JPH0229715A - 光−光変換素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は撮像装置や光書込み投影装置などに好適な光−
光変換素子に関する。

（従来の技術） 光学像を入力し、出力としても光学像が出力できるよう
に構成されている光−光変換素子としては、例えば液晶
型光変調器、光伝導電性ポッケルス効果素子、マイクロ
チャンネル型光変調器などのような空間変調素子４ある
いはフォトクロミック材を用いて構成された素子という
ように各種の構成形態のものが１例えば、光書込み投影
装置。

光コンピュータの光並列処理のための素子、画像の記録
用の素子などとして従来から注目されて来ており、また
、本出願人会社では光−光変換素子を用いた高解像度の
撮像装置についての提案も行っている。

第７図は従来の光−光変換素子の構成例を示す側断面図
であり、この第７図に示されている光−・光変換素子に
おいて１，２はガラス板、３．４は透明電極、５，６．
１１は端子、７は光導電層部材、１２は遮光層、８は誘
電体ミラー、９は印加された電界の強度分布に応じて光
の状態を変化させる光学部材（光変調材層部材・・・例
えばネマチック液晶層）、ＷＬは書込み光、ＲＬは読出
し光、ＥＬは消去光である。

第７図に示す光−光変換素子において、それの端子５，
６間に電源１０と切換スイッチＳＷとからなる回路を接
続し、切換スイッチＳＷにおける切換制御信号の入力端
子１１に供給された切換制御信号により、切換スイッチ
ＳＷの可動接点を固定接点ＷＲ側に切換えた状態にし、
前記した透明電極３，４間に電源１０の電圧を与えて、
印加された電界の強度分布に応じて光の状態を変化させ
る光学部材９（例えばネマチック液晶層であってもよく
、以下の説明ではネマチック液晶層９のように記載され
ることもある）の両端間に電界が加わるようにしておき
、また、光−光変換素子におけるガラス板１側から書込
光ＷＬを入射させて、その入射した書込み光ＷＬをガラ
ス板１と透明電極３とに透過させて光導電層部材７に到
達させると、光導電層部材７の電気抵抗値はそれに到達
した入射光による光学像と対応して変化するために、光
導電層部材７と遮光層１２との境界面には光導電層部材
７に到達した入射光による光学像と対応した電荷像が生
じる。

前記のように切換スイッチＳＷの可動接点が固定接点Ｗ
Ｒ側に切換えられている状態において、電源１０の電圧
が端子５，６を介して印加されている透明電極１，２間
に、前記した光導電層部材７に対して遮光層１２と誘電
体ミラー８などとともに直列的な関係に設けられている
ネマチック液晶層９には、入射光による光学像と対応し
た強度分布の電界が加わり、ネマチック液晶層９中の液
晶は、それの分子の光学軸が極板と平行でなくなってガ
ラス板２側に読出し光ＲＬが投射された場合には、ネマ
チック液晶の電気光学効果により液晶層９に加わる電界
強度に応じた画像情報を含んでいる状態の反射光が生じ
て、ガラス板２側には被写体の光学像に対応した光学像
が現われることになる。

すなわちガラス板２側に投射された読出し光ＲＬは、透
明電極４→ネマチック液晶層９→誘電体ミラー８→遮光
層１２のように進行し、その光の大部分は誘電体ミラー
８によりガラス板２側に反射光として戻って行くが、そ
の反射光はネマチック液晶の電気光学効果により液晶層
９に加わる電界強度に応じた画像情報を含んでいる状態
のもの・になっているので、ガラス板２側には被写体の
光学像に対応した光学像が現われることになる。

そして、前記のようにガラス板２側に投射され、透明電
極４→ネマチック液晶層９→誘電体ミラー８→遮光層１
２のように進行して行く読出し光ＲＬの内で誘電体ミラ
ー８で反射されなかった光は遮光層１２により光導電層
部材７側には進行しないように遮光されるために、読出
し光ＲＬがガラス板２側に投射されても、それにより光
導電層部材７の電気抵抗値が変化するようなことはない
から、読出し光ＲＬの投−射によっても光導電層部材７
と遮光層１２との境界面に入射光による光学像と対応し
て生じている電荷像を変化させることがない。

ところで、前記した第７図示のような構成の光−光変換
素子において、書込み光ＷＬにより光−光変換素子に書
込まれた情報を消去する際には。

前記した切換スイッチＳＷにおける切換制御信号の入力
端子１１に切換制御信号を供給して切換スイッチＳＷの
可動接点を固定接点Ｅ側に切換え、光−光変換素子にお
ける端子５，６の電位を同じにして透明電極３，４間に
電界が生じないようにしてから、書込み光ＷＬの入射側
とされている前記したガラス板１側から−様な強度分布
の消去光ＥＬを入射させることにより、前記した消去光
ＥＬをガラス板１と透明電極３とを介して光導電層部材
７に与え、光導電層部材７の電気抵抗値を低下させた状
態にして光導電層部材７と遮光層１２どの境界面に生じ
ていた電荷像を消去させるのであるが、このように書込
み光の入射側から消去光を入射させなければならないと
いうことは、光−光変換素子を１例えば、書込み光ＷＬ
が入射される側に撮像光学系を設けることが必要とされ
ているような構成の撮像装置、その他、書込み光ＷＬが
入射される側に消去光の入射装置を設けることが困難な
事情のある構成態様の装置に用いるような場合に大きな
問題になる。

それで、前記の問題点が解決できるようにした光−光変
換素子として、第８図に例示されているような構成の光
−光変換素子、すなわち、透明電極と、光導電層部材と
、読出光の波長域の光を反射させるとともに、消去光の
波長域の光を透過させうるような波長選択性を有する反
射鏡部材と、印加された電界の強度分布に応じて光の状
態を変化させる光学部材と、透明電極とを積層してなる
光−光変換素子を提案している。

第８ＶＡにおいて１，２はガラス板、３，４は透明電極
、５，６は端子、７は光導電層部材であり。

また、８Ｒは読出光の波長域の光を反射させるとともに
、消去光の波長域の光を透過させうるような波長選択性
を有する誘電体ミラーであって、この誘電体ミラー８Ｒ
としては例えばＳ　ｉ　Ｏ２の薄膜とＴｌＯ２の薄膜と
の多層膜によるダイクロイック・フィルタによって構成
させたものが使用される。

また、９は印加された電界の強度分布に応じて光の状態
を変化さ讐る光学部材（光変調材層部材・・・例えば、
ニオブ酸リチウム単結晶や硅酸化ビスマスのような電気
光□学効果結晶、あるいはネマチック液晶層によって構
成させた光学部材であるが、以下の説明においては単に
ニオブ酸リチウム単結晶９のように記載されることもあ
る）であり、図中でＷＬは書込み光、ＲＬは読出し光、
ＥＬは消去光をそれぞれ示している。

第９図は、前記した読出光の波長域の光を反射させると
ともに、消去光の波長域の光を透過させうるような波長
選択性を有する誘電体ミラー８Ｒの波長選択性を例示し
た曲線図であり、第９図に例示した特性を有する誘電体
ミラー８Ｒは光学的低域通過濾波器として構成されてい
ることを表わしているが、前記した誘電体ミラー８Ｒは
例えば光学的高域通過濾波器の特性、光学的帯域通過濾
波器の特性、光学的帯域消去濾波器の特性を有するもの
として構成されてもよい。

光−光変換素子における誘電体ミラー８Ｒの波長選択特
性が第９図に示されるものであったとすると、光−光変
換素子に入射させるべき読出し光、としては誘電体ミラ
ー８Ｒにおける光の透過率の低い波長領域の光（例えば
第９図中の波長λ１の光）を用い、また、それに入射さ
せるべき消去光としては誘電体ミラー８Ｒにおける光の
透過率の高い波長領域の光（例えば第９図中の波長λ２
の光）を用いることにより、第８図示の光−光変換素子
においては読出し光の入射側から消去光を入射させるよ
うにすることが可能となるのである。

さて、第８図に示されている構成を有する光−光変換素
子に光学的な情報の書込みを行う場合には、・光−光変
換素子の一子５，６に接続された電源１０と切換スイッ
チＳＷとからなる回路の切換スイッチＳＷを、切換制御
信号の入力端子１′１に供給された切換制御信号で切換
え制御して、切換スイッチＳＷの可動接点を固定接点Ｗ
Ｒ側に切換えた状態にし、前記した透明電極３，４間に
電源１０の電圧を与えて、光導電層部材７の両端間に電
界が加わるようにしておいて、光−光変換素子における
ガラス板１側から書込光ＷＬを入射させることにより光
−光変換素子に対する光学的情報の書込みが行われるの
である。

すなわち、前記のように光−光変換素子に入射した書込
み光ＷＬがガラス板１と透明電極３とを透過して光導電
層部材７に到達すると、光導電層部材７の電気抵抗値が
それに到達した入射光による光学像と対応して変化する
ために、光導電層部材すと誘電体ミラー８Ｒとの境界面
には光導電層部材７に到達した入射光による光学像と対
応した電荷像が生じる。

前記のようにして入射光による光学像と対応する電荷像
の形で書込みが行われた光学的情報を光−光変換素子か
ら再生するのには、切換スイッチＳＷの可動接点を固定
接点ＷＲ側に切換えた状態として、電源１０の電圧が端
子５，６を介して透明電極１，２間に印加されている状
態にしておいて、ガラス板２側より図示されていない光
源からの一定の光強度の読出し光ＲＬを投射することに
よって行うことができる。

すなわち、既述のように入射光による光情報の書込みが
行われた光−光変換素子における光導電層部材７と誘電
体ミラー８Ｒとの境界面には光導電層部材７に到達した
入射光による光学像と対応した電荷像が生じているから
、前記した光導電層部材７に対して誘電体ミラー８Ｒと
ともに直列的な関係に設けられている光学部材９（例え
ばニオブ酸リチウム単結晶９）には、入射光による光学
・像と対応した強度分布の電界が加わっている状態にな
されている。

そして、前記したニオブ酸リチウム単結晶９の屈折率は
電気光学効果により電界に応じて変化するから、入射光
による光学像と対応した強度分布の電界が加わっている
状態に前記した光導電層部材７に対して誘電体ミラー８
Ｒとともに直列的な関係に設けられているニオブ酸リチ
ウム単結晶９の屈折率は、既述した入射光による光情報
の書込みにより光−光変換素子における光導電層部材７
と誘電体ミラー８Ｒとの境界面に光導電層部材７に到達
した入射光による光学像と対応して生じた電荷像に応じ
て変化しているものになる。

それで、ガラス板２側に読出し光ＲＬが投射された場合
には、前記のようにガラス板２側に投射された読出し光
ＲＬが、透明電極４→ニオブ酸リチウム単結晶９→誘電
体ミラー８Ｒ→のように進行して行く。

前記した読出し光ＲＬは読出光の波長域の光を反射させ
るとともに、消去光の波長域の光を透過させうるような
波長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒによって反射して
ガラス板２側に反射光として戻って行くが、ニオブ酸リ
チウム単結晶９の屈折率は電気光学効果によって電界に
応じて変化するから、読出し光ＲＬの反射光はニオブ酸
リチウム単結晶９の電気光学効果によりニオブ酸リチウ
ム単結晶９に加わる電界の強度分布に応じた画像情報を
含むものとなって、ガラス板２側に入射光による光学像
に対応した再生光学像を生じさせる。

前記した再生動作においてガラス板２側から投射された
読出し光ＲＬは、既述のように、透明電極４→ニオブ酸
リチウム単結晶９→誘電体ミラー８Ｒ→のように光導電
層部材７の方に進行して行くが、前記の読出し光ＲＬは
それが光導電層部材７に到達する以前に前記の誘電体ミ
ラー８Ｒによって反射されることにより、ニオブ酸リチ
ウム単結晶９→透明電極４→ガラス板２のような光路を
辿るから、前記した読出し光ＲＬが光導電層部材７に到
達して書込まれた入射光による電荷像に悪影響を与える
ようなことはない。

このように、第８図示の光−光変換素子では、ガラス板
１側から書込み光ＷＬを入射させることにより書込み動
作が行われ、また、ガラス板２側に読出し光ＲＬを入射
させることにより光学像の再生が行われる。

次に、第８図示の光−光変換素子に書込まれた情報を消
去する場合には、第８図に示されている光−光変換素子
の端子５，６間に接続されている切換スイッチＳＷにお
ける切換制御信号の入力端子１１に供給された切換制御
信号により、切換スイッチＳＷの可動接点を固定接点Ｅ
側に切換えた状態にし、前記した透明電極３，４間を電
気的に短絡して透明電極３，４を同電位にし、光導電層
部材７の両端間に電界が加わらないようにしてから、光
−光変換素子におけるガラス板２側から消去光ＥＬを入
射させるのである。

前記のように光−光変換素子のガラス板２側に入射した
消去光ＥＬは、ガラス板２→透明電極４→ニオブ酸リチ
ウム単結晶９→誘電体ミラー８Ｒ→光導電層部材７のよ
うな経路で光導電層部材７に到達して、その消去光ＥＬ
により光導電層部材７の電気抵抗値を低下させ、光導電
層部材７と誘電体ミラー８Ｒとの境界面に形成されてい
た電荷像を消去させる。

このように、第８図示の光−光変換素子では書込み動作
時に光導電層部材７と誘電体ミラー８Ｒとの境界面に形
成されていた電荷像が、光−光変換素子における読出し
光ＲＬの入射側から光−光変換素子に入射される消去光
ＥＬによって消去させるようにしているから、書込み光
ＷＬが入射さ九る側に撮像光学系を設けることが必要と
されているような構成の撮像装置、その他、書込み光Ｗ
Ｌが入射される側に消去光の入射装置を設けることが困
難な事情のある構成態様の装置にも容易に適用すること
ができ、既述した従来の問題点を良好に解決することが
できる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、既提案の光−光変換素子において。

第７図に例示した構成を有する光−光変換素子における
遮光層１２や誘電体ミラー８及び第８図に例示した構成
を有する光−光変換素子における読出光の波長域の光を
反射させるとともに、消去光の波長域の光を透過させう
るような波長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒ（例えば
５ｉ０２の薄膜とＴｉＯ２の薄膜との多層膜によるダイ
クロイック・フィルタ）としては、連続した面状の誘電
体ミラーが使用されていたが、既述したように２次元的
な電荷像が形成されるべき連続した面状の部材が電気的
に良導体であれば、当然のことながらそれの全面が瞬時
に同電位になるために２次元的な電荷像を走査して時間
軸上で直列的な信号として読出すことが不可能であり、
また、前記の連続した面状の部材における面の拡がり方
向における電気抵抗値が必らずしも充分に大きくない場
合にも、高精細度の信号の読取りを良好に行うことは困
難である。

光−光変換素子で使用されている連続した面状の部材に
おいて、例えば誘電体ミラーについてみると、多層膜か
らなる誘電体ミラーにおける面の拡がり方向の電気抵抗
値は金属膜に比べて高い電気抵抗値を有しているといっ
ても無限大ではないから１例えば第８図示の光−光変換
素子における光変調材層部材９と誘電体ミラー８Ｒとの
部分は第６図のような等価回路で例示されるものになる
。

第６図においてＲ，Ｒ・・・は、面状の多層膜からなる
誘電体ミラー８Ｒにおける面の拡がりの方向の電気抵抗
であり、また、Ｃ，Ｃ・・・は光−光変換、素子を構成
している光変調材層部材９の部分の静電容量値、Ｃｏは
光導電層部材７の静電容量をそれぞれ示している。

第６図に示されている等価回路を参照すれば容易に理解
できるように、連続した面状の多層膜からなる誘電体ミ
ラーを反射鏡として使用した光−光変換素子における光
変調材層部材９の部分に、被写体の光学像と対応して生
じた電位分布は、第６図中に示されている抵抗Ｒと静電
容量Ｃとによって定まる時定数に従って誘電体ミラーの
表面電位が次第に平均化して行くために、光−光変換素
子の分解能は時間の経過とともに低下して行くので、そ
れの改善策が求められた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、透明電極と、光導電層部材と、続出光の波長
域の光を反射させる反射鏡部材と、印加された電界の強
度分布に応じて光の状態を変化させる光学部材と、透明
電極とを積層してなる光−光変換素子において、前記し
た読出光の波長域の光を反射させる反射鏡部材として複
数個の微小な反射鏡が相互に離隔した状態で配列されて
いる構成形態のものを用いてなる光−光変換素子、及び
透明電極と、光導電層部材と、読出光の波長域の光を反
射させるとともに、消去光の波長域の光を透過させつる
ような波長選択性を有する反射鏡部材と、印加された電
界の強度分布に応じて光の状態を変化させる光学部材と
、透明電極とを積層してなる光−光変換素子において、
前記した読出光の波長域の光を反射させるとともに、消
去光の波長域の光を透過させうるような波長選択性を有
する反射鏡部材として複数個の微小な反射鏡が相互に離
隔した状態で配列されている構成形態のものを用いてな
る光−光変換素子を提供するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の光−光変換素子の具
体的な内容について詳細に説明する。第１図乃至第４図
は本発明の光−光変換素子のそれぞれ異なる実施例を示
す側断面図であり、各図に示されている光−光変換素子
においてＧＰＩ、ＧＰ２はガラス板、　Ｅｔｌ、　Ｅｔ
２は透明電極、１１は端子、ＰＣＬは光導電層部材、Ｐ
ＭＬは印加された電界の強度分布に応じて光の状態を変
化させる光学部材（例えば、電気光学効果を有するニオ
ブ酸すチュウム単結晶、あるいは硅酸化ビスマス、もし
くはネマチック液晶の層のような光変調用の材料層など
が用いられてよい）、ｖｂは電源、ＳＷは切換スイッチ
、ＷＬは書込み光、ＲＬは読出し光、ＥＬは消去光であ
る。

また、第１図及び第２図におけるＤＭＬｄは読出し光Ｒ
Ｌの波長域の光を反射させうるような波長選択特性を有
する複数個の微小な反射鏡Ｍｄ。

Ｍｄ・・・を相互に離隔した状態で配列させて構成した
反射鏡部材であり、また、第２図及び第４図におけるＬ
ＳＬは読出し光に対する遮光層であり。

さらに第３図及び第４図においてＤＭＬｒｄは読出光Ｒ
Ｌの波長域の光を反射させるとともに、消去光ＥＬの波
長域の光を透過させうるような波長選択性時を有する複
数個の微小な反射鏡Ｍｄｒ。

Ｍｄｒ・・・を相互に離隔した状態で配列させて構成し
た反射鏡部材である。

すなわち、本発明の光−光変換素子において、それの構
成部分として使用されている反射鏡部材ＤＭＬｄ（また
はＤＭＬｒｄ）は、連続した面状の構成形態のものでは
なく、所定の波長選択特性を有する微小な大きさに分割
された多数の反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・（またはＭａｒ、
Ｍａｒ・・・）が相互に離隔して電気的に絶縁された状
態に配列されている構成のものであり、第５図には前記
した複数の反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ−（またはＭａ　ｒ、Ｍｄ
　ｒ−）の配列の一例態様が示されているが、 前記した反射鏡部材ＤＭＬｄを構成している個々の微小
な反射ｆｉＭｄ、Ｍｄ・・・、及び反射鏡部材ＤＭＬｒ
ｄを構成している個々の微小な反射鏡Ｍｄｒ、Ｍｄｒ・
・・などは、それぞれ例えばＳ　ｉ　Ｏ２の薄膜とＴ　
ｉ　Ｏ２の薄膜との多層膜によるダイクロイック・フィ
ルタで構成させた波長選択性を有する誘電体ミラーが使
用されてもよい。

前記した反射鏡部材ＤＭＬｄを構成している個々の微小
な反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・、及び反射鏡部材ＤＭＬｒｄ
を構成している個々の微小な反射＊Ｍｄｒ、Ｍａｒ・・
・などの個々のものの形状は任意であってもよく、また
１反射鏡部材ＤＭＬｄを構成している個々の微小な反射
鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・、及び反射鏡部材ＤＭＬｒｄを構成
している個々の微小な反射鏡Ｍａｒ、Ｍａｒ・・・など
の大きさ及び配列のピッチは高い分解能の画像が得られ
るようなものにされる。

そして、個々の微小な寸法の反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・の
配列によって光−光変換素子の反射鏡部材ＤＭＬｄを構
成したり１個々の微小な寸法の反射鏡Ｍａｒ、Ｍａｒ・
・・の配列によって反射鏡部材ＤＭＬｒｄを構成したり
することは、周知の薄膜パターンの形成技術の適用によ
って容易であり、例えば前記して微小な寸法の反射鏡Ｍ
ｄ、Ｍｄ・・・（またはＭａｒ、Ｍａｒ・・・）の配列
のピッチを４ミクロンとして複数の反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・
・・（またはＭｄｒ、Ｍｄｒ・・・）を配列して構成し
た反射鏡部材ＤＭＬ　ｄ　（またはＤＭＬｒｄ）を構成
部材として用いた光−光変換素子では、２５０本／　ｍ
　ｍの分解能が得られる。

また、複数個の微小な反射鏡が相互に離隔した状態で配
列されている構成形態の反射鏡部材、すなわち、個々の
微小な寸法の反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・の配列によって構
成された反射鏡部材ＤＭＬｄと、個々の微小な寸法の反
射＠Ｍｃｔ　ｒ、Ｍｄ　ｒ・・・の配列によって構成さ
れた反射鏡部材ＤＭＬｒｄとにおいて、反射鏡部材ＤＭ
Ｌ　ｄ　（またはＤＭＬｒｄ）における前記した微小な
寸法の反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・（またはＭａ　ｒ、　Ｍ
ａ　ｒ・・・）の相互間の部分を、読出し光を吸収し消
去光を透過させるような光学特性を有するとともに電気
抵抗が極めて大きな遮光性材料を用いて遮光すると、読
出し光ＲＬが光導電層部材ＰＣＬ側に漏れて画像ににじ
みを生じさせるなどの問題点を無くすることができるの
で。

望ましい実施の態様である。

第２図及び第４図におけるＬＳＬは読出し光に対する遮
光層であり、この遮光層ＬＳＬは前記のように、個々の
微小な寸法の反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・の配列によって構
成された反射鏡部材ＤＭＬｄと、個々の微小な寸法の反
射鏡Ｍａｒ、Ｍａｒ・・・の配列によって構成された反
射鏡部材ＤＭＬｒｄとに７おける前記した微小な寸法の
反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・（またはＭａｒ、Ｍａｒ・・・
）の相互間の部分を通過した読出し光ＲＬが光導電層部
材ＰＣＬ側で画像ににじみを生じさせることを防止する
ために、光導電層部材ＰＣＬと反射鏡部材ＤＭＬｄ（ま
たは反射鏡部材ＤＭＬｒｄ）との境界に設けたものであ
り、この遮光層ＬＳＬは読出光の波長域の光を吸収しう
るとともに、消去光の波長域の光を透過させうるような
波長選択性を有する遮光部材によって構成される。

さて、第１図乃至第４図に示す光−光変換素子に光学的
な情報の書込みを行う場合には、光−光変換素子に接続
された電源ｖｂと切換スイッチＳＷとからなる回路の切
換制御信号の入力端子１１に供給された切換制御信号で
切換スイッチＳｗの可動接点を固定接点ＷＲ側に切換え
た状態にし、前記した透明電極Ｅ　ｔ　ｌ　ｅ　Ｅ　ｔ
　２間に電源ｖｂの電圧を与えて、光導電層部材ＰＣＬ
の両端間に電界が加わるようにしておいて、光−光変換
素子におけるガラス板ＧＰＩ側から書込光ＷＬを入射さ
せることにより光−光変換素子に対する光学的情報の書
込みが行われるのである。

すなわち、前記のように光−光変換素子に入射した書込
み光ＷＬがガラス板ＧＰＩと透明電極Ｅｔ１とを透過し
て光導電層部材ＰＣＬに到達すると。

光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値がそれに到達した入射
光による光学像と対応して変化するために。

光導電層部材ＰＣＬと反射鏡部材ＤＭＬｄ（またはＤＭ
Ｌｒｄ）との境界面には光導電層部材ｐｃＬに到達した
入射光による光学像と対応した電荷像が生じる。

前記のようにして入射光による光学像と対応する電荷像
の形で書込みが行われた光学的情報を光−光変換素子か
ら再生するのには、切換スイッチＳＷの可動接点を固定
接点ＷＲ側に切換えた状態として、電源ｖｂの電圧が透
明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間に印加されている状態にして
おいて、ガラス板２側より一図示されていない光源から
の一定の光強度の読出し光ＲＬを投射することによって
行うことができる。

すなわち、既述のように入射光による光情報の書込みが
行われた光−光変換素子における光導電層部材ＰＣＬと
反射鏡部材ＤＭＬ　ｄ　（またはＤＭＬｒｄ）との境界
面には光導電層部材ＰＣＬに到達した入射光による光学
像と対応した電荷像が生じているから、前記した光導電
層部材ＰＣＬに対して反射鏡部材ＤＭＬｄ（またはＤＭ
Ｌｒｄ）とともに直列的な関係に設けられている光学部
材ＰＭＬ（印加された電界の強度分布に応じて光の状態
を変化させる光学部材（例えば、電気光学効果を有する
ニオブ酸すチュウム単結晶、あるいは硅酸化ビスマス、
もしくはネマチック液晶の層のような光変調用の材料層
などが用いられてよい）以下の説明ではニオブ酸すチュ
ウム単結晶による光変調材層部材ＰＭＬのように記載さ
れることもある）には、入射光による光学像と対応した
強度分布の電界が加わっている状態になされている。

そして、前記したニオブ酸すチュウム単結晶による光変
調材層部材ＰＭＬの屈折率は電気光学効果により電界に
応じて変化するから、入射光による光学像と対応した強
度分布の電界が加わっている状態に前記した光導電層部
材ＰＣＬに対して反射鏡部材ＤＭＬｄ（またはＤＭＬｒ
ｄ）とともに直列的な関係に設けられているニオブ酸す
チュウム単結晶による光変調材層部材ＰＭＬの屈折率は
、既述した入射光による光情報の書込みにより光−光変
換素子における光導電層部材ＰＣＬと反射鏡部材ＤＭＬ
ｄ（またはＤＭＬｒｄ）との境界面に光導電層部材ＰＣ
Ｌに到達した入射光による光学像と対応して生じた電荷
像に応じて変化しているものになる。

光−光変換素子に対してガラス板ＧＰＺ側に読出し光Ｒ
Ｌが投射された場合には、ガラス板ＧＰ２側に投射され
た読出し光ＲＬは、透明電極Ｅｔ２→ニオブ酸リチウム
単結晶による光変調材層部材ＰＭＬ→反射鏡部材ＤＭＬ
ｄ（またはＤＭＬｒｄ）→のように進行して行く。

前記した読出し光ＲＬは読出光の波長域の光を反射させ
る（または読出光の波長域の光を反射させるとともに、
消去光の波長域の光を透過させうる）ような波長選択性
を有する反射鏡部材ＤＭＬｄ（またはＤＭＬｒｄ）によ
って反射してガラス板ＧＰＺ側に反射光として戻って行
くが、ニオブ酸リチウム単結晶による光変調材層部材Ｐ
ＭＬの屈折率は電気光学効果によって電界に応じて変化
するから、読出し光ＲＬの反射光はニオブ酸リチウム単
結晶による光変調材層部材ＰＭＬの電気光学効果により
ニオブ酸リチウム単結晶による光変調材層部材ＰＭＬに
加わる電界の強度分布に応じた画像情報を含むものとな
って、ガラス板ＧＰＺ側に入射光による光学像に対応し
た再生光学像を生じさせる。

前記した再生動作においてガラス板ＧＰ２側から投射さ
れた読出し光ＲＬは、既述のように、透明電極Ｅｔ２→
ニオブ酸リチウム単結晶による光変調材層部材ＰＭＬ→
反射鏡部材ＤＭＬｄ（またはＤＭＬｒｄ）→のように光
導電層部材ＰＣＬの方に進行して行くが、前記の読出し
光ＲＬはそれが光導電層部材ＰＣＬに到達する以前に前
記の反射鏡部材ＤＭＬｄ（またはＤＭＬｒｄ）によって
反射されることにより、ニオブ酸リチウム単結晶による
光変調材層部材ＰＭＬ→透明電極Ｅｔ２→ガラス板ＧＰ
２のような光路を辿るから、前記した読出し光ＲＬが光
導電層部材ＰＣＬに到達して書込まれた入射光による電
荷像に悪影響を与えるようなことはない。

このように、第１図乃至第４図示の光−光変換素子では
、ガラス板ＧＰＩ側から書込み光ＷＬを入射させること
により書込み動作が行われ、また、ガラス板ＧＰＺ側に
読出し光ＲＬを入射させることにより光学像の再生が行
われる。

次に、第１図乃至第４図示の光−光変換素子に書込まれ
た情報を消去する場合には、第１図乃至第４図に示され
ている光−光変換素子の端子間に接続されている切換ス
イッチＳＷにおける切換制御信号の入力端子１１に供給
された切換制御信号により、切換スイッチＳＷの可動接
点を固定接点Ｅ側に切換えた状態にし、前記した透明電
極Ｅｔｌ。

ＥｔＺ間を電気的に短絡して透明電極Ｅｔｌ、　Ｅｔ２
を同電位にし、光導電層部材ＰＣＬの両端間に電界が加
わらないようにしてから、第１図及び第２図示の光−光
変換素子については、ガラス板ＧＰＩ側から消去光ＥＬ
を入射させ、また、第３図及び第４図示の光−光変換素
子については、ガラス板ＧＰ２側から消去光ＥＬを入射
させることによって行う。

第１図及び第２図示の光−光変換素子では、ガラス板Ｇ
ＰＩ側から入射させた消去光ＥＬが、ガラス板ＧＰ１→
透明電極Ｅｔｌ→光導電層部材ｐｃＬのような経路で光
導電層部材ＰＣＬに到達して前記の消去光ＥＬにより光
導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値を低下させて、光導電層
部材ＰＣＬと反射鏡部材ＤＭＬｄとの境界面に形成され
ていた電荷像を消去させる。

また、第３図及び第４図示の光−光変換素子においては
、ガラス板ＧＰ２側から入射させた消去光ＥＬが、ガラ
ス板ＧＰ２→透明電極Ｅｔ２→ニオブ酸リチウム単結晶
による光変調材層部材ＰＭＬ→反射鏡部材ＤＭＬｄ（ま
たはＤＭＬｒｄ）→光導電層部材ＰＣＬのような経路で
光導電層部材ＰＣＬに到達して、その消去光ＥＬにより
光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値を低下させ、光導電層
部材ＰＣＬと反射鏡部材ＤＭＬ　ｄ　（またはＤＭＬｒ
ｄ）との境界面に形成されていた電荷像を消去させる。

既述のように第１図及び第２図に示す光−光変換素子で
は、読出し光ＲＬの波長域の光を反射させうるような波
長選択特性を有する複数個の微小な反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・
・・を相互に離隔した状態で配列させて構成した反射鏡
部材ＤＭＬｄを備えており、また、第３図及び第４図に
示す光−光変換素子では、読出し光ＲＬの波長域の光を
反射させるとともに、消去光ＥＬの波長域の光を透過さ
せうるような波長選択性時を有する複数個の微小な反射
ｆｉＭｄ　ｒ、Ｍａ　ｒ・・・を相互に離隔した状態で
配列させて構成した反射鏡部材ＤＭＬｒｄを備えている
から、本発明の光−光変換素子においては、高い分解能
の画像が得られるのである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の光−光変換素子は透明電極と、光導電層部材と、読
出光の波長域の光を反射させる反射鏡部材と、印加され
た電界の強度分布に応じて光の状態を変化させる光学部
材と、透明電極とを積層してなる光−光変換素子におい
て、前記した読出光の波長域の光を反射させる反射鏡部
材として複数個の微小な反射鏡が相互に離隔した状態で
配列されている構成形態のものを用いてなる光−光変換
素子、及び透明電極と、光導電層部材と、読出光の波長
域の光を反射させるとともに、消去光の波長域の光を透
過させうるような波長選択性を有する反射鏡部材と、印
加された電界の強度分布に応じて光Φ状態を変化させる
光学部材と、透明電極とを積層してなる光−光変換素子
において。

前記した読出光の波長域の光を反射させるとともに、消
去光の波長域の光を透過させうるような波長選択性を有
する反射鏡部材として複数個の微小な反射鏡が相互に離
隔した状態で配列されている構成形態のものを眉いてな
る光−光変換素子であるから、本発明の光−光変換素子
では２次元的な走査によって高精細度の信号の読取りを
良好に行うことも容易であり、本発明によれば既述した
従来の光−光変換素子における問題点は良好に解決でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の光−光変換素子のそれぞれ
異なる実施例−を示す側断面図、第５図は反射鏡部材の
一部の平面図、第６図は光−光変換素子の問題点を説明
するための光−光変換素子の一部の等価回路図、第７図
及び第８図は光−光変換素子の従来例の構成を示す側断
面図、第９図は誘電体ミラーの波長選択特性例を示す曲
線図である。 １．２．ＧＰＩ、ＧＰ２・・・ガラス板、３，４．Ｅｔ
ｌ、　Ｅｔ２・・・透明電極、５，６．１１・・・端子
、７゜ＰＣＬ・・・光導電層部材、９．ＰＭＬ・・・印
加された電界の強度分布に応じて光の状態を変化させる
光学部材（例えば、電気光学効果を有するニオブ酸すチ
ュウム単結晶、あるいは硅酸化ビスマス、もしくはネマ
チック液晶の層のような光変調用の材料層などが用いら
れてよい）、１０．Ｖｂ・・・電源、ＳＷ・・・切換ス
イッチ、ＷＬ・・・書込み光、ＲＬ・・・読出し光、Ｅ
Ｌ・・・消去光、ＤＭＬｄ・・・読出し光ＲＬの波長域
の光を反射させつるような波長選択特性を有する複数個
の微小な反射＠Ｍｄを相互に離隔した状態で配列させて
構成した反射鏡部材、ＬＳＬ・・・読出し光に対する遮
光層、ＤＭＬｒｄ・・・読出光ＲＬの波長域の光を反射
させるとともに、消去光ＥＬの波長域の光を透過させう
るような波長選択性特を有する複数個の微小な反射鏡Ｍ
ａｒを相互に離隔した状態で配列させて構成した反射鏡
部材、１２・・・遮光層、８・・・誘電体ミラー、８Ｒ
・・・読／出光の波長域の光を反射させるとともに、消
去光の波長域の光を透過させつるような波長選択性を有
する誘電体ミラー、ＤＭＬｄ・・・読出し光ＲＬの波長
域の光を反射させうるような波長選択特性を有する複数
個の微小な反射鏡Ｍｄ、Ｍｄ・・・を相互に離隔した状
態で配列させて構成した反射鏡部材、ＬＳＬ・・・読出
し先番５対する遮光層、ＤＭＬｒｄ・・・読出光ＲＬの
波長域の光を反射させるとともに。 消去光ＥＬの波長域の光を透過させうるような波長選択
性特を有する複数個の微小な反射鏡Ｍｄｒ。 Ｍｄｒ・・・を相互に離隔した状態で配列させて構成し
た反射鏡部材、 特許出願人　　日本ビクター株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明電極と、光導電層部材と、読出光の波長域の光
   を反射させる反射鏡部材と、印加された電界の強度分布
   に応じて光の状態を変化させる光学部材と、透明電極と
   を積層してなる光−光変換素子において、前記した読出
   光の波長域の光を反射させる反射鏡部材として複数個の
   微小な反射鏡が相互に離隔した状態で配列されている構
   成形態のものを用いてなる光−光変換素子 ２、透明電極と、光導電層部材と、読出光の波長域の光
   を反射させるとともに、消去光の波長域の光を透過させ
   うるような波長選択性を有する反射鏡部材と、印加され
   た電界の強度分布に応じて光の状態を変化させる光学部
   材と、透明電極とを積層してなる光−光変換素子におい
   て、前記した読出光の波長域の光を反射させるとともに
   、消去光の波長域の光を透過させうるような波長選択性
   を有する反射鏡部材として複数個の微小な反射鏡が相互
   に離隔した状態で配列されている構成形態のものを用い
   てなる光−光変換素子 ３、複数個の微小な反射鏡が相互に離隔した状態で配列
   されている構成形態の反射鏡部材における少なくとも前
   記した微小な反射鏡の無い部分に、読出光の波長域の光
   に対する遮光手段を設けた請求項１または２の光−光変
   換素子