the metal particles may be selected so that plasmon is generated at the light source wavelength to be used and a desired phase difference is given to the emitted light. For example, Au, Ag, Al, Pt, Ni, Cr, Cu, etc. Can be used, and alloys of these metals may be used, and Au, Ag, and Al are particularly preferable.

図13に基づいて第2の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する(以下の他の実施形態において同じ)。
本実施形態に係る光処理素子7では、図1に示した光処理素子1の出射側に、光を反射させる単位処理領域としての光反射領域である基板8が設けられており、任意の方向の偏光成分のみを有する反射光を得ることができる。
偏光分離処理領域(基板2)及び、偏光回転処理領域(基板3)は、図1に示した実施例と同様の機能を有している。この場合、光反射領域(基板8)には、反射率の高い材料が好ましく、上記の光学ガラス、光学結晶材料に、AlやAuなどの金属膜を蒸着したものや、シリコン基板などを用いることが好ましい。
また、部分反射膜としてCrコーティングなどを利用することで、透過光と反射光の両方を利用するハーフミラーとして使用することもできる。
A second embodiment will be described with reference to FIG. Note that the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and unless otherwise specified, description of the configuration and functions already described is omitted, and only the main part will be described (the same applies to other embodiments below).
In the light processing element 7 according to the present embodiment, a substrate 8 which is a light reflection region as a unit processing region for reflecting light is provided on the emission side of the light processing element 1 shown in FIG. Therefore, it is possible to obtain reflected light having only the polarization component.
The polarization separation processing region (substrate 2) and the polarization rotation processing region (substrate 3) have the same functions as those in the embodiment shown in FIG. In this case, a material having high reflectivity is preferable for the light reflection region (substrate 8), and a metal substrate such as Al or Au deposited on the above optical glass or optical crystal material, or a silicon substrate is used. Is preferred.
Further, by using a Cr coating or the like as the partial reflection film, it can be used as a half mirror that uses both transmitted light and reflected light.

図14に基づいて第3の実施形態を説明する。
本実施形態に係る光処理素子10は、図1に示したのと同様の機能を有している偏光回転処理領域(基板3)と、その上面に形成されたワイヤグリッド型偏光子11を有している。
ワイヤグリッド型偏光子31は入射波長よりも小さい周期からなる金属細線の格子であり、入射光の電場の振動方向が細線に垂直な場合は格子を通過し、平行な場合は反射される。従って上面から入射した光はワイヤグリッド型偏光子11で細線に垂直と平行な向きの偏光に分離され、さらに偏光回転処理領域において任意の方向の偏光を有する光を選択的に出射することができる。
この偏光子11はワイヤグリッド型偏光子に限らず有機膜を用いた偏光子、方解石を用いた偏光子なども利用可能である。
A third embodiment will be described with reference to FIG.
The light processing element 10 according to the present embodiment has a polarization rotation processing region (substrate 3) having the same function as shown in FIG. 1 and a wire grid type polarizer 11 formed on the upper surface thereof. is doing.
The wire grid polarizer 31 is a metal fine wire grating having a period smaller than the incident wavelength. When the vibration direction of the electric field of incident light is perpendicular to the thin wire, the wire grid polarizer 31 passes through the grating and is reflected when parallel. Accordingly, the light incident from the upper surface is separated into polarized light in a direction parallel to the fine line by the wire grid polarizer 11, and light having polarized light in an arbitrary direction can be selectively emitted in the polarization rotation processing region. .
The polarizer 11 is not limited to a wire grid polarizer, and a polarizer using an organic film, a polarizer using calcite, and the like can be used.

第1の実施形態に係る光処理素子の斜視図である。It is a perspective view of the optical processing element concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る光処理素子の機能を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the function of the optical processing element which concerns on 1st Embodiment. 数値計算に使用したモデルを表す説明図である。It is explanatory drawing showing the model used for the numerical calculation. 数値計算により得られた振幅比を示すグラフである。It is a graph which shows the amplitude ratio obtained by numerical calculation. 数値計算により得られた位相差を示すグラフである。It is a graph which shows the phase difference obtained by numerical calculation. 偏光状態を示す図である。It is a figure which shows a polarization state. 金属球内部の電界強度と共鳴波長関係に関して計算を行った結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having performed calculation regarding the electric field intensity inside a metal sphere, and a resonance wavelength relation. 光処理素子を構成する微小金属構造体の配列パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement pattern of the micro metal structure which comprises an optical processing element. 光処理素子を構成する微小金属構造体の配列パターン(V字)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement pattern (V shape) of the micro metal structure which comprises a light processing element. 光処理素子を構成する微小金属構造体の配列パターン(L字)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement pattern (L shape) of the micro metal structure which comprises a light processing element. 光処理素子を構成する微小金属構造体の配列パターン(T字)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement pattern (T shape) of the micro metal structure which comprises an optical processing element. 光処理素子を構成する微小金属構造体の配列パターン(卍字)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement pattern (letter character) of the micro metal structure which comprises a light processing element. 第2の実施形態に係る光処理素子の斜視図である。It is a perspective view of the optical processing element which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る光処理素子の斜視図である。It is a perspective view of the optical processing element which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2 光を選択的に通過させる単位処理領域としての偏光分離処理領域
3 光の偏光状態を選択的に変化させる単位処理領域としての偏光回転処理領域
4 微小金属構造体
8 光を反射させる単位処理領域としての光反射領域
11 偏光子としてのワイヤグリッド型偏光子
2 Polarization separation processing region as a unit processing region that selectively transmits light 3 Polarization rotation processing region as a unit processing region that selectively changes the polarization state of light 4 Micro metal structure 8 Unit processing region that reflects light Reflective region 11 as a wire grid polarizer as a polarizer

Claims (8)

処理すべき光の波長λに対し、サイズD(D<λ)を持つ微小な金属構造体を複数個、間隔d(<D)を隔して所定の配置で配列して単位配列パターンとし、この単位配列パターンを2次元的に配列させた単位処理領域が光学基板上に複数形成されてなることを特徴とする光処理素子。   A plurality of minute metal structures having a size D (D <λ) with respect to the wavelength λ of light to be processed are arranged in a predetermined arrangement with a distance d (<D) to form a unit arrangement pattern, An optical processing element characterized in that a plurality of unit processing regions in which the unit array patterns are two-dimensionally arrayed are formed on an optical substrate. 請求項1に記載の光処理素子において、
波長λの光を選択的に通過させる単位処理領域と、波長λの光の偏光状態を選択的に変化させる単位処理領域とを有していることを特徴とする光処理素子。
The light processing element according to claim 1,
An optical processing element comprising: a unit processing region that selectively transmits light having a wavelength λ; and a unit processing region that selectively changes a polarization state of light having a wavelength λ.
請求項1に記載の光処理素子において、
波長λの光を選択的に通過させる単位処理領域と、波長λの光の偏光状態を選択的に変化させる単位処理領域と、光を反射させる単位処理領域とを有していることを特徴とする光処理素子。
The light processing element according to claim 1,
A unit processing region that selectively transmits light of wavelength λ, a unit processing region that selectively changes the polarization state of light of wavelength λ, and a unit processing region that reflects light Light processing element.
請求項1〜3のいずれかに記載の光処理素子において、
前記微小な金属構造体の形状が、半球形状、円柱形状、半回転楕円体形状、楕円柱形状、多角柱形状、錐体形状のいずれかであることを特徴とする光処理素子。
In the optical processing element in any one of Claims 1-3,
An optical processing element, wherein the shape of the minute metal structure is any one of a hemispherical shape, a cylindrical shape, a semi-rotating ellipsoidal shape, an elliptical columnar shape, a polygonal columnar shape, and a conical shape.
請求項1〜4のいずれかに記載の光処理素子において、
前記微小な金属構造体が、金(Au)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、クローム(Cr)、もしくは銅(Cu)のいずれか、または、これらの組み合わせ、または、これらの合金で構成されていることを特徴とする光処理素子。
In the optical processing element in any one of Claims 1-4,
The minute metal structure is one of gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), platinum (Pt), nickel (Ni), chromium (Cr), copper (Cu), or these An optical processing element comprising a combination of these or an alloy thereof.
請求項1〜5のいずれかに記載の光処理素子において、
前記単位配列パターンにおける前記微小な金属構造体の配置が、2個の金属構造体の近接配置、または、3個以上の金属構造体によるV字型配置もしくはL字型配置、または、4個以上の金属構造体によるT字型配置、または、5個以上の金属構造体による十字型配置の何れかであることを特徴とする光処理素子。
In the optical processing element in any one of Claims 1-5,
The arrangement of the minute metal structures in the unit arrangement pattern is a proximity arrangement of two metal structures, a V-shaped arrangement or an L-shaped arrangement of three or more metal structures, or four or more. An optical processing element characterized in that it is either a T-shaped arrangement with a metal structure or a cross-shaped arrangement with five or more metal structures.
請求項1〜6のいずれかに記載の光処理素子において、
光入射側に配置され、直線偏光のみを通過させる偏光子を有していることを特徴とする光処理素子。
In the optical processing element in any one of Claims 1-6,
An optical processing element having a polarizer disposed on the light incident side and allowing only linearly polarized light to pass therethrough.
請求項7に記載の光処理素子において、
前記偏光子はワイヤグリッド型であることを特徴とする光処理素子。
The light processing element according to claim 7,
The light processing element, wherein the polarizer is of a wire grid type.
JP2006155016A 2006-06-02 2006-06-02 Light processing element Expired - Fee Related JP4664865B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006155016A JP4664865B2 (en) 2006-06-02 2006-06-02 Light processing element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006155016A JP4664865B2 (en) 2006-06-02 2006-06-02 Light processing element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007322902A true JP2007322902A (en) 2007-12-13
JP4664865B2 JP4664865B2 (en) 2011-04-06

Family

ID=38855748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006155016A Expired - Fee Related JP4664865B2 (en) 2006-06-02 2006-06-02 Light processing element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4664865B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007187835A (en) * 2006-01-12 2007-07-26 Ricoh Co Ltd Optical processing element and optical processing apparatus
JP2009223074A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Ricoh Co Ltd Polarization converting element
JP2009251128A (en) * 2008-04-02 2009-10-29 Optoelectronic Industry & Technology Development Association Optical isolator and translucent reflecting type liquid crystal display device
JP2012510637A (en) * 2009-01-21 2012-05-10 レイブンブリック,エルエルシー Optical metapolarizer device
CN102736154A (en) * 2011-04-12 2012-10-17 夏普株式会社 Optical filter, display cell, and display
JP2013088558A (en) * 2011-10-17 2013-05-13 Sharp Corp Optical filter, display cell and display device
US8643795B2 (en) 2009-04-10 2014-02-04 Ravenbrick Llc Thermally switched optical filter incorporating a refractive optical structure
US8665414B2 (en) 2008-08-20 2014-03-04 Ravenbrick Llc Methods for fabricating thermochromic filters
US8760750B2 (en) 2007-12-20 2014-06-24 Ravenbrick Llc Thermally switched absorptive window shutter
US9116302B2 (en) 2008-06-19 2015-08-25 Ravenbrick Llc Optical metapolarizer device
CN109581548A (en) * 2019-01-04 2019-04-05 南方科技大学 Linearly polarized light conversion element, preparation method and linearly polarized light conversion system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003054592A2 (en) * 2001-12-20 2003-07-03 The University Of Southampton Optical device
JP2003225899A (en) * 2002-01-31 2003-08-12 Sangaku Renkei Kiko Kyushu:Kk Functional element using spectral characteristic of metal nano-rod
JP2006330107A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ricoh Co Ltd Polarization control element and optical element
JP2006330105A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ricoh Co Ltd Polarization control element and polarization control method of polarization control element
JP2006330108A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ricoh Co Ltd Polarization control element
JP2006330106A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ricoh Co Ltd Polarization control element

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003054592A2 (en) * 2001-12-20 2003-07-03 The University Of Southampton Optical device
JP2003225899A (en) * 2002-01-31 2003-08-12 Sangaku Renkei Kiko Kyushu:Kk Functional element using spectral characteristic of metal nano-rod
JP2006330107A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ricoh Co Ltd Polarization control element and optical element
JP2006330105A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ricoh Co Ltd Polarization control element and polarization control method of polarization control element
JP2006330108A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ricoh Co Ltd Polarization control element
JP2006330106A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ricoh Co Ltd Polarization control element

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007187835A (en) * 2006-01-12 2007-07-26 Ricoh Co Ltd Optical processing element and optical processing apparatus
US8760750B2 (en) 2007-12-20 2014-06-24 Ravenbrick Llc Thermally switched absorptive window shutter
JP2009223074A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Ricoh Co Ltd Polarization converting element
JP2009251128A (en) * 2008-04-02 2009-10-29 Optoelectronic Industry & Technology Development Association Optical isolator and translucent reflecting type liquid crystal display device
US9116302B2 (en) 2008-06-19 2015-08-25 Ravenbrick Llc Optical metapolarizer device
US8665414B2 (en) 2008-08-20 2014-03-04 Ravenbrick Llc Methods for fabricating thermochromic filters
JP2012510637A (en) * 2009-01-21 2012-05-10 レイブンブリック,エルエルシー Optical metapolarizer device
JP2015062066A (en) * 2009-01-21 2015-04-02 レイブンブリック,エルエルシー Optical metapolarizer device
US8643795B2 (en) 2009-04-10 2014-02-04 Ravenbrick Llc Thermally switched optical filter incorporating a refractive optical structure
CN102736154A (en) * 2011-04-12 2012-10-17 夏普株式会社 Optical filter, display cell, and display
JP2013088558A (en) * 2011-10-17 2013-05-13 Sharp Corp Optical filter, display cell and display device
CN109581548A (en) * 2019-01-04 2019-04-05 南方科技大学 Linearly polarized light conversion element, preparation method and linearly polarized light conversion system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4664865B2 (en) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4664865B2 (en) Light processing element
US7630132B2 (en) Polarization control device
JP4589804B2 (en) Polarization control element and polarization control method of polarization control element
Ding et al. Recent advances in polarization‐encoded optical metasurfaces
CN107076884B (en) Device and method for controlling optical scattering
JP5352941B2 (en) Optical processing element and optical processing apparatus
KR20210106516A (en) Linear polarization conversion element, manufacturing method and linear polarization conversion system
Sun et al. Broadband Single‐Chip Full Stokes Polarization‐Spectral Imaging Based on All‐Dielectric Spatial Multiplexing Metalens
WO2020088055A1 (en) Color polarizer grating-based full-color waveguide coupling near-eye display structure and preparation method therefor, and ar wearable device
JP2003035822A (en) Polariscope and microlithography projection system provided with the same
JP2009223074A (en) Polarization converting element
JP4785790B2 (en) Polarization conversion element
JP5010511B2 (en) Polarization control element, polarization control device
JP2008122618A (en) Polarized light source unit
JP4680677B2 (en) Polarization control element
JP2010197764A (en) Polarization controlling element and image display apparatus using the same
Schade et al. Regular arrays of Al nanoparticles for plasmonic applications
JP4664866B2 (en) Light processing element
JP4920997B2 (en) Polarization control element, polarization control method and polarization control device
JP2009047501A (en) Optical strain measuring element, apparatus, system and method
JP5339187B2 (en) Polarization control element and image display apparatus using the same
JP4589805B2 (en) Polarization control element
Mehmood et al. Generation of optical vortex beams by compact structures
JP4791903B2 (en) Polarization separation element
JP5256945B2 (en) Light processing element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110107

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees