(57)【要約】【課題】  観察者により、赤外線が入射している位置を直ちに認識可能とする赤外線検出装置を提供する。【解決手段】  第１透明基板１０と、第１透明基板１０の一方の面上に配置された赤外線吸収層ＢＭと、赤外線吸収層ＢＭを覆う第１配向膜１４と、第１透明基板１０の他方の面上に配置された第１偏光板１２と、第２透明基板２０と、第２透明基板２０の一方の面を覆う第２配向膜２４と、第２透明基板２０の他方の面と観察者との間に配置され、第１偏光板１２の光の吸収軸と同じ方向の光の吸収軸を備える第２偏光板２２と、第１配向膜１４および第２配向膜２４と接触するように第１透明基板１０および第２透明基板２０に狭持された液晶層ＬＱと、を備え、液晶層ＬＱの液晶分子の配向方向が第１偏光板１２および第２偏光板２２の光の吸収軸と４５°を成す方向となるように、第１配向膜１４および第２配向膜２４の表面の処理が成されている。【選択図】図１
2020159815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透明基板と、
前記第１透明基板の一方の面上に配置された赤外線吸収層と、
前記赤外線吸収層を覆うように配置された第１配向膜と、
前記第１透明基板の他方の面上に配置された第１偏光板と、
第２透明基板と、
前記第２透明基板の一方の面を覆うように配置された第２配向膜と、
前記第２透明基板の他方の面と観察者との間に配置され、前記第１偏光板の光の吸収軸と同じ方向の光の吸収軸を備える第２偏光板と、
前記第１配向膜および前記第２配向膜と接触するように前記第１透明基板および前記第２透明基板に狭持された液晶層と、を備え、
前記液晶層に含まれる液晶分子の配向方向が前記第１偏光板および前記第２偏光板の光の吸収軸と４５°を成す方向となるように、前記第１配向膜および前記第２配向膜の表面の処理が成されている、赤外線検出装置。
【請求項２】
前記第２偏光板は、前記第２透明基板の他方の面上に配置されている請求項１記載の赤外線検出装置。
【請求項３】
前記第２偏光板と、前記第２偏光板がはめ込まれたフレームとを備え、観察者が装着可能な偏光グラスを備えた請求項１記載の赤外線検出装置。
【請求項４】
前記赤外線吸収層は、メッシュ状に形成されている、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の赤外線検出装置。
【請求項５】
第１透明基板と、
前記第１透明基板の一方の面上に配置された赤外線吸収層と、
前記赤外線吸収層上に配置され、第１方向に沿って延びた複数の第１電極と、
複数の前記第１電極を覆うように配置された第１配向膜と、
第２透明基板と、
前記第２透明基板の一方の面上に配置され、前記第１方向と異なる第２方向に延びた複数の第２電極と、
複数の前記第２電極を覆うように配置された第２配向膜と、
前記第１配向膜および前記第２配向膜と接触するように前記第１透明基板および前記第２透明基板に狭持された液晶層と、
交流電圧源と、
複数の前記第１電極それぞれの一端と前記交流電圧源との電気的接続を切り替える第１電極切替器と、
複数の前記第２電極それぞれの一端と前記交流電圧源との電気的接続を切り替える第２電極切替器と、
前記交流電圧源から前記第１電極と前記第２電極とに交流電圧を印加する経路に流れる電流を検出する電流センサと、を備えた赤外線検出装置。
【請求項６】
前記第１電極切替器、前記第２電極切替器、および前記交流電圧源の動作を制御し、前記電流センサにより検出された値を取得する制御回路を更に備えた請求項５記載の赤外線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線検出装置に関し、特に、偏光素子を備えた赤外線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線は可視光線の赤色よりも波長が長く、ヒトの目で見ることはできない光であって、波長が略７００ｎｍ乃至２５００ｎｍである近赤外線は、光通信や、距離センサ等、我々の生活の中で様々な技術に用いられている。
【０００３】
従来、赤外線センサをマトリックス状に配置した赤外線センサアレイにより、赤外線が照射されている位置を検出する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９４２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば特許文献１では、赤外線センサのそれぞれが赤外線検出部と、赤外線検出部と異なる層に配置された赤外線吸収部とを備え、赤外線吸収部の温度に基づいて赤外線が入射した位置を検出する技術が提案され、観察者が目視にて赤外線がどこに入射しているのかを確認することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、観察者により、赤外線が入射している位置を直ちに認識可能とする赤外線検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１態様による赤外線検出装置は、第１透明基板と、前記第１透明基板の一方の面上に配置された赤外線吸収層と、前記赤外線吸収層を覆うように配置された第１配向膜と、前記第１透明基板の他方の面上に配置された第１偏光板と、第２透明基板と、前記第２透明基板の一方の面を覆うように配置された第２配向膜と、前記第２透明基板の他方の面と観察者との間に配置され、前記第１偏光板の光の吸収軸と同じ方向の光の吸収軸を備える第２偏光板と、前記第１配向膜および前記第２配向膜と接触するように前記第１透明基板および前記第２透明基板に狭持された液晶層と、を備え、前記液晶層に含まれる液晶分子の配向方向が前記第１偏光板および前記第２偏光板の光の吸収軸と４５°を成す方向となるように、前記第１配向膜および前記第２配向膜の表面の処理が成されている。
【０００８】
また、第２態様による赤外線検出装置は、第１態様による赤外線検出装置において、前記第２偏光板は、前記第２透明基板の他方の面上に配置されている。
また、第３態様による赤外線検出装置は、第１態様に赤外線検出装置において、前記第２偏光板と、前記第２偏光板がはめ込まれたフレームとを備え、観察者が装着可能な偏光グラスを備えるものである。
また、第４態様による赤外線検出装置は、第１乃至第３態様のいずれかによる赤外線検出装置において、前記赤外線吸収層は、メッシュ状に形成されているものである。
【０００９】
第５態様による赤外線検出装置は、第１透明基板と、前記第１透明基板の一方の面上に配置された赤外線吸収層と、前記赤外線吸収層上に配置され、第１方向に沿って延びた複数の第１電極と、複数の前記第１電極を覆うように配置された第１配向膜と、第２透明基板と、前記第２透明基板の一方の面上に配置され、前記第１方向と異なる第２方向に延びた複数の第２電極と、複数の前記第２電極を覆うように配置された第２配向膜と、前記第１配向膜および前記第２配向膜と接触するように前記第１透明基板および前記第２透明基板に狭持された液晶層と、交流電圧源と、複数の前記第１電極それぞれの一端と前記交流電圧源との電気的接続を切り替える第１電極切替器と、複数の前記第２電極それぞれの一端と前記交流電圧源との電気的接続を切り替える第２電極切替器と、前記交流電圧源から前記第１電極と前記第２電極とに交流電圧を印加する経路に流れる電流を検出する電流センサと、を備える。
また、第６態様による赤外線検出装置は、第５態様による赤外線検出装置において、前記第１電極切替器、前記第２電極切替器、および前記交流電圧源の動作を制御し、前記電流センサにより検出された値を取得する制御回路を更に備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、観察者により、赤外線が入射している位置を直ちに認識可能とする赤外線検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態の赤外線検出装置の一構成例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す赤外線検出装置の液晶層の温度特性の一例を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示す赤外線検出装置の液晶層の温度特性の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１実施形態の赤外線検出装置において、液晶層の温度による、光の波長に対する反射率の特性の例を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態の赤外線検出装置において、観察者により視認される色の一例をｘｙ色度座標により示した図である。
【図６】図６は、第１実施形態の赤外線検出装置と赤外線レーザ光源との配置位置の一例を示す図である。
【図７】図７は、第２実施形態の赤外線検出装置の一構成例を概略的に示す図である。
【図８】図８は、第２実施形態の赤外線検出装置と赤外線レーザ光源との配置位置の一例を示す図である。
【図９】図９は、第３実施形態の赤外線検出装置の一構成例を概略的に示す図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態の赤外線検出装置において、電流センサにより検出された値の一例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の赤外線検出装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の赤外線検出装置１は、第１基板１０と、第２基板２０と、第１偏光板１２と、第２偏光板２２と、赤外線吸収層ＢＭと、第１配向膜１４と、第２配向膜２４と、液晶層ＬＱと、シール部材ＳＬと、を備えている。
【００１４】
第１基板１０は、例えばガラスやアクリル材料などの透明な絶縁性材料により形成された透明基板（第１透明基板）である。
赤外線吸収層ＢＭは、第１基板１０の一方の面上に配置されている。赤外線吸収層ＢＭは、例えば黒色等に着色された樹脂材料により形成されている。赤外線吸収層ＢＭは、第１基板１０の一方の面の所定の領域に渡って形成さてもよく、メッシュ状に形成されてもよい。
【００１５】
第１配向膜１４は、赤外線吸収層ＢＭ上に配置されている。第１配向膜１４は、表面に所定のラビング処理が成され、後述する液晶層ＬＱに含まれる液晶分子の配向方向を規定している。
【００１６】
第１偏光板１２は、第１基板１０の他方の面上に配置されている。第１偏光板１２は、例えば第１基板１０の基板面に垂直な方向から見たときに、光吸収軸の方向が液晶層ＬＱの液晶分子の配向方向と略４５°の角度を成すように、第１基板１０の他方の面に固定されている。
【００１７】
第２基板２０は、例えばガラスやアクリル材料などの透明な絶縁性材料により形成された透明基板（第２透明基板）である。
第２配向膜２４は、第２基板２０の一方の面上に配置されている。第２配向膜２４は、表面に所定のラビング処理が成され、後述する液晶層ＬＱに含まれる液晶分子の配向方向を規定している。
【００１８】
第２偏光板２２は、第２基板２０の他方の面上に配置されている。第２偏光板２２は、例えば第２基板２０の基板面に垂直な方向から見たときに、光吸収軸の方向が液晶層ＬＱの液晶分子の配向方向と略４５°の角度を成すように、第２基板２０の他方の面に固定されている。なお、第１偏光板１２の光吸収軸と、第２偏光板２２の光吸収軸とは同じ向きである。
【００１９】
第１基板１０と第２基板２０とは、第１配向膜１４と第２配向膜２４とが所定の間隔を置いて対向するように配置された状態で、シール部材ＳＬにより固定されている。
シール部材ＳＬは、第１基板１０と第２基板２０との間において、第１基板１０および第２基板２０の端縁に沿って枠状に形成されている。
【００２０】
液晶層ＬＱは、第１配向膜１４と第２配向膜２４との間において、シール部材ＳＬに囲まれた領域に配置されている。液晶層ＬＱに含まれる液晶分子は、第１配向膜１４と第２配向膜２４とのラビング方向に沿って、所定の方向に配向している。
【００２１】
液晶層ＬＱの材料は、温度に敏感な液晶材料を採用することが望ましく、例えば下記の化学式により表される液晶材料を用いることができる。
【化１】
2020159815.tif 000003
【００２２】
図２および図３は、図１に示す赤外線検出装置の液晶層の温度特性の一例を説明するための図である。
図２は、温度に対する、液晶層ＬＱに含まれる液晶分子の長手方向の屈折率（異常光線屈折率）ｎｅと、液晶分子の短手方向の屈折率（常光線屈折率）ｎｏとの値の一例を示している。
図２に示すように、液晶層ＬＱの温度が高くなると、異常光線屈折率ｎｅが小さくなるが、常光線屈折率ｎｏはほとんど変化しなかった。
【００２３】
図３は、液晶層ＬＱの複屈折性Δｎ（＝ｎｅ−ｎｏ）の温度特性の一例を示している。
液晶層ＬＱの温度が高くなると複屈折性Δｎの値は小さくなる特性が得られ、複屈折性Δｎの温度ｔ［℃］に対する値は下記（１）式により近似された。
Δｎ＝−０．００１７ｔ＋０．２２４７…（１）式
【００２４】
また、図１に示す赤外線検出装置１における可視光の反射率Ｒは、下記（２）式（水平方向）および（３）式（垂直方向）により表すことができる。
Ｒ＝｛ｃｏｓ（π△ｎ・ｄ／λ）｝４…（２）式
Ｒ＝｛ｓｉｎ（π△ｎ・ｄ／λ）｝４…（３）式
上記（２）式および（３）式において、ｄは液晶層厚、λは光の波長［ｎｍ］である。
上記（２）式および（３）式によれば、光の反射率Ｒは複屈折性Δｎの値にも依存するものである。
【００２５】
図４は、第１実施形態の赤外線検出装置において、液晶層の温度による、光の波長に対する反射率の特性の例を示す図である。
図５は、第１実施形態の赤外線検出装置において、観察者により視認される色の一例をｘｙ色度座標により示した図である。
【００２６】
例えば、液晶層ＬＱの温度が２０℃であるときには、波長λが略５７５ｎｍである光の反射率が最も大きくなり、赤外線検出装置１の当該部分は、観察者から赤色に視認される。
例えば、液晶層ＬＱの温度が２４℃であるときには、波長λが略５５０ｎｍである光の反射率が最も大きくなり、赤外線検出装置１の当該部分は、観察者から緑色に視認される。
【００２７】
例えば、液晶層ＬＱの温度が２８℃であるときには、波長λが略５２５ｎｍである光の反射率が最も大きくなり、赤外線検出装置１の当該部分は、観察者から青色に視認される。
すなわち、液晶層ＬＱの温度が上昇すると、赤外線検出装置１の温度変化した部分の色味が赤色から青色へ変化するように、観察者により視認されることとなる。
【００２８】
図６は、第１実施形態の赤外線検出装置と赤外線レーザ光源との配置位置の一例を示す図である。
第１実施形態の赤外線検出装置１にて赤外線を検出する際には、例えば、第２基板２０側において赤外線レーザ光源１００の出射口と対向し、赤外線レーザ光源１００からの光線に対して、第１基板１０および第２基板２０の基板面が垂直になるように赤外線検出装置１を設置する。なお、本実施形態では、観察者は第１基板１０側から赤外線検出装置１を観察してもよく、その場合に赤外線レーザ光源１００の出射口は第１基板１０側に対向するように配置されてもよい。
【００２９】
例えば、赤外線レーザ光源１００から出射された赤外線が、第２基板２０側から赤外線検出装置１へ入射すると、赤外線吸収層ＢＭにて赤外線が吸収される。このため、赤外線検出装置１の赤外線が入射した部分では、赤外線吸収層ＢＭの温度が上昇し、赤外線吸収層ＢＭから伝達される熱により近傍の液晶層ＬＱの温度が上昇する。例えば、本実施形態の赤外線検出装置１へ光通信や距離測定に用いる近赤外線が入射したときには、液晶層ＬＱの温度が数℃変化した。
【００３０】
上記のように液晶層ＬＱの温度が変化した部分では、観察者側への光の反射率が変化し、赤外線検出装置１の赤外線が入射した位置における色味が変化したように視認される。したがって、観察者は、色味が変化した部分に赤外線が入射したと目視にて確認することができる。すなわち観察者は、赤外線検出装置１に赤外線が入射した位置、および、入射した位置の軌跡を視認することができる。
すなわち、本実施形態によれば、観察者により、赤外線が入射している位置を直ちに認識可能とする赤外線検出装置を提供することができる。
【００３１】
次に、第２実施形態の赤外線検出装置について図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明において、上述の第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図７は、第２実施形態の赤外線検出装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の赤外線検出装置１は、上述の第１実施形態の赤外線検出装置１の第２偏光板２２を省略した赤外線検出パネルＰＮＬと、偏光グラス３０と、を備えている。
【００３３】
赤外線検出パネルＰＮＬは、第２偏光板２２を備えないこと以外は上述の第１実施形態の赤外線検出装置１と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。
偏光グラス３０は、眼鏡のフレームに偏光板を嵌め込んだものである。このとき、右目用の偏光板と左目用の偏光板とは光の吸収軸の方向が同じである。偏光グラス３０の偏光板の光の吸収軸は、観察者が偏光グラス３０を装着して、赤外線検出パネルＰＮＬの第２基板２０側に向かい合っているときに、観察者から見て液晶層ＬＱの液晶分子の配向方向と略４５°を成す方向であって、第１偏光板１２の光の吸収軸と同じ向きとなるように設定される。
本実施形態の赤外線検出装置は、上記の構成以外は上述の第１実施形態と同様である。
【００３４】
図８は、第２実施形態の赤外線検出装置と赤外線レーザ光源との配置位置の一例を示す図である。
第２実施形態の赤外線検出装置にて赤外線を検出する際には、例えば、第２基板２０側において赤外線レーザ光源１００の出射口と対向し、赤外線レーザ光源１００からの光線に対して、第１基板１０および第２基板２０の基板面が垂直になるように赤外線検出パネルＰＮＬを設置する。観察者は、偏光グラス３０を装着して、赤外線検出パネルＰＮＬの第２基板２０側と向かい合う位置から赤外線検出パネルＰＮＬを観察する。
【００３５】
上述の第１実施形態と同様に、例えば、赤外線レーザ光源１００から出射された赤外線が、第２基板２０側から赤外線検出パネルＰＮＬへ入射すると、観察者により、赤外線検出パネルの赤外線が入射した位置における色味が変化したように視認される。したがって、観察者は、色味が変化した部分に赤外線が入射したと目視にて確認することができる。
【００３６】
本実施形態では、偏光グラス３０を装着した観察者のみが、赤外線検出パネルＰＮＬの色味の変化を視認することが可能となる。このことを利用して、偏光グラス３０を装着した観察者のみに対して、赤外線検出パネルＰＮＬに赤外線レーザ光線の入射した位置およびその軌跡を示すことが可能となる。
【００３７】
また、赤外線検出パネルＰＮＬは、観察者側にガラス等の第２基板２０が露出しているため、例えば赤外線レーザ光線により色味が変化した赤外線検出パネルＰＮＬの部分にペンなどで印をつけた場合であっても、アルコールなどにより印を消した後に赤外線が入射した位置を検出することができる。
上記のように、本実施形態によれば、観察者により、赤外線が入射している位置を直ちに認識可能とする赤外線検出装置を提供することができる。
【００３８】
なお、本実施形態において、赤外線検出装置は観察者により装着される偏光グラス３０を備えていたが、第２基板２０と観察者との間において、光の吸収軸が所定の向きとなるように配置された偏光板を備えていればよく、偏光グラス３０以外の構成であっても構わない。
【００３９】
次に、第３実施形態の赤外線検出装置について図面を参照して詳細に説明する。
図９は、第３実施形態の赤外線検出装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の赤外線検出装置は、第１基板１０と、第１配向膜１４と、第１電極Ｙ１−Ｙ５と、赤外線吸収層ＢＭと、第２基板２０と、第２配向膜２４と、第２電極Ｘ１−Ｘ６と、液晶層ＳＬと、シール部材ＳＬと、第１電極切替器ＳＹ１−ＳＹ５と、第２電極切替器ＳＸと、電流センサ２と、交流電圧源３と、制御回路ＣＴＲと、を備えている。
【００４０】
第１電極Ｙ１−Ｙ５は、赤外線吸収層ＢＭ上に配置されている。第１電極Ｙ１−Ｙ５は、例えば、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電材料により形成された透明電極である。第１電極Ｙ１−Ｙ５のそれぞれは、例えば、長辺が第１基板１０の一方の面と平行な第１方向に沿って延びた、略矩形状の電極である。複数の第１電極Ｙ１−Ｙ５は、第１方向と略直交する方向（例えば後述する第２方向）に並んで配置されている。第１電極Ｙ１−Ｙ５それぞれの一端は、シール部材ＳＬにより囲まれた領域の外まで延び、第１電極切替器ＳＹ１−ＳＹ５を介して交流電圧源３と電気的に接続している。
【００４１】
第１配向膜１４は、少なくともシール部材ＳＬに囲まれた領域において、複数の第１電極Ｙ１−Ｙ５を覆うように配置されている。第１配向膜１４の表面は、液晶層ＬＱに含まれる液晶分子の配向方向を規定するために、所定の方向にラビング処理が成されている。
【００４２】
第２電極Ｘ１−Ｘ６は、第２基板２０の一方の面上に配置されている。第２電極Ｘ１−Ｘ６は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電材料により形成された透明電極である。第２電極Ｘ１−Ｘ６のそれぞれは、例えば、長辺が第２基板２０の一方の面と平行な第２方向に沿って延びた、略矩形状の電極である。なお、第２方向は、第１方向とは異なる方向であって、例えば第１方向と略直交する方向である。複数の第２電極Ｘ１−Ｘ６は、第２方向と略直交する方向（例えば第１方向）に並んで配置されている。第２電極Ｘ１−Ｘ６それぞれの一端は、シール部材ＳＬにより囲まれた領域の外まで延び、第２電極切替器ＳＸを介して交流電圧源３と電気的に接続している。
【００４３】
第２配向膜２４は、少なくともシール部材ＳＬに囲まれた領域において、複数の第２電極Ｘ１−Ｘ６を覆うように配置されている。第２配向膜２４の表面は、液晶層ＬＱに含まれる液晶分子の配向方向を規定するために、所定の方向にラビング処理が成されている。
【００４４】
第１電極切替器ＳＹ１−ＳＹ５のそれぞれは、第１電極Ｙ１−Ｙ５のそれぞれと交流電圧源３とを接続する経路に配置されている。第１電極切替器ＳＹ１−ＳＹ５は、例えばトランジスタなど、電気的にオンとオフとの制御が可能な構成である。本実施形態では、第１電極切替器ＳＹ１−ＳＹ５は、制御回路ＣＴＲからの信号により動作を制御される。
【００４５】
第２電極切替器ＳＸ１−ＳＸ６のそれぞれは、第１電極Ｙ１−Ｙ５のそれぞれと交流電圧源３とを接続する経路に配置されている。第２電極切替器ＳＸ１−ＳＸ６は、例えばマルチプレクサなど、電気的に切替の制御が可能な構成である。本実施形態では、第２電極切替器ＳＸ１−ＳＸ６は、制御回路ＣＴＲからの信号により動作を制御される。
【００４６】
電流センサ２は、例えば、交流電圧源３により第１電極Ｙ１−Ｙ５と、第２電極Ｘ１−Ｘ６との間に交流電圧を印加したときに、これらの電極を接続する経路に流れる交流電流を検出する。電流センサ２により検出された電流の値は、例えば制御回路ＣＴＲへ出力される。
【００４７】
第１電極Ｙ１−Ｙ５と第２電極Ｘ１−Ｘ６とは、液晶層ＬＱを介して互いに対向して配置されている。したがって、第１電極切替器ＳＹ１−ＳＹ５により第１電極Ｙ１−Ｙ５を選択的に交流電圧源３と接続し、第２電極切替器ＳＸ１−ＳＸ６によりと第２電極Ｘ１−Ｘ６を選択的に交流電圧源３と接続することにより、シール部材ＳＬに囲まれた領域内にマトリクス状に配置された複数のエリアのいずれかにおいて、液晶層ＬＱに電圧を印加することが可能である。
本実施形態の赤外線検出装置１は、上記構成以外は上述の第１実施形態の赤外線検出装置と同様の構成である。
【００４８】
次に、本実施形態の赤外線検出装置１により、赤外線の照射位置を検出する際の動作の一例について説明する。
図１０は、第３実施形態の赤外線検出装置において、電流センサにより検出された値の一例を概略的に示す図である。
図１０では、例えば第１方向において、第２電極Ｘ４の位置に赤外線が照射されているときの、電流センサによる検出結果の一例を示している。
【００４９】
本実施形態の赤外線検出装置の一部に赤外線が照射されると、赤外線が照射された位置において、垂直方向（基板面に垂直な方向）に立ち上がるように液晶分子の配向方向が変化する。このことにより。赤外線が照射されている位置における垂直方向の電気容量が大きくなり、流れる電流が大きくなる。
【００５０】
本実施形態の赤外線検出装置１は、上記特性を利用して赤外線が照射されている位置を検出するものであって、例えば、赤外線検出装置１に向けて赤外線が照射されたときに、赤外線の照射位置の第１方向における位置を検出するときには、第１電極切替器ＳＹ１−ＳＹ５をすべてオンとした状態で、第２電極切替器ＳＸ１−ＳＸ６を順次オンさせて、電流センサ２にて検出された値を取得する。
【００５１】
このとき、第２電極Ｘ４の位置に赤外線が照射されているときには、図１０に示すように、第１電極Ｘ１−Ｘ６を、順次、交流電圧源３と電気的に接続したときに電流センサ２により検出される値は線形に変化せず、第２電極Ｘ４を交流電圧源３と電気的に接続したときに線形近似値よりも大きな値となる。
【００５２】
赤外線の照射位置の第２方向における位置を検出するときには、第２電極切替器ＳＸ１−ＳＸ６をすべてオンとした状態で、第１電極切替器ＳＹ１−ＳＹ５を順次オンさせて、電流センサ２にて検出された値を取得することにより、第１方向における位置と同様に検出することが可能である。
【００５３】
なお、第１電極Ｙ１−Ｙ５および第２電極Ｘ１−Ｘ６の電気抵抗を考慮すると、電圧を印加している部分からの距離が離れた位置では、液晶層ＬＱに印加される値が小さくなる。したがって、第１電極Ｙ１−Ｙ５に印加される電圧は、第２電極Ｘ１側で第２電極Ｘ６側よりも小さくなる。第２電極Ｘ１−Ｘ６に印加される電圧は、第１電極Ｙ１側で第１電極Ｙ５側よりも小さくなる。
【００５４】
したがって、図１０に示す例では、例えば第２電極Ｘ１と交流電圧源３とを電気的に接続したときには、他の第２電極Ｘ２−Ｘ６と交流電圧源３とを電気的に接続したときと比較して、液晶層ＬＱに印加される電圧が小さくなり、電流センサ２により検出される値も小さくなる。
【００５５】
なお、電流センサ２により検出される電流は交流電流であるので、制御回路ＣＴＲは、例えば検出された交流電流の振幅値を比較することにより、赤外線が照射された位置を検出することができる。
制御回路ＣＴＲは、上記のように、赤外線が照射されている第１方向における位置、および、第２方向における位置を検出し、座標として出力することができる。
【００５６】
本実施形態の赤外線検出装置によれば、赤外線が照射されている位置を正確に検出し、観察者に知らせることができる。すなわち、本実施形態によれば、観察者により、赤外線が入射している位置を直ちに認識可能とする赤外線検出装置を提供することができる。
【００５７】
なお、本実施形態の赤外線検出装置と、第１実施形態若しくは第２実施形態の赤外線検出装置とを組み合わせることにより、観察者により赤外線が照射された位置を視認可能とすることも可能である。
【００５８】
また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５９】
例えば、第３実施形態において観察者により赤外線が照射された位置を視認可能とする必要がない場合には、例えば黒色樹脂材料で形成される赤外線吸収層ＢＭはメッシュ状でなくてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…赤外線検出装置、２…電流センサ、３…交流電圧源、１０…第１基板、１２…第１偏光板、１４…第１配向膜、２０…第２基板、２２…第２偏光板、２４…第２配向膜、３０…偏光グラス、１００…赤外線レーザ光源、ＳＸ１−ＳＸ６…第２電極切替器、ＳＹ１−ＳＹ５…第１電極切替器、Ｘ１−Ｘ６…第１電極、Ｙ１−Ｙ５…第２電極。
【図１】
2020159815.tif 000004
【図２】
2020159815.tif 000005
【図３】
2020159815.tif 000006
【図４】
2020159815.tif 000007
【図５】
2020159815.tif 000008
【図６】
2020159815.tif 000009
【図７】
2020159815.tif 000010
【図８】
2020159815.tif 000011
【図９】
2020159815.tif 000012
【図１０】
2020159815.tif 000013