JPH07129067A - 空間光変調装置及びｃｇｈ装置 - Google Patents
空間光変調装置及びｃｇｈ装置Info
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- JPH07129067A JPH07129067A JP5275390A JP27539093A JPH07129067A JP H07129067 A JPH07129067 A JP H07129067A JP 5275390 A JP5275390 A JP 5275390A JP 27539093 A JP27539093 A JP 27539093A JP H07129067 A JPH07129067 A JP H07129067A
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- outer peripheral
- light modulation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、画素数が多く且つ有効面積の大き
な空間光変調素子を備えた空間光変調装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 複数の空間光変調素子（１０〜１８）を並列
に並べることにより、大面積の空間光変調素子が構成さ
れる。各空間光変調素子（１０〜１８）からは部分情報
が同時に光出力される。このように光出力された複数の
部分情報は、全体として大容量の２次元情報となる。
な空間光変調素子を備えた空間光変調装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 複数の空間光変調素子（１０〜１８）を並列
に並べることにより、大面積の空間光変調素子が構成さ
れる。各空間光変調素子（１０〜１８）からは部分情報
が同時に光出力される。このように光出力された複数の
部分情報は、全体として大容量の２次元情報となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次元的に分布した情
報を光出力する空間光変調装置および計算ホログラムか
ら光学的に３次元像を再生するＣＧＨ装置に関する。
報を光出力する空間光変調装置および計算ホログラムか
ら光学的に３次元像を再生するＣＧＨ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】空間光変調装置およびＣＧＨ装置に用い
られる空間光変調素子（以下、ＳＬＭという）は、２次
元的に分布した情報を２次元で処理する素子である。現
在入手可能な光アドレス型ＳＬＭの有効面積は２０×２
０ｍｍであり、ピクセル数にして２０００×２０００程
度である。また、電気アドレス型ＳＬＭの有効面積は３
０×３０ｍｍであり、ピクセル数にして１０００×１０
００程度である。
られる空間光変調素子（以下、ＳＬＭという）は、２次
元的に分布した情報を２次元で処理する素子である。現
在入手可能な光アドレス型ＳＬＭの有効面積は２０×２
０ｍｍであり、ピクセル数にして２０００×２０００程
度である。また、電気アドレス型ＳＬＭの有効面積は３
０×３０ｍｍであり、ピクセル数にして１０００×１０
００程度である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年の大容量情報の処
理の要請、及び高解像度の３次元像作成の要請より、大
面積でピクセル数の多いＳＬＭが求められている。しか
しながら、現在のＳＬＭではこれらの要請を満足するこ
とはできない。
理の要請、及び高解像度の３次元像作成の要請より、大
面積でピクセル数の多いＳＬＭが求められている。しか
しながら、現在のＳＬＭではこれらの要請を満足するこ
とはできない。
【０００４】そこで、大面積のＳＬＭの作製が試みられ
ているが、このようなＳＬＭの作製は非常に難しい。な
ぜならば、ＳＬＭの面積を大きくするほど、層厚を均一
に保つことが困難になるからである。液晶テレビなどの
用途では、ガラスビーズ等均一の大きさのスペーサを面
内に一様に散布することによって、液晶層厚を均一に保
ちつつ面積を大きくすることができた。しかしながら、
空間光変調装置あるいはＣＧＨ装置に用いられるＳＬＭ
では、レーザ光で読み出すためにスペーサによる散乱を
極力避ける必要がある。このため、一般には周囲の接着
層のみにスペーサを用いるいわゆるシールスペーサが用
いられており、面内スペーサが使用されることはほとん
どない。したがって、大面積のＳＬＭを作製するのは困
難であった。
ているが、このようなＳＬＭの作製は非常に難しい。な
ぜならば、ＳＬＭの面積を大きくするほど、層厚を均一
に保つことが困難になるからである。液晶テレビなどの
用途では、ガラスビーズ等均一の大きさのスペーサを面
内に一様に散布することによって、液晶層厚を均一に保
ちつつ面積を大きくすることができた。しかしながら、
空間光変調装置あるいはＣＧＨ装置に用いられるＳＬＭ
では、レーザ光で読み出すためにスペーサによる散乱を
極力避ける必要がある。このため、一般には周囲の接着
層のみにスペーサを用いるいわゆるシールスペーサが用
いられており、面内スペーサが使用されることはほとん
どない。したがって、大面積のＳＬＭを作製するのは困
難であった。
【０００５】また、基盤の目のように有効面内を仕切
り、スペーサを配置することも考えられるが、この場合
は液晶の注入に問題が残る。つまり、液晶はＳＬＭの側
面部より注入しているので、ＳＬＭの内部を基盤の目の
ように仕切った場合、仕切られた内側には液晶が注入で
きないからである。
り、スペーサを配置することも考えられるが、この場合
は液晶の注入に問題が残る。つまり、液晶はＳＬＭの側
面部より注入しているので、ＳＬＭの内部を基盤の目の
ように仕切った場合、仕切られた内側には液晶が注入で
きないからである。
【０００６】さらに大面積になれば、ガラス基板の研磨
の問題、透明導電膜（ＩＴＯ）、誘電体ミラー等の薄膜
の均一性も問題となる。
の問題、透明導電膜（ＩＴＯ）、誘電体ミラー等の薄膜
の均一性も問題となる。
【０００７】一方、ＣＧＨ装置においては、明るいホロ
グラム再生像を得るためにランダムな位相項を付加して
ホログラムを作製することがあるが、ランダム位相によ
るスペックルノイズが問題になる。このノイズ除去のた
め、同一の物体に異なるランダム位相成分を付加してフ
ーリエ変換ホログラムを数枚作り、これらを同一面上に
並べてフィルムに記録しコヒーレント光で再生すること
が行なわれている。このように複数のホログラムを同一
ＳＬＭ上に記録するためにも、大面積のＳＬＭの作製が
切望されている。
グラム再生像を得るためにランダムな位相項を付加して
ホログラムを作製することがあるが、ランダム位相によ
るスペックルノイズが問題になる。このノイズ除去のた
め、同一の物体に異なるランダム位相成分を付加してフ
ーリエ変換ホログラムを数枚作り、これらを同一面上に
並べてフィルムに記録しコヒーレント光で再生すること
が行なわれている。このように複数のホログラムを同一
ＳＬＭ上に記録するためにも、大面積のＳＬＭの作製が
切望されている。
【０００８】本発明は、このような問題を解決し、大面
積のＳＬＭを提供することを目的とする。
積のＳＬＭを提供することを目的とする。
【０００９】なお、関連する先行技術として、特開昭６
２−２９６１２４と特開昭６３−２４３９８８がある
が、前者は液晶層が１つであるために、同一の手法では
層厚を均一にして大面積のＳＬＭを作製することは不可
能である。また、後者は３枚の液晶パネルのそれぞれに
ＲＧＢの情報を与えているため、表示面積は１枚の液晶
パネルの面積と同一である。したがって、同一の手法で
大面積のＳＬＭを作製することは不可能である。このよ
うに、特開昭６２−２９６１２４と特開昭６３−２４３
９８８は、上記問題と同一の問題を有する。
２−２９６１２４と特開昭６３−２４３９８８がある
が、前者は液晶層が１つであるために、同一の手法では
層厚を均一にして大面積のＳＬＭを作製することは不可
能である。また、後者は３枚の液晶パネルのそれぞれに
ＲＧＢの情報を与えているため、表示面積は１枚の液晶
パネルの面積と同一である。したがって、同一の手法で
大面積のＳＬＭを作製することは不可能である。このよ
うに、特開昭６２−２９６１２４と特開昭６３−２４３
９８８は、上記問題と同一の問題を有する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明の空間光変調装置は、並列に並べられた
複数の空間光変調素子を有し、各空間光変調素子には２
次元情報が複数の情報に分割された部分情報がそれぞれ
与えられており、複数の空間光変調素子から部分情報を
同時に光出力させることを特徴とする。
に、第１の発明の空間光変調装置は、並列に並べられた
複数の空間光変調素子を有し、各空間光変調素子には２
次元情報が複数の情報に分割された部分情報がそれぞれ
与えられており、複数の空間光変調素子から部分情報を
同時に光出力させることを特徴とする。
【００１１】また、第２の発明のＣＧＨ装置は、並列に
並べられた複数の空間光変調素子を有し、各空間光変調
素子には計算ホログラムが複数のホログラムに分割され
た部分ホログラムが記録されており、複数の空間光変調
素子に記録された部分ホログラムから同時に３次元像を
再生することを特徴とする。
並べられた複数の空間光変調素子を有し、各空間光変調
素子には計算ホログラムが複数のホログラムに分割され
た部分ホログラムが記録されており、複数の空間光変調
素子に記録された部分ホログラムから同時に３次元像を
再生することを特徴とする。
【００１２】
【作用】第１の発明の空間光変調装置によれば、複数の
空間光変調素子を並列に並べることにより、大面積の空
間光変調素子が構成される。各空間光変調素子からは部
分情報が同時に光出力される。このように光出力された
複数の部分情報は、全体として大容量の２次元情報とな
る。
空間光変調素子を並列に並べることにより、大面積の空
間光変調素子が構成される。各空間光変調素子からは部
分情報が同時に光出力される。このように光出力された
複数の部分情報は、全体として大容量の２次元情報とな
る。
【００１３】また、第２の発明のＣＧＨ装置によれば、
複数の空間光変調素子を並列に並べることにより、大面
積の空間光変調素子が構成される。各空間光変調素子に
は、部分ホログラムが記録されており、各空間光変調素
子に記録された部分ホログラムを合わせると大面積のホ
ログラムとなる。このような部分ホログラムを再生する
ことにより、全体で大容量のホログラム再生像が得られ
る。
複数の空間光変調素子を並列に並べることにより、大面
積の空間光変調素子が構成される。各空間光変調素子に
は、部分ホログラムが記録されており、各空間光変調素
子に記録された部分ホログラムを合わせると大面積のホ
ログラムとなる。このような部分ホログラムを再生する
ことにより、全体で大容量のホログラム再生像が得られ
る。
【００１４】
【実施例】以下、第１の発明及び第２の発明の実施例に
ついて添付図面を参照して説明する。図１は第１の発明
の実施例に係る空間光変調装置の構成を示す斜視図であ
る。同図より、本実施例の空間光変調装置は、複数の空
間光変調素子（以下、ＳＬＭという）１０〜１８を備え
ており、各ＳＬＭ１０〜１８は外周枠２０〜２８に収納
されている。そして、隣接する外周枠２０〜２８同士は
それぞれ接続されており、全体として画素数が多く、且
つ有効面積の大きなＳＬＭとなる。
ついて添付図面を参照して説明する。図１は第１の発明
の実施例に係る空間光変調装置の構成を示す斜視図であ
る。同図より、本実施例の空間光変調装置は、複数の空
間光変調素子（以下、ＳＬＭという）１０〜１８を備え
ており、各ＳＬＭ１０〜１８は外周枠２０〜２８に収納
されている。そして、隣接する外周枠２０〜２８同士は
それぞれ接続されており、全体として画素数が多く、且
つ有効面積の大きなＳＬＭとなる。
【００１５】ＳＬＭの種類には、光信号（書き込み光）
を入力して変調を行う光アドレス型ＳＬＭ、電気信号を
入力して変調を行う電気アドレス型ＳＬＭなどがある。
本実施例では、光アドレス型のＳＬＭ１０〜１８を用い
ているが、電気アドレス型のＳＬＭを用いてもよい。
を入力して変調を行う光アドレス型ＳＬＭ、電気信号を
入力して変調を行う電気アドレス型ＳＬＭなどがある。
本実施例では、光アドレス型のＳＬＭ１０〜１８を用い
ているが、電気アドレス型のＳＬＭを用いてもよい。
【００１６】ここで、本実施例の理解を容易にするため
に、光アドレス型ＳＬＭ、電気アドレス型ＳＬＭの構
造、及び動作について説明する。
に、光アドレス型ＳＬＭ、電気アドレス型ＳＬＭの構
造、及び動作について説明する。
【００１７】図２（ａ）（ｂ）に示すように、光アドレ
ス型ＳＬＭ３０はガラス基板３００とガラス基板３１０
の間に液晶層３２１などの中間層３２０が挟まれた構造
を有している。同図（ａ）は光アドレス型ＳＬＭ３０の
全体構造を示す斜視図、同図（ｂ）はガラス基板３０
０，３１０の接合部分を示す斜視図である。同図（ａ）
より、中間層３２０には液晶注入口３２８ａが設けられ
ていることが判る。また、同図（ｂ）より、中間層３２
０には、液晶層３２１の他に、アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）層３２２、誘電体ミラー３２３が挟まれて
いることが判る。
ス型ＳＬＭ３０はガラス基板３００とガラス基板３１０
の間に液晶層３２１などの中間層３２０が挟まれた構造
を有している。同図（ａ）は光アドレス型ＳＬＭ３０の
全体構造を示す斜視図、同図（ｂ）はガラス基板３０
０，３１０の接合部分を示す斜視図である。同図（ａ）
より、中間層３２０には液晶注入口３２８ａが設けられ
ていることが判る。また、同図（ｂ）より、中間層３２
０には、液晶層３２１の他に、アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）層３２２、誘電体ミラー３２３が挟まれて
いることが判る。
【００１８】次に、図２（ａ）（ｂ）を参照して、ＳＬ
Ｍ３０の製造方法について説明する。両面をλ／１０に
研磨したガラス基板３００に透明導電膜（ＩＴＯ）を蒸
着してＩＴＯ層３２４を形成し、その上に配向層として
ＳｉＯ層３２５を斜方蒸着で形成する。また、ガラス基
板３１０にＩＴＯ層３２６を形成し、その上に光導電層
としてａ−Ｓｉ層３２２をＣＶＤで形成する。さらに、
ａ−Ｓｉ層３２２上に多層膜誘電体ミラー３２３を形成
し、その上にＳｉＯ層３２７を形成する。その後、直径
数ミクロンのガラス球スペーサを混合した接着剤層３２
８を形成し（その際、液晶注入口３２８ａを設けてお
く）、２枚のガラス基板３００，３１０を貼り合わせ
る。その後、真空中で周知の方法により液晶注入口３２
８ａから液晶を注入し、注入後に液晶注入口３２８ａを
接着剤で塞いで、光アドレス型ＳＬＭ３０が完成する。
Ｍ３０の製造方法について説明する。両面をλ／１０に
研磨したガラス基板３００に透明導電膜（ＩＴＯ）を蒸
着してＩＴＯ層３２４を形成し、その上に配向層として
ＳｉＯ層３２５を斜方蒸着で形成する。また、ガラス基
板３１０にＩＴＯ層３２６を形成し、その上に光導電層
としてａ−Ｓｉ層３２２をＣＶＤで形成する。さらに、
ａ−Ｓｉ層３２２上に多層膜誘電体ミラー３２３を形成
し、その上にＳｉＯ層３２７を形成する。その後、直径
数ミクロンのガラス球スペーサを混合した接着剤層３２
８を形成し（その際、液晶注入口３２８ａを設けてお
く）、２枚のガラス基板３００，３１０を貼り合わせ
る。その後、真空中で周知の方法により液晶注入口３２
８ａから液晶を注入し、注入後に液晶注入口３２８ａを
接着剤で塞いで、光アドレス型ＳＬＭ３０が完成する。
【００１９】次に、ＳＬＭ３０の動作原理について説明
する。ａ−Ｓｉ層３２２側に書き込み光を、液晶層３２
１側に読み出し光を入射する。書き込み光のない状態で
は、ａ−Ｓｉ層３２２のインピーダンスは非常に高く、
電圧をＩＴＯ層３２４，３２６間に印加しても液晶層３
２１に与えられる電圧はわずかである。書き込み光を与
えると、ａ−Ｓｉ層３２２のインピーダンスが下がり、
液晶層３２１に加わる電圧は書き込み光に応じて上昇
し、液晶分子が動く。ここで読み出しレーザ光を液晶層
３２１側に照射することにより、レーザ光は変調されて
コヒーレント光像が得られる。
する。ａ−Ｓｉ層３２２側に書き込み光を、液晶層３２
１側に読み出し光を入射する。書き込み光のない状態で
は、ａ−Ｓｉ層３２２のインピーダンスは非常に高く、
電圧をＩＴＯ層３２４，３２６間に印加しても液晶層３
２１に与えられる電圧はわずかである。書き込み光を与
えると、ａ−Ｓｉ層３２２のインピーダンスが下がり、
液晶層３２１に加わる電圧は書き込み光に応じて上昇
し、液晶分子が動く。ここで読み出しレーザ光を液晶層
３２１側に照射することにより、レーザ光は変調されて
コヒーレント光像が得られる。
【００２０】図３は、電気アドレス型ＳＬＭ４０の構造
を示す斜視図である。電気アドレス型ＳＬＭ４０は、遮
光層４０１と誘電体ミラー４０２を介して、ＣＣＤ４０
３と液晶層４０４とを重ねた構造を有している。ＣＣＤ
４０３は、時系列電気信号（ビデオ信号）を２次元の情
報フレームに変換するものである。最初に１ライン分の
情報がシリアル入力レジスタ４０３ａにロードされると
このラインの情報全体がシフトされる。これが繰り返さ
れ、フレーム全体が満たされるとフレーム全体が同時に
液晶層４０４側に転送され、空間的に分解された電圧信
号となる。この信号により液晶が変調される。
を示す斜視図である。電気アドレス型ＳＬＭ４０は、遮
光層４０１と誘電体ミラー４０２を介して、ＣＣＤ４０
３と液晶層４０４とを重ねた構造を有している。ＣＣＤ
４０３は、時系列電気信号（ビデオ信号）を２次元の情
報フレームに変換するものである。最初に１ライン分の
情報がシリアル入力レジスタ４０３ａにロードされると
このラインの情報全体がシフトされる。これが繰り返さ
れ、フレーム全体が満たされるとフレーム全体が同時に
液晶層４０４側に転送され、空間的に分解された電圧信
号となる。この信号により液晶が変調される。
【００２１】図２、図３に示した光アドレス型ＳＬＭ３
０、電気アドレス型ＳＬＭ４０は、それぞれ有効面積２
０×２０ｍｍ、３０×３０ｍｍが限界であった。これ以
上のサイズのＳＬＭを作製すると、液晶層３２１，４０
４の層厚を均一に保つことが困難になり、歩留りが低下
するからである。従来は、この理由から有効面積の大き
なＳＬＭを作製することができなかった。しかしなが
ら、本実施例では、図１に示したように複数のＳＬＭ１
０〜１８を並列に並べることによって、有効面積の大き
なＳＬＭを提供できるようになった。
０、電気アドレス型ＳＬＭ４０は、それぞれ有効面積２
０×２０ｍｍ、３０×３０ｍｍが限界であった。これ以
上のサイズのＳＬＭを作製すると、液晶層３２１，４０
４の層厚を均一に保つことが困難になり、歩留りが低下
するからである。従来は、この理由から有効面積の大き
なＳＬＭを作製することができなかった。しかしなが
ら、本実施例では、図１に示したように複数のＳＬＭ１
０〜１８を並列に並べることによって、有効面積の大き
なＳＬＭを提供できるようになった。
【００２２】本実施例では、図４（ａ）に示すように、
外周枠２０〜２８にピンｂ、ｃ、ｆ、ｇとジャックａ、
ｄ、ｅ、ｈが設けられたおり、それぞれをはめ込むこと
によって容易に固定することができる。電気的には、同
図（ｂ）に示すような接続になっており、各ＳＬＭ１０
〜１８は電気的にも自動的に接続されることになる。な
お、外周枠２０〜２８同士の固着には、接着剤を用いて
もよく、また、ネジやリベットなどの一般的な固定具を
用いてもよい。
外周枠２０〜２８にピンｂ、ｃ、ｆ、ｇとジャックａ、
ｄ、ｅ、ｈが設けられたおり、それぞれをはめ込むこと
によって容易に固定することができる。電気的には、同
図（ｂ）に示すような接続になっており、各ＳＬＭ１０
〜１８は電気的にも自動的に接続されることになる。な
お、外周枠２０〜２８同士の固着には、接着剤を用いて
もよく、また、ネジやリベットなどの一般的な固定具を
用いてもよい。
【００２３】各ＳＬＭ１０〜１８を、図１に示すように
並べた場合、各ＳＬＭ１０〜１８の面（液晶層）が並行
にならないといけない。傾いていると、読み出した情報
がずれてしまうからである。これでは、フーリエ変換で
空間周波数が異なった所へ現れてしまう。そこで、本実
施例では、図５（ａ）（ｂ）に示すように、外周枠２０
にネジ１０１〜１０３及びバネ１１１〜１１４を設け
て、ＳＬＭ１０の傾きを調節している（ＳＬＭ１１〜１
８についても同様である。）。各ＳＬＭ１０〜１８の傾
きの調節は、図６に示すような調節光学系を用いて行
う。調節光学系は、各ＳＬＭ１０〜１８の光出力側にハ
ーフミラー５０、レンズ５１、ＰＳＤ５２を順番に並べ
て構成している。ここで、レンズ５１とＰＳＤ５２の距
離は、レンズ５１の焦点距離ｆに合わせている。そし
て、１つずつＳＬＭ１０〜１８をレーザ光５３で読み出
し（他のＳＬＭは黒紙で覆っておく）、レンズ５１でフ
ーリエ変換し、ＰＳＤ５２で光のスポット位置を検出す
る。すべてのＳＬＭ１０〜１８からの光が同一点に来る
ように前述のネジ１０１〜１０３で調節する。
並べた場合、各ＳＬＭ１０〜１８の面（液晶層）が並行
にならないといけない。傾いていると、読み出した情報
がずれてしまうからである。これでは、フーリエ変換で
空間周波数が異なった所へ現れてしまう。そこで、本実
施例では、図５（ａ）（ｂ）に示すように、外周枠２０
にネジ１０１〜１０３及びバネ１１１〜１１４を設け
て、ＳＬＭ１０の傾きを調節している（ＳＬＭ１１〜１
８についても同様である。）。各ＳＬＭ１０〜１８の傾
きの調節は、図６に示すような調節光学系を用いて行
う。調節光学系は、各ＳＬＭ１０〜１８の光出力側にハ
ーフミラー５０、レンズ５１、ＰＳＤ５２を順番に並べ
て構成している。ここで、レンズ５１とＰＳＤ５２の距
離は、レンズ５１の焦点距離ｆに合わせている。そし
て、１つずつＳＬＭ１０〜１８をレーザ光５３で読み出
し（他のＳＬＭは黒紙で覆っておく）、レンズ５１でフ
ーリエ変換し、ＰＳＤ５２で光のスポット位置を検出す
る。すべてのＳＬＭ１０〜１８からの光が同一点に来る
ように前述のネジ１０１〜１０３で調節する。
【００２４】さらに、本実施例では、読み出しレーザ光
の不用な反射を除くために、外周枠２０〜２８の少なく
とも読み出し側には、反射の小さな材料（例えば黒色ア
ルマイト処理したアルミニウム）が用いられている。
の不用な反射を除くために、外周枠２０〜２８の少なく
とも読み出し側には、反射の小さな材料（例えば黒色ア
ルマイト処理したアルミニウム）が用いられている。
【００２５】次に、第２の発明に係るＣＧＨ装置の実施
例について説明する。これは、第１の発明の空間光変調
装置をＣＧＨ（Computer Generated Hologram) に応用
したものである。つまり、電子計算機を用いて、図１に
示した空間光変調装置の各ＳＬＭ１０〜１８に計算ホロ
グラムを光信号あるいは電気信号として入力することに
より、ＳＬＭ１０〜１８全体で大面積のホログラムを作
成している。このような計算ホログラムを同時に再生す
ることにより、全体で大容量のホログラム再生像が得ら
れる。電子計算機による計算ホログラムの合成について
は、文献「光学情報処理（２３８〜２５８頁） 辻内、
村田編集 朝倉書店」に詳細に記載されている。なお、
本実施例は、図１に示した空間光変調装置を応用してい
るので、図４に示したように外周枠２０〜２８にピン
ｂ、ｃ、ｆ、ｇとジャックａ、ｄ、ｅ、ｈを設けて、各
ＳＬＭ１０〜１８を電気的に接続してもよい。また、図
５に示したように外周枠２０にネジ１０１〜１０３及び
バネ１１１〜１１４を設けて、ＳＬＭ１０〜１８の傾き
を調節してもよい。さらに、各ＳＬＭ１０〜１８の傾き
の調節は、図６に示すような調節光学系を用いて行って
もよい。
例について説明する。これは、第１の発明の空間光変調
装置をＣＧＨ（Computer Generated Hologram) に応用
したものである。つまり、電子計算機を用いて、図１に
示した空間光変調装置の各ＳＬＭ１０〜１８に計算ホロ
グラムを光信号あるいは電気信号として入力することに
より、ＳＬＭ１０〜１８全体で大面積のホログラムを作
成している。このような計算ホログラムを同時に再生す
ることにより、全体で大容量のホログラム再生像が得ら
れる。電子計算機による計算ホログラムの合成について
は、文献「光学情報処理（２３８〜２５８頁） 辻内、
村田編集 朝倉書店」に詳細に記載されている。なお、
本実施例は、図１に示した空間光変調装置を応用してい
るので、図４に示したように外周枠２０〜２８にピン
ｂ、ｃ、ｆ、ｇとジャックａ、ｄ、ｅ、ｈを設けて、各
ＳＬＭ１０〜１８を電気的に接続してもよい。また、図
５に示したように外周枠２０にネジ１０１〜１０３及び
バネ１１１〜１１４を設けて、ＳＬＭ１０〜１８の傾き
を調節してもよい。さらに、各ＳＬＭ１０〜１８の傾き
の調節は、図６に示すような調節光学系を用いて行って
もよい。
【００２６】次に、計算ホログラムの例を、図７、図８
に示す。図７に示す計算ホログラムは、第ｎｍセルに透
過率Ｉnmの点開口がセルの中心からμ方向にＰnmｓ変位
して割り当てるものであり、Ｉnmに振幅成分をＰnmには
位相成分を対応させている。また、図８に示す計算ホロ
グラムは、バイナリーホログラムと呼ばれるもので、第
ｎｍセル内に高さＷnmｓ幅ｃｓ、透過率１でその中心が
セルの中心からμ方向へＰnmｓ変位した矩形開口を割り
当てるもので、開口の高さＷnmに波面の振幅成分、Ｐnm
に位相成分を対応させている。
に示す。図７に示す計算ホログラムは、第ｎｍセルに透
過率Ｉnmの点開口がセルの中心からμ方向にＰnmｓ変位
して割り当てるものであり、Ｉnmに振幅成分をＰnmには
位相成分を対応させている。また、図８に示す計算ホロ
グラムは、バイナリーホログラムと呼ばれるもので、第
ｎｍセル内に高さＷnmｓ幅ｃｓ、透過率１でその中心が
セルの中心からμ方向へＰnmｓ変位した矩形開口を割り
当てるもので、開口の高さＷnmに波面の振幅成分、Ｐnm
に位相成分を対応させている。
【００２７】このようなホログラムを計算で求め、図９
あるいは図１０に示すシステムで再生を行う。この場
合、各ＳＬＭ１０〜１８の接合部分にデッドスペースが
存在しても（本実施例では、ＳＬＭ１０〜１８は外周枠
２０〜２８に収納されているので、外周枠２０〜２８の
部分がデッドスペースとなる。）、このデッドスペース
の存在を予め考慮した計算を行ってホログラムを合成す
ることにより、再生像からデッドスペースの影響を排除
することができる。
あるいは図１０に示すシステムで再生を行う。この場
合、各ＳＬＭ１０〜１８の接合部分にデッドスペースが
存在しても（本実施例では、ＳＬＭ１０〜１８は外周枠
２０〜２８に収納されているので、外周枠２０〜２８の
部分がデッドスペースとなる。）、このデッドスペース
の存在を予め考慮した計算を行ってホログラムを合成す
ることにより、再生像からデッドスペースの影響を排除
することができる。
【００２８】図９は、入力手段に光ビームを用いた例で
ある。同図より、電子計算機６０で計算されたホログラ
ムパターンに合わせて、光変調器６１、Ｘ−Ｙ偏向器６
２を制御し、レーザ光源６３から出射した光ビームの出
射方向を変化させている。このため、光ビームはＳＬＭ
１０〜１８のａ−Ｓｉ層側の表面を走査して、各ＳＬＭ
１０〜１８には計算ホログラムの各部分の情報がそれぞ
れ書き込まれる。書き込まれたホログラムは読み出し用
レーザ５３によって読み出され、レンズ５１の外側にホ
ログラム再生像が再生される。
ある。同図より、電子計算機６０で計算されたホログラ
ムパターンに合わせて、光変調器６１、Ｘ−Ｙ偏向器６
２を制御し、レーザ光源６３から出射した光ビームの出
射方向を変化させている。このため、光ビームはＳＬＭ
１０〜１８のａ−Ｓｉ層側の表面を走査して、各ＳＬＭ
１０〜１８には計算ホログラムの各部分の情報がそれぞ
れ書き込まれる。書き込まれたホログラムは読み出し用
レーザ５３によって読み出され、レンズ５１の外側にホ
ログラム再生像が再生される。
【００２９】図１０は、各ＳＬＭ１０〜１８の入力側に
小型ＣＲＴ７０〜７８を配したものである。各ＣＲＴ７
０〜７８に電子計算機６０で計算されたホログラムパタ
ーンの各部分をそれぞれ表示させると、各ＳＬＭ１０〜
１８に計算ホログラムの各部分がそれぞれ書き込まれ、
図９と同様に、レンズ５１の外側にホログラム再生像が
再生される。ＳＬＭ１０〜１８とＣＲＴ７０〜７８は、
図１１に示すように、それぞれファイバプレート８０，
８１でカップリングされている。
小型ＣＲＴ７０〜７８を配したものである。各ＣＲＴ７
０〜７８に電子計算機６０で計算されたホログラムパタ
ーンの各部分をそれぞれ表示させると、各ＳＬＭ１０〜
１８に計算ホログラムの各部分がそれぞれ書き込まれ、
図９と同様に、レンズ５１の外側にホログラム再生像が
再生される。ＳＬＭ１０〜１８とＣＲＴ７０〜７８は、
図１１に示すように、それぞれファイバプレート８０，
８１でカップリングされている。
【００３０】なお、図９、図１０に示したシステムの例
では、光アドレス型のＳＬＭを用いて説明してきたが、
図３に示した電気アドレス型のＳＬＭを用いてもよい。
この場合は電子計算機６０からの入力信号を直接各ＳＬ
Ｍ１０〜１８に入力すれば良い。
では、光アドレス型のＳＬＭを用いて説明してきたが、
図３に示した電気アドレス型のＳＬＭを用いてもよい。
この場合は電子計算機６０からの入力信号を直接各ＳＬ
Ｍ１０〜１８に入力すれば良い。
【００３１】また、明るいホログラム再生像を得るため
に、物体にランダムな位相項を付加してホログラムを計
算する場合がある。ところが、このようなホログラムは
スペックルノイズで乱されており、あまり良い画像にな
らない。そこで同一の物体に異なるランダム位相成分を
付加してフーリエ変換ホログラムを数枚作製し、これら
を同一面上に並べて写真記録し、これに同時にコヒーレ
ント光を照射して再生することが行われている。すなわ
ち、フーリエ変換ホログラムであるから各ホログラムか
らの再生像は再生面の同じ位置に結像する。また信号成
分は互いに相関があるが、異なるランダム成分に起因す
るスペックルノイズは互いに相関がないから相殺され結
果としてＳ／Ｎの良い像が得られる。そのためこの方式
についても図９あるいは図１０のように光学系を配置
し、各ＳＬＭ１０〜１８に異なるランダム位相成分を付
加して再生を行えば良い。
に、物体にランダムな位相項を付加してホログラムを計
算する場合がある。ところが、このようなホログラムは
スペックルノイズで乱されており、あまり良い画像にな
らない。そこで同一の物体に異なるランダム位相成分を
付加してフーリエ変換ホログラムを数枚作製し、これら
を同一面上に並べて写真記録し、これに同時にコヒーレ
ント光を照射して再生することが行われている。すなわ
ち、フーリエ変換ホログラムであるから各ホログラムか
らの再生像は再生面の同じ位置に結像する。また信号成
分は互いに相関があるが、異なるランダム成分に起因す
るスペックルノイズは互いに相関がないから相殺され結
果としてＳ／Ｎの良い像が得られる。そのためこの方式
についても図９あるいは図１０のように光学系を配置
し、各ＳＬＭ１０〜１８に異なるランダム位相成分を付
加して再生を行えば良い。
【００３２】さらに、図１に示したＳＬＭ１０〜１８は
直方体形状を有しているが、このような形状に限定され
ることなく、例えば、円盤形状、三角柱形状であっても
良い。
直方体形状を有しているが、このような形状に限定され
ることなく、例えば、円盤形状、三角柱形状であっても
良い。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、第１の発明の空間光変調
装置であれば、複数の空間光変調素子を並列に並べるこ
とにより、画素数が多く且つ有効面積の大きな空間光変
調素子が得られる。各空間光変調素子からは部分情報が
同時に光出力される。このように光出力された複数の部
分情報は、全体として大容量の２次元情報となる。
装置であれば、複数の空間光変調素子を並列に並べるこ
とにより、画素数が多く且つ有効面積の大きな空間光変
調素子が得られる。各空間光変調素子からは部分情報が
同時に光出力される。このように光出力された複数の部
分情報は、全体として大容量の２次元情報となる。
【００３４】また、第２の発明のＣＧＨ装置であれば、
複数の空間光変調素子を並列に並べることにより、画素
数が多く且つ有効面積の大きな空間光変調素子が得られ
る。各空間光変調素子には、部分ホログラムが記録され
ており、各空間光変調素子に記録された部分ホログラム
を合わせると大面積のホログラムとなる。このような部
分ホログラムを再生することにより、全体で大容量のホ
ログラム再生像が得られる。
複数の空間光変調素子を並列に並べることにより、画素
数が多く且つ有効面積の大きな空間光変調素子が得られ
る。各空間光変調素子には、部分ホログラムが記録され
ており、各空間光変調素子に記録された部分ホログラム
を合わせると大面積のホログラムとなる。このような部
分ホログラムを再生することにより、全体で大容量のホ
ログラム再生像が得られる。
【００３５】従来は、画素数が多く且つ有効面積の大き
い空間光変調素子は、歩留りが悪いために製品化が困難
であった。しかし、本発明では、比較的小型の空間光変
調素子を用いて、大面積の空間光変調素子として機能さ
せることができる。このため、歩留り良く空間光変調素
子を製造することができ、低価格の空間光変調装置及び
ＣＧＨ装置が提供できる。
い空間光変調素子は、歩留りが悪いために製品化が困難
であった。しかし、本発明では、比較的小型の空間光変
調素子を用いて、大面積の空間光変調素子として機能さ
せることができる。このため、歩留り良く空間光変調素
子を製造することができ、低価格の空間光変調装置及び
ＣＧＨ装置が提供できる。
【図１】空間光変調装置の構成を示す斜視図である。
【図２】光アドレス型ＳＬＭの全体構造を示す斜視図、
及びガラス基板の接合部分を示す斜視図である。
及びガラス基板の接合部分を示す斜視図である。
【図３】電気アドレス型ＳＬＭの構造を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】ＳＬＭ同士の電気的な接続を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】ＳＬＭの傾きを調節する調節機能を説明する斜
視図、及び断面図である。
視図、及び断面図である。
【図６】ＳＬＭの傾きを調節するための調節光学系を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図７】計算ホログラムの例を示す平面図である。
【図８】計算ホログラムの例を示す平面図である。
【図９】入力装置を含めたＣＧＨ装置の構成を示す斜視
図である。
図である。
【図１０】入力装置を含めたＣＧＨ装置の構成を示す斜
視図である。
視図である。
【図１１】ＳＬＭとＣＲＴの接合状態を示す断面図であ
る。
る。
１０〜１８…空間光変調素子、２０〜２８…外周枠、３
０…光アドレス型ＳＬＭ、４０…電気アドレス型ＳＬ
Ｍ、５０…ハーフミラー、５１…レンズ、５２…ＰＳ
Ｄ、５３…レーザ光、６０…電子計算機、６１…光変調
器、６２…Ｘ−Ｙ偏向器、６３…レーザ光源、７０〜７
８…ＣＲＴ、８０，８１…ファイバプレート、１０１〜
１０３…ネジ、１１１〜１１４…バネ、３００，３１０
…ガラス基板、３２０…中間層、３２１，４０４…液晶
層、３２２…アモルファスシリコン層、３２３，４０２
…誘電体ミラー、３２４，３２６…ＩＴＯ層、３２５，
３２７…ＳｉＯ層、３２８…接着剤層、４０１…遮光
層、４０３…ＣＣＤ。
０…光アドレス型ＳＬＭ、４０…電気アドレス型ＳＬ
Ｍ、５０…ハーフミラー、５１…レンズ、５２…ＰＳ
Ｄ、５３…レーザ光、６０…電子計算機、６１…光変調
器、６２…Ｘ−Ｙ偏向器、６３…レーザ光源、７０〜７
８…ＣＲＴ、８０，８１…ファイバプレート、１０１〜
１０３…ネジ、１１１〜１１４…バネ、３００，３１０
…ガラス基板、３２０…中間層、３２１，４０４…液晶
層、３２２…アモルファスシリコン層、３２３，４０２
…誘電体ミラー、３２４，３２６…ＩＴＯ層、３２５，
３２７…ＳｉＯ層、３２８…接着剤層、４０１…遮光
層、４０３…ＣＣＤ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向坂 直久 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 吉田 成浩 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 豊田 晴義 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 ２次元情報を光出力する空間光変調装置
において、 並列に並べられた複数の空間光変調素子を有し、前記各
空間光変調素子には前記２次元情報が複数の情報に分割
された部分情報がそれぞれ与えられており、前記複数の
空間光変調素子から前記部分情報を同時に光出力させる
ことを特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項２】 前記空間光変調素子の周辺には、前記空
間光変調素子を揺動自在に取り囲む外周枠が設けられ、
さらに前記外周枠には前記外周枠に対する前記空間光変
調素子の傾きを調節しつつ固定する固定手段が設けられ
ており、 前記外周枠同士を固着して、前記複数の空間光変調素子
を並列に並べていることを特徴とする請求項１記載の空
間光変調装置。 - 【請求項３】 前記外周枠の各辺の外側には、一組の凸
部電極と凹部電極が備えられており、 前記外周枠同士の固着は、隣接した前記外周枠の一方の
凸部電極と他方の凹部電極とをはめ合わせて行うことを
特徴とする請求項２記載の空間光変調装置。 - 【請求項４】 計算ホログラムから光学的に３次元像を
再生するＣＧＨ装置において、 並列に並べられた複数の空間光変調素子を有し、前記各
空間光変調素子には前記計算ホログラムが複数のホログ
ラムに分割された部分ホログラムが記録されており、前
記各空間光変調素子に記録された複数の部分ホログラム
から３次元像を再生することを特徴とするＣＧＨ装置。 - 【請求項５】 前記各空間光変調素子に記録された複数
の部分ホログラムから３次元像が再現できるように、各
部分ホログラムを複数の前記空間光変調素子に記録する
入力手段を備えることを特徴とする請求項４記載のＣＧ
Ｈ装置。 - 【請求項６】 前記空間光変調素子の周辺には、前記空
間光変調素子を揺動自在に取り囲む外周枠が設けられ、
さらに前記外周枠には前記外周枠に対する前記空間光変
調素子の傾きを調節しつつ固定する固定手段が設けられ
ており、 前記外周枠同士を固着して、前記複数の空間光変調素子
を並列に並べていることを特徴とする請求項４または請
求項５に記載のＣＧＨ装置。 - 【請求項７】 前記外周枠の各辺の外側には、一組の凸
部電極と凹部電極が備えられており、 前記外周枠同士の固着は、隣接した前記外周枠の一方の
凸部電極と他方の凹部電極とをはめ合わせて行うことを
特徴とする請求項６記載のＣＧＨ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275390A JPH07129067A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 空間光変調装置及びｃｇｈ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275390A JPH07129067A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 空間光変調装置及びｃｇｈ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07129067A true JPH07129067A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17554833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5275390A Pending JPH07129067A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 空間光変調装置及びｃｇｈ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07129067A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002131723A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Fujitsu Kiden Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2008165119A (ja) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Sharp Corp | 表示装置 |
| WO2014014030A1 (ja) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 電子ホログラフィ表示装置 |
| JP2015191217A (ja) * | 2014-03-29 | 2015-11-02 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 傾き調整機構を備えた光学機器及び傾き調整方法 |
| DE19802712B4 (de) * | 1998-01-24 | 2017-09-21 | Bundesdruckerei Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Belichtung von computergenerierten Hologrammen |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5275390A patent/JPH07129067A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19802712B4 (de) * | 1998-01-24 | 2017-09-21 | Bundesdruckerei Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Belichtung von computergenerierten Hologrammen |
| JP2002131723A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Fujitsu Kiden Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2008165119A (ja) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Sharp Corp | 表示装置 |
| WO2014014030A1 (ja) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 電子ホログラフィ表示装置 |
| JP2014021240A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | National Institute Of Information & Communication Technology | 電子ホログラフィ表示装置 |
| US9535401B2 (en) | 2012-07-17 | 2017-01-03 | National Institute Of Information And Communications Technology | Electronic holographic display device |
| JP2015191217A (ja) * | 2014-03-29 | 2015-11-02 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 傾き調整機構を備えた光学機器及び傾き調整方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080116 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Renewal fee payment |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116 |
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| FPAY | Renewal fee payment |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100116 |
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