JP2871834B2 - Electron beam writing type transmission type spatial light modulator - Google Patents
Electron beam writing type transmission type spatial light modulatorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子ビーム書込み式空間光変調管に係り、
詳しくは、電子ビームを用いて画像情報やデータ情報を
空間光変調管に入力し、表示光を用いてこの情報を2次
元的に表示する機能を持つ電子ビーム書込み式透過型空
間光変調管に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an electron beam writing type spatial light modulator,
More specifically, the present invention relates to an electron beam writing type transmission type spatial light modulator having a function of inputting image information and data information to a spatial light modulator using an electron beam and displaying the information two-dimensionally using display light. .
[発明の概要] 本発明は、電子ビームを用いて画像情報やデータ情報
をターゲットに入力し、表示光を用いてこの情報を二次
元的に表示する機能を持つ電子ビーム書込み式透過型空
間光変調管に関し、特に透明誘電体層と透明電極の間
に、ネマティック液晶,コレステリック液晶もしくはス
メクティック液晶と、該液晶の常屈折率,異常屈折率ま
たは該液晶がランダムに配向した際の屈折率のいずれか
と同等の屈折率を持つ透明な樹脂マトリックス中に該液
晶を閉じ込めた構成、もしくは該液晶中に該樹脂マトリ
ックスを分散させて閉じ込めた構成の液晶複合体を、前
記透明誘電体層と透明電極に密着するように挿入したタ
ーゲットと、電子の発生,電子ビームの形成・加速・集
束を行ない、かつ入力信号に応じて電子ビーム強度を制
御するカソードと単数もしくは複数のグリッドからなる
電子銃と、前記ターゲット表面の電荷を制御するための
二次電子捕集電極(コレクター)を内蔵する真空容器
と、前記電子ビームを偏向する電子ビーム偏向系を用い
て電子ビーム書込み式透過型空間光変調管を構成してい
るので、 偏光板が不要となって明るい表示画像が得られ、 表示画像の空間的一様性が優れ、 応答が速く、 コントラストが高く、 アナログ画像の表示が容易 になるといった効果を得ることができる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an electron beam writing type transmissive spatial light having a function of inputting image information and data information to a target using an electron beam and displaying the information two-dimensionally using display light. Regarding the modulation tube, in particular, a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal or a smectic liquid crystal and any one of an ordinary refractive index, an extraordinary refractive index of the liquid crystal, and a refractive index when the liquid crystal is randomly aligned, between the transparent dielectric layer and the transparent electrode. A structure in which the liquid crystal is confined in a transparent resin matrix having the same refractive index as the above, or a liquid crystal composite having a structure in which the resin matrix is dispersed and confined in the liquid crystal, is formed on the transparent dielectric layer and the transparent electrode. Generates electrons, forms, accelerates, and focuses an electron beam with a target inserted in close contact, and controls the electron beam intensity according to the input signal. An electron gun comprising a cathode and one or more grids, a vacuum vessel containing a secondary electron collecting electrode (collector) for controlling the charge on the target surface, and an electron beam deflection system for deflecting the electron beam Since the electron beam writing type transmission spatial light modulator is used, a bright display image is obtained without the need for a polarizing plate, and the display image has excellent spatial uniformity, fast response, and high contrast. This makes it possible to obtain such an effect that the display of an analog image becomes easy.
[従来の技術] 従来、電子ビーム書込み式空間光変調管として、以下
に示す文献に開示されているデバイスが知られている。[Prior Art] Conventionally, devices disclosed in the following documents are known as electron beam writing type spatial light modulators.
(1)文献1(G.Marie:Ferroelectrics Vol.10,(197
6)P.9〜P.14)には、第7図に示すように真空容器11の
中に、CaF2ホルダー34,透明電極20,KD2PO4 33,誘電体ミ
ラー22′を順次密着したターゲット79と、ペルチェ素子
35,カソード2,主グリッド10′,副グリッド10″が封入
された構造の電子ビーム書込み式空間光変調管が示され
ている。なお、同図において36および36′は信号入力用
リード線、26は光源、28はレンズ、38は偏光プリズム、
16は入射光、17は表示光、および15は電子ビームであ
る。(1) Reference 1 (G. Marie: Ferroelectrics Vol. 10, (197
6) On P.9 to P.14), as shown in FIG. 7, the CaF 2 holder 34, the transparent electrode 20, the KD 2 PO 4 33, and the dielectric mirror 22 ′ are closely adhered in the vacuum vessel 11 in order. Target 79 and Peltier device
35, an electron beam writing type spatial light modulator having a structure in which a cathode 35, a cathode 2, a main grid 10 'and a sub grid 10 "are enclosed. In the drawing, reference numerals 36 and 36' denote signal input leads, 26 is a light source, 28 is a lens, 38 is a polarizing prism,
16 is incident light, 17 is display light, and 15 is an electron beam.
以上の構成において、カソードから出射した定電流の
電子ビームは、誘電体ミラーに衝突し、主グリッドと透
明電極の間に印加された信号に応じて誘電体ミラー表面
に電荷パターンを形成する。この電荷パターンは、KD2P
O4結晶のもつ電気光学効果により、屈折率の空間的変化
に変換される。一方、光源26から出射した入射光16は、
偏光ビームスプリッター38により偏光されてレンズ28を
通り、真空容器11内のCaF2ホルダー34,透明電極20,KD2P
O4結晶を通って誘電体ミラー22′で反射し、上述の光路
を逆にたどり、偏光ビームスプリッター38を通って表示
光として図示しないスクリーンに投写される。In the above configuration, the constant current electron beam emitted from the cathode collides with the dielectric mirror, and forms a charge pattern on the surface of the dielectric mirror in accordance with a signal applied between the main grid and the transparent electrode. This charge pattern is KD 2 P
Due to the electro-optic effect of the O 4 crystal, it is converted into a spatial change in the refractive index. On the other hand, the incident light 16 emitted from the light source 26 is
The light is polarized by the polarizing beam splitter 38, passes through the lens 28, passes through the CaF 2 holder 34 in the vacuum vessel 11, the transparent electrode 20, and the KD 2 P
The light is reflected by the dielectric mirror 22 ′ through the O 4 crystal, follows the above-described optical path in the reverse direction, and is projected as display light on the screen (not shown) through the polarization beam splitter 38.
(2)文献2(K.Shinoda and Y.Suzuki:Proc.SPIE(19
86)P.613〜P.619)には、第8図に示すように、真空容
器11の中に、MgO薄膜40,誘電体ミラー22′,LiNbO3結晶
41,透明電極20が順次密着したターゲット89と、透明電
極20,LiNbO341,透明電極20が順次密着した位相補償板4
2,カソード2,フリッド42、43、44、45、46、47およびメ
ッシュ電極(コレクター)48を封入した電子ビーム書込
み式空間光変調管が示されている。なお同図において18
はビームスプリッター、49は偏光板、28はレンズ、26は
光源、30はスクリーン、16は入射光、17は表示光、およ
び15は電子ビームである。(2) Reference 2 (K. Shinoda and Y. Suzuki: Proc. SPIE (19
86) On pages 613 to 619), as shown in FIG. 8, a MgO thin film 40, a dielectric mirror 22 ', and a LiNbO 3 crystal
41, a target 89 to which the transparent electrode 20 adheres sequentially, and a phase compensator 4 to which the transparent electrode 20, LiNbO 3 41, and the transparent electrode 20 adhere sequentially
2, an electron beam writing type spatial light modulator tube enclosing a cathode 2, a frid 42, 43, 44, 45, 46, 47 and a mesh electrode (collector) 48 is shown. In the same figure, 18
Is a beam splitter, 49 is a polarizing plate, 28 is a lens, 26 is a light source, 30 is a screen, 16 is incident light, 17 is display light, and 15 is an electron beam.
以上の構成において、カソード2から出射した定電流
の電子ビーム15は、グリッド42〜47およびメッシュ電極
48を通ってMgO薄膜40に衝突する。グリッド42に電気信
号を加え電子ビーム電流を制御することにより、MgO薄
膜表面に電荷パターンを形成する。この電荷パターン
は、LiNbO3結晶のもつ電気光学効果により、屈折率の空
間的変化に変換される。In the above configuration, the constant current electron beam 15 emitted from the cathode 2 is applied to the grids 42 to 47 and the mesh electrode.
It strikes the MgO thin film 40 through 48. By controlling the electron beam current by applying an electric signal to the grid 42, a charge pattern is formed on the surface of the MgO thin film. This charge pattern is converted into a spatial change in the refractive index by the electro-optic effect of the LiNbO 3 crystal.
一方、光源26からの入射光16は、レンズ28,偏光板49
およびビームスプリッター18を通り、真空容器11の中の
位相補償板42およびターゲット89を通り誘電体ミラー2
2′で反射して逆の光路をたどり、ビームスプリッター1
8,レンズ28,偏光板49を通過してスクリーン30に画像や
パターンを投写する。On the other hand, the incident light 16 from the light source 26 is
Through the beam splitter 18, the phase compensator 42 and the target 89 in the vacuum chamber 11, and the dielectric mirror 2
The beam splitter 1 reflects at 2 'and follows the reverse optical path.
8, images and patterns are projected on the screen 30 through the lens 28 and the polarizing plate 49.
(3)文献3(D.A.Haven:IEEE Transactions on Elect
ron Devices Vol.ED−30,(1983)P.498〜P.492)に
は、第9図に示すように真空容器11の中に、ターゲット
99,書込み用電子銃1′および消去用電子銃1″が封入
されている。なお同図において、26は光源、28はレン
ズ、49は偏光板、15′は書込み用電子ビーム、15″は消
去用電子ビーム、16は入射光、17は表示光である。ター
ゲット99は、第10図に示すように真空容器のフェースプ
レート11′,透明電極20,ツイストネマティック液晶52,
スペーサ53,誘電体薄板54で構成されている。なお同図
において55は二次電子捕集電極(コレクター)である。
さらに同図には示していないが、ツイストネマティック
液晶の配向をそろえるために、透明電極20および誘電体
薄板54と液晶52との間には配向層が必要である。(3) Reference 3 (DAHaven: IEEE Transactions on Elect
ron Devices Vol. ED-30, (1983) P.498-P.492), as shown in FIG.
99, a writing electron gun 1 'and an erasing electron gun 1 "are enclosed. In the same figure, 26 is a light source, 28 is a lens, 49 is a polarizing plate, 15' is a writing electron beam, and 15" is a writing electron beam. An erasing electron beam, 16 is incident light, and 17 is display light. As shown in FIG. 10, the target 99 includes a face plate 11 ′ of a vacuum vessel, a transparent electrode 20, a twisted nematic liquid crystal 52,
It is composed of a spacer 53 and a thin dielectric plate. In the figure, reference numeral 55 denotes a secondary electron collecting electrode (collector).
Although not shown in the figure, an alignment layer is required between the transparent electrode 20 and the dielectric thin plate 54 and the liquid crystal 52 in order to align the twisted nematic liquid crystal.
以上の構成において、図示されていないグリッドに電
気信号を加えて書込み用電子銃から出射した電子ビーム
の強度を制御すれば、誘電体薄板54の表面に入力信号に
応じた電荷パターンを形成することができる。このとき
ターゲット99内の液晶分子はこの電荷パターンに応じて
配列し、光源26から出射した空間的に均一な入射光は、
偏光板49,ターゲット99および偏光板49を通り、入力信
号に応じた濃淡画像に変換される。In the above configuration, if an electric signal is applied to a grid (not shown) to control the intensity of the electron beam emitted from the writing electron gun, a charge pattern corresponding to the input signal can be formed on the surface of the dielectric thin plate 54. Can be. At this time, the liquid crystal molecules in the target 99 are arranged according to this charge pattern, and the spatially uniform incident light emitted from the light source 26 is
The light passes through the polarizing plate 49, the target 99, and the polarizing plate 49, and is converted into a grayscale image according to the input signal.
(4)文献4(T.T.True:SID '87 International Sympo
sium(1987)P.68〜P.71)には、第11図に示すように、
真空容器11の中に、片面を導電処理したガラス円板のタ
ーゲット109,透明な油57,入力マスク58と電子銃1が封
入されている。なお同図において、26は光源、25は全反
射ミラー、59はダイクロイックフィルタ、28はレンズ、
16は入射光、および17は表示光である。(4) Reference 4 (TTTrue: SID '87 International Sympo
sium (1987) P.68-P.71), as shown in FIG.
In a vacuum vessel 11, a target 109 made of a glass disk whose one surface is conductively treated, a transparent oil 57, an input mask 58, and the electron gun 1 are sealed. In the figure, 26 is a light source, 25 is a total reflection mirror, 59 is a dichroic filter, 28 is a lens,
16 is incident light, and 17 is display light.
以上の構成において、光源からの白色の入射光16はダ
イクロイックフィルタ59によって、第11図(a)に示す
ように青と赤の光束に分離される。入力マスク58および
出力マスク60の中央部と周辺部では、第11図(b)およ
び(c)に示すようにスリットの方向が互いに直行して
おり、青の光束と赤の光束とは互いに独立なシュリーレ
ン光学系を構成している。ターゲット109は油だめ57′
中の透明な油57に浸りながらゆっくり回転し、ターゲッ
トのガラス表面に平滑な油膜層を形成する。電子ビーム
15がこの油膜層に入射しない場合、油膜層表面は平滑で
あり、青および赤の光束は出力マスクにさえぎられてス
クリーンに到達しない。一方、電子ビームが油膜層に衝
突すると、油膜層表面が帯電し、静電力によって油膜層
がひずむ。このとき、光束は油膜層で回折し、出力マス
クの間隙を通過してスクリーンに到達する。In the above configuration, the white incident light 16 from the light source is separated by the dichroic filter 59 into blue and red light beams as shown in FIG. 11 (a). In the central part and the peripheral part of the input mask 58 and the output mask 60, the directions of the slits are perpendicular to each other as shown in FIGS. 11B and 11C, so that the blue light flux and the red light flux are independent of each other. Schlieren optical system. Target 109 is sump 57 '
Rotate slowly while immersing in the transparent oil 57 inside to form a smooth oil film layer on the glass surface of the target. Electron beam
If 15 does not enter this oil film layer, the oil film layer surface is smooth and the blue and red light fluxes are blocked by the output mask and do not reach the screen. On the other hand, when the electron beam collides with the oil film layer, the surface of the oil film layer is charged, and the oil film layer is distorted by electrostatic force. At this time, the light beam is diffracted by the oil film layer and reaches the screen through the gap between the output masks.
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来の電子ビーム書込み式空
間光変調管には、以下に記述するような解決すべき課題
があった。[Problems to be solved by the invention] However, the above-mentioned conventional electron beam writing type spatial light modulator has a problem to be solved as described below.
(I)従来技術として述べた(1)項の第7図に示す文
献1の空間光変調管、もしくは(2)項の第8図に示す
文献2の空間光変調管では、KD2PO4結晶33もしくはLiNb
O3結晶41の電気光学効果を利用しているので、 偏光ビームスプリッタ38もしくは偏光板49を必要と
し、そのため入射光16が無偏波光の場合、光の伝搬損失
が50%以上になる。(I) In the spatial light modulator of the document 1 shown in FIG. 7 of item (1) or the spatial light modulator of document 2 shown in FIG. 8 of item (2) described as the prior art, KD 2 PO 4 Crystal 33 or LiNb
Since the electro-optic effect of the O 3 crystal 41 is used, a polarizing beam splitter 38 or a polarizing plate 49 is required. Therefore, when the incident light 16 is non-polarized light, the light propagation loss becomes 50% or more.
KD2PO4結晶33もしくはKiNbO3結晶41の厚さを均一にす
る必要があるので、高度な結晶加工技術を必要とし、高
価になる。Since it is necessary to make the thickness of the KD 2 PO 4 crystal 33 or the KiNbO 3 crystal 41 uniform, an advanced crystal processing technique is required and the cost is high.
入射光16のスペクトル幅が広い場合、出力画像のコン
トラストが低下する。When the spectrum width of the incident light 16 is wide, the contrast of the output image decreases.
入射光16の平行性が高いことが必要。このためには、
光源26の発光部分を点状にする必要があり、表示光の明
るさがこれによっても低下する。High parallelism of incident light 16 is required. To do this,
It is necessary to make the light emitting portion of the light source 26 dot-shaped, and the brightness of the display light is also reduced.
KD2PO4結晶33もしくはLiNbO3結晶34を薄くすると解像
度は向上するが、研磨でバルク結晶を薄くすることには
限界(現在100μm程度)があり、そのため高解像度化
が困難となっている。The resolution improves when the KD 2 PO 4 crystal 33 or the LiNbO 3 crystal 34 is thinned, but there is a limit (at present about 100 μm) in thinning the bulk crystal by polishing, and it is difficult to achieve high resolution.
大面積のKD2PO4結晶33もしくはLiNbO3結晶41を得るこ
とは、技術的かつ経済的に困難である。It is technically and economically difficult to obtain a large-area KD 2 PO 4 crystal 33 or LiNbO 3 crystal 41.
上記,の欠点より、高精度な画像やパターンを表
示することは困難である。Due to the drawbacks described above, it is difficult to display a highly accurate image or pattern.
駆動電圧が大きい。The driving voltage is large.
などの欠点がある。さらに従来技術として述べた
(1)項の第7図に示す文献1の空間光変調管には、 ペルチエ素子35を用いてKD2PO4結晶33を−50℃程度に
冷却する必要があり、そのためデバイス構成が複雑にな
る。There are drawbacks such as. Further, in the spatial light modulation tube of the document 1 shown in FIG. 7 of the item (1) described as the prior art, it is necessary to cool the KD 2 PO 4 crystal 33 to about −50 ° C. using the Peltier element 35, This complicates the device configuration.
という問題もある。 There is also a problem.
(II)従来技術として述べた(3)項の第9図および第
10図に示す文献3の空間光変調管では、ツイストネマテ
ィック液晶52を用いているので、 偏光板49を必要とし、そのため光伝搬損失が50%以上
になる。(II) FIG. 9 and FIG.
In the spatial light modulator of Reference 3 shown in FIG. 10, since the twisted nematic liquid crystal 52 is used, the polarizing plate 49 is required, and the light propagation loss is 50% or more.
応答が遅い。Response is slow.
液晶分子をあらかじめ配向させる配向層を必要とし、
そのため制作工程が複雑になる。It requires an alignment layer to align liquid crystal molecules in advance,
This complicates the production process.
などの欠点がある。従って、文献3の空間光変調管
は、明るい動画表示には適合しない。There are drawbacks such as. Therefore, the spatial light modulator of Document 3 is not suitable for displaying a bright moving image.
(III)従来技術として述べた(4)項の第11図に示す
文献4の空間光変調管では、透明油57を用いているの
で、 電子ビームの油膜層への衝突により、油蒸気が発生し
カソードのフィラメントを劣化させる。また、真空容器
の真空度を低下させる。(III) In the spatial light modulation tube of Document 4 shown in FIG. 11 of (4) described as the prior art, since the transparent oil 57 is used, oil vapor is generated by the collision of the electron beam with the oil film layer. Then, the cathode filament is deteriorated. Further, the degree of vacuum of the vacuum container is reduced.
油を加熱して使用するため、数10分のウォームアップ
時間が必要である。A warm-up time of several tens of minutes is required because the oil is heated and used.
油膜層における回析光を表示光として利用するため、
表示光の損失を小さくするためには、大型のシュリーレ
ン光学系が必要である。In order to use the diffraction light in the oil film layer as display light,
In order to reduce the loss of display light, a large schlieren optical system is required.
高精度かつ大型のシュリーレン光学系を必要とするた
め、極めて高価である。Since it requires a high-precision and large schlieren optical system, it is extremely expensive.
などの欠点がある。従って文献4の空間光変調管は、
コンパクトで安価な画像表示デバイスにはなり得ない。There are drawbacks such as. Therefore, the spatial light modulation tube of Document 4
It cannot be a compact and inexpensive image display device.
といった欠点がある。 There are drawbacks.
そこで本発明の目的は、上述のような種々の問題点を
解決し、高品質でかつ明るい画像やデータパターン表示
を高速に行うことが可能で、大画面での高精細度な動画
像表示や、画像処理に適したコンパクトな電子ビーム書
込み式空間光変調管を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described various problems, to perform high-quality and bright image and data pattern display at high speed, and to display a high-definition moving image on a large screen. Another object of the present invention is to provide a compact electron beam writing type spatial light modulator suitable for image processing.
[課題を解決するための手段] かかる目的を達成するために、本発明は、透明誘電体
層と透明電極の間に、ネマティック液晶,コレステリッ
ク液晶もしくはスメクティック液晶と、該液晶の常屈折
率,異常屈折率または該液晶がランダムに配向した際の
屈折率のいずれかと同等の屈折率を持つ透明な樹脂マト
リックス中に該液晶を分散させて閉じ込めた構成、もし
くは該液晶中に樹脂マトリックスを分散させて閉じ込め
た構成の液晶複合体を、前記透明誘電体層と透明電極に
密着するように挿入したターゲットと、電子の発生,電
子ビームの形成・加速・集束を行い、かつ入力信号に応
じて電子ビーム強度を制御するカソードと単数もしくは
複数のグリッドからなる単数もしくは複数の電子銃と、
前記透明誘電体層表面の電荷を制御するための二次電子
捕集電極(コレクター)を内蔵する真空容器と、前記電
子ビームを偏向する電子ビーム偏向系を用いた空間光変
調管からなることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal display device comprising a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, or a smectic liquid crystal between a transparent dielectric layer and a transparent electrode; A configuration in which the liquid crystal is dispersed and confined in a transparent resin matrix having a refractive index equivalent to either the refractive index or the refractive index when the liquid crystal is randomly oriented, or the resin matrix is dispersed in the liquid crystal. A liquid crystal composite of a confined configuration is inserted into the transparent dielectric layer and the transparent electrode so as to be in close contact with the transparent dielectric layer. The target generates electrons, forms, accelerates, and focuses an electron beam, and responds to an input signal. A cathode for controlling the intensity and one or more electron guns comprising one or more grids,
A vacuum vessel containing a secondary electron collecting electrode (collector) for controlling the charge on the surface of the transparent dielectric layer, and a spatial light modulation tube using an electron beam deflection system for deflecting the electron beam. Features.
また、本発明の第1の形態は、真空容器のフェースプ
レート,透明電極,液晶複合体,透明誘電体層を順次密
着したターゲットを持つことを特徴とする。Further, the first embodiment of the present invention is characterized by having a target in which a face plate of a vacuum vessel, a transparent electrode, a liquid crystal composite, and a transparent dielectric layer are sequentially adhered.
また、本発明の第2の形態は、ターゲット表面に二次
電子放出比δ(ターゲット表面に入射する電子数をn1,
出射する電子数をn2とすると、δ=n2/n1)の大きな材
料(例えばMgO薄膜)を付着したことを特徴とする。In the second embodiment of the present invention, the secondary electron emission ratio δ (the number of electrons incident on the target surface is n 1 ,
Assuming that the number of emitted electrons is n 2 , a characteristic feature is that a material (for example, an MgO thin film) having a large value of δ = n 2 / n 1 is attached.
さらに、本発明の第3の形態は、光学系に非散乱光を
通し、散乱光を遮断するアパーチャもしくはその逆の作
用をするアパーチャを持つことを特徴とする。Further, the third embodiment of the present invention is characterized in that the optical system has an aperture for transmitting non-scattered light and blocking scattered light or an aperture for performing the reverse operation.
さらに、本発明の第4の形態は、消去用電子ビームと
書込み用電子ビームの間に一定の時間差をもってターゲ
ットを同時に走査することを特徴とする。Further, the fourth aspect of the present invention is characterized in that the target is simultaneously scanned with a certain time difference between the erasing electron beam and the writing electron beam.
[作用] 本発明は上記のような構成であるので、高品質でかつ
明るい画像や、データパターンの表示を高速に行うこと
が可能であり、高精細度の動画表示に適合し、また大画
面が可能となる。[Operation] Since the present invention is configured as described above, it is possible to display a high-quality and bright image or a data pattern at a high speed, is suitable for displaying high-definition moving images, and has a large screen. Becomes possible.
(1)すなわち、本発明の空間光変調管は、液晶複合体
への電圧印加による光散乱特性を利用しているので、偏
光プリズムもしくはそれと同等の機能をもつ偏光板を用
いずに画像表示することができる。このため、本発明は
明るく、高コントラストでかつ空間一様性の優れた画像
やパターンを表示でき、かつ前記(I)項記載の従来の
空間光変調管特有の、光伝搬損失が大きい点、高度
な結晶加工技術を要する点、コントラストの低下する
点、表示光に高い平行特性が要求される点、駆動電
圧が大きい点、等の問題点、前記(II)項に記載の従来
の空間光変調管特有の、光伝搬損失が大きい点、応
答が遅い点、液晶配向層を必要とする点、などの問題
点、および前記(III)項に記載の従来の空間光変調管
特有の、油蒸気によるデバイス劣化の点、始動に長
時間を要する点、大型のシュリーレン光学系を要する
点、極めて高価である点、などの問題を有さない。(1) That is, since the spatial light modulator according to the present invention utilizes the light scattering characteristics by applying a voltage to the liquid crystal composite, an image is displayed without using a polarizing prism or a polarizing plate having a function equivalent thereto. be able to. For this reason, the present invention can display an image or pattern which is bright, has high contrast and is excellent in spatial uniformity, and has a large light propagation loss peculiar to the conventional spatial light modulator described in the above (I). The problems such as the need for advanced crystal processing technology, the decrease in contrast, the need for high parallelism in display light, the large drive voltage, etc., and the conventional spatial light described in the above (II). Problems such as a point that light propagation loss is large, a response is slow, and a liquid crystal alignment layer is required, which is peculiar to the modulation tube, and an oil that is peculiar to the conventional spatial light modulation tube described in the above (III). There are no problems such as device deterioration due to steam, long start-up time, large schlieren optical system, and extremely high cost.
(2)さらに、従来の液晶を用いた空間光変調管が、液
晶層の厚さを厳密に制御しなければならない(例えば厚
さ誤差は入射波長の1/10以下)のに対し、本発明の空間
光変調管では、液晶複合体の厚さのバラツキは入射波長
の数倍まで許容されるため、従来の空間光変調管に比べ
て格段に大型化が可能であり、素子製作も容易である。(2) Furthermore, while the conventional spatial light modulator using liquid crystal must strictly control the thickness of the liquid crystal layer (for example, the thickness error is 1/10 or less of the incident wavelength), In the spatial light modulator, the thickness variation of the liquid crystal composite is allowed up to several times the incident wavelength, so that it can be much larger than conventional spatial light modulators, and the device can be easily manufactured. is there.
(3)また、本発明を構成する液晶複合体の光透過率対
印加電圧特性は、ツイストネマティック液晶に比べて小
さなγ特性(印加電圧の微小変化量に対する光透過率の
変化量)を有しているので、アナログ画像の表示が可能
で、アナログ表示用としても適している。(3) Further, the light transmittance versus applied voltage characteristic of the liquid crystal composite constituting the present invention has a smaller γ characteristic (a change amount of the light transmittance with respect to a small change amount of the applied voltage) than the twisted nematic liquid crystal. Therefore, it is possible to display an analog image, and it is also suitable for analog display.
(4)さらに、本発明を構成する液晶複合体の応答速度
(数ミリ秒〜数十ミリ秒)は、ツイストネマティック液
晶に比べて高速である。従って本発明の空間光変調管
は、上記(II)項に記載の従来の空間光変調管よりも速
い応答速度を持ち、動画表示に適している。(4) Furthermore, the response speed (several milliseconds to several tens of milliseconds) of the liquid crystal composite constituting the present invention is higher than that of the twisted nematic liquid crystal. Therefore, the spatial light modulator according to the present invention has a faster response speed than the conventional spatial light modulator described in the above item (II), and is suitable for displaying moving images.
(5)また、本発明では、複数の電子銃を用い、かつ消
去用電子ビームと書込み用電子ビームとの間に一定の時
間差をもってターゲットを同時に走査することにより、
シェーディングのすくない、明るい画像を表示すること
ができる。(5) Further, in the present invention, by simultaneously scanning the target with a plurality of electron guns and with a certain time difference between the erasing electron beam and the writing electron beam,
A bright image with little shading can be displayed.
などの利点も有する。It also has advantages such as.
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は、本発明による電子ビーム書込み式空間光変
調管の一実施例の構成を模式的に示す。同図において、
1はカソード2と、グリッド3,4,5,6および7とからな
る電子銃であり、外付のコイル8とともに、カソード2
で発生した電子で電子ビームを形成し、これを加速・集
束および偏向し、かつ入力信号に応じて電子ビーム強度
を制御して電子をターゲット9の表面にあて、該ターゲ
ット表面に2次元の電荷パターンを形成したり、また、
該電荷パターンを消去する機能をもつ。カソード2,グリ
ッド3および4の部分は、カソード面からランダムな方
向に放射される熱電子を細いビームに形成するととも
に、構成電極間の電位差の変化により、電子ビーム強度
を制御する。グリッド5,6および7の部分は、ターゲッ
ト面上で電子ビームを小さなスポットに集束する機能を
持つ。FIG. 1 schematically shows a configuration of an embodiment of an electron beam writing type spatial light modulator according to the present invention. In the figure,
Reference numeral 1 denotes an electron gun comprising a cathode 2 and grids 3, 4, 5, 6 and 7, and an external coil 8 and a cathode 2
An electron beam is formed by the electrons generated in the above, the electron beam is accelerated, focused, and deflected, and the electron beam intensity is controlled according to an input signal to irradiate the electron to the surface of the target 9 and a two-dimensional charge is applied to the target surface. To form patterns,
It has a function of erasing the charge pattern. The portions of the cathode 2, the grids 3 and 4 form thermoelectrons radiated from the cathode surface in random directions into thin beams, and control the electron beam intensity by changing the potential difference between the constituent electrodes. The parts of the grids 5, 6 and 7 have the function of focusing the electron beam into small spots on the target surface.
第1図に示す電子銃の構成は、光学的には薄肉レンズ
に相当するユニポテンシャル形であるが、厚肉レンズに
対応するバイポテンシャル形(図示しない)や集束コイ
ル(図示しない)を用いてターゲット面上のビームスポ
ット径をより小さくすることも可能である。第1図にお
いて、10は二次電子捕集電極(コレクター)、11は透明
なフェースプレート11′をもつ真空容器、12は透明電極
に印加する電圧用リード線、13はコレクターに印加する
電圧用リード線、14は入力信号用リード線、15は電子ビ
ーム、16は入射光、17は表示光、および27は紫外光から
液晶複合体を保護するための紫外線カットフィルターで
ある。なお、Vbは透明電極の電位、Vcはコレクターの電
位である。Although the configuration of the electron gun shown in FIG. 1 is optically a unipotential type corresponding to a thin lens, a bipotential type (not shown) or a focusing coil (not shown) corresponding to a thick lens is used. It is also possible to make the beam spot diameter on the target surface smaller. In FIG. 1, 10 is a secondary electron collecting electrode (collector), 11 is a vacuum container having a transparent face plate 11 ', 12 is a voltage lead wire applied to the transparent electrode, and 13 is a voltage applied to the collector. A lead wire, 14 is an input signal lead wire, 15 is an electron beam, 16 is incident light, 17 is display light, and 27 is an ultraviolet cut filter for protecting the liquid crystal composite from ultraviolet light. Vb is the potential of the transparent electrode, and Vc is the potential of the collector.
第2図は、第1図に示した実施例のターゲット9の詳
細な構成例である。同図に示す用に、本実施例のターゲ
ット9は、透明基板19,透明電極20,液晶複合体21,透明
誘電体層22を順次密着して一体となした素子であり、透
明電極20には、リード線12が接続されている。FIG. 2 is a detailed configuration example of the target 9 of the embodiment shown in FIG. As shown in the drawing, the target 9 of the present embodiment is an element in which a transparent substrate 19, a transparent electrode 20, a liquid crystal composite 21, and a transparent dielectric layer 22 are sequentially adhered and integrated, and Is connected to a lead wire 12.
本発明に用いられる上述の液晶複合体21は、ネマティ
ック液晶,コレステリック液晶もしくはスメクティック
液晶23と、該液晶の常屈折率,異常屈折率、または該液
晶がランダムに配向した際の屈折率のいずれかと同等の
屈折率を持つ透明な樹脂マトリックス24とからなり、該
樹脂マトリックス中に該液晶が分散して閉じ込められた
構成、もしくは該液晶中に該樹脂マトリックスが分散し
て閉じ込められた構成を持つ。即ち、本発明の液晶複合
体21は、例えば第2図に示すように樹脂マトリックス24
中に液晶が球体状もしくは非球体状(その長さは数100
ナノメートルから約20マイクロメートル)に閉じ込めら
れたもの、あるいは液晶が樹脂マトリックス中にいわゆ
るマイクロカプセル状に閉じ込められたもの(図示しな
い)、もしくは液晶中に網目状の樹脂マトリックスが存
在するもの(図示しない)である。The above-described liquid crystal composite 21 used in the present invention is composed of a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal or a smectic liquid crystal 23 and any one of an ordinary refractive index, an extraordinary refractive index of the liquid crystal, and a refractive index when the liquid crystal is randomly aligned. It is composed of a transparent resin matrix 24 having an equivalent refractive index, and has a configuration in which the liquid crystal is dispersed and confined in the resin matrix, or a configuration in which the resin matrix is dispersed and confined in the liquid crystal. That is, the liquid crystal composite 21 of the present invention comprises, for example, a resin matrix 24 as shown in FIG.
The liquid crystal is spherical or non-spherical (the length is several hundred
Those that are confined within a nanometer to about 20 micrometers), those in which liquid crystal is confined in a so-called microcapsule shape in a resin matrix (not shown), or those in which a network-like resin matrix exists in liquid crystal (shown) No).
このような構成の液晶複合体21において、液晶23の常
屈折率または異常屈折率と樹脂マトリックス24の屈折率
とがほぼ一致しているときには、液晶複合体21に電界が
印加されていない状態(すなわちターゲット9の透明誘
電体層22の表面の電位をVsとすると、Vs=Vbの状態)で
は、液晶23と樹脂マトリックス24の屈折率がくい違って
いることから、光が散乱する散乱状態となり、一方、液
晶複合体21に電界が印加された状態(すなわちVs≠Vbの
状態)では、液晶23と樹脂マトリックス24の屈折率が一
致していることから、光透過状態となる。また、液晶23
がランダムに配向した際の屈折率と樹脂マトリックス24
の屈折率とがほぼ一致している時には、液晶複合体21に
電界が印加されない状態で液晶23と樹脂マトリックス24
の屈折率が一致することから、光透過状態となり、一
方、液晶複合体21に電界が印加された状態では、両者2
3,24の屈折率がくい違い、光散乱状態になる。In the liquid crystal composite 21 having such a configuration, when the ordinary refractive index or the extraordinary refractive index of the liquid crystal 23 substantially matches the refractive index of the resin matrix 24, a state in which no electric field is applied to the liquid crystal composite 21 ( that is, the potential of the surface of the transparent dielectric layer 22 of the target 9, V s, the state) of the V s = V b, since the refractive index of the liquid crystal 23 and the resin matrix 24 are different piles, light is scattered In a scattering state, on the other hand, in a state where an electric field is applied to the liquid crystal composite 21 (that is, a state of V s ≠ V b ), since the refractive indexes of the liquid crystal 23 and the resin matrix 24 match, the liquid crystal composite 21 has Become. In addition, liquid crystal 23
Refractive index and resin matrix 24 are randomly oriented
When the refractive indices of the liquid crystal 23 and the resin matrix 24 are substantially equal to each other, no electric field is applied to the liquid crystal composite 21.
Since the refractive indices of the liquid crystal composite 21 match, the liquid crystal composite 21 is in a light transmitting state.
The refractive indices of 3,24 differ, resulting in a light scattering state.
本発明では、これら両方のタイプの液晶複合体を使用
できるが、前者の液晶23の常屈折率または異常屈折率と
樹脂マトリックス24の屈折率とがほど一致しているタイ
プの方がより好ましい。特に液晶23の常屈折率と樹脂マ
トリックス24の屈折率とがほぼ一致しているタイプがそ
の性能上最適である。In the present invention, both types of liquid crystal composites can be used, but the former type, in which the ordinary refractive index or extraordinary refractive index of the liquid crystal 23 and the refractive index of the resin matrix 24 are more or less the same, is more preferable. In particular, a type in which the ordinary refractive index of the liquid crystal 23 and the refractive index of the resin matrix 24 are almost the same is optimal in terms of its performance.
第2図に示す液晶複合体を含むターゲットの製作方法
は従来の液晶セル製作方法より簡単である。例えば、透
明電極20の付着した透明基板19と透明誘電体層22の間に
液晶複合体21を挿入し、紫外線照射や加熱を行うことに
より、ターゲット9を形成することができる。この方法
では液晶分子を一様に配列するための配向層が不要であ
り、大面積のターゲットを容易に形成することができ
る。The method of manufacturing the target including the liquid crystal composite shown in FIG. 2 is simpler than the conventional method of manufacturing a liquid crystal cell. For example, the target 9 can be formed by inserting the liquid crystal composite 21 between the transparent substrate 19 to which the transparent electrode 20 is attached and the transparent dielectric layer 22 and irradiating with ultraviolet light or heating. In this method, an alignment layer for uniformly aligning liquid crystal molecules is not required, and a large-area target can be easily formed.
次に、液晶23の常屈折率と樹脂マトリックス24の屈折
率とがほぼ一致している液晶複合体21を有する電子ビー
ム書込み式空間光変調管の動作を説明する。なお、本発
明の空間光変調管では、散乱光あるいは非散乱光のいず
れかを表示光に採用できるが、以後、非散乱光を表示光
に用いる場合を例にとり説明する。Next, the operation of the electron beam writing type spatial light modulator having the liquid crystal composite 21 in which the ordinary refractive index of the liquid crystal 23 and the refractive index of the resin matrix 24 are substantially the same will be described. In the spatial light modulator according to the present invention, either the scattered light or the non-scattered light can be used as the display light. Hereinafter, the case where the non-scattered light is used as the display light will be described as an example.
まず、ターゲット9の透明誘電体層22の表面の電荷の
制御に関する基本的動作について述べる。液晶複合体21
に印加される電界は、透明電極20の電位(Vb),コレク
ターの電位(Vc),電子ビーム15の電流値、および透明
誘電体層22の二次電子放出特性に依存する。二次電子放
出特性は、二次電子放出比δの一次電子(透明誘電体層
に衝突する電子)の加速電圧依存特性であり、例えば第
3図のように表わされる。同図においてδ=1に相当す
る加速電圧を第一交差電圧(V1)および第二交差電圧
(V2)とすると、V1以下もしくはV2以上の加速電圧に相
当するエネルギーを有する電子が透明誘電体層に衝突す
ると、δ<1となり、透明誘電体層表面は負に帯電す
る。First, a basic operation related to control of electric charges on the surface of the transparent dielectric layer 22 of the target 9 will be described. Liquid crystal composite 21
Electric field is applied, the transparent electrode 20 potential (V b), the collector potential (V c), depending on the secondary electron emission characteristics of the electron current of the beam 15, and the transparent dielectric layer 22. The secondary electron emission characteristics are acceleration voltage dependence characteristics of primary electrons (electrons that collide with the transparent dielectric layer) of the secondary electron emission ratio δ, and are expressed, for example, as shown in FIG. Assuming that the accelerating voltage corresponding to δ = 1 in the figure is a first crossing voltage (V 1 ) and a second crossing voltage (V 2 ), electrons having an energy corresponding to an accelerating voltage of V 1 or less or V 2 or more are generated. When colliding with the transparent dielectric layer, δ <1, and the surface of the transparent dielectric layer is negatively charged.
一方、V1より大きくV2より小さい加速電圧に相当する
エネルギーを有する電子が透明誘電体層に衝突すると、
δ>1となり、透明誘電体層表面は正に帯電する。した
がって、前記Vb,Vcおよび電子銃の電位などを制御すれ
ば、透明誘電体層表面に帯電する電荷の極性とδを定め
ることができる。この際リード線14に入力する電気信号
で電子ビームの電流値も制御すれば、透明誘電体層表面
に電荷パターンを形成することができる。On the other hand, if electrons with energy corresponding to the increased V 2 less accelerating voltage than V 1 is impinging on transparent dielectric layer,
δ> 1, and the surface of the transparent dielectric layer is positively charged. Accordingly, the V b, by controlling the like V c and the electron gun potential, you are possible to determine the polarity and δ charges charged on the transparent dielectric layer surface. At this time, if the current value of the electron beam is also controlled by an electric signal input to the lead wire 14, a charge pattern can be formed on the surface of the transparent dielectric layer.
次に、本発明の電子ビーム書込み式空間光変調管の動
作を具体的に記述する。該空間光変調管の動作法は以下
に述べる2種類の方法に大別される。Next, the operation of the electron beam writing type spatial light modulator of the present invention will be specifically described. The operation method of the spatial light modulator is roughly classified into the following two methods.
(A)Vcを固定し、書込みモード(入力信号に応じた電
荷パターンを透明誘電体層表面に形成するモード)、お
よび消去モード(透明誘電体層表面を空間的に一様に帯
電あるいは無帯電させるモード)に対応してVbの大きさ
を制御する方法。(A) a V c is fixed, (mode to form a charge pattern corresponding to the input signal to the transparent dielectric layer surface) write mode, and erase mode (transparent dielectric layer surface spatially uniformly charged or unsubstituted method for controlling the size of the V b corresponding to the mode) for charging.
(B)Vbを固定し、書込みモードおよび消去モードに対
応してVcを制御する方法。(B) a V b is fixed, the method of controlling the V c corresponding to the write mode and erase mode.
上記(A)の方法には消去と書込みを一連の動作とし
て、以下に示す4種類の基本的方法がある。The method (A) includes the following four basic methods as a series of operations of erasing and writing.
(a)透明誘電体層表面に正電荷像を形成する方法 (b)透明誘電体層表面に正電荷反転像を形成する方法 (c)透明誘電体層表面に負電荷像を形成する方法 (d)透明誘電体層表面に負電荷反転像を形成する方法 上記(a)〜(b)の方法では、コレクター電位V
oは、第3図の第二交差電位V2に設定する。(A) A method of forming a positive charge image on the surface of the transparent dielectric layer (b) A method of forming a positive charge inversion image on the surface of the transparent dielectric layer (c) A method of forming a negative charge image on the surface of the transparent dielectric layer ( d) Method of forming a negative charge inverted image on the surface of the transparent dielectric layer In the above methods (a) and (b), the collector potential V
o is set to the second cross voltage V 2 of Figure 3.
次にこれら4種類の方法について詳細に説明する。 Next, these four methods will be described in detail.
(a)透明誘電体層表面に正電荷像を形成する方法 (a−1)消去モード 透明電極20の電位VbをV2に設定する(Vb=V2)と、透
明誘電体層22の表面の電位VsはV2に書込みにより生じた
正電荷による電位が加わった値になる。すなわち、Vs≧
V2となり、δ≦1であるから、電子ビーム15で透明誘電
体層22の表面を照射して負電荷を加え、透明誘電体層全
面においてδ=1(Vs=V2)とすることができる。この
とき透明誘電体層表面の帯電は0であり、液晶複合体21
には電界が印加されないため、入射光は液晶複合体21で
散乱される。従って表示画像は空間的に一様に暗状態を
示す。And (a) a transparent method of forming a positive charge image on the dielectric layer surface (a-1) setting the potential V b of the erase mode transparent electrode 20 to V 2 (V b = V 2 ), a transparent dielectric layer 22 the potential V s of the surface of a value of applied electric potential due to the positive charge generated by writing to V 2. That is, V s ≧
Since V 2 and δ ≦ 1, the surface of the transparent dielectric layer 22 is irradiated with the electron beam 15 to add a negative charge, and δ = 1 (V s = V 2 ) over the entire transparent dielectric layer. Can be. At this time, the charge on the surface of the transparent dielectric layer is 0, and the liquid crystal composite 21
Since no electric field is applied to the liquid crystal, the incident light is scattered by the liquid crystal composite 21. Therefore, the display image shows a dark state uniformly spatially.
(a−2)書込みモード 透明電極20の電位VbをV1<Vb<V2に設定する。このと
き透明誘電体層22の表面の電位VsもV1<Vb<V2になるた
め、δ>1となる。従って電子ビーム15が透明誘電体層
表面に衝突すると、ミラー表面は正に帯電し、正電荷像
が形成される。このとき、液晶複合体21には透明誘電体
層22の表面から透明電極20に向かう電界が形成されるた
め、入射光は該電界強度に応じて液晶複合体21を透過す
る。従って表示画像は明状態(電子ビームが書込まれた
部分が明るい状態)になる。(A-2) setting the potential V b of the write mode transparent electrode 20 to the V 1 <V b <V 2 . At this time becomes the potential V s even V 1 <V b <V 2 of the surface of the transparent dielectric layer 22, [delta]> 1 become. Therefore, when the electron beam 15 collides with the surface of the transparent dielectric layer, the mirror surface is positively charged, and a positively charged image is formed. At this time, an electric field is formed in the liquid crystal composite 21 from the surface of the transparent dielectric layer 22 toward the transparent electrode 20, so that incident light passes through the liquid crystal composite 21 according to the electric field intensity. Therefore, the display image is in a bright state (a part where the electron beam is written is bright).
(b)透明誘電体層表面に正電荷反転像を形成する方法 (b−1)消去モード 透明電極20の電位VbをV1<Vb<V2に設定する。このと
き電子ビームが書込まれた透明誘電体層22の表面の電
位、および電子ビームが書込まれない透明誘電体層表面
の電位のいずれにおいても、V1<Vs≦V2が成立する。従
ってδ≧1となり、電子ビーム照射により透明誘電体層
表面は正に帯電する。透明誘電体層表面より放出された
二次電子は透明誘電体層表面より高い電位にあるコレク
ターに捕集される。透明誘電体層表面電位がV2に達する
とδ=1になり、透明誘電体層表面は一様に正に帯電す
る。このとき液晶複合体21には、透明誘電体層22から透
明電極20に向かう電界が形成されるため、入射光は液晶
複合体で散乱せずに透過する。従って、表示画像は一様
に明状態になる。(B) a method of forming a positive charge inverted image on the transparent dielectric layer surface (b-1) setting the potential V b of the erase mode transparent electrode 20 to the V 1 <V b <V 2 . At this time, V 1 <V s ≦ V 2 is satisfied both at the potential of the surface of the transparent dielectric layer 22 where the electron beam is written and at the potential of the surface of the transparent dielectric layer where the electron beam is not written. . Therefore, δ ≧ 1, and the surface of the transparent dielectric layer is positively charged by electron beam irradiation. Secondary electrons emitted from the surface of the transparent dielectric layer are collected by a collector at a higher potential than the surface of the transparent dielectric layer. Transparent dielectric layer surface potential becomes a [delta] = 1 reaches V 2, a transparent dielectric layer surface is uniformly positively charged. At this time, an electric field from the transparent dielectric layer 22 to the transparent electrode 20 is formed in the liquid crystal composite 21, so that incident light is transmitted without being scattered by the liquid crystal composite. Therefore, the display image is uniformly bright.
(b−2)書込みモード 透明電極20の電位VbをV2<Vbに設定する。このとき,
透明誘電体層22の表面電位もVs>V2となり、δ<1とな
る。従って書込み電子ビーム15の電流値に応じて負の電
荷が透明誘電体層22の表面に加えられ、あらかじめ一様
に形成されていた正電荷を中和することになり、正電荷
の反転像が形成される。ここで液晶複合体21に光が入射
すると、帯電していた正電荷の減衰量に応じて光は散乱
し、表示画像は暗状態(電子ビームが書込まれた部分が
暗い)になる。(B-2) setting the potential V b of the write mode transparent electrode 20 to the V 2 <V b. At this time,
The surface potential of the transparent dielectric layer 22 also becomes V s > V 2 and δ <1. Accordingly, a negative charge is applied to the surface of the transparent dielectric layer 22 in accordance with the current value of the writing electron beam 15, thereby neutralizing the positive charge formed uniformly in advance, and an inverted image of the positive charge is obtained. It is formed. Here, when light enters the liquid crystal composite 21, the light is scattered in accordance with the amount of attenuation of the charged positive charges, and the display image is in a dark state (the portion where the electron beam is written is dark).
(c)透明誘電体層表面に負電荷像を形成する方法 (c−1)消去モード 透明電極20の電位VbをV2に設定する(Vb=V2)と、透
明誘電体層22の表面の電位VsはV2に書込みにより生じた
負電荷による電位が加わった値になる。すなわち、Vs≦
V2となり、δ≧1であるから、電子ビーム15で透明誘電
体層22の表面を照射して正電荷を加え、透明誘電体層全
面においてδ=1(Vs=V2)とすることができる。この
とき透明誘電体層表面の帯電は0であり、液晶複合体21
には電界が印加されないため、入射光は液晶複合体21で
散乱される。従って表示画像は空間的に一様に暗状態を
示す。And (c) a transparent dielectric layer method for forming a negative charge image on a surface (c-1) setting the potential V b of the erase mode transparent electrode 20 to V 2 (V b = V 2 ), a transparent dielectric layer 22 the potential V s of the surface of a value of applied potential by the negative charge generated by writing to V 2. That is, V s ≦
Since V 2 and δ ≧ 1, the surface of the transparent dielectric layer 22 is irradiated with the electron beam 15 to add a positive charge, and δ = 1 (V s = V 2 ) over the entire transparent dielectric layer. Can be. At this time, the charge on the surface of the transparent dielectric layer is 0, and the liquid crystal composite 21
Since no electric field is applied to the liquid crystal, the incident light is scattered by the liquid crystal composite 21. Therefore, the display image shows a dark state uniformly spatially.
(c−2)書込みモード 透明電極20の電位をVb>V2に設定する。このとき透明
誘電体層22の表明電位はVs>V2となり、δ<1となる。
従って書込み電子ビームの電流値に応じて負電荷像が透
明誘電体層表面に形成される。すなわち、透明電極から
透明誘電体層に向かう電界が形成されるため、液晶複合
体21に入射した光は、帯電した負電荷量に応じて透過
し、表示画像は明状態(電子ビームが書込まれた部分が
明るい状態に)になる。(C-2) setting the potential of the write mode transparent electrode 20 to V b> V 2. At this time, the manifestation potential of the transparent dielectric layer 22 is V s > V 2 and δ <1.
Therefore, a negative charge image is formed on the surface of the transparent dielectric layer according to the current value of the writing electron beam. That is, since an electric field is formed from the transparent electrode toward the transparent dielectric layer, the light incident on the liquid crystal composite 21 is transmitted according to the amount of the charged negative charges, and the displayed image is in a bright state (where the electron beam is written). (The shaded area becomes bright).
(d)透明誘電体層表面に負電荷反転像を形成する方法 (d−1)消去モード 透明電極20の電位をVb>V2に設定する。このとき、Vs
≧V2となるからδ≦1となる。従って電子ビーム照射に
より透明誘電体層22の表面は、その電位VsがV2になるま
で負電荷を帯電する。液晶複合体21には透明電極20から
透明誘電体層22に向かう電界が形成されるため、入射光
は透過し、表示画像は一様に明状態となる。And (d) forming a negative charge inverted image on the transparent dielectric layer surface (d-1) setting the potential of the erase mode transparent electrode 20 to V b> V 2. At this time, V s
Since the ≧ V 2 becomes [delta] ≦ 1. Thus the surface of the electron beam irradiation by a transparent dielectric layer 22, charges the negative charge until the voltage V s becomes V 2. Since an electric field from the transparent electrode 20 to the transparent dielectric layer 22 is formed in the liquid crystal composite 21, the incident light is transmitted, and the displayed image is uniformly bright.
(d−2)書込みモード 透明電極20の電位をVb=V2に設定する。このときVs<
V2となるからδ>1となる。従って電子ビーム照射され
た部分は正電荷で中和され、透明誘電体層22の表面には
負電荷反転像が形成される。液晶複合体21の中の電界
は、電子ビームが照射された部分だけ弱くなるため、表
示画像は暗状態(電子ビームが書込まれた部分が暗い状
態)になる。(D-2) setting the potential of the write mode transparent electrode 20 to V b = V 2. At this time, V s <
Since the V 2 δ> 1 to become. Therefore, the portion irradiated with the electron beam is neutralized by positive charges, and a negative charge inverted image is formed on the surface of the transparent dielectric layer 22. Since the electric field in the liquid crystal composite 21 is weakened only at the portion irradiated with the electron beam, the display image is in a dark state (the portion where the electron beam is written is dark).
次に、上記(B)の方法には以下に示す2種類の方法
がある。Next, the method (B) includes the following two methods.
(e)透明誘電体層表面に負電荷反転像を形成する方法 (f)透明誘電体層表面に正電荷反転像を形成する方法 上記(e)および(f)の方法では、透明電極の電位
Vbは、V1<Vb<V2に設定する。(E) Method of forming negative charge reversal image on transparent dielectric layer surface (f) Method of forming positive charge reversal image on transparent dielectric layer surface In the above methods (e) and (f), the potential of the transparent electrode
V b is set to V 1 <V b <V 2 .
以下に、これらの方法について詳細に説明する。 Hereinafter, these methods will be described in detail.
(e)透明誘電体層表面に負電荷反転像を形成する方法 (e−1)消去モード コレクター10の電位Vcを負極性にし、十分大きい電流
値をもつ電子ビームを透明誘電体層22の表面に照射す
る。V1<Vb<V2の条件より透明誘電体層の二次電子放出
比はδ>1となるが、放出された二次電子はVcが負極性
のためコレクターで捕集されずに透明誘電体層表面に押
し戻される。従って透明誘電体層表面の電位はV1まで低
下し、透明誘電体表面は一様に負に帯電する。このとき
液晶複合体21には透明電極20から透明誘電体層22に向か
う電界が生じ、入射光は散乱せずに透過する。従って表
示画像は一様に明状態になる。(E) a transparent dielectric layer method for forming a negative charge reversal image on a surface (e-1) and the potential V c of the erase mode collector 10 to the negative polarity, the electron beam having a sufficiently large current value of the transparent dielectric layer 22 Irradiate the surface. Under the condition of V 1 <V b <V 2 , the secondary electron emission ratio of the transparent dielectric layer is δ> 1, but the emitted secondary electrons are not collected by the collector because V c is negative. It is pushed back to the surface of the transparent dielectric layer. Potential of thus transparent dielectric layer surface is reduced to V 1, the transparent dielectric surface is charged uniformly negative. At this time, an electric field is generated in the liquid crystal composite 21 from the transparent electrode 20 to the transparent dielectric layer 22, and the incident light is transmitted without being scattered. Therefore, the display image is uniformly bright.
(e−2)書込みモード コレクター10の電位Vcを正極性にし、電子ビーム書込
みを行う。Vcを十分大きくして透明誘電体層22の表面か
ら放射する二次電子を捕集すれば、δ>1の条件より書
き込み電子ビームの電流値に応じて正の電荷が透明誘電
体層表面に加えられ、あらかじめ一様に形成されていた
負電荷を中和することになり、負電荷の反転像が形成さ
れる。ここで液晶複合体21に光を入射すると、この中和
量に応じて光は散乱され、表示画像は暗状態(電子ビー
ムが書込まれた部分が暗い状態)になる。(E-2) the potential V c of the write mode collector 10 to the positive polarity, an electron beam writing. If Vc is made sufficiently large to collect secondary electrons emitted from the surface of the transparent dielectric layer 22, a positive charge will be generated according to the current value of the writing electron beam under the condition of δ> 1. To neutralize the negative charge that has been uniformly formed in advance, and an inverted image of the negative charge is formed. Here, when light is incident on the liquid crystal composite 21, the light is scattered in accordance with the amount of neutralization, and the display image is in a dark state (the part where the electron beam is written is dark).
(f)透明誘電体層表面に正電荷反転像を形成する方法 (f−1)消去モード コレクター10の電位Vcを正極性にし、十分大きい電流
値をもつ電子ビームを透明誘電体層22に照射する。V1<
Vb<V2(δ>1)の条件より、Vcの電位を十分大きくし
て透明誘電体層表面から放射する二次電子をコレクター
で捕集すれば、透明誘電体層表面の電位はV2まで上昇
し、透明誘電体層表面は一様に正に帯電する。このとき
液晶複合体21には透明誘電体層から透明電極に向かう電
界が発生し、入射光は散乱せずに透過する。従って表示
画像は一様に明状態になる。(F) a method of forming a positive charge inverted image on the transparent dielectric layer surface (f-1) the potential V c of the erase mode collector 10 and the positive polarity, the electron beam having a sufficiently large current to the transparent dielectric layer 22 Irradiate. V 1 <
From the condition of V b <V 2 (δ> 1), if the potential of V c is sufficiently increased and the secondary electrons emitted from the transparent dielectric layer surface are collected by the collector, the potential of the transparent dielectric layer surface becomes increased to V 2, the transparent dielectric layer surface is uniformly positively charged. At this time, an electric field is generated in the liquid crystal composite 21 from the transparent dielectric layer toward the transparent electrode, and the incident light is transmitted without being scattered. Therefore, the display image is uniformly bright.
(f−2)書込みモード コレクター10の電位Vcを負極性にし、電子ビーム書込
みを行う。V1<Vb<V2の条件より、透明誘電体層22の二
次電子放出比はδ>1となるが、放出された二次電子は
Vcが負極性のため、コレクター10で捕集されずに透明誘
電体層表面に押し戻される。従ってあらかじめ一様に形
成されていた正電荷を中和することになり、正電荷の反
転像が形成される。ここで液晶複合体21に光を入射する
と、その中和量に応じて光は散乱され、表示画像は暗状
態(電子ビームが書込まれた部分が暗い状態)になる。(F-2) the potential V c of the write mode collector 10 to the negative polarity, an electron beam writing. From the condition of V 1 <V b <V 2 , the secondary electron emission ratio of the transparent dielectric layer 22 is δ> 1, but the emitted secondary electrons are
Since Vc has negative polarity, it is pushed back to the surface of the transparent dielectric layer without being collected by the collector 10. Therefore, the positive charges formed uniformly beforehand are neutralized, and an inverted image of the positive charges is formed. Here, when light is incident on the liquid crystal composite 21, the light is scattered in accordance with the amount of neutralization, and the displayed image is in a dark state (the part where the electron beam is written is dark).
連続して画像やデータパターンの表示を行う場合、上
記(a)〜(f)の6種類の方法の一つを反復する基本
的な方法に加えて、これらの方法を組み合わせて用いる
方法がある。特に、(a)と(c)あるいは(b)と
(d)、あるいは(e)と(f)を組み合わせ、これら
を交互に用いる方法は、組み合わせた2つの方法の表示
時間が同一で、かつテレビ画像のように時間軸上で互い
に隣接する画像間の相関が強い場合、液晶複合体に印加
される直流電界成分が最も小さくなり、液晶複合体の耐
久時間を最も長くすることのできる実用的な方法であ
る。When displaying images and data patterns continuously, there is a method of combining these methods in addition to the basic method of repeating one of the above six methods (a) to (f). . In particular, the method of combining (a) and (c) or (b) and (d), or (e) and (f), and using them alternately, has the same display time of the two combined methods, and When the correlation between images adjacent to each other on the time axis is strong, such as a TV image, the DC electric field component applied to the liquid crystal composite is minimized, and the practical life of the liquid crystal composite can be maximized. It is a way.
第4図は、本発明による電子ビーム書込み式空間光変
調管の他の構成の例である。同図において1′は書込み
用電子銃、1″は消去用電子銃、15′は書込み用電子ビ
ーム、および15″は消去用電子ビームである。同図に示
す構成では、消去用電子ビームの加速電圧が前述の2つ
の基本的動作方法(A)および(B)に記述した条件を
満足するように2つの電子銃の電位を設定する必要があ
る。例えばターゲット9の透明誘電体層表面に正電荷像
もしくは負電荷像を形成する場合((A)の(a)もし
くは(c)方法)、消去用電子ビームの加速電圧が、透
明誘電体層表面のδが1になる第二交差電圧(V2)に一
致するよう、消去用電子銃の電位を設定する必要があ
る。FIG. 4 shows another example of the configuration of the electron beam writing type spatial light modulator according to the present invention. In the figure, 1 'is a writing electron gun, 1 "is an erasing electron gun, 15' is a writing electron beam, and 15" is an erasing electron beam. In the configuration shown in the figure, it is necessary to set the potentials of the two electron guns so that the acceleration voltage of the erasing electron beam satisfies the conditions described in the above two basic operation methods (A) and (B). is there. For example, when a positive charge image or a negative charge image is formed on the surface of the transparent dielectric layer of the target 9 (method (a) or (c)), the acceleration voltage of the erasing electron beam increases It is necessary to set the potential of the erasing electron gun so as to match the second crossing voltage (V 2 ) at which δ becomes 1.
第4図に示す本発明の空間光変調管では、複数の電子
銃を用いて書込みおよび消去を行うため、第1図に示す
単一の電子銃を用いた空間光変調管に比べて、消去用電
子ビームと書込み用電子ビームの間に、一定の時間差を
与えて同時に走査できるという特徴を有する。すなわ
ち、まず消去用電子ビームでターゲット上の過去の帯電
状態を消去し、ついで書込み用電子ビームでターゲット
を帯電させる。この動作を全画面にわたり連続的に行う
ことにより、すべての画素の帯電時間を同一にすること
ができ、シェーディングのない、かつ明るい画像を表示
することが可能になる。In the spatial light modulator of the present invention shown in FIG. 4, since writing and erasing are performed using a plurality of electron guns, the erasing is performed in comparison with the spatial light modulator using a single electron gun shown in FIG. The scanning electron beam and the writing electron beam can be scanned simultaneously with a certain time difference. That is, the past charged state on the target is first erased by the erasing electron beam, and then the target is charged by the writing electron beam. By performing this operation continuously over the entire screen, the charging time of all pixels can be made the same, and a bright image without shading can be displayed.
また第4図に示す空間光変調管は、2つの電子銃から
出射する電子ビームの進行方向が大幅に異なる構成を有
しているが、通常のカラーブラウン管の3電子銃構成の
ように、近接した2つの電子銃でターゲット上の異なる
場所を照射することも可能である。Further, the spatial light modulator shown in FIG. 4 has a configuration in which the traveling directions of the electron beams emitted from the two electron guns are significantly different from each other. It is also possible to irradiate different places on the target with the two electron guns.
さらに、第4図に示す空間光変調管では、2つの電子
銃1′および1″とターゲット9の間に、真空容器11の
壁面に沿って補助的に電子を加速するアノード電極(図
示しない)を設けることも可能である。Further, in the spatial light modulator shown in FIG. 4, an anode electrode (not shown) for assisting the acceleration of electrons along the wall surface of the vacuum vessel 11 between the two electron guns 1 'and 1 "and the target 9. It is also possible to provide.
これまで述べた第1図および第4図に示す本発明実施
例の電子ビーム書込み式空間光変調管の光学系における
アパーチャ29は、大部分の散乱光を遮断して非散乱光の
みを表示し、表示画面のコントラストを向上する機能を
有する。The aperture 29 in the optical system of the electron beam writing type spatial light modulator according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 4 described above blocks most of the scattered light and displays only the non-scattered light. And a function of improving the contrast of the display screen.
第5図は、本発明によるビーム書込み式空間光変調管
のターゲット9の他の構成例を示す。同図において19′
は透明な誘電体薄膜であり、第1図,第2図もしくは第
4図に示すターゲット9の透明誘電体層で行われている
二次電子放出による電荷の蓄積および中和を行う。この
ターゲットは、第1図,第2図もしくは第4図に示す構
造のターゲットに比べて、表示画像の解像度が高いとい
う利点を持つ。FIG. 5 shows another configuration example of the target 9 of the beam writing type spatial light modulator according to the present invention. In the figure, 19 '
Is a transparent dielectric thin film, which accumulates and neutralizes charges by secondary electron emission performed in the transparent dielectric layer of the target 9 shown in FIG. 1, FIG. 2 or FIG. This target has an advantage that the resolution of the displayed image is higher than that of the target having the structure shown in FIG. 1, FIG. 2 or FIG.
第5図に示す液晶複合体を含むターゲット9の作成方
法の一例を以下に示す。An example of a method for forming the target 9 including the liquid crystal composite shown in FIG. 5 will be described below.
(a)まず、蒸着法もしくは高周波スパッタリング法な
どを用いて、透明基板19の片面に透明電極20を付着す
る。(A) First, a transparent electrode 20 is attached to one surface of a transparent substrate 19 by using a vapor deposition method or a high frequency sputtering method.
(b)次に、液晶,モノマーおよび重合開始剤などを混
合し、スピンコーティング法などを用いて透明電極表面
にこの混合液を一様に塗布する。(B) Next, a liquid crystal, a monomer, a polymerization initiator, and the like are mixed, and the mixed solution is uniformly applied to the surface of the transparent electrode by using a spin coating method or the like.
(c)紫外線照射法もしくは加熱法などにより、前記混
合液から樹脂マトリックス24と液晶23が分離・分散した
液晶複合体21を形成する。(C) The liquid crystal composite 21 in which the resin matrix 24 and the liquid crystal 23 are separated and dispersed from the liquid mixture is formed by an ultraviolet irradiation method or a heating method.
(d)液晶複合体21の表面の液晶を除去する。(D) The liquid crystal on the surface of the liquid crystal composite 21 is removed.
(e)スピンコーティング法などにより液晶複合体21の
表面にモノマーと重合開始剤の混合液を塗布する。(E) A mixture of a monomer and a polymerization initiator is applied to the surface of the liquid crystal composite 21 by spin coating or the like.
(f)紫外線照射法もしくは加熱法などにより、この混
合液から透明樹脂層を形成する。(F) A transparent resin layer is formed from this mixture by an ultraviolet irradiation method or a heating method.
第6図は、本発明による電子ビーム書込み式空間光変
調管のターゲットの他の構成例を示す。同図の構成で
は、真空容器11のフェースプレート11′に透明電極20を
付着し、さらにその上に液晶複合体21および透明誘電体
層22が密着されている。FIG. 6 shows another configuration example of the target of the electron beam writing type spatial light modulator according to the present invention. In the configuration shown in the figure, a transparent electrode 20 is attached to a face plate 11 'of a vacuum vessel 11, and a liquid crystal composite 21 and a transparent dielectric layer 22 are further adhered thereon.
本発明による電子ビーム書込み式空間光変調管のター
ゲットの更に他の構成例として、二次電子放出比δの大
きな薄膜材料(例えばMgO薄膜)をターゲットの表面に
付着する構成(図示しない)がある。例えば、第1図,
第2図,第4図および第6図では透明誘電体層22の表面
に、また、第5図では透明誘電体薄膜19′の表面に該薄
膜材料を付着することにより、電子ビーム書込みおよび
消去の効率を高めることができる。As still another configuration example of the target of the electron beam writing type spatial light modulator according to the present invention, there is a configuration (not shown) in which a thin film material (for example, an MgO thin film) having a large secondary electron emission ratio δ is attached to the surface of the target. . For example, FIG.
2, 4 and 6, the thin film material is adhered to the surface of the transparent dielectric layer 22 in FIG. 5 and to the surface of the transparent dielectric thin film 19 'in FIG. Efficiency can be increased.
さらに、第2図,第5図および第6図に示すターゲッ
ト構成、および二次電子放出比δの大きな薄膜材料をタ
ーゲット表面に付着するターゲット構成のうちの複数の
構成の特徴を持つターゲットと、単数もしくは複数の電
子銃を用いて、これまで述べた種々のターゲットの特徴
を複合的に有する電子ビーム書込み式空間光変調管を構
成することも可能である。Further, a target having the features of a plurality of the target configurations shown in FIGS. 2, 5, and 6, and a target configuration in which a thin film material having a large secondary electron emission ratio δ is attached to the target surface; By using one or more electron guns, it is also possible to construct an electron beam writing type spatial light modulator having a combination of the characteristics of the various targets described above.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば次のような特有
の効果が得られる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following specific effects can be obtained.
本発明の電子ビーム書込み式空間光変調管では、偏光
板が不要のため、従来の偏光板を用いる電子ビーム書込
み式空間光変調管に比べて表示画像が2倍以上明るくな
る。In the electron beam writing type spatial light modulator of the present invention, since a polarizing plate is not required, a display image is twice or more brighter than that of a conventional electron beam writing type spatial light modulator using a polarizing plate.
従来の電子ビーム書込み式空間光変調管に用いられて
いる液晶分子を配列するための配向層が不要であり、か
つ大面積のターゲットの製作が容易であるので、高解像
度で明るく、かつ大面積の画像を容易に表示できる。Since an alignment layer for arranging liquid crystal molecules used in a conventional electron beam writing type spatial light modulator is not required, and a large-area target can be easily manufactured, a high-resolution, bright, and large-area Can be easily displayed.
液晶の複屈折効果を利用して光の位相を変調していな
いので、液晶層の厚さが不均一なために生じる表示画面
の濃淡むらが少ない。Since the phase of light is not modulated by using the birefringence effect of the liquid crystal, the unevenness of the display screen caused by the uneven thickness of the liquid crystal layer is small.
空間光変調管に入射する表示光の平行特性を高める必
要がなく、また、表示光源の発光面積が比較的大きくて
もよいため、明るい表示画像が得られる。Since it is not necessary to enhance the parallel characteristics of the display light incident on the spatial light modulator, and the emission area of the display light source may be relatively large, a bright display image can be obtained.
ツィストネマティック液晶を用いた空間光変調管に比
べて、本発明の電子ビーム書込み式空間光変調管は、応
答が速い。すなわち、本発明に用いられる空間光変調管
の立上がり、立下がり時間の合計は、液晶複合体中の粒
状液晶のサイズを制御することにより、数ミリ秒から数
十ミリ秒の間に設定され、従来のツイストネマティック
液晶を用いた電子ビーム書込み式空間光変調管の立上が
りおよび立下がり時間の合計(50ミリ秒から数百ミリ
秒)よりも格段に短い。The response of the electron beam writing type spatial light modulator of the present invention is faster than that of a spatial light modulator using a twisted nematic liquid crystal. That is, the total rise and fall time of the spatial light modulator used in the present invention is set between several milliseconds and several tens of milliseconds by controlling the size of the granular liquid crystal in the liquid crystal composite, It is much shorter than the total rise and fall times (50 milliseconds to hundreds of milliseconds) of a conventional electron beam writing spatial light modulator using a twisted nematic liquid crystal.
本発明に用いられる液晶複合体のγの値は小さいた
め、アナログ光変調に最適である。一方、従来の電子ビ
ーム書込み式空間光変調管を構成するツイストネマテッ
ク液晶のγは大きく、アナログ光変調に不適当である。Since the value of γ of the liquid crystal composite used in the present invention is small, it is optimal for analog light modulation. On the other hand, the twisted nematic liquid crystal constituting the conventional electron beam writing type spatial light modulator has a large γ, which is not suitable for analog light modulation.
複数の電子銃を用い、かつ消去用電子ビームと書込み
用電子ビームの間に一定の時間差をもってターゲットを
同時に走査することにより、シェーディングのない明る
い画像を表示することができる。By using a plurality of electron guns and simultaneously scanning the target with a certain time difference between the erasing electron beam and the writing electron beam, a bright image without shading can be displayed.
第1図は本発明の電子ビーム書込み式空間光変調管の一
実施例を示す模式図、 第2図は第1図に示した構成要素のターゲットの一構成
例を示す斜視図、 第3図は第2図に示したターゲットの構成要素の透明誘
電体層の二次電子放出特性の一例を示す図 第4図は本発明の電子ビーム書込み式空間光変調管の他
の実施例を示す模式図、 第5図および第6図は本発明の電子ビーム書込み式空間
光変調管のターゲットの他の実施例を示す模式図、 第7図〜第11図は、それぞれ従来技術を開示した各文献
に記載されている従来の電子ビーム書込み式空間光変調
管の構成およびその構成要素を示す模式図である。 1……電子銃、2……カソード、3〜7……グリッド、
8……外付けコイル、9……ターゲット、10……二次電
子捕集電極(コレクター)、11……真空容器、11′……
透明なフェースプレート、12〜14……リード線、15……
電子ビーム、16……入射光、17……表示光、26……光
源、27……紫外線カットフィルター、28……レンズ、30
……スクリーン。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an electron beam writing type spatial light modulator according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of a configuration of a target of the components shown in FIG. FIG. 4 is a view showing an example of secondary electron emission characteristics of a transparent dielectric layer as a component of the target shown in FIG. 2. FIG. FIGS. 5, 5 and 6 are schematic diagrams showing another embodiment of the target of the electron beam writing type spatial light modulator according to the present invention. FIGS. 7 to 11 are each a document which discloses the prior art. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional electron beam writing type spatial light modulator described in FIG. 1 ... electron gun, 2 ... cathode, 3-7 ... grid,
8 ... External coil, 9 ... Target, 10 ... Secondary electron collecting electrode (collector), 11 ... Vacuum container, 11 '...
Transparent faceplate, 12-14 ... Lead wire, 15 ...
Electron beam, 16: Incident light, 17: Display light, 26: Light source, 27: UV cut filter, 28: Lens, 30
……screen.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−282719(JP,A) 特開 平2−96714(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1333 G02F 1/13 102 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-282719 (JP, A) JP-A-2-96714 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/1333 G02F 1/13 102
Claims (6)
ック液晶,コレステリック液晶もしくはスメクティック
液晶の常屈折率,異常屈折率または該液晶がランダムに
配向した際の屈折率のいずれかと同等の屈折率を持つ透
明な樹脂マトリックス中に該液晶を分散させて閉じ込め
た構成、もしくは該液晶中に該樹脂マトリックスを分散
させて閉じ込めた構成の液晶複合体を前記透明誘電体層
と透明電極に密着するように挿入したターゲットと、電
子の発生,電子ビームの形成・加速・集束を行い、かつ
入力信号に応じて電子ビーム強度を制御するカソードと
単数もしくは複数のグリッドからなる単数もしくは複数
の電子銃と、前記透明誘電体層表面の電荷を制御するた
めの二次電子捕集電極とを内蔵する真空容器と、前記電
子ビームを偏向する電子ビーム偏向系を組合せた電子ビ
ーム書込み式透過型空間光変調管。1. A refractive index equivalent to one of a normal refractive index, an extraordinary refractive index of a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal or a smectic liquid crystal, and a refractive index when the liquid crystal is randomly aligned, between a transparent dielectric layer and a transparent electrode. A liquid crystal composite having a structure in which the liquid crystal is dispersed and confined in a transparent resin matrix having a high refractive index, or a structure in which the resin matrix is dispersed and confined in the liquid crystal is adhered to the transparent dielectric layer and the transparent electrode. And a single or multiple electron gun consisting of one or more grids and a cathode for generating electrons, forming, accelerating, and focusing an electron beam, and controlling the intensity of the electron beam according to an input signal. A vacuum container containing a secondary electron collecting electrode for controlling electric charge on the surface of the transparent dielectric layer, and deflecting the electron beam. Electron beam drafting transmissive spatial light modulator tube combination of electron beam deflection system.
び透明誘電体薄膜層を順次密着したターゲットをもつこ
とを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム書込み式透
過型空間光変調管。2. The electron beam writing type transmissive spatial light modulator according to claim 1, further comprising a target in which a transparent dielectric layer, a transparent electrode, a liquid crystal composite, and a transparent dielectric thin film layer are sequentially adhered. .
真空容器のフェースプレートを用いたターゲットを持つ
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子ビーム
書込み式透過型空間光変調管。3. An electron beam writing type transmissive spatial light modulator according to claim 1, further comprising a target using a face plate of a vacuum vessel instead of the transparent dielectric closely attached to the transparent electrode. .
ット表面に付着したことを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の電子ビーム書込み式透過型空間光変調
管。4. An electron beam writing type transmission spatial light modulator according to claim 1, wherein a thin film material having a high secondary electron emission ratio is adhered to the target surface.
るアパーチャもしくはその逆の作用をするアパーチャを
持つことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
電子ビーム書込み式透過型空間光変調管。5. An electron beam writing system according to claim 1, wherein said optical system has an aperture for passing non-scattered light and blocking scattered light or an aperture for effecting the opposite operation. Transmission type spatial light modulator.
間に一定の時間差をもってターゲットを同時に走査する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子
ビーム書込み式透過型空間光変調管。6. The electron beam writing type transmissive space light according to claim 1, wherein the target is simultaneously scanned with a certain time difference between the erasing electron beam and the writing electron beam. Modulation tube.
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---|---|---|---|
JP27327290A JP2871834B2 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Electron beam writing type transmission type spatial light modulator |
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