JP2796596B2 - 空間光変調器の駆動方法及び空間光変調器 - Google Patents
空間光変調器の駆動方法及び空間光変調器Info
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- JP2796596B2 JP2796596B2 JP4192537A JP19253792A JP2796596B2 JP 2796596 B2 JP2796596 B2 JP 2796596B2 JP 4192537 A JP4192537 A JP 4192537A JP 19253792 A JP19253792 A JP 19253792A JP 2796596 B2 JP2796596 B2 JP 2796596B2
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- 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
- G02F1/13—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 liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置、光情報処
理用空間光変調器等に応用される光書き込み型強誘電性
液晶空間光変調器及びその駆動方法に関するものであ
る。
理用空間光変調器等に応用される光書き込み型強誘電性
液晶空間光変調器及びその駆動方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、強誘電性液晶を用いた空間光変調
器は入力された画像情報を、リアルタイムで強度変調出
力する素子として用いられている。また筆者らは、特願
平０２−２３９５９４号公報によって、上記素子におい
て連続階調を有する出力を得る駆動方法をも示した。
器は入力された画像情報を、リアルタイムで強度変調出
力する素子として用いられている。また筆者らは、特願
平０２−２３９５９４号公報によって、上記素子におい
て連続階調を有する出力を得る駆動方法をも示した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の強誘電
性液晶を用いた空間光変調器及びその駆動方法によって
は、いずれも書き込み光強度に対して一つの閾値を持つ
のみであり、例えば２入力光（書き込み光）に対して１
出力光（読み出し光）のデジタルなロジックを考えた場
合、閾値に対する入力光強度の設定によってＡＮＤまた
はＯＲを得る事は出来ても、ＸＯＲやＸＮＯＲを得る事
は出来ず、素子を幾つもカスケードに接続して、同期さ
せて用いる等の方法を用いなければならず、光コンピュ
ーティング等への応用を妨げていた。また、アナログの
フーリエ光情報処理系に於いては、０次光の処理、ダイ
ナミックレンジの点で高次領域は利用不可能であった。
性液晶を用いた空間光変調器及びその駆動方法によって
は、いずれも書き込み光強度に対して一つの閾値を持つ
のみであり、例えば２入力光（書き込み光）に対して１
出力光（読み出し光）のデジタルなロジックを考えた場
合、閾値に対する入力光強度の設定によってＡＮＤまた
はＯＲを得る事は出来ても、ＸＯＲやＸＮＯＲを得る事
は出来ず、素子を幾つもカスケードに接続して、同期さ
せて用いる等の方法を用いなければならず、光コンピュ
ーティング等への応用を妨げていた。また、アナログの
フーリエ光情報処理系に於いては、０次光の処理、ダイ
ナミックレンジの点で高次領域は利用不可能であった。
【０００４】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決するため、強誘電性液晶を用いた空間光
変調器の駆動方法において、特殊な素子構造を用いるこ
となく光情報処理において有用な機能を示す事が可能
な、第２の閾値を発現させることを可能とし、これを応
用する事によってデジタル系、アナログ系いずれに関し
てもその応用範囲を飛躍的に増大せしめるものである。
うな課題を解決するため、強誘電性液晶を用いた空間光
変調器の駆動方法において、特殊な素子構造を用いるこ
となく光情報処理において有用な機能を示す事が可能
な、第２の閾値を発現させることを可能とし、これを応
用する事によってデジタル系、アナログ系いずれに関し
てもその応用範囲を飛躍的に増大せしめるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、光による書き込み手段、光による読み
出し手段及び電圧印加手段を具備し、透明電極上に光導
電膜が形成されたガラス基板と、透明電極の形成された
ガラス基板のそれぞれの対向する表面に液晶配向膜が形
成された一組のガラス基板が対向配置され、その間隙に
強誘電性液晶組成物が封入されてなる強誘電性液晶空間
光変調器において、該光導電膜は０．５〜４μｍの厚み
を有するイントリンシックな水素化アモルファスシリコ
ンであり、該強誘電性液晶層は０．５〜５μｍの厚みを
有し、読み出し光を常時照射しながら駆動する場合にお
いて、駆動波形として、空間光変調器の有効面全面を書
き込み光が照射されていない状態で強誘電性液晶分子が
安定化されている一方の安定状態にする第１のパルス電
圧と、十分な書き込み光が照射された場合に強誘電性液
晶分子を第一の安定状態から第二の安定状態に遷移させ
る第１のパルス電圧とは逆極性の第２のパルス電圧と、
さらに強い書き込み光が照射された場合に強誘電性液晶
分子を第二の安定状態から第一の安定状態に遷移させる
第１のパルス電圧と同極性の第３のパルス電圧と、強誘
電性液晶分子が第３のパルス電圧印加後にとる状態のま
まメモリされるメモリ期間、とからなる波形を用いて書
き込みを行なう事により、書き込み光が照射されていな
い状態で強誘電性液晶分子が安定化されている一方の安
定状態から他方の安定状態へ遷移する場合の書き込み光
強度の第１の閾値よりも書き込み光が強い領域に、より
強い書き込み光が照射された領域の強誘電性液晶分子が
逆に前記一方の安定状態に遷移する第２の閾値を発現さ
せ、さらに駆動パルス幅、電圧、バイアス光の照射、に
よって第１及び第２の閾値を制御可能とした。
に、本発明では、光による書き込み手段、光による読み
出し手段及び電圧印加手段を具備し、透明電極上に光導
電膜が形成されたガラス基板と、透明電極の形成された
ガラス基板のそれぞれの対向する表面に液晶配向膜が形
成された一組のガラス基板が対向配置され、その間隙に
強誘電性液晶組成物が封入されてなる強誘電性液晶空間
光変調器において、該光導電膜は０．５〜４μｍの厚み
を有するイントリンシックな水素化アモルファスシリコ
ンであり、該強誘電性液晶層は０．５〜５μｍの厚みを
有し、読み出し光を常時照射しながら駆動する場合にお
いて、駆動波形として、空間光変調器の有効面全面を書
き込み光が照射されていない状態で強誘電性液晶分子が
安定化されている一方の安定状態にする第１のパルス電
圧と、十分な書き込み光が照射された場合に強誘電性液
晶分子を第一の安定状態から第二の安定状態に遷移させ
る第１のパルス電圧とは逆極性の第２のパルス電圧と、
さらに強い書き込み光が照射された場合に強誘電性液晶
分子を第二の安定状態から第一の安定状態に遷移させる
第１のパルス電圧と同極性の第３のパルス電圧と、強誘
電性液晶分子が第３のパルス電圧印加後にとる状態のま
まメモリされるメモリ期間、とからなる波形を用いて書
き込みを行なう事により、書き込み光が照射されていな
い状態で強誘電性液晶分子が安定化されている一方の安
定状態から他方の安定状態へ遷移する場合の書き込み光
強度の第１の閾値よりも書き込み光が強い領域に、より
強い書き込み光が照射された領域の強誘電性液晶分子が
逆に前記一方の安定状態に遷移する第２の閾値を発現さ
せ、さらに駆動パルス幅、電圧、バイアス光の照射、に
よって第１及び第２の閾値を制御可能とした。
【０００６】
【作用】前記の方法を用いる事により、書き込み光強度
に対して２つの閾値が得られ、しかもその値が制御可能
となり、これを利用する事によって、デジタル光情報処
理に於いては１つの素子を用いるのみで、２値２入力の
ブーリアンロジックを全て実現する事が可能である。ま
た、アナログ系においても０次光の除去等が簡単に行え
る。これによってデジタル系、アナログ系いずれに関し
ても、強誘電性液晶空間光変調器の応用範囲を飛躍的に
増大させる事ができる。
に対して２つの閾値が得られ、しかもその値が制御可能
となり、これを利用する事によって、デジタル光情報処
理に於いては１つの素子を用いるのみで、２値２入力の
ブーリアンロジックを全て実現する事が可能である。ま
た、アナログ系においても０次光の除去等が簡単に行え
る。これによってデジタル系、アナログ系いずれに関し
ても、強誘電性液晶空間光変調器の応用範囲を飛躍的に
増大させる事ができる。
【０００７】
【実施例】以下に図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。 （実施例１）図３は、本発明に係る光書き込み型強誘電
性液晶空間光変調器の構造を示す模式図である。
る。 （実施例１）図３は、本発明に係る光書き込み型強誘電
性液晶空間光変調器の構造を示す模式図である。
【０００８】液晶分子を挟持するための基板３１ａ、３
１ｂとして、両面をＨｅ−Ｎｅレーザー波長において平
行平面度λ／５以下に研磨した厚さ５ｍｍの透明ガラス
基板を用いた。両基板の表面にはＩＴＯ透明電極層３１
ａ、３１ｂを設けた。光による書き込み側の透明電極層
３２ａ上には２．５μｍの厚さの水素化アモルファスシ
リコン（a-Si:H）光導電層３５を形成した。さらに両基
板の表面には基板の法線方向から８５の入射角で、且つ
組み合わせた状態で書き込み側及び読みだし側の基板上
の入射方向が一致するように一酸化珪素を斜方蒸着した
配向膜層３３ａ、３３ｂを設けた。
１ｂとして、両面をＨｅ−Ｎｅレーザー波長において平
行平面度λ／５以下に研磨した厚さ５ｍｍの透明ガラス
基板を用いた。両基板の表面にはＩＴＯ透明電極層３１
ａ、３１ｂを設けた。光による書き込み側の透明電極層
３２ａ上には２．５μｍの厚さの水素化アモルファスシ
リコン（a-Si:H）光導電層３５を形成した。さらに両基
板の表面には基板の法線方向から８５の入射角で、且つ
組み合わせた状態で書き込み側及び読みだし側の基板上
の入射方向が一致するように一酸化珪素を斜方蒸着した
配向膜層３３ａ、３３ｂを設けた。
【０００９】次に、1.０μｍの平均粒径を持つシリカ球
を外周シール材に混合分散し、凸版印刷法を用いて前記
シール材を印刷塗布した後２枚の基板を接着し、強誘電
性液晶を狭持する間隙を形成した。強誘電性液晶組成物
３４としては、ＳＣＥ−１３（ＢＤＨ社製）等を用い、
アイソトロピック相まで昇温したのち、真空注入しスメ
クチックＣ相まで徐冷して均一な配向を得た。
を外周シール材に混合分散し、凸版印刷法を用いて前記
シール材を印刷塗布した後２枚の基板を接着し、強誘電
性液晶を狭持する間隙を形成した。強誘電性液晶組成物
３４としては、ＳＣＥ−１３（ＢＤＨ社製）等を用い、
アイソトロピック相まで昇温したのち、真空注入しスメ
クチックＣ相まで徐冷して均一な配向を得た。
【００１０】図１は、本発明に係る強誘電性液晶空間光
変調器を駆動するための波形である。波形は、有効面全
面を消去状態とする第１のパルス電圧１１、第１のパル
ス電圧と逆極性の第２のパルス電圧１２、第１のパルス
電圧と同極性の第３のパルス電圧１３、及びメモリー期
間１４、が連続したものであり、第２及び第３のパルス
のパルス幅及び電圧はそれぞれ別個に制御される。
変調器を駆動するための波形である。波形は、有効面全
面を消去状態とする第１のパルス電圧１１、第１のパル
ス電圧と逆極性の第２のパルス電圧１２、第１のパルス
電圧と同極性の第３のパルス電圧１３、及びメモリー期
間１４、が連続したものであり、第２及び第３のパルス
のパルス幅及び電圧はそれぞれ別個に制御される。
【００１１】図４は書き込み、読み出し実験を行った光
学系のシステム図である。書き込み光源４１ａ、４１ｂ
としてハロゲンランプを用い、干渉フィルタ４２ａ、４
２ｂを通して波長分布を制御した。書き込み光はハーフ
ミラー４３で合成され、本発明に係る強誘電性液晶空間
光変調器４４へ照射される。
学系のシステム図である。書き込み光源４１ａ、４１ｂ
としてハロゲンランプを用い、干渉フィルタ４２ａ、４
２ｂを通して波長分布を制御した。書き込み光はハーフ
ミラー４３で合成され、本発明に係る強誘電性液晶空間
光変調器４４へ照射される。
【００１２】なお、画像を書き込む場合は図中４５ａ、
４５ｂにそれぞれマスクを配置し、レンズ４６で空間光
変調器４４の入力面に結像した。読み出し光源４７は、
ハロゲンランプを用い、波長分布を制御する干渉フィル
タ４２ｃ、光量を調節するための絞り４８、偏光子４
９、ビ−ムスプリッタ５０を通って本発明に係る強誘電
性液晶空間光変調器４４の出力面へ照射され、強誘電性
液晶層で変調されつつ強誘電性液晶層と水素化アモルフ
ァスシリコン光導電層の界面で反射され、再びビームス
プリッタ５０に入射する。
４５ｂにそれぞれマスクを配置し、レンズ４６で空間光
変調器４４の入力面に結像した。読み出し光源４７は、
ハロゲンランプを用い、波長分布を制御する干渉フィル
タ４２ｃ、光量を調節するための絞り４８、偏光子４
９、ビ−ムスプリッタ５０を通って本発明に係る強誘電
性液晶空間光変調器４４の出力面へ照射され、強誘電性
液晶層で変調されつつ強誘電性液晶層と水素化アモルフ
ァスシリコン光導電層の界面で反射され、再びビームス
プリッタ５０に入射する。
【００１３】ここで、ビームスプリッタ面で反射された
光が検光子５１で検光され、ＣＣＤカメラ５２で観測さ
れる。偏光子４９は書き込み光が照射されていない場合
の強誘電性液晶層の安定状態に対して偏波面が変調を受
けない方位に配置され、検光子５１は上記の状態での反
射光に対しクロスに配置されている。即ち、書き込み光
の無い状態では読み出しは暗状態となる。観察はＣＣＤ
で取り込んだ画像をＣＲＴ５１に表示し、撮影した。ま
た、フォトディテクター５３を設置して光学応答をも測
定した。駆動は、自作のドライバ５４を用いて行った。
光が検光子５１で検光され、ＣＣＤカメラ５２で観測さ
れる。偏光子４９は書き込み光が照射されていない場合
の強誘電性液晶層の安定状態に対して偏波面が変調を受
けない方位に配置され、検光子５１は上記の状態での反
射光に対しクロスに配置されている。即ち、書き込み光
の無い状態では読み出しは暗状態となる。観察はＣＣＤ
で取り込んだ画像をＣＲＴ５１に表示し、撮影した。ま
た、フォトディテクター５３を設置して光学応答をも測
定した。駆動は、自作のドライバ５４を用いて行った。
【００１４】なお、書き込みに用いられる光源はハロゲ
ンランプ、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒレーザー、半導体
レーザー、のいずれかであり、読み出し光に用いられる
光源はハロゲンランプ、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒレー
ザー、半導体レーザー、のいずれかであればよい。
ンランプ、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒレーザー、半導体
レーザー、のいずれかであり、読み出し光に用いられる
光源はハロゲンランプ、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒレー
ザー、半導体レーザー、のいずれかであればよい。
【００１５】上記のシステムを用いて、以下の書き込み
実験を行った。図５は、図４に示した光学系を用い、書
き込み光源のうち一方だけを用いて、１００μＷ／ｃｍ
2 の読み出し光を照射し続けながら書き込み光強度を変
化させて、連続駆動状態で読み出した場合の読み出し光
強度を示したグラフである。書き込み光強度が大きくな
るに従って暗状態から明状態に遷移する第１の閾値６１
と、明状態から暗状態に遷移する第２の閾値６２が得ら
れている。なお、この実施例ではバイアス光は照射され
ておらず、駆動波形は消去パルス＋１５Ｖ、１ｍｓ、書
き込みパルス−１０Ｖ、０．５ｍｓ、第３のパルス＋
９．５Ｖ、０．５ｍｓ、フレーム周波数１００Ｈｚであ
る。第１の閾値は書き込み光強度２２８μＷ／ｃｍ2 付
近に、第２の閾値は書き込み光強度７６８μＷ／ｃｍ2
付近に現れている。
実験を行った。図５は、図４に示した光学系を用い、書
き込み光源のうち一方だけを用いて、１００μＷ／ｃｍ
2 の読み出し光を照射し続けながら書き込み光強度を変
化させて、連続駆動状態で読み出した場合の読み出し光
強度を示したグラフである。書き込み光強度が大きくな
るに従って暗状態から明状態に遷移する第１の閾値６１
と、明状態から暗状態に遷移する第２の閾値６２が得ら
れている。なお、この実施例ではバイアス光は照射され
ておらず、駆動波形は消去パルス＋１５Ｖ、１ｍｓ、書
き込みパルス−１０Ｖ、０．５ｍｓ、第３のパルス＋
９．５Ｖ、０．５ｍｓ、フレーム周波数１００Ｈｚであ
る。第１の閾値は書き込み光強度２２８μＷ／ｃｍ2 付
近に、第２の閾値は書き込み光強度７６８μＷ／ｃｍ2
付近に現れている。
【００１６】これにより、第１及び第２の閾値の発現が
明確に実証された。 （実施例２）図２は、図４に示した光学系を用い、書き
込み光学系のそれぞれのマスク４５ａ、４５ｂとして図
中、図２Ａ，Ｂに示したような画像を用いて、画像間の
ＡＮＤ，ＯＲ，ＸＯＲを出力させたものである。読み出
し光は１００μＷ／ｃｍ2 の光を照射し続け、同一の駆
動波形を用い、書き込み光量のみを変化させて、連続駆
動状態で読み出した。
明確に実証された。 （実施例２）図２は、図４に示した光学系を用い、書き
込み光学系のそれぞれのマスク４５ａ、４５ｂとして図
中、図２Ａ，Ｂに示したような画像を用いて、画像間の
ＡＮＤ，ＯＲ，ＸＯＲを出力させたものである。読み出
し光は１００μＷ／ｃｍ2 の光を照射し続け、同一の駆
動波形を用い、書き込み光量のみを変化させて、連続駆
動状態で読み出した。
【００１７】図２ＣはＡＮＤ、図２ＤはＯＲ、図２Ｅは
ＸＯＲを得ている。書き込み光強度は、図２Ｃ（ＡＮ
Ｄ）の場合、入力Ａが８６μＷ／ｃｍ2 ，Ｂが２１４μ
Ｗ／ｃｍ2 であった。図２Ｄ（ＯＲ）の場合、入力Ａが
２６３μＷ／ｃｍ2 ，Ｂが３０４μＷ／ｃｍ2 であっ
た。図２Ｅ（ＸＯＲ）の場合、入力Ａが６１８μＷ／ｃ
ｍ2 ，Ｂが６６０μＷ／ｃｍ2 であった。
ＸＯＲを得ている。書き込み光強度は、図２Ｃ（ＡＮ
Ｄ）の場合、入力Ａが８６μＷ／ｃｍ2 ，Ｂが２１４μ
Ｗ／ｃｍ2 であった。図２Ｄ（ＯＲ）の場合、入力Ａが
２６３μＷ／ｃｍ2 ，Ｂが３０４μＷ／ｃｍ2 であっ
た。図２Ｅ（ＸＯＲ）の場合、入力Ａが６１８μＷ／ｃ
ｍ2 ，Ｂが６６０μＷ／ｃｍ2 であった。
【００１８】これから、本発明の方法を用いて、１個の
強誘電性液晶空間光変調器を用いるのみで、同時に同一
面内でＡＮＤ，ＯＲ，ＸＯＲの異なった演算を実行でき
ることがわかった。
強誘電性液晶空間光変調器を用いるのみで、同時に同一
面内でＡＮＤ，ＯＲ，ＸＯＲの異なった演算を実行でき
ることがわかった。
【００１９】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明の駆動方法
によれば、強誘電性液晶を用いた光書き込み型液晶空間
光変調器において、特殊な素子構造を用いることなく光
情報処理に於て有用な機能を示す事が可能な、第２の閾
値を発現させることを可能とし、これを応用する事によ
ってデジタル系、アナログ系いずれに関してもその応用
範囲を飛躍的に増大する効果がある。
によれば、強誘電性液晶を用いた光書き込み型液晶空間
光変調器において、特殊な素子構造を用いることなく光
情報処理に於て有用な機能を示す事が可能な、第２の閾
値を発現させることを可能とし、これを応用する事によ
ってデジタル系、アナログ系いずれに関してもその応用
範囲を飛躍的に増大する効果がある。
【図１】本発明に係る強誘電性液晶空間光変調器を駆動
するための波形である。
するための波形である。
【図２】本発明による空間光変調器の駆動方法を用い
て、書き込み光学系のそれぞれのマスクに画像を用い
て、画像間のＡＮＤ，ＯＲ，ＸＯＲを出力させた写真で
ある。
て、書き込み光学系のそれぞれのマスクに画像を用い
て、画像間のＡＮＤ，ＯＲ，ＸＯＲを出力させた写真で
ある。
【図３】本発明に係る光書き込み型強誘電性液晶空間光
変調器の構造を示す模式図である。
変調器の構造を示す模式図である。
【図４】書き込み、読み出し実験を行った光学系のシス
テム図である。
テム図である。
【図５】本発明による空間光変調器の駆動方法を用い
て、読み出し光を照射し続け乍ら書き込み光強度を変化
させて、連続駆動状態で読み出した場合の読み出し光強
度を示したグラフである。
て、読み出し光を照射し続け乍ら書き込み光強度を変化
させて、連続駆動状態で読み出した場合の読み出し光強
度を示したグラフである。
１１ 第１のパルス電圧 １２ 第２のパルス電圧 １３ 第３のパルス電圧 １４ メモリ期間 ３１ａ、３１ｂ 透明基板 ３２ａ、３２ｂ 透明電極 ３３ａ、３３ｂ 配向膜層 ３４ 強誘電性液晶層 ３５ 光導電膜 ４１ａ、４１ｂ 書き込み光源 ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ 干渉フィルタ ４３ ハーフミラー ４４ 強誘電性液晶空間光変調器 ４５ａ、４５ｂ マスク ４６ レンズ ４７ 読み出し光源 ４８ 絞り ４９ 偏光子 ５０ ビームスプリッタ ５１ 検光子 ５２ ＣＣＤカメラ ５３ フォトディテクター ５４ ドライバ ６１ 第１の閾値 ６２ 第２の閾値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 修平 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイ コー電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−196960（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/135 G02F 1/133 G09G 3/18 G09G 3/36 G02F 1/29 - 7/00
Claims (6)
- 【請求項１】 透明電極上に水素化アモルファスシリコ
ンからなる光導電膜が形成された透明基板と、前記透明
基板に対向して配置されるとともに対向面側に透明電極
が形成された対向透明基板と、前記透明基板と前記対向
透明基板との間隙に封入された、強誘電性液晶分子を含
む組成物と、を有する液晶セルと、 前記液晶セルに、前記透明基板側から書込み光を照射す
る書き込み手段と、 前記液晶セルに、前記対向透明基板側から読み出し光を
照射する読み出し手段と、 前記透明基板および対向透明基板の透明電極に駆動電圧
を印加する電圧印加手段と、を備える空間光変調器の駆
動方法において、 前記駆動電圧の波形は、第１のパルス電圧を印加する期
間と、前記第１のパルス電圧と逆極性の第２のパルス電
圧を印加する期間と、前記第１のパルス電圧と同極性の
第３のパルス電圧を印加する期間と、メモリー期間と、
を連続して有するとともに、 前記第１のパルス電圧を印加して、前記書込み光が照射
される部分の前記液晶分子の配列を一方の安定状態に遷
移させ、 その後、前記第２のパルス電圧を印加して、前記書込み
光のうち第１の閾値以上の光強度を持つ光が照射される
部分の前記液晶分子の配列を一方の安定状態から他方の
安定状態に遷移させ、 その後、前記第３のパルス電圧を印加して、前記書込み
光のうち第２の閾値以上の光強度を持つ光が照射される
部分の前記液晶分子の配列を他方の安定状態から一方の
安定状態に遷移させ、 その後、前記一方または他方の分子配列状態を維持する
ことにより、 前記書込み光のうち前記第１の閾値以上かつ前記第２の
閾値以下の強度の光が照射された部分の前記液晶分子の
配列と、前記書込み光のうち前記第１の閾値より小さい
強度の光と前記第２の閾値より大きい強度の光が照射さ
れた部分の前記液晶分子の配列とを、互いに異なる安定
状態に維持することを特徴とする空間光変調器の駆動方
法。 - 【請求項２】 前記第２または第３のパルス電圧の、大
きさあるいは時間幅を独立して制御することにより、前
記第１および第２の閾値を定めることを特徴とする請求
項１に記載の空間変調器の駆動方法。 - 【請求項３】 透明電極上に水素化アモルファスシリコ
ンからなる光導電膜が形成された透明基板と、前記透明
基板に対向して配置されるとともに対向面側に透明電極
が形成された対向透明基板と、前記透明基板と前記対向
透明基板との間隙に封入された、強誘電性液晶分子を含
む組成物と、を有する液晶セルと、 前記液晶セルに、前記透明基板側から書込み光を照射す
る書き込み手段と、 前記液晶セルに、前記対向透明基板側から読み出し光を
照射する読み出し手段と、 前記透明基板および対向透明基板の透明電極に駆動電圧
を印加する電圧印加手段と、を備える空間光変調器にお
いて、 前記電圧印加手段が、 前記書込み光が照射される部分の前記液晶分子の配列を
一方の安定状態にするために印加される第１のパルス電
圧と、 前記書込み光のうち第１の閾値以上の光強度を持つ光が
照射される部分の前記液晶分子の配列を一方の安定状態
から他方の安定状態にするために印加される、前記第１
のパルス電圧と逆極性の第２のパルス電圧と、 前記書込み光のうち第２の閾値以上の光強度を持つ光が
照射される部分の前記液晶分子の配列を他方の安定状態
から一方の安定状態にするために印加される、前記第１
のパルス電圧と同極性の第３のパルス電圧と、を連続し
て出力することにより、 前記書込み光のうち前記第１の閾値より小さい強度の光
と前記第２の閾値より大きい強度の光が照射された部分
の前記液晶分子の配列を一方の安定状態にし、前記書込
み光のうち前記第１の閾値以上かつ前記第２の閾値以下
の強度の光が照射された部分の前記液晶分子の配列を他
方の安定状態にすることを特徴とする空間光変調器。 - 【請求項４】 前記第１および第２の閾値を、前記第２
または第３のパルス電圧の大きさあるいは時間幅を独立
して制御することにより、前記液晶分子の配列の一方の
安定状態と他方の安定状態との境界を任意に設定するこ
とを特徴とする請求項３に記載の空間変調器。 - 【請求項５】 書き込み側または読み出し側からバイア
ス光を照射するバイアス光源を備えるとともに、前記バ
イアス光の強度を制御して前記第１または第２の閾値を
制御することを特徴とする請求項３に記載の空間光変調
器。 - 【請求項６】 前記書き込み手段は独立に強度を制御可
能な２つ以上の照射系からなり、２つ以上の像が同一の
書き込み面に同時に照射されることを特徴とする請求項
３に記載の空間光変調器。
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|---|---|---|---|
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| JP4192537A JP2796596B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 空間光変調器の駆動方法及び空間光変調器 |
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