公开(公告)号：US20130033678A1

公开(公告)日：2013-02-07

申请号：US13580697

申请日：2010-10-14

申请人： Masanao Natsumeda ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Shin Tominaga

发明人： Masanao Natsumeda ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Shin Tominaga

IPC分类号： G02F1/01 ,  F21V9/14 ,  G03B21/14 ,  F21V8/00

CPC分类号： G02B6/005 ,  B82Y20/00

摘要： Disclosed is an optical element that includes: carrier generation layer (16) in which carriers are generated by light from light guide body (12) into which light from a light-emitting element enters; plasmon excitation layer (17) that has a plasma frequency higher than the frequency of light generated when carrier generation layer (16) is excited by light from the light-emitting element; and wave vector conversion layer (18) that converts surface plasmon generated by plasmon excitation layer (17) light having a predetermined exit angle to output the light. Plasmon excitation layer (17) is sandwiched between two layers having dielectric properties. The effective dielectric constant of the incident side portion of plasmon excitation layer (17) including an entire structure stacked above light guide body (12) side is higher than that of the exit side portion of plasmon excitation layer (17) including the entire structure stacked above wave vector conversion layer (18) side and the medium in contact with wave vector conversion layer (18).

摘要翻译： 公开了一种光学元件，其包括：载流子产生层（16），其中通过来自发光元件的光进入的光导体（12）的光产生载流子; 等离子激元激发层（17），其等离子体频率高于当载流子发生层（16）被来自发光元件的光激发时产生的光的频率; 以及波导矢量转换层（18），其转换由等离子体激发层（17）产生的表面等离子体激元（17）具有预定出射角的光以输出光。 等离子体激发层（17）夹在具有介电特性的两层之间。 包括堆叠在导光体（12）侧的整体结构的等离子体激元层（17）的入射侧部分的有效介电常数高于等离子体激发层（17）的出射侧部分的有效介电常数， 上述波矢量转换层（18）侧和与波矢量转换层（18）接触的介质。

公开(公告)号：US20120224149A1

公开(公告)日：2012-09-06

申请号：US13510540

申请日：2010-10-27

申请人： Shin Tominaga ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Masanao Natsumeda

发明人： Shin Tominaga ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Masanao Natsumeda

IPC分类号： G02B5/32 ,  G03B21/14 ,  F21V9/14

CPC分类号： G02B6/2848 ,  G02B5/3033 ,  G02B5/32 ,  G02B6/005 ,  G02B6/0056 ,  G02B6/4204 ,  G02B27/0944 ,  G03B21/2046 ,  G03B21/28 ,  G03H1/0248 ,  G03H1/28 ,  G03H2001/2276 ,  G03H2222/31

摘要： A hologram layer (13) is irradiated by light from an optical element (10). The hologram layer (13) is provided with a first hologram (14) that diffracts in a predetermined direction, from among incident light from the optical element (10), X-polarized light in which the polarization component is in a specific direction and emits the light as X-polarized light of a first phase state (P1), and a second hologram (15) that both diffracts in the same direction as the X-polarized light of the first phase state (P1) and moreover at an equal radiation angle, from among incident light from the optical element (10), Y-polarized light in which the polarization component is in a direction orthogonal to that of the X-polarized light and converts it to X-polarized light, and emits the light as X-polarized light of a second phase state (P2) that differs from the first phase state (P1).

摘要翻译： 全息图层（13）由来自光学元件（10）的光照射。 全息图层（13）具有从光学元件（10）的入射光中向预定方向衍射的第一全息图（14），偏振分量为特定方向的X偏振光发射 所述光作为第一相位状态（P1）的X偏振光，以及第二全息图（15），其在与所述第一相位状态（P1）的X偏振光相同的方向上衍射，并且以相等的辐射 角度，从光学元件（10）的入射光中，偏振分量与X偏振光的方向正交的方向的Y偏振光，并将其转换为X偏振光，并将光作为 与第一相位状态（P1）不同的第二相位状态（P2）的X偏振光。

公开(公告)号：US09028071B2

公开(公告)日：2015-05-12

申请号：US13504863

申请日：2010-10-14

申请人： Masanao Natsumeda ,  Shin Tominaga ,  Goroh Saitoh ,  Masao Imai

发明人： Masanao Natsumeda ,  Shin Tominaga ,  Goroh Saitoh ,  Masao Imai

IPC分类号： G03B21/14 ,  H01L33/00 ,  G02B5/00 ,  F21V8/00 ,  G02B26/02 ,  G02B6/122 ,  G01N21/552 ,  G01N21/64 ,  G02F1/1335 ,  H04N9/31 ,  G02B3/00 ,  G02B5/30 ,  H01L51/52

CPC分类号： G02B5/008 ,  G01N21/553 ,  G01N21/648 ,  G02B3/0031 ,  G02B5/3016 ,  G02B6/005 ,  G02B6/1226 ,  G02B26/02 ,  G02F1/133606 ,  G03B21/14 ,  G03B21/2033 ,  H01L51/5262 ,  H01L51/5275 ,  H01L2933/0083 ,  H04N9/3152

摘要： Light source layer (4) includes substrate (10) and a pair of layers, namely, hole-transport layer (11) and electron-transport layer (13), formed on substrate (10). Directional control layer (5) includes plasmon excitation layer (15) stacked on a side of light source layer (4), which is opposite to the side of substrate (10) of light source layer (4), and which has a plasma frequency higher than a frequency of light output from light source layer (4), and wave vector conversion layer (17) stacked on plasmon excitation layer (15), which converts light incident from plasmon excitation layer (15) into light having a predetermined exit angle to output the light. Plasmon excitation layer (15) is sandwiched between low dielectric constant layer (14) and high dielectric constant layer (16).

摘要翻译： 光源层（4）包括基板（10）和形成在基板（10）上的一对层，即空穴传输层（11）和电子传输层（13）。 定向控制层（5）包括层叠在光源层（4）的与光源层（4）的基板（10）侧相反侧的等离子体激发层（15），其具有等离子体频率 高于从光源层（4）输出的光的频率，以及堆叠在等离子体激元层（15）上的波矢量转换层（17），其将从等离子体激元层（15）入射的光转换成具有预定出射角 输出光。 等离子体激发层（15）夹在低介电常数层（14）和高介电常数层（16）之间。

公开(公告)号：US20120224148A1

公开(公告)日：2012-09-06

申请号：US13504863

申请日：2010-10-14

申请人： Masanao Natsumeda ,  Shin Tominaga ,  Goroh Saitoh ,  Masao Imai

发明人： Masanao Natsumeda ,  Shin Tominaga ,  Goroh Saitoh ,  Masao Imai

IPC分类号： G03B21/14 ,  H01L33/50

CPC分类号： G02B5/008 ,  G01N21/553 ,  G01N21/648 ,  G02B3/0031 ,  G02B5/3016 ,  G02B6/005 ,  G02B6/1226 ,  G02B26/02 ,  G02F1/133606 ,  G03B21/14 ,  G03B21/2033 ,  H01L51/5262 ,  H01L51/5275 ,  H01L2933/0083 ,  H04N9/3152

摘要： Light source layer (4) includes substrate (10) and a pair of layers, namely, hole-transport layer (11) and electron-transport layer (13), formed on substrate (10). Directional control layer (5) includes plasmon excitation layer (15) stacked on a side of light source layer (4), which is opposite to the side of substrate (10) of light source layer (4), and which has a plasma frequency higher than a frequency of light output from light source layer (4), and wave vector conversion layer (17) stacked on plasmon excitation layer (15), which converts light incident from plasmon excitation layer (15) into light having a predetermined exit angle to output the light. Plasmon excitation layer (15) is sandwiched between low dielectric constant layer (14) and high dielectric constant layer (16).

摘要翻译： 光源层（4）包括基板（10）和形成在基板（10）上的一对层，即空穴传输层（11）和电子传输层（13）。 定向控制层（5）包括层叠在光源层（4）的与光源层（4）的基板（10）侧相反侧的等离子体激发层（15），其具有等离子体频率 高于从光源层（4）输出的光的频率，以及堆叠在等离子体激元层（15）上的波矢量转换层（17），其将从等离子体激元层（15）入射的光转换成具有预定出射角 输出光。 等离子体激发层（15）夹在低介电常数层（14）和高介电常数层（16）之间。

公开(公告)号：US08998420B2

公开(公告)日：2015-04-07

申请号：US13510540

申请日：2010-10-27

申请人： Shin Tominaga ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Masanao Natsumeda

发明人： Shin Tominaga ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Masanao Natsumeda

IPC分类号： G03B21/14 ,  G03B21/28 ,  G02B5/32 ,  G02B5/30 ,  G02B27/28 ,  G02B26/08 ,  G03H1/28 ,  G02F1/29 ,  G02B6/28 ,  G02B6/42 ,  G02B27/09 ,  G03B21/20 ,  F21V8/00 ,  G03H1/02 ,  G03H1/22

CPC分类号： G02B6/2848 ,  G02B5/3033 ,  G02B5/32 ,  G02B6/005 ,  G02B6/0056 ,  G02B6/4204 ,  G02B27/0944 ,  G03B21/2046 ,  G03B21/28 ,  G03H1/0248 ,  G03H1/28 ,  G03H2001/2276 ,  G03H2222/31

摘要： A hologram layer (13) is irradiated by light from an optical element (10). The hologram layer (13) is provided with a first hologram (14) that diffracts in a predetermined direction, from among incident light from the optical element (10), X-polarized light in which the polarization component is in a specific direction and emits the light as X-polarized light of a first phase state (P1), and a second hologram (15) that both diffracts in the same direction as the X-polarized light of the first phase state (P1) and moreover at an equal radiation angle, from among incident light from the optical element (10), Y-polarized light in which the polarization component is in a direction orthogonal to that of the X-polarized light and converts it to X-polarized light, and emits the light as X-polarized light of a second phase state (P2) that differs from the first phase state (P1).

摘要翻译： 全息图层（13）由来自光学元件（10）的光照射。 全息图层（13）具有从光学元件（10）的入射光中向预定方向衍射的第一全息图（14），偏振分量为特定方向的X偏振光发射 所述光作为第一相位状态（P1）的X偏振光，以及第二全息图（15），其在与所述第一相位状态（P1）的X偏振光相同的方向上衍射，并且以相等的辐射 角度，从光学元件（10）的入射光中，偏振分量与X偏振光的方向正交的方向的Y偏振光，并将其转换为X偏振光，并将光作为 与第一相位状态（P1）不同的第二相位状态（P2）的X偏振光。

公开(公告)号：US08960915B2

公开(公告)日：2015-02-24

申请号：US13580500

申请日：2011-03-28

申请人： Shin Tominaga ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Masanao Natsumeda

发明人： Shin Tominaga ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Masanao Natsumeda

IPC分类号： G03B21/14 ,  B82Y20/00 ,  G02B5/00 ,  G02B5/18 ,  G02B5/30 ,  G02B5/32 ,  F21V8/00 ,  G02B6/122 ,  G02B27/42 ,  H04N9/31 ,  G03B21/20 ,  G02F1/1335

CPC分类号： G03B21/14 ,  B82Y20/00 ,  G02B5/008 ,  G02B5/1814 ,  G02B5/1866 ,  G02B5/3041 ,  G02B5/305 ,  G02B5/3058 ,  G02B5/32 ,  G02B6/0038 ,  G02B6/005 ,  G02B6/1226 ,  G02B27/425 ,  G02B27/4261 ,  G02B27/4272 ,  G02F1/13362 ,  G03B21/2033 ,  G03B21/2073 ,  H04N9/3167

摘要： Optical element 10 according to the present invention comprises light guide body 11, surface plasmon excitation means 14 that is provided on the interface with light guide body 11 and that allows surface plasmon to be excited by a specific polarization component of light whose polarization direction is orthogonal to the first direction y in the surface of light guide body 11, from among light entering from light guide body 11, and a light generation means that includes metal layer 12 and cover layer 13, and that generates light having the same polarization component as the specific polarization component of light, from surface plasmon produced in the interface between metal layer 12 and cover layer 13 in response to surface plasmon excited by the specific polarization component in surface plasmon excitation means 14. Surface plasmon excitation means 14 includes a plurality of protrusions 14a, each of which extends in the first direction y and is periodically arrayed along the second direction x orthogonal to the first direction y.

摘要翻译： 根据本发明的光学元件10包括导光体11，表面等离子体激元装置14，其设置在与导光体11的界面上，并且允许表面等离子体激元被偏振方向正交的光的特定偏振分量激发 在导光体11的表面的第一方向y，从导光体11入射的光和包含金属层12和覆盖层13的发光装置之间，产生具有与导光体11相同的偏振分量的光 响应由表面等离激元激励装置14中的特定偏振分量激发的表面等离子体激元，在金属层12和覆盖层13之间的界面处产生的表面等离子体激元的光的特定偏振分量。表面等离激元激励装置14包括多个突起14a 每个沿着第一方向y延伸并且沿着第二方向周期地排列 方向x与第一方向y正交。

公开(公告)号：US09116270B2

公开(公告)日：2015-08-25

申请号：US13580697

申请日：2010-10-14

申请人： Masanao Natsumeda ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Shin Tominaga

发明人： Masanao Natsumeda ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Shin Tominaga

IPC分类号： G02F1/01 ,  F21V8/00 ,  F21V9/14 ,  G03B21/14 ,  B82Y20/00

CPC分类号： G02B6/005 ,  B82Y20/00

摘要： Disclosed is an optical element that includes: carrier generation layer (16) in which carriers are generated by light from light guide body (12) into which light from a light-emitting element enters; plasmon excitation layer (17) that has a plasma frequency higher than the frequency of light generated when carrier generation layer (16) is excited by light from the light-emitting element; and wave vector conversion layer (18) that converts surface plasmon generated by plasmon excitation layer (17) light having a predetermined exit angle to output the light. Plasmon excitation layer (17) is sandwiched between two layers having dielectric properties. The effective dielectric constant of the incident side portion of plasmon excitation layer (17) including an entire structure stacked above light guide body (12) side is higher than that of the exit side portion of plasmon excitation layer (17) including the entire structure stacked above wave vector conversion layer (18) side and the medium in contact with wave vector conversion layer (18).

摘要翻译： 公开了一种光学元件，其包括：载流子生成层（16），其中通过来自发光元件的光进入的导光体（12）的光产生载流子; 等离子激元激发层（17），其等离子体频率高于当载流子发生层（16）被来自发光元件的光激发时产生的光的频率; 以及波导矢量转换层（18），其转换由等离子体激发层（17）产生的表面等离子体激元（17）具有预定出射角的光以输出光。 等离子体激发层（17）夹在具有介电特性的两层之间。 包括堆叠在导光体（12）侧的整体结构的等离子体激元层（17）的入射侧部分的有效介电常数高于等离子体激发层（17）的出射侧部分的有效介电常数， 上述波矢量转换层（18）侧和与波矢量转换层（18）接触的介质。

公开(公告)号：US09039201B2

公开(公告)日：2015-05-26

申请号：US13640583

申请日：2011-05-13

申请人： Masanao Natsumeda ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Shin Tominaga

发明人： Masanao Natsumeda ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Shin Tominaga

IPC分类号： G02F1/13357 ,  G03B21/14 ,  G03B21/00 ,  G02B5/00 ,  G02B26/02 ,  G03B21/20 ,  G03B21/28 ,  H04N9/31 ,  G02F2/02 ,  F21V8/00

CPC分类号： G03B21/00 ,  G02B5/008 ,  G02B6/0038 ,  G02B6/005 ,  G02B6/0075 ,  G02B26/02 ,  G02F2/02 ,  G02F2202/32 ,  G02F2203/10 ,  G03B21/005 ,  G03B21/14 ,  G03B21/20 ,  G03B21/204 ,  G03B21/2066 ,  G03B21/28 ,  H04N9/3152

摘要： The present invention includes light valve section (10) having a plurality of shutter mechanisms (14) that switch between a transmitting state and a shading state of light emitted from light emitting element (25); and substrate (16) through which light that exits plurality of shutter mechanisms (14) is transmitted. The display element also has plasmon coupling section (11) that causes plasmon coupling to occur with light that exits the light valve section (10). Plasmon coupling section (11) includes carrier generation layer (17) that generates carriers with incident light that exits light valve section (10), plasmon excitation layer (19) that has a higher plasma frequency than the frequency of light that is generated in carrier generation layer (17) excited with the light emitted from light emitting element (25), and wave number vector conversion layer (22) that converts the light or surface plasmons generated in plasmon excitation layer (19) into light having a predetermined exit angle. Plasmon excitation layer (19) is sandwiched between first dielectric constant layer (18) and second dielectric constant layer (22).

摘要翻译： 本发明包括具有多个快门机构（14）的光阀部分（10），其在从发光元件（25）发射的光的透射状态和阴影状态之间切换; 以及离开多个快门机构（14）的光的衬底（16）。 显示元件还具有等离子体激元耦合部分（11），其使离开光阀部分（10）的光发生等离子体激元耦合。 等离子体耦合部分（11）包括载流子产生层（17），其产生具有离开光阀部分（10）的入射光的载流子，等离子体激发层（19）具有比在载体中产生的光的频率更高的等离子体频率 由发光元件（25）发射的光激发的发光层（17）和将等离激元激发层（19）中产生的光或表面等离子体激元转换成具有预定出射角的光的波数矢量转换层（22）。 等离子体激发层（19）夹在第一介电常数层（18）和第二介电常数层（22）之间。

公开(公告)号：US20130027675A1

公开(公告)日：2013-01-31

申请号：US13640583

申请日：2011-05-13

申请人： Masanao Natsumeda ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Shin Tominaga

发明人： Masanao Natsumeda ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Shin Tominaga

IPC分类号： H05B33/22 ,  H05B33/14 ,  G02F1/13357 ,  G03B21/14

CPC分类号： G03B21/00 ,  G02B5/008 ,  G02B6/0038 ,  G02B6/005 ,  G02B6/0075 ,  G02B26/02 ,  G02F2/02 ,  G02F2202/32 ,  G02F2203/10 ,  G03B21/005 ,  G03B21/14 ,  G03B21/20 ,  G03B21/204 ,  G03B21/2066 ,  G03B21/28 ,  H04N9/3152

摘要： The present invention includes light valve section (10) having a plurality of shutter mechanisms (14) that switch between a transmitting state and a shading state of light emitted from light emitting element (25); and substrate (16) through which light that exits plurality of shutter mechanisms (14) is transmitted. The display element also has plasmon coupling section (11) that causes plasmon coupling to occur with light that exits the light valve section (10). Plasmon coupling section (11) includes carrier generation layer (17) that generates carriers with incident light that exits light valve section (10), plasmon excitation layer (19) that has a higher plasma frequency than the frequency of light that is generated in carrier generation layer (17) excited with the light emitted from light emitting element (25), and wave number vector conversion layer (22) that converts the light or surface plasmons generated in plasmon excitation layer (19) into light having a predetermined exit angle. Plasmon excitation layer (19) is sandwiched between first dielectric constant layer (18) and second dielectric constant layer (22).

摘要翻译： 本发明包括具有多个快门机构（14）的光阀部分（10），其在从发光元件（25）发射的光的透射状态和阴影状态之间切换; 以及离开多个快门机构（14）的光的衬底（16）。 显示元件还具有等离子体激元耦合部分（11），其使离开光阀部分（10）的光发生等离子体激元耦合。 等离子体耦合部分（11）包括载流子产生层（17），其产生具有离开光阀部分（10）的入射光的载流子，等离子体激发层（19）具有比在载体中产生的光的频率更高的等离子体频率 由发光元件（25）发射的光激发的发光层（17）和将等离激元激发层（19）中产生的光或表面等离子体激元转换成具有预定出射角的光的波数矢量转换层（22）。 等离子体激发层（19）夹在第一介电常数层（18）和第二介电常数层（22）之间。

公开(公告)号：US20120314188A1

公开(公告)日：2012-12-13

申请号：US13580500

申请日：2011-03-28

申请人： Shin Tominaga ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Masanao Natsumeda

发明人： Shin Tominaga ,  Masao Imai ,  Goroh Saitoh ,  Masanao Natsumeda

IPC分类号： G02F1/01 ,  G03B21/14 ,  F21V9/14

CPC分类号： G03B21/14 ,  B82Y20/00 ,  G02B5/008 ,  G02B5/1814 ,  G02B5/1866 ,  G02B5/3041 ,  G02B5/305 ,  G02B5/3058 ,  G02B5/32 ,  G02B6/0038 ,  G02B6/005 ,  G02B6/1226 ,  G02B27/425 ,  G02B27/4261 ,  G02B27/4272 ,  G02F1/13362 ,  G03B21/2033 ,  G03B21/2073 ,  H04N9/3167

摘要： Optical element 10 according to the present invention comprises light guide body 11, surface plasmon excitation means 14 that is provided on the interface with light guide body 11 and that allows surface plasmon to be excited by a specific polarization component of light whose polarization direction is orthogonal to the first direction y in the surface of light guide body 11, from among light entering from light guide body 11, and a light generation means that includes metal layer 12 and cover layer 13, and that generates light having the same polarization component as the specific polarization component of light, from surface plasmon produced in the interface between metal layer 12 and cover layer 13 in response to surface plasmon excited by the specific polarization component in surface plasmon excitation means 14. Surface plasmon excitation means 14 includes a plurality of protrusions 14a, each of which extends in the first direction y and is periodically arrayed along the second direction x orthogonal to the first direction y.

摘要翻译： 根据本发明的光学元件10包括导光体11，表面等离子体激元装置14，其设置在与导光体11的界面上，并且允许表面等离子体激元被偏振方向正交的光的特定偏振分量激发 在导光体11的表面的第一方向y，从导光体11入射的光和包含金属层12和覆盖层13的发光装置之间，产生具有与导光体11相同的偏振分量的光 响应由表面等离激元激励装置14中的特定偏振分量激发的表面等离子体激元，在金属层12和覆盖层13之间的界面处产生的表面等离子体激元的光的特定偏振分量。表面等离激元激励装置14包括多个突起14a 每个沿着第一方向y延伸并且沿着第二方向周期地排列 方向x与第一方向y正交。