ねじれたハイブリッド配向液晶セルの光学的特性およびストークス偏光計測への応用

摘要

近年，ドローンやロボットに搭載可能なコンパクトかつ軽量の光計測用デバイスへの期待が高まりつつある。そのようなデバイスは電力の供給手段に乏しい屋外での使用が想定されるため，低消費電力であることが望ましい。そのため，薄型，軽量，低電圧，低消費電力といった特徴を有する液晶光デバイスはそのような応用に好適である。加えて，液晶が有する大きな複屈折によって透過光の偏光状態が入射光の偏光状態に大きく依存し，この性質を活用した種々の偏光計測システムが実現されている。なかでも，液晶デバイスを用いた偏光画像計測に限定すれば大きく2 種類に分類することができる。まず，マイクロパターン配向を形成した液晶層をマイクロリターダアレイとして用いて，高速な偏光画像計測を実現した例が挙げられる。一方，均一な配向状態を有する液晶セルにおいて，異なる印加電圧の下で複数の画像を測定し，適切な演算処理の後に所望の偏光画像を得るタイプも提案されている。このタイプの偏光計測システムは高速な計測においては不利であるが，画像の分解能が液晶のマイクロパターンに依存しないという利点がある。