JPH0451018A - Spatial optical modulator - Google Patents

Spatial optical modulator

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JPH0451018A
JPH0451018A JP15942590A JP15942590A JPH0451018A JP H0451018 A JPH0451018 A JP H0451018A JP 15942590 A JP15942590 A JP 15942590A JP 15942590 A JP15942590 A JP 15942590A JP H0451018 A JPH0451018 A JP H0451018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
electro
crystal plate
voltage
spatial light
Prior art date
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Pending
Application number
JP15942590A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Kobayashi
祐二 小林
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
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Priority to US07/682,260 priority patent/US5170281A/en
Publication of JPH0451018A publication Critical patent/JPH0451018A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To perform image processing with an optional gray scale and to shorten a convergence time by causing a lamp drop of a voltage, which is applied to the back electrode of an electrooptic crystal plate in threshold mode, at the time of writing operation and controlling the lamp drop speed according to input/output characteristics. CONSTITUTION:In the threshold mode wherein a lock-out area is used for the setting of the voltage applied to the crystal back electrode at the time of writing to the secondary electron collecting electrode 5 of an electrooptic crystal plate 6, the voltage applied to the back electrode of the electrooptic crystal plate 6 is made to lamp dropped where the lamp drop speed is controlled by a controller 16 etc., according to the input/output characteristics of the spatial optical modulator to be found. Therefore, the input/output characteristics in hard clip mode can be selected optionally without making operation astable. Consequently, the image processing is performed with an optional gray scale and an input/ output function is set to shorten the convergence time.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、インコヒーレント光をコヒーレント光に変
換する電子管であって、コヒーレント並列光情報処理等
に使用される空間光変調装置に関する。
The present invention relates to an electron tube that converts incoherent light into coherent light, and relates to a spatial light modulation device used in coherent parallel optical information processing and the like.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来の空間光変調器は、その入出力特性を、光学像書込
み時に、結晶表面電位が負電圧になる背面電圧の設定を
行い電気光学結晶の結晶拝命電位時下速度が閾値動作点
により選択されるハードクリップモードと、結晶表面電
圧が負電圧にならないような背面電極にかける電圧(以
下背面電圧という)の設定で且つ、結晶表面電位降下を
ステップ関数状に降下させるノーマルモードの選択によ
り変更してたいた。 従って、従来の空間光変調装置において入出力特性(γ
特性)は、ノーマルモードにおける線型(sin2特性
)及びハードクリップモードにおけるB値の2種類のγ
値しか選択できなかった。 又、前記空間光変調装置において、ハードクリップモー
ドにおける2次電子捕集電極の電圧を、求める入出力特
性に応じて選択する入出力特性可変装置では、2次電子
捕集電極に印加する電圧VCを変化させ、且つこれに従
って電気光学結晶の結晶背面電圧Vbも変化させなけれ
ばならない。 そして、同値動作を得るためにはVcの値を小さくして
いかなければならない。
In a conventional spatial light modulator, its input/output characteristics are determined by setting the back voltage at which the crystal surface potential becomes a negative voltage when writing an optical image, and selecting the speed at which the crystal surface potential of the electro-optic crystal drops by a threshold operating point. This can be changed by selecting the hard clip mode, which sets the voltage applied to the back electrode so that the crystal surface voltage does not become a negative voltage (hereinafter referred to as back voltage), and the normal mode, which lowers the crystal surface potential drop in a step function manner. It was hot. Therefore, in the conventional spatial light modulator, the input/output characteristic (γ
Characteristics) have two types of γ: linear in normal mode (sin2 characteristic) and B value in hard clip mode.
Only values could be selected. Further, in the spatial light modulation device, in the input/output characteristic variable device that selects the voltage of the secondary electron collecting electrode in the hard clip mode according to the desired input/output characteristics, the voltage VC applied to the secondary electron collecting electrode is selected. must be changed, and the crystal back voltage Vb of the electro-optic crystal must be changed accordingly. In order to obtain equivalent operation, the value of Vc must be decreased.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

従来の空間光変調装置では、上記のように2種類のγ値
しか選択できないので、任意のグレースケールで画像処
理をすることができないという問題点があった。 又、ニューラルネットワークのユニットとして、空間光
変調装置を用いようとする場合に、上記のように入出力
特性の選択幅が少いために、ネットワークが安定するま
での収束時間の調整が容易でないという問題点があった
。 又、前記のように、入圧力特性可変装置を備えた場合、
閾値動作を得るためにVcを小さくすることは、空間光
変調管の感度を小さくすることに相当し、動作が不安定
になるという問題点があった。 この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、動作を不安定にすることなくハードリップモード
における入出力特性の任意の選択が可能であり、従って
任意のグレースケールで安定して画像処理ができると共
に、ニューラルネットワークにおいて、その収束時間を
短くすることができるようにした空間光変調装置を提供
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、電子像発生手段と電気光学結晶板とを備え
、その間に前記電気光学結晶板への電荷像形成を妨げな
いように2次電子捕集電極がおかれた空間光変調器と、
前記電気光学結晶板の前記2次電子捕集電極に対する書
込み時の結晶背面電極にかける電圧設定に際してロック
アウト領域を用いる閾値モードで、前記電気光学結晶板
の背面電極にかける電圧を、書込み動作時に、ランプ降
下させると共に、そのランプ降下速度を前記空間光変調
器の求める入出力特性に応じて制御する制御装置と、を
有することにより上記目的を達成するものである。
In the conventional spatial light modulation device, only two types of γ values can be selected as described above, so there is a problem that image processing cannot be performed with an arbitrary gray scale. In addition, when trying to use a spatial light modulator as a unit of a neural network, there is a problem that it is not easy to adjust the convergence time until the network becomes stable because the selection range of input/output characteristics is small as described above. There was a point. In addition, as mentioned above, when equipped with an input pressure characteristic variable device,
Reducing Vc in order to obtain threshold operation corresponds to decreasing the sensitivity of the spatial light modulation tube, which poses the problem of unstable operation. This invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to arbitrarily select the input/output characteristics in hard rip mode without making the operation unstable, and therefore it is stable at any gray scale. An object of the present invention is to provide a spatial light modulation device that can perform image processing using a neural network and shorten the convergence time in a neural network. [Means for Solving the Problems] The present invention includes an electron image generating means and an electro-optic crystal plate, and a secondary electron collecting electrode is provided between the electron image generating means and an electro-optic crystal plate so as not to interfere with the formation of a charge image on the electro-optic crystal plate. a spatial light modulator,
In a threshold mode in which a lockout region is used to set the voltage applied to the back electrode of the crystal during writing to the secondary electron collecting electrode of the electro-optic crystal plate, the voltage applied to the back electrode of the electro-optic crystal plate is set during the write operation. The above object is achieved by having a control device that lowers the ramp and controls the ramp lowering speed in accordance with the input/output characteristics required by the spatial light modulator.

【作用及び効果】[Action and effect]

この発明においては、空間光変調器における閾値モード
で電気光学結晶板の背面電圧をランプ状に変化させると
共に、空間光変調器の求める入出力特性に応じて書込み
時間を制御するようにようにしたので、動作を不安定に
することなくハードクリップモードにおける入出力特性
を任意に選択することができ、従って、任意のグレース
ケールで画像処理をすることができると共に、ニューラ
ルネットワークに利用した場合に、その系に適した入出
力関数を設定することによって、収束時間を短縮するこ
とができるという優れた効果を有する。
In this invention, the back voltage of the electro-optic crystal plate is changed in a ramp-like manner in the threshold mode of the spatial light modulator, and the writing time is controlled according to the input/output characteristics required by the spatial light modulator. Therefore, the input/output characteristics in hard clip mode can be arbitrarily selected without making the operation unstable. Therefore, image processing can be performed at any gray scale, and when used in a neural network, By setting input/output functions suitable for the system, it has the excellent effect of shortening the convergence time.

【実施例】【Example】

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第1図は本発明による空間光変調器W110の構成と動
作を説明するための図で、1は入力像、2はレンズ、3
は光電陰極、4はマイクロチャンネルプレート、5は2
次電子捕集用メツシュ電極、6は電気光学結晶板、6A
は電荷蓄積機能及び2次電子放出機能を有する表面、7
はハーフミラ−8は偏光方向がランダムでない〈偏光方
向が直線、円、楕円偏光に調整されている)続出し光、
9は検光子、1Aは出力像、IOAは空間光変調器であ
る。 前記第1図に示される空間光変調装置10におけるレン
ズ2と光電陰極3との間には、可変NDフィルター12
が設られると共に、メツシュ電極5の電圧を変え、この
メツシュ電極5の電圧変化に応じて、電気光学結晶板6
の背面電圧Vbを変え、この背面電圧Vbをランプ状に
変化させる電圧供給手段(制御装置)14が設けられて
いる。 電圧供給手段14による背面電圧Vbのランプ時間は、
ランプ時間コントローラー16により、該ランプ時間コ
ントローラー16への所望入カフMに応じて調整される
。 前記可変NDフィルター12は、NDフィルター12A
を、モータ12Bによりギヤ12Cを介して駆動し、こ
の時のモータ12Bの回転角度をモータ回転面コントロ
ーラ12Dにより調整することによって、光N陰極3に
入射する光入力強度を第7図に示されるようにして、入
出力特性曲線を揃える。 図において、空間光変調器10Aの光電陰極3にレンズ
2を介して投影した入力像1は光電子像に変換される。 この光電子像はマイクロチャンネルプレート4で増倍さ
れた後、電気光学結晶板6の表面6Aに電荷パターンを
形成する。その電荷パターンに応じて電気光学結晶板6
を横切る電界が変化し、ポッケルス効果によって電気光
学結晶板6の屈折率が変化する。 前記2次電子捕集用メツシュ電極5には電圧VCが、電
気光学結晶板6の背面には結晶背面電圧Vbがそれぞれ
電圧供給手段14から印加される。 ここで、直線偏光の読出し光8を電気光学結晶板6に一
様に照射すると、表面6Aからの反射光は、電気光学結
晶板6の複屈折性により偏光状態が変化しているので、
検光子9を通過させれば、入力像1の光強度に対応した
光強度をもつ出力像1Aが得られる。 次にこのような空間光変調装置10について、本発明と
関連する主要な機能を説明する。 空間光変調器10Aは電気光学結晶板6の表面6八に正
又は負の電荷分布を選択的に形成することができる。第
2図は電気光学結晶板6の2次電子放出特性を示すグラ
フである。ここで、電気光学結晶板6の表面6Aと反対
側の背面には電極(導電面)が形成されていて、−様に
電圧Vbを加えることができる。 図に示すように表面6Aへ入射する1次電子エネルギー
Eが第1クロスオーバー点E1よりも小さいか、又は第
2クロスオーバー点E2より大きい場合には、1次電子
数が、結晶表面で放出される2次電子数よりも大きいの
で(δく1)、結晶表面6Aは負に帯電する。1次電子
のエネルギーがElとElの間では、2次電子数が1次
電子数よりも多くなるので(δ〉1)、結晶表面6Aは
正に帯電する。 電気光学結晶板6に電荷を蓄積する際に正の電荷で書込
むか負の電荷で書込むかは、第1図に示すメツシュ電位
Vcと結晶背面電圧Vbの電圧を制御することにより実
行される。 書込み、消去の方法は周知であるが、第2図及び第3図
により正電荷像を例にとって説明する。 なお、第1クロスオーバー点E1は電気光学結晶板6の
表面6Aの物性で決まり、2次電子捕集用メツシュ電極
5に印加する電圧Vcは、第2クロスオーバー点E2で
決まる。 結晶背面電圧Vbを第2クロスオーバー点E2に相当す
る電位より高く設定すると、表面6Aにおける結晶表面
電位Vsは、入射する1次電子のエネルギーは82以上
あるので2次電子放出比δく1となり、表面電位がEl
に達するまで負電荷が蓄積される。電位がElに達する
とδ=1となって平衝状態になり、且つ表面6Aの帯電
は零となる。 結晶背面電圧Vbを第1クロスオーバー点E。 と第2クロスオーバー点E2との間でダイナミックレン
ジが十分にとれる電圧E′に設定すると、このとき結晶
表面電位VsもほぼE′ となるから、入射する1次電
子のエネルギーはElとElの間である。従って2次電
子放出比δ〉1となるから正電荷像が形成される。電位
がElに達するとδ−1となって平衡状態になり、且つ
表面6Aの帯電は零となる。放出された2次電子はVs
よりも高い電位Vcにある2次電子捕集電極に捕集され
る。 次に、実時間閾値動作機能(ハードクリップ動作)につ
いて説明する。 空間光変調器10Aは、第2図に示すVc及び結晶背面
電圧の設定条件により、実時間閾値動作を実行させるこ
とができる。メツシュ電極5は結晶表面の近傍に設けら
れており、これを所定の電位に設定すると、結晶表面に
十分な電子が供給されている場合には結晶表面電位Vs
はメツシュ電極5の電位Vcとなり、この電位が第2ク
ロスオーバー点E2どなる。 即ち、結晶表面電位Vsがメツシュ電極5よりも高い(
第2図VbEの場合:消去)と結晶表面から放出される
2次電子が入射電子より少いため結晶表面の電位は下降
し、逆に結晶表面電位Vsがメツシュ電極電位Vcより
も低い〈第2図VbWの場合:書込)と2次電子が入射
電子よりも多くなって結晶表面電位Vsが上り、結局結
晶表面電位VSがメツシュ電極電位Vcに等しくなった
ところで電位は一定となる。つまり、入射光量が十分あ
る場合には、メツシュ電位Vcと、結晶表面電位Vbは
常に同電位となる。 Vcの電圧設定について、VcとVbの相対的電圧は電
気光学結晶板6の厚さに帰因する複屈折性によるもので
あるから(即ちVbw〜VbEの電圧とVcの電圧の相
対関係が電気光学結晶板6の厚さによる)、位相補償管
のようなものを用いて1定電圧を、例えばVc=1.1
 (KV>、Vb=1.0〜2.7 (KV)(: I
I値モード) とすると、第3図のように電気光学結晶
6の表面6Aは負電位(−0,6KV)となり電子が到
達しなくなる(ロックアウト状態)。 しかし、電圧供給手段14により、V、をゆっくり下げ
ていくと、入射する光の強度が大きくて多量の電子が供
給される部分では電子が結晶表面に供給され、2次電子
放出が大きくなって負電位とならず、入射する光の強度
が小さくて、供給される電子の量が少ない部分では電位
時下に電子の供給が追いつかず、そのため結晶表面が負
電位となって電子が結晶表面に到達しなくなる。 従って、光電陰極3に入射する光の強度に対応して結晶
表面が負電位となって書込みが行われない部分と、結晶
表面に電子が到達し、表面が負電位とならずに書込みが
行われる部分とができ、その結果、入射する光の強度に
より閾値操作が実行されることになる。 例えば、第4図のように、結晶の背面電圧Vbの降下速
度(→方向)に電気光学結晶板6の表面電圧Vsの動き
く:>)が追従出来るだけの電子が供給され得るところ
だけが書込み状態となる。つまり結晶背面電圧Vbの降
下速度によって書込める入力光強度(それ以上は書ける
、それに満たないものは書けない)が決定できる。 variable7モード(可変γモード)を、ハード
クリップモードにおいてVcの値を変えることによって
得られる。 例えば、単位をKVとして、電圧供給装置14により、 ■Vc=1.I   Vb−1,0〜2.7■Vc−0
,6Vb−0,5〜2.2 ■Vc=0.3   Vb=0.2〜1.9■Vc=0
.1   Vb−0〜1.7のように、Vcを変え、同
時にVbをランプ降下させ、且つ、その降下速度を一定
に設定すると第5図のようなγが異なる複数の特性曲線
(γが大きい程傾きが小さい)が得られる。 しかしながら、前述のように、Vcを変えるに従ってV
bをそれに合わせて変化させなければならず、且つ、閾
値動作を得るためにはVcを小さくしていかねばならず
、これが空間光変調器10Aの感度を小さくすることに
相当し、動作が不安定になる。 ここで、例えばVC−1,0、V=0.9〜2゜9(キ
ロボルトK V ) V bのランプ時書込み時間TH
Wを38とすると、第6図に示されるように、その入出
力特性はノーマルモードのγ=2に近い値となる。 同第6図に示されるように、書込み時間Towを長くし
ていくと、その入出力特性はたっていき、閾値動作とな
る。この時のV c 、 V bの設定電圧は固定であ
る。 即ち、上記のように入出力特性は、閾値動作になるほど
左にずれていくので、例えば7図のような入出力特性を
得ようとするときは、第1図における可変NDフィルタ
ー12を動作させて、空間光変調器10Aへの入力光強
度を調整する。又は、マイクロチャンネルプレート4に
加える電圧を調整してもよい。又、これに対応して、ラ
ンプ時間コントローラー16により、所望のγ値に応じ
て、Vbのランプ@間を調整する。 従って、この場合は、Vc及びVbを小さくすることな
く、即ち、動作を不安定にすることなく、ハードクリッ
プモードにおいて入出力特性を任意に変化させることが
できる。 更に詳細に述べると、前述の、Vcコントロールモード
における可変γと比較して、γ=2の値から閾値動作に
向う方向は、書込み時間Towを長くしていく方向であ
り、これは空間光変調器10Aの感度を上げたと同等と
なり、読出し用の光源の光強度はVCコントロールモー
ドより小さくてすむので、系の動作が安定となる。 上記のように、空間光変調装置10の入出力特性γを可
変することにより、ハーフトーンプロセッシングが可能
になる。 即ち、任意のグレースケールでの画像処理、γを変える
画像処理、線形演算における関数変換、及び線形演算、
非線形演算が可能となる。 又、ニュートラルネットワークのユニットとして、空間
光変調装置10を利用できる。 ネットワークの安定に至るまでにユニット(空間光変調
装置)の入出力特性の傾きを変えていき、その系に適し
た入出力関数を設定することによって、収束時間を短く
することができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration and operation of the spatial light modulator W110 according to the present invention, where 1 is an input image, 2 is a lens, and 3
is the photocathode, 4 is the microchannel plate, 5 is 2
Mesh electrode for collecting secondary electrons, 6 is an electro-optic crystal plate, 6A
is a surface having a charge storage function and a secondary electron emission function, 7
The half mirror 8 is a continuous beam of light whose polarization direction is not random (the polarization direction is adjusted to linear, circular, or elliptically polarized light),
9 is an analyzer, 1A is an output image, and IOA is a spatial light modulator. A variable ND filter 12 is provided between the lens 2 and the photocathode 3 in the spatial light modulator 10 shown in FIG.
is provided, and the voltage of the mesh electrode 5 is changed, and the electro-optic crystal plate 6 is changed according to the voltage change of the mesh electrode 5.
A voltage supply means (control device) 14 is provided for changing the back voltage Vb of the sensor and changing the back voltage Vb in a ramp-like manner. The ramp time of the back voltage Vb by the voltage supply means 14 is:
The ramp time controller 16 adjusts the desired input cuff M into the ramp time controller 16. The variable ND filter 12 is an ND filter 12A.
is driven by the motor 12B via the gear 12C, and the rotation angle of the motor 12B at this time is adjusted by the motor rotation surface controller 12D, so that the light input intensity incident on the optical N cathode 3 can be adjusted as shown in FIG. In this way, the input/output characteristic curves are aligned. In the figure, an input image 1 projected onto a photocathode 3 of a spatial light modulator 10A through a lens 2 is converted into a photoelectron image. After this photoelectron image is multiplied by the microchannel plate 4, a charge pattern is formed on the surface 6A of the electro-optic crystal plate 6. The electro-optic crystal plate 6
The electric field across the crystal changes, and the refractive index of the electro-optic crystal plate 6 changes due to the Pockels effect. A voltage VC is applied to the mesh electrode 5 for collecting secondary electrons, and a crystal back surface voltage Vb is applied to the back surface of the electro-optic crystal plate 6 from the voltage supply means 14, respectively. Here, when the electro-optic crystal plate 6 is uniformly irradiated with the linearly polarized readout light 8, the polarization state of the reflected light from the surface 6A changes due to the birefringence of the electro-optic crystal plate 6, so that
When the light passes through the analyzer 9, an output image 1A having a light intensity corresponding to the light intensity of the input image 1 is obtained. Next, the main functions of the spatial light modulator 10 related to the present invention will be explained. The spatial light modulator 10A can selectively form a positive or negative charge distribution on the surface 68 of the electro-optic crystal plate 6. FIG. 2 is a graph showing the secondary electron emission characteristics of the electro-optic crystal plate 6. Here, an electrode (conductive surface) is formed on the back surface of the electro-optic crystal plate 6 opposite to the surface 6A, and a negative voltage Vb can be applied thereto. As shown in the figure, if the primary electron energy E incident on the surface 6A is smaller than the first crossover point E1 or larger than the second crossover point E2, the number of primary electrons is emitted at the crystal surface. Since the number of secondary electrons is larger than the number of secondary electrons (δ×1), the crystal surface 6A is negatively charged. When the energy of the primary electrons is between El and El, the number of secondary electrons is greater than the number of primary electrons (δ>1), so the crystal surface 6A is positively charged. When accumulating charges in the electro-optic crystal plate 6, whether to write with positive charges or negative charges is carried out by controlling the mesh potential Vc and crystal back voltage Vb shown in FIG. Ru. The writing and erasing methods are well known, and will be explained using a positive charge image as an example with reference to FIGS. 2 and 3. Note that the first crossover point E1 is determined by the physical properties of the surface 6A of the electro-optic crystal plate 6, and the voltage Vc applied to the secondary electron collecting mesh electrode 5 is determined by the second crossover point E2. When the crystal back voltage Vb is set higher than the potential corresponding to the second crossover point E2, the crystal surface potential Vs at the surface 6A becomes secondary electron emission ratio δ×1 because the energy of the incident primary electron is 82 or more. , the surface potential is El
Negative charge is accumulated until . When the potential reaches El, δ=1, an equilibrium state is reached, and the charge on the surface 6A becomes zero. Bring the crystal back voltage Vb to the first crossover point E. If the voltage E' is set to a value that provides a sufficient dynamic range between E1 and the second crossover point E2, the crystal surface potential Vs will also be approximately E', so the energy of the incident primary electron will be equal to the energy of El and El. It is between. Therefore, since the secondary electron emission ratio δ>1, a positive charge image is formed. When the potential reaches El, it becomes δ-1 and becomes an equilibrium state, and the charge on the surface 6A becomes zero. The emitted secondary electron is Vs
The secondary electrons are collected by the secondary electron collecting electrode, which is at a higher potential Vc. Next, the real-time threshold operation function (hard clip operation) will be explained. The spatial light modulator 10A can perform real-time threshold operation according to the setting conditions of Vc and crystal backside voltage shown in FIG. The mesh electrode 5 is provided near the crystal surface, and when it is set to a predetermined potential, the crystal surface potential Vs
becomes the potential Vc of the mesh electrode 5, and this potential becomes the second crossover point E2. That is, the crystal surface potential Vs is higher than the mesh electrode 5 (
In the case of VbE (erasure), the potential of the crystal surface decreases because the number of secondary electrons emitted from the crystal surface is smaller than the incident electrons, and conversely, the crystal surface potential Vs is lower than the mesh electrode potential Vc. In the case of FIG. VbW: writing), the number of secondary electrons exceeds the incident electrons, and the crystal surface potential Vs rises. Eventually, when the crystal surface potential VS becomes equal to the mesh electrode potential Vc, the potential becomes constant. That is, when there is a sufficient amount of incident light, the mesh potential Vc and the crystal surface potential Vb are always the same potential. Regarding the voltage setting of Vc, the relative voltage between Vc and Vb is due to the birefringence caused by the thickness of the electro-optic crystal plate 6 (that is, the relative relationship between the voltages of Vbw to VbE and the voltage of Vc is (depending on the thickness of the optical crystal plate 6), use something like a phase compensation tube to apply a constant voltage of 1, for example, Vc = 1.1.
(KV>, Vb=1.0~2.7 (KV)(: I
I value mode), the surface 6A of the electro-optic crystal 6 becomes a negative potential (-0.6 KV) as shown in FIG. 3, and electrons no longer reach it (lockout state). However, when V is slowly lowered by the voltage supply means 14, electrons are supplied to the crystal surface in areas where the intensity of the incident light is high and a large amount of electrons are supplied, increasing secondary electron emission. In areas where the potential is not negative, the intensity of the incident light is low, and the amount of supplied electrons is small, the supply of electrons cannot keep up with the lower potential, and therefore the crystal surface becomes a negative potential and electrons are transferred to the crystal surface. It will not reach you. Therefore, in response to the intensity of light incident on the photocathode 3, there are areas where the crystal surface becomes negative potential and no writing is performed, and areas where electrons reach the crystal surface and writing is performed without the surface becoming negative potential. As a result, a threshold operation is performed depending on the intensity of the incident light. For example, as shown in FIG. 4, only the areas where enough electrons can be supplied to allow the movement of the surface voltage Vs of the electro-optic crystal plate 6 (>) to follow the rate of fall (→ direction) of the back voltage Vb of the crystal It enters the writing state. In other words, the input light intensity that can be written (more than that can be written, less than that cannot be written) can be determined by the rate of fall of the crystal back surface voltage Vb. A variable7 mode (variable γ mode) can be obtained by changing the value of Vc in the hard clip mode. For example, assuming the unit is KV, the voltage supply device 14 calculates: (1) Vc=1. I Vb-1.0~2.7■Vc-0
,6Vb-0,5~2.2 ■Vc=0.3 Vb=0.2~1.9■Vc=0
.. 1 When Vc is varied and Vb is ramped down at the same time as Vb-0 to 1.7, and the rate of decline is set constant, multiple characteristic curves with different γ (with large γ) as shown in Figure 5 are created. (the slope is smaller) is obtained. However, as mentioned above, as Vc is changed, V
b must be changed accordingly, and in order to obtain threshold operation, Vc must be decreased, which corresponds to decreasing the sensitivity of the spatial light modulator 10A, and the operation may become unstable. It becomes stable. Here, for example, VC-1.0, V = 0.9 to 2°9 (kilovolt K V ) V b ramp writing time TH
When W is set to 38, the input/output characteristics have a value close to γ=2 in the normal mode, as shown in FIG. As shown in FIG. 6, as the write time Tow is increased, the input/output characteristics gradually change to a threshold value operation. At this time, the set voltages of V c and V b are fixed. That is, as mentioned above, the input/output characteristics shift to the left as the threshold value operation is reached, so when trying to obtain the input/output characteristics as shown in FIG. 7, for example, the variable ND filter 12 in FIG. 1 must be operated. to adjust the intensity of light input to the spatial light modulator 10A. Alternatively, the voltage applied to the microchannel plate 4 may be adjusted. Correspondingly, the ramp time controller 16 adjusts the ramp time of Vb according to the desired γ value. Therefore, in this case, the input/output characteristics can be arbitrarily changed in the hard clip mode without reducing Vc and Vb, that is, without making the operation unstable. More specifically, compared to the aforementioned variable γ in the Vc control mode, the direction from the value of γ = 2 to the threshold operation is the direction of increasing the writing time Tow, and this is due to the spatial light modulation. This is equivalent to increasing the sensitivity of the device 10A, and the light intensity of the reading light source can be lower than in the VC control mode, so the system operation becomes stable. As described above, by varying the input/output characteristic γ of the spatial light modulator 10, halftone processing becomes possible. That is, image processing at arbitrary gray scale, image processing that changes γ, function conversion in linear operation, and linear operation,
Nonlinear operations become possible. Moreover, the spatial light modulator 10 can be used as a unit of a neutral network. The convergence time can be shortened by changing the slope of the input/output characteristics of the unit (spatial light modulator) until the network becomes stable and setting an input/output function suitable for the system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明に係る空間光度Wj!装置の実施例を
示す略示断面図、第2図は、空間光変調装置における電
気光学結晶板の表面へ入射する1次電子エネルギーEと
、2次電子放出比との関係を示す線図、第3図は、空間
光変調装置における消去及び書込みの関係を示すブロッ
ク図、第4図は、同空間光変調装置の電気光学結晶板の
背面電圧のランプ時下と結晶表面電圧の動き及び書込み
関係を示す線図、第5図は、可変Tモードにおける入出
力特性を示す線図、第6図は、書込み時間コントロール
モードにおける空間光変調器の入出力特性を示す線図、
第7図は、上記実施例における入出力特性を示す線図で
ある。 3・・・充電陰極、 4・・・マイクロチャンネルプレート(MCP)、5・
・・メツシュ電極(2次電子捕集電極)、6・・・電気
光学結晶板、 6A・・・表面、 10・・・空間光度m装置、 10A・・・空間光変調器、 12・・・可変NOフィルター 14・・・電圧供給手段。 第1図
FIG. 1 shows the spatial luminous intensity Wj! according to the present invention. A schematic cross-sectional view showing an embodiment of the device, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the primary electron energy E incident on the surface of the electro-optic crystal plate and the secondary electron emission ratio in the spatial light modulation device. Fig. 3 is a block diagram showing the relationship between erasing and writing in the spatial light modulator, and Fig. 4 shows the movement of the back voltage of the electro-optic crystal plate during ramping and the crystal surface voltage of the spatial light modulator and the writing. A diagram showing the relationship; FIG. 5 is a diagram showing the input/output characteristics in the variable T mode; FIG. 6 is a diagram showing the input/output characteristics of the spatial light modulator in the write time control mode;
FIG. 7 is a diagram showing the input/output characteristics in the above embodiment. 3...Charging cathode, 4...Micro channel plate (MCP), 5...
...Mesh electrode (secondary electron collecting electrode), 6...Electro-optic crystal plate, 6A...Surface, 10...Spatial luminosity m device, 10A...Spatial light modulator, 12... Variable NO filter 14... Voltage supply means. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電子像発生手段と電気光学結晶板とを備え、その
間に前記電気光学結晶板への電荷像形成を妨げないよう
に2次電子捕集電極がおかれた空間光変調器と、前記電
気光学結晶板の前記2次電子捕集電極に対する書込み時
の結晶背面電極にかける電圧設定に際してロックアウト
領域を用いる閾値モードで、前記電気光学結晶板の背面
電極にかける電圧を、書込み動作時に、ランプ降下させ
ると共に、そのランプ降下速度を前記空間光変調器の求
める入出力特性に応じて制御する制御装置と、を有して
なる空間光変調装置。
(1) A spatial light modulator comprising an electron image generating means and an electro-optic crystal plate, with a secondary electron collecting electrode placed between them so as not to interfere with the formation of a charge image on the electro-optic crystal plate; In a threshold mode in which a lockout region is used to set the voltage applied to the back electrode of the crystal during writing to the secondary electron collecting electrode of the electro-optic crystal plate, the voltage applied to the back electrode of the electro-optic crystal plate is set during the writing operation. A spatial light modulator comprising: a control device for lowering a ramp and controlling the ramp lowering speed according to input/output characteristics determined by the spatial light modulator.
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