JPH03209421A - 光―光変換素子の応用装置 - 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） 本発明は光−光変換素子を応用して構成された表示装置
、撮像装置、光信号処理装置、光コンピュータ等の応用
装置に関する。

（従来の技術） 高い解像度を有する画像を表示させるために光−光変換
素子を用いて構成した表示装置、高い解像度を有する画
像を撮像するために光−光変換素子を用いて構成した撮
像装置、その他、光−光変換素子を応用した各種装置が
提案されて来ている。

ところで複屈折特性を利用したツィステッドネマティッ
ク液晶や各種の電気光学結晶を光変調材層部材として構
成されている光−光変換素子を用いて構成された光−光
変換装置では、光変調材層部材に印加された電界強度に
応じて偏光の状態や。

旋光の状態が変化するような動作を光変調材層部材に行
なわせるものであるから、光変調材層部材を通過するこ
とにより被写体の光学像と対応する電荷像の電界強度に
より光の偏光の状態や、旋光の状態が変化した読出し光
を、検光子によって光強度が変化している状態の光とし
て取り出すことが必要であるために、光学系中に備える
偏光子や検光子の存在によって必然的に効率が低下した
り、シェーディングが発生するという欠点があった。

また、前記のように光変調材層部材として、複屈折特性
を利用したツィステッドネマティック液晶や各種の電気
光学結晶が用いられている場合には、光変調材層部材に
よる光変調作用が結晶の光学軸の方向に依存しているた
めに、光変調材層部材の面の法線以外の方向から読出し
光を入射させると著るしく効率が低下するために、光変
調材層部材への読出し光の入射方向は光変調材層部材の
面の法線方向とされるから、反射型の光−光変換素子に
おいては入射させた読出し光と、光−光変換素子から出
射する読出し光とが分離できるように、光路中にハーフ
ミラ−１あるいは偏光ビームスプリッタ等の光学部材を
設けることが行われるが、周知のように前記のような光
学部材の使用は光の利用効率を低下させる他、書込光に
よって両像情報が書込まれるようになされるような場合
には、書込み光の漏れが読出されるというようなことも
起こる。

さらに、前記した光変調材層部材としてツィステッドネ
マティック液晶層による光変調材層部材が使用された場
合には、スペーサを用いて作ったセルにツィステッドネ
マティック液晶を注入しなければならないという複雑な
工程が必要とされるという欠点がある他に、大型な光−
光変換素子を作る場合には、均一な厚さのツィステッド
ネマティック液晶層による光変調材層部材を構成させる
ことが困難であり、さらにまた、前記した光変調材層部
材として例えばニオブ酸リチウムの単結晶、その他の固
体素子が使用された場合には、半波長電圧が高く、また
、取扱いが容易でない等の問題点があり、さらにまた光
−光変換素子が平面状のものとして構成されている場合
には、レーザ光の偏向等の手段により、光−光変換素子
の全面に画像情報の書込みが行われるようにするときに
ｆθレンズ等の複雑な偏向光学系が必要とされる等の問
題点があった。

それで前記した問題点の無い光−光変換装置を構成させ
るのに、印加された電界強度に応じて光の散乱状態が変
化するような動作を行なう光変調材層部材を用いて構成
された光−光変換素子を備えた光−光変換素子の応用装
置が提案された（例えば特願平１−３１００３３号明細
書参照）。

第６図及び第７図は前記したように電界強度に応じて光
の散乱状態を変化させるような光変調材層部材を用いた
光−光変換素子の構成例を示しているものであり、第６
図に例示されているいる光−光変換素子ＰＰＣｅは、電
荷像によって情報の記憶動作が行われるようになされて
いる構成形態の光−光変換素子であり、また、第７図に
例示されている光−光変換素子ＰＰＣｍは光変調材層部
材として用いられている高分子一液晶メモリ膜中の液晶
の配向状態によって情報の記憶動作が行われるようにな
されている構成形態の光−光変換素子である。

まず、第６図においてＰＰＣｅは光−光変換素子、ｖｂ
は電源であり、光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｅは透明電極
Ｅｔｌと、光導電層部材ＰＣＬと、誘電体ミラーＤＭＬ
と、高分子材料に高抵抗液晶を分散させた高分子一液晶
複合膜を用いて構成した光変調材層部材ＨＬＬと、透明
電極Ｅｔ２とを積層した構成態様のものとなされている
。

第６図中に示されている光−光変換素子では。

光導電層部材ＰＣＬと、高分子材料に高抵抗液晶を分散
させた高分子一液晶複合膜を用いて構成した光変調材層
部材ＨＬＬとの間に、誘電体ミラーＤＭＬを設けている
が、光導電層部材ＰＣＬが読出し光ＲＬを反射するとと
もに、読出し光ＲＬに感度を有しないものであれば、誘
電体ミラーＤＭＬを省いてもよい、この点は第７図中に
ＰＰＣｍの図面符号を用いて示しである光−光変換素子
における誘電体ミラーＤＭＬについても同様である。

光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｅにおける光変調材層部材Ｈ
ＬＬとして使用されている高分子一液晶複合膜は、例え
ば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビ
ニール樹脂、ポリアミド樹脂。

ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン
樹脂、シリコン樹脂のような体積抵抗率が１０″１Ω１
以上の高分子材料中に、室温において液晶相を示し、か
つ、高い体積抵抗率を有するネマティック液晶（または
スメクティック液晶）を分散させることによって構成さ
れる。

高分子一液晶複合膜による光変調材層部材ＨＬＬにおけ
る液晶は、高分子材料中に存在する無数の細孔中に閉じ
込められた状態となされているが、前記した光変調材層
部材ＨＬＬとして使用される高分子一液晶複合膜におけ
る前記の細孔は、第７図を参照して後述されている実施
例中に示されている光−光変換素子ＰＰＣｍにおいて、
それの光変調材層部材ＨＬＭとして使用されている高分
子一液晶複合膜で高分子材料中に液晶を閉じ込めている
無数の細孔に比べて寸法が大きなものとされている。

さて、第６図に示されている光−光変換素子ＰＰＣｅに
おいて、それの２つの透明電極Ｅｔｌ、　Ｅｔｚ間に電
源ｖｂから電圧を与えて、散乱モードで動作しうる光変
調材層部材として構成されている高分子材料に高抵抗液
晶を分散させた高分子一液晶複合膜による光変調材層部
材ＨＬＬ間に電界が加わるようにしておき、また、光−
光変換素子ＰＰＣｅにおける光導電層部材ＰＣＬ側に書
込み光ＷＬを光導電層部材ＰＣＬに与えると、前記した
光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値はそれに到達した入射
光と対応して変化するために、光導電層部材ＰＣＬと誘
電体ミラーＤＭＬとの境界面には光導電層部材に結与え
られた光と対応した電荷像が生じる。

前記の状態において、電源ｖｂの電圧が印加されている
２つの透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間に、前記した光導電
層部材ＰＣＬに対して直列的な関係に設けられている高
分子材料に高抵抗液晶を分散させた高分子一液晶複合膜
による光変調材層部材ＨＬＬには、書込み光と対応した
電荷像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加わる。

この状態で光変調材層部材ＨＬＬとして用いられている
高分子一液晶複合膜では、前記の電荷像による電界によ
り液晶の配向状態が変化して書込み光と対応した液晶の
配向状態の変化像が生じる。

前記のようにして光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤ
ＭＬとの境界面に生じた電荷像による電界に基づいて、
光変調材層部材ＨＬＬとして用いられている高分子一液
晶複合膜に書込み光と対応して生じた液晶の配向状態の
変化像は、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬと
の境界面に生じている電荷像が存在している限り、その
ままの状態に保持されている。

すなわち、前記した電荷像によって光変調材層部材ＨＬ
Ｌとして用いられている高分子一液晶複合膜に与えられ
る電界は直流電界であるが、液晶として高抵抗のもの（
イオンの混入量が極めて少い液晶）が使用されているこ
とにより、既述のように長時間の経過によっても画像の
解像度の低下が生じないようにできる。

なお、第６図示の光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｅにおける
２つの透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間に接続する電源とし
て交流電源を用いても記録、再生動作を行うことができ
ることはいうまでもないが、透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ
間に交流電源を接続して記録動作を行った場合には、前
記したような電荷像の記録が行われないために記録動作
と同時に再生動作を行うことが必要とされる。

次に前述のようにして光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラ
ーＤＭＬとの境界面に生じた電荷像（誘電体ミラーＤＭ
Ｌが使用されない場合には、電荷像は光導電層部材ＰＣ
Ｌと光変調材層部材ＨＬＬとして用いられている高分子
一液晶複合膜との境界面に生じることはいうまでもない
）を消去すると、光変調材層部材ＨＬＬとして用いられ
ている高分子一液晶複合膜に与えられる電界がなくなる
ために高分子一液晶複合膜中の液晶が等方性相になって
読出し光ＲＬを光変調材層部材ＨＬＬに入射させても画
像情報は再生されない、すなわち、消去が行われること
になる。

それで、消去動作としては前記のように光導電層部材Ｐ
ＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界面に生じた電荷像（
誘電体ミラーＤＭＬが使用されない場合には、電荷像は
光導電層部材ＰＣＬと光変調材層部材ＨＬＬとして用い
られている高分子一液晶複合膜との境界面に生じること
はいうまでもない）が消去されるようにすればよいので
あり、それには例えば消去用の光源からの消去光をレン
ズを介して光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｅの透明電極Ｅｔ
１側から光−光変換素子ＰＰＣｅに入射させて、それの
光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値を低下させるようにす
ればよい、なお、前記の消去動作時における光−光変換
素子ＰＰＣｅの２つの透明電極Ｅｔｌ、　Ｅｔ２は、前
記した両者間が短絡された状態にされていても、あるい
は両者が接地されていてもよい。

第６＠を参照して既述したように、書込み光と対応する
電荷像が光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｅにおける光導電層
部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界面（誘電体ミ
ラーＤＭＬが使用されない場合には、光導電層部材ＰＣ
Ｌと光変調材層部材ＨＬＬとして用いられている高分子
一液晶複合膜との境界面）に生じて、その電荷像による
電界が光変調材層部材ＨＬＬに印加されている状態にお
いて、光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃａにおける透明電極Ｅ
ｔ２側から読出し光ＲＬを図示されていないない光源か
ら入射すると、その読出し光ＲＬは透明電極Ｅｔ２→光
変調材層部材ＨＬＬとして用いられている高分子一液晶
複合膜→誘電体ミラーＤＭＬの経路で誘電体ミラーＤＭ
Ｌに達し、そこで反射された後に光変調材層部材ＨＬＬ
として用いられている高分子一液晶複合膜→透明電極Ｅ
ｔ２の経路で光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｅから出射する
。

前記のようにして光−光変換素子ＰＰＣｅから出射され
た読出し光ＲＬは、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラー
ＤＭＬとの境界面（誘電体ミラーＤＭＬが使用されない
場合には、光導電層部材ＰＣＬと光変調材層部材ＨＬＬ
として用いられている高分子−液晶複合膜との境界面）
に生じている電荷像による電界と対応して光の強度が変
化している状態のものになっている。

すなわち、光変調材層部材ＨＬＬとして用いられている
高分子一液晶複合膜における液晶に、被写体の光学像と
対応し光電荷像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加
わることにより、前記の液晶がそれに印加された電界強
度と対応して配向の状態を変化して、光変調材層部材Ｈ
ＬＬとして用いられている高分子一液晶複合膜中を前記
のように往復通過する読出し光ＲＬに対して異なる散乱
動作を行うから、光変調材層部材ＨＬＬに読出し光を投
射すると、光変調材層部材ＨＬＬを通過した後に出射し
た読出し光ＲＬは、それの光強度が被写体の光学像と対
応して変化しているものになるのである。

このように光−光変換素子ＰＰＣｅから出射する読出し
光ＲＬが書込み光と対応して光強度が変化している状態
のものになっているから、それを検光子によって光強度
の変化している光に変換してから利用している場合に比
べて、構成の簡単化が容易になるとともに、光を効率的
に使用することができるという利点が得られる。

読出し光ＲＬの光源としてはレーザ光源、白熱灯、放電
灯など、任意の光源からの光を用いることができる、ま
た、読出し光ＲＬは微小な径の光束でも、大面積の光束
でも使用できることはいうまでもない。

これまでに説明した光−光変換素子における散乱モード
で動作しうる光変調材層部材としては、高分子材料に高
抵抗液晶を分散させた高分子一液晶複合膜を用いて構成
した光変調材層部材、及び高分子材料に液晶を分散させ
た高分子一液晶メモリ膜を用いて構成した光変調材層部
材を使用した実施例について説明したが、電界により光
の散乱状態繰返し変化するＰＬＺＴ（例えばＰＬＺＴ８
／７０／３０　）を光変調材層部材として構成させた光
−光変換素子が用いられてもよい。

次に第７図に示されている光−光変換素子ＰＰＣｍにつ
いて説明する。第７図においてＰＰＣｍは光−光変換素
子、ｖｂは電源、ＷＬは書込み光、ＲＬは読出し光、Ｈ
ＥＣは加熱用電源である。

第７図中に示されている光−光変換素子ＰＰＣｍは透明
電極Ｅｔｌと、光導電層部材ＰＣＬと、誘電体ミラーＤ
ＭＬと、高分子材料に液晶を分散させた高分子一液晶メ
モリ膜を用いて構成した光変調材層部材ＨＬＭと、透明
電極Ｅｔ２と、加熱層ＨＥＬ（この加熱層ＨＥＬと透明
電極Ｅｔ２とが兼用された構成のものとされもよい）と
を積層した構成態様のものとなされている。

第７図中に示されている光−光変換素子ＰＣＣｍにおけ
る加熱層ＨＥＬは、消去動作時に加熱用電源ＨＥＣから
供給される電力によって発熱して、高分子材料に液晶を
分散させた高分子一液晶メモリ膜を用いて構成されてい
る光変調材層部材ＨＬＭ中の液晶を溶融させるためのも
のである。

前記した第７図に示されている光−光変換素子ＰＰＣｍ
における光変調材層部材ＨＬＭは、高分子材料に液晶を
分散させた高分子一液晶メモリ膜を用いて構成されてい
る。

前記した光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｍにおいて光変調材
層部材ＨＬＭとして用いられている高分子一液晶メモリ
膜は、第６図を参照して説明した光−光変換素子Ｐ　Ｐ
　Ｃｅにおける光変調材層部材ＨＬＬとして用いられて
いる高分子一液晶複合膜と同様に、例えば、メタクリル
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化
ビニール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコン樹脂の
ような体積抵抗率が１０１４Ω１以上の高分子材料中に
、室温において液晶相を示し、かつ、高い体積抵抗率を
有するネマティック液晶（またはスメクティック相）を
分散させることによって構成させることができる。

そして、前記した高分子一液晶メモリ膜ＨＬＭの構成の
ために使用される液晶としては、室温でネマチック相（
またはスメクティック相）を形成するものであれが、ど
のようなものが使用されてもよいが、体積抵抗率が高い
もの、粘度が高いものが使用されることは、情報を高い
コントラスト比で再生させたり、記録性能を高める上で
良い結果を生じさせる。また、前記した高分子一液晶メ
モリ＠ｉＨＬＭの構成のために使用される液晶としては
高分子材料の融点よりも低い融点のものが使用されるこ
とが必要である。

ところで、前記した光−光変換素子ＰＰＣｍにおいて光
変調材層部材ＨＬＭとして用いられている高分子一液晶
メモリ膜は、第６図を参照して既述されている高分子一
液晶複合膜を使用して構成された光変調材層部材ＨＬＬ
が、それに印加されている電界によって液晶の配向の状
態が保持されていたのとは異なり、光変調材層部材ＨＬ
Ｍに電界が印加されて高分子一液晶メモリ膜中の液晶の
配向状態が変化された後に、電界が除去されても高分子
一液晶メモリ膜中の液晶の配向状態が変化しない、とい
うメモリ機能を備えているようなものとして作られるの
である。

前記した高分子一液晶メモリ膜ＨＬＭの構成要素の一つ
として用いられている液晶は、高分子一液晶メモリｗＡ
ＨＬＭの他の構成要素として用いられている多孔質の高
分子材料膜中にランダムに分布している状態で形成され
ている無数の微小な細孔中に封入された状態になされて
いるが、前記した高分子一液晶メモリ膜中の液晶による
メモリ機能は、液晶が閉じ込められている高分子材料中
の細孔の大きさを小さくして、高分子材料中の液晶に加
えられる細孔の壁の力が大きくすることによって得られ
るものと考えられており、前記の細孔が例えば０．５ミ
クロン程度以下の径のものとなされることは望ましい実
施の態様である。

前記のように高分子一液晶メモリ膜における多孔質の高
分子材料膜中にランダムに分布して形成されている無数
の微小な細孔中に封入されている液晶に電界が印加され
て高分子一液晶メモリ膜が透明な状態になるような傾向
で液晶に生じた配向状態が前記した印加電界の除去後に
おいても保持され続けるというメモリ機能について補足
説明を行うと次の通りである。

細孔中に封入されている液晶分子は、細孔壁表面の力を
受けている状態で微小な細孔中にネマティック相（また
はスメクティック相）の状態で封入された状態になされ
ている（細孔中に封入されている液晶分子は細孔壁の表
面の力を受けるが、細孔壁に近い液晶分子になる程前記
の力は大きく加わる。したがって径の小さな細孔になる
程、細孔中に封入されている液晶分子に加わる細孔壁の
表面の力の影響が大になる）が、前記のように細孔壁の
表面の力を受けている状態で細孔中に封入されている液
晶に対して、ある閾値以上の電界強度の電界が印加され
た一場合には、細孔壁の表面からの力を受けている状態
で細孔中にネマティック相（またはスメクティック相）
の状態で封入されている液晶分子は、前記した細孔壁の
表面から加えられている力に抗して電界の方向に配向す
るように変位する。

そして電界の印加に対応して液晶分子に生じる変位の態
様は、印加される電界の強度に応じて変化し、液晶に印
加される電界が弱い状態のときは細孔壁の表面から加え
られている力が弱い液晶分子、すなわち、主として細孔
の中心部付近に位置する液晶分子だけが印加された電界
の方向に向くような傾向で変位し、液晶に印加される電
界の強度が次第に強くなるのにつれて、細孔壁の表面か
ら加えられている力が強い液晶分子、すなわち細孔壁に
近くに位置する液晶分子も印加された電界の方向に液晶
の分子軸の方向が向くような傾向で変位するという変位
の態様で液晶分子が配向する。

それで、高分子一液晶メモリ膜における多孔質の高分子
材料膜中にランダムに分布して形成されている無数の微
小な細孔中にネマティック相（またはスメクテイック相
）の状態で封入されている液晶分子は、電界の印加時に
前記した細孔壁の表面から加えられている力に抗して液
晶の分子軸の方向が電界の方向に向くような傾向で変位
するような変位の態様で配向されるが、前記のように印
加された電界によって配向された液晶の分子は既述した
細孔壁の表面の力によって、そのままの姿態に保持され
るから、前記のように電界の印加によって変化された液
晶の配向の状態は印加された電界が除去された後におい
ても、そのままの状態に保持されるためにメモリ機能を
示すのである。

そして、液晶の配向の状態による情報の記憶状態を消去
するのには、光変調材層部材ＨＬＭとして使用されてい
る高分子一液晶メモリ膜中の液晶をそれの融点の温度と
高分子材料の融点との間の温度にまで昇温しで、液晶を
溶融させて等方性相とすることによって行うことが必要
とされ、前記のようにして溶融状態になされて等方性相
になっていた液晶は、時間の経過により冷却してネマテ
ィック相（またはスメクティック相）になり、その部分
が不透明な状態に変化する。

まず、第７図に示されている光−光変換素子ＰＰＣｍの
２つの透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間に電源ｖｂから電圧
を与えて、散乱モードで動作しうる光変調材層部材とし
て構成されている高分子材料に液晶を分散させた高分子
一液晶メモリ膜による光変調材層部材ＨＬＭ間に電界が
加わるようにしておき、また、光−光変換素子ＰＰＣｍ
における光導電層部材ＰＣＬ側から図示されていない撮
像レンズを介して被写体の光学像を書込み光ＷＬとして
光導電層部材ＰＣＬに結像させると、前記した光導電層
部材ＰＣＬ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ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界面に
は光導電層部材に結像した被写体の光学像と対応した電
荷像が生じる。

前記の状態において、電源ｖｂの電圧が印加されている
２つの透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間に、前記した光導電
層部材ＰＣＬに対して直列的な関係に設けられている高
分子材料に液晶を分散させた高分子一液晶メモリ膜によ
る光変調材層部材ＨＬＭには、被写体の光学像と対応し
た電荷像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加わる。

この状態で光変調材層部材ＨＬＭとして用いられている
高分子一液晶メモリ膜では、前記の電荷像による電界に
より液晶の配向状態が変化し、被写体の電磁放射線像と
対応した液晶の配向状態の変化像が生じ、その配向の状
態が記憶される。

前記のようにして光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤ
ＭＬとの境界面に生じた電荷像による電界に基づき、光
変調材層部材ＨＬＭとして用いられている高分子一液晶
メモリ膜に被写体の電磁放射線像と対応して生じた液晶
の配向状態の変化像は、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミ
ラーＤＭＬとの境界面に生じている電荷像が除去されて
も、そのままの状態に保持されている。

第７図示の光−光変換素子ＰＰＣｍにおける加熱層ＨＥ
Ｌ側から読出し光ＲＬを図示されていないない光源から
入射すると、その読出し光ＲＬは加熱層ＨＥＬ→透明電
極Ｅｔ２→光変舅材層部材ＨＬＭとして用いられている
高分子一液晶メモリ膜→誘電体ミラーＤＭＬの経路で誘
電体ミラーＤＭＬに達し、そこで反射された後に光変調
材層部材ＨＬＭとして用いられている高分子一液晶メモ
リ膜→透明電極Ｅｔ２の経路で光−光変換素子ＰＰＣｍ
から出射する。

前記のようにして光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｍから出射
された読出し光ＲＬは、光変調材層部材ＨＬＭとして用
いられている高分子一液晶メモリ膜に生じている液晶の
配向状態の変化像と対応して光の強度が変化している状
態のものになっている。

このように光−光変換素子ＰＰＣｍから出射する読出し
光ＲＬは書込み光と対応して光強度が変化している状態
のものになっているから、従来の光−光変換素子からの
読出し光のように、それを検光子によって光強度の変化
している光に変換してから利用している場合に比べて、
構成の簡単化が容易になるとともに、光を効率的に使用
することができるという利点が得られる。

なお、読出し光ＲＬの光源としてはレーザ光源、白熱灯
、放電灯など、任意の光源からの光を用いることができ
る。また、読出し光ＲＬは微小な径の光束でも、大面積
の光束でも使用できることはいうまでもない。

次に、前記のようにして光変調材層部材ＨＬＭとして使
用されている高分子一液晶メモリ膜中の液晶の配向の状
態によって記憶されている情報を消去するには、光変調
材層部材ＨＬＭとして使用されている高分子一液晶メモ
リ膜中の液晶をそれの融点の温度と高分子材料の融点と
の間の温度にまで昇温しで、液晶を溶融させて等方性相
とすることによって行うことが必要とされるが、それは
第７図示の実施例の表示装置においては消去動作時に加
熱用電源ＨＥＣからの加熱用電力を光−光変換素子ＰＰ
Ｃｍの加熱層ＨＥＬ（この加熱層ＨＥＬと透明電極Ｅｔ
２とが兼用された構成のものとされもよい）に供給して
加熱層ＨＥＬを発熱させ、光変調材層部材ＨＬＭとして
使用されている高分子一液晶メモリ膜を加熱して、高分
子一液晶メモリ膜中の液晶をそれの融点の温度と高分子
材料の融点との間の温度にまで昇温しで、液晶を溶融さ
せて等方性相とすることによって行うことができる。

なお、書込み動作時に光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラ
ーＤＭＬとの境界面に生じた電荷像（誘電体ミラーＤＭ
Ｌが使用されない場合には、電荷像は光導電層部材ＰＣ
Ｌと光変調材層部材ＨＬＭとして用いられている高分子
一液晶メモリ膜との境界面に生じることはいうまでもな
い）が残っている場合には、前記した加熱による高分子
一液晶メモリ膜における記憶の消去動作を行う以前に、
前記のその電荷像も消去することが必要であるが。

前記の電荷像の消去を行うためには、消去用の光源から
の消去光をレンズを介して透明電極Ｅｔｌ側から光−光
変換素子ＰＰＣｍに入射させて、光導電層部材ＰＣＬの
電気抵抗値を低下させるようにすればよい。前記の消去
動作時に２つの透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間を短絡した
状態にしておいても、あるいは開放状態にしておいても
、もしくは接地してもよい。

前記した第６図及び第７図を参照して説明した光−光変
換素子ＰＰＣｅ（またはＰＰＣｍ）は、電界強度に応じ
て光の散乱状態を変化させるような光変調材層部材を使
用して構成されているために、読出し光ＲＬの入射方向
を光−光変換素子ＰＰＣｅ（またはＰＰＣｍ）の法線方
向以外の方向にしても読出すことができるので、高い光
の利用効率で情報の読出しができる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、読出し光ＲＬの入射方向を光−光変換素子ＰＰ
Ｃｅ（またはＰＰＣｍ）の法線方向以外の方向にした場
合には、読出し光が被写体の光学像と対応して光強度の
変化している状態の光として光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃ
ｅ　（またはＰ　Ｐ　Ｃｍ　）から出射して投影レンズ
によりスクリーン上に投影されたスクリーン上の画像は
、スクリーンの各部における結像の状態が異なっている
と同時に、スクリーンの各部における像倍率が異なって
スクリーン上に像歪が生じている画像が投影されるとい
う問題点が生じる。

（課題を解決するための手段） 本発明は所定の電圧が印加された２枚の電極の間に、少
なくとも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変
調材層部材とによって構成した光−光変換素子における
光導電層部材側の電極を通して、書込み用電磁放射線を
光導電層部材に与えて、光導電層部材と光変調材層部材
との間に前記した書込み用電磁放射線と対応する電荷像
を生じさせる手段と、前記の電荷像による電界によって
前記した光変調材層部材に光に対する散乱の度合いに変
化を生じさせる手段と、光−光変換素子の法線方向以外
の方向の主光軸を有する読出し用電磁放射線を用いて前
記した光変調材層部材における電磁放射線と対応する光
に対する散乱の度合いの変化を読出す手段と、読出し光
の結像面において生じる像歪を読出しの光学系で補正す
る手段とを備えてなる光−光変換素子の応用装置、及び
所定の電圧が印加された２枚の電極の間に、少なくとも
光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材層部
材とによって構成した光−光変換素子における光導電層
部材側の電極を通して、書込み用電磁放射線を光導電層
部材に与えて、光導電層部材と光変調材層部材との間に
前記した書込み用電磁放射線と対応する電荷像を生じさ
せる手段と、前記の電荷像による電界によって前記した
光変調材層部材に光に対する散乱の度合いに変化を生じ
させる手段と、光−光変換素子の法線方向以外の方向の
主光軸を有する読出し用電磁放射線を用いて前記した光
変調材層部材における電磁放射線と対応する光に対する
散乱の度合いの変化を読出す手段と、読出し光の結像面
において生じる像歪を打消しうるように書込み光によっ
て形成させる画像形状を予め歪ませる手段とを備えてな
る光−光変換素子の応用装置を提供する。

（作用） 散乱モードで動作しうる光変調材層部材を含んで構成さ
れている光−光変換素子に対して、それの法線方向以外
の方向の主光軸を有する読出し用電磁放射線を用いて前
記した光変調材層部材の光に対する散乱の度合いの変化
を読出すようにした光−光変換素子を用いた光−光変換
素子の応用装置において、光−光変換素子における書込
み用電磁放射線の結像面と投影レンズの主平面とスクリ
ーン面とが平行になされるとともに前記した投影レンズ
によって前記した光−光変換素子から読出された電磁放
射線情報がスクリーンに結像されるように、前記した光
−光変換素子と投影レンズとスクリーンとを配置して、
スクリーン上に像歪の無い投影画像を投影させる。

また、散乱モードで動作しうる光変調材層部材を含んで
構成されている光−光変換素子に対して。

それの法線方向以外の方向の主光軸を有する読出し用電
磁放射線を用いて前記した光変調材層部材の光に対する
散乱の度合いの変化を読出すようにした光−光変換素子
を用いた光−光変換素子の応用装置において、光−光変
換素子における書込み用電磁放射線の結像面の延長と投
影レンズの主平面の延長とスクリーンの延長とが略々１
直線上で交じわるように前記した光−光変換素子と投影
レンズとスクリーンとを配置し、また、スクリーン上に
投影された画像に生じる台形歪を打消しうるように書込
み光による画像形状を予め台形に歪ませておき、さらに
書込み光を前記した台形と対応して強度変調させてスク
リーン上の両像にシェーディングが生じないようにする
。

散乱モードで動作しうる光変調材層部材を含んで構成さ
れている光−光変換素子に対して、それの法線方向以外
の方向の主光軸を有する読出し用電磁放射線を用いて前
記した光変調材層部材の光に対する散乱の度合いの変化
を読出すようにした光−光変換素子を用いた光−光変換
素子の応用装置において、光−光変換素子における書込
み用電磁放射線の結像面の延長と投影レンズの主平面の
延長とスクリーンの延長とが略々１直線上で交じわると
ともに、光−光変換素子における書込み用電磁放射線の
結像面の延長と光−光変換素子への結像レンズの主平面
の延長と原稿面の延長とが略々１直線上で交じわるよう
に、がっ、スクリーンの中心と投影レンズの主点と光−
光変換素子への結像レンズの主点と原稿面の中心とが一
直線上に位置するようにして、スクリーンと投影レンズ
と光−光変換素子と光−光変換素子への結像レンズと原
稿面とを配置して、像歪のない画像がスクリーンに投影
されるようにする。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら本発明の光−光変換素子
の応用装置の具体的な内容を詳細に説明する。第１図乃
至第３図ならびに第５図は本発明の光−光変換素子の応
用装置の容具なる実施例のブロック図であり、また、第
４図は第３図に示されている光−光変換素子の応用装置
の一部の構成部材の平面図である。

第１図においてＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）は光−光変換素子
、Ｌｐは投影レンズ、Ｓはスクリーン、ＬＳは読出し光
の光源、Ｌｃｎはコンデンサレンズ、ｖｂは電源である
。

第１図に示されている装置において書込み光ＷＬが光−
光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）における結像面に結像
されると、光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｅ（ＰＰＣｍ）に
は書込み光ＷＬによって、第６図及び第７図について既
述したようにして書込み動作が行われる。

第１図に示されている装置は、光−光変換素子ＰＰＣｅ
（ＰＰＣｍ）における結像面と投影レンズＬｐの主平面
とスクリーンＳとが互に平行になされるとともに前記し
た投影レンズＬｐにより前記した光−光変換素子ＰＰＣ
ｅ（ＰＰＣｍ）から読出された電磁放射線情報がスクリ
ーンＡに結像されるように、前記した光−光変換素子Ｐ
ＰＣｅ（ＰＰＣｍ　）と投影レンズＬｐとスクリーンＳ
とが配置されているから、光−光変換素子ＰＰＣｅ（Ｐ
ＰＣｍ）の面の法線以外の方向から光−光変換素子ＰＰ
Ｃｅ（ＰＰＣｍ）に読出し光ＲＬを入射させた場合でも
、スクリーンＳ上の全面にわたって同一の倍率で、かつ
、良好な結像状鳶の画像がスクリーンＳ上に投影される
。

ところが、第１図示のような構成となされた装置では、
画角が大きくなるために通常の光学系が使用された場合
に１画像の中心部から周辺部に行くに従って光量が著る
しく減少することが起きることがあるが、この問題は第
２図及び第３図ならびに第５図に示されている装置によ
れば解決できる。

まず第２図において、１は表示の対象にされている情報
信号によって強度変調されたレーザ光を放射するレーザ
光源、２は制御部、３は変調回路、ＰＤＥＦは光偏向器
、Ｌｆは書込み光の結像レンズ、ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）
は光−光変換素子、Ｌｐは投影レンズ、Ｓはスクリーン
、ＬＳは読出し光の光源、Ｌｃｎはコンデンサレンズ、
Ｍ　ｒ　ｅ　ｆは反射鏡、ｖｂは電源である。

レーザ光源１は変調回路３から与えられる情報によって
強度変調されたレーザ光を放射し、それを光偏向器ＰＤ
ＥＦに供給する。光偏向器ＰＤＥＦではそれに供給され
たレーザ光を所定の偏向態様で偏向して出射する。光偏
向器ＰＤＥＦから出射されたレーザ光は書込み光ＷＬと
して書込み光の結像レンズＬｆによって光−光変換素子
ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）における結像面に結像されて、光
−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）には書込み光ＷＬに
より、第６図及び第７図について既述したようにして書
込み動作が行われる。

光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）からの情報信号の
読出しは、第６図及び第７図について既述したようにし
て読出し光ＲＬを入射させることによって行なわれる。

第２図において読出し光ＲＬは、読出し光の光源ＬＳか
ら放射された光がコンデンサレンズＬｃｎと反射鏡Ｍ　
ｒ　ｅ　ｆとを介して光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃｅ　（
Ｐ　Ｐ　Ｃｍ　）に対して、それの法線方向とは異なる
方向から入射される。前記した反射鏡Ｍ　ｒ　ｅ　ｆは
必要に応じて設けられるものである。

第２図において光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）と
投影レンズＬｐとスクリーンＳとは、光−光変換素子Ｐ
　Ｐ　Ｃｅ　（Ｐ　Ｐ　Ｃｍ　）における書込み用電磁
放射線の結像面の延長と、投影レンズＬｐの主平面の延
長と、スクリーンＳの延長とが略々１直線上で交じわる
ような状態で配置されているから、前記した読出し光Ｒ
Ｌの入射によって光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）
から読出された画像情報は、投影レンズＬｐによってス
クリーンＳの全面に良好な結像状態で投影される。

ところで第２図示の装置においては、光−光変換素子Ｐ
ＰＣｅ（ＰＰＣｍ）から読出された画像が第８５ｉ！Ｉ
の（ａ）に示されているように、例えば基盤目状のもの
であった場合に、投影レンズＬＰによってスクリーンＳ
上の各部について異なる倍率で投影される画像は第８図
の（ｂ）に示されているように台形歪を有するものとな
る。

それで、スクリーンＳ上に台形歪の無い画像が投影され
た状態にするために、第２図示の装置においては、投影
されるべき画像が例えば基盤目状のものであったときに
、光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）に書込まれた画
像が第９図の（ａ）に示されているように予め逆台形状
に歪んでいる状態のものとしておき、読出し光学系で台
形歪が発生したときに基盤目状のものとして投影レンズ
ＬＰによってスクリーンＳ上に投影されるようにしてい
る。

なお、第９図の（ａ）における周囲の斜線図示の部分に
は黒の情報が書込まれるので、スクリーンＳ上に投影さ
れる第９図の（ｂ）に示されている画像における周囲の
斜線図示の部分は黒として表示されることになる。書込
みが第１０図に示されている斜線図示の部分だけに行な
われるようになされてもよい。

第２図示の装置においては書込み光ＷＬによって投影さ
れるべき画像が例えば基盤目状のものであったときには
、光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）に書込むべき画
像が、第９図の（ａ）に示されているように予め逆台形
状に歪んでいる状態のものとなされるように光偏向器Ｐ
ＤＥＦにおけるレーザ光束による読出し光に対する偏向
の態様を制御回路２によって制御する。

また、前記のように光偏向器ＰＤＥＦにおけるレーザ光
束による読出し光に対する偏向の態様が制御回路２によ
って制御されて水平走査速度が変化されることにより、
投影画像における垂直走査方向には光強度のシェーディ
ングが発生することになる。それで、制御回路２では変
調回路３からレーザ光源１に供給される変調波信号の振
幅を制御して、投影画像に前記したシェーディングが発
生しないようにする。

なお１画像の形状は光学系における収差により変形する
ものであることは周知のとおりであり、例えば第１１図
の（ａ）に示されているような原画像は、第１１図の（
ｂ）に示されているような樽型歪を有する画像となされ
たり、あるいは第１１図の（ｃ）に示されているような
ビンクツション歪を有する画像となされたりするから、
前記した制御部２によって制御される光偏向器ＰＤＥＦ
におけるレーザ光束による読出し光に対する偏向の態様
を装置中で使用されている光学系で発生する画像歪も補
正できるようなものとし、また、前記した画像歪の補正
と同時にレーザ光の強度変調についても制御して光強度
のシェーディングも補正できるようにする。

第３図は第２図を参照して説明した装置における投影レ
ンズＬｐとスクリーンＳとの間に、第４図に例示されて
いるような光路制限部材Ｍｍを設置して、画枠形状が矩
形の投影画像がスクリーンＳ上に投影されるようにした
ものであり、第４図に例示されている光路制限部材Ｍｍ
は、ａｔ　ｂｙｃ、ｄによって包囲されている平面形状
が台形状の反射鏡である。なお前記した光路制限部材Ｍ
ｍとしては１反射鏡でなく絞りとして構成されてもよい
（前記した光路制限部材Ｍｍが絞りとなされた場合には
、第２図中の投影レンズＬｐとスクリーンＳとの間に設
けられてよい）。

次に第５図に示されている装置においてＬＳｗは書込み
光の光源であり、また、０は表示の対象にされている画
像情報を含むオリジナル（原稿）であり、図示の例にお
けるオリジナル０は記録済みの写真フィルムのようなも
のであるとされている。

Ｌｆは書込み光の結像レンズ、ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）は
光−光変換素子、ＬＰは投影レンズ、Ｓはスクリーン、
ＬＳは読出し光の光源、Ｌｃｎはコンデンサレンズ、Ｍ
ｒ８ｆは反射鏡、ｖｂは電源である。

オリジナル０によって強度変調された状態の書込み光Ｗ
Ｌは書込み光の結像レンズＬｆによって光−光変換素子
ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）における結像面に結像されて、光
−光変換素子ＰＰＣｓ（ＰＰＣｍ）には書込み光ＷＬに
より、第６図及び第７図について既述したようにして書
込み動作が行われる６ 光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）からの情報信号の
読出しは、第６図及び第７図について既述したようにし
て読出し光ＲＬを入射させることによって行なわれる。

第５図において読出し光ＲＬは、第２図示の装置の場合
と同様に読出し光の光源ＬＳから放射された光がコンデ
ンサレンズＬｃｎと必要に応じて設けられる反射鏡Ｍ　
ｒ　ｅ　ｆとを介して光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣ
ｍ）に対して、それの法線方向とは異なる方向から入射
される。

第５図においてと投影レンズＬｐとスクリーンＳとは、
光−光変換素子Ｐ　Ｐ　Ｃａ　（Ｐ　Ｐ　Ｃｍ　）にお
ける書込み用電磁放射線の結像面の延長と、投影レンズ
ＬＰの主平面の延長と、スクリーンＳの延長とが略々１
直線上で交じわるような状態で配置されているから。

光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）における書込み用
電磁放射線の結像面の延長と投影レンズＬＰの主平面の
延長とスクリーンＳの延長とが略々１直線上で交じわる
とともに、光−光変換素子ＰＰ　Ｃｅ　（Ｐ　Ｐ　Ｃｍ
　）における書込み用電磁放射線の結像面の延長と光−
光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）への結像レンズＬｆの
主平面の延長と原稿０面の延長とが略々１直線上で交じ
わるように、かつスクリーンＳの中心と投影レンズＬｐ
の主点と光−光変換素子への結像レンズＬｆの主点と原
稿面の中心とが一直線上に位置するようにして、スクリ
ーンＳと投影レンズＬＰと光−光変換素子ＰＰＣｅ（Ｐ
ＰＣｍ）と光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）への結
像レンズＬｆと原稿０面とを配置したから、前記した読
出し光ＲＬの入射によって光−光変換素子ＰＰＣｅ（Ｐ
ＰＣｍ）から読出された画像情報は、投影レンズＬｐに
よりスクリーンＳの全面に良好な結像状態で投影される
とともに。

原稿０面の情報が光−光変換素子ＰＰＣｅ（ＰＰＣｍ）
への結像レンズＬｆにより光−光変換素子ＰＰＣｅ（Ｐ
ＰＣｍ）に結像されたときに、原稿Ｏの画像が逆台形状
に所定のように変形された状態のものとして書込みが行
なわれるようにされているために、投影レンズＬｐを介
してスクリーンＳ上に投影される画像の像歪の無い状態
のものになされるのである。

これまでは本発明を表示装置に適用した場合について記
述したが、本発明は撮像装置、光コンピュータ、その他
の装置などにも良好に適用できることはいうまでもない
。

（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１本発
明は所定の電圧が印加された２枚の電極の間に、少なく
とも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材
層部材とによって構成した光−光変換素子における光導
電層部材側の電極を通して、書込み用電磁放射線を光導
電層部材に与えて、光導電層部材と光変調材層部材との
間に前記した書込み用電磁放射線と対応する電荷像を生
じさせる手段と、前記の電荷像による電界によって前記
した光変調材層部材に光に対する散乱の度合いに変化を
生じさせる手段と、光−光変換素子の法線方向以外の方
向の主光軸を有する読出し用電磁放射線を用いて前記し
た光変調材層部材における電磁放射線と対応する光に対
する散乱の度合いの変化を読出す手段と、読出し光の結
像面において生じる像歪を読出しの光学系で補正する手
段とを備えてなる光−光変換素子の応用装置、及び所定
の電圧が印加された２枚の電極の間に、少なくとも光導
電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材層部材と
によって構成した光−光変換素子における光導電層部材
側の電極を通して、書込み用電磁放射線を光導電層部材
に与えて、光導電層部材と光変調材層部材との間に前記
した書込み用電磁放射線と対応する電荷像を生じさせる
手段と、前記の電荷像による電界によって前記した光変
調材層部材に光に対する散乱の度合いに変化を生じさせ
る手段と、光−光変換素子の法線方向以外の方向の主光
軸を有する読出し用電磁放射線を用いて前記した光変調
材層部材における電磁放射線と対応する光に対する散乱
の度合いの変化を読出す手段と、読出し光の結像面にお
いて生じる像歪を打消しうるように書込み光によって形
成させる画像形状詮予め歪ませる手段とを備えてなる光
−光変換素子の応用装置であるから、光−光変換素子の
面の法線以外の方向から光−光変換素子に読出し光ＲＬ
を入射させた場合でも、スクリーン上の全面にわたって
同一の倍率で、かつ、良好な結像状態の画像がスクリー
ン上に投影でき、また。

その際に通常の光学系を使用してもシェーディングによ
って周辺部の光量が著るしく減少することもなく、さら
に光学系の収差による画像歪もない良好な画像が投影で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図ならびに第５図は本発明の光−光変換
素子の応用装置の各員なる実施例のブロック図、第４図
は第３図に示されている光−光変換素子の応用装置の一
部の構成部材の平面図、第６図及び第７図は光−光変換
素子の構成例を示す図、第８図乃至第１１図は画像と歪
の説明図である。 １・・・表示の対象にされている情報信号によって強度
変調されたレーザ光を放射するレーザ光源、２・・・制
御部、３・・・変調回路、ＰＤＥＦ・・・光偏向器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の電圧が印加された２枚の電極の間に、少なく
   とも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材
   層部材とによって構成した光−光変換素子における光導
   電層部材側の電極を通して、書込み用電磁放射線を光導
   電層部材に与えて、光導電層部材と光変調材層部材との
   間に前記した書込み用電磁放射線と対応する電荷像を生
   じさせる手段と、前記の電荷像による電界によって前記
   した光変調材層部材に光に対する散乱の度合いに変化を
   生じさせる手段と、光−光変換素子の法線方向以外の方
   向の主光軸を有する読出し用電磁放射線を用いて前記し
   た光変調材層部材における電磁放射線と対応する光に対
   する散乱の度合いの変化を読出す手段と、読出し光の結
   像面において生じる像歪を読出しの光学系で補正する手
   段とを備えてなる光−光変換素子の応用装置 ２、所定の電圧が印加された２枚の電極の間に、少なく
   とも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材
   層部材とによって構成した光−光変換素子における光導
   電層部材側の電極を通して、書込み用電磁放射線を光導
   電層部材に与えて、光導電層部材と光変調材層部材との
   間に前記した書込み用電磁放射線と対応する電荷像を生
   じさせる手段と、前記の電荷像による電界によって前記
   した光変調材層部材に光に対する散乱の度合いに変化を
   生じさせる手段と、光−光変換素子の法線方向以外の方
   向の主光軸を有する読出し用電磁放射線を用いて前記し
   た光変調材層部材における電磁放射線と対応する光に対
   する散乱の度合いの変化を読出す手段と、読出し光の結
   像面において生じる像歪を打消しうるように書込み光に
   よって形成させる画像形状を予め歪ませる手段とを備え
   てなる光−光変換素子の応用装置 ３、読出し光の結像面までの光路中に画枠形状の、整形
   手段を備えた請求項１または２に記載の光−光変換素子
   の応用装置