JPH04296716A

JPH04296716A - 空間光変調素子

Info

Publication number: JPH04296716A
Application number: JP8458391A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Osugi; 幸久大杉; Masaji Tange; 正次丹下
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1992-10-21

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポッケルス読み出し光
変調素子　（ＰＲＯＭ，　Ｐｏｃｋｅｌｓ　Ｒｅａｄｏ
ｕｔ　ＯｐｔｉｃａｌＭｏｄｕｌａｔｏｒ）　等の空間
光変調素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空間光変調素子のうち、Ｂｉ１２ＳｉＯ
２０　（ＢＳＯ）　単結晶を使用したＰＲＯＭ素子は、
ＢＳＯ単結晶の光伝導性を利用して、書き込み画像情報
の光強度分布を単結晶板内の電荷分布に変換して蓄積し
、次いでこの電荷分布がつくる電界によって生ずる電気
光学効果を利用し、読み出し光の強度分布に変換するも
のである。従って、この型の空間光変調素子は、ＢＳＯ
　単結晶板とこれを包む絶縁層及び透明電極によって構
成される。

【０００３】ここで特に、インコヒーレント光画像をコ
ヒーレント光画像に変換するＰＲＯＭ素子においては、
コヒーレント光による読み出し画像に干渉縞が発生する
のを防止するため、電気光学結晶層にテーパを設ける。従ってこの層の一対の主面は互いに対して所定角度傾斜
することになるが、この角度は素子や装置によって異な
り、例えば１５分程度以上の大きさが必要である。これ
により、読み出し光画像に発生する干渉縞のピッチを肉
眼で識別できない程度にまで小さくする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者が、
電気光学結晶層に１５分程度のテーパを設けてレーザー
光で読み出し実験したところ、未だ微小な干渉縞が読み
出し光画像に現れることが解った。

【０００５】本発明の課題は、上記したような、電気光
学結晶層の一対の主面間の反射に直接起因するものでな
い干渉縞を除去することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気光学結晶
層、この電気光学結晶層の少なくとも一方の側に設けら
れた絶縁層、透明電極膜が形成されたガラス基板、及び
このガラス基板の前記透明電極膜が形成された側の面と
前記絶縁層とを接着する透明接着剤層を少なくとも有す
る空間光変調素子であって、前記透明電極膜の光路長が
、この空間光変調素子の読み出し用コヒーレント光の波
長の０．４７倍以上、０．５２倍以下である空間光変調
素子に係わるものである。

【０００７】

【作用】本発明者は、主としてＰＲＯＭ素子について、
コヒーレント光による読み出し光画像中の干渉縞につき
検討を行った結果、これまで見逃されてきた透明電極膜
の二つの界面における反射や、透明接着剤層における反
射が干渉縞の原因となっていることを突き止め、本発明
を完成した。そして、本発明に従い、透明電極膜の光路
長を、空間光変調素子の読み出し用コヒーレント光の波
長の０．４７倍以上、０．５２倍以下とすることで、上
記の反射による干渉縞のコントラストを、読み出し光画
像において確認し難い程度にまで薄くすることができた
のである。この原理については後述する。

【０００８】

【実施例】まず、本発明を適用するのに好適なＰＲＯＭ
素子を例示する。図１は、こうしたＰＲＯＭ素子の断面
図である。まず、例えば四辺形の基板１Ａを準備する。基板１Ａは、合成石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのよう
なガラスによって形成することが好ましい。この基板１
Ａの表面に、蒸着法等によって透明電極膜２Ａを形成す
る。この際、基板１Ａのコーナー部分に、透明電極膜２
Ａを外部電源へと接続するためのリード部を形成するこ
とが好ましい。

【０００９】次いで、所定厚さの絶縁板を基板１Ａの表
面に透明接着剤層３Ａを介して接着する。次いで、この
絶縁板を研削加工及び光学研摩し、図１に示すように絶
縁層４Ａを形成する。そして、絶縁層４Ａの表面に、透
明接着剤層５Ａを介して電気光学結晶板を接着し固定す
る。この状態で、電気光学結晶板の表面を研削加工及び
光学研摩し、図１に示すように、所定厚さの電気光学結
晶層６を形成する。この電気光学結晶層６には、例えば
１５分程度の傾斜又はテーパを設ける。

【００１０】一方、上記したと全く同様の方法で、図１
に示すように、リード部を有する透明電極膜２Ｂを基板
１Ｂの表面に形成し、また透明電極膜２Ｂを覆うように
、絶縁板を透明接着剤層３Ｂを介して基板１Ｂの表面へ
と接着する。そしてこの絶縁板を研削加工及び光学研摩
し、所定厚さの絶縁層４Ｂを形成する。この絶縁層４Ｂ
を透明接着剤層５Ｂによって電気光学結晶層６に接着す
る。こうして図１に示すＰＲＯＭ素子を構成する。

【００１１】図１のＰＲＯＭ素子においては、電気光学
結晶層６の両側に絶縁層４Ａ，　４Ｂを設けたが、この
うち一方の絶縁層を省略することも一応可能である。ま
た、一対の透明電極膜２Ａ，　２Ｂをそれぞれ基板１Ａ
，１Ｂに形成し、これら一対の透明電極膜２Ａと２Ｂと
の間に電気光学結晶層６と絶縁層４Ａ，　４Ｂとを挟ん
だが、上記したように一方の絶縁層４Ｂを省略した場合
には、一方の透明電極膜２Ｂを電気光学結晶層６の表面
に蒸着によって形成することもできる。

【００１２】ここで、図１において、透明電極２Ａ、２
Ｂの光路長を、この空間光変調素子の読み出し用コヒー
レント光の波長の０．４７倍以上、０．５２倍以下とす
る。即ち、本発明の研究によれば、電気光学結晶層６の
端面における反射に由来しない干渉縞の原因が、透明電
極膜２Ａ、２Ｂ及び透明接着剤層３Ａの端面における反
射によることが明らかになった。そして透明電極膜の光
路長を上記のように限定することにより、透明電極膜及
び透明接着剤層における反射を総合して考慮した場合に
も、干渉縞が観測されなくなったのである。

【００１３】更に、この点を実証するために、本発明者
が行なったモデル実験について述べる。まず、図２に示
すような構成のサンプルを作製し、このサンプルの透過
率を測定した。即ち、一辺４０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平面
正方形状の合成石英ガラス基板８の表面に反射防止膜７
Ａを形成した。また、基板８の反射膜防止膜７Ａと反対
側の表面に、電子ビーム蒸着法によって、Ｉｎ２Ｏ３　
とＳｎ２Ｏ３　との混合物からなる透明電極膜９を形成
した。

【００１４】また、合成石英ガラス製の絶縁板１１の表
面に反射防止膜７Ｂを形成した。透明電極膜９と絶縁板
１１とを、透明接着剤層１０で接着した。透明接着剤層
１０の材質としては、屈折率ｎ＝１．５６の二液性光学
エポキシ樹脂を使用した。

【００１５】このサンプルにおいては、電気光学結晶層
を用いず、これによる反射と干渉縞との影響を取り除く
こととした。またガラス基板８と絶縁板１１との表面に
反射防止膜７Ａ、７Ｂを設け、これらの表面における反
射の影響も除いた。これにより、透明電極膜９と透明接
着剤層１０とによる反射の影響を測定できることになる
。

【００１６】ここで、便宜上、透明電極膜９の光路長ｎ
ｄと、読み出し用コヒーレント光の波長λとの間に、次
の関係式を設定する。ｎｄ＝ａλ そして、λ＝６３３ｎｍ　のレーザー光を図２のサンプ
ルに照射し、図３〜図７に示す各グラフを得た。ただし
、透明接着剤層１０における反射の影響をも調べるため
、図３〜図７において、それぞれ透明接着剤層１０の層
厚も変化させた。

【００１７】図３に示す例においては、透明接着層１０
の層厚を０μｍ　とした。ａのピークは約０．５０であ
り、透過率はゆるやかに変化する。そして、本発明者が
透過光を目視で観察したところ、透過率が９９．５％以
上であれば、透過光中に干渉縞が観測されなかった。こ
の点は、図４〜図７に示す各例でも同様であった。そし
て、ａ＝０．４６〜０．５４の範囲内であれば、透過光
は９９．５％以上となった。

【００１８】図４に示す例においては、透明接着剤層１
０の膜厚を　０．７μｍ　とした。従って、この光路長
は　０．７×１．５６μｍ　となり、λ＝６３３　μｍ
　の約　１．７倍であった。この場合は、透明接着剤層
１０の影響から、透過率が振動しながら変化することが
解った。そして、透過率のピークはａ＝０．５０には存
在せず、かえってａ＝０．５０付近に透過率の極小値が
存在することが解った。また、ａ＝０．４５〜０．５６
の範囲内で、透過率が９９．５％以上となった。

【００１９】図５に示す例においては、透明接着剤層１
０の厚さを　１．７μｍ　とした。従って、この光路長
は、１．７　×１．５６μｍ　となり、λの約　４．２
倍であった。そして、図４のグラフと比較して、一層振
動の間隔が狭くなっている。また、ａ＝０．４６〜０．
５３の範囲で、透過率が９９．５％以上となった。

【００２０】図６に示す例においては、透明接着剤層１
０の厚さを　２．７μｍ　とした。従って、この光路長
は、２．７　×１．５６μｍ　となり、λの約　６．７
倍であった。そして、図５のグラフと比較しても、更に
一層振動の間隔が小さくなっている。また、ａ＝０．４
７〜０．５２の範囲で透過率が９９．５％以上となった
。また、極大値は、約０．４８、０．５１の近辺にある
。

【００２１】図７の例においては、透明接着剤層１０の
厚さを　３．７μｍ　とした。従って、この光路長は　
３．７×１．５６μｍ　となり、λの約　８．４倍であ
った。そして、図６のグラフと比較しても、一層振動の
間隔が小さくなっている。またａ＝０．４５〜０．５３
の範囲で透過率が９９．５％以上となった。更には、透
過率が９９．５％以上となる範囲で、極大値のピークが
２つから３つに増加している。更に一層透明接着剤層が
厚くなれば、上記の振動は更に一層細かくなり、これに
伴って透過率９９．５％以上の範囲に入るピークの数が
一層増える。

【００２２】上記の実験を総合すれば、ａ＝０．４７〜
０．５２の範囲であれば、透過率が９９．５％以上とな
り、透明電極膜及び透明接着剤層に起因する干渉縞は観
測されなくなる。

【００２３】現実には、透明接着剤層を薄くした方が、
これによる電圧降下が少なくなり、素子の性能が上がる
ため、有利である。ただし、光学接着剤の性質による限
界があり、製造時の層厚にも若干バラツキがある。例え
ば、本発明者が、上記した屈折率ｎ＝１．５６のエポキ
シ系光学接着剤で実験したところ、層厚が平均で　１．
７μｍ、誤差が最大±１μｍ　であった。しかし、こう
した製造時のバラツキを考慮に入れても、ａ＝０．４７
〜０．５２の範囲であれば、前記したように、干渉縞が
生じない。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、透明電極膜の光路長を
、空間光変調素子の読み出し用コヒーレント光の波長の
０．４７倍以上、０．５２倍以下としたので、透明電極
膜及び透明接着剤層の界面における反射による干渉縞の
コントラストを、読み出し光画像において確認できない
程度にまで薄くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＰＲＯＭ　素子の一例を示す断面図である。

【図２】実験用サンプルを示す正面図である。

【図３】透明接着剤層の厚さが０μｍ　のときのａと透
過率との関係を示すグラフである。

【図４】透明接着剤層の厚さが　０．７μｍ　のときの
ａと透過率との関係を示すグラフである。

【図５】透明接着剤層の厚さが　１．７μｍ　のときの
ａと透過率との関係を示すグラフであフである。

【図６】透明接着剤層の厚さが　２．７μｍ　のときの
ａと透過率との関係を示すグラフであフである。

【図７】透明接着剤層の厚さが　３．７μｍ　のときの
ａと透過率との関係を示すグラフであフである。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，８　　基板２Ａ，　２Ｂ，　９　　透明電極膜３Ａ，　３Ｂ，　１０　　透明接着剤層４Ａ，　４Ｂ　
　絶縁層６　　電気光学結晶層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　電気光学結晶層、この電気光学結晶層
の少なくとも一方の側に設けられた絶縁層、透明電極膜
が形成されたガラス基板、及びこのガラス基板の前記透
明電極膜が形成された側の面と前記絶縁層とを接着する
透明接着剤層を少なくとも有する空間光変調素子であっ
て、前記透明電極膜の光路長が、この空間光変調素子の
読み出し用コヒーレント光の波長の０．４７倍以上、０
．５２倍以下である空間光変調素子。