JP2610205B2 - Optical address type spatial light modulator - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光変調装置に関し、より
具体的には、出力安定化機能を備えた光変調装置に関す
る。ここで、光変調装置とは、空間光変調装置や空間光
変調管をも含む。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical modulator, and more particularly, to an optical modulator having an output stabilizing function. Here, the light modulation device includes a spatial light modulation device and a spatial light modulation tube.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光変調装置とは、外部からの信号に基づ
いて、入力光を光学的に変調して出力する装置である。
かかる装置には、一定の外部信号に対しては一定の光学
的特性を有し、外部信号の変化に伴い光学的特性が変化
する光変調材料が設けられている。したがって、光変調
装置では、一定の外部信号の入力のもと、入力光に一定
の変調を行って一定の出力を行い、外部信号の変化に伴
い出力を変化させる。しかして、光変調材料の光学的特
性は、外部信号のみならず、その温度にも依存して変化
することが知られている。したがって、光変調装置で
は、温度が変動すると、一定の外部信号が入力されてい
ても、一定の出力を維持することができなくなる。そこ
で、従来の光変調装置では、光変調材料の温度を測定
し、これを一定に保つような温度制御を行うことによっ
て、その出力の安定化を図っていた。また逆に、光変調
材料のかかる温度依存特性を利用することも行われてい
た。すなわち、光変調装置が、所定の外部信号の入力に
対して、所望の出力を達成できるよう、光変調材料の温
度を所望の値に制御することも行われていた。2. Description of the Related Art An optical modulation device is a device for optically modulating input light based on an external signal and outputting the modulated light.
Such a device is provided with a light modulating material that has a certain optical characteristic with respect to a certain external signal and changes its optical characteristic with a change in the external signal. Therefore, in the optical modulation device, under a constant external signal input, constant modulation is performed on the input light to perform a constant output, and the output is changed according to a change in the external signal. Thus, it is known that the optical characteristics of a light modulating material change depending not only on an external signal but also on its temperature. Therefore, when the temperature fluctuates, the optical modulator cannot maintain a constant output even if a constant external signal is input. Therefore, in the conventional light modulation device, the output of the light modulation material is stabilized by measuring the temperature of the light modulation material and performing temperature control to keep the temperature constant. Conversely, the use of such a temperature-dependent characteristic of the light modulation material has also been performed. That is, the light modulation device controls the temperature of the light modulation material to a desired value so as to achieve a desired output in response to a predetermined external signal input.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光変調
装置によっては、光変調材料の温度を直接測定すること
ができないものがある。たとえば、光変調材料として非
常に薄い液晶層を用いている光変調装置では、温度測定
素子を液晶層に直接接触させることができない。かかる
場合には、液晶層を保持している部材の温度を測定する
ことになるため、液晶層の温度を、精度よく測定・制御
することができなかった。特に、該液晶層保持部材が、
ガラス保護層等である場合には、ガラスの熱容量が液晶
のそれに比べ大きいために、液晶層の微妙な温度変化を
正確に捉えることが不可能であった。加えて、同種の光
変調材料であっても、その温度依存特性にはバラツキが
ある。したがって、たとえ光変調材料を所定の温度に制
御できたとしても、所望の出力が得られるとは限らなか
った。However, some light modulation devices cannot directly measure the temperature of the light modulation material. For example, in a light modulation device using a very thin liquid crystal layer as a light modulation material, a temperature measuring element cannot be brought into direct contact with the liquid crystal layer. In such a case, since the temperature of the member holding the liquid crystal layer is measured, the temperature of the liquid crystal layer cannot be accurately measured and controlled. In particular, the liquid crystal layer holding member,
In the case of a glass protective layer or the like, since the heat capacity of the glass is larger than that of the liquid crystal, it is impossible to accurately detect a subtle temperature change of the liquid crystal layer. In addition, even with the same type of light modulating material, its temperature-dependent characteristics vary. Therefore, even if the light modulation material can be controlled to a predetermined temperature, a desired output is not always obtained.
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、一定の外部信号の入力に対し、
一定のまたは所望の出力を得ることを可能とする光変調
装置を提供することにある。[0004] The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to respond to a certain external signal input.
An object of the present invention is to provide an optical modulation device capable of obtaining a constant or desired output.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、制
御しようとする出力そのものを測定し、その測定結果に
基づいて、光変調材料を加温・冷却制御することによっ
て、出力を安定にまたは所望の状態に制御することとし
た。Therefore, the present inventor measures the output itself to be controlled, and controls the heating and cooling of the light modulating material based on the measurement result, thereby stabilizing the output. Alternatively, it is controlled to a desired state.
【０００６】すなわち、本発明の光アドレス型空間光変
調装置は、入射される書き込み光に応じて読みだし光を
変調する光アドレス型空間光変調装置において、変調領
域と変調状態検出領域とを有し、印加される電圧によっ
て光学的特性が変化する光変調材料と、該光変調材料の
読みだし光入射側に設けられた透明電極と、該光変調材
料の該変調領域の該透明電極と反対の側に設けられ、入
射される書き込み光に対応した電圧を該透明電極との間
に印加する光アドレス部と、該光変調材料の該変調領域
と該光アドレス部との間に形成された誘電体ミラーと、
該光変調材料の該変調状態検出領域の該透明電極と反対
の側に設けられ、該透明電極との間に一定の電圧を印加
するための導電体と、光検出器と、該光変調材料を加温
または冷却するための加温・冷却手段を備え、読みだし
光の一部が該光変調材料の該変調領域の該透明導電極と
該誘電体ミラーの間を往復することで書き込み光に応じ
た変調を受け、読みだし光の他の一部が該光変調材料の
該変調状態検出領域の該透明導電極と該導電体の間を往
復することで該一定の電圧に応じた変調を受け、該光検
出器が、該変調状態検出領域で変調された読みだし光の
該他の一部を検出し、その検出結果に基づき該加温・冷
却手段により該光変調材料を加温または冷却するように
構成されている。That is, an optical address type spatial light modulator according to the present invention is an optical address type spatial light modulator that modulates read light according to incident write light, and has a modulation region and a modulation state detection region. A light modulating material whose optical characteristics change according to an applied voltage; a transparent electrode provided on the light-incident side of the light modulating material; And an optical address portion for applying a voltage corresponding to incident write light between the transparent electrode and the optical address portion, formed between the modulation region of the optical modulation material and the optical address portion. A dielectric mirror,
A conductor provided on the opposite side of the modulation state detection region of the light modulation material from the transparent electrode for applying a constant voltage between the light modulation material and the transparent electrode; a photodetector; and the light modulation material. A heating / cooling unit for heating or cooling the light, and a part of the read light reciprocates between the transparent conductive pole in the modulation area of the light modulation material and the dielectric mirror to thereby write the write light. And the other part of the read light reciprocates between the transparent conductive electrode and the conductor in the modulation state detection area of the light modulation material, thereby performing the modulation according to the constant voltage. And the photodetector detects the other part of the read light modulated in the modulation state detection area, and heats the light modulation material by the heating / cooling means based on the detection result. Or configured to cool.
【０００７】[0007]
【作用】上記構成を有する本発明の光アドレス型空間光
変調装置においては、光変調材料は、変調領域と変調状
態検出領域とを有し、印加される電圧によって光学的特
性が変化する。光変調材料の読みだし光入射側には、透
明電極が設けられている。光アドレス部が、光変調材料
の変調領域の透明電極と反対の側に設けられており、入
射される書き込み光に対応した電圧を該透明電極との間
に印加する。誘電体ミラーが、光変調材料の変調領域と
光アドレス部との間に形成されている。導電体が、光変
調材料の変調状態検出領域の透明電極と反対の側に設け
られており、透明電極との間に一定の電圧を印加する。
本発明の光アドレス型空間光変調装置は、さらに、光検
出器と、光変調材料を加温または冷却するための加温・
冷却手段を備えている。読みだし光の一部が光変調材料
の変調領域の透明導電極と誘電体ミラーの間を往復する
ことで書き込み光に応じた変調を受け、読みだし光の他
の一部が光変調材料の変調状態検出領域の透明導電極と
導電体の間を往復することで一定の電圧に応じた変調を
受ける。光検出器が、変調状態検出領域で変調された読
みだし光の他の一部を検出し、その検出結果に基づき加
温・冷却手段により光変調材料を加温または冷却する。In the optical address type spatial light modulator of the present invention having the above structure, the light modulation material has a modulation region and a modulation state detection region, and the optical characteristics change according to the applied voltage. A transparent electrode is provided on the reading light incident side of the light modulation material. An optical address portion is provided on a side of the modulation region of the light modulation material opposite to the transparent electrode, and applies a voltage corresponding to incident writing light to the transparent electrode. A dielectric mirror is formed between the modulation region of the light modulation material and the light address portion. A conductor is provided on a side opposite to the transparent electrode in the modulation state detection region of the light modulation material, and applies a constant voltage between the conductor and the transparent electrode.
The optically addressed spatial light modulator of the present invention further comprises a photodetector and a heating / cooling device for heating or cooling the light modulation material.
Cooling means is provided. A part of the reading light is modulated according to the writing light by reciprocating between the transparent conductive pole in the modulation area of the light modulating material and the dielectric mirror, and another part of the reading light is made of the light modulating material. By reciprocating between the transparent conductive pole and the conductor in the modulation state detection area, the modulation is performed according to a constant voltage. The photodetector detects another part of the read light modulated in the modulation state detection region, and heats or cools the light modulation material by a heating / cooling unit based on the detection result.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の第一実施例を図１Ａ、図１Ｂ
及び図２を参照しながら説明する。本第一実施例は、光
変調材料として液晶を用いた光変調装置である。FIG. 1A and FIG. 1B show a first embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. The first embodiment is a light modulation device using liquid crystal as a light modulation material.
【０００９】本第一実施例における光変調装置１は、図
１Ａ及び図１Ｂに示すように、一対の透明導電膜４及び
５と、その間に液晶配向膜３を介して形成されたスメク
ティックＡ（ＳｍＡ）相液晶層２を備えている。該一対
の導電膜４及び５の該配向膜３と反対側の面には、それ
ぞれ、ガラス保護層６と７が形成されている。該一対の
透明導電膜のうちの一方の導電膜４は、互いに電気的に
絶縁された二つの電極領域４ａ及び４ｂからなる。図１
Ａに示すように、該電極領域４ａと該導電膜５には、そ
の間に任意の駆動電圧が印加されるべく、駆動電源８の
一対の変調用駆動端子８ａが接続されている。また、該
電極領域４ｂと導電膜５には、その間に一定の駆動電圧
が印加されるべく、該駆動電源８の他の一対の変調状態
検出用駆動端子８ｂが接続されている。したがって、光
変調材料たる該液晶層２の該電極領域４ａに対応した領
域（以下、「変調領域」という）２ａには、該駆動端子
８ａから該任意の駆動電圧が印加される。また、該液晶
層２の該電極領域４ｂに対応した領域（以下、「変調状
態検出領域」という）２ｂには、該駆動端子８ｂから該
一定の駆動電圧が印加される。As shown in FIGS. 1A and 1B, the light modulator 1 according to the first embodiment has a pair of transparent conductive films 4 and 5 and a smectic A (a liquid crystal alignment film 3) formed therebetween. (SmA) phase liquid crystal layer 2. Glass protective layers 6 and 7 are formed on surfaces of the pair of conductive films 4 and 5 opposite to the alignment film 3, respectively. One conductive film 4 of the pair of transparent conductive films includes two electrode regions 4a and 4b that are electrically insulated from each other. FIG.
As shown in A, a pair of modulation drive terminals 8a of a drive power supply 8 are connected between the electrode region 4a and the conductive film 5 so that an arbitrary drive voltage is applied therebetween. Another pair of drive terminals 8b for detecting the modulation state is connected between the electrode region 4b and the conductive film 5 so that a constant drive voltage is applied therebetween. Therefore, the arbitrary drive voltage is applied from the drive terminal 8a to a region 2a (hereinafter, referred to as a "modulation region") corresponding to the electrode region 4a of the liquid crystal layer 2, which is a light modulation material. The constant drive voltage is applied from the drive terminal 8b to a region (hereinafter, referred to as a "modulation state detection region") 2b of the liquid crystal layer 2 corresponding to the electrode region 4b.
【００１０】前記ガラス保護層６の前記導電膜４と反対
の側には直線偏光子９が配置されている。また、前記ガ
ラス保護層７の前記導電膜５と反対の側には、直線偏光
子１０が配置されている。これら偏光子９と１０は、そ
の直線偏光方向が互いに直交するように配置されてい
る。該直線偏光子９の前側には、一定の光量の光を出射
する変調状態検出用光源１１が、前記電極領域４ｂに光
を入射させるよう、配置されている。また、前記直線偏
光子１０の後側には、フォトディテクタ１２が、該検出
用光源１１からの光であって、前記液晶変調状態検出領
域２ｂを伝搬し該偏光子１０を経て出射する光の光量を
検出するよう、配置されている。On the side of the glass protective layer 6 opposite to the conductive film 4, a linear polarizer 9 is disposed. In addition, a linear polarizer 10 is disposed on the opposite side of the glass protective layer 7 from the conductive film 5. These polarizers 9 and 10 are arranged such that their linear polarization directions are orthogonal to each other. On the front side of the linear polarizer 9, a modulation state detecting light source 11 that emits a constant amount of light is disposed so that light is incident on the electrode region 4b. Further, behind the linear polarizer 10, a photodetector 12 is provided with a light amount of the light from the light source 11 for detection, which propagates through the liquid crystal modulation state detection region 2 b and exits through the polarizer 10. It is arranged to detect.
【００１１】前記透明導電膜５には、一対の電極１３ａ
が形成されており、それぞれが可変電圧源１４の一対の
端子１４ａに接続されている。該可変電圧源１４は、導
電膜５の該一対の電極１３ａ間を流れる電流に伴う発熱
により、液晶層２の前記領域２ａ及び２ｂを含む全体を
加熱するためのものである。該可変電圧源１４は、前記
フォトディテクタ１２に接続されており、該フォトディ
テクタ１２の検出結果に基づいて、該一対の端子１４ａ
間の電圧を変化させ、該導電膜５の該一対の電極１３ａ
間を流れる電流量を調整して、液晶層２への加熱の程度
を変化させる。The transparent conductive film 5 has a pair of electrodes 13a.
And each is connected to a pair of terminals 14 a of the variable voltage source 14. The variable voltage source 14 is for heating the entire liquid crystal layer 2 including the regions 2a and 2b by heat generated by a current flowing between the pair of electrodes 13a of the conductive film 5. The variable voltage source 14 is connected to the photodetector 12, and based on the detection result of the photodetector 12, the pair of terminals 14a
Between the pair of electrodes 13a of the conductive film 5
The amount of current flowing between them is adjusted to change the degree of heating of the liquid crystal layer 2.
【００１２】以上の構成を有する光変調装置１では、入
力光は、前記偏光子９で直線偏光に偏光された後、前記
透明導電膜４の電極領域４ａに入射する。該入力光は、
前記液晶層２の前記変調領域２ａ内を伝搬して、前記偏
光子１０を経て出力される。該液晶層２として用いられ
ているスメクティックＡ相液晶は、印加された電圧値
（すなわち電界値）に対応した角度だけ、入力光の偏波
面を回転させる光学的特性を有する。したがって、該変
調領域２ａに入射した該入力光の偏光面は、前記電極領
域４ａと前記透明導電膜５との間に印加された電圧（す
なわち、前記駆動電源８の前記一対の駆動端子８ａ間の
電圧）に対応した角度だけ回転させられる。偏光子１０
を透過しうる光量は、該回転角度に依存するため、光変
調装置１は、該駆動電源８の該端子８ａ間の電圧を制御
することにより、その電圧値に対応した透過率で入力光
の光量を変調することになる。In the light modulation device 1 having the above configuration, the input light is polarized into linearly polarized light by the polarizer 9 and then enters the electrode region 4a of the transparent conductive film 4. The input light is
The light propagates through the modulation area 2 a of the liquid crystal layer 2 and is output through the polarizer 10. The smectic A-phase liquid crystal used as the liquid crystal layer 2 has optical characteristics of rotating the plane of polarization of input light by an angle corresponding to the applied voltage value (ie, electric field value). Therefore, the plane of polarization of the input light incident on the modulation region 2a depends on the voltage applied between the electrode region 4a and the transparent conductive film 5 (ie, between the pair of drive terminals 8a of the drive power supply 8). ). Polarizer 10
Since the amount of light that can be transmitted through the light source depends on the rotation angle, the light modulation device 1 controls the voltage between the terminals 8a of the drive power supply 8 so that the input light has a transmittance corresponding to the voltage value. The light quantity will be modulated.
【００１３】ところで、スメクティックＡ相液晶による
入力光偏波面の回転角度量は、液晶に印加される電圧値
のみならず、その温度にも依存することが知られてい
る。すなわち、図２に示すように、駆動電源８の端子８
ａ間の電圧を一定に維持しても、液晶層２の温度が変化
すると、偏光子１０を透過しうる光量（透過率）は変化
してしまう。したがって、温度が変化すると、該駆動電
源端子８ａ間の電圧値に対応した一定の変調を入力光に
施すことができなくなってしまう。By the way, it is known that the rotation angle of the input light polarization plane by the smectic A-phase liquid crystal depends not only on the voltage value applied to the liquid crystal but also on its temperature. That is, as shown in FIG.
If the temperature of the liquid crystal layer 2 changes even if the voltage between a is kept constant, the amount of light (transmittance) that can be transmitted through the polarizer 10 changes. Therefore, when the temperature changes, it becomes impossible to apply a constant modulation to the input light corresponding to the voltage value between the drive power supply terminals 8a.
【００１４】そこで、本実施例の光変調装置１では、前
記光源１１からの一定の光量の光が、該一定の電圧（駆
動電源端子８ｂ間電圧）が印加された前記変調領域２ｂ
で、どの程度（の透過率）で変調されたかを、フォトデ
ィテクタ１２が検出する。そして、その検出結果に基づ
いて、前記可変電圧源１４が、該液晶層２への加熱の程
度を調整し、該一定の駆動電圧が印加された液晶層２が
一定の透過率で入力光を変調するように制御する。たと
えば、該フォトディテクタ１２の検出値（透過光量）が
増加した場合には、図２に示す該液晶の温度依存特性に
より、液晶層２の温度が上昇したと考えられる。そこ
で、該可変電圧源１４は、該端子１４ａ間電圧を低下さ
せ、前記導電膜５の前記電極１３ａ間を流れる電流量を
低下させる。そして、該電流に伴う発熱量を低下させ
て、検出値（透過光量）を減少させる。逆に、該フォト
ディテクタ１２の検出値が低下した場合には、該電源端
子１４ａ間の電圧値を増加させ、発熱量を増加させて、
検出値（透過光量）を上昇させる。このようにして、検
出値（透過光量）を一定に維持する。かかる制御によ
り、該液晶層２に一定の電圧が印加されている場合に
は、液晶層２は常に一定の光学的特性を有し、常に一定
の変調動作を行うことが確保される。したがって、駆動
電源８が、その端子８ａを介して、液晶層の変調領域２
ａに一定の電圧を印加している場合には、該変調領域に
入射した入力光が、常に一定の透過率で変調され一定の
透過光量の出力光を出力することが確保される。Therefore, in the light modulation device 1 of the present embodiment, a constant amount of light from the light source 11 is applied to the modulation region 2b to which the constant voltage (voltage between the drive power supply terminals 8b) is applied.
Then, the photodetector 12 detects how much (the transmittance of) the modulation. Then, based on the detection result, the variable voltage source 14 adjusts the degree of heating of the liquid crystal layer 2, and the liquid crystal layer 2 to which the constant drive voltage is applied converts the input light with a constant transmittance. Control to modulate. For example, when the detection value (the amount of transmitted light) of the photodetector 12 increases, it is considered that the temperature of the liquid crystal layer 2 has increased due to the temperature-dependent characteristics of the liquid crystal shown in FIG. Therefore, the variable voltage source 14 reduces the voltage between the terminals 14a, and reduces the amount of current flowing between the electrodes 13a of the conductive film 5. Then, the amount of heat generated by the current is reduced to reduce the detection value (the amount of transmitted light). Conversely, when the detection value of the photodetector 12 decreases, the voltage value between the power terminals 14a is increased to increase the amount of heat generated,
Increase the detection value (transmitted light amount). In this way, the detection value (transmitted light amount) is kept constant. With this control, when a constant voltage is applied to the liquid crystal layer 2, it is ensured that the liquid crystal layer 2 always has constant optical characteristics and always performs a constant modulation operation. Therefore, the driving power supply 8 is connected to the modulation region 2 of the liquid crystal layer through the terminal 8a.
When a constant voltage is applied to a, it is ensured that the input light incident on the modulation area is always modulated at a constant transmittance to output a constant amount of transmitted light.
【００１５】さらに、本実施例の光変調装置１によれ
ば、所定の印加電圧値に対して、入射光光量を所望の透
過率で変調することも可能になる。この場合には、駆動
電源端子８ｂ間には、該所定の電圧を印加する。そし
て、フォトディテクタ１２の検出値が所望の値になるよ
うに、可変電源１４が、その端子１４ａ間の電圧を制御
し、液晶層２への加熱状態を調整する。かかる調整によ
り、液晶層２に印加された電圧が該所定の値であれば、
液晶層２は常に該所望の変調を行うことが確保される。
したがって、駆動電源８が、その端子８ａを介して、液
晶層の変調領域２ａに所定の電圧を印加している場合に
は、該変調領域に入射した入力光が、常に所望の透過率
で変調され所望の透過光量の出力光を出力することが確
保される。Further, according to the light modulator 1 of the present embodiment, it becomes possible to modulate the amount of incident light with a desired transmittance for a predetermined applied voltage value. In this case, the predetermined voltage is applied between the drive power supply terminals 8b. Then, the variable power supply 14 controls the voltage between the terminals 14 a and adjusts the heating state of the liquid crystal layer 2 so that the detection value of the photodetector 12 becomes a desired value. With this adjustment, if the voltage applied to the liquid crystal layer 2 is the predetermined value,
It is ensured that the liquid crystal layer 2 always performs the desired modulation.
Therefore, when the drive power supply 8 applies a predetermined voltage to the modulation area 2a of the liquid crystal layer via the terminal 8a, the input light incident on the modulation area always modulates at a desired transmittance. Thus, it is ensured that the desired amount of transmitted light is output.
【００１６】以下、本発明の第二実施例を図３を参照し
ながら説明する。なお、図３（第二実施例）において、
図１Ａ、１Ｂ（第一実施例）と共通する部材について
は、同一の符号で示す。該第二実施例は、前記第一実施
例のスメクティックＡ相液晶光変調装置１を応用した空
間光変調装置である。該空間光変調装置１００では、液
晶層２の変調領域２ａの上に、アドレス材料としてのア
モルファスシリコン層（以下、「ａ−Ｓｉ層」とする）
１０１を形成させてある。該ａ−Ｓｉ層１０１と該変調
領域２ａとの間には、読みだし光を反射させるための誘
電体ミラー層１０２が形成されている。また、該電極領
域４ｂは、該ａ−Ｓｉ層１０１と該ミラー層１０２の厚
さの和に等しい厚さに形成されている。したがって、該
変調領域２ａの厚さと該変調状態検出領域２ｂの厚さと
は、互いに等しくなっている。なお、直線偏光子９及び
１０は、変調状態検出領域２ｂにのみ対応する領域に配
置されている。該空間光変調装置１００のガラス保護層
７上には、一対のペルチェ素子１０３が設けられてお
り、該ペルチェ素子１０３の該ガラス層７と反対の側に
は放熱器１０４がそれぞれ設けられている。該ペルチェ
素子１０３は、該ガラス層７を介して該液晶層２全体を
加熱・冷却するためのものである。該一対のペルチェ素
子１０３には、ペルチェ素子駆動電源１０５が接続され
ており、該駆動電源１０５は、フォトディテクタ１２の
検出結果に基づいて、ペルチェ素子駆動電圧を変化させ
て、該ペルチェ素子に加熱及び冷却動作を行わせる。空
間光変調装置駆動電源１０６が、電極部４ａと導電膜５
との間に書き込み用駆動電圧を印加する。また、一定電
圧駆動電源１０７が、電極部４ｂと導電膜５との間に一
定の駆動電圧を印加する。以上の構成以外は、既述の第
一の実施例のスメクティックＡ相液晶光変調装置１と同
様であるため、その説明は省略する。Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3 (second embodiment),
1A and 1B (first embodiment) are denoted by the same reference numerals. The second embodiment is a spatial light modulator using the smectic A-phase liquid crystal light modulator 1 of the first embodiment. In the spatial light modulator 100, an amorphous silicon layer (hereinafter, referred to as an “a-Si layer”) as an address material is provided on the modulation region 2a of the liquid crystal layer 2.
101 is formed. A dielectric mirror layer 102 for reflecting read light is formed between the a-Si layer 101 and the modulation region 2a. The electrode region 4b is formed to have a thickness equal to the sum of the thicknesses of the a-Si layer 101 and the mirror layer 102. Therefore, the thickness of the modulation region 2a and the thickness of the modulation state detection region 2b are equal to each other. Note that the linear polarizers 9 and 10 are arranged in a region corresponding only to the modulation state detection region 2b. A pair of Peltier elements 103 are provided on the glass protective layer 7 of the spatial light modulator 100, and a radiator 104 is provided on a side of the Peltier element 103 opposite to the glass layer 7. . The Peltier element 103 is for heating and cooling the entire liquid crystal layer 2 via the glass layer 7. A Peltier element driving power supply 105 is connected to the pair of Peltier elements 103, and the driving power supply 105 changes the Peltier element driving voltage based on the detection result of the photodetector 12, thereby heating and heating the Peltier element. The cooling operation is performed. The spatial light modulator driving power source 106 is connected to the electrode portion 4 a and the conductive film 5.
, A write drive voltage is applied. Further, a constant voltage driving power supply 107 applies a constant driving voltage between the electrode portion 4b and the conductive film 5. The configuration other than the above is the same as that of the smectic A-phase liquid crystal light modulation device 1 of the above-described first embodiment, and the description thereof will be omitted.
【００１７】該空間光変調装置１００では、入力像は、
電極領域４ａを介してａ−Ｓｉ層１０１に入射し、ここ
で電荷像に変換される。液晶層２の変調領域２ａには、
この電荷像に対応して分布した電圧が印加される。した
がって、ガラス保護層７の側から入射した読みだし光
は、該変調領域２ａ中で該電圧分布に対応した変調を受
ける。かかる変調を受けた読みだし光は、再びガラス保
護層７から出射し、該入力像に対応した出力像を形成す
る。一方、前記光源１１からの一定光量の光は、前記一
定電圧電源１０７により一定電圧が印加された変調状態
検出領域２ｂで変調された後、フォトディテクタ１２に
受光される。本空間光変調装置１００では、ペルチェ素
子駆動電源１０５が、フォトディテクタ１２の検出結果
に基づいて、該ペルチェ素子１０３を駆動して、液晶層
２を加熱・冷却制御する。かかる制御により、変調領域
２ａに一定の駆動電圧が印加されている場合には、一定
の（または所望の）変調動作が得られる。したがって、
駆動電源１０６による一定の駆動電圧の印加と一定の入
力像の入力に対し、一定の（または所望の）出力像が得
られることが確保される。In the spatial light modulator 100, an input image is
The light enters the a-Si layer 101 via the electrode region 4a and is converted into a charge image here. In the modulation region 2a of the liquid crystal layer 2,
A voltage distributed corresponding to the charge image is applied. Therefore, the reading light incident from the glass protective layer 7 is modulated in the modulation region 2a according to the voltage distribution. The read light that has undergone such modulation exits from the glass protective layer 7 again, and forms an output image corresponding to the input image. On the other hand, a constant amount of light from the light source 11 is received by the photodetector 12 after being modulated in the modulation state detection area 2b to which a constant voltage is applied by the constant voltage power supply 107. In the spatial light modulator 100, the Peltier device driving power supply 105 drives the Peltier device 103 based on the detection result of the photodetector 12 to control heating and cooling of the liquid crystal layer 2. With this control, when a constant drive voltage is applied to the modulation area 2a, a constant (or desired) modulation operation can be obtained. Therefore,
It is ensured that a constant (or desired) output image can be obtained in response to application of a constant drive voltage by the drive power supply 106 and input of a constant input image.
【００１８】以下、本発明の第三実施例を図４を参照し
ながら説明する。該第三実施例は、光変調材料として結
晶を用いた空間光変調管（ＭＳＬＭ）である。Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is a spatial light modulation tube (MSLM) using a crystal as a light modulation material.
【００１９】該空間光変調管２００は、入力像を光電変
換するための光電面２０１と、光電子を集束させるため
の電子レンズ２０２と、光電子像を増幅させるためのマ
イクロチャネルプレート２０３と、光電子を加速させる
ためのメッシュ電極２０４と、電気光学結晶板２０６と
を備えている。該電気光学結晶板２０６は、例えば、Ｌ
ｉＮｂＯ3からなり、ガラス保護層２１１上に、接着剤
層２０９とＩＴＯからなる透明導電膜２０７を介して、
形成されている。該ガラス保護層２１１にはまた、ＩＴ
Ｏからなる別の透明導電膜２０８が被覆されている。該
導電膜２０８と前記導電膜２０７の間には一対のアルミ
ニウム電極２１０が設けられている。一方、該結晶板２
０６の該透明導電膜２０７と反対の側には、誘電体ミラ
ー２０５が、該メッシュ電極２０４に対向する領域に形
成されている。該誘電体ミラー２０５は、該メッシュ電
極２０４からの光電子像を受け取るためのものである。
また、該結晶板２０６の該透明導電膜２０７と反対の側
の面上であって、該誘電体ミラー２０５が形成されてい
ない領域には、アルミニウム電極２１２が形成されてい
る。なお、上記の部材はすべて、真空管２１３内に封入
されている。The spatial light modulator tube 200 includes a photoelectric surface 201 for photoelectrically converting an input image, an electron lens 202 for converging photoelectrons, a microchannel plate 203 for amplifying a photoelectron image, and a photoelectron. A mesh electrode 204 for accelerating and an electro-optic crystal plate 206 are provided. The electro-optic crystal plate 206 is, for example, L
It is made of iNbO 3 , and on the glass protective layer 211, via an adhesive layer 209 and a transparent conductive film 207 made of ITO
Is formed. The glass protective layer 211 also includes an IT
Another transparent conductive film 208 made of O is covered. A pair of aluminum electrodes 210 is provided between the conductive film 208 and the conductive film 207. On the other hand, the crystal plate 2
On the side opposite to the transparent conductive film 207, a dielectric mirror 205 is formed in a region facing the mesh electrode 204. The dielectric mirror 205 is for receiving a photoelectron image from the mesh electrode 204.
Further, an aluminum electrode 212 is formed on a surface of the crystal plate 206 opposite to the transparent conductive film 207 and in a region where the dielectric mirror 205 is not formed. All of the above members are sealed in the vacuum tube 213.
【００２０】該光電面２０１、該電子レンズ２０２、該
マイクロチャネルプレート２０３、該メッシュ電極２０
４、及び該透明導電膜２０７は、空間光変調管駆動電源
２１４に接続されている。また、該アルミニウム電極２
１２と該透明導電膜２０７とは、その間に一定の電圧が
印加されるべく、定電圧源２１５に接続されている。ま
た、該一対のアルミニウム電極２１０には、可変電圧源
２１６が接続されている。該可変電圧源２１６は、透明
導電膜２０７の該一対の電極２１０間を流れる電流に伴
う発熱を利用して、結晶板２０６を加熱するためのもの
である。該可変電圧源２１６はまた、該一対の電極２１
０間の印加電圧を制御することによって、結晶板２０６
への加熱の程度を調整する。本実施例の空間光変調管２
００は、更に、読みだし光の方向を変更させるためのハ
ーフミラー２１７と、直線偏光子２１８とフォトディテ
クタ２１９とを備えている。該ハーフミラー２１７、該
直線偏光子２１８、及び該フォトディテクタ２１９は、
読みだし光のうち、結晶板２０６のアルミニウム電極２
１２が形成されている領域（以下、「変調状態検出領域
２０６ｂ」という）を伝搬してきた分が、該直線偏光子
２１８を経て、該フォトディテクタ２１９に入射するよ
うに配置されている。該フォトディテクタ２１９は、該
可変電圧源２１６に接続されている。したがって、該可
変電圧源２１６は、該フォトディテクタ２１９の検出結
果に基づいて、前記一対の電極２１０間の印加電圧を制
御する。The photocathode 201, the electron lens 202, the microchannel plate 203, the mesh electrode 20
4 and the transparent conductive film 207 are connected to a spatial light modulator driving power supply 214. The aluminum electrode 2
12 and the transparent conductive film 207 are connected to a constant voltage source 215 so that a constant voltage is applied therebetween. Further, a variable voltage source 216 is connected to the pair of aluminum electrodes 210. The variable voltage source 216 is for heating the crystal plate 206 using heat generated by a current flowing between the pair of electrodes 210 of the transparent conductive film 207. The variable voltage source 216 is also connected to the pair of electrodes 21.
By controlling the applied voltage between zero, crystal plate 206
Adjust the degree of heating. Spatial light modulation tube 2 of this embodiment
00 further includes a half mirror 217 for changing the direction of the reading light, a linear polarizer 218, and a photodetector 219. The half mirror 217, the linear polarizer 218, and the photo detector 219
Of the read light, the aluminum electrode 2 on the crystal plate 206
The portion that has propagated in the region where the pixel 12 is formed (hereinafter, referred to as a “modulation state detection region 206b”) is disposed so as to enter the photodetector 219 via the linear polarizer 218. The photo detector 219 is connected to the variable voltage source 216. Therefore, the variable voltage source 216 controls the voltage applied between the pair of electrodes 210 based on the detection result of the photodetector 219.
【００２１】以上の構成を有する空間光変調管２００で
は、入力像がレンズ２２０を経て光電面２１３に入射す
ると、該入力像に対応した光電子像が誘電体ミラー２０
５に形成される。そして、結晶板２０６のうちの該誘電
体ミラー２０５が形成されている領域（以下、「変調領
域２０６ａ」という）には、該光電子像に対応した印加
電圧分布が形成される。この結果、該変調領域２０６ａ
には、該印加電圧分布に対応した光学的特性の分布が形
成される。直線偏光状態で一定の光量を有する読みだし
光が、ハーフミラー２１７及びガラス保護層２１１を経
て結晶板２０６に入射すると、該領域２０６ａの該光学
的特性分布に対応した偏光面の回転を受け、再びガラス
保護層２１１を経て、出射する。該出射光は、ハーフミ
ラー２１７で反射され、直線偏光子２１８を通過するこ
とにより、出力像たる光強度分布を形成する。したがっ
て、該空間光変調管２００は、入力像に対応した透過率
分布（結晶板印加電圧分布）で、読みだし光を変調し
て、出力像を出力することになる。In the spatial light modulator 200 having the above-described configuration, when an input image enters the photoelectric surface 213 via the lens 220, a photoelectron image corresponding to the input image is formed on the dielectric mirror 20.
5 is formed. An applied voltage distribution corresponding to the photoelectron image is formed in a region of the crystal plate 206 where the dielectric mirror 205 is formed (hereinafter, referred to as a “modulation region 206a”). As a result, the modulation area 206a
, A distribution of optical characteristics corresponding to the applied voltage distribution is formed. When reading light having a constant light amount in a linearly polarized state enters the crystal plate 206 via the half mirror 217 and the glass protective layer 211, the polarization plane corresponding to the optical characteristic distribution of the region 206a is rotated, The light exits again through the glass protective layer 211. The emitted light is reflected by the half mirror 217 and passes through the linear polarizer 218 to form a light intensity distribution as an output image. Therefore, the spatial light modulator 200 modulates the read light with the transmittance distribution (crystal plate applied voltage distribution) corresponding to the input image, and outputs the output image.
【００２２】ここで、該結晶板２０６を形成するＬｉＮ
ｂＯ3結晶は、前記光電子に基づく一定の電圧が印加さ
れた場合に、読みだし光の偏波面を一定の角度だけ回転
させるような光学的特性を有する。しかし、結晶の温度
が変化すると、該回転角度量が変化することが知られて
いる。そこで、本実施例の該空間光変調管２００では、
前記変調状態検出領域２０６ｂに一定の電圧を印加し、
該一定光量の読みだし光のうち該領域２０６ｂで変調さ
れた分を、フォトディテクタ２１９で受光するようにし
ている。該可変電圧源２１６は、該フォトディテクタ２
１９の検出光強度に基づいて、前記一対の電極２１０間
に印加する電圧を変化させ、該透明導電膜２０７を流れ
る電流量を変化させて、該結晶板２０６への加熱の程度
を変化させる。かかる制御により、一定の電圧が印加さ
れた結晶板２０６が一定の（または所望の）変調を行う
ことを確保し、もって、変調領域２０６ａが、一定の印
加電圧に対し一定の（または所望の）光変調を行うこと
を確保する。したがって、駆動電源２１４による一定の
駆動電圧の印加と一定の入力像の入力に対し、一定の
（または所望の）出力像が得られることが確保される。Here, LiN for forming the crystal plate 206 is used.
The bO 3 crystal has optical characteristics such that when a constant voltage based on the photoelectrons is applied, the polarization plane of the reading light is rotated by a certain angle. However, it is known that when the temperature of the crystal changes, the amount of rotation angle changes. Therefore, in the spatial light modulation tube 200 of the present embodiment,
Applying a constant voltage to the modulation state detection area 206b,
The photodetector 219 receives a portion of the read light having the constant light amount modulated in the area 206b. The variable voltage source 216 is connected to the photodetector 2
Based on the intensity of the detected light 19, the voltage applied between the pair of electrodes 210 is changed, the amount of current flowing through the transparent conductive film 207 is changed, and the degree of heating of the crystal plate 206 is changed. By such control, it is ensured that the crystal plate 206 to which a constant voltage is applied performs a constant (or desired) modulation, so that the modulation region 206a has a constant (or desired) modulation with respect to a constant applied voltage. Ensure that light modulation is performed. Therefore, it is ensured that a constant (or desired) output image can be obtained in response to application of a constant drive voltage by the drive power supply 214 and input of a constant input image.
【００２３】以下、本発明の第四実施例を図５を参照し
ながら説明する。なお、図５（第四実施例）において、
図４（第三実施例）と共通する部材については、同一の
符号で示す。該第四実施例は、前記第三実施例の空間光
変調管２００に、前記第二実施例で利用したペルチェ素
子を応用した空間光変調管である。該空間光変調管３０
０では、前記第三実施例の前記一対の電極２１０の代わ
りに、おのおの放熱器３０２を備えた一対のペルチェ素
子３０１が設けられている。該ペルチェ素子３０１は、
該透明導電膜２０７に接続するように設けられており、
該導電膜２０７を介して結晶板２０６を加熱・冷却す
る。また、該第三実施例の前記可変電圧源２１６の代わ
りに、ペルチェ素子駆動電源３０３が設けられている。
該ペルチェ素子駆動電源３０３は、フォトディテクタ２
１９と接続されている。本第四実施例の空間光変調管３
００は、上記の構成以外は前記第三実施例と同一である
ので、その説明は省略する。したがって、本第四実施例
の空間光変調管３００では、結晶板２０６の変調状態検
出領域２０６ｂを伝搬してきた読みだし光の光量が、一
定の（または所望の）値になるように、該ペルチェ素子
駆動電源３０３が該ペルチェ素子３０１を駆動して、結
晶板２０６を加熱・冷却制御する。かかる制御により、
結晶板２０６の変調領域２０６ａは、一定の印加電圧に
対し一定の（または所望の）光変調を行うことが可能と
なる。したがって、駆動電源２１４による一定の駆動電
圧の印加と一定の入力像の入力に対し、一定の（または
所望の）出力像が得られることが確保される。Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5 (fourth embodiment),
Members common to those in FIG. 4 (third embodiment) are denoted by the same reference numerals. The fourth embodiment is a spatial light modulation tube in which the Peltier element used in the second embodiment is applied to the spatial light modulation tube 200 of the third embodiment. The spatial light modulation tube 30
0, a pair of Peltier elements 301 each having a radiator 302 are provided instead of the pair of electrodes 210 of the third embodiment. The Peltier device 301 is
Provided to connect to the transparent conductive film 207,
The crystal plate 206 is heated and cooled through the conductive film 207. Further, a Peltier element driving power source 303 is provided instead of the variable voltage source 216 of the third embodiment.
The Peltier element driving power supply 303 is connected to the photodetector 2
19 is connected. Spatial light modulation tube 3 of the fourth embodiment
Since 00 is the same as the third embodiment except for the above configuration, the description thereof is omitted. Therefore, in the spatial light modulation tube 300 of the fourth embodiment, the Peltier is set so that the amount of read light propagating through the modulation state detection region 206b of the crystal plate 206 becomes a constant (or desired) value. An element driving power source 303 drives the Peltier element 301 to control heating and cooling of the crystal plate 206. With such control,
The modulation region 206a of the crystal plate 206 can perform constant (or desired) light modulation for a constant applied voltage. Therefore, it is ensured that a constant (or desired) output image can be obtained in response to application of a constant drive voltage by the drive power supply 214 and input of a constant input image.
【００２４】本発明は、上述した第一乃至第四実施例の
光変調装置に限定されることなく、本発明の主旨から逸
脱することなく、種々の変更が可能となる。The present invention is not limited to the optical modulators of the first to fourth embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【００２５】たとえば、上記の実施例では、スメクティ
ックＡ相液晶とＬｉＮｂＯ3結晶を用いているが、本発
明の光変調装置は、これらに限られない。他の液晶や結
晶を用いていても良い。For example, in the above embodiment, a smectic A phase liquid crystal and a LiNbO 3 crystal are used, but the light modulation device of the present invention is not limited to these. Other liquid crystals or crystals may be used.
【００２６】また、上記実施例の光変調装置では、入力
光の偏波面を回転させる光学的特性を有する光変調材料
を、採用している。しかし、位相や周波数など入力光の
他の性質を変調させる光学的特性を有する光変調材料を
採用した光変調装置でも良い。上記実施例では、光変調
材料の光学的特性を測定する手段として、その透過率を
測定していたが、これに限られない。反射率等を測定し
ても良い。さらに、上記実施例では、直線偏光子とフォ
トディテクタの組み合わせにより、光変調材料の透過率
を測定していたが、これに限られない。The light modulation device of the above embodiment employs a light modulation material having optical characteristics for rotating the plane of polarization of input light. However, a light modulation device employing a light modulation material having optical characteristics for modulating other properties of the input light such as phase and frequency may be used. In the above embodiment, the transmittance is measured as a means for measuring the optical characteristics of the light modulating material. However, the present invention is not limited to this. The reflectance and the like may be measured. Further, in the above embodiment, the transmittance of the light modulating material is measured by the combination of the linear polarizer and the photodetector, but the present invention is not limited to this.
【００２７】また、上記実施例では、単一の光変調材料
を、変調領域と、変調状態検出領域に分けて、使用して
いた。しかし、該変調状態検出領域は形成しなくても良
い。この場合には、該変調領域に、所定の時間毎に一定
の電圧を印加し、その場合の該変調領域の透過率を測定
し、その測定結果に基づいて光変調材料を加温・冷却制
御すれば良い。Further, in the above embodiment, a single light modulating material is used while being divided into a modulation area and a modulation state detection area. However, the modulation state detection region need not be formed. In this case, a constant voltage is applied to the modulation area at predetermined time intervals, the transmittance of the modulation area in that case is measured, and the heating / cooling control of the light modulation material is performed based on the measurement result. Just do it.
【００２８】本発明の光変調材料を加温・冷却する手段
は、上記実施例で示したものに限られない。温風器や冷
風器等でも良い。特に、上記第一及び第三実施例では、
光変調材料の冷却を、該光変調材料に接して配置された
透明導電膜の発熱量を減少させることにより行っていた
が、冷風器等を該光変調材料に隣接して設け、これを積
極的に冷却するようにしても良い。The means for heating and cooling the light modulating material of the present invention is not limited to the means described in the above embodiment. A warm air heater or a cool air heater may be used. In particular, in the first and third embodiments,
Although the cooling of the light modulating material has been performed by reducing the calorific value of the transparent conductive film disposed in contact with the light modulating material, a cooler or the like is provided adjacent to the light modulating material, and the cooling is actively performed. Alternatively, the cooling may be performed.
【００２９】さらに、上記第一・第三・第四実施例にお
いては、上記第二実施例と同様に、偏光子を、光変調材
料の変調状態検出領域に対応する領域にのみ、配置して
も良い。この場合には、上記第一・第三・第四実施例の
光変調装置は、上記第二実施例のように、変調領域に入
射した入力光の偏波面を、該変調領域に印加される電圧
に対応した角度だけ回転させて出力する。そして、該変
調領域への印加電圧が一定であれば、該回転角度は常に
一定または所望の値となることが確保される。また逆
に、上記第二実施例において、偏光板１０を液晶層２の
全面に対応するように配置しても良い。この場合には、
入力像に対応した強度分布を有する出力像が得られるこ
とになる。Further, in the first, third and fourth embodiments, similarly to the second embodiment, the polarizer is arranged only in the region corresponding to the modulation state detection region of the light modulation material. Is also good. In this case, the optical modulators of the first, third, and fourth embodiments apply the polarization plane of the input light incident on the modulation region to the modulation region as in the second embodiment. The output is rotated by an angle corresponding to the voltage. If the voltage applied to the modulation area is constant, it is ensured that the rotation angle is always constant or a desired value. Conversely, in the second embodiment, the polarizing plate 10 may be disposed so as to correspond to the entire surface of the liquid crystal layer 2. In this case,
An output image having an intensity distribution corresponding to the input image is obtained.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明の光アドレス型空間光変調装置においては、光変
調材料は、変調領域と変調状態検出領域とを有し、印加
される電圧によって光学的特性が変化する。光変調材料
の読みだし光入射側には、透明電極が設けられている。
光アドレス部が、光変調材料の変調領域の透明電極と反
対の側に設けられており、入射される書き込み光に対応
した電圧を該透明電極との間に印加する。誘電体ミラー
が、光変調材料の変調領域と光アドレス部との間に形成
されている。導電体が、光変調材料の変調状態検出領域
の透明電極と反対の側に設けられており、透明電極との
間に一定の電圧を印加する。本発明の光アドレス型空間
光変調装置は、さらに、光検出器と、光変調材料を加温
または冷却するための加温・冷却手段を備えている。読
みだし光の一部が光変調材料の変調領域の透明導電極と
誘電体ミラーの間を往復することで書き込み光に応じた
変調を受け、読みだし光の他の一部が光変調材料の変調
状態検出領域の透明導電極と導電体の間を往復すること
で一定の電圧に応じた変調を受ける。光検出器が、変調
状態検出領域で変調された読みだし光の他の一部を検出
し、その検出結果に基づき加温・冷却手段により光変調
材料を加温または冷却する。したがって、本発明の光ア
ドレス型空間光変調装置によれば、一定の書き込み光の
入力に対し、一定のまたは所望の読みだし光を得ること
が可能となる。加えて、上記第一・第三・第四実施例の
ように、光変調材料に隣接して設けられた透明導電膜
を、光変調材料を加温・冷却する手段として利用する場
合には、光変調材料を効率よく加温・冷却することがで
きる。また、透明導電膜をこのように加温・冷却手段と
しても利用する場合には、装置全体の小型化を図ること
もできる。As is clear from the above description,
In the optical address type spatial light modulation device of the present invention, the light modulation material has a modulation region and a modulation state detection region, and the optical characteristics change according to the applied voltage. A transparent electrode is provided on the reading light incident side of the light modulation material.
An optical address portion is provided on a side of the modulation region of the light modulation material opposite to the transparent electrode, and applies a voltage corresponding to incident writing light to the transparent electrode. A dielectric mirror is formed between the modulation region of the light modulation material and the light address portion. A conductor is provided on a side opposite to the transparent electrode in the modulation state detection region of the light modulation material, and applies a constant voltage between the conductor and the transparent electrode. The optically addressed spatial light modulator of the present invention further includes a photodetector and a heating / cooling unit for heating or cooling the light modulation material. A part of the reading light is modulated according to the writing light by reciprocating between the transparent conductive pole in the modulation area of the light modulating material and the dielectric mirror, and another part of the reading light is made of the light modulating material. By reciprocating between the transparent conductive pole and the conductor in the modulation state detection area, the modulation is performed according to a constant voltage. The photodetector detects another part of the read light modulated in the modulation state detection region, and heats or cools the light modulation material by a heating / cooling unit based on the detection result. Therefore, according to the optical address type spatial light modulator of the present invention, it is possible to obtain a constant or desired read light for a constant write light input. In addition, as in the first, third, and fourth embodiments, when the transparent conductive film provided adjacent to the light modulation material is used as a means for heating and cooling the light modulation material, The light modulating material can be efficiently heated and cooled. When the transparent conductive film is also used as a heating / cooling unit, the size of the entire apparatus can be reduced.
【図１Ａ】本発明の第一実施例にかかる光変調装置を説
明する概略斜視図である。FIG. 1A is a schematic perspective view illustrating a light modulation device according to a first embodiment of the present invention.
【図１Ｂ】本発明の第一実施例にかかる光変調装置を説
明する概略断面図である。FIG. 1B is a schematic cross-sectional view illustrating a light modulation device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】スメクティックＡ相液晶光変調装置の、一定の
駆動電圧の印加のもとに得られる出力（透過率）の、対
温度特性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an output (transmittance) versus temperature characteristic of a smectic A-phase liquid crystal light modulation device obtained under application of a constant driving voltage.
【図３】本発明の第二実施例にかかる空間光変調装置を
説明する概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating a spatial light modulator according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第三実施例にかかる空間光変調管を説
明する概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating a spatial light modulator according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第四実施例にかかる空間光変調管を説
明する概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view illustrating a spatial light modulator according to a fourth embodiment of the present invention.
１ 光変調装置 ２ 液晶層 ２ａ 変調領域 ２ｂ 変調状態検出領域 ８ 光変調装置駆動電源 １１ 一様光光源 １２ フォトディテクタ １４ 可変電圧源 １００ 空間光変調装置 １０３ ペルチェ素子 １０４ 放熱器 １０５ ペルチェ素子駆動電源 ２００ 空間光変調管 ２０６ 結晶板 ３００ 空間光変調管 Reference Signs List 1 light modulation device 2 liquid crystal layer 2a modulation region 2b modulation state detection region 8 light modulation device driving power supply 11 uniform light source 12 photodetector 14 variable voltage source 100 spatial light modulation device 103 Peltier element 104 radiator 105 Peltier element driving power supply 200 space Light modulation tube 206 Crystal plate 300 Spatial light modulation tube
Claims (1)
光を変調する光アドレス型空間光変調装置において、 変調領域と変調状態検出領域とを有し、印加される電圧
によって光学的特性が変化する光変調材料と、 該光変調材料の読みだし光入射側に設けられた透明電極
と、 該光変調材料の該変調領域の該透明電極と反対の側に設
けられ、入射される書き込み光に対応した電圧を該透明
電極との間に印加する光アドレス部と、 該光変調材料の該変調領域と該光アドレス部との間に形
成された誘電体ミラーと、 該光変調材料の該変調状態検出領域の該透明電極と反対
の側に設けられ、該透明電極との間に一定の電圧を印加
するための導電体と、 光検出器と、 該光変調材料を加温または冷却するための加温・冷却手
段を備え、 読みだし光の一部が該光変調材料の該変調領域の該透明
導電極と該誘電体ミラーの間を往復することで書き込み
光に応じた変調を受け、 読みだし光の他の一部が該光変調材料の該変調状態検出
領域の該透明導電極と該導電体の間を往復することで該
一定の電圧に応じた変調を受け、 該光検出器が、該変調状態検出領域で変調された読みだ
し光の該他の一部を検出し、その検出結果に基づき該加
温・冷却手段により該光変調材料を加温または冷却する
ことを特徴とする光アドレス型空間光変調装置。An optical address type spatial light modulator that modulates read light in response to incident write light, comprising a modulation area and a modulation state detection area, wherein an optical characteristic is changed by an applied voltage. A light modulating material, a transparent electrode provided on the light incident side of the reading light of the light modulating material, and a light modulating region of the light modulating material provided on a side of the modulating region opposite to the transparent electrode, and receiving the writing light. An optical addressing section for applying a corresponding voltage between the transparent electrode, a dielectric mirror formed between the modulation area of the light modulating material and the optical addressing section, and a modulation of the light modulating material; A conductor provided on a side of the state detection region opposite to the transparent electrode, for applying a constant voltage between the transparent electrode and the conductor; a photodetector; and for heating or cooling the light modulation material. Equipped with heating and cooling means, and a part of the reading light By reciprocating between the transparent conductive pole and the dielectric mirror in the modulation area of the light modulating material, the light modulating material undergoes modulation according to the writing light, and another part of the reading light is subjected to the modulation of the light modulating material. By reciprocating between the transparent conductive pole and the conductor in the state detection region, the light is subjected to modulation according to the constant voltage, and the photodetector is configured to read the read light modulated in the modulation state detection region. An optically addressed spatial light modulator characterized by detecting another part and heating or cooling the light modulating material by the heating / cooling means based on the detection result.
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|---|---|---|---|
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