JP2000089245A - 空間光変調素子、及び該空間光変調素子を備えた画像記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 書き込み光以外の外光によって画像が記憶さ
れることを防止する。 【解決手段】 画像を書き込んだ後、図示のように外光
が照射されている状態で電圧（書き込み電圧とは逆極性
の電圧）を印加する。これにより、第１電荷発生層２２
や第２電荷発生層２４にて発生したキャリア（電子やホ
ール）は輸送され、外光が照射されている部分だけ液晶
分子１０の配向状態が元に戻る。これにより、画像書き
込み時に外光の照射により書き込まれていたノイズ画像
が除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光によって書き込
んだ画像を記憶し再生できる空間光変調素子、及び該空
間光変調素子を備えた画像記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光によって書き込んだ画像を
記憶し再生できる画像記憶装置が、特開平９−１５７３
２号公報等に記載されている。

【０００３】図１は、従来の画像記憶装置の構造の一例
を示す図であるが、この画像記憶装置は、空間光変調素
子（以下、“ＳＬＭ”とする）１と、ＳＬＭ１の一側
（図示上側）から書き込み光（図２参照）や読み出し光
を照射する光源（不図示）と、を備えている。

【０００４】このうち、ＳＬＭ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉ
ｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１は一対のガラス基板２
ａ，２ｂを備えており、これらのガラス基板２ａ，２ｂ
の外面には偏光板３ａ，３ｂが貼付されている。なお、
これらの偏光板３ａ，３ｂは、偏光方向が直交してクロ
スニコルタイプとなるように貼付されている。

【０００５】また、一方のガラス基板２ａの内面には、
カラーフィルター４や透明電極５ａや電荷発生層（ＣＧ
層）６や電荷輸送層（ＣＴ層）７が順に積層されてお
り、他方のガラス基板２ｂの内面には、透明電極５ｂや
配向膜９が積層されている。さらに、これらのガラス基
板２ａ，２ｂの間隙には、強誘電性液晶（ＦＬＣ）等か
らなる液晶層１０が挟持されている。

【０００６】ここで、カラーフィルター４には純色また
は補色のものが用いられ、透明電極５ａ，５ｂには、例
えばＩＴＯ（インジウム ティン オキサイド、インジ
ウムスズ酸化物）が用いられ、ＣＧ層６には、例えばア
ゾ顔料等の有機化合物が用いられ、ＣＴ層７には、例え
ばトリフェニルアミン等の有機化合物等が用いられてい
る。

【０００７】次に、画像記憶装置の作用について説明す
る。

【０００８】まず、図２に示すように、透明電極５ａ，
５ｂの間に書き込み用電圧を印加すると共に書き込み光
をＳＬＭ１に照射する。なお、書き込み用電圧は、図３
にて示す＋Ｖ２のように、電圧印加だけでは液晶分子の
配向が変化しない電圧値が選ばれる（詳細は後述）。

【０００９】すると、照射された書き込み光は、偏光板
３ａやガラス基板２ａを透過した後でカラーフィルター
４にて色分解され、色分解された光は、透明電極５ａを
透過してＣＧ層６に到達する。そして、このＣＧ層６に
おいてはキャリア（電子やホール）が発生する。発生し
た電子は外部からの印加電圧の極性に応じて外部電源側
に電流となって流れ、発生したホールはＣＴ層７を図示
矢印のように移動する。但し、液晶層１０は導電性が低
いことから、移動してきたホールは、液晶層１０中を移
動できず、ＣＴ層７に残存する。

【００１０】したがって、書き込み光の照射を受けてキ
ャリアが発生した部分においては、容量分圧された電圧
値よりも高い電圧が液晶層１０に印加されることにな
り、液晶分子の配向状態が変化する。なお、上述のよう
にして発生するキャリアの量は、光強度が大きくなれば
増えるため、液晶層１０中の配向角度が変化する分子の
量は、光強度が大きい程大きくなる。また、書き込み光
は、上述のようにカラーフィルター４によって色分解さ
れる。したがって、液晶層１０には、書き込み光の色情
報や光強度に応じた画像が書き込まれることとなる。

【００１１】ここで、カラーフィルター４に純色タイプ
のものを用い、書き込み光が青い光であった場合を考察
する。

【００１２】この場合、書き込み光は、ブルーのフィル
ター部（図２に符号Ｂで示す部分）のみを透過し、該フ
ィルター部が配置された部分のＣＧ層６においてのみキ
ャリアが発生する（すなわち、グリーンのフィルター部
Ｇが配置された部分や、レッドのフィルター部Ｒが配置
された部分ではキャリアは発生しない）。したがって、
液晶層１０において液晶分子の配向角度が変化する部分
は、ブルーのフィルター部Ｂが配置された部分に限られ
る。

【００１３】このようにして画像が書き込まれたら、両
透明電極間への電圧印加を停止する。これにより、ＳＬ
Ｍ１に光を照射しても新たな画像の書き込みは行われ
ず、液晶分子は、電圧印加時の配向を維持する。つま
り、画像はＳＬＭ１に記憶される。

【００１４】この状態で、読み出し光をＳＬＭ１に照射
すると、記憶されていた画像がＳＬＭ１に映し出され、
該画像を鑑賞することができる。

【００１５】そして、記憶されている画像をＳＬＭ１か
ら消去するには、光を照射しない状態で書き込み時とは
逆向きの電圧−Ｖ０を両透明電極間へ印加すれば良い。

【００１６】次に、上述のような画像記憶装置の作用
を、液晶層１０の濃度（透過率）と印加電圧（書き込み
電圧）との関係から考察する。

【００１７】図３は、液晶層１０の濃度（透過率）と印
加電圧（書き込み電圧）との関係を示す図であるが、印
加電圧を＋Ｖ１（すなわちＣＧ層６側を液晶層１０側よ
り高い電圧）とすると、該印加電圧が容量分圧された電
圧が液晶層１０に印加され、液晶分子は全ての光を遮断
する方向に配向される。なお、この状態で電圧印加を解
除して印加電圧を０Ｖとしても、液晶分子の角度は変化
しない。

【００１８】ここで、容量分圧とは、透明電極５ａ，５
ｂ間に印加される電圧を、透明電極間に配置される層
（図２の場合には、液晶層１０とＣＧ層６及びＣＴ層
７）の容量値で分圧することをいう（以下、同じ）。

【００１９】これに対して、印加電圧を−Ｖ０（すなわ
ち液晶層１０側をＣＧ層６側より高い電圧）にすると、
該印加電圧が容量分圧された電圧が液晶層１０に印加さ
れ、液晶分子は全ての光を透過する方向に配向される。
なお、この状態で電圧印加を解除して印加電圧を０Ｖと
しても、液晶分子の角度は変化しない。

【００２０】ところで、上述した画像記憶装置において
は、画像書き込み時には＋Ｖ２なる電圧が透明電極間に
印加される。書き込み光を照射しない状態においては、
この電圧印加だけでは液晶層１０の濃度は低いままであ
るが、書き込み光を照射すると、＋Ｖ２から＋Ｖ１への
立ち上がり部分が図示矢印の方向へ移動することと等価
となり、液晶層１０の濃度が高くなる。

【００２１】ところで、上述した書き込み光は、光源か
らの光を写真フィルムに透過させて作られるが、この場
合、 写真フィルムとしてネガフィルムを用い、ＳＬＭ１
にてポジ像に反転する方式と、 写真フィルムとしてポジフィルムを用い、ＳＬＭ１
にてポジ像をそのまま表示する方式と、がある。ここ
で、上記の方式のものには、偏光板３ａ，３ｂの偏光
方向と液晶分子の配向角度を適宜選ぶことにより、電圧
の印加前は透過すなわち濃度が低い状態で電圧の印加後
は非透過すなわち濃度が高い状態となるタイプのＳＬＭ
を用い、上記の方式のものには、電圧の印加前は非透
過すなわち濃度が高い状態で電圧の印加後は透過すなわ
ち濃度が低い状態となるタイプのＳＬＭを用いる。

【００２２】ここで、上記の方式であって、かつ、書
き込み光が青い光であったとすると、ブルーのフィルタ
ー部Ｂが配置された部分の液晶層１０において濃度が高
くなり（非透過となり）、他の色のフィルター部Ｇ，Ｒ
が配置された部分は濃度が低いまま（透過状態のまま）
であり、鑑賞光としてはグリーンとレッドの合成光すな
わちイエローとなり、画像の色が反転される結果に至
る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、書き込み用
電圧を印加している画像書き込み時に書き込み光以外の
光（例えば部屋の照明や自然光であり、以下“外光”と
する）がＳＬＭ１に照射されていると、該外光によって
もＣＧ層６にてキャリアが発生してしまい、書き込み画
像のＳ／Ｎを劣化させるという問題があった。

【００２４】なお、このような問題を回避するには、画
像書き込み時にＳＬＭ１を覆うように遮光部材を配置し
て外光を遮断すれば良いが、この遮光部材は画像読み出
し時にはＳＬＭ１から退避させて画像鑑賞を可能とする
必要があり、装置の大型化やコストアップを引き起こす
という問題があった。

【００２５】そこで、本発明は、外光による余分な画像
を除去して良好な画像を得る画像記憶装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００２６】また、本発明は、大型化やコストアップを
防止する画像記憶装置を提供することを目的とするもの
である。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、少なくとも光半導体層と液晶
層とを一対の透明電極にて挟んで構成された空間光変調
素子において、前記光半導体層は、可視光域において略
透明かつ感度を有し、かつ両極性の電圧印加時において
キャリアの輸送能力を有する、ことを特徴とする。

【００２８】また、本発明は、間隙を開けて配置された
一対の透光性基材、これら透光性基材の間に配置された
一対の透明電極、これらの透明電極の間に配置された液
晶層及び光半導体層、からなる空間光変調素子と、画像
情報を持った書き込み光を該空間光変調素子に照射する
書き込み光照射手段と、読み出し光を前記空間光変調素
子に照射する読み出し光照射手段と、を備え、かつ、光
によって書き込んだ画像を記憶し再生する画像記憶装置
において、前記光半導体層は、可視光域において略透明
かつ感度を有し、光の照射を受けてキャリアを発生する
と共にキャリアの輸送能力を有するものであって、前記
一対の透明電極に印加されたと同じ極性の電圧を前記液
晶層に印加するものであり、かつ、前記書き込み光照射
手段によって書き込み光を照射する際には前記透明電極
の間に一の極性の電圧を印加して画像を書き込み、前記
書き込み光の照射を中止した後に前記透明電極の間に他
の極性の電圧を印加する、ことを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図４乃至図１４を参照し
て、本発明の実施の形態について説明する。

【００３０】本実施の形態に係る画像記憶装置２０は、
図４に示すように空間光変調素子（以下、“ＳＬＭ”と
する）２１を備えている。このＳＬＭ２１は、間隙を開
けて配置された一対の透光性基材２ａ，２ｂと、これら
透光性基材２ａ，２ｂの間に配置された一対の透明電極
５ａ，５ｂと、を備えており、これらの透明電極５ａ，
５ｂの間には液晶層１０が配置されている。

【００３１】そして、前記一対の透明電極５ａ，５ｂの
間には光半導体層Ａ（図４乃至図１４において符号Ａ１
〜Ａ５にて図示）が配置されている。この光半導体層Ａ
は、可視光域において略透明かつ感度を有し、光の照射
を受けてキャリアを発生すると共に両極性の電圧印加時
においてキャリアの輸送能力を有するものであって例え
ば有機半導体を挙げることができ、前記一対の透明電極
５ａ，５ｂに印加されたと同じ極性の電圧を液晶層１０
に印加するものである。

【００３２】この光半導体層Ａは、 ＊ 図４乃至図６に符号Ａ１で示すように、光の照射を
受けてキャリアを発生する第１の電荷発生層２２、ホー
ル輸送性の電荷輸送層２３、及び光の照射を受けてキャ
リアを発生する第２の電荷発生層２４の３層構成とし、
一方の透明電極５ａと液晶層１０との間に配置しても良
く、 ＊ 図８乃至図１０に符号Ａ２及びＡ３で示すように、
一方の透明電極５ａと液晶層１０との間、並びに他方の
透明電極５ｂと液晶層１０との間にそれぞれ配置し、一
方の光半導体層Ａ２を、光の照射を受けてキャリアを発
生する第１の電荷発生層３２と、ホール輸送性の第１の
電荷輸送層３３との２層構成とし、他方の光半導体層Ａ
３を、光の照射を受けてキャリアを発生する第２の電荷
発生層３４と、ホール輸送性の第２の電荷輸送層３５と
の２層構成としても良く、 ＊ 図１１乃至図１３に符号Ａ４で示すように、光の照
射を受けてキャリアを発生する電荷発生層４２、及びホ
ールと電子とを輸送できる両極性の電荷輸送層４３、の
２層構成とし、一方の透明電極５ａと液晶層１０との間
に配置しても良く、 ＊ 図１４に符号Ａ５で示すように、電荷輸送層５２中
に電荷発生物質５３を分散または溶解させてた単層にて
感光体層を構成し、一方の透明電極５ａと液晶層１０と
の間に配置、しても良い。

【００３３】また、この画像記憶装置２０は書き込み光
照射手段（不図示）を備えており、画像情報を持った書
き込み光をＳＬＭ２１の一側（図示上側）に照射するよ
うになっている（図４参照）。さらに、この画像記憶装
置２０は読み出し光照射手段（不図示）を備えており、
ＳＬＭ２１に対して読み出し光を照射するようになって
いる。

【００３４】なお、透光性基板２ａ，２ｂの外面に偏光
板３ａ，３ｂを貼付すると良い。また、ＳＬＭ２１にカ
ラーフィルター４を配置すると共に、前記書き込み光照
射手段がカラー光を照射するようにしてもよい。

【００３５】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００３６】まず、図５に示すように、画像情報を持っ
た書き込み光をＳＬＭ２１に照射すると共に、透明電極
５ａ，５ｂの間に一の極性の書き込み電圧を印加する。
ここで、書き込み用電圧としては、図３にて示す＋Ｖ２
のように、電圧印加だけでは液晶分子の配向が変化しな
い電圧値が選ばれる。照射された書き込み光は透光性基
材２ａや透明電極５ａや光半導体層Ａを透過し、光半導
体層Ａ（但し、書き込み光が照射された部分）において
は書き込み光の光強度に応じた量だけキャリア（電子や
ホール）が発生すると共に輸送され、液晶層１０（但
し、書き込み光が照射された部分）には、前記一対の透
明電極５ａ，５ｂに印加されたと同じ極性の電圧であっ
て、容量分圧された電圧値よりも高い電圧が印加され
る。これにより、液晶分子の配向状態が変化し、液晶層
１０には、光強度に応じた画像が書き込まれることとな
る。

【００３７】ところで、このような画像書き込み時に書
き込み光以外の光（例えば部屋の照明や自然光であり、
以下“外光”とする）が照射されていると、書き込み光
による画像だけでなく外光による余分な画像（以下、
“ノイズ画像”とする）も書き込まれることとなるが、
このノイズ画像は以下の操作によって除去される。

【００３８】すなわち、画像の書き込みが終了した時点
で書き込み光の照射を中止すると共に、書き込み時とは
逆向きの電圧（他の極性の電圧）を両透明電極間へ印加
する（図６参照）。この電圧としては、図７にて示す−
Ｖ３ように、電圧の印加だけでは画像の消去すなわち液
晶分子の配向変化が起こらない電圧値が選ばれる。この
状態で、画像書き込み時と同じ外光が照射されている
と、光半導体層Ａ（但し、外光が照射された部分）にお
いては外光の光強度に応じた量だけキャリア（電子やホ
ール）が発生すると共に輸送され、液晶層１０（但し、
外光が照射された部分）には、前記一対の透明電極５
ａ，５ｂに印加されたと同じ極性の電圧であって、容量
分圧された電圧値よりも高い電圧が印加され、ノイズ画
像が除去されて書き込み光による画像のみが表示される
こととなる。

【００３９】その後、両透明電極間への電圧印加を停止
すると、ＳＬＭ２１に光を照射しても新たな画像の書き
込みは行われず、液晶分子は、電圧印加時の配向を維持
する。つまり、画像はＳＬＭ２１に記憶される。

【００４０】この状態で、読み出し光をＳＬＭ２１に照
射すると、記憶されていた画像がＳＬＭ２１に映し出さ
れ、該画像を鑑賞することができる。

【００４１】なお、記憶されている画像をＳＬＭ２１か
ら消去するには、光は照射せずに、書き込み時とは逆向
きの電圧−Ｖ０を両透明電極間へ印加すれば良い。

【００４２】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００４３】本実施の形態によれば、ノイズ画像を除去
でき、良好な画像を得ることができる。

【００４４】また、上記従来例にて述べたような遮光部
材が不要となり、装置の大型化やコストアップを解消で
きる。

【００４５】

【実施例】（実施例１）本実施例に係る画像記憶装置２
０においては、図４に示すように、光半導体層Ａ１を、
第１の電荷発生層２２（以下、“第１ＣＧ層２２”とす
る）、ホール輸送性の電荷輸送層２３（以下、“ＣＴ層
２３”とする）及び第２の電荷発生層２４（以下、“第
２ＣＧ層２４”とする）の３層にて構成し、これを一方
の透明電極５ａと液晶層１０との間に配置した。

【００４６】また、透光性基板２ａ，２ｂとしてはガラ
ス基板を用い、ガラス基板２ａ，２ｂの外面には偏光板
３ａ，３ｂを貼付した。さらに、一方のガラス基板２ａ
の表面にはカラーフィルター４を配置した。それ以外の
空間光変調素子（以下、“ＳＬＭ”とする）２１につい
ての構成は、上記発明の実施の形態と同様である。

【００４７】次に、図１５及び図１６を参照して、本実
施例に係る画像記憶装置２０の全体構造について説明す
る。

【００４８】本画像記憶装置２０は、上述のような構造
のＳＬＭ２１を備えているが、このＳＬＭ２１は、図１
５(a) に示すように、開口部６０ａを有するケース６０
に、開口部６０ａを閉塞するように取り付けられてい
る。また、ケース６０の内部下方には書き込み用光源６
１が配置されており、この書き込み用光源６１の上方に
は、集光レンズ６２、拡散板６３、フィルム６４、及び
投影レンズ６５が配置されていると共に、投影レンズ６
５の上方には、ミラー６６が４５度の角度で配置されて
いる。本実施例においては、これら書き込み用光源６
１、集光レンズ６２、拡散板６３、フィルム６４、投影
レンズ６５及びミラー６６により書き込み光照射手段が
構成される。なお、書き込み用光源６１は、例えばキセ
ノン管等の閃光発光管６１ａと反射傘６１ｂとによって
構成されており、発光管６１ａは、図１５(b) に示すよ
うに、フィルム上の画面の長手方向に沿うように配置さ
れている。また、フィルム６４は、フィルムカートリッ
ジ６４ａから送り出されスプール６４ｂに巻き取られる
構造のものである。ここで、フィルム６４は、フィルム
カートリッジ６４ａに巻き取り収納されたものでなくと
も、単なるロール状のものや、シート状のものであって
も良い。

【００４９】一方、ＳＬＭ２１の裏側上方及び下方には
一対の読み出し光源（読み出し光照射手段）６７Ｕ，６
７Ｄが配置されており、これらの読み出し光源６７Ｕ，
６７ＤによってＳＬＭ２１を全体的に照明するように構
成されている。この読み出し光源６７Ｕ，６７Ｄは、冷
陰極蛍光管等の発光源６７ａと、該発光源６７ａを覆う
ように配置された反射傘６７ｂ等を有しており、読み出
し画像の色再現が最適となるような分光特性のものが選
択される。ここで、読み出し光源６７Ｕ，６７Ｄは、照
明の均一性と明るさとが満足されるものであれば、図示
の配置位置に限るものではない。

【００５０】また一方、ＳＬＭ２１の下方には、フォト
ダイオードやフォトトランジスタ等の光電変換素子から
なる外光センサー６８が配置されており、ＳＬＭ２１に
照射される外光（装置２０の外部からＳＬＭ２１に照射
される光）の量を検出するように構成されている。ま
た、上述したミラー６６は半透過構造であって、ＳＬＭ
２１に照射される書き込み光の一部がその裏側に透過す
るように構成されている。さらに、そのミラー６６の裏
側には、レンズ７０と、フォトダイオード又はフォトト
ランジスタ等の光電変換素子等からなる書き込み光量セ
ンサー６９とが配置されており、ミラー６６を透過する
光の量を検知することにより書き込み光の光量を検出す
るようになっている。ここで、レンズ７０は、必要に応
じて省略することができる。また、外光センサー６８や
書き込み光量センサー６９は、書き込み光の光路を妨げ
ないで必要な光量の検出が可能であれば、他の位置に配
置しても良い。

【００５１】一方、ケース６０の前面であって、ＳＬＭ
２１の画面を鑑賞しながら操作しやすい位置には、表示
スイッチや駒送りスイッチからなる操作スイッチ７１が
配置されている。また、ＳＬＭ２１の前面であって、開
口部６０ａを覆う位置には保護ガラス基板７３が配置さ
れている。さらに、ＳＬＭ２１の背面側（読み出し光や
書き込み光が入射する側）には光制御手段７４が配置さ
れており、画像書き込み時には光制御手段駆動手段８３
によって光制御手段７４に電圧を印加してこれを透過状
態とし、画像読み出し時には電圧の印加を中止して光制
御手段７４を拡散状態とするようになっている。この光
制御手段７４としては、例えば特開昭６０−２５２６８
７等に記載されている高分子分散型液晶を用いた光制御
板がある。

【００５２】また一方、ケース６０の内部の最下部に
は、マイクロコンピュータ等からなる制御手段８０が配
置されている。以下、図１６を参照して、この制御手段
８０の周辺機器等について説明する。

【００５３】符号８１は、ＳＬＭ２１に画像を書き込ん
だり消去したりする場合に透明電極５ａ，５ｂに所定の
電圧を印加する電圧印加手段であって、符号８２は、フ
ィルムカートリッジ６４ａ又はスプール６４ｂの回転軸
を駆動するモーター等のフィルム給送手段である。符号
８３は、上述のように光制御手段７４に電圧を印加する
光制御手段駆動手段である。

【００５４】そして、制御手段８０は、操作スイッチ７
１からの操作信号や各センサー６８，６９の出力信号に
応じて、電圧印加手段８１やフィルム給送手段８２や光
制御手段駆動手段８３や読み出し光源６７Ｕ，６７Ｄや
書き込み用光源６１を所定のプログラムに従って制御す
るようになっている。

【００５５】次に、図１７及び図１８を参照して、本実
施例の作用について説明する。

【００５６】不図示の電源スイッチがオンされると、制
御手段８０は、必要なメモリや出力信号等の初期化を行
う（図１７Ｓ１）。この段階では書き込み用光源６１や
読み出し光源６７Ｕ，６７Ｄは消灯されており、電圧印
加手段８１もＯＦＦになっている。

【００５７】フィルムカートリッジ６４ａが装填された
のを検知すると（図１７Ｓ２）、フィルム給送手段８２
に信号出力を行ってフィルムカートリッジ６４ａよりフ
ィルム６４の送り出しを開始する（図１７Ｓ３）。フィ
ルム６４の撮影１駒目の画面が所定位置にセットされる
と（図１７Ｓ４）、フィルム給送手段８２への信号出力
を停止してフィルム送りを終了する（図１７Ｓ５）。

【００５８】この状態で、操作スイッチ７１のうち表示
スイッチがオンされると（図１７Ｓ６）、フィルム６４
上の画像をＳＬＭ２１へ書き込むシーケンスを行う（図
１７Ｓ７）。

【００５９】この画像書き込みシーケンスにおいては、
図１８に示すように、ｔ１の時間だけ＋Ｖ１の電圧がＳ
ＬＭ２１に印加され、その後、ｔ２の時間だけ−Ｖ０の
電圧が印加される。この−Ｖ０の電圧の印加により、Ｓ
ＬＭ２１にすでに画像が記憶されている場合でも該画像
が消去される。なお、＋Ｖ１の電圧は、−Ｖ０の電圧と
の関係で液晶に直流成分が残らないようにするために−
Ｖ０の電圧とバランスをとるために印加するものであ
る。

【００６０】次に、ｔ３の時間だけ書き込み用光源６１
をＯＮにすると共に、ＳＬＭ２１には書き込み用電圧＋
Ｖ２を印加する。ここで、書き込み用電圧としては、図
３にて示す＋Ｖ２のように、電圧印加だけでは液晶分子
の配向が変化しない電圧値が選ばれる。

【００６１】すると、書き込み光源６１からの光は、集
光レンズ６２及び拡散板６３を透過してフィルム６４を
略均一に照明し、フィルム６４上に記録された画像が投
影レンズ６５およびミラー６６によってＳＬＭ２１に結
像投影される。つまり、書き込み光が、画面エリアのサ
イズに見合う大きさでＳＬＭ２１に照射される。ここ
で、書き込み用光源６１の発光量については書き込み光
量センサー６９の出力に応じて最適となるように制御さ
れる。また、光制御手段駆動手段８３によって光制御手
段８０に電圧が印加され、光制御手段８０は透過状態と
されている。

【００６２】すると、書き込み光は、図５に示すよう
に、偏光板３ａやガラス基板２ａを透過した後でカラー
フィルター４にて色分解され、色分解された光は、透明
電極５ａや第１ＣＧ層２２やＣＴ層２３や第２ＣＧ層２
４を透過する。そして、第１ＣＧ層２２や第２ＣＧ層２
４においてはキャリア（電子やホール）が発生する。

【００６３】そして、第１ＣＧ層２２にて発生した電子
は外部からの印加電圧の極性に応じて外部電源側に電流
となって流れ、第１ＣＧ層２２にて発生したホールはＣ
Ｔ層２３を図示矢印のように移動する。また、ＣＴ層２
３はホール輸送性のため、第２ＣＧ層２４にて発生した
電子は、ＣＴ層２３を移動できずに第１ＣＧ層２２から
移動してきたホールと結合してゆく。さらに、液晶層１
０は導電性が低いことから、第２ＣＧ層２４にて発生し
たホールは、液晶層１０中を移動できず、第２ＣＧ層２
４に残存する。

【００６４】その結果、書き込み光の照射を受けてキャ
リアが発生した部分においては、容量分圧された電圧値
よりも高い電圧が液晶層１０に印加されることになり、
液晶分子の配向状態が変化する。なお、上述のように発
生したキャリアの量は、光強度が大きくなれば増えるた
め、液晶に印加される電圧は光強度が大きい程大きくな
る。これにより、液晶層１０には、書き込み光の色情報
と光強度に応じた画像が書き込まれることとなる。

【００６５】ところで、このような画像書き込み時に外
光が照射されていると、書き込み光による画像だけでな
くノイズ画像も書き込まれることとなるが、このような
ノイズ画像は以下の操作によって除去される。

【００６６】すなわち、画像の書き込みが終了した時点
で書き込み光の照射を中止すると共に、書き込み時とは
逆向きの電圧−Ｖ３を両透明電極間へ印加する（図６及
び図１８参照）。なお、電圧−Ｖ３としては、図７にて
示すように電圧の印加だけでは画像の消去すなわち液晶
分子の配向変化が起こらない電圧値が選ばれる。この状
態で、画像書き込み時と同じ外光が照射されていると、
図６に示すように、第１ＣＧ層２２と第２ＣＧ層２４と
ではその光強度に応じてキャリア（電子やホール）が発
生する。そして、第１ＣＧ層２２にて発生したホールは
外部からの印加電圧の極性に応じて外部電源側に電流と
なって流れるが、ＣＴ層２３はホール輸送性のため、第
１ＣＧ層２２にて発生した電子はＣＴ層２３の方には移
動できずに第１ＣＧ層２２内にとどまる。一方、第２Ｃ
Ｇ層２４にて発生したホールは印加電圧の極性に従って
ＣＴ層２３内を図示矢印のように移動して第１ＣＧ層２
２内にとどまっていた電子と結合してゆく。また、液晶
層１０は導電性が低いことから、第２ＣＧ層２４にて発
生した電子は、液晶層１０中を移動できず、第２ＣＧ層
２４に残存する。

【００６７】その結果、外光の照射を受けてキャリアが
発生した部分においては、容量分圧された電圧値よりも
高い電圧が液晶層１０に印加されてノイズ画像が消去さ
れ、ＳＬＭ２１には書き込み光による画像のみが表示さ
れることとなる。

【００６８】その後、両透明電極間への電圧印加を停止
すると、ＳＬＭ２１に光を照射しても新たな画像の書き
込みは行われず、液晶分子は、電圧印加時の配向を維持
する。つまり、画像はＳＬＭ２１に記憶される。

【００６９】この状態で、読み出し光をＳＬＭ２１に照
射すると、記憶されていた画像がＳＬＭ２１に映し出さ
れ、該画像を鑑賞することができる。ここで、画像読み
出しに際しては、制御手段８０が、外光センサー６８の
出力を読み込んで外光の光量の情報を得（図１７Ｓ
８）、外光の光量の情報に基づいて最適な明るさとなる
ように読み出し光源６７Ｕ，６７Ｄを点灯させる（図１
７Ｓ９）。

【００７０】なお、操作スイッチ７１のうち駒送りスイ
ッチ及び表示スイッチの両方がＯＦＦの場合には、読み
出し光源６７Ｕ，６７Ｄを消灯させる。これでＳＬＭ２
１に記憶されている画像は見えなくなる（図１７Ｓ１
２）。

【００７１】次に、ＳＬＭ２１の各電極に画像書き込み
時とは逆極性の電圧−Ｖ０を印加するように電圧印加手
段８１に制御信号を出力する（図１７Ｓ１３）。これで
ＳＬＭ２１に記憶されていた画像は消去される。

【００７２】次に、フィルム給送手段８２に信号出力を
行ってフィルム６４の巻き戻しを開始する（図１７Ｓ１
４）。フィルム６４が全てカートリッジに巻き込まれて
巻き戻しが完了すると（図１７Ｓ１５）、フィルム給送
手段８２への信号出力を停止してフィルム６４の巻き戻
しを終了する（図１７Ｓ１６）。

【００７３】一方、読み出し光源６７Ｕ，６７Ｄを点灯
させた段階（図１７Ｓ９）で駒送りスイッチがオンされ
ていると、読み出し光源６７Ｕ，６７Ｄを消灯させる
（図１７Ｓ１７）。これでＳＬＭ２１に記憶されている
画像は見えなくなる。その後、フィルム給送手段８２に
信号出力を行ってフィルム６４の巻き上げを開始し（図
１７Ｓ１８）、フィルム６４の次の撮影画面が所定位置
にセットされると、フィルム給送手段８２への信号出力
を停止してフィルム送りを停止する（図１７Ｓ１９、Ｓ
２０）。そして、上述と同様に、画像の書き込み（図１
７Ｓ７）や、読み出し光源６７Ｕ，６７Ｄの点灯（図１
７Ｓ８，Ｓ９）が行われ、次の画像が鑑賞可能となる。

【００７４】本実施例によれば、上記発明の実施の形態
と同様の効果を得ることができた。 （実施例２）本実施例に係る画像記憶装置３０において
は、図８に示すように、一方の透明電極５ａと液晶層１
０との間に光半導体層Ａ２を配置すると共に、他方の透
明電極５ｂと液晶層１０との間に光半導体層Ａ３を配置
した。また、一方の光半導体層Ａ２を、透明電極５ａに
接するように配置した第１の電荷発生層３２（以下、
“第１ＣＧ層３２”とする）と、ホール輸送性の第１の
電荷輸送層３３（以下、“第１ＣＴ層３３”とする）と
の２層構成とし、他方の光半導体層Ａ３を、透明電極５
ｂに接するように配置した第２の電荷発生層３４（以
下、“第２ＣＧ層３４”とする）と、ホール輸送性の第
２の電荷輸送層３５（以下、“第２ＣＴ層３５”とす
る）との２層構成とした。それ以外の構成は上記実施例
１と同様とした。

【００７５】本実施例に係る空間光変調素子（以下、
“ＳＬＭ”とする）３１に、上記実施例１と同様に書き
込み光を照射すると共に書き込み電圧を印加する（図９
参照）。これにより、第１ＣＧ層３２及び第２ＣＧ層３
４においてはキャリア（電子やホール）が発生する。

【００７６】そして、第１ＣＧ層３２にて発生した電子
は外部からの印加電圧の極性に応じて外部電源側に電流
となって流れ、第１ＣＧ層３２にて発生したホールは第
１ＣＴ層３３を図示矢印のように移動する。但し、液晶
層１０は導電性が低いことから、第１ＣＧ層３２にて発
生したホールは、液晶層１０中を移動できず、第１ＣＴ
層３３に残存する。また、第２ＣＧ層３４にて発生した
ホールは、外部からの印加電圧の極性に応じて外部電源
側に電流となって流れる。さらに、第２ＣＴ層３５はホ
ール輸送性のため、第２ＣＧ層３４にて発生した電子
は、第２ＣＴ層３５を移動できずに第２ＣＧ層３４にと
どまる。

【００７７】その結果、上記実施例１と同様に、液晶層
１０には、光情報及び光強度に応じた画像が書き込まれ
ることとなる。

【００７８】このような画像の書き込みが終了した時点
で、上記実施例１と同様に、書き込み光の照射を中止す
ると共に、書き込み時とは逆向きの電圧−Ｖ３を両透明
電極間へ印加する（図１０参照）。この状態で、画像書
き込み時と同じ外光が照射されていると、第１ＣＧ層３
２及び第２ＣＧ層３４においてはその光強度に応じた量
のキャリア（電子やホール）が発生する。そして、第１
ＣＧ層３２にて発生したホールは外部からの印加電圧の
極性に応じて外部電源側に電流となって流れ、第１ＣＴ
層３３はホール輸送性のため、第１ＣＧ層３２にて発生
した電子は第１ＣＴ層３３の方には移動できずに第１Ｃ
Ｇ層３２内にとどまる。また、第２ＣＧ層３４にて発生
したホールは印加電圧の極性に従って第２ＣＴ層３５内
を図示矢印のように移動し、第２ＣＧ層３４にて発生し
た電子は、外部からの印加電圧の極性に応じて外部電源
側に電流となって流れる。その結果、上記実施例１と同
様に、外光の照射を受けた部分においては、液晶分子の
配向状態が変化し、ノイズ画像が消去される。

【００７９】なお、画像の読み出し及び消去は、実施例
１と同様の方法で行うことができる。

【００８０】本実施例によれば、上記実施例１と同様の
効果を得ることができた。 （実施例３）本実施例に係る画像記憶装置４０において
は、光半導体層Ａ４を、図１１に示すように、電荷発生
層４２（以下、“ＣＧ層４２”とする）と、ホール及び
電子の両方を輸送できる両極性の電荷輸送層４３（以
下、“両極性ＣＴ層４３”とする）との２層構成とし、
これを一方の透明電極５ａと液晶層１０との間に配置し
た。このような両極性ＣＴ層４３としては、例えば、特
開平５−２３２７２２号公報等に記載のものを用いれば
良い。それ以外の構成は上記実施例１と同様とした。

【００８１】本実施例に係る空間光変調素子（以下、
“ＳＬＭ”とする）４１に、上記実施例１と同様に書き
込み光を照射すると共に書き込み電圧を印加する（図１
２参照）。これにより、ＣＧ層４２においてはその光強
度に応じた量のキャリア（電子やホール）が発生する。

【００８２】そして、ＣＧ層４２にて発生した電子は外
部からの印加電圧の極性に応じて外部電源側に電流とな
って流れ、ＣＧ層４２にて発生したホールは両極性ＣＴ
層４３を図示矢印のように移動する。但し、液晶層１０
は導電性が低いことから、ホールは液晶層１０中を移動
できず両極性ＣＴ層４３に残存する。

【００８３】その結果、上記実施例１と同様に、液晶層
１０には、光情報及び光強度に応じた画像が書き込まれ
ることとなる。

【００８４】このような画像の書き込みが終了した時点
で、上記実施例１と同様に、書き込み光の照射を中止す
ると共に、書き込み時とは逆向きの電圧−Ｖ３を両透明
電極間へ印加する（図１３参照）。この状態で、画像書
き込み時と同じ外光が照射されていると、ＣＧ層４２に
おいてはその光強度に応じた量のキャリア（電子やホー
ル）が発生する。そして、発生したホールは外部からの
印加電圧の極性に応じて外部電源側に電流となって流
れ、発生した電子は両極性ＣＴ層４３中を図示矢印の方
向に移動する。その結果、上記実施例１と同様に、外光
の照射を受けた部分においては、液晶分子の配向状態が
変化し、ノイズ画像が消去される。

【００８５】なお、画像の読み出し及び消去は、実施例
１と同様の方法で行うことができる。

【００８６】本実施例によれば、上記実施例１と同様の
効果を得ることができた。 （実施例４）本実施例に係る画像記憶装置５０において
は、光半導体層Ａ５を、図１４に示すように、電荷輸送
層５２（以下、“ＣＴ層５２”とする）中に電荷発生物
質５３（以下、“ＣＧ層５３”とする）を分散または溶
解させて構成し、これを一方の透明電極５ａと液晶層１
０との間に配置した。なお、電荷輸送層５２は、実施例
３と同様の材質とした。それ以外の構成は上記実施例１
と同様とした。

【００８７】本実施例に係る空間光変調素子（以下、
“ＳＬＭ”とする）５１に、上記実施例１と同様に書き
込み光を照射すると共に書き込み電圧を印加する。これ
により、ＣＧ層５２においてはその光強度に応じた量の
キャリア（電子やホール）が発生する。

【００８８】そして、発生した電子は外部からの印加電
圧の極性に応じて外部電源側に電流となって流れ、発生
したホールはＣＴ層５３中を液晶層１０の近傍にまで移
動する。その結果、上記実施例１と同様に、液晶層１０
には、光情報及び光強度に応じた画像が書き込まれるこ
ととなる。

【００８９】このような画像の書き込みが終了した時点
で、上記実施例１と同様に、書き込み光の照射を中止す
ると共に、書き込み時とは逆向きの電圧−Ｖ３を両透明
電極間へ印加する。この状態で、画像書き込み時と同じ
外光が照射されていると、ＣＧ層５２においてはその光
強度に応じた量のキャリア（電子やホール）が発生す
る。そして、発生したホールは外部からの印加電圧の極
性に応じて外部電源側に電流となって流れ、発生した電
子はＣＴ層５３中を液晶層１０の近傍にまで移動する。
その結果、上記実施例１と同様に、外光の照射を受けた
部分においては、液晶分子の配向状態が変化し、ノイズ
画像が消去される。

【００９０】なお、画像の読み出し及び消去は、実施例
１と同様の方法で行うことができる。

【００９１】本実施例によれば、上記実施例１と同様の
効果を得ることができた。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ノイズ画像を除去でき、良好な画像を得ることができ
る。

【００９３】また、上記従来例にて述べたような遮光部
材が不要となり、装置の大型化やコストアップを解消で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の画像記憶装置の構造の一例を示す図。

【図２】画像書き込み時におけるキャリアの輸送状況等
を説明するための図。

【図３】従来のＳＬＭにおける液晶層の濃度（透過率）
と印加電圧（書き込み電圧）との関係を示す図。

【図４】本発明に係る画像記憶装置の一実施の形態を示
す図。

【図５】画像書き込み時におけるキャリアの輸送状況等
を説明するための図。

【図６】ノイズ画像消去時におけるキャリアの輸送状況
等を説明するための図。

【図７】図４のＳＬＭにおける液晶層の濃度（透過率）
と印加電圧（書き込み電圧）との関係を示す図。

【図８】本発明に係る画像記憶装置の他の実施の形態を
示す図。

【図９】画像書き込み時におけるキャリアの輸送状況等
を説明するための図。

【図１０】ノイズ画像消去時におけるキャリアの輸送状
況等を説明するための図。

【図１１】本発明に係る画像記憶装置の他の実施の形態
を示す図。

【図１２】画像書き込み時におけるキャリアの輸送状況
等を説明するための図。

【図１３】ノイズ画像消去時におけるキャリアの輸送状
況等を説明するための図。

【図１４】本発明に係る画像記憶装置の他の実施の形態
を示す図。

【図１５】(a) は画像記憶装置の全体構造を示す図であ
り、(b) は(a) のＡ矢視図。

【図１６】画像記憶装置において制御手段並びにその周
辺機器を説明するための図。

【図１７】画像記憶装置の作用を説明するためのフロー
チャート図。

【図１８】ＳＬＭに印加される電圧及び照射される書き
込み光の様子を説明するための図。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ 透光性基材 ４ カラーフィルター ５ａ，５ｂ 透明電極 １０ 液晶層 ２０ 画像記憶装置 ２１ ＳＬＭ（空間光変調素子） ２２ 第１ＣＧ層（第１の電荷発生層） ２３ ＣＴ層（電荷輸送層） ２４ 第２ＣＧ層（第２の電荷発生層） ３０ 画像記憶装置 ３１ ＳＬＭ（空間光変調素子） ３２ ＣＧ層（電荷発生層） ３３ ＣＴ層（電荷輸送層） ３４ ＣＧ層（電荷発生層） ３５ ＣＴ層（電荷輸送層） ４０ 画像記憶装置 ４１ ＳＬＭ（空間光変調素子） ４２ ＣＧ層（電荷発生層） ４３ 両極性ＣＴ層（両極性の電荷輸送層） ５０ 画像記憶装置 ５１ ＳＬＭ（空間光変調素子） ５２ 電荷輸送層 ５３ 電荷発生物質 ６１ 書き込み用光源（書き込み光照射手
段） ６７ａ，６７ｂ 読み出し用光源（読み出し光照射手
段） Ａ１ 光半導体層 Ａ２ 光半導体層 Ａ３ 光半導体層 Ａ４ 光半導体層 Ａ５ 光半導体層

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA62 HA06 HA09 HA12 HA18 HA29 JA25 MA01 2H092 LA02 LA09 LA15 NA01 PA08 PA13 RA10

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも光半導体層と液晶層とを一対
   の透明電極にて挟んで構成された空間光変調素子におい
   て、 前記光半導体層は、可視光域において略透明かつ感度を
   有し、かつ両極性の電圧印加時においてキャリアの輸送
   能力を有する、 ことを特徴とする空間光変調素子。
2. 【請求項２】 前記光半導体層は有機半導体からなる、 ことを特徴とする請求項１に記載の空間光変調素子。
3. 【請求項３】 前記光半導体層は、少なくとも両極性の
   電荷輸送層と電荷発生層とを有する、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空間光変調素
   子。
4. 【請求項４】 前記電荷発生層は、前記電荷輸送層の両
   側にそれぞれ配置されてなる、 請求項３に記載の空間光変調素子。
5. 【請求項５】 少なくとも前記電荷輸送層と前記電荷発
   生層とが前記液晶層の両側に配された、 ことを特徴とする請求項３に記載の空間光変調素子。
6. 【請求項６】 少なくとも両極性の電荷輸送層を主体と
   する層中に電荷発生物質を分散または溶解させた単層に
   て構成される感光体層を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の空間光変調素子。
7. 【請求項７】 間隙を開けて配置された一対の透光性基
   材、これら透光性基材の間に配置された一対の透明電
   極、これらの透明電極の間に配置された液晶層及び光半
   導体層、からなる空間光変調素子と、画像情報を持った
   書き込み光を該空間光変調素子に照射する書き込み光照
   射手段と、読み出し光を前記空間光変調素子に照射する
   読み出し光照射手段と、を備え、かつ、光によって書き
   込んだ画像を記憶し再生する画像記憶装置において、 前記光半導体層は、可視光域において略透明かつ感度を
   有し、光の照射を受けてキャリアを発生すると共にキャ
   リアの輸送能力を有するものであって、前記一対の透明
   電極に印加されたと同じ極性の電圧を前記液晶層に印加
   するものであり、かつ、 前記書き込み光照射手段によって書き込み光を照射する
   際には前記透明電極の間に一の極性の電圧を印加して画
   像を書き込み、前記書き込み光の照射を中止した後に前
   記透明電極の間に他の極性の電圧を印加する、 ことを特徴とする画像記憶装置。
8. 【請求項８】 前記光半導体層が、光の照射を受けてキ
   ャリアを発生する第１の電荷発生層、ホール輸送性の電
   荷輸送層、及び光の照射を受けてキャリアを発生する第
   ２の電荷発生層の３層構成であり、かつ、一方の透明電
   極と前記液晶層との間に配置された、 ことを特徴とする請求項７に記載の画像記憶装置。
9. 【請求項９】 前記光半導体層が、光の照射を受けてキ
   ャリアを発生する電荷発生層と、ホール輸送性の電荷輸
   送層との２層構成であり、かつ、一方の透明電極と液晶
   層との間、並びに他方の透明電極と液晶層との間にそれ
   ぞれ配置された、 ことを特徴とする請求項７に記載の画像記憶装置。
10. 【請求項１０】 前記光半導体層が、光の照射を受けて
    キャリアを発生する電荷発生層と、ホール及び電子を輸
    送できる両極性の電荷輸送層との２層構成であり、か
    つ、一方の透明電極と液晶層との間に配置された、 ことを特徴とする請求項７に記載の画像記憶装置。
11. 【請求項１１】 前記光半導体層が、電荷輸送層中に電
    荷発生物質を分散または溶解させて構成され、かつ、一
    方の透明電極と液晶層との間に配置された、 ことを特徴とする請求項７に記載の画像記憶装置。
12. 【請求項１２】 前記空間光変調素子がカラーフィルタ
    ーを有し、かつ、 前記書き込み光照射手段がカラー光を照射する、 ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記
    載の画像記憶装置。
13. 【請求項１３】 画像を書き込む際に前記透明電極に印
    加する電圧、並びに前記書き込み光の照射を中止した後
    に前記透明電極に印加する電圧は、該電圧印加だけでは
    液晶分子の配向が変化しない電圧値である、 ことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記
    載の画像記憶装置。