JPH0511269A - 光変調素子及び表示装置 - Google Patents
光変調素子及び表示装置Info
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- JPH0511269A JPH0511269A JP3183798A JP18379891A JPH0511269A JP H0511269 A JPH0511269 A JP H0511269A JP 3183798 A JP3183798 A JP 3183798A JP 18379891 A JP18379891 A JP 18379891A JP H0511269 A JPH0511269 A JP H0511269A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高出力の入射光により加熱された状態の光変
調素子を、冷却機構により冷却させて、高解像度の画像
の表示を可能ならしめた光変調素子を得る。 【構成】 ２枚の相対配置された基板ＢＰ1 ，ＢＰ2 間
に少なくとも透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 、光導電層部材Ｐ
ＣＬ、光変調材層部材ＰＭＬを積層した光変調素子の少
なくとも前記１枚の基板に冷媒を通過させる流路を設
け、この流路内を冷媒を通過させることにより、高出力
の入射光により加熱された素子を冷却し、もって高解像
度の画像の表示を可能にした光変調素子。
調素子を、冷却機構により冷却させて、高解像度の画像
の表示を可能ならしめた光変調素子を得る。 【構成】 ２枚の相対配置された基板ＢＰ1 ，ＢＰ2 間
に少なくとも透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 、光導電層部材Ｐ
ＣＬ、光変調材層部材ＰＭＬを積層した光変調素子の少
なくとも前記１枚の基板に冷媒を通過させる流路を設
け、この流路内を冷媒を通過させることにより、高出力
の入射光により加熱された素子を冷却し、もって高解像
度の画像の表示を可能にした光変調素子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光コンピュータ、撮像
装置等に好適な光変調素子及びこの光変調素子を用いた
表示装置に係るものであり、特に光変調素子の改良に関
するものである。
装置等に好適な光変調素子及びこの光変調素子を用いた
表示装置に係るものであり、特に光変調素子の改良に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光コンピュータ若しくは大画面ディスプ
レイのキーデバイスとして、図７に示すような光変調素
子ＳＬＭが開発されている。この光変調素子ＳＬＭは例
えば、透明基板ＢＰ1 と透明電極Ｅｔ1 と光導電層部材
ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬと光変調材層部材ＰＭＬと
透明電極Ｅｔ2 と透明基板ＢＰ2 とを積層して構成され
ている。透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 は、透明導電物質の薄
膜で構成されており、また、光導電層部材ＰＣＬは使用
される光の波長域において光導電性を示す物質を用いて
構成され、さらに、誘電体ミラーＤＭＬは所定の波長帯
の光を反射させるように多層膜として構成された周知形
態のものが使用され、さらにまた光変調材層部材ＰＭＬ
は、印加されている電界強度に応じて光の状態（光の偏
光状態、光の旋光状態、光の散乱状態）を変化させる光
変調材（例えばネマティック液晶、ニオブ酸リチウム、
ＢＳＯ、ＰＬＺＴ、高分子ー液晶複合膜等）を用いて構
成されている。Ｅは、透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 間に所定
の電圧を印加するための電源でありこの電源Ｅは図中で
は交流電源として示されているが、光変調部中の光変調
材層部材ＰＭＬの構成物質に応じて直流電源となされた
り交流電源となされたりするものである。ＷＬは、光変
調素子ＳＬＭの透明基板ＢＰ1 側から入射されて光導電
層部材ＰＣＬに集光される書込み光であって、この書込
み光ＷＬは表示の対象にされている情報によって発光量
変調されているものである。
レイのキーデバイスとして、図７に示すような光変調素
子ＳＬＭが開発されている。この光変調素子ＳＬＭは例
えば、透明基板ＢＰ1 と透明電極Ｅｔ1 と光導電層部材
ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬと光変調材層部材ＰＭＬと
透明電極Ｅｔ2 と透明基板ＢＰ2 とを積層して構成され
ている。透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 は、透明導電物質の薄
膜で構成されており、また、光導電層部材ＰＣＬは使用
される光の波長域において光導電性を示す物質を用いて
構成され、さらに、誘電体ミラーＤＭＬは所定の波長帯
の光を反射させるように多層膜として構成された周知形
態のものが使用され、さらにまた光変調材層部材ＰＭＬ
は、印加されている電界強度に応じて光の状態（光の偏
光状態、光の旋光状態、光の散乱状態）を変化させる光
変調材（例えばネマティック液晶、ニオブ酸リチウム、
ＢＳＯ、ＰＬＺＴ、高分子ー液晶複合膜等）を用いて構
成されている。Ｅは、透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 間に所定
の電圧を印加するための電源でありこの電源Ｅは図中で
は交流電源として示されているが、光変調部中の光変調
材層部材ＰＭＬの構成物質に応じて直流電源となされた
り交流電源となされたりするものである。ＷＬは、光変
調素子ＳＬＭの透明基板ＢＰ1 側から入射されて光導電
層部材ＰＣＬに集光される書込み光であって、この書込
み光ＷＬは表示の対象にされている情報によって発光量
変調されているものである。
【０００３】さて、透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 間に電源Ｅ
から所定の電圧が供給されている光変調素子ＳＬＭの透
明電極Ｅｔ1 側から、表示の対象にされている情報によ
って発光量変調されている例えば、Ｎ本の書込み光ＷＬ
が入射されて、透明基板ＢＰ1 と透明電極Ｅｔ1 とを通
して光導電層部材ＰＣＬに集光されると、前記したＮ本
の書込み光ＷＬが集光された部分の光導電層部材ＰＣＬ
の電気抵抗値が、照射された光量に応じて変化して光導
電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界に、表示
の対象にされている情報によって発光量変調されている
と共に、例えば一直線的に配列されいるＮ本の書込み光
ＷＬのそれぞれ照射光量に対応している状態のＮ個の電
荷像が形成されるが、前記したＮ個の電荷像は、時系列
信号における順次の画素信号と対応している電荷量の電
荷が配列している状態のものである。それで、光変調素
子ＳＬＭにおける光変調材層部材ＰＭＬには、光導電層
部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界に形成された
Ｎ個の電荷像による電界が印加されることになる。
から所定の電圧が供給されている光変調素子ＳＬＭの透
明電極Ｅｔ1 側から、表示の対象にされている情報によ
って発光量変調されている例えば、Ｎ本の書込み光ＷＬ
が入射されて、透明基板ＢＰ1 と透明電極Ｅｔ1 とを通
して光導電層部材ＰＣＬに集光されると、前記したＮ本
の書込み光ＷＬが集光された部分の光導電層部材ＰＣＬ
の電気抵抗値が、照射された光量に応じて変化して光導
電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界に、表示
の対象にされている情報によって発光量変調されている
と共に、例えば一直線的に配列されいるＮ本の書込み光
ＷＬのそれぞれ照射光量に対応している状態のＮ個の電
荷像が形成されるが、前記したＮ個の電荷像は、時系列
信号における順次の画素信号と対応している電荷量の電
荷が配列している状態のものである。それで、光変調素
子ＳＬＭにおける光変調材層部材ＰＭＬには、光導電層
部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界に形成された
Ｎ個の電荷像による電界が印加されることになる。
【０００４】この様な状態において、光変調素子ＳＬＭ
における透明基板ＢＰ2 側から読出し光ＲＬを入射させ
ると、その読出し光ＲＬは透明基板ＢＰ2 →透明電極Ｅ
ｔ2→光変調材層部材ＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬの経
路により誘電体ミラーＤＭＬに達してそこで反射し、読
出し光の反射光は誘電体ミラーＤＭＬ→光変調材層部材
ＰＭＬ→透明電極Ｅｔ2 →透明基板ＢＰ2 →の経路で光
変調素子ＳＬＭから出射する。この様にして光変調素子
ＳＬＭから出射した例えばＮ本の光束は、時系列信号に
おける順次の画素信号と対応している電荷量の電荷が配
列しいる状態のＮ個の電荷像による電界が印加されてい
る光変調材層部材ＰＭＬを往復した光束であるから、そ
のＮ本の光束は時系列信号における順次の画素信号と対
応して光の状態が変化しているものになっている。
における透明基板ＢＰ2 側から読出し光ＲＬを入射させ
ると、その読出し光ＲＬは透明基板ＢＰ2 →透明電極Ｅ
ｔ2→光変調材層部材ＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬの経
路により誘電体ミラーＤＭＬに達してそこで反射し、読
出し光の反射光は誘電体ミラーＤＭＬ→光変調材層部材
ＰＭＬ→透明電極Ｅｔ2 →透明基板ＢＰ2 →の経路で光
変調素子ＳＬＭから出射する。この様にして光変調素子
ＳＬＭから出射した例えばＮ本の光束は、時系列信号に
おける順次の画素信号と対応している電荷量の電荷が配
列しいる状態のＮ個の電荷像による電界が印加されてい
る光変調材層部材ＰＭＬを往復した光束であるから、そ
のＮ本の光束は時系列信号における順次の画素信号と対
応して光の状態が変化しているものになっている。
【０００５】光変調素子ＳＬＭにおける光変調材層部材
ＰＭＬの構成材料が、（1)それに印加された電界強度に
応じてその中を通過する光の散乱状態を変化させるよう
なものであった場合には、前記のようにして光変調素子
ＳＬＭから出射されたＮ本の読出し光の反射光束は、時
系列信号におけるＮ個の順次の画素情報と対応して光の
強度が変化している状態のものになっており、また、光
変調素子ＳＬＭにおける光変調材層部材ＰＭＬの構成材
料が、（2)それに印加された電界強度に応じてその中を
通過する光の偏光の状態を変化させるようなものであっ
た場合には、前記のようにして光変調素子ＳＬＭから出
射されたＮ個の読出し光の反射光束は、時系列信号にお
けるＮ個の順次の画素情報と対応して偏光の状態が変化
している状態のものになっている。前記した（2)の場合
には、光変調素子ＳＬＭから出射した光束を検光子（例
えばビームスプリッタ）に通過させることにより、光変
調素子ＳＬＭから出射されたＮ本の読出し光の反射光束
を、時系列信号におけるＮ個の順次の画素情報と対応し
て光の強度が変化している状態のものにすることができ
る。
ＰＭＬの構成材料が、（1)それに印加された電界強度に
応じてその中を通過する光の散乱状態を変化させるよう
なものであった場合には、前記のようにして光変調素子
ＳＬＭから出射されたＮ本の読出し光の反射光束は、時
系列信号におけるＮ個の順次の画素情報と対応して光の
強度が変化している状態のものになっており、また、光
変調素子ＳＬＭにおける光変調材層部材ＰＭＬの構成材
料が、（2)それに印加された電界強度に応じてその中を
通過する光の偏光の状態を変化させるようなものであっ
た場合には、前記のようにして光変調素子ＳＬＭから出
射されたＮ個の読出し光の反射光束は、時系列信号にお
けるＮ個の順次の画素情報と対応して偏光の状態が変化
している状態のものになっている。前記した（2)の場合
には、光変調素子ＳＬＭから出射した光束を検光子（例
えばビームスプリッタ）に通過させることにより、光変
調素子ＳＬＭから出射されたＮ本の読出し光の反射光束
を、時系列信号におけるＮ個の順次の画素情報と対応し
て光の強度が変化している状態のものにすることができ
る。
【０００６】この様に、光変調素子ＳＬＭは、所定の電
圧が透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 間に加えられている状態
で、光導電層部材ＰＣＬに光学像が書込まれると、像の
光強度に応じて光導電層部材ＰＣＬのインピーダンスが
変化し光変調材層部材ＰＭＬに与えられた読出し光が変
調されるというものである。
圧が透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 間に加えられている状態
で、光導電層部材ＰＣＬに光学像が書込まれると、像の
光強度に応じて光導電層部材ＰＣＬのインピーダンスが
変化し光変調材層部材ＰＭＬに与えられた読出し光が変
調されるというものである。
【０００７】
【発明が解決すべき課題】この光変調素子ＳＬＭは、小
さな書込み光で大きな読出し光を変調できるため高輝度
の大画面ディスプレイ用デバイスとして注目されている
が、その場合、小さな面積に高出力の光が入射するた
め、構成部材の光吸収によって温度が上昇し動作点が移
動したり光変調材層部材ＰＭＬに液晶を用いた場合には
相転移を起こして動作不能となる問題点があった。そこ
で、かかる問題点を解決するために、光変調素子ＳＬＭ
の例えば光導電層部材ＰＣＬの前面（書込み光の入射
側）に設けられた透明基板ＢＰ1 の厚みを増やし、そこ
に冷却機構を設けることによりこの光変調素子ＳＬＭを
冷却する方法が考えられるが、かかる方法では光導電層
部材ＰＣＬの前面の厚みが増えることにより素子全体の
厚みが増加する結果になるので、解像度の劣化につなが
る欠点があった。同様の欠点は、光変調材層部材ＰＭＬ
側において、その読出し光の入射側の透明基板ＢＰ2 の
厚みを増やし、そこに冷却機構を設ける方法を採った場
合においても発生していた。図８は、光変調素子におけ
る投射対象像の前面に、空気と屈折率の異なる部材が配
置された場合の空間周波数と解像度の変化を示す特性曲
線図であり、この特性曲線図より明らかな如く、投射対
象像の前面に何等かの介在物が存在した場合は、その厚
みが増すほど解像度が劣化することがわかる。
さな書込み光で大きな読出し光を変調できるため高輝度
の大画面ディスプレイ用デバイスとして注目されている
が、その場合、小さな面積に高出力の光が入射するた
め、構成部材の光吸収によって温度が上昇し動作点が移
動したり光変調材層部材ＰＭＬに液晶を用いた場合には
相転移を起こして動作不能となる問題点があった。そこ
で、かかる問題点を解決するために、光変調素子ＳＬＭ
の例えば光導電層部材ＰＣＬの前面（書込み光の入射
側）に設けられた透明基板ＢＰ1 の厚みを増やし、そこ
に冷却機構を設けることによりこの光変調素子ＳＬＭを
冷却する方法が考えられるが、かかる方法では光導電層
部材ＰＣＬの前面の厚みが増えることにより素子全体の
厚みが増加する結果になるので、解像度の劣化につなが
る欠点があった。同様の欠点は、光変調材層部材ＰＭＬ
側において、その読出し光の入射側の透明基板ＢＰ2 の
厚みを増やし、そこに冷却機構を設ける方法を採った場
合においても発生していた。図８は、光変調素子におけ
る投射対象像の前面に、空気と屈折率の異なる部材が配
置された場合の空間周波数と解像度の変化を示す特性曲
線図であり、この特性曲線図より明らかな如く、投射対
象像の前面に何等かの介在物が存在した場合は、その厚
みが増すほど解像度が劣化することがわかる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる点に鑑
みなされたものであり、第１の発明として、２枚の相対
配置された基板間に、少なくとも透明電極、光変調材層
部材を積層してなる光変調素子において、少なくとも前
記１枚の基板に冷媒を通過させる流路が設けられている
光変調素子を、また第２の発明として、２枚の相対配置
された基板間に少なくとも透明電極、光導電層部材、光
変調材層部材を積層してなる光変調素子において、少な
くとも前記１枚の基板に冷媒を通過させる流路が設けら
れている光変調素子を、更に第３の発明として、２枚の
相対配置された基板間に、少なくとも透明電極、光導電
層部材、光変調材層部材を積層してなる光変調素子の少
なくとも前記１枚の基板に、冷媒を通過させる流路が設
けられた光変調素子と、この光変調素子に所望の表示情
報を書き込む書込み手段と、前記光変調素子に書き込ま
れた表示情報を読み出す読出し手段と、前記光変調素子
に設けられた流路に冷媒を流す手段とを備えた表示装置
をそれぞれ提供するものである。
みなされたものであり、第１の発明として、２枚の相対
配置された基板間に、少なくとも透明電極、光変調材層
部材を積層してなる光変調素子において、少なくとも前
記１枚の基板に冷媒を通過させる流路が設けられている
光変調素子を、また第２の発明として、２枚の相対配置
された基板間に少なくとも透明電極、光導電層部材、光
変調材層部材を積層してなる光変調素子において、少な
くとも前記１枚の基板に冷媒を通過させる流路が設けら
れている光変調素子を、更に第３の発明として、２枚の
相対配置された基板間に、少なくとも透明電極、光導電
層部材、光変調材層部材を積層してなる光変調素子の少
なくとも前記１枚の基板に、冷媒を通過させる流路が設
けられた光変調素子と、この光変調素子に所望の表示情
報を書き込む書込み手段と、前記光変調素子に書き込ま
れた表示情報を読み出す読出し手段と、前記光変調素子
に設けられた流路に冷媒を流す手段とを備えた表示装置
をそれぞれ提供するものである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係る光変調素子及び表示装置
の好適な一実施例を図１〜図６を用いて説明する。な
お、図中前記した部分と同一の構成部分は同一の符号を
付しその詳細な説明は省略する。図１，図２は、それぞ
れ本発明になる光変調素子ＳＬＭ1 ，ＳＬＭ2 の一実施
例の斜視図であり、１ａは、例えば読出し光ＲＬが入射
する側である透明基板ＢＰ2 側で、この透明基板ＢＰ2
内を貫通する如く設けられた流路で、この流路１ａ内を
例えば、冷媒である液体（例えば水）を後記する冷却機
構１０によって還流させることにより強制的に光変調素
子ＳＬＭ1 を冷却させ、光吸収による温度上昇を抑えて
前記した問題点を解決したものである。また１ｂは、書
込み光ＷＬが入射される側である透明基板ＢＰ1 側で、
この透明基板ＢＰ1 内を貫通する如く設けられた流路
で、前記したと同様、この流路１ｂ内を冷媒である例え
ば水が還流されるものである。この様に、本発明になる
光変調素子ＳＬＭ1 ，ＳＬＭ2 によれば、例えば書込み
光が入射する側の透明基板ＢＰ1 の厚みを増すことなく
そこに流路を設けたものであるから、素子全体の厚みが
増すようなことは全くなく、従って、光学系が劣化する
ようなことはなく高解像度の画像の表示が可能となる。
の好適な一実施例を図１〜図６を用いて説明する。な
お、図中前記した部分と同一の構成部分は同一の符号を
付しその詳細な説明は省略する。図１，図２は、それぞ
れ本発明になる光変調素子ＳＬＭ1 ，ＳＬＭ2 の一実施
例の斜視図であり、１ａは、例えば読出し光ＲＬが入射
する側である透明基板ＢＰ2 側で、この透明基板ＢＰ2
内を貫通する如く設けられた流路で、この流路１ａ内を
例えば、冷媒である液体（例えば水）を後記する冷却機
構１０によって還流させることにより強制的に光変調素
子ＳＬＭ1 を冷却させ、光吸収による温度上昇を抑えて
前記した問題点を解決したものである。また１ｂは、書
込み光ＷＬが入射される側である透明基板ＢＰ1 側で、
この透明基板ＢＰ1 内を貫通する如く設けられた流路
で、前記したと同様、この流路１ｂ内を冷媒である例え
ば水が還流されるものである。この様に、本発明になる
光変調素子ＳＬＭ1 ，ＳＬＭ2 によれば、例えば書込み
光が入射する側の透明基板ＢＰ1 の厚みを増すことなく
そこに流路を設けたものであるから、素子全体の厚みが
増すようなことは全くなく、従って、光学系が劣化する
ようなことはなく高解像度の画像の表示が可能となる。
【００１０】なお、流路１ａ，１ｂの形成方法として
は、貫通孔として形成しても良いし、複数の基板を貼り
合わせて形成するようにしても勿論良いものである。図
２にそれぞれ設けられている流路１ａ，１ｂは、それぞ
れ貼り合わせて形成したものが示されているものであ
る。また、一般に発熱量Ｑと温度上昇ΔＴの関係は次の
式で表されている。即ち、Ｑ＝αＳΔＴ ここで、αは
熱伝達率、Ｓは放熱面積である。熱伝達率αは、強制液
冷による場合は、自然対流時に比し10〜100 倍も大きく
なることが知られているので、強制液冷にした場合は、
同じ入射光量に対して温度上昇を1 ／100 〜1 ／10に抑
えることができる。
は、貫通孔として形成しても良いし、複数の基板を貼り
合わせて形成するようにしても勿論良いものである。図
２にそれぞれ設けられている流路１ａ，１ｂは、それぞ
れ貼り合わせて形成したものが示されているものであ
る。また、一般に発熱量Ｑと温度上昇ΔＴの関係は次の
式で表されている。即ち、Ｑ＝αＳΔＴ ここで、αは
熱伝達率、Ｓは放熱面積である。熱伝達率αは、強制液
冷による場合は、自然対流時に比し10〜100 倍も大きく
なることが知られているので、強制液冷にした場合は、
同じ入射光量に対して温度上昇を1 ／100 〜1 ／10に抑
えることができる。
【００１１】図３，図４は、それぞれ本発明になる光変
調素子ＳＬＭ3 ，ＳＬＭ4 の一実施例の斜視図であり、
この両図において図１，図２と同一部分は同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。この図３，図４は、図
１，図２において設けられていた光導電層部材ＰＣＬを
省略したものである。即ち、ガラス基板ＢＰ1 ，ＢＰ2
間に透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 およびこの透明電極Ｅｔ1
，Ｅｔ2 間に光変調材層部材ＰＭＬを配置して光変調
素子ＳＬＭ3 ，ＳＬＭ4 を構成したものである。この図
３，図４の光変調素子ＳＬＭ3 ，ＳＬＭ4 は、例えば、
マトリクス駆動の液晶パネルとして使用されるものであ
る。なお、駆動形式としては、１画素毎にＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）を取り付けたアクティブマトリクス形式
等様々なものが考えられる。
調素子ＳＬＭ3 ，ＳＬＭ4 の一実施例の斜視図であり、
この両図において図１，図２と同一部分は同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。この図３，図４は、図
１，図２において設けられていた光導電層部材ＰＣＬを
省略したものである。即ち、ガラス基板ＢＰ1 ，ＢＰ2
間に透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 およびこの透明電極Ｅｔ1
，Ｅｔ2 間に光変調材層部材ＰＭＬを配置して光変調
素子ＳＬＭ3 ，ＳＬＭ4 を構成したものである。この図
３，図４の光変調素子ＳＬＭ3 ，ＳＬＭ4 は、例えば、
マトリクス駆動の液晶パネルとして使用されるものであ
る。なお、駆動形式としては、１画素毎にＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）を取り付けたアクティブマトリクス形式
等様々なものが考えられる。
【００１２】図５は、本発明になる光変調素子ＳＬＭ1
〜ＳＬＭ4 を冷却する冷却機構１０の一実施例の概略図
であり、図中２ａ，２ｂは、光変調素子ＳＬＭ1 の例え
ば、上，下側に設けた、例えばプラスティックス材料で
形成された連結部材、３，８は、それぞれ上記連結部材
２ａ，２ｂに連結されたビニール又はゴム製のチュー
ブ、４は、光変調素子ＳＬＭ1 の一部に設けられた流路
１ａ，１ｂ内を冷媒が還流するよう構成したポンプであ
り、これは、例えばベローズポンプ，ダイヤフラムポン
プが使用される。６は、その内部に冷媒７である例えば
プロピレングリコール，エチレングリコール，水等が収
納された容器である。なお、５は、ポンプ４と冷媒７が
収納された容器６とを連結するためのビニール又はゴム
製のチューブである。また９は、光変調素子ＳＬＭ1 か
らの熱により温度上昇した冷媒７を冷却する冷却器であ
り、この冷却器９は、例えば、図示しないラジエタ−，
ファン等で構成されているものである。
〜ＳＬＭ4 を冷却する冷却機構１０の一実施例の概略図
であり、図中２ａ，２ｂは、光変調素子ＳＬＭ1 の例え
ば、上，下側に設けた、例えばプラスティックス材料で
形成された連結部材、３，８は、それぞれ上記連結部材
２ａ，２ｂに連結されたビニール又はゴム製のチュー
ブ、４は、光変調素子ＳＬＭ1 の一部に設けられた流路
１ａ，１ｂ内を冷媒が還流するよう構成したポンプであ
り、これは、例えばベローズポンプ，ダイヤフラムポン
プが使用される。６は、その内部に冷媒７である例えば
プロピレングリコール，エチレングリコール，水等が収
納された容器である。なお、５は、ポンプ４と冷媒７が
収納された容器６とを連結するためのビニール又はゴム
製のチューブである。また９は、光変調素子ＳＬＭ1 か
らの熱により温度上昇した冷媒７を冷却する冷却器であ
り、この冷却器９は、例えば、図示しないラジエタ−，
ファン等で構成されているものである。
【００１３】次に、この冷却機構１０の動作について説
明する。ポンプ４が作動することにより容器６内に収納
されている冷媒７が、例えば、ビニール製のチューブ
５，３内を通って連結部材２ａに至り、この連結部材２
ａより流路１ａ内に入りこみ、そこを通って連結部材２
ｂに至り、さらに冷却器９、チューブ８を通って容器６
内に戻ってくるものである。これにより、高出力の光が
入射されて加熱されている状態の光変調素子ＳＬＭ1 が
冷却されるものである。
明する。ポンプ４が作動することにより容器６内に収納
されている冷媒７が、例えば、ビニール製のチューブ
５，３内を通って連結部材２ａに至り、この連結部材２
ａより流路１ａ内に入りこみ、そこを通って連結部材２
ｂに至り、さらに冷却器９、チューブ８を通って容器６
内に戻ってくるものである。これにより、高出力の光が
入射されて加熱されている状態の光変調素子ＳＬＭ1 が
冷却されるものである。
【００１４】図６は、本発明になる光変調素子ＳＬＭ1
（ＳＬＭ2 〜ＳＬＭ4 ）を用いた表示装置２０の一実施
例の斜視図である。なお、同図中、前記説明した部分と
同一部分については同一符号を付し、その具体的説明は
省略する。１１は、書込み光源であるＬＥＤアレイであ
り、Ｎ個（ただし、Ｎは２以上の自然数）の画素数と対
応するＮ個（ただし、Ｎは２以上の自然数）の発光素子
が直線的に配列しているものである。なお、このＬＥＤ
アレイは、例えば、基板に多数の発光素子（発光ダイオ
ード，半導体レーザ等）を直線的に配列した構成のもの
あるいは、発光素子列上にマイクロレンズアレイを構成
させたものを使用することができる。このＬＥＤアレイ
１１に直線的に配列されているＮ個の発光素子から放射
される書込み光は、その書込み光が与えられるべき、そ
の一部に冷却機構を有する光変調素子ＳＬＭ1 における
光導電層部材ＰＣＬの分光感度特性曲線におけるピーク
値近くの波長から大きくずれない波長の光となされてお
り、前記の書込み光は表示の対象にされている画像にお
ける１本の直線上のＮ個の画素の情報に従った発光量で
予め定められた期間にわたり同時に発光できるようにな
されている。なお、この図６の説明において、ここに使
用される光変調素子ＳＬＭ1 は、前記図１で説明したと
同様なものが用いられているので、その具体的説明は省
略する。Ｎ個の画素情報によって発光量が変調されてい
る状態でＬＥＤアレイにおけるＮ個の発光素子から出射
されたＮ本の光束は、書込みレンズＬを介して例えば揺
動鏡あるいは回転鏡車のような光走査装置１２に入射す
る。光走査装置１２としての揺動鏡は図中の矢印方向に
所定の周期で揺動されているから、揺動鏡に入射した前
記の光束は光変調素子ＳＬＭ1 の上から下に一定の移動
速度で移動するという動作状態での動作を繰返して光変
調素子ＳＬＭ1 上に投影され、その光は書込み光として
光変調素子ＳＬＭ1 の光導電層部材ＰＣＬに結像され
て、前記の光変調素子ＳＬＭ1 には表示の対象にされて
いる画像情報が書込まれるのである。
（ＳＬＭ2 〜ＳＬＭ4 ）を用いた表示装置２０の一実施
例の斜視図である。なお、同図中、前記説明した部分と
同一部分については同一符号を付し、その具体的説明は
省略する。１１は、書込み光源であるＬＥＤアレイであ
り、Ｎ個（ただし、Ｎは２以上の自然数）の画素数と対
応するＮ個（ただし、Ｎは２以上の自然数）の発光素子
が直線的に配列しているものである。なお、このＬＥＤ
アレイは、例えば、基板に多数の発光素子（発光ダイオ
ード，半導体レーザ等）を直線的に配列した構成のもの
あるいは、発光素子列上にマイクロレンズアレイを構成
させたものを使用することができる。このＬＥＤアレイ
１１に直線的に配列されているＮ個の発光素子から放射
される書込み光は、その書込み光が与えられるべき、そ
の一部に冷却機構を有する光変調素子ＳＬＭ1 における
光導電層部材ＰＣＬの分光感度特性曲線におけるピーク
値近くの波長から大きくずれない波長の光となされてお
り、前記の書込み光は表示の対象にされている画像にお
ける１本の直線上のＮ個の画素の情報に従った発光量で
予め定められた期間にわたり同時に発光できるようにな
されている。なお、この図６の説明において、ここに使
用される光変調素子ＳＬＭ1 は、前記図１で説明したと
同様なものが用いられているので、その具体的説明は省
略する。Ｎ個の画素情報によって発光量が変調されてい
る状態でＬＥＤアレイにおけるＮ個の発光素子から出射
されたＮ本の光束は、書込みレンズＬを介して例えば揺
動鏡あるいは回転鏡車のような光走査装置１２に入射す
る。光走査装置１２としての揺動鏡は図中の矢印方向に
所定の周期で揺動されているから、揺動鏡に入射した前
記の光束は光変調素子ＳＬＭ1 の上から下に一定の移動
速度で移動するという動作状態での動作を繰返して光変
調素子ＳＬＭ1 上に投影され、その光は書込み光として
光変調素子ＳＬＭ1 の光導電層部材ＰＣＬに結像され
て、前記の光変調素子ＳＬＭ1 には表示の対象にされて
いる画像情報が書込まれるのである。
【００１５】なお図６に示されている表示装置におい
て、図１で示す如く透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 間に電源Ｅ
から所定の電圧が供給されている光変調素子ＳＬＭ1 に
おける透明基板ＢＰ1 側から、前記した光走査装置１２
としての揺動鏡で反射した画像情報によって発光量変調
されているＮ本の書込み光束が入射して、それが光変調
素子ＳＬＭ1 における光導電層部材ＰＣＬに集光される
が、前記の書込み光束としては、光変調素子ＳＬＭ1 に
おける光導電層部材ＰＣＬの分光感度特性曲線における
ピーク値近くの波長から大きくずれていない波長の光が
用いられるために前記したＮ本の書込み光束が集光され
た部分の光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値は、それぞれ
照射された光量に応じて高感度に変化して、光導電層部
材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界には前記した表
示の対象にされている画像情報で発光量変調されている
Ｎ本の書込み光による照射光量と対応している電荷像、
例えば、時系列信号によるＮ個の順次の画素情報と対応
している電荷量の電荷が配列されている状態の電荷像が
良好に形成され、それにより光変調素子ＳＬＭ1 の光変
調材層部材ＰＭＬには、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミ
ラーＤＭＬとの境界に形成されたＮ個の電荷像による電
界が印加されることになる。
て、図１で示す如く透明電極Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 間に電源Ｅ
から所定の電圧が供給されている光変調素子ＳＬＭ1 に
おける透明基板ＢＰ1 側から、前記した光走査装置１２
としての揺動鏡で反射した画像情報によって発光量変調
されているＮ本の書込み光束が入射して、それが光変調
素子ＳＬＭ1 における光導電層部材ＰＣＬに集光される
が、前記の書込み光束としては、光変調素子ＳＬＭ1 に
おける光導電層部材ＰＣＬの分光感度特性曲線における
ピーク値近くの波長から大きくずれていない波長の光が
用いられるために前記したＮ本の書込み光束が集光され
た部分の光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値は、それぞれ
照射された光量に応じて高感度に変化して、光導電層部
材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界には前記した表
示の対象にされている画像情報で発光量変調されている
Ｎ本の書込み光による照射光量と対応している電荷像、
例えば、時系列信号によるＮ個の順次の画素情報と対応
している電荷量の電荷が配列されている状態の電荷像が
良好に形成され、それにより光変調素子ＳＬＭ1 の光変
調材層部材ＰＭＬには、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミ
ラーＤＭＬとの境界に形成されたＮ個の電荷像による電
界が印加されることになる。
【００１６】図６中のＬＳは読出し用の光源であり、こ
の読出し用の光源ＬＳからは前記した光変調素子ＳＬＭ
1 の光導電層部材ＰＣＬが実質的な感度を有している波
長域の光を含んでいない状態の可視域の読出し光ＲＬが
放射されるようにする。１３は、偏光ビームスプリッタ
であり、前記した読出し用の光源ＬＳから放射された読
出し光ＲＬがこの偏光ビームスプリッタ１３に入射する
と、前記した読出し光ＲＬにおけるＳ偏光光成分が偏光
ビームスプリッタ１３で光変調素子ＳＬＭ1 の読出し側
に反射されて、光変調素子ＳＬＭ1 の読出し側の透明基
板ＢＰ2 から入射する。前記のように、光変調素子ＳＬ
Ｍ1 の透明基板ＢＰ2 側から入射した読出し光ＲＬは、
透明基板ＢＰ2 →透明電極Ｅｔ2 →光変調材層部材ＰＭ
Ｌ→誘電体ミラーＤＭＬの経路により誘電体ミラーＤＭ
Ｌに達して、そこで反射した読出し光の反射光は、誘電
体ミラーＤＭＬ→光変調材層部材ＰＭＬ→透明電極Ｅｔ
2→透明基板ＢＰ2 →の経路で光変調素子ＳＬＭ1 から
出射する。
の読出し用の光源ＬＳからは前記した光変調素子ＳＬＭ
1 の光導電層部材ＰＣＬが実質的な感度を有している波
長域の光を含んでいない状態の可視域の読出し光ＲＬが
放射されるようにする。１３は、偏光ビームスプリッタ
であり、前記した読出し用の光源ＬＳから放射された読
出し光ＲＬがこの偏光ビームスプリッタ１３に入射する
と、前記した読出し光ＲＬにおけるＳ偏光光成分が偏光
ビームスプリッタ１３で光変調素子ＳＬＭ1 の読出し側
に反射されて、光変調素子ＳＬＭ1 の読出し側の透明基
板ＢＰ2 から入射する。前記のように、光変調素子ＳＬ
Ｍ1 の透明基板ＢＰ2 側から入射した読出し光ＲＬは、
透明基板ＢＰ2 →透明電極Ｅｔ2 →光変調材層部材ＰＭ
Ｌ→誘電体ミラーＤＭＬの経路により誘電体ミラーＤＭ
Ｌに達して、そこで反射した読出し光の反射光は、誘電
体ミラーＤＭＬ→光変調材層部材ＰＭＬ→透明電極Ｅｔ
2→透明基板ＢＰ2 →の経路で光変調素子ＳＬＭ1 から
出射する。
【００１７】この様にして、光変調素子ＳＬＭ1 から同
時に出射したＮ本の読出し光の光束は、Ｎ個の順次の画
素情報と対応している電荷量の電荷が配列されている状
態の電荷像による電界が印加されている光変調材層部材
ＰＭＬを往復した光束であるから、その光束は直線的に
配列されているＮ個の順次の画素状報と対応して偏光面
の状態が変化しているものになっている。そして、前記
の光変調素子ＳＬＭ1から同時に出射したＮ本の読出し
光は偏光ビームスプリッタ１３に入射して、前記の入射
光のうちＰ偏光光に変化した成分が偏光ビームスプリッ
タ１３から投影レンズ１４に同時に与えられ、投影レン
ズ１４は、それをスクリーン１５に直線的に配列されて
いるＮ個の光点として同時に映出させるものである。本
発明になる表示装置によれば、光変調素子ＳＬＭ1 とし
て、冷却器９を有する冷却機構１０を用いているため、
光変調素子ＳＬＭ1 に高出力の光が入射したとしても、
素子内で光吸収によって温度が上昇するようなことはな
く、従ってスクリーン１５上には高解像度の画像が表示
されるものである。本発明の実施例の説明においては、
光変調素子ＳＬＭ1 〜ＳＬＭ4として反射型の光変調素
子を使用して構成した表示装置について記述したが、必
ずしもこれに限定されず透過型の光変調素子を用いて構
成してもよいものである。
時に出射したＮ本の読出し光の光束は、Ｎ個の順次の画
素情報と対応している電荷量の電荷が配列されている状
態の電荷像による電界が印加されている光変調材層部材
ＰＭＬを往復した光束であるから、その光束は直線的に
配列されているＮ個の順次の画素状報と対応して偏光面
の状態が変化しているものになっている。そして、前記
の光変調素子ＳＬＭ1から同時に出射したＮ本の読出し
光は偏光ビームスプリッタ１３に入射して、前記の入射
光のうちＰ偏光光に変化した成分が偏光ビームスプリッ
タ１３から投影レンズ１４に同時に与えられ、投影レン
ズ１４は、それをスクリーン１５に直線的に配列されて
いるＮ個の光点として同時に映出させるものである。本
発明になる表示装置によれば、光変調素子ＳＬＭ1 とし
て、冷却器９を有する冷却機構１０を用いているため、
光変調素子ＳＬＭ1 に高出力の光が入射したとしても、
素子内で光吸収によって温度が上昇するようなことはな
く、従ってスクリーン１５上には高解像度の画像が表示
されるものである。本発明の実施例の説明においては、
光変調素子ＳＬＭ1 〜ＳＬＭ4として反射型の光変調素
子を使用して構成した表示装置について記述したが、必
ずしもこれに限定されず透過型の光変調素子を用いて構
成してもよいものである。
【００１８】
【発明の効果】本発明は以上詳述した如く、第１の発明
として、２枚の相対配置された基板間に、少なくとも透
明電極、光変調材層部材を積層してなる光変調素子にお
いて、少なくとも前記１枚の基板に冷媒を通過させる流
路が設けられている光変調素子を、また第２の発明とし
て、２枚の相対配置された基板間に、少なくとも透明電
極、光導電層部材、光変調材層部材を積層してなる光変
調素子において、少なくとも前記１枚の基板に冷媒を通
過させる流路が設けられている光変調素子を提供するも
のであり、かく第１，第２の発明を構成したことにより
光学系が劣化するようなことはなく、高解像度の画像の
表示が可能となるものである。更に、第３の発明とし
て、２枚の相対配置された基板間に、少なくとも透明電
極、光導電層部材、光変調材層部材を積層してなる光変
調素子の少なくとも前記１枚の基板に、冷媒を通過させ
る流路が設けられた光変調素子と、この光変調素子に所
望の表示情報を書き込む書込み手段と、前記光変調素子
に書き込まれた表示情報を読み出す読出し手段と、前記
光変調素子に設けられた流路に冷媒を流す手段とを備え
た表示装置を提供するものであり、かく構成したことに
より光変調素子ＳＬＭ1 〜ＳＬＭ4 に高出力の光が入射
したとしても、素子内で光吸収によって温度が上昇する
ようなことがないので、スクリーン上には高解像度の画
像の表示が可能となるものである。
として、２枚の相対配置された基板間に、少なくとも透
明電極、光変調材層部材を積層してなる光変調素子にお
いて、少なくとも前記１枚の基板に冷媒を通過させる流
路が設けられている光変調素子を、また第２の発明とし
て、２枚の相対配置された基板間に、少なくとも透明電
極、光導電層部材、光変調材層部材を積層してなる光変
調素子において、少なくとも前記１枚の基板に冷媒を通
過させる流路が設けられている光変調素子を提供するも
のであり、かく第１，第２の発明を構成したことにより
光学系が劣化するようなことはなく、高解像度の画像の
表示が可能となるものである。更に、第３の発明とし
て、２枚の相対配置された基板間に、少なくとも透明電
極、光導電層部材、光変調材層部材を積層してなる光変
調素子の少なくとも前記１枚の基板に、冷媒を通過させ
る流路が設けられた光変調素子と、この光変調素子に所
望の表示情報を書き込む書込み手段と、前記光変調素子
に書き込まれた表示情報を読み出す読出し手段と、前記
光変調素子に設けられた流路に冷媒を流す手段とを備え
た表示装置を提供するものであり、かく構成したことに
より光変調素子ＳＬＭ1 〜ＳＬＭ4 に高出力の光が入射
したとしても、素子内で光吸収によって温度が上昇する
ようなことがないので、スクリーン上には高解像度の画
像の表示が可能となるものである。
【図１】本発明になる光変調素子の一実施例の斜視図で
ある。
ある。
【図２】本発明になる光変調素子の一実施例の斜視図で
ある。
ある。
【図３】本発明になる光変調素子の一実施例の斜視図で
ある。
ある。
【図４】本発明になる光変調素子の一実施例の斜視図で
ある。
ある。
【図５】本発明になる光変調素子を冷却する冷却機構の
一実施例の概略図である。
一実施例の概略図である。
【図６】本発明になる光変調素子を用いた表示装置の一
実施例の斜視図である。
実施例の斜視図である。
【図７】光変調素子の側面図である。
【図８】空間周波数と解像度の特性を示す特性曲線図で
ある。
ある。
ＢＰ1 ，ＢＰ2 透明基板
Ｅｔ1 ，Ｅｔ2 透明電極
ＰＣＬ 光導電層部材
ＰＭＬ 光変調材層部材
ＳＬＭ 光変調素子
１ａ，１ｂ 流路
１０ 冷却機構
１１ 書込み光源
１２ 光走査装置
１３ ビームスプリッタ
ＬＳ 読出し用光源
フロントページの続き
(72)発明者 鈴木 鉄二
神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番
地 日本ビクター株式会社内
(72)発明者 辰巳 扶二子
神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番
地 日本ビクター株式会社内
(72)発明者 高橋 竜作
神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番
地 日本ビクター株式会社内
(72)発明者 前野 敬一
神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番
地 日本ビクター株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】２枚の相対配置された基板間に、少なくと
も透明電極、光変調材層部材を積層してなる光変調素子
において、少なくとも前記１枚の基板に冷媒を通過させ
る流路が設けられていることを特徴とする光変調素子。 - 【請求項２】２枚の相対配置された基板間に、少なくと
も透明電極、光導電層部材、光変調材層部材を積層して
なる光変調素子において、少なくとも前記１枚の基板に
冷媒を通過させる流路が設けられていることを特徴とす
る光変調素子。 - 【請求項３】２枚の相対配置された基板間に、少なくと
も透明電極、光導電層部材、光変調材層部材を積層して
なる光変調素子の少なくとも前記１枚の基板に、冷媒を
通過させる流路が設けられた光変調素子と、この光変調
素子に所望の表示情報を書き込む書込み手段と、前記光
変調素子に書き込まれた表示情報を読み出す読出し手段
と、前記光変調素子に設けられた流路に冷媒を流す手段
とを備えたことを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183798A JPH0511269A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光変調素子及び表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183798A JPH0511269A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光変調素子及び表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511269A true JPH0511269A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16142101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183798A Pending JPH0511269A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光変調素子及び表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511269A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111433664A (zh) * | 2017-12-05 | 2020-07-17 | 浜松光子学株式会社 | 反射型空间光调制器、光观察装置及光照射装置 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3183798A patent/JPH0511269A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111433664A (zh) * | 2017-12-05 | 2020-07-17 | 浜松光子学株式会社 | 反射型空间光调制器、光观察装置及光照射装置 |
| CN111433664B (zh) * | 2017-12-05 | 2023-10-24 | 浜松光子学株式会社 | 反射型空间光调制器、光观察装置及光照射装置 |
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