JPS63311228A

JPS63311228A - 二次電子コレクタを有する液晶光バルブ

Info

Publication number: JPS63311228A
Application number: JP63107389A
Authority: JP
Inventors: トーマス・エス・ブザク; ロルフ・エス・バトン
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1987-05-05
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1988-12-20
Also published as: EP0301681A3; EP0301681A2; US4765717A

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】［産業上の利用分野］本発明は液晶光バルブ、特に電子ビームアドレス投射型
液晶光バルブに関する。

［従来技術とその問題点］陰極線管（ＣＲＴ）型の電子ビームアドレス型液晶光バ
ルブ（又はライトバルブ）は１９８３年５月発行のＩＥ
ＥＥ）ランズアクションズ・オン・エレクトロン・デバ
イシズＶｏｌ、ＥＤ−３０゜Ｎｏ、５第４８９乃至４９
２頁にデニエイン・Ａ・ヘイブンが解説している。この
ヘイブンの光バルブはねじれネマチック液晶セルを有す
るＣＲＴ型であって、この液晶セルの一方の基板面はＣ
ＲＴ内を走行する書込み電子ビームのターゲットとして
作用する。このターゲット基板は薄い誘電体シートであ
り、液晶セルの一面をなす。

このＣＲＴには更に書込み電子銃、照射電子銃及びター
ゲット面周辺近傍に配置したリング状コレクタを有する
。照射電子銃はセルのターゲット面を所望動作静電電位
Ｖｆｇに維持する。このＶｆｇは照射電子銃のカソード
電位である。外部光源からの偏光された光がこの管球の
一側に設けた光透過入射窓を介してＣＲＴ内に入る。書
込み及び照射電子銃はターゲット基板に対して傾斜して
取り付けられ、光通路を妨害しないようにしている。液
晶セルの未書込み領域はオフ状態になり、外部光源から
の入射光の偏光方向を９０°回転する。書込みビームに
よりアドレス（即ち書込み）された領域は一時的にオン
状態となり、外部光源からの入射光の偏光方向を不変の
ままとして光イメージパターンをターゲット上に形成す
る。このイメージは出射窓から出る光の光路中に配置し
たアナライザ偏光板（検光子）により検出される。

ヘイブンの光バルブのコレクタ電極電位は、Ｖｃｏｌで
あって、ターゲット面の電位Ｖｆｇに対して正電位であ
る。照射電子銃の電子はターゲット面を形成する誘電体
材料の二次電子放出特性曲線の第１クロスオーバより低
いエネルギーでターゲット面に衝突する。この状態では
、ターゲット面の圧電電位は照射電子銃のカソード電位
ｖｆｇに安定化する。一方、書込み電子銃はターゲット
面を誘電体材料の第１クロスオーバ点を超し、第２クロ
スオーバより低いエネルギーで衝撃する。

書込み電子ビームがターゲット面に衝突すると、発生す
る二次電子により書込み領域をターゲット面の未書込み
領域（電位Ｖｆｇにある）より正電位に帯電させる。書
込み領域の電位は上昇してコレクタ電極の電位Ｖｃｏｌ
に近づき、液晶セルをオン状態に駆動する。書込み電子
ビームがオフとなると、電位は再度照射電子銃のカソー
ド電位Ｖｆｇに戻り、液晶セルをオフとする。その理由
は、Ｖｃｏｌは第１クロスオーバ未渦になり、前に書き
込まれた領域から放出する以上の電子を吸収する為であ
る。

リング状コレクタ電極は液晶セルの近傍であって、光バ
ルブを通過する光の投射光路外に設けられている。コレ
クタ電極とターゲット面の中央部間は相当能れており、
この離間によりターゲット面の中央部から放出した二次
電子の補集が不十分になるという欠点があった。その理
由は、ターゲット面の中央部から放出した二次電子はタ
ーゲット面上の既に書き込まれた正帯電領域に捕らえら
れる為である。このように仮え一部分とは言え二次電子
が捕らえられると、その部分の正電荷を中和ないし低減
させて書込まれたイメージを消去し、光バルブの解像度
やコントラストを低下させることとなる。

［発明の目的コ従って本発明の目的の１つは高解像度且つ良好なコント
ラスト特性の光バルブを提供することである。

本発明の他の目的は二次電子の補集がターゲット全面に
亘り略一様である光バルブを提供することである。

本発明の更に他の目的はターゲット面からの放出二次電
子が効率よく補集され、書込まれているイメージを消去
するのを阻止することである。

［発明の概要コ本発明の、液晶光バルブは相互に平行な光透過軸を肴す
る第１及び第２偏光板間に配置した液晶セルを含んでい
る。液晶セルはねじれネマチック型であり、排気された
管球内に設けた誘電体ターゲット基板、これに対向して
設けた光透過体フェースプレート及び両者間の間隙に封
入した液晶材料を含んでいる。外部光源からの可視入射
光は第１偏光板を介して液晶セルに入射する。書込み電
子銃及び消去電子銃は管球内に連結され、液晶セルのタ
ーゲット面に対して夫々書込み及び消去ビームを送る。

書込み及び消去ビームは順次ターゲット面の予め定めた
部分に当たり、二次電子を放出させ、そこに静電電位を
生じさせる。書込みビ−ム電流を変調すると、ターゲッ
ト面の所定位置に表示イメージを生じる。

二次電子コレクタ（補集）電極がターゲット面に対して
略平行関係で配置され、ターゲット面のどこから発生し
た二次電子も同様に補集する。コレクタ電極制御回路が
ターゲット面とコレクタ電極間に、書込み及び消去ビー
ムの発生と同期して順次第１及び第２電位差を印加する
。

第１電位差は、コレクタ電極が十分に二次電子を補集し
てターゲット面の所定位置の静電電位を維持する。これ
により、液晶セルは第１偏光方向で外部光を透過する。

第２電位差はコレクタ電極が比較的少ない二次電子を補
集して残りの二次電子をターゲット上に両分配し予め選
択した位置の静電電位を変化させる。これにより、液晶
セルは光を第２偏光状態で透過させる。液晶セルを透過
する光は例えば第１偏光状態の光のみを透過させる第２
偏光板又は検光子を通り、表示イメージを生じる。

［実施例コ以下、実施例を示す添付図を参照して本発明の液晶光バ
ルブを詳細に説明する。

まず本発明による電子ビームアドレス型光バルブの動作
を第１図に示す投射型イメージ表示装置を参照して説明
する。図示の装置は排気された管球（１２）内に配置し
た電子ビームアドレス型液晶光バルブ（１０）を含んで
いる。この管球（１２）はセラミック製ボディ　（１４
）と光透過性入射窓又はフェースプレー）（１６）及び
光透過性出射窓（１８）より成る。

この例では投射ランプ（２２）とパラボラ反射器（２４
）より成る適当な光源（２０）からの光が入口レンズ系
（２６）とフィールドレンズ系（２７）及びニュートラ
ル線形偏光フィルタ（２８）を介してフェースプレート
（１６）に入射する。

入口レンズ系（２６）は光源（２０）の照明面積を整え
、フィールドレンズ系（２７）は光を窓（１８）へ正し
く導くようにする。光出射窓（１８）は投射レンズ系（
３０）及びニュートラル線形偏光フィルタである検光子
（３２）を介して離れているスクリーン（図示せず）上
に光を投射する。

偏光フィルタ（２８）と検光子（３２）は両光透過軸が
相互に平行となるよう配置されているが、光バルブ（１
０）は偏光フィルタ（２８）と検光子（３２）の透過軸
を直交させてもよいこと当業者には自明である。

光バルブ（１０）は液晶セル（４０）を有する。

尚、第１図中ではこの液晶セル（１０）を説明の便宜上
拡大しているが、フェースプレー）（１６）を介して管
球（１２）に入射する偏光された光の光路中に配置して
いる。液晶セル（４０）はフェースブレー）（１６）と
薄く且つターゲット面（４５）を有する光透過性ターゲ
ット基板（４４）間の間隙内に封入されたネマチック液
晶材料を有する。ターゲット基板（４４）はガラス、ポ
リイミド又はマイカ（雲母）等の適当な誘電体材料で形
成されるが、マイカ製が最適である。このマイカの表面
には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等でコーティングする
こともできる。ＭｇＯは相当高い二次電子放出比を有す
る。フェースプレート（１Ｇ）と基板（４４）の端部は
セラミックフリッ）（５０）その他の材料をでボディ　
（１４）に封入される。この液晶セル（４ｏ）はターゲ
ット基板（４４）をスペーサ（４８）上に引張って取り
付けるのが好ましい。その結果、ターゲット基板の張力
により、これを均一な厚さに維持して所定位置に取り付
けることができる。

フェースフレート（１６）の内面を覆うインジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）の透光性導電被膜〈４６〉は液晶セルの
背面電極として作用する。ＤＣ電圧をこの導電被膜（４
６）に印加し、これを後述する書込み電子銃のカンード
電圧より十分正電圧にする。ターゲット基板（４４）は
略一定高さのスペーサ（４８）により被膜（４６）から
一定距離となす。好ましくは、多くのスペーサ（ガラス
ピード又は露光技法で形成したスペーサ）をフェースブ
レー）　（１６）とターゲット基板（４４）間の全体に
略一様に分布させる。

ターゲット基板（４４）とＩＴＯ被膜（４６）の接合面
はそこに封入するネマチック材料をホモシエニアス（即
ち平行）面配向するよう処理する。

２面の配向方向は直角として９０°のねじれ液晶セルと
なるようにする。この為の面配向は面に対して約５°の
角度で一酸化ケイ素（Ｓｉｎ）を真空蒸着する等の既知
の方法で行う。

液晶セル（４０）に好適なネマチック液晶材料は市販の
Ｅ・メルク社製ＺＬＩ２２４４である。

理想的にはこのネマチック液晶材料は低誘電率であり且
つ室温で低粘度である。斯かる特性を有する材料が好ま
しい理由は、標準白黒ＴＶイメージ表示に必要な速度で
セルをスイッチングするに要する書込みビーム電流が小
さくてよいからである。

液晶層（４２）内のネマチック液晶材料の分子は、液晶
セル（４０）を通過する偏光された光の偏光方向が、印
加電圧のないとき（即ちオフ状態）９０°の回転を受け
る。液晶材料の所定領域間に電位差が与えられると、そ
の領域にある液晶分子の長軸は、これにより生じる電界
と平行になり、セル（４０）のその領域を通過する光の
偏光方向の回転量を減少する。もしセル（４０）間の電
位差が十分であってオン状態であれば、セルのその領域
を通過する光の偏光方向は殆ど不変である。

偏光フィルタ（２８）と検光子（３２）の光透過軸は同
じ方向であるので、セル（４０）のオン及びオフ領域を
通過する光は夫々通過及び阻止される。

管球（１２）には更に夫々一端がボディ　（１４）の出
射窓（１８）近傍にガラスフリットで封止された同様の
細長い第１及び第２管状ガラスネツク（５２ａ）、（５
２ｂ）が設けられている。一方のネック（５２ａ）内に
は書込み電子放射手段即ち電子銃（５４ａ）が取付けら
れる。この電子銃（５４ａ）はカソード（５６ａ）　、
制御グリッド（５８ａ）及び関連電極を存し、液晶セル
（４０）のターゲット基板（４４）に向い、これと傾斜
する細い電子ビームを形成する。導電被膜（４６）は電
子銃（５４ａ）のカソード（５６ａ）印加する電位に対
して非常に高い正電位に維持され、書込み電子ビーム（
６０ａ）の加速電位を与える。

制御グリッド（５８ａ）にはビデオその他の入力信号が
印加され、離れたスクリーン上に投射されるビデオイメ
ージに応じて電子ビーム（６０ａ’）のビーム電流を変
調する。

第２図はターゲット基板（４４）への−次電子エネルギ
ーに対する二次電子放出比曲線、即ち二次電子放出比特
性曲線（６４）を示す。第３図は書込み及び消去動作中
に放出される二次電子に対する二次電子コレクタ電極（
６６）の作用とラスク走査線とを示す。第２図及び第３
図を参照すると、ビーム電流変調を受けた書込みビーム
（６０ａ）がターゲット基板（４４）のターゲット面（
４５）上をネック（５２ａ）に支持された電磁偏向ヨー
ク（６２ａ）への偏向回路（図示せず）に供給する適当
な偏向信号に応じてラスク状に走査する（光バルブは静
電偏向型にし得ることは勿論である。）。

書込み電子銃（５４ａ＞はビーム（６０ａ）の電子がエ
ネルギーＥｂでターゲット面（４５）に当たり、１より
大きい二次電子放出比で二次電子を放出させる。（二次
電子放出比とは、ターゲット基板（４４）に当たる各−
次電子に対しターゲット基板（４４）が放出する二次電
子の数で定義する。）書込みビーム（６０ａ）のエネル
ギーＥｂは二次電子放出特性曲線（６４）の第１クロス
オーバ点（６８）に対応するエネルギーＥＣ０Ｉ　を超
すが、曲線（６４）の第２クロスオーバ点（７０）に対
応するエネルギーＥ　ＣＯ２未満である。Ｅｃｏｌ及び
ＥＣＯ２に対応するＥｂの値の効果については後述する
。よって、書込みビーム（６０ａ）により発生する二次
電子の数はターゲット面（４５）に当たる一次（書込み
）電子の数より多い。

二次電子コレクタ電極（６６）は格子又は網目状であり
、ターゲット面（４５）に対して略平行に離間して配置
することができる。コレクタ電極（６６）は好ましくは
ターゲット面から約２．５４ｍｍ離間する。コレクタ電
極（６６）は例えば第４図に示す如く枠状体又はフレー
ム（８０）に直径約５μｍの導線（７８）を固定した平
行導線の格子である。格子状のコレクタ電極はビーム直
径が網目型コレクタ電極のピッチと等しいか小さいとき
に使用する。書込みビーム（６０ａ）はコレクタ電極（
６６）を介してターゲット面（４５）に向かって走行す
る。

第１期間中に書込みビーム（６０ａ’）でターゲット面
（４５）をラスク状に走査すると、コレクタ電極制御回
路又はバイアス手段（８１）がコレクタ電極（６６）に
導電被膜（４６）に対して約＋３００Ｖの電位を印加す
る。従って、コレクタ電極（６６）はターゲット面（４
５）から放出する二次電子を補集する。書込みビーム（
６０ａ）に対する二次電子放出比はｌより大きく且つ二
次電子はコレクタ電極（６６）で補集されるので、書込
みビーム（６０ａ’）で書込まれた、即ちアドレスされ
た領域は正の静電電位を有することとなる。

他′方、消去電子放出手段即ち電子銃（５４ｂ）はネッ
ク（５２ｂ）内に取付けられる。この電子銃（５４ｂ）
はカソード（５６ｂ）　、制御グリッド（５８ｂ）及び
関連電極を有し、細い電子ビーム（６０ｂ）を発生して
液晶セル（４０）のターゲット基板（４４）に向かい斜
め方向に照射する。

書込み電子ビーム・（６０ａ）によりターゲット面（４
５）を完全にラスク走査した後、消去ビーム（６０ｂ）
がネック（５２ｂ）に支持した電磁偏向ヨーク（６２ｂ
）への偏向回路（図示せず）からの適当な偏向信号に応
じてターゲット面（４５）をラスク走査してビデオイメ
ージフィールドが完了す柩。消去電子銃（５４ｂ）は書
込み電子銃（５４ａ）と同様に動作する。ビーム（６０
ｂ）の電子はエネルギーＥｂでターゲット面（４５）を
衝撃する。ターゲット面（４５）のラスク走査中には消
去ビーム（６０ｂ）は変調を要しないが、変調してもよ
い。

第２期間中に消去ビーム（６０ｂ）がターゲット面（４
５）をラスク走査するとき、コレクタ制御回路（８１）
はコレクタ電極（６６）に導電被膜（４６）に対して約
Ｏポルトの電位を印加する。

コレクタ電極（６６）をそのような電位にすると、二次
電子はコレクタ電極には補集されず大部分がターゲット
面（４５）に補集されるので、既に書込みビーム（６０
ａ）によりアドレスされ正電位になっているターゲット
面（４５）上のイメージを消去する。この際に、コレク
タ電極（６６）の作用は、導電被膜（４６）の電位に対
してターゲット面（４５）の任意点の静電電位を０ボル
トに安定化することである。これは消去ビーム（６０ｂ
）がＥｃｏｌ及びＥＣＯ２間のどのエネルギーレベルに
あっても同じである。イメージは適当なりフレッシコ周
期で再書込みすることにより維持できること勿論である
。例えばコンビエータ用６０Ｈｚノンインターレース表
示モニタの場合には、各フィールドは書込みビームで１
６２／３ｍＳ毎に走査されるが、情報はｌフィールドふ
きに書込まれる。書込みは行なわれないフィールド中に
表示が消去される。従って、情報のりフレッシニ周期は
３３．３３ｍ５になる。

セラミック製ボディ（１４）の内面の導電被膜（８２）
は窓（１８）の内面の導電性ＩＴＯ被膜（８４）に電気
的に接続される。コーティング（８２）と被１］’！（
８４）とはコレクタ電極（６６）の最大電位より約１０
０Ｖ正の電位（即ち導電被膜（４６）に対して＋３００
Ｖ）の電位に接続される。これにより、光バルブ（１０
）の動作中にボディ　（１４）と窓（１８）の内面に電
荷が蓄積するのを防止する。

第２図を参照すると、第１クロスオーバ点（６８）は最
低−次電子エネルギーＥｃｏｌであって、二次電子放出
比は１である。入射ビームの一次電子のエネルギーがＥ
ｃｏｌ　より低いと、ターゲット基板（４４）から放出
する二次電子はターゲット基板に当たる一次電子の数よ
り少ない。同様に、第２クロスオーバ点（７０）は最高
−次電子エネルギーＥ　ＣＯ２であって、ここでの二次
電子放出比は１である。入射ビームの一次電子のエネル
ギーがＥ　ｃｏ２より大きいと、ターゲット基板（４４
）から放出される二次電子数はそれを衡撃する一次電子
の数より少ない。

Ｅ　ＣＯＩ及びＥＣ０２間の一次電子エネルギー値では
、二次電子放出特性曲線（６４）の二次電子放出仕が１
を超す。ビーム（６０ａ）、（６０ｂ）の電子のエネル
ギーＥｂは略最大二次電流放出比δｍａｘとなるよう選
択する。

第３図はフィールド順次モードの光バルブ（１０）の動
作を説明する。第３Ａ図で、書込みビーム（６０ａ）は
第１期間中ターゲット面（４５）上をラスクパターン（
９０）に走査され、書込みフィールドとなってイメージ
がターゲット面（４５）上に形成される。書込みフィー
ルド中、コレクタ制御回路（８１）はメツシュ電極（６
６）に導電被膜（４６）に対して約＋３００Ｖの正電圧
を印加してターゲット面（４５）に対して法線方向の電
気力線（９２）をコレクタ電極（６６）に向かって形成
する（第３Ｂ図参照）。その結果、書込み電子ビーム（
６０ａ）が発生する二次電子は、それがターゲット面（
４５）に衝突すると通路（９４）を介してメッシ：ＬＴ
ｉ極（６６）に向けて引き付けられ、大半の二次電子を
補集する。メツシュ電極（６６）はターゲット面（４５
）のどの部分から発生した二次電子も略同様に均一に補
集される。

二次電子はメツシュ電極（６６）に補集され、書込みビ
ーム（６０ａ”）のエネルギーＥｂは二次電子を１より
大きい放出比で放出するので、書込みビーム（６０ａ＞
でアドレスされた領域（９６）は差引き正の静電電位を
有する。ターゲット面（４５）の領域（９６）に蓄えら
れた電荷の量は書込みビーム（６０ａ）の平均電流Ｉｗ
とビーム（６０ａ）の電子のエネルギーＥｂに対応する
二次電子放出比との積に比例する。領域（９６）の静電
電位は導電被膜（４６）の電位と共にターゲット基板（
４４）と導電被膜（４６）間に電界を形成し、液晶セル
（４０）の領域（９６）をオン状態に駆動する。

同様に、消去フィールドの第２期間中に消去ビーム（６
０ｂ）をラスクパターン（９０）でターゲット面（４５
）上を走査して書込みビーム（６０ａ）で形成されたイ
メージを消去する。この消去フィールド中、メツシュ電
極（６６）は導電被膜（４６）の電位に対して０ボルト
の電位を受け、ターゲット面（４５）とメツシュ電極（
６６）間に実質的に無電界領域を形成する（際３図参照
）。

その結果、消去ビーム（６０ｂ）がターゲット面（４５
）に当たるとき発生する二次電子は通路（９８）を通っ
て主にターゲット面（４５）に向かい、二次電子をター
ゲット面（４５）上に略一様に分布させる。

二次電子がターゲット面（４５）上に分配され且つアド
レスされた領域（９６）は正の静電電位を有するので、
アドレスされた領域（９６）は書込みビー”（６Ｑａ）
によりアドレスされなかった領域よりも多くの二次電子
を誘引する。従って、この消去フィールド中の二次電子
の再分配は書込み電子ビーム（６０ａ）により領域（９
６）に発生した正の静電電位を除去する。この消去フィ
ールドにより、ターゲット（４５）上に略一様な静電電
位を生じさせ、ターゲット面（４５）と導電被膜（４６
）間の電位差が液晶セル（４０）の全領域をオフ状態に
する。

第５図は帰線消去（ＥＯＲ）モードにおける光バルブ（
１０）の動作を示す。第５図を参照すると、書込みビー
ム（６０ａ）及び消去ビーム（６０ｂ）は同時にターゲ
ット面（４５）上をラスク走査するが、消去ビーム（６
０ｂ）の走査が書込みビーム（６０ａ）の走査に先行す
る。特定イメージフィールド中の書込みビーム（６０ａ
＞の水平走査（図示せず）中にアドレスされたイメージ
は消去ビーム（６０ｂ）の対応する水平走査（１０８）
により消去される。消去ビーム（６０ｂ）の水平走査（
１０８）と書込みビーム（６０ａ）の水平帰線（１１０
）とは水平帰線（ブランキング）期間中に起こる（第５
Ｂ図参照）。その後の水平ブランキング期間と消去ビー
ム（６０ｂ）の水平帰線（１１２）中、ターゲット面（
４５）上のイメージは水平走査（１１４）中に書込みビ
ーム（６０ａ）によりアドレスされる。

ビデオ表示イメージのイメージフィールドは上述したパ
ターンを反復して書込みビーム（６０ａ）及び消去ビー
ム（６０ｂ）によるターゲット面（４５）の完全なラス
ク走査により形成される。

勿論、このイメージは適当なリフレッシュ周期で再書込
みすることにより維持可能である。例えば従来の６０Ｈ
２インタ一レース表示型テレビジョンでは、イメージフ
ィールドは書込みビーム（６０ａ）と消去ビーム（６０
ｂ）で１６２／３ｍｓ毎に同時に走査してもよい。従っ
て、フィールド情報のリフレッシュは１６２／３ｍｓ毎
に起きる。

コレクタ電極（６６）はフィールド順次モードで使用さ
れるのと同様にＥＯＲモードで使用される。書込みビー
ノー（６０ａ）の水平走査（１１４）中に、コレクタ制
御回路（８１）はコレクタ電極（６６）に導電被膜（４
６）の電位に対して＋３００Ｖの電位を印加し、ターゲ
ット面（４５）に法線方向であり且つコレクタ電極（６
６）に向かう電気力線（９２）を生じる。その結果、書
込みビーム（６０ａ）がターゲット面（４５）を衝撃す
るとき゛発生する二次電子は通路（９４）を通って伝播
し、コレクタ電極（６６）に向かう。このコレクタ電極
は放出した二次電子の相当数を捕集する。

書込みビーム（６０ａ）のエネルギーＥｂは１を超す二
次電子放出比を生じる。二次電子はコレクタ電極（６６
）で補集されるので、書込みビーム（６０ａ）がアドレ
スした領域（９６）は正の静電電位を有する。領域（９
６）の静電電位と導電被膜（４６）の電位はターゲット
基板（４４）と導電被膜（４６）間に電界を生じ、液晶
セル（４０）の領域（９６）をオン状態に駆動する。

消去ビーム（６０ｂ）の水平走査（１０８）中、コレク
タ制御回路（８１）はコレクタ電極（６６）に被膜（４
６）の電位に対して０ボルトの電位を与えて、ターゲッ
ト面（４５）とコレクタ電極（６６）間に実質的に無電
界領域を生じる。その結果、消去ビーム（６０ｂ）がタ
ーゲット面（４５）に当たるとき発生する二次電子は通
路（９８）を通り主にターゲット面（４５）に向かい、
ターゲット面に二次電子を再分配する。

二次電子がターゲット面（４５）に再分配され且つアド
レスされた領域（９６）は正の静電電位を有するので、
この領域（９６）に書込みビーム（６０ａ）でアドレス
されなかった領域より多くの二次電子が補集される。そ
こで、消去ビーム（６０ｂ）による走査中の二次電子の
再分配のため、書込みビーム（６０ａ）により領域（９
６）に生じた正の静電電位は消滅する。消去ビーム（６
０ｂ）の走査によりターゲット面（４５）上に略一様な
静電電位が得られ、これは導電被膜（４６）の電位と共
に液晶セル（４０）のあらゆる領域をオフ状態にする。

第６図は光バルブ（１０）の動作状態を説明する図であ
って、コレクタ電極（６６）はスクリーングリッド電極
（１２０）と４つのコレクタセグメント（１２４）乃至
（１３０）より成るセグメント型コレクタ電極（１２２
）とより成る。コレクタセグメント（１２４）乃至（１
３０）は夫々コレクタ制御回路（１４２）の信号出力（
１３４）乃至（１４０）に電気的に接続される。スクリ
ー゛　　ングリッド（１２０）にはカソード（’５６ａ
）、（５６ｂ）に印加した電位に対して一定の正電位を
印加し、電子銃（５２ａ）、（５２ｂ）とターゲット面
（４５）間の領域の「ビームステアリング」を阻止する
。

書込みビーム（６０ａ）と消去ビーム（６０ｂ）とは同
時にターゲット面（４５）上を同一方向（１４６）にラ
スク走査して、書込みビーム（６０ａ）が消去ビーム（
６０ｂ）を追いかけるようにする。特定のイメージフィ
ールド中に書込みビーム（６０ａ）の水平走査（図示せ
ず）中に先にアドレスしたイメージは消去ビーム（６０
ｂ）により消去される。書込みビーム（６０ａ）と消去
ビーム（６０ｂ）とは夫々コレクタセグメント（１２４
）乃至（１３０）の別のセグメントを通ってターゲット
面（４５）に向かう。コレクタ制御回路（１４２）はビ
ーム（６０ａ）及び（６０ｂ）のラスク走査と同期して
セグメントコレクタ電極（１２２）上を動作する。コレ
クタ制御回路（１４２）は導電被膜４６の電位に対して
＋３００Ｖの電位をコレクタセグメント（１２４）乃至
（１３０）の１つに印加して、これを介して書込みビー
ム（６０ａ）を通過させ、また導電被膜（４６）の電位
に対して０ボルトの電位をコレクタセグメント（１２４
）乃至（１３０）の１つに印加して消去ビーム（６０ｂ
）を通過させる。

第６図に示す瞬間に、書込みビーム（６０ａ＞はコレク
タセグメント（１２８）を通過させ、消去ビーム（６０
ｂ）はコレクタセグメント（１２４）を通過させる。従
って、コレクタ制御回路（１４２）は夫々コレクタセグ
メント　（１２８）及び（１２４）に＋３００ボルトと
Ｏボルトの電位を印加する。

セグメントメツシュ電位（１１６）は書込みビーム（６
０ａ）及び消去ビーム（６０ｂ）に、フィールド順次及
びＥＯＲ動作モードに関連して説明したのと同様の電界
を与える。書込みビーム（６０ａ）が通過するコレクタ
セグメント（１２８）には導電被膜（４６）の電位に比
して＋３００Ｖの電位が印加され、書込みビーム（６０
ａ）がターゲット面（４５）に当たるとき発生する二次
電子は通路（９４）を通ってコレクタセグメント（１２
８）に向かい、このコレクタセグメント（１２８）で多
数の二次電子を補集する。同様に、コレクタセグメント
（１２４）は消去ビーム（６０ｂ）が通過し、このセグ
メント（１２４）は導電被膜（４６）の電位に対して０
ボルトの電位であるので、消去ビーム（６０ｂ）がター
ゲット面（４５）に当たるとき発生する二次電子は通路
（９８）を通り主にターゲット面（４５）に向かい、二
次電子をターゲット面（４５〉上に再分配する。

書込みビーム（６０ａ）のエネルギーＥｂは１より大き
い二次電子放出比を生じる。二次電子の補集及び再分配
により液晶セル（４０）を夫々オン及びオフ状態にする
こと上述のとおりである。

ビーム（６０ａ）、（６０ｂ）の電子エネルギーＥｂは
第１クロスオーバ点（６４）のエネルギーＥｃｏｌ　と
第２クロスオーバ点（６８）のエネルギーＥＣＯ２との
間である。書込みビーム（６０ａ）によりアドレスされ
た領域の消去が不完全であると、電子ビーム（６０ａ）
と（６０ｂ）のエネルギーＥ　ｂ　Ｉｔ　Ｅｃｏｌ　と
Ｅ　ｃｏ２　との間であるので、ターゲット面（４５）
上に正電荷の蓄積が生じる。

しかし、本発明の上述した動作モードは、液晶セル（４
０）を破壊する虞れのある過度の電荷蓄積を制限する。

正電位にあるコレクタ電極（６６）へターゲット面（４
５）から二次電子が放出すると、ターゲット面（４５）
に正の静電電位を生じさせる。この正帯電はその電位が
コレクタ電極（６６）の正電位に達するまでターゲット
面（４５）上に蓄積する。従って、この動作モードとコ
レクタ電極（６６）の正電位はターゲット面（４５）上
に蓄積できる電荷の量をクランプする。通常動作状態下
では、ターゲット面（４５）上の静電電位はコレクタ電
極（６６）の電位に決して到達し得ない。

［変形変更］以上、本発明の電子ビームアドレス型液晶セルを好適実
施例に基づき説明したが、本発明は斯かる実施例に限定
されるべきではなく、本発明の要旨を逸脱することなく
種々の変形変更が可能であること当業者には明かである
。例えば、ある種の液晶セルでは入射光の電気光学的な
変調の為に偏光は必要としない。他の例では、液晶光バ
ルブは多数の中間調を有するイメージを得る為に３以上
の状態で動作してもよい。

［発明の効果］本発明の電子ビームアドレス型液晶セルによると、透過
型のねじれネマチック液晶セルと、その表面に電荷イメ
ージを形成する電子銃と、このイメージ形成ターゲット
面に離間して設けた電気的に切換え可能な二次電子コレ
クタ電極とを具えている。その結果、書込みモードでは
ターゲット電極から生じる二次電子を効果的に補集して
ターゲット面に迅速に電荷像を形成することが可能であ
ると共に、消去時には二次電子を効果的にターゲット面
に戻してターゲット面の電位を略一定値にすることがで
きる。よって、高解像度のイメージが安定的に得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子ビームアドレス型液晶光バル
ブと関連投射装置の一実施例の断面図、第２図は第１図
の光バルブに使用するターゲット基板の二次電子放出特
性説明図、第３図は第１図の液晶セルのターゲラ）面の
ラスク走査及びフィールド順次動作モード中にターゲッ
ト面から放出される二次電子に対する二次電子コレクタ
電極の作用を説明する図、第４図は第１図の光バルブに
使用するコレクタ電極の一例を示す図、第５図は第１図
の液晶光バルブをＥＯＲ動作モードで動作させる場合の
水平走査とターゲット面から放出される二次電子に対す
る二次電子コレクタ電極の作用を示す図、第６図は第１
図の液晶光バルブの水平走査とターゲット面より放出さ
れた二次電子に対するセグメント型コレクタ電極の作用
を説明する図である。（２０）は光源、（２８）、（３２）は偏光フィルタ、
（４０）は液晶セル、（４５）はターゲット面、（６６
）は二次電子コレクタ電極、（８１）、（１４２）は制
御手段である。ＦＩＧ、５ＡＦＩＧ、５Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】１、ターゲット面を有する液晶セルと、該液晶セルの上
記ターゲット面から離間して設けた二次電子コレクタ電
極と、該二次電子コレクタ電極を介して上記ターゲット
面に書込み及び消去電子ビームを導く１対の電子銃と、
該電子銃の動作に応じて上記二次電子コレクタ電極の電
圧を制御する制御手段とを具える二次電子コレクタを有
する液晶光バルブ。２、第１及び第２偏光板と、該偏光板間に配置され、誘
電体ターゲット面を有する液晶セルと、該液晶セルの上
記ターゲット面から離間して配置した光及び電子ビーム
透過性の二次電子コレクタ電極と、該二次電子コレクタ
電極を介して上記ターゲット面に書込み及び消去ビーム
を導く１対の電子銃と、該電子銃の動作に応じて上記二
次電子コレクタ電極の電圧を制御する制御手段と、上記
第１及び第２偏光板及び上記液晶セルを介して可視光を
通過させる光源とを具え、上記液晶セルに上記書込みビ
ームで形成したイメージに応じて上記光源の光をスクリ
ーン上に投射するようにした二次電子コレクタを有する
液晶光バルブ。