JP2520176B2 - 空間光変調器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 この発明は光電面からの２次元情報を液晶セルに書き
込み、且つこれを読み取ることができるようにした空間
光変調器に関する。

【従来の技術】

従来の空間光変調器においては、光変調材料として、
LiNbO₃等の電気光学結晶を用いるものがあったが、解像
度の向上、オプチカルダメージの減少を目的として、例
えば特開昭64-11228号公報に開示されるように、光変調
材料として液晶セルを用いた空間光変調器が提案されて
いる。 このような液晶セルＬは、第５図に示されるように、
薄板ガラスからなる２次電子放出板１と、誘電体多層膜
からなる全反射ミラー２と、配向層６、液晶層３と、配
向層６、透明電極４と、面板ガラス５とをこの順で積層
したものである。 上記のような液晶セルＬを用いた空間光変調器は、液
晶層３の厚さが10ミクロン以下と薄いことによって、空
間解像度が高いことに特徴がある。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような従来の液晶セルは、薄板
ガラスからなる２次電子放出板１の厚さが、約50ミクロ
ンであって比較的厚いため、この部分電界の広がりが生
じ、これによつて、液晶本来の特徴である高解像度特性
が相殺されてしまうという問題点がある。 これに対して、空間解像度を向上させるために、２次
電子放出板である薄板ガラスを薄くしたり、あるいは均
一性を高めるための研磨を行うことも考えられるが、薄
板ガラスの機械的強度が不足するため物理的に不可能で
ある。 又、前記液晶セルは、透明電極に電圧が印加される
が、薄板ガラスの部分の抵抗が大きいので、液晶層に加
えられる電圧が非常に小さくなり、従って液晶セルに加
える動作電圧も大きくせざるを得ないという問題点があ
る。 この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであっ
て、２次電子放出板の厚さを厚くしても、空間解像度が
低下することがなく、従って、２次電子放出板の機械的
強度を充分にとることができ、更に、液晶セルに加える
動作電圧も低くすることができるようにした空間光変調
器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】

この発明は、入力光学像に応じて電子を放出する電子
源と、この電子源からの光電子像を増倍可能とされた増
倍部と、２次電子捕集電極と、液晶セルと、をこの順で
真空容器中に配置してなり、前記液晶セルは、前記２次
電子捕集電極側から、２次電子放出板と、ミラーと、配
向層、液晶層と、配向層、透明電極と、透明面板と、を
この順で積層して形成された空間光変調器において、前
記２次電子放出板を、厚さ方向に多数の微細孔が形成さ
れ、且つ、該微細孔の少なくとも内周面が導電性物質に
被われたプレートと、このプレートの液晶層側の端面
を、前記微細孔を密封するように被う薄膜と、から形成
することにより上記目的を達成するものである。

【作用】

この発明において、液晶セルにおいて２次電子放出板
を、導電性を有する微細孔を備えたプレートと、このプ
レートの液晶側の端面を被う薄膜とから形成し、該２次
電子放出板の２次電子放出面側と液晶層側での電位が等
しくなるようにし、これによって２次電子放出板の厚さ
に空間解像度が影響されないようにすると共に、該２次
電子放出板の抵抗及び容量分を無視できる程度として、
液晶セルに加える動作電圧を低くしている。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第１図〜第３図に示されるように、この実施例に係る
空間光変調器10は、入力光学像に応じた電子像が形成さ
れる光電面12と、この光電面12からの光電子像を増倍す
るマイクロチャンネルプレート（以下MCP）14と、２次
電子捕集電極16と、液晶セル18と、をこの順で真空容器
20中に配置したものである。 又この空間光変調器10には、光電面12とMCP14の入射
側との間にバイアス電圧を印加する電源22と、MCP14の
入射側と出射側との間にバイアス電圧を印加する電源24
と、２次電子捕集電極16とMCP14の出射側との間にバイ
アス電圧を印加する電源26と、MCP14の出射側と前記液
晶セル18における透明電極27との間にバイアス電圧を印
加する電源28と、を備えている。第１図の符号10Aはハ
ーフミラー、10Bは偏光板をそれぞれ示す。 前記液晶セル18は、第２図及び第３図に示されるよう
に、厚さ方向に多数の微細孔30が形成されたガラスプレ
ート32と、絶縁体薄膜34と、配向層39、液晶層36と、配
向層39、前記透明電極27と、面板ガラス38とを、前記２
次電子捕集電極16側から順に積層することによって構成
されている。 前記ガラスプレート32は、例えば前記マイクロチャン
ネルプレート14と同様の方法で作られたものであって、
そのチャンネル部分即ち微細孔30には、第４図（Ａ）に
示されるように、例えばガラスよりも融点の低いインジ
ウム等の導電性物質30Aが充填されている。又、第４図
（Ｂ）に示されるように、導電性物質30Aの代わりに、
前記微細孔30の内周面に蒸着やめっき等により導電性物
質30Bをコーティングしてもよい。 前記絶縁体薄膜34は、ガラスプレート32における微細
孔30を密封するものであるが、微細な孔は一般的にどの
ような方法でも完全に密閉することができない。そこ
で、第４図に示されるように、ガラスプレート32の液晶
層36側の面に、一旦コロジオン膜40等を形成し、その上
に前記絶縁体薄膜34を形成し、しかる後コロジオン膜40
を加熱して除去すれば、微細孔30を完全に塞ぐことがで
きる。 なお、絶縁体34を多層膜構造にすればミラーの代わり
とすることができる。 上記実施例においては、光電面12から放出され、MCP1
4において増倍され、液晶セル18における電子入射面に
到達した電子が、微細孔30を充填する導電性物質30A又
は微細孔30の内周にコーティングされた２次電子放出性
のある導電性物質30Bに当たると２次電子を放出し、そ
の部分が荷電するが直ちにその当った部分と液晶層の間
の導電性物質を介して、電子入射面と液晶層36側で電位
が等しくなる。 従って、通常の薄板ガラスのように、内部で電界が広
がることがなく、空間解像度の低下がない。 又、導電性物質により、ガラスプレート32の両端の電
位が等しくなっているので、ガラスプレートの厚さを厚
くしても、空間解像度が低下することがなく、機械的強
度を充分に大きくしたり、あるいは研磨した場合の面精
度を維持できる任意の厚さとすることができる。 更に、ガラスプレートの両端の電位が等しくなるの
で、この部分の抵抗及び容量分を無視することができ、
液晶セルに加える動作電圧を低くすることができる。 なお、上記実施例において、電子像は光電面12に形成
されるものであるが、本発明はこれに限定されるもので
なく、入力像に応じて電子を放出する電子源であればよ
い。 更に、マイクロチャンネルプレート14は、電子像を必
要に応じて適宜増倍できるものであればよい。 又、液晶セルにおけるガラスプレートは、これに限定
されるものでなく、多数の微細孔が形成された絶縁体で
あればよい。

【発明の効果】

本発明は、上記のように構成しので、液晶セルにおけ
る絶縁体の両端の電位を等しくすることによって、該絶
縁体内での電界の広がり及びこれに伴う空間解像度の低
下を防止すると共に、液晶セルに加える動作電圧を低く
することができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空間光変調器の実施例を示す略示
断面図、第２図は同実施例における液晶セルを拡大して
示す断面図、第３図は同実施例におけるガラスプレート
を拡大して示す一部断面とした斜視図、第４図はガラス
プレートの拡大断面図、第５図は従来の液晶セルを示す
断面図である。 10……空間光変調器、12……光電面（電子源）、14……
マイクロチャンネルプレート（増倍部）、16……２次電
子捕集電極、18……液晶セル、20……真空容器、27……
透明電極、30……微細孔、30A、30B……導電性物質、32
……ガラスプレート、34……絶縁体薄膜、36……液晶
層、38……面板ガラス、39……配向層、40……コロジオ
ン膜。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力光学像に応じて電子を放出する電子源
   と、この電子源からの光電子像を増倍可能とされた増倍
   部と、２次電子捕集電極と、液晶セルと、をこの順で真
   空容器中に配置してなり、前記液晶セルは、前記２次電
   子捕集電極側から、２次電子放出板と、ミラーと、液晶
   層と、透明電極と、透明面板と、をこの順で積層して形
   成された空間光変調器において、前記２次電子放出板
   を、厚さ方向に多数の微細孔が形成され、且つ、該微細
   孔の少なくとも内周面が導電性物質に被われたプレート
   と、このプレートの液晶層側の端面を、前記微細孔を密
   封するように被う薄膜と、から形成したことを特徴とす
   る空間光変調器。