(57)【要約】【課題】　重複反射を回避もしくは最小にすることができる反射液晶光弁システムを提供する。【解決手段】　反射液晶光弁装置は、透過電極３０ａを通じて投射される高強度の読取り光を受光する液晶材料２２ａの分子の方向を電気的に調整するため電極として使用される、酸化すずインジウム３０ａからなる透過伝導層を含む。高屈折率、低屈折率の薄い２層の１対もしくは複数対で形成される広帯域反射防止コーティング７０，７２，７４，７６を施すことにより、酸化すずインジウム３０ａと隣接層２２ａ，３２ａの間のインターフェースから生ずる望ましくない重複反射が最小限にされる。【選択図】　　　図３
2004046253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　入射光ビームを受光するウインド層と、
　前記ウインド層に隣接する透明伝導材料からなる対応電極と、
　前記入射光ビームを反射するミラー部と、
　前記対応電極と前記ミラー部との間に隣接して挿入される液晶層と、
を備え、
　前記液晶層と前記対応電極との間に、もしくは、前記対応電極と前記ウインド層との間にインターフェース手段を設けたことを特徴とする液晶光弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、反射液晶光弁システム（reflective liquid crystal light valvesystem）に係わり、特に光が多層（複層）液晶装置の所定の層を光が透過できるようにした液晶光弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
　反射液晶光弁（ＬＣＬＶ）は、液晶層と、調整層（alignment layer）と、誘電ミラー層（dielectric mirror layer）と、光遮断（light blocking）層と、感光層とから成る薄いフィルム（状）の多層構造を有している（上記層の全ては、２つの透過伝導（電導）性電極層の間に挟持される）。典型的な反射液晶光弁を用いた映写・投影システム（projection system）では、強い（高強度の）偏光照射光もしくは読取りビーム（reading beam）がクオーツ（石英）入力ウインド及び液晶層を通って誘電ミラーに入射される。光学的にアドレスされた反射液晶光弁では、弱い（低強度の）書込み光（writing light）の入力イメージ（例えば陰極線管によって生成されたイメージ）が感光層に供給され、電極間（感光層から液晶層まで）の電界を切換え、感光層の異なる場所において受光される入力書込み光の光度・強度に応じて、選択的に液晶を駆動するようになっている。
【０００３】
　高出力の光源（例えば、キセノンランプ（xenon lamp））からの直線偏光照射光はクオーツ入力ウインドを通過し、１つの透過電極を通過し、液晶層を通過し、近傍の調整層を通過して、誘電ミラーによって反射される。このミラーにより反射された光は、光応答層に入る書込み光情報の分布パターン（spatial pattern）に応じて、液晶により偏光変調される（polarization modulated）。従って、もし複雑な分布の光（例えば、陰極線管からの高解像度低強度入力イメージ）が感光層の表面にフォーカスされると、液晶光弁は低強度の入力イメージを複製イメージに変換する。この複製イメージは、映写スクリーン上に明るい（high brightness）イメージが写し出されるような倍増度・倍率で反射・投影される。このタイプの映写システムは幾つかの米国特許に示されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【特許文献１】米国特許第４，６５０，２８６号
【特許文献２】米国特許第４，３４３，５３５号
【特許文献３】米国特許第４，１２７，３２２号
【特許文献４】米国特許第４，１９１，４５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　幾つかの反射液晶光弁では、ミラーに組み込まれた薄いフィルム状トランジスタのアレイがイメージ入力部として機能する。これらトランジスタは、選択的に駆動され、所定の分布パターンで（の）高強度読取り光をブロックする。その結果、液晶材料が同様の分布パターンで（に）反射高強度読取り光の偏光を変える。
【０００５】
　多くの反射液晶光弁システムでは（特に、線スペクトル成分を有する高強度読取り光や、準単色光またはほぼ完全な単色光（例えば、レーザからの光）を用いるシステムでは）、映写システムの出力において非常に望ましくない干渉縞が生じてしまう。干渉縞は、読取り照射光源が広帯域光源（例えば、キセノンアーク灯）であれば大きな問題にはならず、あまり目だって現れない。従って、キセノンアーク灯は液晶光弁映写機の照射光源として広く用いられている。しかし、キセノンアーク灯は、金属ハロゲン灯と比較した場合、多くの欠点を有している。
【０００６】
　キセノンアーク灯は非効率的で、安全性について問題があり、寿命が短く、大きな入力電力を必要とする。さらに、キセノンアーク灯の出力にはかなりの赤外線スペクトルが含まれているので、使用可能な光はあまり出力されず、望まれない（必要のない）発熱ばかりが生ずることになる。従って、上述のようにキセノンアーク灯は非効率的であると言える。幾つかの従来の映写システムでは、照射光源の強度（光度）は液晶光弁装置の許容温度により制限される。
【０００７】
　金属ハロゲン灯（例えば、水銀灯）はより多くの光をより少ない発熱で提供することができる（キセノンアーク灯と比べて）。また、金属ハロゲン灯はその他の多くの点においてもキセノンアーク灯より好ましい。しかし、金属ハロゲン灯により生成される光の帯域は、キセノンアーク灯の光の帯域より狭く、また、その光は線スペクトルからなっている。換言すれば、このような灯の光出力は、比較的狭帯域の異なる波長に集中してしまう。金属ハロゲン灯のこのような線スペクトル出力は、干渉縞の生成に関して大きな悪影響を及ぼす（はっきりとした干渉縞が現れてしまう）。
【０００８】
　幾つかの液晶光弁は、読取り照射光源がレーザの場合の光学データ処理装置に用いられる。レーザ光の帯域幅は非常に狭いので、干渉縞はよりはっきりと現れてくる。光源がレーザである場合にかかる干渉縞を最小に抑えるために、映写システムは液晶層の厚さ（ギャップ）に関して極めて厳格・厳密な許容量しか有さない液晶光弁を使用しなければならない。しかし、現在の製造技術では、製造される装置のわずかのパーセントのものしか上記の条件を満たさない。従って、非常に低い歩止まりとなり、光弁のコストを著しく高くしてしまう。
【０００９】
　従って、本発明は、上記問題点を回避もしくは最小にすることができる反射液晶光弁システム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】
【００１０】
　本発明は、上記課題を解決するために、以下に記載の手段よりなる。
【００１１】
　すなわち、
　入射光ビームを受光するウインド層と、
　前記ウインド層に隣接する透明伝導材料からなる対応電極と、
　前記入射光ビームを反射するミラー部と、
　前記対応電極と前記ミラー部との間に隣接して挿入される液晶層と、
を備え、
　前記液晶層と前記対応電極との間に、もしくは、前記対応電極と前記ウインド層との間にインターフェース手段を設けたことを特徴とする液晶光弁。
【発明の効果】
【００１２】
　本発明の好適実施例に基づいて本発明（の技術思想）を実施するために、反射液晶光弁装置は、透過伝導性材料の層（電極）と反射層との間に設けられた液晶材料の層を有し、上記透過伝導層及び液晶層を透過して反射層に至り反射されて液晶層及び透過伝導層を通って戻る読取り照射光を受光するように構成されている。透過伝導層とこれの近傍・隣接層との間のインターフェースからの反射光を減ずるための手段が設けられる。本発明の１つの特徴によれば、伝導性透過層が酸化すずもしくは酸化すずインジウムである場合の反射液晶光弁については、広帯域書込み光光源を用いる。この場合、透過伝導層に適切な反射防止コーティングを付設することによって、干渉縞を最小にし、且つ、効率を向上している。広帯域の反射防止は、比較的薄い高屈折率コーティングと低屈折率コーティングの対を１つもしくは２つ以上設けることにより達成される。
【００１３】
　異なる屈折率を有する反射防止コーティング（層）の対を用いることにより、また、このことによる干渉縞の減少により、広帯域照射光源を使用する反射液晶光弁は、厚さについて通常の許容範囲で十分な液晶材料層により製造することができる。よって、製造コストが格段に小さくなる。
【００１４】
　本発明の他の利点・効果は、液晶光弁全体の効率が改善されることである。この改善は、装置のクオーツウインドと透過性伝導電極との間のインターフェース並びに透過性伝導電極と液晶層との間のインターフェースにおける望まれない反射を抑制・減少することによって達成される。従って、本発明によれば、より簡素で低コストで望ましい光源を用いることができると共に、より安価な製造技術を採用することができ、且つ全体の効率を向上することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
　以下、本発明の液晶光弁の発明の実施の形態につき、好ましい実施例により説明する。
【００１６】
　図１に示されているのは、本発明の説明のための（前提となる）従来技術に係わる典型的な非結晶（質の）シリコン液晶光弁（liguid crystal light valve：ＬＣＬＶ）の概略断面である。ＬＣＬＶは、種々の電気抵抗、厚さ及び屈折率を有する誘電材料のスタックから成る多層構造の光弁である。図１に示した断面図の下から上までにおいて、この多層構造は、入力構造１０（例えば、陰極線管（図示せず）からの入力（書込み）光が入力される光ファイバ面板）と、例えば酸化すずインジウムもしくは酸化すずからなる透過伝導性主電極１２と、例えば非結晶質シリコンからなる感光層１４と、テルル化カドミウムからなる光遮断もしくは光吸収層１６と、二酸化ケイ素及び二酸化チタンを交互に積層した誘電鏡部（ミラー部）１８と、二酸化ケイ素からなる第１液晶調整フィルム２０と、周部スペーサパッド２４，２６の間に閉じ込められたネマチック（nematic）液晶材料２２と、二酸化ケイ素からなる第２液晶調整フィルム２８と、酸化インジウムもしくは酸化すずからなる透過性の伝導性対応電極３０と、出力クオーツもしくは融解石英ウインド（fused silica window）３２とからなっている。層１４と１６の間並びに層１６と１８の間には、テルル化カドミウムと二酸化ケイ素からなる接着層（図示せず）が設けられて、これら層を適切に接着している。例示ＬＣＬＶの各材料・部分の典型的な厚さは次の通りである。即ち、非結晶質シリコンのフォトセンサ層は３０ミクロン、テルル化カドミウムの遮断層は２．２ミクロン、誘電ミラー部は１．６ミクロン、液晶層は４ミクロン、また、各二酸化ケイ素調整フィルムは０．１５ミクロンである。液晶層の両サイド（図中、上下方向）の幾つかの層は融解石英ウインドもしくは光ファイバ面板（face plate）に直接コーティングされてもよい。この場合、上記ウインドもしくは面板は、酸化すずインジウム電極を含む他の層用の基板（substrate）を効率良く・効果的に提供することになる。
【００１７】
　光弁は、主電極及び対応電極１２及び３０に接続された電源３６からの可聴周波数圧（振動数）電圧信号を受信する。この信号により、多層構造に交流電流が流れる。この電圧は典型的には、液晶層の限界・閾値電圧に調節される。光学的にアドレスされた光弁は比較的弱い可変光（学）入力を受ける。この入力は、陰極線管（図示せず）を介して光ファイバ面板もしくは入力ウインド１０から供給される書込み光である。書込み光は透過伝導主電極１２を介して感光層１４に供給され、これにより、感光層の異なる部位で受光された光の強度に応じたＤＣ電圧が発生されると共に、層のＡＣインピーダンスが小さくなる。その結果、液晶層に加えられるＡＣ電圧が上昇する。感光層から電圧を印加されると、可聴周波数誘導電圧が増加し、閾値を越える電圧が液晶に印加され、その分子の方向が変化する。この様に方向が変化すると、液晶層を通過するあるいは液晶層で反射される読取り光の偏光状態（polarization state）は、感光層が発生する電圧の分布パターンに基づき、異なる場所では異なる状態になる。１つの偏光状態（例えばＳ状態）の強い（高光度の）読取り光が、ウインド３２及び種々の層（ネマチック液晶層を含む）を介して入力され、誘電ミラー１８により反射されて液晶を通って戻って出力光学イメージを生成する。
【００１８】
　入力光あるいは書込み光を受ける液晶の部分（例えば、液晶の明るい部分（light areas））については、反射光の偏光状態はＳからＰへ変化するので、装置は、入力書込みソースからの入力書込み光の分布パターンにより決定される分布パターンで偏光状態Ｐの光を反射する。一方、入力書込み光によって刺激されない・励起されない液晶部分については、反射光は入力光もしくは照射光と同じ偏光状態（即ち、偏光状態Ｓ）を有する。この偏光状態の光は、適切な装置（例えば、偏光分析器（図示せず））を用いることにより、偏光状態Ｐの光から容易に区別することができる。従って、書込み光パターンの強い光学イメージが表示用に生成される。
【００１９】
　図１に示すように、１つの偏光状態（例えば、偏光状態Ｓ）の入力書込み光が符号４０で示されたビームで装置に入射され、入力ウインド３２と透過電極３０と調整層２８と液晶材料２２と第２調整層２０とを介してミラー１８に伝達される。入力光はここで経路４２に沿って反射される。このとき、液晶材料のアクティブな部分もしくは明るい部分についてはＰ偏光状態となる。経路４２に沿って反射された光は、装置によって映写されるイメージ（画像）を決定・形成する光を代表している・示している。この光はＰ偏光状態を有する（この装置での映写用に選択されたものである）。
【００２０】
　使用された幾つかの材料の屈折率の相違により、いくらかの２次的な反射が生ずる。典型的には、酸化すずインジウムからなる対応電極層３０は、１．８５から２．１の間で変化する屈折率を有する（デポジション（蒸着）プロセスによって異なる）。液晶材料は典型的には１．４９の屈折率を有する。調整層は、屈折率１．４６の特別な二酸化ケイ素層である。二酸化ケイ素の調整層２０の屈折率は液晶層２２の屈折率に非常に近いので、本明細書では説明上、二酸化ケイ素の調整層を単に液晶層の延長として扱うことができる。この様な取扱いは、図２の簡略化した図・構成に用いられている（この図では、調整層は省略されている）。入力ウインド３２は融解石英であり、その屈折率は約１．５２である。透過性の伝導性酸化すずインジウム層３０とこれの両サイドの層とでは屈折率が一致しないので、幾らかの２次的な反射が生じてしまう。従って、酸化すずインジウム電極３０と融解石英ウインド３２との間に第１インターフェース５０が設けられ、ここで、屈折率の不一致が生じる。また、酸化すずインジウム電極３０の他の面と、合体された液晶材料及び調整層２２及び２８（図２では単に層２２とされている）との間には第２インターフェース５２がある。インターフェース５０，５２の所で屈折率が不一致であるので、経路・光路４０に沿って入って来る入力光の一部はインターフェース５０，５２によりそれぞれ経路・光路５４，５６に沿って反射される。しかしながら、経路５４，５６に沿って反射された光は入力時の偏光状態Ｓを有し続けるので（これはシステム出力から効果的に除去・排除される）、この光は経路４２の主情報伝達用ビームに実質上ほとんどあるいは何の影響も及ぼさない（この光は偏光状態Ｐを有している）。上述した様に、映写システムはＰ偏光状態の光しか投影・映写しない。とは言うものの、経路５４，５６の光の反射は、いくらかの効率損失を招く。
【００２１】
　偏光状態Ｓの入力光（この光はミラーにより反射されて、偏光状態Ｐで液晶材料を通過して戻ってくる）の一部もまたインターフェース５０及び５２により、それぞれ符号６０及び６２によって示された経路に沿って反射される。経路６０及び６２の光は液晶材料を通って逆戻りし、ミラー１８によって第２回目の反射が行われ、経路６４，６６に沿って外へ出る。
【００２２】
　経路６０，６２の２次反射された光が液晶材料の暗い部分に衝突する場合、この光（Ｐ偏光状態の光）は経路６４及び６６に沿って装置から外へ出る（このときも、Ｐ偏光状態である。液晶の非変調部分（unmodulated areas）は入射光の偏光状態を変えない）。従って、この光は経路４２に沿って外へ出る主要ビームに干渉することがある。経路６０，６２のＰ状態の光が液晶の変調部分に衝突する場合、この光はＳ状態で反射される。Ｐ状態の２次的反射光によって干渉縞が作られる。結果として映写されるイメージは著しく質が悪く、経路６４，６６の２度（２重）反射されたＰ偏光は経路４２の主要ビームに構築的（建築的）にあるいは破壊的に干渉する。この２度反射により生じた干渉縞は、少なくとも部分的には、液晶材料の厚さを十分な精度で全域において一様にすることができないという事実により生ずるものである。換言すれば、液晶層の厚さはその全域を見ると一定ではなく、従って、経路６０，６２及び６４，６６に沿った２度反射光の通路距離は液晶材料の全域において一定ではなく（位置によって変化し）、建設的な干渉部分と破壊的な干渉部分とが作られる。よって、光弁の出力において可視的な望ましくない干渉縞ができてしまう。
【００２３】
　上述のように、図２は、図１で説明した反射及び光学経路を簡略化したものを図示しており、干渉縞の生成を理解するために考慮する必要がある４つの有効層を示している。
【００２４】
　干渉縞の生成の問題を解決するために、広帯域（broadband）反射防止コーティングが従来の装置の酸化すずインジウム電極層３０の両側に施される。コーティングされた酸化すずインジウム層を有する構成の一例が図３に図示されている。但し、図３には、図２に示された部品に対応する液晶光弁の一部しか示されていない。また、反射防止層が加えられている。図３には、入力融解シリコンウインド３２ａ（図１及び図２のウインド３２に対応・相当する）と、ミラー１８ａ（図１及び図２のミラー１８に相当する）と、液晶材料２２ａ （図１及び図２の液晶層２２に相当する）と、対応電極たる酸化すずインジウム層３０ａ（図１及び図２の電極層３０に相当する）とが示されている。図２と同様に、調整層は別個に図示されていない。液晶材料と調整層の屈折率が近いので、調整層は液晶層の一部として取扱う。
【００２５】
　図３からわかるように、酸化すずインジウム電極３０ａの一側は、一対の連続する反射防止コーティング７０，７２によりコーティングされている。上記コーティング７０及び７２はそれぞれ融解石英ウインド３２ａの近傍及び酸化すずインジウム層３０ａの近傍に位置している。同様に、一対の反射防止コーティングもしくは層７４，７６が酸化すずインジウム電極層３０ａの反対側（図３では長方形の電極層３０ａの下辺）と液晶層２２ａの上辺との間に設けられている。層７６は酸化すずインジウム層３０ａに隣接しており、層７４は液晶層２０ａに隣接している。これら２つの反射防止層７４，７６は、上述の反射防止層７０，７２と同様に隣接している。
【００２６】
　好ましくは、酸化すずインジウムの両側に設けられた各層の対は、高屈折率と低屈折率の層が交互に設けられて構成されている。図３に示した典型的実施例（融解石英ウインド３２ａが１．５２の屈折率を有している実施例）を考えると、酸化すずインジウム電極３０ａは屈折率１．７７６を有し、液晶材料は屈折率１．４９を有する。反射防止コーティング層は次の様に選択される。即ち、層７０は二酸化チタンからなり、２．３〜２．５という比較的高い屈折率を有し、層７２は比較的低い屈折率を有する（二酸化ケイ素からなり、１．３８〜１．４６の屈折率を有する）。二酸化ケイ素は屈折率１．４６〜１．４７を有する。同様に、酸化すずインジウム電極３０ａの反対側の反射防止層の対７４，７６については、層７４は二酸化チタンからなり比較的高い屈折率を有し、層７６は二酸化ケイ素もしくは同様の材料からなり比較的低い屈折率を有する。
【００２７】
　種々の層の厚さは次の様に選択・決定される。即ち、高屈折率二酸化チタン層７０は０．１５８ＱＷＴの厚さを有し（ここで、ＱＷＴとは基準波長の４分の１を意味し、本明細書では基準波長は６３２．８ｎｍである）。低屈折率二酸化ケイ素層７２は０．３４２ＱＷＴの厚さを有する。酸化すずインジウム電極層３０ａは高屈折率を有し、厚さ１．７７６ＱＷＴを有する。第２の低屈折率二酸化ケイ素層７６の厚さは０．３２０ＱＷＴであり、第２の高屈折率二酸化チタン層７４の厚さは０．１５２ＱＷＴである。
【００２８】
　著しく異なる屈折率を有する２つの層の間（例えば、酸化すずインジウム層３０ａ（屈折率１．７７６）と融解石英層３２（屈折率１．４６）との間）に形成された高屈折率材料と低屈折率材料の対は、広帯域反射防止コーティングを形成し、約４００ｎｍから約７００ｎｍまでの可視スペクトルに効果的に適用できることが見出された。
【００２９】
　図３に示された構成は、照射源として金属ハロゲン灯を用いた反射液晶光弁において採用されたものである。この装置は可視縞の問題点を解決することができた。また、６３２８オングストロームＨｅＮｅレーザ等の単色照射源を用いた場合、この装置の映写イメージにおける縞の見え具合は許容レベルに減じられた。
【００３０】
　単色光源の場合（ＬＣＬＶがレーザディスプレイ光学データ処理システムに用いられる場合）でも本発明を適用することができるということは注目すべき特徴である。上述のように、干渉縞はほぼ単色光のレーザを用いた場合非常に可視的になる（はっきり見えてしまう）。干渉縞が現れないようにするために従前にあっては、この様な場合（レーザを光源とした場合）の光弁は、液晶ギャップについて非常に厳しい条件・精度を有さなければならなかった（例えば、液晶層の厚さは一定でなければならなかった）。上記の様な場合に液晶ギャップがかなりの精度で一様でなければならないという条件により、従来の光弁のコストは非常に高いものであった。しかし、本明細書に記載された反射防止コーティングを有するレーザ照射光を用いたシステムでは、干渉の問題は解決されるので、液晶光弁を通常のより経済的に許容できるコストで製造することができる。
【００３１】
　上述のシステムのその他の利点は、全体の効率の向上である。インターフェース５０及び５２からの光の反射（図２参照）はＳ状態の偏光であり、干渉縞は生じないものの、この反射光はシステムに対しては失われてしまう（損失する）。
【００３２】
　なぜなら、その偏光状態が変わらないからである。本明細書に記載された反射防止層はこの損失を著しく減ずる。
【００３３】
　上記の反射防止コーティングの大きな利点・効果は、既に述べたように、干渉縞を効果的に解消することにより、広帯域の金属ハロゲンランプ（灯）を反射モードの液晶映写機（プロジェクタ）に用いるができることである。このタイプの高コントラスト反射プロジェクタでは、干渉の問題は重大であり、この問題は上記の反射防止コーティングにより実質的に解消される。従来の液晶プロジェクタで金属ハロゲンランプを用いることができるのは透過型ディスプレイ（transmissive display）に限られていた（このディスプレイでは、干渉縞はかなり見えにくい・気付きにくい）。
【００３４】
　本発明の技術思想を採用した多くの異なる設計・構成や材料により、電極インターフェースからの反射を減少させることができる。尚、電極は酸化錫インジウムである必要はなく、酸化すずやその他の均等・等価材料でもよい。頂部層として酸化すずインジウム層を用いた他の構成でも所望の結果が得られる。
【００３５】
　一つの例示的代替構成の第１の例として、以下に示す表Ｉの連続層（融解石英基板（ウインド３２ａ）から液晶層２２ａまで）が採用され得る。表Ｉは上記ウインドと液晶との間における層の実際の順序を示し、各層の厚さを基準波長の４分の１のどれだけかという視点で表示している（基準波長は６３２ｎｍ）。表Ｉ内の符号Ｉは酸化すずインジウムを示し、符号Ｌは二酸化ケイ素を示している。
【００３６】
　　　　　　　　　　　　表Ｉ
　　　　　　　　　 融解石英基板
　　　　　　　　０．１９７５ Ｉ
　　　　　　　　０．３１８７５ Ｌ
　　　　　　　　０．７４３ Ｉ
　　　　　　　　０．３１２ Ｌ
　　　　　　　　０．１９９ Ｉ
　　　　　　　　　　　液晶
　従って、例えば、表Ｉは、中央層たる比較的厚い酸化すずインジウム（１．７４３ Ｉ）（６３２ｎｍ波長の１／４の１．７４３倍の厚さを有している）がその一つの側において、低屈折率の層（０．３１８７５ Ｌ）と高屈折率の層（０．１９７５ Ｉ）の対を有し、且つ、他の側において同様な低屈折率層（０．３１２ Ｌ）と高屈折率層（０．１９９ Ｉ）の対を有し、これら対の間に効果的に挟まれた構成を示している。
【００３７】
　図４は、表Ｉに示された構成の反射防止コーティングを採用した液晶光弁の基板についての反射率（パーセント）と波長との関係を示すグラフである。このグラフ並びに後述する図５及び図６のグラフはサブストラクチャ（substructure:基礎構造）のみからの反射に基づいて作成されたものである（この場合、光は液晶材料２２ａから伝搬（反射）されて経路・光路６４，６６を通って進み、両側に一対の反射防止コーティングを有する電極に向かう（電極は図６のグラフについては、複数のコーティング対を有する）。このグラフは、わずかな反射光が複数のコーティング電極に入射し、液晶層から出てくることを示している。曲線は、全スペクトルにわたって反射が非常に小さい・少ないことを示している（４００ｎｍを少し越えたところから６５０ｎｍのかなりまで。ピークは約４４０ｎｍでわずか０．１の反射率であり、また、５５０ｎｍより少し大きい波長でわずか約０．０８の反射率である）。
【００３８】
　二酸化ケイ素以外の材料を低屈折率層に用いてもよい。従って、例えば、次に説明する表IIに示した第２の代替例に係る構成では、表Ｉの構成と同様に５つの層が用いられ、比較的厚い中央酸化すずインジウム層の両側に高屈折率の層と低屈折率の層がの対が設けられている。表IIでは符号Ｃはフッ化マグネシウムを示し、厚さに関してはここでも、基準波長６３２ｎｍの１／４に対してどれだけかということを示す値で表示されている。従って、例えば、０．２５５６Ｃとして示された層はフッ化マグネシウムの層であり（この層の屈折率は約１．３８）、厚さは６３２ｎｍ波長の１／４の０．２５５６倍である。表IIの場合も符号Ｉは酸化すずインジウムを示す。
【００３９】
　　　　　　　　　　　　表II
　　　　　　　　　　融解石英基板
　　　　　　　　０．２２３８ Ｉ
　　　　　　　　０．２５５６ Ｃ
　　　　　　　　１．７８８３９ Ｉ
　　　　　　　　０．２４８３６ Ｃ
　　　　　　　　０．２２５６ Ｉ
　　　　　　　　　　　液晶
　図５は表IIに示したサブストラクチャ（基礎構造）の反射率を示すグラフである。この場合も、全可視スペクトルにわたって良好な透過（transmission）が得られている。但し、約４４０ｎｍと５６０ｎｍの所でピークが２度現われる。これら２つのピークでは０．１反射率よりわずかに大きい反射が生ずる。
【００４０】
　図６は表IIIの構成を有する光弁の基礎構造の反射率を示すグラフである。図６はこの構成により達成される透過における著しい増加と、反射における著しい減少とを示す。ここでもまた、全可視スペクトルのほとんどの範囲ではほぼ反射がないと言える（但し、約４６０ｎｍと５９０ｎｍの所で反射ピークが生ずる）。しかしながら、これらピークは多くの場合、従来構造のものと比べて小さいものである。図６の最初のピークは反射率０．０２％より低いし、第２のピークも０．０２５％未満である。
【００４１】
　その他の構成においては、高屈折率材料（層）と低屈折率材料（層）の対を２つ用いなくてもよい。例えば、次に説明する表IIIでは、２１の層が融解石英ウインド３２ａと液晶２２ａとの間に配置される。この構成では、酸化すずインジウムからなる中央層１．３４１７６ Ｉは６３２ｎｍ基準波長の１／４の１．３４１７６倍の厚さを有し、５つの高屈折率層と低屈折率層の対（Ｌ（二酸化ケイ素）とＨ（二酸化チタン））によって挟まれている。表IIIはこの構成において融解石英と液晶との間に設けられる２１の層の厚さと順序を示している。
【００４２】
　　　　　　　　　　　　表III 
　　　　　　　　　　融解石英基板
　　　　　　　　０．３３８ Ｈ
　　　　　　　　０．３２４２ Ｌ
　　　　　　　　．０５３８２ Ｈ
　　　　　　　　．１３６ Ｌ
　　　　　　　　．０６３２５ Ｈ
　　　　　　　　．１００１４ Ｌ
　　　　　　　　．０７３９３ Ｈ
　　　　　　　　．０８８４９ Ｌ
　　　　　　　　．０７５０５ Ｈ
　　　　　　　　．０６７１ Ｌ
　　　　　　　　１．３４１７６ Ｉ
　　　　　　　　．０６６２６ Ｈ
　　　　　　　　．０７８９６ Ｌ
　　　　　　　　．０７３０５ Ｈ
　　　　　　　　．０９７６２ Ｌ
　　　　　　　　．０７４０５ Ｈ
　　　　　　　　．１４３８３ Ｌ
　　　　　　　　．０５０２６ Ｈ
　　　　　　　　．２７６５９ Ｌ
　　　　　　　　．０４３８７ Ｈ
　　　　　　　　　　　液晶
　屈折率１．４９の液晶材料が上記の例で取上げられたが、これ以外の屈折率を有するその他の液晶を、高屈折率層と低屈折率層の対を交互に複数有するその他の構成に用いることができることは容易に理解できよう。
【００４３】
　個々の構成、即ち、幾つかの材料層の厚さの選択はコンピュータを用いた最適化プログラムによりトライアル（カット）アンドエラー方式で決定される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】望ましくないダブルリフレクション（２重・２度反射）が生ずる従来技術に係わる反射液晶光弁の多層構造を概略的に示した図であり、本発明の技術思想が適用・応用されるものを示している。
【図２】図１の反射液晶光弁の複数層構造を簡略化したものの一部を概略的に示したものであり、従来技術の望ましくないダブルリフレクションを図示している。
【図３】図２に示された液晶光弁の一部を示す図であるが、本発明の技術思想に基づく反射防止層の対からなる構成を設けて改良した例を示している。
【図４】実施例におけるの反射特性をグラフ化した図である。
【図５】実施例における反射特性をグラフ化した図である。
【図６】実施例における反射特性をグラフ化した図である。
【符号の説明】
【００４５】
１８ａ…ミラー部
２２ａ…液晶層
３０ａ…対応電極
３２ａ…ウインド層
５０，５２…インターフェース手段
７０，７２，７４，７６…反射防止膜
【図１】
2004046253.tif 000003
【図２】
2004046253.tif 000004
【図３】
2004046253.tif 000005
【図４】
2004046253.tif 000006
【図５】
2004046253.tif 000007
【図６】
2004046253.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月20日(2003.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　入射光ビームを受光するウインド層（３２ａ）と、
　前記ウインド層に隣接する透明伝導材料からなる対応電極（３０ａ）と、
　前記入射光ビームを反射するミラー部（１８）と、
　前記対応電極（３０ａ）と前記ミラー部（１８）との間に隣接して挿入されるネマチック液晶層（２２ａ）と、
を備えた液晶光弁において、
　前記入射光ビームの内、入射直線偏光が前記ウインド層（３２ａ）、前記対応電極（３０ａ）及び前記ネマチック液晶層（２２ａ）を夫々介して前記ミラー部（１８）へ透過し、この透過した入射直線偏光が、前記入射経路とは逆経路を順次たどって再び前記ウインド層（３２ａ）より出射し、その出射光の内、前記入射直線偏光に対し直交成分を有する第１の出射光Ｐ１と、
　前記第１の出射光Ｐ１とは異なり、更に一巡の経路をたどって再び前記第１の出射光Ｐ１と同様にして出射される第２の出射光Ｐ２と、
のダブルリフレクションを抑制するために、前記ネマチック液晶層（２２ａ）と前記対応電極（３０ａ）との間に、もしくは、前記対応電極（３０ａ）と前記ウインド層（３２ａ）との間にインターフェース手段（５０又は５２）を設け、このインターフェース手段を前記対応電極（３０ａ）のいずれかの面に配置したニ層から成る反射防止膜（７０、７２）で構成すると共に、この反射防止膜の第一層（７０）を第ニ層（７２）に比べ高い屈折率としたことを特徴とする液晶光弁。
【請求項２】
　入射光ビームを受光するウインド層（３２ａ）と、
　前記ウインド層に隣接する透明伝導材料からなる対応電極（３０ａ）と、
　前記入射光ビームを反射するミラー部（１８）と、
　前記対応電極（３０ａ）と前記ミラー部（１８）との間に隣接して挿入されるネマチック液晶層（２２ａ）と、
を備えた液晶光弁において、
　前記入射光ビームの内、入射直線偏光が前記ウインド層（３２ａ）、前記対応電極（３０ａ）及び前記ネマチック液晶層（２２ａ）を夫々介して前記ミラー部（１８）へ透過し、この透過した入射直線偏光が、前記入射経路とは逆経路を順次たどって再び前記ウインド層（３２ａ）より出射し、その出射光の内、前記入射直線偏光に対し直交成分を有する第１の出射光Ｐ１と、
　前記第１の出射光Ｐ１とは異なり、更に一巡の経路をたどって再び前記第１の出射光Ｐ１と同様にして出射される第２の出射光Ｐ２と、
のダブルリフレクションを抑制するために、前記液晶層（２２ａ）と前記対応電極（３０ａ）との間に、もしくは、前記対応電極（３０ａ）と前記ウインド層（３２ａ）との間にインターフェース手段（５０又は５２）を設け、このインターフェース手段を前記対応電極（３０ａ）の両面上に配置したそれぞれ２層からなる第１（７０、７２）及び第２反射防止膜（７６、７４）で構成すると共に、この反射防止膜の第一層（７０又は７４）を第ニ層（７２又は７６）に比べ高い屈折率としたことを特徴とする液晶光弁。
【請求項３】
　前記対応電極（３０ａ）が酸化すずインジウムもしくは酸化すずからなり、前記反射防止層の対の一層が酸化すずインジウムで作られ、且つニ層が二酸化ケイ素で作られている請求項１又は２記載の液晶光弁。
【請求項４】
　前記対応電極（３０ａ）が酸化すずインジウムもしくは酸化すずからなり、前記反射防止層の対の一層が酸化すずインジウムで作られ、且つニ層がフッ化マグネシウムである請求項１又は２記載の液晶光弁。
【請求項５】
　前記対応電極（３０ａ）が酸化すずインジウムもしくは酸化すずからなり、
前記反射防止層の対の一層がニ酸化チタンで作られ、且つニ層が二酸化ケイ素である請求項１又は２記載の液晶光弁。
【請求項６】
　入射光ビームを受光するウインド層（３２ａ）と、
　前記ウインド層に隣接する透明伝導材料からなる対応電極（３０ａ）と、
　前記入射光ビームを反射するミラー部（１８）と、
　前記対応電極（３０ａ）と前記ミラー部（１８）との間に隣接して挿入されるネマチック液晶層（２２ａ）と、
を備えた液晶光弁において、
　前記対応電極（３０ａ）が、電極を構成する材料と、少なくとも１つ以上の、該電極を構成する材料より屈折率の小さい材料との積層により形成され、
　前記対応電極（３０ａ）を構成する材料が少なくとも２層以上あることを特徴とする液晶光弁。
【請求項７】
　前記対応電極（３０ａ）を構成する層同士を導通するような構造が人為的に設けられていないことを特徴とする請求項６記載の液晶光弁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
　本発明は、上記課題を解決するために、以下に記載の１）〜７）の手段よりなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
　すなわち、
　１）入射光ビームを受光するウインド層（３２ａ）と、
　前記ウインド層に隣接する透明伝導材料からなる対応電極（３０ａ）と、
　前記入射光ビームを反射するミラー部（１８）と、
　前記対応電極（３０ａ）と前記ミラー部（１８）との間に隣接して挿入されるネマチック液晶層（２２ａ）と、
を備えた液晶光弁において、
　前記入射光ビームの内、入射直線偏光が前記ウインド層（３２ａ）、前記対応電極（３０ａ）及び前記ネマチック液晶層（２２ａ）を夫々介して前記ミラー部（１８）へ透過し、この透過した入射直線偏光が、前記入射経路とは逆経路を順次たどって再び前記ウインド層（３２ａ）より出射し、その出射光の内、前記入射直線偏光に対し直交成分を有する第１の出射光Ｐ１と、
　前記第１の出射光Ｐ１とは異なり、更に一巡の経路をたどって再び前記第１の出射光Ｐ１と同様にして出射される第２の出射光Ｐ２と、
のダブルリフレクションを抑制するために、前記ネマチック液晶層（２２ａ）と前記対応電極（３０ａ）との間に、もしくは、前記対応電極（３０ａ）と前記ウインド層（３２ａ）との間にインターフェース手段（５０又は５２）を設け、このインターフェース手段を前記対応電極（３０ａ）のいずれかの面に配置したニ層から成る反射防止膜（７０、７２）で構成すると共に、この反射防止膜の第一層（７０）を第ニ層（７２）に比べ高い屈折率としたことを特徴とする液晶光弁。
　２）入射光ビームを受光するウインド層（３２ａ）と、
　前記ウインド層に隣接する透明伝導材料からなる対応電極（３０ａ）と、
　前記入射光ビームを反射するミラー部（１８）と、
　前記対応電極（３０ａ）と前記ミラー部（１８）との間に隣接して挿入されるネマチック液晶層（２２ａ）と、
を備えた液晶光弁において、
　前記入射光ビームの内、入射直線偏光が前記ウインド層（３２ａ）、前記対応電極（３０ａ）及び前記ネマチック液晶層（２２ａ）を夫々介して前記ミラー部（１８）へ透過し、この透過した入射直線偏光が、前記入射経路とは逆経路を順次たどって再び前記ウインド層（３２ａ）より出射し、その出射光の内、前記入射直線偏光に対し直交成分を有する第１の出射光Ｐ１と、
　前記第１の出射光Ｐ１とは異なり、更に一巡の経路をたどって再び前記第１の出射光Ｐ１と同様にして出射される第２の出射光Ｐ２と、
のダブルリフレクションを抑制するために、前記液晶層（２２ａ）と前記対応電極（３０ａ）との間に、もしくは、前記対応電極（３０ａ）と前記ウインド層（３２ａ）との間にインターフェース手段（５０又は５２）を設け、このインターフェース手段を前記対応電極（３０ａ）の両面上に配置したそれぞれ２層からなる第１（７０、７２）及び第２反射防止膜（７６、７４）で構成すると共に、この反射防止膜の第一層（７０又は７４）を第ニ層（７２又は７６）に比べ高い屈折率としたことを特徴とする液晶光弁。
　３）前記対応電極（３０ａ）が酸化すずインジウムもしくは酸化すずからなり、前記反射防止層の対の一層が酸化すずインジウムで作られ、且つニ層が二酸化ケイ素で作られている請求項１又は２記載の液晶光弁。
　４）前記対応電極（３０ａ）が酸化すずインジウムもしくは酸化すずからなり、前記反射防止層の対の一層が酸化すずインジウムで作られ、且つニ層がフッ化マグネシウムである請求項１又は２記載の液晶光弁。
　５）前記対応電極（３０ａ）が酸化すずインジウムもしくは酸化すずからなり、
前記反射防止層の対の一層がニ酸化チタンで作られ、且つニ層が二酸化ケイ素である請求項１又は２記載の液晶光弁。
　６）入射光ビームを受光するウインド層（３２ａ）と、
　前記ウインド層に隣接する透明伝導材料からなる対応電極（３０ａ）と、
　前記入射光ビームを反射するミラー部（１８）と、
　前記対応電極（３０ａ）と前記ミラー部（１８）との間に隣接して挿入されるネマチック液晶層（２２ａ）と、
を備えた液晶光弁において、
　前記対応電極（３０ａ）が、電極を構成する材料と、少なくとも１つ以上の、該電極を構成する材料より屈折率の小さい材料との積層により形成され、
　前記対応電極（３０ａ）を構成する材料が少なくとも２層以上あることを特徴とする液晶光弁。
　７）前記対応電極（３０ａ）を構成する層同士を導通するような構造が人為的に設けられていないことを特徴とする請求項６記載の液晶光弁。