JPH06230410A - 空間光変調素子 - Google Patents
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- JPH06230410A JPH06230410A JP5034945A JP3494593A JPH06230410A JP H06230410 A JPH06230410 A JP H06230410A JP 5034945 A JP5034945 A JP 5034945A JP 3494593 A JP3494593 A JP 3494593A JP H06230410 A JPH06230410 A JP H06230410A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高解像度、高コントラスト比が得られ、生産
性に優れた空間光変調素子を提供する。 【構成】 光導電膜３に書き込み光Ｆ１によって情報を
書き込み、誘電体ミラーＢによって液晶層５に入射した
読み出し光Ｆ２を反射して情報を読み出す空間光変調素
子において、光導電膜３の書き込み光入射面と反対側の
面に書き込み光Ｆ１と同一の波長光を反射する誘電体ミ
ラーＡを設けた空間光変調素子。
性に優れた空間光変調素子を提供する。 【構成】 光導電膜３に書き込み光Ｆ１によって情報を
書き込み、誘電体ミラーＢによって液晶層５に入射した
読み出し光Ｆ２を反射して情報を読み出す空間光変調素
子において、光導電膜３の書き込み光入射面と反対側の
面に書き込み光Ｆ１と同一の波長光を反射する誘電体ミ
ラーＡを設けた空間光変調素子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フラットパネルディス
プレイ、光演算素子、ビデオプロジェクタなどに用いら
れる液晶デバイスの表示品質の改善や生産性の向上に関
するものである。
プレイ、光演算素子、ビデオプロジェクタなどに用いら
れる液晶デバイスの表示品質の改善や生産性の向上に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】空間光変調素子は、インコヒーレント・
コヒーレント光変換またはその逆の変換が可能で、デー
タの並列処理や画像の直接演算処理などに対する応用が
考えられている。また、光の強度増幅を行うようにすれ
ば、ビデオプロジェクタなどの表示システムにも応用す
ることができる。このような空間光変調素子としては、
例えばＳＩＤ ８６ ＤＩＧＥＳＴｐ３７９〜ｐ３８２
（１９８６）に開示されたものがあり、図３に示すよう
な構成となっている。同図において、変調材料として液
晶が用いられた光変調体５の書き込み光入射側には、光
学膜厚λ／４（膜厚ｔ＝λ／４ｎ ｎ：膜の屈折率、λ
＝５４０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ｄ、誘電体ミラーＣ、不導
体の遮光膜４が各々順に積層して形成されている。そし
て、この遮光膜４の更に書き込み光側には、光導電体３
が積層されており、更にその外側には、透明電極２、ガ
ラス基板１が各々積層されている。他方、光変調体５の
読み出し光入射側には、透明電極６、ガラス基板７が各
々積層されている。そして、透明電極２、６間には、適
宜の駆動用電源８が接続されている。
コヒーレント光変換またはその逆の変換が可能で、デー
タの並列処理や画像の直接演算処理などに対する応用が
考えられている。また、光の強度増幅を行うようにすれ
ば、ビデオプロジェクタなどの表示システムにも応用す
ることができる。このような空間光変調素子としては、
例えばＳＩＤ ８６ ＤＩＧＥＳＴｐ３７９〜ｐ３８２
（１９８６）に開示されたものがあり、図３に示すよう
な構成となっている。同図において、変調材料として液
晶が用いられた光変調体５の書き込み光入射側には、光
学膜厚λ／４（膜厚ｔ＝λ／４ｎ ｎ：膜の屈折率、λ
＝５４０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ｄ、誘電体ミラーＣ、不導
体の遮光膜４が各々順に積層して形成されている。そし
て、この遮光膜４の更に書き込み光側には、光導電体３
が積層されており、更にその外側には、透明電極２、ガ
ラス基板１が各々積層されている。他方、光変調体５の
読み出し光入射側には、透明電極６、ガラス基板７が各
々積層されている。そして、透明電極２、６間には、適
宜の駆動用電源８が接続されている。
【０００３】以上のような空間光変調素子の概略の作用
を説明すると、所望される情報を含んだ書き込み光は、
矢印Ｆ１で示すように素子の光導電体３に入射する。光
導電体３では、書き込み光の強度に応じてその導電性が
変化し、書き込み光の強度分布に対応した導電性分布と
なる。このため、駆動用電源８の電圧がその導電性分
布、すなわち書き込み光の強度分布に対応して光変調体
５に印加されるようになる。他方、光変調体５には、矢
印Ｆ２で示すように読み出し光が入射する。ところが、
この光変調体５には、書き込み光の強度分布に対応した
電界が影響しており、この電界分布に対応して読み出し
光の光変調が行われることとなる。変調を受けた読み出
し光は、誘電体ミラーＣによって反射され矢印Ｆ３で示
すように出力される。
を説明すると、所望される情報を含んだ書き込み光は、
矢印Ｆ１で示すように素子の光導電体３に入射する。光
導電体３では、書き込み光の強度に応じてその導電性が
変化し、書き込み光の強度分布に対応した導電性分布と
なる。このため、駆動用電源８の電圧がその導電性分
布、すなわち書き込み光の強度分布に対応して光変調体
５に印加されるようになる。他方、光変調体５には、矢
印Ｆ２で示すように読み出し光が入射する。ところが、
この光変調体５には、書き込み光の強度分布に対応した
電界が影響しており、この電界分布に対応して読み出し
光の光変調が行われることとなる。変調を受けた読み出
し光は、誘電体ミラーＣによって反射され矢印Ｆ３で示
すように出力される。
【０００４】なお、光変調体５として、結晶や支持体を
有する液晶（液晶フィルムなど）を用いる場合には、ガ
ラス基板の一部又は全部が省略される。また、遮光膜４
は、誘電体ミラーＣを突き抜けた読み出し光が光導電体
３に達して電荷像を乱し、読み出し画像のコントラスト
の低下が起こらないようにするためのもので、必要に応
じて設けられるものであり、この遮光膜４が省略された
例を図４に示す。
有する液晶（液晶フィルムなど）を用いる場合には、ガ
ラス基板の一部又は全部が省略される。また、遮光膜４
は、誘電体ミラーＣを突き抜けた読み出し光が光導電体
３に達して電荷像を乱し、読み出し画像のコントラスト
の低下が起こらないようにするためのもので、必要に応
じて設けられるものであり、この遮光膜４が省略された
例を図４に示す。
【０００５】以下、図面を参照して二つの従来例（従来
例１、従来例２）に係る空間光変調素子の詳細な構成お
よびその製作方法について説明する。尚、図３（Ａ）は
従来例１に係る空間光変調素子の全体構成を示す図であ
り、同図（Ｂ）は、その拡大部分断面図である。また、
図４（Ａ）は従来例２に係る空間光変調素子の全体構成
を示す図であり、同図（Ｂ）は、その拡大部分断面図で
ある。 （従来例１）図３に示す従来例１にあっては、まず、Ｉ
ＴＯ膜が透明電極２として形成されたガラス基板１上に
ＣＶＤ法により、ボロンを０．３ｐｐｍドープしたａ−
Ｓｉ：Ｈ光導電膜３を２０μｍ成膜する。この上にＣｄ
Ｔｅの遮光膜４をスパッタ法により２μｍ形成する。さ
らにその上に光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳｉ
Ｏ2 膜ｃ−１とＴｉＯ2 膜ｃ−２を交互に６層づつ積層
し誘電体ミラーＣを形成し、最後に光学膜厚λ／２のＳ
ｉＯ2 膜ｄを１層加え反射膜を作製する。尚、ここでＳ
ｉＯ2 およびＴｉＯ2 の成膜は酸素イオンビームアシス
ト蒸着法によって行われ、成膜速度はそれぞれ１０オン
グストローム／ｓ、１オングストローム／ｓである。ま
た、この時の基板温度はいずれも室温である。こうして
透明電極２、光導電膜３、遮光膜４、誘電体ミラーＣ、
ＳｉＯ2 膜ｄが順次形成されたガラス基板１と、もう一
つの透明電極（ＩＴＯ膜）６が形成されたガラス基板７
とに垂直配向処理を施して、図示しないスペーサを介し
て張り合わせ、ネマチック液晶（チッソ社製 ＥＮ−３
８）を注入して、図３（Ａ）の空間光変調素子を作製す
る。
例１、従来例２）に係る空間光変調素子の詳細な構成お
よびその製作方法について説明する。尚、図３（Ａ）は
従来例１に係る空間光変調素子の全体構成を示す図であ
り、同図（Ｂ）は、その拡大部分断面図である。また、
図４（Ａ）は従来例２に係る空間光変調素子の全体構成
を示す図であり、同図（Ｂ）は、その拡大部分断面図で
ある。 （従来例１）図３に示す従来例１にあっては、まず、Ｉ
ＴＯ膜が透明電極２として形成されたガラス基板１上に
ＣＶＤ法により、ボロンを０．３ｐｐｍドープしたａ−
Ｓｉ：Ｈ光導電膜３を２０μｍ成膜する。この上にＣｄ
Ｔｅの遮光膜４をスパッタ法により２μｍ形成する。さ
らにその上に光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳｉ
Ｏ2 膜ｃ−１とＴｉＯ2 膜ｃ−２を交互に６層づつ積層
し誘電体ミラーＣを形成し、最後に光学膜厚λ／２のＳ
ｉＯ2 膜ｄを１層加え反射膜を作製する。尚、ここでＳ
ｉＯ2 およびＴｉＯ2 の成膜は酸素イオンビームアシス
ト蒸着法によって行われ、成膜速度はそれぞれ１０オン
グストローム／ｓ、１オングストローム／ｓである。ま
た、この時の基板温度はいずれも室温である。こうして
透明電極２、光導電膜３、遮光膜４、誘電体ミラーＣ、
ＳｉＯ2 膜ｄが順次形成されたガラス基板１と、もう一
つの透明電極（ＩＴＯ膜）６が形成されたガラス基板７
とに垂直配向処理を施して、図示しないスペーサを介し
て張り合わせ、ネマチック液晶（チッソ社製 ＥＮ−３
８）を注入して、図３（Ａ）の空間光変調素子を作製す
る。
【０００６】（従来例２）図４に示す従来例２にあって
は、まず、ＩＴＯ膜が透明電極２として形成されたガラ
ス基板１上にＣＶＤ法により、ボロンを０．３ｐｐｍド
ープしたａ−Ｓｉ：Ｈ光導電膜３を２０μｍ成膜する。
この上に光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳｉＯ2
膜ｂ−１とＳｉ膜ｂ−２を交互に１０層づつ積層し誘電
体ミラーＢを形成し、最後に光学膜厚λ／２（λ＝５４
０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ｄを１層加え反射膜を作製する。
尚、ここでＳｉＯ2 の成膜は酸素イオンビームアシスト
蒸着法によって行われ、成膜速度は１０オングストロー
ム／ｓであり、Ｓｉの成膜は真空蒸着法により酸素ガス
圧２×１０-6Ｔｏｒｒ中で行われ、成膜速度は３オング
ストローム／ｓである。また、この時の基板温度はいず
れも室温である。こうして得られた透明電極２、光導電
膜３、誘電体ミラーＢ、ＳｉＯ2 膜ｄが順次形成された
ガラス基板１を用いて従来例１と同様にして図４（Ａ）
の空間光変調素子を作製する。
は、まず、ＩＴＯ膜が透明電極２として形成されたガラ
ス基板１上にＣＶＤ法により、ボロンを０．３ｐｐｍド
ープしたａ−Ｓｉ：Ｈ光導電膜３を２０μｍ成膜する。
この上に光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳｉＯ2
膜ｂ−１とＳｉ膜ｂ−２を交互に１０層づつ積層し誘電
体ミラーＢを形成し、最後に光学膜厚λ／２（λ＝５４
０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ｄを１層加え反射膜を作製する。
尚、ここでＳｉＯ2 の成膜は酸素イオンビームアシスト
蒸着法によって行われ、成膜速度は１０オングストロー
ム／ｓであり、Ｓｉの成膜は真空蒸着法により酸素ガス
圧２×１０-6Ｔｏｒｒ中で行われ、成膜速度は３オング
ストローム／ｓである。また、この時の基板温度はいず
れも室温である。こうして得られた透明電極２、光導電
膜３、誘電体ミラーＢ、ＳｉＯ2 膜ｄが順次形成された
ガラス基板１を用いて従来例１と同様にして図４（Ａ）
の空間光変調素子を作製する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、空間光変調
素子に用いる光導電体３は、弱い書き込み光で十分に光
変調体５を駆動させる必要があり、光導電体３を光が透
過してしまうロスを防ぐ為もあって、膜厚は厚くなる傾
向にある。例えば、特願平４−３３５５９６に示されて
いるように、光導電体３は１０〜３０μｍもの膜厚が要
求されている。従って、例えばａ−Ｓｉ：Ｈ膜では、成
膜速度は数μｍ毎時と遅いことから、成膜時間は数時間
から十数時間にも達することになる。また、空間光変調
素子をビデオプロジェクタ等に用いる場合、明るい投影
像を形成するために光の増幅率は非常に大きくなる。そ
して、上述のように光導電体３の感度が高いと、読み出
し光の漏れ光が画質に悪影響を与える場合がある。特に
書き込み光に近い波長の漏れ光はコントラスト比の低下
を引き起こす。この問題を解決するには十分な厚みの遮
光膜４を導入するのが一般的だが、このような厚い遮光
膜４の導入は、他方で素子の解像度を悪化させるという
問題がある。遮光膜４を省く方法としては、特開平３−
２１７８２５号公報に示されているように、Ｓｉ膜やＧ
ｅ膜とＳｉＯ2 膜とをλ／４の光学膜厚で積層した誘電
体ミラーを用いる方法がある。しかし、この場合も読み
出し光が単色光に近くないと十分な効果が得られない場
合がある。
素子に用いる光導電体３は、弱い書き込み光で十分に光
変調体５を駆動させる必要があり、光導電体３を光が透
過してしまうロスを防ぐ為もあって、膜厚は厚くなる傾
向にある。例えば、特願平４−３３５５９６に示されて
いるように、光導電体３は１０〜３０μｍもの膜厚が要
求されている。従って、例えばａ−Ｓｉ：Ｈ膜では、成
膜速度は数μｍ毎時と遅いことから、成膜時間は数時間
から十数時間にも達することになる。また、空間光変調
素子をビデオプロジェクタ等に用いる場合、明るい投影
像を形成するために光の増幅率は非常に大きくなる。そ
して、上述のように光導電体３の感度が高いと、読み出
し光の漏れ光が画質に悪影響を与える場合がある。特に
書き込み光に近い波長の漏れ光はコントラスト比の低下
を引き起こす。この問題を解決するには十分な厚みの遮
光膜４を導入するのが一般的だが、このような厚い遮光
膜４の導入は、他方で素子の解像度を悪化させるという
問題がある。遮光膜４を省く方法としては、特開平３−
２１７８２５号公報に示されているように、Ｓｉ膜やＧ
ｅ膜とＳｉＯ2 膜とをλ／４の光学膜厚で積層した誘電
体ミラーを用いる方法がある。しかし、この場合も読み
出し光が単色光に近くないと十分な効果が得られない場
合がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、「光
書き込み手段によって光導電体に情報を書き込み、反射
手段によって光変調体に入射した読み出し光を反射する
光書き込み反射読み出し型の空間光変調素子において、
該光導電体の書き込み光入射面と反対側の面に、書き込
み光と同じ波長の光を反射する誘電体ミラーを付与した
ことを特徴とする空間光変調素子。」を提供するもので
あり、
鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、「光
書き込み手段によって光導電体に情報を書き込み、反射
手段によって光変調体に入射した読み出し光を反射する
光書き込み反射読み出し型の空間光変調素子において、
該光導電体の書き込み光入射面と反対側の面に、書き込
み光と同じ波長の光を反射する誘電体ミラーを付与した
ことを特徴とする空間光変調素子。」を提供するもので
あり、
【０００９】請求項２に係る発明は、「光書き込み手段
によって光導電体に情報を書き込み、反射手段によって
光変調体に入射した読み出し光を反射する光書き込み反
射読み出し型の空間光変調素子において、可視光および
近赤外光の透過率を減少させた構造の光吸収性誘電体ミ
ラーに、読み出し光の波長に合わせた光吸収性のない誘
電体ミラーを付与したことを特徴とする空間光変調素
子。」を提供するものである。
によって光導電体に情報を書き込み、反射手段によって
光変調体に入射した読み出し光を反射する光書き込み反
射読み出し型の空間光変調素子において、可視光および
近赤外光の透過率を減少させた構造の光吸収性誘電体ミ
ラーに、読み出し光の波長に合わせた光吸収性のない誘
電体ミラーを付与したことを特徴とする空間光変調素
子。」を提供するものである。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１（Ａ）は、本願発明に係る空間光変調
素子の第１実施例の全体構成を示す図であり、同図
（Ｂ）は、その拡大部分断面図である。また、図２
（Ａ）は、本願発明に係る空間光変調素子の第２実施例
の全体構成を示す図であり、同図（Ｂ）は、同様にその
拡大部分断面図である。 （実施例１）図１に示す実施例１にあっては、まず、Ｉ
ＴＯ膜が透明電極２として形成されたガラス基板１上に
ＣＶＤ法により、ボロンを０．３ｐｐｍドープしたａ−
Ｓｉ：Ｈ光導電膜３を２０μｍ成膜する。この上に光学
膜厚λ／４（膜厚ｔ＝λ／４ｎ ｎ：膜の屈折率、λ＝
７１０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ａ−１とＳｉ膜ａ−２を交互
に６層づつ積層し誘電体ミラーＡを形成する。つづい
て、光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ｂ
−１とＳｉ膜ｂ−２を交互に４層づつ積層し誘電体ミラ
ーＢを形成する。最後に光学膜厚λ／２（λ＝５４０ｎ
ｍ）のＳｉＯ2 膜ｄを１層加え、遮光膜を兼ねた反射膜
を作製する。尚、ここでＳｉＯ2 およびＳｉの成膜条件
は上述した従来例２と同様である。こうして得られた透
明電極２、光導電膜３、誘電体ミラーＡ、誘電体ミラー
Ｂ、ＳｉＯ2 膜ｄが順次形成されたガラス基板１を用い
て従来例１と同様にして図１（Ａ）の空間光変調素子を
作製する。
て説明する。図１（Ａ）は、本願発明に係る空間光変調
素子の第１実施例の全体構成を示す図であり、同図
（Ｂ）は、その拡大部分断面図である。また、図２
（Ａ）は、本願発明に係る空間光変調素子の第２実施例
の全体構成を示す図であり、同図（Ｂ）は、同様にその
拡大部分断面図である。 （実施例１）図１に示す実施例１にあっては、まず、Ｉ
ＴＯ膜が透明電極２として形成されたガラス基板１上に
ＣＶＤ法により、ボロンを０．３ｐｐｍドープしたａ−
Ｓｉ：Ｈ光導電膜３を２０μｍ成膜する。この上に光学
膜厚λ／４（膜厚ｔ＝λ／４ｎ ｎ：膜の屈折率、λ＝
７１０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ａ−１とＳｉ膜ａ−２を交互
に６層づつ積層し誘電体ミラーＡを形成する。つづい
て、光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ｂ
−１とＳｉ膜ｂ−２を交互に４層づつ積層し誘電体ミラ
ーＢを形成する。最後に光学膜厚λ／２（λ＝５４０ｎ
ｍ）のＳｉＯ2 膜ｄを１層加え、遮光膜を兼ねた反射膜
を作製する。尚、ここでＳｉＯ2 およびＳｉの成膜条件
は上述した従来例２と同様である。こうして得られた透
明電極２、光導電膜３、誘電体ミラーＡ、誘電体ミラー
Ｂ、ＳｉＯ2 膜ｄが順次形成されたガラス基板１を用い
て従来例１と同様にして図１（Ａ）の空間光変調素子を
作製する。
【００１１】上記誘電体ミラーＡの反射率特性を図５に
示す。同図から、波長５８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に
おいて８０％以上の高い反射率を有していることがわか
る。尚、本図に示した反射率特性は、ガラス基板上に形
成した誘電体ミラーＡに空気中で直接各波長の光を入射
させてその反射率を測定したものである。また、上記誘
電体ミラーＡと誘電体ミラーＢとが積層された状態の透
過率特性（曲線１）と前記従来例１における誘電体ミラ
ーＣの透過率特性（曲線２）とを光学濃度（ＯＤ）で比
較して図６に示す。同図から、誘電体ミラーＡと誘電体
ミラーＢとが積層された本実施例の反射膜では、波長７
００ｎｍ付近の光が有効に遮光されることがわかる。
尚、本図に示した透過率特性も、ガラス基板状に誘電体
ミラーＡおよびＢ又は、誘電体ミラーＣを形成してこれ
らに対する光学濃度（ＯＤ）を空気中で測定したもので
ある。
示す。同図から、波長５８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に
おいて８０％以上の高い反射率を有していることがわか
る。尚、本図に示した反射率特性は、ガラス基板上に形
成した誘電体ミラーＡに空気中で直接各波長の光を入射
させてその反射率を測定したものである。また、上記誘
電体ミラーＡと誘電体ミラーＢとが積層された状態の透
過率特性（曲線１）と前記従来例１における誘電体ミラ
ーＣの透過率特性（曲線２）とを光学濃度（ＯＤ）で比
較して図６に示す。同図から、誘電体ミラーＡと誘電体
ミラーＢとが積層された本実施例の反射膜では、波長７
００ｎｍ付近の光が有効に遮光されることがわかる。
尚、本図に示した透過率特性も、ガラス基板状に誘電体
ミラーＡおよびＢ又は、誘電体ミラーＣを形成してこれ
らに対する光学濃度（ＯＤ）を空気中で測定したもので
ある。
【００１２】（実施例２）図２に示す実施例２にあって
は、まず、ＩＴＯ膜が透明電極２として形成されたガラ
ス基板１上にＣＶＤ法により、ボロンを０．３ｐｐｍド
ープしたａ−Ｓｉ：Ｈ光導電膜３を２０μｍ成膜する。
この上に光学膜厚λ／４（膜厚ｔ＝λ／４ｎ ｎ：膜の
屈折率、λ＝７１０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ａ−１とＳｉ膜
ａ−２を交互に６層づつ積層し誘電体ミラーＡを形成す
る。つづいて、光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳ
ｉＯ2 膜ｂ−１とＳｉ膜ｂ−２を交互に３層づつ積層し
誘電体ミラーＢを形成する。さらに、誘電体ミラーＢの
上に、光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜
ｃ−１とＴｉＯ2 膜ｃ−２を交互に２層づつ積層し誘電
体ミラーＣを形成する。最後に光学膜厚λ／２（λ＝５
４０ｎｍ）のＳｉＯ2膜ｄを１層加え、遮光膜を兼ねた
反射膜を作製する。尚、ここでＳｉＯ2 およびＴｉＯ2
の成膜は酸素イオンビームアシスト蒸着法によって行わ
れ、成膜速度はそれぞれ１０オングストローム／ｓ、１
オングストローム／ｓであり、Ｓｉの成膜は真空蒸着法
により酸素ガス圧２×１０-6Ｔｏｒｒ中で行われ、成膜
速度は３オングストローム／ｓである。また、この時の
基板温度はいずれも室温である。こうして得られた透明
電極２、光導電膜３、誘電体ミラーＡ、誘電体ミラー
Ｂ、誘電体ミラーＣ、ＳｉＯ2 膜ｄが順次形成されたガ
ラス基板１を用いて従来例１と同様にして図２（Ａ）の
空間光変調素子を作製する。
は、まず、ＩＴＯ膜が透明電極２として形成されたガラ
ス基板１上にＣＶＤ法により、ボロンを０．３ｐｐｍド
ープしたａ−Ｓｉ：Ｈ光導電膜３を２０μｍ成膜する。
この上に光学膜厚λ／４（膜厚ｔ＝λ／４ｎ ｎ：膜の
屈折率、λ＝７１０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜ａ−１とＳｉ膜
ａ−２を交互に６層づつ積層し誘電体ミラーＡを形成す
る。つづいて、光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳ
ｉＯ2 膜ｂ−１とＳｉ膜ｂ−２を交互に３層づつ積層し
誘電体ミラーＢを形成する。さらに、誘電体ミラーＢの
上に、光学膜厚λ／４（λ＝５４０ｎｍ）のＳｉＯ2 膜
ｃ−１とＴｉＯ2 膜ｃ−２を交互に２層づつ積層し誘電
体ミラーＣを形成する。最後に光学膜厚λ／２（λ＝５
４０ｎｍ）のＳｉＯ2膜ｄを１層加え、遮光膜を兼ねた
反射膜を作製する。尚、ここでＳｉＯ2 およびＴｉＯ2
の成膜は酸素イオンビームアシスト蒸着法によって行わ
れ、成膜速度はそれぞれ１０オングストローム／ｓ、１
オングストローム／ｓであり、Ｓｉの成膜は真空蒸着法
により酸素ガス圧２×１０-6Ｔｏｒｒ中で行われ、成膜
速度は３オングストローム／ｓである。また、この時の
基板温度はいずれも室温である。こうして得られた透明
電極２、光導電膜３、誘電体ミラーＡ、誘電体ミラー
Ｂ、誘電体ミラーＣ、ＳｉＯ2 膜ｄが順次形成されたガ
ラス基板１を用いて従来例１と同様にして図２（Ａ）の
空間光変調素子を作製する。
【００１３】次に、このようにして得られた本願発明の
実施例に係る空間光変調素子の特性と前述した従来例に
係る空間光変調素子の特性とを比較して表１に示す。
尚、ここで、書き込み光は、波長７００ｎｍのＬＥＤで
書き込みパワー５０μＷ／ｃｍ2 、読み出し光は２５０
Ｗのキセノン光に中心波長５４０ｎｍ、半値幅９０ｎｍ
のバンドパスフィルタを通して得られたものである。ま
た、駆動周波数は３ｋＨｚとした。表１中のコントラス
ト比は、書き込み光のＯＮとＯＦＦにおける読み出し光
の輝度の比で表したものである。尚、表１中、従来例１
−２はその光導電膜の厚さを２５μｍとしたものであ
り、これ以外の構成は従来例１と同じものである。
実施例に係る空間光変調素子の特性と前述した従来例に
係る空間光変調素子の特性とを比較して表１に示す。
尚、ここで、書き込み光は、波長７００ｎｍのＬＥＤで
書き込みパワー５０μＷ／ｃｍ2 、読み出し光は２５０
Ｗのキセノン光に中心波長５４０ｎｍ、半値幅９０ｎｍ
のバンドパスフィルタを通して得られたものである。ま
た、駆動周波数は３ｋＨｚとした。表１中のコントラス
ト比は、書き込み光のＯＮとＯＦＦにおける読み出し光
の輝度の比で表したものである。尚、表１中、従来例１
−２はその光導電膜の厚さを２５μｍとしたものであ
り、これ以外の構成は従来例１と同じものである。
【表１】 表１より、本発明の第１実施例、第２実施例では、解像
度、コントラスト比ともに良好であるが、輝度は第２実
施例の方が約１０％高く観測された。これは第２実施例
の方が読み出し光に対する反射率が高いためである。コ
ントラスト比が変わらないのは、ダークレベルも同じ割
合で上がっているためである。一方、従来例２は解像度
は良いものの、コントラスト比が大幅に下がっている。
これは、バンドパスフィルタの特性上、読み出し光中の
不要光が完全にカットしきれないことと、読み出し光自
体が非常に強いことにより、書き込み光に近い波長の透
過光が光導電膜３に作用してダークレベルを上げている
ためである。また、従来例１は、遮光膜４の効果によ
り、読み出し光の漏れの影響はないが、感度が低い分輝
度が上がらず、コントラスト比、解像度ともに低下して
いる。一方、従来例１−２のように光導電膜３を厚くす
ると、コントラスト比は改善されるが解像度はさらに悪
化することがわかる。なお、上記実施例においては、誘
電体ミラーとしてＳｉ／ＳｉＯ2 を用いたが本発明の誘
電体ミラーはこれに限定されるものでなく、ＳｉXＧｅ
1-X／ＳｉＯ2、ＧｅX（Ａｌ2Ｏ3）1-X／ＳｉＯ2 などの
光吸収性を有する誘電体ミラーや、ＳｉＯ2／ＴｉＯ
2や、その他の誘電体ミラーでも用いることができるも
のである。また、遮光膜を含む空間光変調素子に適用し
た場合にも適用可能であり、この場合には、遮光膜の厚
みを少なくすることができるという効果を奏するもので
ある。
度、コントラスト比ともに良好であるが、輝度は第２実
施例の方が約１０％高く観測された。これは第２実施例
の方が読み出し光に対する反射率が高いためである。コ
ントラスト比が変わらないのは、ダークレベルも同じ割
合で上がっているためである。一方、従来例２は解像度
は良いものの、コントラスト比が大幅に下がっている。
これは、バンドパスフィルタの特性上、読み出し光中の
不要光が完全にカットしきれないことと、読み出し光自
体が非常に強いことにより、書き込み光に近い波長の透
過光が光導電膜３に作用してダークレベルを上げている
ためである。また、従来例１は、遮光膜４の効果によ
り、読み出し光の漏れの影響はないが、感度が低い分輝
度が上がらず、コントラスト比、解像度ともに低下して
いる。一方、従来例１−２のように光導電膜３を厚くす
ると、コントラスト比は改善されるが解像度はさらに悪
化することがわかる。なお、上記実施例においては、誘
電体ミラーとしてＳｉ／ＳｉＯ2 を用いたが本発明の誘
電体ミラーはこれに限定されるものでなく、ＳｉXＧｅ
1-X／ＳｉＯ2、ＧｅX（Ａｌ2Ｏ3）1-X／ＳｉＯ2 などの
光吸収性を有する誘電体ミラーや、ＳｉＯ2／ＴｉＯ
2や、その他の誘電体ミラーでも用いることができるも
のである。また、遮光膜を含む空間光変調素子に適用し
た場合にも適用可能であり、この場合には、遮光膜の厚
みを少なくすることができるという効果を奏するもので
ある。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空間光変
調素子によれば、書き込み光が誘電体ミラーにより反射
されて光導電膜を透過してしまうロスが軽減されるた
め、素子の感度が向上するとともに、読み出し光中に含
まれる不要光が誘電体ミラー中で十分に吸収されるた
め、このような不要光が光導電膜に至ってコントラスト
比を低下させるという弊害が軽減される効果がある。ま
た、従来のように、書き込み光の利用効率を上げるため
に光導電層の厚みを厚くしたり、読み出し光を遮光する
ために遮光層を設ける必要が必ずしもなく、素子の高解
像度化にも資するとともに光導電膜の成膜時間等が短縮
されて生産性の向上にも資するものである。
調素子によれば、書き込み光が誘電体ミラーにより反射
されて光導電膜を透過してしまうロスが軽減されるた
め、素子の感度が向上するとともに、読み出し光中に含
まれる不要光が誘電体ミラー中で十分に吸収されるた
め、このような不要光が光導電膜に至ってコントラスト
比を低下させるという弊害が軽減される効果がある。ま
た、従来のように、書き込み光の利用効率を上げるため
に光導電層の厚みを厚くしたり、読み出し光を遮光する
ために遮光層を設ける必要が必ずしもなく、素子の高解
像度化にも資するとともに光導電膜の成膜時間等が短縮
されて生産性の向上にも資するものである。
【図１】本発明の空間光変調素子の第１実施例を示す全
体構成図およびその拡大部分断面図である。
体構成図およびその拡大部分断面図である。
【図２】本発明の空間光変調素子の第２実施例を示す全
体構成図およびその拡大部分断面図である。
体構成図およびその拡大部分断面図である。
【図３】従来の空間光変調素子の構成を示す全体構成図
およびその拡大部分断面図である。
およびその拡大部分断面図である。
【図４】従来の空間光変調素子の構成を示す全体構成図
およびその拡大部分断面図である。
およびその拡大部分断面図である。
【図５】本発明の第１実施例の空間光変調素子に用いら
れる誘電体ミラーＡの反射率特性を示す図である。
れる誘電体ミラーＡの反射率特性を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例の空間光変調素子に用いら
れる積層された誘電体ミラーＡと誘電体ミラーＢの光学
濃度および従来例の誘電体ミラーＣの光学濃度とを示す
図である。
れる積層された誘電体ミラーＡと誘電体ミラーＢの光学
濃度および従来例の誘電体ミラーＣの光学濃度とを示す
図である。
１ ガラス基板 ２ 透明電極 ３ 光導電層 ４ 遮光膜 ５ 光変調体 ６ 透明電極 ７ ガラス基板 ８ 駆動用電源
Claims (2)
- 【請求項１】光書き込み手段によって光導電体に情報を
書き込み、反射手段によって光変調体に入射した読み出
し光を反射する光書き込み反射読み出し型の空間光変調
素子において、 該光導電体の書き込み光入射面と反対側の面に、書き込
み光と同じ波長の光を反射する誘電体ミラーを付与した
ことを特徴とする空間光変調素子。 - 【請求項２】光書き込み手段によって光導電体に情報を
書き込み、反射手段によって光変調体に入射した読み出
し光を反射する光書き込み反射読み出し型の空間光変調
素子において、 可視光および近赤外光の透過率を減少させた構造の光吸
収性誘電体ミラーに、読み出し光の波長に合わせた光吸
収性のない誘電体ミラーを付与したことを特徴とする空
間光変調素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5034945A JPH06230410A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 空間光変調素子 |
| US08/188,982 US5467216A (en) | 1993-01-29 | 1994-01-31 | Spatial light modulation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5034945A JPH06230410A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 空間光変調素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230410A true JPH06230410A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12428313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5034945A Pending JPH06230410A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 空間光変調素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5467216A (ja) |
| JP (1) | JPH06230410A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3332130B2 (ja) * | 1994-05-16 | 2002-10-07 | シャープ株式会社 | 画像表示装置 |
| US6124912A (en) * | 1997-06-09 | 2000-09-26 | National Semiconductor Corporation | Reflectance enhancing thin film stack in which pairs of dielectric layers are on a reflector and liquid crystal is on the dielectric layers |
| JP3878758B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2007-02-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 空間光変調装置 |
| RU2160461C2 (ru) * | 1999-02-04 | 2000-12-10 | Курский государственный технический университет | Преобразователь изображения |
| RU2160462C2 (ru) * | 1999-02-04 | 2000-12-10 | Курский государственный технический университет | Преобразователь изображения |
| US7928928B2 (en) * | 2004-09-27 | 2011-04-19 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Apparatus and method for reducing perceived color shift |
| US7898521B2 (en) * | 2004-09-27 | 2011-03-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Device and method for wavelength filtering |
| US8848294B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-09-30 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method and structure capable of changing color saturation |
| CN106873217A (zh) | 2016-12-30 | 2017-06-20 | 惠科股份有限公司 | 显示面板的制造方法 |
| CN106597731A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 惠科股份有限公司 | 改善色偏的画素结构及其应用的显示设备 |
| CN106873261A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-20 | 惠科股份有限公司 | 液晶显示面板的画素结构及其应用的显示设备 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4309075A (en) * | 1979-10-05 | 1982-01-05 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Multilayer mirror with maximum reflectance |
| US5084777A (en) * | 1989-11-14 | 1992-01-28 | Greyhawk Systems, Inc. | Light addressed liquid crystal light valve incorporating electrically insulating light blocking material of a-SiGe:H |
| JPH03217825A (ja) * | 1990-01-23 | 1991-09-25 | Victor Co Of Japan Ltd | 空間光変調素子 |
| US5272554A (en) * | 1991-01-28 | 1993-12-21 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Liquid crystal light valve having a SiO2 /TiO2 dielectric mirror and a Si/SiO2 light blocking layer |
| JP2778613B2 (ja) * | 1991-11-22 | 1998-07-23 | 日本ビクター株式会社 | 空間光変調素子 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP5034945A patent/JPH06230410A/ja active Pending
-
1994
- 1994-01-31 US US08/188,982 patent/US5467216A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5467216A (en) | 1995-11-14 |
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