JPS6091328A - 空間光変調装置 - Google Patents

空間光変調装置

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JPS6091328A
JPS6091328A JP19966983A JP19966983A JPS6091328A JP S6091328 A JPS6091328 A JP S6091328A JP 19966983 A JP19966983 A JP 19966983A JP 19966983 A JP19966983 A JP 19966983A JP S6091328 A JPS6091328 A JP S6091328A
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JP
Japan
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electro
crystal
optic crystal
spatial light
polarizer
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JP19966983A
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Tsutomu Hara
勉 原
Yoshiji Suzuki
鈴木 義二
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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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
    • G02F1/01—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0333—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect addressed by a beam of charged particles

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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】 (技術分野の説明) 本発明は光電面をもつ真空容器内に電気光学結晶板を封
入し、前記光電面に形成された電子像に対応する屈折率
の分布を前記電気光学結晶に形成する空間光変調管を用
いた空間光変調装置に関する。
この空間光変調装置によれば、インコヒーレント光によ
り形成される偉をコヒーレント光による像に変換できる
。
(従来技術の説明) 電気光学結晶としては種々あるが、比較的大面積のウェ
ハーが得やすく、半波長電圧が低く、光導電性がなく、
かつ光電面を作成する際の350℃程度のベーキングに
も耐えられるものとしては、LiNb0.の結晶が最適
であると思われる。
LiNbO3の結晶を第1図に示すように55゜カット
にしたものが、半波長電圧が最も低く実用的である。
ところが、自然複屈折を有するため、電荷が与えられな
い状態でも、レーザ光(コヒーレント光)を結晶に照射
すると、その反射光(出力)の偏″光状態が変化し、出
力の明るさにバイアス(直流成分)が与えられてしまっ
た。
(発明の目的) 本発明は前述した問題を解決できる空間光変調装置を提
供することにある。
(発明の詳細な説明) 前記目的を達成するために本発明による空間光変調装置
は、真空気密容器中に形成された光電面。
光電面に対向して配置された自然複屈折を持つ電気光学
結晶および前記光電面に形成された電子像に対応する電
荷像を前記電気光学結晶表面に形成する電荷像形成手段
を有する空間光変調管と、前記空間光変調管の真空気密
容器の外から前記電気光学結晶の裏面に直線偏向された
レーザ光を入射゛するレーザ光源装置と、前記電気光学
結晶から反射されたレーザ光を通過させて強度情報に変
換する偏光子と、前記電気光学結晶と同種の結晶からな
りその両面間に透明電極が形成されており、前記レーザ
光源装置からのレーザ光が前記偏光子にいたる光路中に
挿入されているバイアスレベル補正用の電気光学結晶と
、前記バイアスレベル補正用の電気光学結晶の前記透明
電極間に電圧を印加する電源から構成されている。
(実施例の説明) 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。
第2図は本発明による空間光変調装置の実施例を示すブ
ロック図である。
入力像1はインコヒーレント光(白熱電灯)で照明され
てレンズ2で空間光変調管3の光電面31へ投影される
。
光電面31で入力光像は光電子像に変換され、変換され
た電子像は加速集束電極32のレンズ作用でマイクロチ
ャンネルプレート33の入力面に電子像を結像する。
その電子像はマイクロチャンネルプレート33によって
増倍され、55°カツトのLiNbO3単結晶板34の
表面に電荷像を形成する。
この表面電荷によって結晶のX方向y′方向の屈折率は
次の式でそれぞれ与えられる。
なおこの明細書において指数の表示は、AのB乗はAへ
Bと表す、との約束によるものとする。
nX”nQ (noΔ3)/2 ・Δ(1/(nxΔ2)〕・・・(1)ny ’#ne
 ’ −(ne ’ A3)/2・Δ (1/ (ny
 ’ A2)〕 ・・・(2)ノこ だ し Δ (1/ (nx A2) ) ”’r 2 2 Es1n θ + r 1 3 Ec
os θΔ (1/ (ny ’ A2) ) = r22Esinθcos 2 θ+r13EcO8
3θ+ r 3 3 E、sin 2 θ cos θ
 −2r 4 2 Es1n 2 θcos θ ただし θ:55゜ no、n6’:それぞれ電荷の存在しない時のX方向、
y′方向の屈折率 E:電荷の存在により結晶内に生ずる電界r13+ r
22+ r33+ r42 F電気光学テンソルの成分
を表す。
ここでレーザ4からの光を対物レンズ5で拡大し、ピン
ホール6で余分な回折光を除去した後、偏光子7で偏光
方向を結晶のX軸(またはy′軸)から45°の方向(
直線偏光)に固定する。
そしてコリメーティングレンズ8で平行光にしハーフミ
ラ−9を通して前記結晶34に裏面側から入射させる。
結晶34内におけるx、y L方向の屈折率が異なるか
ら、入射した光のX方向成分、y′方向の成分の速度が
異なることになる。
その結果結晶340表面Aで反射して戻ってくる光のX
方向成分 、r方向成分に次の(3)式に示す位相差が
生じ、一般には楕円偏光となりで出力される。
r−(2π/λ) ・ ((ne ’−n。)+ (n
e ’Δ3)/2・Δ(1/(ny’Δ2)〕(no 
+Δ3) /2−Δ (1/ (nx A 2)))×
2Il ・・・(3) ここで λ:レーザ4から出力する光の波長 l:結晶34の厚さ この出力光は偏光子11を通過させれば、一つの偏波方
向成分だけが取り出され、スクリーン12には入力像1
によって変調されたコヒーレント光このとき(3)式か
られかるように、結晶34の表面電荷が0の場合であっ
ても ro=(2π/λ)−(ne ’−no)X2J・・・
(4) のような位相差が生ずる。
第3図は電荷と透過光の明るさIとの関係を示すグラフ
である。
この測定はスクリーン12上で行われた。
第3図に実線で示されているように出力像の明るさIは
電荷σが0の時でもある明るさ1′が現れる。
そのため、動作させる時には一様な電荷σ0 (電荷の
バイアス)を加えた状態を出発点とする必要がある。
また、■′のレベルも(4)式でわかるように結晶厚に
依存するので、結晶によって異なる。そのため明るさI
を0とする前記電荷σ。を結晶ごとに設定する必要があ
る。
この発明では、電荷が00ときに出力を0とするために
ハーフミラ−9で反射された光の行路、コヒーレント光
学系の光路中にバイアス補正用の電気光学結晶10を挿
入しである。
このバイアス補正用の電気光学結晶10は、55゛カツ
トのL i N b O3の電気光学結晶であって、両
面には電圧を印加するため]nH3nxO:+の透明導
電II t’ o a、10bが高周波スパッタにより
一様に蒸着されている。
この透明電極10a、10b間に電源20により直流電
圧が印加されている。
また、結晶10の軸方向は結晶34と同様に配置してお
く。
そして、電源20の電圧を調整して、空間光変調管3内
の電気光学結晶34の表面に電荷が存在しない時に出力
光レベルが最も暗いレベルになるようにする。
第3図に空間光変調管3の電気光学結晶34と前記バイ
アス補正用の電気光学結晶10の総合した特性を点線で
示す。
バイアス補正用の電気光学結晶10を透過した、画像の
情報を含みバイアス補正がされた光は偏光子11により
空間光変調管3の電気光学結晶340表面の電荷の強度
分布の情報を含む光に変換されてスクリーン12上に投
影される。
光学演算を行う場合はスクリーン12は用いないで、図
示しない光学系によってコヒーレント光学処理を行う。
前述の実施例では、前記バイアスレベル補正用の電気光
学結晶10を偏光子11の直前に配置しであるが他の位
置に配置しても同様な効果を得ることができる。
第4図に示すようにバイアスレベル補正用の電気光学結
晶10を空間光変調管3の管内で電気光学結晶34と空
間光変調管の読み取りレーザ光の入射面35の間に配置
することもできる。
また第5図に示すように、空間光変調管3の読み取りレ
ーザ光の入射面として結晶10を用いることもできる。
前記実施例装置では、レーザ光源装置に直線偏光を得る
ために偏光子7を配置しであるが、レ−ザ発振装置自体
が直線偏光された光を出力することができるときは前記
偏光子7は不要である。
(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、空間光変調管において
自然複屈折を持つ結晶を用いた場合、その自然複屈折に
よる直流光バイアスを同種の結晶を配置しその結晶に電
圧を印加するという簡単な構成により、最低にすること
ができる。
したがって、空間光変調管内の電気光学結晶の表面の電
荷に正確に対応するコヒーレント光像を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による空間光変調装置で使用する電気光
学結晶のカットモードを説明するための略図である。 第2図は本発明による空間光変調装置の実施例を示すブ
ロック図である。 第3図は電気光学結晶の特性を説明するためのグラフで
ある。 第4図および第5図はそれぞれバイアス補正用電気光学
結晶の配置の変形例を説明するための断面図である。 1・・・入力像 2・・・レーザ光 3・・・空間光変調管 31・・・光電面32・・・加
速集束電極 33・・・マイクロチャンネルプレート34・・・電気
光学結晶 35・・・読み取りレーザ光入射面 4・・・レーザ発振器 5・・・レンズ6・・・ピンホ
ール坂 7・・・直線偏光用の偏光子 8・・・コリメーティングレンズ 9・・・ハーフミラ− 10・・・バイアス補正用電気光学結晶10a、10b
・・・透明導電膜 11・・・強度変調を得るための偏光子12・・・スク
リーン(出力面) 20・・・バイアス補正用電気光学結晶の電源特許出願
人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 24匈 第5図 手続補正書 昭和60年 1月22日 曝口58年特 許 願第199669号2、発明の名称 空間光変調装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代 理 人 5、補正命令の日付 自 発 補正の内容(特願昭58−199669)(1) 特許
請求の範囲を以下のとおり補正する。 [2、特許請求の範囲 (1)真空気密容器中に形成された電子源、電子源に対
向して配置された自然複屈折を持つ電気光学結晶および
前記電子源から放出された電子により電荷像を前記電気
光学結晶表面に形成する電荷像形成手段を有する空間光
変調管と、前記空間光変調管の真空気密容器の外から前
記電気光学結晶の裏面に直線偏光されたレーザ光を入射
するレーザ光源装置と、前記電気光学結晶から反射され
たレーザ光を通過させて強度情報に変換する偏光子と、
前記電気光学結晶と同種の結晶からなりその両面間に透
明電挽が形成されており、前記レーザ光源装置からのレ
ーザ光が前記偏光子にいたる光路中に挿入されているバ
イアスレベル補正用の電気光学結晶と、前記バイアスレ
ベル補正用の電気光学結晶の前記透明電極間に電圧を印
加する電源から構成した空間光変調装置。 (2)前記電気光学結晶は、55°カツI・L t N
 b03結晶である特許請求の範囲第1項記載の空間光
変調装置。 (3)前記バイアスレベル補正用の電気光学結晶は前記
電気光学結晶から反射されたレーザ光を通過させて強度
情報に変換する偏光子の直前に配置されている特許請求
の範囲第1項記載の空間光変調装置。 (4)前記バイアスレベル補正用の電気光学結晶は前記
空間光変調管の管内に配置されている特許請求の範囲第
1項記載の空間光変調装置。 (5)前記バイアスレベル補正用の電気光学結晶は前記
空間光変調管のレーザ光源装置のレーザ光が入射される
窓として配置されている特許請求の範囲第1項記載の空
間光変調装置。」 (2) 明細書第2頁第17行から同第3頁第1行の「
本発明は・・・・関する。」を以下のとおり補正する。 「 本発明は電子源をもつ真空容器内に電気光学結晶板
を封入し、前記電子源により形成された電荷像に対応す
る屈折率の分布を前記電気光学結晶に形成する空間光変
調管を用いた空間光変調装置に関する。」 (3ン 明細書第4頁第3行から同第19行の「前記目
的を・・・・・・構成されている。」を以下のとおり補
正する。 「 前記目的を達成するために、本発明による空間光変
調装置は、真空気密容器中に形成された電子源、電子源
に対向して配置された自然複屈折を持つ電気光学結晶お
よび前記電子源から放出された電子により電荷像を前記
電気光学結晶表面に形成する電荷像形成手段を有する空
間光変調管と、前記空間光変調管の真空気密容器の外か
ら前記電気光学結晶の裏面に直線偏光されたレーザ光を
入射するレーザ光源装置と、前記電気光学結晶から反射
されたレーザ光を通過させて強度情報に変換する偏光子
と、前記電気光学結晶と同種の結晶がらなりその両面間
に透明電極が形成されており。 前記レーザ光源装置からのレーザ光が前記偏光子ニイタ
る光路中に挿入されているバイアスレベル補正用の電気
光学結晶と、前記バイアスレベル補正用の電気光学結晶
の前記透明電極間に電圧を印加する電源から構成されて
いる。」 (4) 明細書第11頁第2行の「・・・は不要である
。」の次に以下を加入する。 「上記実施例では、電子源として光電面の場合を示した
が、電子銃を電子源として書き込みを行う形式の場合も
本発明は同様に適用できる。」以 上

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 真空気密容器中に形成された光電面、光電面に
    対向して配置された自然複屈折を持つ電気光学結晶およ
    び前記光電面に形成された電子像に対応する電荷像を前
    記電気光学結晶表面に形成する電荷像形成手段を有する
    空間光変調管と、前記空間光変調管の真空気密容器の外
    から前記電気光学結晶の裏面に直線偏向されたレーザ光
    を入射するレーザ光源装置と、前記電気光学結晶から反
    射されたレーザ光を通過させて強度情報に変換する偏光
    子と、前記電気光学結晶と同種の結晶からなりその両面
    間に透明電極が形成されており、前記レーザ光源装置か
    らのレーザ光が前記偏光子にいたる光路中に挿入されて
    いるバイアスレベル補正用の電気光学結晶と、前記バイ
    アスレベル補正用の電気光学結晶の前記透明電極間に電
    圧を印加する電源から構成した空間光変調装置。
  2. (2) 前記電気光学結晶は、55°カツ)l、 tN
    b03結晶である特許請求の範囲第1項記載の空間光変
    調装置。
  3. (3)前記バイアスレベル補正用の電気光学結晶は前記
    電気光学結晶から反射されたレーザ光を通過させて強度
    情報に変換する偏光子の直前に配置されている特許請求
    の範囲第1項記載の空間光変調装置。
  4. (4)前記バイアスレベル補正用の電気光学結晶は前記
    空間光変調管の管内に配置されている特許請求の範囲第
    1項記載の空間光変調装置。
  5. (5)前記バイアスレベル補正用の電気光学結晶は前記
    空間光変調管のレーザ光源装置のレーザ光が入射される
    窓として配置されている特許請求の範囲第1項記載の空
    間光変調装置。
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JPH0230494B2 JPH0230494B2 (ja) 1990-07-06

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03290615A (ja) * 1990-04-09 1991-12-20 Hamamatsu Photonics Kk 空間光変調装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5796315A (en) * 1980-12-09 1982-06-15 Sharp Corp Double-layer type liquid crystal display device
JPS57125919A (en) * 1981-01-30 1982-08-05 Sharp Corp Two layer type liquid crystal display device
JPS5864742A (ja) * 1981-10-09 1983-04-18 Hamamatsu Tv Kk 空間変調装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5796315A (en) * 1980-12-09 1982-06-15 Sharp Corp Double-layer type liquid crystal display device
JPS57125919A (en) * 1981-01-30 1982-08-05 Sharp Corp Two layer type liquid crystal display device
JPS5864742A (ja) * 1981-10-09 1983-04-18 Hamamatsu Tv Kk 空間変調装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03290615A (ja) * 1990-04-09 1991-12-20 Hamamatsu Photonics Kk 空間光変調装置

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