JP3276238B2

JP3276238B2 - 比抵抗傾斜型空間光変調素子

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Publication number: JP3276238B2
Application number: JP05050594A
Authority: JP
Inventors: 國治滝沢; 宏菊池
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1994-03-22
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 2002-04-22
Anticipated expiration: 2017-04-22
Also published as: JPH07261194A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は第１透明電極、光導電
層、光吸収層、誘電体多層膜ミラー、光変調層、第２透
明電極を積層した空間光変調素子、もしくは第１透明電
極、光導電層、誘電体多層膜ミラー、光変調層、第２透
明電極を積層した空間光変調素子、または第１透明電
極、光導電層、光変調層、第２透明電極を持ち、前記光
導電層と前記光変調層との間に少なくとも、１つ以上の
透明もしくは不透明な中間層を有する空間光変調素子に
係わり、特に前記光導電層と前記第２透明電極との間に
ある最も厚いＡ層の比抵抗が、このＡ層に接し、かつ前
記光導電層により近いＢ層の比抵抗よりも、少なくとも
小さくならないように前記Ａ層およびＢ層の比抵抗を設
定することにより、書込み光を用いて画像やデータパタ
ーンのような２次元情報を取り込み、読み出し光を用い
て前記情報を２次元的に、かつ高精細に表示する比抵抗
傾斜型空間光変調素子に関する。

【０００２】［発明の概要］本発明は第１透明電極、光
導電層、光吸収層、誘電体多層膜ミラー、光変調層、第
２透明電極を積層した空間光変調素子、もしくは第１透
明電極、光導電層、誘電体多層膜ミラー、光変調層、第
２透明電極を積層した空間光変調素子または第１透明電
極、光導電層、光変調層、第２透明電極を持ち、前記光
導電層と前記光変調層との間に少なくとも、１つ以上の
透明もしくは不透明な中間層を有する空間光変調素子に
関するもので、これらの各空間光変調素子を構成する光
導電層と、第２透明電極との間にある最も厚い層（Ａ
層）の比抵抗が、このＡ層に接し、かつ前記光導電層に
より近い方の層（Ｂ層）の比抵抗よりも、少なくとも小
さくならないように、これらＡ層およびＢ層の比抵抗を
設定することにより、高い解像度を持つ画像を表示でき
るようにしたものである。

【０００３】

【従来の技術】書込み光を用いて画像やデータパターン
のような２次元情報を取り込み、読み出し光を用いて前
記情報を２次元的に、かつ詳細に表示する空間光変調素
子として、従来、米国特許Ｎｏ．４１２７３２２号に示
す素子や文献（Rodony D.Sterling, Robert D.Te Kolst
e, Joseph M.Haggerty, Thomas C.Borah and William
P.Bleha: “Video-rate liquid-crystal light-valve u
sing an amorphous silicon photoconductor"SID 90 Di
gest pp.327-329(1990)）に示す素子が知られている。

【０００４】同特許明細書および同文献で示されている
空間光変調素子は図１２に示す如くファイバープレート
基板１０１と、第１透明電極１０２と、光導電層１０３
と、光吸収層１０４と、誘電体多層膜ミラー１０５と、
第１配向層１０６と、ネマチック液晶層１０７と、第２
配向層１０８と、第２透明電極１０９と、石英基板１１
０とを順次、密着積層して形成した素子であり、交流電
源１１１によって第１透明電極１０２と、第２透明電極
１０９との間に交番電圧を印加した状態で、ファイバー
プレート基板１０１側に書込み光１１２を入射させるこ
とにより、前記光導電層１０３の抵抗値を変化させてシ
ール層１１３で密封されたネマチック液晶層１０７に光
情報を２次元的に書込み、石英基板１１０側に入射され
る読み出し光１１４によって前記ネマチック液晶層１０
７に書き込まれている光情報（表示光）１１５を読み出
して出射させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の空間光変調素子においては、次に述べるような
問題があった。

【０００６】すなわち、光導電層１０３、光吸収層１０
４、誘電体多層膜ミラー１０５、ネマチック液晶層１０
７が全て薄膜で構成されているにもかかわらず、空間光
変調素子の解像度が低いという問題があった。

【０００７】例えば、前記文献では、この文献内の図６
に示されるように、空間光変調素子を構成する光導電層
１０３上の１ｍｍ幅の間に、光情報として白黒１組の格
子を書込み、かつ光変調層であるネマチック液晶層１０
７から読み出すことができる格子数の最大値を限界解像
度として定義し、これをｌｐ（line pairs）／ｍｍと表
わすとき、その限界解像度を３０ｌｐ／ｍｍ程度以上
にすることが難しい。このため、２インチ以上の対角長
を持つ大型の空間光変調素子にしなければ、高精細画像
を表示することができないという問題があった。

【０００８】さらに、このように、空間光変調素子を大
型化すると、この空間光変調素子に画像を書き込む光学
系やこの空間光変調素子から画像を読み出す光学系も大
型化しなければならないので、空間光変調素子を用いた
投射型ディスプレィや画像処理装置全体が大型化してし
まうとともに、製作コストが増大してしまうという問題
があった。

【０００９】本発明は上記の事情に鑑み、素子自体の解
像度を大幅に向上させて、素子自体や各光学系を大型化
することなく、高精細画像を表示することができ、これ
によって投射型ディスプレィや画像処理装置自体を大型
化することなく、かつ製作コストを増大させることなく
画像の高精細化を達成することができる比抵抗傾斜型空
間光変調素子を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１の比抵抗傾斜型空間光変調素子
では、第１透明電極、光導電層、光吸収層、誘電体多層
膜ミラー、光変調層、第２透明電極を積層して形成さ
れ、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に繰り
返し電圧を印加しながら、前記第１透明電極側から入射
された書込み光に基づき、前記光導電層のインピーダン
スを変化させて前記光変調層の状態を変化させ、前記第
２透明電極側から入射された読み出し光を前記光変調層
によって選択的に通過させながら、誘電体多層膜ミラー
によって反射して前記第２透明電極側から出射させる空
間光変調素子において、前記光導電層と前記第２透明電
極との間にある最も厚いＡ層の比抵抗が、このＡ層に接
し、かつ前記光導電層により近いＢ層の比抵抗よりも、
少なくとも小さくならないように前記Ａ層およびＢ層の
比抵抗値を設定することを特徴としている。

【００１１】また、請求項２の比抵抗傾斜型空間光変調
素子では、第１透明電極、光導電層、誘電体多層膜ミラ
ー、光変調層、第２透明電極を積層して形成され、前記
第１透明電極と前記第２透明電極との間に繰り返し電圧
を印加しながら、前記第１透明電極側から入射された書
込み光に基づき、前記光導電層のインピーダンスを変化
させて前記光変調層の状態を変化させ、前記第２透明電
極側から入射された読み出し光を前記光変調層によって
選択的に通過させながら、誘電体多層膜ミラーによって
反射して前記第２透明電極側から出射させる空間光変調
素子において、前記光導電層と前記第２透明電極との間
の最も厚いＡ層の比抵抗が、このＡ層に接し、かつ前記
光導電層により近いＢ層の比抵抗よりも、少なくとも小
さくならないように前記Ａ層およびＢ層の比抵抗値を設
定することを特徴としている。

【００１２】また、請求項３の比抵抗傾斜型空間光変調
素子では、第１透明電極、光導電層、光変調層、第２透
明電極を積層して形成され、前記光導電層と前記第２透
明電極との間に少なくとも１つ以上の透明もしくは不透
明な中間層を有し、前記第１透明電極と前記第２透明電
極との間に繰り返し電圧を印加しながら、前記第１透明
電極側から入射された書込み光に基づき、前記光導電層
のインピーダンスを変化させて前記光変調層の状態を変
化させ、前記第２透明電極側から入射された読み出し光
を前記光変調層によって選択的に通過させながら、前記
中間層によって反射して前記第２透明電極側から出射さ
せる空間光変調素子において、前記光導電層と第２透明
電極との間にある最も厚いＡ層の比抵抗が、前記Ａ層に
接し、さらに前記光導電層により近いＢ層の比抵抗より
も、少なくとも小さくならないように前記Ａ層およびＢ
層の比抵抗値を設定することを特徴としている。

【００１３】また、請求項４の比抵抗傾斜型空間光変調
素子では、請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵抗
傾斜型空間光変調素子において、前記光変調層として、
ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液
晶、これらネマチック液晶、コレステリック液晶、スメ
クチック液晶の混合物によって構成される群から選択さ
れた１つ以上の液晶を選択して用いることを特徴とする
している。

【００１４】また、請求項５の比抵抗傾斜型空間光変調
素子では、請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵抗
傾斜型空間光変調素子において、前記光変調層として、
ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液
晶、これらネマチック液晶、コレステリック液晶、スメ
クチック液晶の混合物によって構成される群から選択さ
れた１つ以上の液晶の常光屈折率、異常光屈折率または
前記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樹脂中に前記液晶を分散させた液晶
・樹脂複合体、または前記液晶中に前記樹脂を分散させ
た液晶・樹脂複合体のいずれか一方を用いることを特徴
としている。

【００１５】また、請求項６の比抵抗傾斜型空間光変調
素子では、請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵抗
傾斜型空間光変調素子において、前記光変調層として、
ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、ＡＤ
Ｐ、ＫＴＰ、ＫＮｂＯ₃、Ｓｒ_xＢａ_1-xＮｂ₂Ｏ₆、
ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ結晶によって構成される群か
ら選択された１つ以上の電気光学結晶を用いることを特
徴としている。

【００１６】また、請求項７の比抵抗傾斜型空間光変調
素子では、請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵抗
傾斜型空間光変調素子において、前記光導電層として、
珪素、ゲルマニウム、炭素によって構成される群から選
択された１つ以上の元素によって構成されるアモルファ
ス膜を用いることを特徴としている。

【００１７】また、請求項８の比抵抗傾斜型空間光変調
素子では、請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵抗
傾斜型空間光変調素子において、前記光導電層として、
アモルファスシリコン膜、水素化アモルファスシリコン
膜、アモルファスシリコンカーバイト膜、水素化アモル
ファスシリコンカーバイト膜、アモルファスセレン膜、
アモルファスＳｅＡｓ膜、アモルファスＺｎＳ膜、アモ
ルファスＣｄＳ膜、アモルファスＣｄＳｅ膜によって構
成される群から選択された１つ以上の膜を用いることを
特徴としている。

【００１８】また、請求項９の比抵抗傾斜型空間光変調
素子では、請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵抗
傾斜型空間光変調素子において、前記光導電層として、
ＧａＡｓ結晶、ＧａＰ結晶、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀結晶、Ｂｉ
₁₂ＧｅＯ₂₀結晶によって構成される群から選択された１
つ以上の結晶を用いることを特徴としている。

【００１９】また、請求項１０の比抵抗傾斜型空間光変
調素子では、請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵
抗傾斜型空間光変調素子において、前記光導電層とし
て、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、多環キノン系
顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、アントラキノ
ン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジオ
キサジン系顔料、アゾレーキ系顔料、チアピリリウム系
色素、キナクリドン系顔料、シアニン系色素、ピロル系
顔料、ポルフィリン系顔料、アンタントン系顔料、スク
アリリウム色素、アズレニウム色素、ＺｎＯ、ＴｉＯ、
ＣｄＳあるいはＣｄＳｅを樹脂中に分散させた材料を用
いることを特徴としている。

【００２０】また、請求項１１の比抵抗傾斜型空間光変
調素子では、請求項１に記載の比抵抗傾斜型空間光変調
素子において、前記光吸収層として、ＣｄＴｅ膜、ダイ
ヤモンドライクカーボン膜、珪素と炭素とゲルマニウム
とから実質的に構成されたアモルファス膜によって構成
される群から選択された１つ以上の膜を用いることを特
徴としている。

【００２１】また、請求項１２の比抵抗傾斜型空間光変
調素子では、請求項１に記載の比抵抗傾斜型空間光変調
素子において、前記光吸収層として、無機顔料、有機顔
料、カーボン、染料によって構成される群から選択され
た１つ以上の材料を樹脂中に分散させた樹脂複合体を用
いることを特徴としている。

【００２２】さらに、請求項１３では、請求項１または
２のいずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子にお
いて、前記誘電体多層膜ミラーとして、ＳｉＯ₂膜、Ｔ
ｉＯ₂膜、ＨｆＯ₂膜、Ｔａ₂Ｏ₅膜、ＺｎＳ膜、Ａｌ
₂Ｏ₃膜、Ｎａ₂ＡｌＦ₆膜、ＭｇＦ₂膜、ＬａＦ
₃膜、ＧｄＦ₃膜、ＳｍＦ₃膜、ＣｅＦ₃膜、ＺｒＯ₂
膜、ＣｅＯ₂膜によって構成される群から選択された２
つ以上の膜を積層した多層膜を用いることを特徴として
いる。

【００２３】

【作用】上記の構成において、請求項１では、第１透明
電極、光導電層、光吸収層、誘電体多層膜ミラー、光変
調層、第２透明電極を積層して形成され、前記第１透明
電極と前記第２透明電極との間に繰り返し電圧を印加し
ながら、前記第１透明電極側から入射された書込み光に
基づき、前記光導電層のインピーダンスを変化させて前
記光変調層の状態を変化させ、前記第２透明電極側から
入射された読み出し光を前記光変調層によって選択的に
通過させながら、誘電体多層膜ミラーによって反射して
前記第２透明電極側から出射させる空間光変調素子にお
いて、前記光導電層と前記第２透明電極との間にある最
も厚いＡ層の比抵抗が、このＡ層に接し、かつ前記光導
電層により近いＢ層の比抵抗よりも、少なくとも小さく
ならないように前記Ａ層およびＢ層の比抵抗値を設定す
ることにより、素子自体の解像度を大幅に向上させて、
素子自体や各光学系を大型化することなく、高精細画像
を表示し、これによって投射型ディスプレィや画像処理
装置自体を大型化することなく、かつ製作コストを増大
させることなく画像の高精細化を達成する。

【００２４】また、請求項２では、第１透明電極、光導
電層、誘電体多層膜ミラー、光変調層、第２透明電極を
積層して形成され、前記第１透明電極と前記第２透明電
極との間に繰り返し電圧を印加しながら、前記第１透明
電極側から入射された書込み光に基づき、前記光導電層
のインピーダンスを変化させて前記光変調層の状態を変
化させ、前記第２透明電極側から入射された読み出し光
を前記光変調層によって選択的に通過させながら、誘電
体多層膜ミラーによって反射して前記第２透明電極側か
ら出射させる空間光変調素子において、前記光導電層と
前記第２透明電極との間の最も厚いＡ層の比抵抗が、こ
のＡ層に接し、かつ前記光導電層により近いＢ層の比抵
抗よりも、少なくとも小さくならないように前記Ａ層お
よびＢ層の比抵抗値を設定することにより、素子自体の
解像度を大幅に向上させて、素子自体や各光学系を大型
化することなく、高精細画像を表示し、これによって投
射型ディスプレィや画像処理装置自体を大型化すること
なく、かつ製作コストを増大させることなく画像の高精
細化を達成する。

【００２５】また、請求項３では、第１透明電極、光導
電層、光変調層、第２透明電極を積層して形成され、前
記光導電層と前記第２透明電極との間に少なくとも１つ
以上の透明もしくは不透明な中間層を有し、前記第１透
明電極と前記第２透明電極との間に繰り返し電圧を印加
しながら、前記第１透明電極側から入射された書込み光
に基づき、前記光導電層のインピーダンスを変化させて
前記光変調層の状態を変化させ、前記第２透明電極側か
ら入射された読み出し光を前記光変調層によって選択的
に通過させながら、前記中間層によって反射して前記第
２透明電極側から出射させる空間光変調素子において、
前記光導電層と第２透明電極との間にある最も厚いＡ層
の比抵抗が、前記Ａ層に接し、さらに前記光導電層によ
り近いＢ層の比抵抗よりも、少なくとも小さくならない
ように前記Ａ層およびＢ層の比抵抗値を設定することに
より、素子自体の解像度を大幅に向上させて、素子自体
や各光学系を大型化することなく、高精細画像を表示
し、これによって投射型ディスプレィや画像処理装置自
体を大型化することなく、かつ製作コストを増大させる
ことなく画像の高精細化を達成する。

【００２６】また、請求項４では、請求項１、２、３の
いずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子におい
て、光変調層として、ネマチック液晶、コレステリック
液晶、スメクチック液晶、これらネマチック液晶、コレ
ステリック液晶、スメクチック液晶の混合物によって構
成される群から選択された１つ以上の液晶を選択して用
いることにより、現存する材料によって請求項１、２、
３に示す効果を得る。

【００２７】また、請求項５では、請求項１、２、３の
いずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子におい
て、前記光変調層として、ネマチック液晶、コレステリ
ック液晶、スメクチック液晶、これらネマチック液晶、
コレステリック液晶、スメクチック液晶の混合物によっ
て構成される群から選択された１つ以上の液晶の常光屈
折率、異常光屈折率または前記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樹脂中に
前記液晶を分散させた液晶・樹脂複合体、または前記液
晶中に前記樹脂を分散させた液晶・樹脂複合体のいずれ
か一方を用いることにより、現存する材料によって請求
項１、２、３に示す効果を得る。

【００２８】また、請求項６では、請求項１、２、３の
いずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子におい
て、前記光変調層として、ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａ
Ｏ₃、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、ＡＤＰ、ＫＴＰ、ＫＮｂ
Ｏ₃、Ｓｒ_xＢａ_1-xＮｂ₂Ｏ₆、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、
ＧａＰ結晶によって構成される群から選択された１つ以
上の電気光学結晶を用いることにより、現存する材料に
よって請求項１、２、３に示す効果を得る。

【００２９】また、請求項７では、請求項１、２、３の
いずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子におい
て、前記光導電層として、珪素、ゲルマニウム、炭素に
よって構成される群から選択された１つ以上の元素によ
って構成されるアモルファス膜を用いることにより、現
存する材料によって請求項１、２、３に示す効果を得
る。

【００３０】また、請求項８では、請求項１、２、３の
いずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子におい
て、前記光導電層として、アモルファスシリコン膜、水
素化アモルファスシリコン膜、アモルファスシリコンカ
ーバイト膜、水素化アモルファスシリコンカーバイト
膜、アモルファスセレン膜、アモルファスＳｅＡｓ膜、
アモルファスＺｎＳ膜、アモルファスＣｄＳ膜、アモル
ファスＣｄＳｅ膜によって構成される群から選択された
１つ以上の膜を用いることにより、現存する材料によっ
て請求項１、２、３に示す効果を得る。

【００３１】また、請求項９では、請求項１、２、３の
いずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子におい
て、前記光導電層として、ＧａＡｓ結晶、ＧａＰ結晶、
Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀結晶、Ｂｉ₁₂ＧｅＯ₂₀結晶によって構成
される群から選択された１つ以上の結晶を用いることに
より、現存する材料によって請求項１、２、３に示す効
果を得る。

【００３２】また、請求項１０では、請求項１、２、３
のいずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子におい
て、前記光導電層として、フタロシアニン系顔料、アゾ
系顔料、多環キノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン
系顔料、アントラキノン系顔料、インジゴ系顔料、チオ
インジゴ系顔料、ジオキサジン系顔料、アゾレーキ系顔
料、チアピリリウム系色素、キナクリドン系顔料、シア
ニン系色素、ピロル系顔料、ポルフィリン系顔料、アン
タントン系顔料、スクアリリウム色素、アズレニウム色
素、ＺｎＯ、ＴｉＯ、ＣｄＳあるいはＣｄＳｅを樹脂中
に分散させた材料を用いることにより、現存する材料に
よって請求項１、２、３に示す効果を得る。

【００３３】また、請求項１１では、請求項１に記載の
比抵抗傾斜型空間光変調素子において、前記光吸収層と
して、ＣｄＴｅ膜、ダイヤモンドライクカーボン膜、珪
素と炭素とゲルマニウムとから実質的に構成されたアモ
ルファス膜によって構成される群から選択された１つ以
上の膜を用いることにより、現存する材料によって請求
項１に示す効果を得る。

【００３４】また、請求項１２では、請求項１に記載の
比抵抗傾斜型空間光変調素子において、前記光吸収層と
して、無機顔料、有機顔料、カーボン、染料によって構
成される群から選択された１つ以上の材料を樹脂中に分
散させた樹脂複合体を用いることにより、現存する材料
によって請求項１に示す効果を得る。

【００３５】また、請求項１３では、請求項１または２
のいずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子におい
て、前記誘電体多層膜ミラーとして、ＳｉＯ₂膜、Ｔｉ
Ｏ₂膜、ＨｆＯ₂膜、Ｔａ₂Ｏ₅膜、ＺｎＳ膜、Ａｌ₂
Ｏ₃膜、Ｎａ₂ＡｌＦ₆膜、ＭｇＦ₂膜、ＬａＦ₃膜、
ＧｄＦ₃膜、ＳｍＦ₃膜、ＣｅＦ₃膜、ＺｒＯ₂膜、Ｃ
ｅＯ₂膜によって構成される群から選択された２つ以上
の膜を積層した多層膜を用いることにより、現存する材
料によって請求項１または２に示す効果を得る。

【００３６】

【実施例】

《基本原理の説明》まず、従来から知られている空間光
変調素子の解像度がなぜ低いのか、その原因を考えたと
ころ、光導電層１０３と、第２透明電極とに挟まれてい
る光吸収層１０４、誘電体多層膜ミラー１０５やネマチ
ック液晶層１０７によって構成される光変調層の比抵抗
が適正な値に設定されていないためではないかという結
論に達した。

【００３７】例えば、米国特許Ｎｏ．４１２７３２２号
では、空間光変調素子の作製に関する部分で、空間光変
調素子を製作するとき、光導電層１０３、光吸収層１０
４、誘電体多層膜ミラー１０５およびネマチック液晶層
１０７が以下に示す層厚を有することを主条件にしてい
る。

【００３８】まず、光導電層１０３の厚さを２〜２０μ
ｍにする（同特許明細書の８ページ第８行目から第１４
行目までの記述内容）。

【００３９】また、光吸収層１０４の厚さを１〜４μｍ
にする（同特許明細書の８ページ第５９行目から第６３
行目までの記述内容）。

【００４０】また、誘電体多層膜ミラー１０５の厚さを
１．５４μｍにする（同特許明細書の９ページ第３０行
目から第３５行目までの記述内容）。

【００４１】また、ネマチック液晶層１０７の厚さを１
〜１２μｍにする（同特許明細書の１０ページ第１行目
から第４行目までの記述内容）。

【００４２】さらに、米国特許Ｎｏ．４１２７３２２号
では、空間光変調素子を構成する光導電層１０３、光吸
収層１０４、誘電体多層膜ミラー１０５、ネマチック液
晶層１０７が以下に示すシート抵抗あるいは比抵抗を有
することを主たる条件の他の１つにしている。

【００４３】まず、光を照射しない状態（暗状態）にお
いて、光導電層１０３のシート抵抗をネマチック液晶層
１０７のシート抵抗とほぼ同じにする（同特許明細書の
７ページ第６８行目から８ページの第４行目までの記述
内容）。

【００４４】また、暗状態にある光導電層１０３の比抵
抗を約１０¹⁰Ωｃｍにする（同特許明細書の８ページ第
８行目から第１４行目までの記述内容）。

【００４５】また、光吸収層１０４の比抵抗を約１０⁸
Ωｃｍにする（同特許明細書の８ページ第５９行目から
第６３行目までの記述内容）。

【００４６】また、誘電体多層膜ミラー１０５のシート
抵抗を１０¹⁰Ω／□以上にする（同特許明細書の９ペー
ジ第１５行目から第２０行目までの記述内容）。

【００４７】しかし、これらの各条件は、空間光変調素
子の解像度を最適にする条件ではない。

【００４８】以下の説明では、米国特許Ｎｏ．４１２７
３２２号に記載されている空間光変調素子を構成する光
導電層１０３、光吸収層１０４、誘電体多層膜ミラー１
０５、ネマチック液晶層１０７の諸特性を検証し、この
空間光変調素子の解像度が低い理由を明らかにする。

【００４９】まず、上述した各条件から、米国特許Ｎ
ｏ．４１２７３２２号の空間光変調素子を構成する光導
電層１０３、光吸収層１０４、誘電体多層膜ミラー１０
５、ネマチック液晶１０７は表１に示す諸特性を持つ。

【００５０】

【表１】ここで、光導電層１０３と、第２の透明電極１０９の間
に挿入される光吸収層１０４、誘電体多層膜ミラー１０
５、ネマチック液晶層１０７の厚さおよび比抵抗を比較
すると、これら光吸収層１０４、誘電体多層膜ミラー１
０５およびネマチック液晶層１０７のうち、誘電体多層
膜ミラー１０５が最も厚い場合、この誘電体多層膜ミラ
ー１０５の比抵抗が１０⁸Ωｃｍ未満であれば、その値
は、誘電体多層膜ミラー１０５に接し、かつ光導電層１
０３により近い層である光吸収層１０４の比抵抗よりも
小さくなる。

【００５１】また、前記光吸収層１０４、誘電体多層膜
ミラー１０５およびネマチック液晶層１０７のうち、ネ
マチック液晶層１０７が最も厚く、かつ前記誘電体多層
膜ミラー１０５の比抵抗が６×１０¹⁰Ωｃｍより大きい
場合には、前記ネマチック液晶層１０７に接し、かつ光
導電層１０３により近い層である誘電体多層膜ミラー１
０５の比抵抗は、前記ネマチック液晶層１０７よりも大
きくなる。

【００５２】しかし、これらの各範囲で、前記光導電層
１０３、光吸収層１０４、誘電体多層膜ミラー１０５、
ネマチック液晶１０７の特性をいろいろの値に変更して
空間光変調素子の解像度を測定したところ、解像度を高
くすることができないことが分かった。

【００５３】例えば、ネマチック液晶層１０７の比抵抗
を２×１０¹⁰Ωｃｍにし、誘電体多層膜ミラー１０５の
比抵抗を１０¹¹Ωｃｍにし、光吸収層１０４の比抵抗を
２．２×１０⁸Ωｃｍにした空間光変調素子では、高々
１０ｌｐ／ｍｍの限界解像度しか得ることができな
い。

【００５４】そこで、上述した範囲外をも含めて、前記
光導電層１０３、光吸収層１０４、誘電体多層膜ミラー
１０５、ネマチック液晶１０７の特性をいろいろの値に
変更して空間光変調素子の解像度を測定したところ、前
記光導電層１０３、光吸収層１０４、誘電体多層膜ミラ
ー１０５、ネマチック液晶１０７のうち、最も厚い層、
例えば前記光変調層をＡ層とするとともに、このＡ層に
接し、かつ前記光導電層１０３に近い層、例えば前記誘
電体多層膜ミラー１０５や光吸収層１０４をＢ層とし
て、前記Ａ層の比抵抗が、前記Ｂ層の比抵抗よりも、少
なくとも小さくならないように、前記Ａ層およびＢ層の
比抵抗を設定することにより、空間光変調素子の解像度
を高くすることができることが分かった。

【００５５】《第１実施例の説明》図１は上述した基本
原理に基づく、本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素
子の第１実施例を示す構造図である。

【００５６】＜第１実施例の全体構成の説明＞この図に
示す比抵抗傾斜型空間光変調素子１は第１透明基板２
と、第１透明電極３と、光導電層４と、光吸収層５と、
誘電体多層膜ミラー６と、光変調層７と、第２透明電極
８と、第１反射防止膜９と、第２透明基板１０と、第２
反射防止膜１１とを順次、密着積層して形成した素子で
あり、交流電源１２によって第１透明電極３と、第２透
明電極８との間に交流電圧を印加した状態で、第１透明
基板２側に書込み光１３を入射させることにより、光導
電層４の抵抗値を変化させて光変調層７に光情報を２次
元的に書込み、第２反射防止膜１１側に読み出し光１４
を入射させることにより、前記光変調層７に書き込まれ
ている光情報１４を読み出し、これを外部に出射する。

【００５７】＜交流電源１２の説明＞前記交流電源１２
は予め設定されている所定電圧値以上の電圧値を持つ交
流電圧、すなわち光変調層７を構成する液晶・樹脂複合
体１９中の液晶分子の長軸を印加電界の方向と一致させ
るのに必要な交流電圧の実効値よりも大きな実効値を持
つ交流電圧値、例えば１０〜２００Ｖ程度の電圧値を持
つ交流電圧を生成し、これを前記第１透明電極３と、第
２透明電極８とに印加する。

【００５８】＜第１透明基板２の説明＞また、前記第１
透明基板２はこの比抵抗傾斜型空間光変調素子１の基板
となる平板状のガラス基板などによって構成されてお
り、その一面に前記第１透明電極３が積層される。

【００５９】＜第１透明電極３の説明＞第１透明電極３
は前記光導電層４の一面に、または前記第１透明基板２
の一面に、例えばＩｎ₂Ｏ₃に５％のＳｎを添加して形
成した厚さ０．０５μｍのＩＴＯ透明電極膜であり、前
記交流電源１２から供給される交流電圧に基づいて前記
光導電層４に電圧を印加する。

【００６０】＜光導電層４の説明＞光導電層４は珪素、
ゲルマニウム、炭素によって構成される群から選択され
る１つ以上の元素からなるアモルファス膜、アモルファ
スシリコン膜、水素化アモルファスシリコン膜、アモル
ファスシリコンカーバイト膜、水素化アモルファスシリ
コンカーバイト膜など、光照射によってインピーダンス
が大幅に変化する材料によって構成され、その一面に前
記光吸収層５が積層される。

【００６１】また、光導電層４として、上述した材料以
外にも、例えばアモルファスセレン膜、アモルファスＳ
ｅＡｓ膜、アモルファスＺｎＳ膜、アモルファスＣｄＳ
膜あるいはアモルファスＣｄＳｅ膜なども使用すること
ができる。さらに、光導電層４として、ＧａＡｓ結晶、
ＧａＰ結晶、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀結晶、あるいはＢｉ₁₂Ｇｅ
Ｏ₂₀結晶など、光照射によりインピーダンスが大幅に変
化する結晶も適している。

【００６２】そのほか、光導電層４として、光導電物質
からなる粒子を樹脂中に分散した分散型光導電膜を用い
ることもできる。この場合、分散型光導電膜に用いる光
導電材料としては、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔
料、多環キノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔
料、アントラキノン系顔料、インジゴ系顔料、チオイン
ジゴ系顔料、ジオキサジン系顔料、アゾレーキ系顔料、
チアピリリウム系色素、キナクリドン系顔料、シアニン
系色素、ピロル系顔料、ポルフィリン系顔料、アンタン
トン系顔料、スクアリリウム色素、アズレニウム色素、
ＺｎＯ、ＴｉＯ、ＣｄＳ、あるいはＣｄＳｅなどを使用
することができる。

【００６３】＜光吸収層５の説明＞光吸収層５はＣｄＴ
ｅ膜、ダイヤモンドライクカーボン膜、珪素と炭素とゲ
ルマニウムとから実質的に構成されたアモルファス膜か
らなる群より選ばれた１つ以上の膜、あるいは無機顔
料、有機顔料、カーボン、染料からなる群より選ばれた
１つ以上の材料を樹脂中に分散させた樹脂複合体などで
構成され、特に読み出し光１４を吸収しても、その比抵
抗の変化が少くない材料によって構成され、その一面に
誘電体多層膜ミラー６が積層される。

【００６４】＜誘電体多層膜ミラー６の説明＞誘電体多
層膜ミラー６はＳｉＯ₂膜、ＴｉＯ₂膜、ＨｆＯ₂膜、
Ｔａ₂Ｏ₅膜、ＺｎＳ膜、Ａｌ₂Ｏ₃膜、Ｎａ₂ＡｌＦ
₆膜、ＭｇＦ₂膜、ＬａＦ₃膜、ＧｄＦ₃膜、ＳｍＦ₃
膜、ＣｅＦ₃膜、ＺｒＯ₂膜、ＣｅＯ₂膜からなる群よ
り選ばれた２つ以上の膜を積層した多層膜によって構成
されて、その一面に前記光変調層７が積層される。

【００６５】＜光変調層７の説明＞光変調層７は図２に
示す如くネマチック液晶、コレステリック液晶、スメク
チック液晶あるいはこれら各液晶の混合物からなる群か
ら選ばれた１つ以上の液晶１７と、この液晶１７の常光
屈折率、異常光屈折率または前記液晶１７がランダムに
配向した際の屈折率のいずれかと同等な屈折率を持ち、
前記液晶１７が分散される透明樹脂１８とによって構成
される液晶・樹脂複合体１９、または図３に示す如く前
記液晶１７中に前記透明樹脂１８を分散させた液晶・樹
脂複合体１９を備えており、第１透明基板２側から書込
み光１３が入射され、これが第１透明電極３を透過して
光導電層４に入射し、この光導電層４のインピーダンス
が変化して光変調層７に印加される電界が変化したと
き、液晶１７の屈折率を変化させ、第２反射防止膜１１
側から読み出し光１４が入射され、これが第２透明基板
１０、第１反射防止膜９、第２透明電極８を透過して入
射したとき、液晶１７の屈折率に応じてこれを選択的に
散乱させることなく透過させ、透過光を誘電体多層膜ミ
ラー６によって反射し、表示光１５として出射する。

【００６６】この場合、液晶・樹脂複合体１９が、その
構成要素である液晶１７の常光屈折率または異常光屈折
率と、透明樹脂１８の屈折率とがほぼ一致している液晶
・樹脂複合体１９である場合には、液晶・樹脂複合体１
９に電界が印加されていないとき、液晶１７の屈折率
と、透明樹脂１８の屈折率とが食い違うことから、この
液晶・樹脂複合体１９に読み出し光１４が入射したと
き、これが液晶・樹脂複合体１９中で散乱し、また前記
液晶・樹脂複合体１９に十分大きな電界が印加されてい
るとき、液晶１７の屈折率と、透明樹脂１９の屈折率と
がほぼ一致することから、この液晶・樹脂複合体１９に
読み出し光１４が入射したとき、これが液晶・樹脂複合
体１９で散乱されることなく、透過する。

【００６７】また、液晶・樹脂複合体１９が、その構成
要素である液晶１７がランダムに配向した際の屈折率
と、透明樹脂１８の屈折率とがほぼ一致している液晶・
樹脂複合体１９である場合には、液晶・樹脂複合体１９
に電界が印加されていないとき、液晶１７の屈折率と、
透明樹脂１８の屈折率とが一致することから、前記液晶
・樹脂複合体１９に読み出し光１４が入射したとき、こ
れがそのまま透過し、また前記液晶・樹脂複合体１９に
十分大きな電界が印加されているとき、液晶１７の屈折
率と、透明樹脂１９の屈折率とが食い違うことから、こ
の液晶・樹脂複合体１９に書込み光１４が入射したと
き、これが液晶・樹脂複合体１９で散乱される。

【００６８】つまり、この第１実施例では、これら両方
の液晶・樹脂複合体１９を使用することができる。しか
し、前者の液晶・樹脂複合体１９のように、液晶１７の
常光屈折率または異常光屈折率と、透明樹脂１８の屈折
率とがほぼ一致しているタイプの方が望ましい。これ
は、液晶１７がランダムに配向した際の屈折率と、透明
樹脂１８の屈折率とがほぼ一致しているタイプの液晶・
樹脂複合体１９では、液晶・樹脂複合体１９全面の各部
分をマクロ的に見ると、各部分毎に、液晶１７のランダ
ムな状態が異なり、光透過状態時にムラがあるように見
えるためである。これに対し、液晶１７の常光屈折率ま
たは異常光屈折率と、透明樹脂１８の屈折率とが一致し
ているタイプの液晶・樹脂複合体１９では、電界が印加
されて液晶分子が一定の方向に配列された状態で、光透
過状態になるため、ランダム配向時に偏った配向をして
いても、ほぼ均一に光を透過することになる。また、電
界が印加されていない状態では、液晶１７の分子が透明
樹脂１８の壁面に配列し、ランダムに配向しているとき
と、実質的に同じ状態になる。この状態は、光散乱状態
であり、光透過状態とは異なり、わずかに屈折率がずれ
ていても、目立ち難い。したがって、光変調層７とし
て、このタイプの液晶・樹脂複合体１９を使用した空間
光変調素子１では、ムラになって認識されることはほと
んどない。

【００６９】特に、これらの中でも、液晶１７の常光屈
折率と、透明樹脂１８の屈折率とがほぼ一致しているタ
イプの液晶・樹脂複合体１９がその性能上、最適であ
る。

【００７０】そして、この液晶・樹脂複合体１９は液晶
１７と、透明樹脂１８を構成する材料とを混ぜ合わせて
溶液状またはラテックス状にしておいて、これを光硬
化、熱硬化、溶媒除去による硬化、反応硬化等により、
透明樹脂１８と液晶１７とを分離させて、図２に示すよ
うに透明樹脂１８中に液晶１７が粒子状に分散した状
態、もしくは図４に示すように透明樹脂１８中に液晶１
７が連通状に分散した状態、あるいは図３に示すように
前記液晶１７中に透明樹脂１８が分散した状態にするこ
とにより、製作される。

【００７１】この場合、光硬化または熱硬化タイプの透
明樹脂１８は密閉系内で硬化させることができるため、
素子製作上、このタイプの透明樹脂１８を使用すること
が好ましい。特に、光硬化タイプの透明樹脂１８は短時
間で硬化させることができるとともに、一旦硬化した後
では、熱による影響を受け難いので、これを使用するこ
とが好ましい。

【００７２】具体的な製法としては、従来のツイステッ
ドネマチック液晶と同様に、シール材を用いてセルを形
成し、注入口から液晶１７となる未硬化のネマチック液
晶と、透明樹脂１８となる樹脂前駆体（樹脂が硬化する
前の状態、ここでは、例えばモノマーあるいはオリゴマ
ー等の状態の総称として用いる）を封入した後、硬化さ
せることもできる。

【００７３】また、本発明の液晶・樹脂複合体１９の場
合、シール材を用いずに、例えば第１透明基板２上に第
１透明電極３、光導電層４、光吸収層５、誘電体多層膜
ミラー６を重ねて密着し、その上に未硬化の前記樹脂前
駆体と液晶１７との混合物を塗布し、さらに第２透明電
極８、第１反射防止膜９、第２透明基板１０、第２反射
防止膜１１を積層後、光照射等により前記樹脂前駆体を
硬化させて、液晶・樹脂複合体１９を有する比抵抗傾斜
型空間光変調素子１を形成することもできる。勿論、そ
の後、周囲にシール材を塗布しても良い。この製法によ
れば、単に未硬化の液晶１７と、前記樹脂前駆体との混
合物をロールコート、スピンコート、印刷、ディスペン
サーによる塗布等で供給すれば良く、注入工程が簡単で
あることから、生産性を大幅に向上させることができ
る。

【００７４】また、これら未硬化の樹脂前駆体と、液晶
１７との混合物には、基板間隙制御用のセラミック粒
子、プラスチック粒子、ガラス粒子、ガラス繊維等のス
ペーサ、顔料、色素、粘度調整剤、その他、本発明の性
能に悪影響を与えない添加剤を添加しても良い。

【００７５】＜第２透明基板１０の説明＞また、第２透
明電極基板１０はこの比抵抗傾斜型空間光変調素子１の
基板となる平板状のガラス基板などによって構成され、
その一面に第１反射防止膜９が積層されるとともに、そ
の他面に第２反射防止膜１１が積層される。

【００７６】＜第２反射防止膜１１の説明＞第２反射防
止膜はＳｉＯ₂膜、ＴｉＯ₂膜、ＨｆＯ₂膜、Ｔａ₂Ｏ
₅膜、ＺｎＳ膜、Ｎａ₂ＡｌＦ₆膜、ＭｇＦ₂膜、Ｃｅ
Ｆ₃膜、ＺｒＯ₂膜、ＣｅＯ₂膜によって構成される群
から選択された１つ以上の膜を積層した多層膜によって
構成される。

【００７７】＜第１反射防止膜９の説明＞第１反射防止
膜９はＳｉＯ₂膜、ＴｉＯ₂膜、ＨｆＯ₂膜、Ｔａ₂Ｏ
₅膜、ＺｎＳ膜、Ｎａ₂ＡｌＦ₆膜、ＭｇＦ₂膜、Ｃｅ
Ｆ₃膜、ＺｒＯ₂膜、ＣｅＯ₂膜によって構成される群
から選択された１つ以上の膜を積層した多層膜によって
構成され、その一面に第２透明電極８が積層される。

【００７８】＜第２透明電極８の説明＞第２透明電極８
は前記第１反射防止膜９上に、例えばＩｎ₂Ｏ₃に５％
のＳｎを添加して形成した厚さ０．０５μｍのＩＴＯ透
明電極膜であり、前記交流電源１２から供給される交流
電圧に基づいて前記光変調層７に電界を印加する。

【００７９】上述した説明から明らかなように、図１に
示す比抵抗傾斜型空間光変調素子では、この比抵抗傾斜
型空間光変調素子を構成する光導電層４と、第２透明電
極８との間にある各層のうち、最も厚い層、すなわち光
変調層７をＡ層とし、かつこのＡ層に接し、前記光導電
層４により近い層、すなわち誘電体多層膜ミラー６をＢ
層とするとき、光変調層７（Ａ層）の比抵抗が誘電体多
層膜ミラー６（Ｂ層）の比抵抗よりも、少なくとも小さ
くならないようにしている。

【００８０】なお、上述した第１実施例においては、第
２透明電極８と第２透明基板１０との間に、第１反射防
止膜９を配置するようにしているが、第２透明電極８と
第１反射防止膜９とを入れ替えて、第１反射防止膜９
と、第２透明基板１０との間に、第２透明電極８を配置
するようにしても同様な効果を得ることができる。

【００８１】《第２実施例の説明》図５は本発明による
比抵抗傾斜型空間光変調素子の第２実施例を示す断面図
である。なお、この図において、図１の各部と同じ部分
には、同じ符号が付してある。

【００８２】＜第２実施例の全体構成の説明＞この図に
示す比抵抗傾斜型空間光変調素子１が図１に示す素子と
異なる点は、図１に示す比抵抗傾斜型空間光変調素子１
から光吸収層５を除き、第１透明基板２と、第１透明電
極３と、光導電層４と、誘電体多層膜ミラー６と、光変
調層７と、第２透明電極８と、第１反射防止膜９と、第
２透明基板１０と、第２反射防止膜１１とを順次、密着
積層して形成した素子であり、交流電源１２によって第
１透明電極３と、第２透明電極８との間に交流電圧を印
加した状態で、第１透明基板２側に書込み光１３を入射
させることにより、光導電層４の抵抗値を変化させて光
変調層７に光情報を２次元的に書込み、第２反射防止膜
１１側に読み出し光１４を入射させることにより、前記
光変調層７に書き込まれている光情報１４を読み出し、
これを外部に出射する。

【００８３】そして、この比抵抗傾斜型空間光変調素子
でも、この比抵抗傾斜型空間光変調素子を構成する光導
電層４と、第２透明電極８との間にある各層のうち、最
も厚い層、すなわち光変調層７をＡ層とし、かつこのＡ
層に接し、前記光導電層４により近い層、すなわち誘電
体多層膜ミラー６をＢ層とするとき、光変調層７（Ａ
層）の比抵抗が誘電体多層膜ミラー６（Ｂ層）の比抵抗
よりも、少なくとも小さくならないようにしている。

【００８４】このようにしても、上述した第１実施例と
同様に、素子自体の解像度を大幅に向上させて、素子自
体や各光学系を大型化することなく、高精細画像を表示
することができ、これによって投射型ディスプレィや画
像処理装置自体を大型化することなく、かつ製作コスト
を増大させることなく画像の高精細化を達成することが
できる。

【００８５】なお、上述した第２実施例においては、第
２透明電極８と第２透明基板１０との間に、第１反射防
止膜９を配置しているが、第２透明電極８と第１反射防
止膜９とを入れ替えて、第１反射防止膜９と第２透明基
板１０との間に、第２透明電極８を配置するようにして
も同様な効果を得ることができる。

【００８６】《第３実施例の説明》図６は本発明による
比抵抗傾斜型空間光変調素子の第３実施例を示す断面図
である。なお、この図において、図１の各部と同じ部分
には、同じ符号が付してある。

【００８７】＜第３実施例の全体構成の説明＞この図に
示す比抵抗傾斜型空間光変調素子１が図１に示す素子と
異なる点は、液晶層７０として、ネマチック液晶、コレ
ステリック液晶、スメクチック液晶およびこれらのネマ
チック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶の
混合物によって構成される群から選択された１つ以上の
液晶を用いるとともに、誘電体多層膜ミラー６と液晶層
７０との間に液晶分子を配向させる第１配向層２０を設
け、さらに前記液晶層７０と第２透明電極８との間に液
晶分子を配向させる第２配向層２１を設け、前記第１配
向層２０と、前記液晶層７０と、前記第２配向層２１を
まとめて光変調層７とし、これら第１透明基板２と、第
１透明電極３と、光導電層４と、光吸収層５と、誘電体
多層膜ミラー６と、光変調層７と、第２透明電極８と、
第１反射防止膜９と、第２透明基板１０と、第２反射防
止膜１１とを順次、密着積層して素子を形成したことで
あり、交流電源１２によって第１透明電極３と、第２透
明電極８との間に交流電圧を印加した状態で、第１透明
基板２側に書込み光１３を入射させることにより、光導
電層４の抵抗値を変化させて光変調層７に光情報を２次
元的に書込み、第２反射防止膜１１側に読み出し光１４
を入射させることにより、前記光変調層７に書き込まれ
ている光情報１４を読み出し、これを外部に出射する。
ここで、第１配向層２０と第２配向層２１は、非常に薄
いため、これらと液晶層７０をまとめて光変調層７とす
ることは何ら支障がない。

【００８８】そして、この比抵抗傾斜型空間光変調素子
でも、この比抵抗傾斜型空間光変調素子を構成する光導
電層４と、第２透明電極８との間にある各層のうち、最
も厚い層、すなわち光変調層７をＡ層とし、かつこのＡ
層に接し、前記光導電層４により近い層、すなわち誘電
体多層膜ミラー６をＢ層とするとき、光変調層７（Ａ
層）の比抵抗が誘電体多層膜ミラー６（Ｂ層）の比抵抗
よりも、少なくとも小さくならないようにしている。

【００８９】このようにしても、上述した第１実施例と
同様に、素子自体の解像度を大幅に向上させて、素子自
体や各光学系を大型化することなく、高精細画像を表示
することができ、これによって投射型ディスプレィや画
像処理装置自体を大型化することなく、かつ製作コスト
を増大させることなく画像の高精細化を達成することが
できる。

【００９０】また、図６に示す比抵抗傾斜型空間光変調
素子１では、第１配向層２０、第２配向層２１、光吸収
層５を削除しても、この第３実施例と同様な効果を得る
ことができる。

【００９１】なお、上述した第３実施例においては、第
２透明電極８と第２透明基板１０との間に、第１反射防
止膜９を配置しているが、第２透明電極８と第１反射防
止膜９とを入れ替えて、第１反射防止膜９と第２透明基
板１０との間に、第２透明電極８を配置するようにして
も同様な効果を得ることができる。

【００９２】《第４実施例の説明》図７は本発明による
比抵抗傾斜型空間光変調素子の第４実施例を示す断面図
である。なお、この図において、図１の各部と同じ部分
には、同じ符号が付してある。

【００９３】＜第４実施例の全体構成の説明＞この図に
示す比抵抗傾斜型空間光変調素子１が図１に示す素子と
異なる点は、図１に示す比抵抗傾斜型空間光変調素子１
から第１反射防止膜９と、第２透明基板１０と、第２反
射防止膜１１とを除くとともに、光変調層７として、Ｌ
ｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、ＡＤ
Ｐ、ＫＴＰ、ＫＮｂＯ₃、Ｓｒ_xＢａ_1-xＮｂ₂Ｏ₆、
ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ結晶によって構成される群か
ら選択された１つ以上の電気光学結晶を用い、さらに光
変調層７と、第２透明電極８との間に反射防止膜２２を
挿入し、これら第１透明基板２と、第１透明電極３と、
光導電層４と、光吸収層５と、誘電体多層膜ミラー６
と、光変調層７と、反射防止膜２２と、第２透明電極８
とを順次、密着積層して素子を形成したことであり、交
流電源１２によって第１透明電極３と、第２透明電極８
との間に交流電圧を印加した状態で、第１透明基板２側
に書込み光１３を入射させることにより、光導電層４の
抵抗値を変化させて光変調層７に光情報を２次元的に書
込み、第２透明電極８側に読み出し光１４を入射させる
ことにより、前記光変調層７に書き込まれている光情報
１４を読み出し、これを外部に出射する。

【００９４】そして、この比抵抗傾斜型空間光変調素子
でも、この比抵抗傾斜型空間光変調素子を構成する光導
電層４と、第２透明電極８との間にある各層のうち、最
も厚い層、すなわち光変調層７をＡ層とし、かつこのＡ
層に接し、前記光導電層４により近い層、すなわち誘電
体多層膜ミラー６をＢ層とするとき、光変調層７（Ａ
層）の比抵抗が誘電体多層膜ミラー６（Ｂ層）の比抵抗
よりも、少なくとも小さくならないようにしている。

【００９５】このようにしても、上述した第１実施例と
同様に、素子自体の解像度を大幅に向上させて、素子自
体や各光学系を大型化することなく、高精細画像を表示
することができ、これによって投射型ディスプレィや画
像処理装置自体を大型化することなく、かつ製作コスト
を増大させることなく画像の高精細化を達成することが
できる。

【００９６】なお、上述した第４実施例においては、光
変調層７と第２透明電極８との間に、反射防止膜２２を
配置しているが、第２透明電極８と反射防止膜２２とを
入れ替えて、光変調層７と反射防止膜２２との間に、第
２透明電極８を配置するようにしても同様な効果を得る
ことができる。

【００９７】《第５実施例の説明》図８は本発明による
比抵抗傾斜型空間光変調素子の第５実施例を示す断面図
である。なお、この図において、図１の各部と同じ部分
には、同じ符号が付してある。

【００９８】＜第５実施例の全体構成の説明＞この図に
示す比抵抗傾斜型空間光変調素子１が図１に示す素子と
異なる点は、図１に示す比抵抗傾斜型空間光変調素子１
から第１反射防止膜９を除き、第２透明電極８と光調光
層７との間に反射防止膜２３を挿入するとともに、第２
透明電極８、第２透明基板１０および第２反射防止膜１
１の形状を大きくし、さらに光変調層７として、ＬｉＮ
ｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、ＡＤＰ、Ｋ
ＴＰ、ＫＮｂＯ₃、Ｓｒ_xＢａ_1-xＮｂ₂Ｏ₆、ＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ結晶によって構成される群から選択
された１つ以上の電気光学結晶を用い、これら第１透明
基板２と、第１透明電極３と、光導電層４と、光吸収層
５と、誘電体多層膜ミラー６と、光変調層７と、反射防
止膜２３と、第２透明電極８と、第２透明基板１０と、
第２反射防止膜１１とを順次、密着積層して形成した素
子であり、交流電源１２によって第１透明電極３と、第
２透明電極８との間に交流電圧を印加した状態で、第１
透明基板２側に書込み光１３を入射させることにより、
光導電層４の抵抗値を変化させて光変調層７に光情報を
２次元的に書込み、第２反射防止膜１１側に読み出し光
１４を入射させることにより、前記光変調層７に書き込
まれている光情報１４を読み出し、これを外部に出射す
る。

【００９９】そして、この比抵抗傾斜型空間光変調素子
でも、この比抵抗傾斜型空間光変調素子を構成する光導
電層４と、第２透明電極８との間にある各層のうち、最
も厚い層、すなわち光変調層７をＡ層とし、かつこのＡ
層に接し、前記光導電層４により近い層、すなわち誘電
体多層膜ミラー６をＢ層とするとき、光変調層７（Ａ
層）の比抵抗が誘電体多層膜ミラー６（Ｂ層）の比抵抗
よりも、少なくとも小さくならないようにしている。

【０１００】このようにしても、上述した第１実施例と
同様に、素子自体の解像度を大幅に向上させて、素子自
体や各光学系を大型化することなく、高精細画像を表示
することができ、これによって投射型ディスプレィや画
像処理装置自体を大型化することなく、かつ製作コスト
を増大させることなく画像の高精細化を達成することが
できる。

【０１０１】また、図８に示す比抵抗傾斜型空間光変調
素子１では、光吸収層５、反射防止膜２３、第２反射防
止膜１１を削除しても、この第５実施例と同様な効果を
得ることができる。

【０１０２】なお、上述した第５実施例においては、光
変調層７と第２透明電極８との間に、反射防止膜２３を
配置しているが、第２透明電極８と反射防止膜２３とを
入れ替えて、光変調層７と反射防止膜２３との間に、第
２透明電極８を配置するようにしても同様な効果を得る
ことができる。

【０１０３】《比抵抗傾斜型空間光変調素子の動作》次
に、液晶１７の常光屈折率と、透明樹脂１８の屈折率と
がほぼ一致し、かつ図２の構成の液晶・樹脂複合体１９
を光変調層７とする図１の比抵抗傾斜型空間光変調素子
１を例にとり、本発明の比抵抗設定型空間変調素子の動
作を説明する。

【０１０４】まず、書込み光１３が無い場合には、比抵
抗傾斜型空間光変調素子１に印加される電圧の大部分が
光導電層４に印加され、光変調層７である液晶・樹脂複
合体１９に加わる電圧が小さいことから、透明樹脂１８
の不規則な壁面に応じて、液晶１７の分子が様々な方向
を向く。

【０１０５】このとき、液晶１７がこの液晶１７を囲む
透明樹脂１８の屈折率と異なる屈折率を持つため、読み
出し光１４が入射したとき、これが液晶・樹脂複合体１
９の中で散乱される。

【０１０６】次に、光導電層４側に書込み光１３が入射
すると、書込み光１３の強度に応じて光導電層４のイン
ピーダンスが減少し、液晶・樹脂複合体１９に印加され
る電圧が増大する。そして、前記書込み光１３の強度が
十分大きいとき、液晶分子の長軸が電界の印加方向を向
くことから、液晶・樹脂複合体１９にほぼ垂直に入射し
た読み出し光１４に対し、液晶１７の中で、液晶１７の
常光屈折率とほぼ同じ屈折率が与えられる。このとき、
液晶１７の常光屈折率と、透明樹脂１９の屈折率とが極
めて近いため、読み出し光１４が散乱されずに、液晶・
樹脂複合体１９中を直進し、誘電体多層膜ミラー６で反
射された後、再び液晶・樹脂複合体１９を直進した後、
第２透明電極８、第１反射防止膜９、第２透明基板１
０、第２反射防止膜１１を透過して比抵抗傾斜型空間光
変調素子１の外に出射される。

【０１０７】《比抵抗傾斜型空間光変調素子の使用例》
このように、本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素子
１は書込み光１３の強度に応じて、読み出し光１４を散
乱あるいは直進させるようにしているので、図９に示す
如く比抵抗傾斜型空間光変調素子１と、レンズ２５と、
アパーチャ２６とを組み合わせ、散乱光をアパーチャ２
６で遮断すれば、波長変換対象となる画像や２次元パタ
ーンを含む書込み光１３を比抵抗傾斜型空間光変調素子
１の一面側に入射させながら、前記書込み光１３の波長
と異なる波長を持つ読み出し光１４を前記比抵抗傾斜型
空間光変調素子１の他面側に入射させることにより、前
記書込み光１３に含まれている画像や２次元のデータパ
ターンを読み出し光１４の波長に変換して、これを高い
コントラスト比で表示することができる。

【０１０８】《比抵抗傾斜型空間光変調素子の試作例》
ここでは、光導電層４として、厚さ０．５ｍｍのＢｉ₁₂
ＳｉＯ₂₀結晶板を、光吸収層５として、厚さ１．３μｍ
のダイヤモンドライクカーボン膜を用い、誘電体多層膜
ミラー６として、ＨｆＯ₂膜とＳｉＯ₂膜を交互に１７
層重ねた厚さ１．３μｍの多層膜を用い、また光変調層
７として使用される液晶・樹脂複合体１９として、表２
に示す特性のネマチック液晶と、表３に示す特性の透明
樹脂とを１：１の重量比で混合した厚さ１０μｍの複合
膜を用い、第１透明電極３および第２透明電極９として
Ｉｎ₂Ｏ₃に５％のＳｎを添加した厚さ０．０５μｍの
ＩＴＯ透明電極膜を用い、さらに第１反射防止膜９とし
てＭｇＦ₂膜を用い、第２反射防止膜１１としてＣｅＦ
₃膜、ＺｒＯ₂膜、ＭｇＦ₂膜を用いた比抵抗傾斜型空
間光変調素子１を例にとって、その作製方法を詳細に述
べる。

【０１０９】

【表２】

【表３】まず、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀結晶から適当な厚さのウェハーを
切り出し、０．５ｍｍの厚さに光学研磨してこれを光導
電層４とした後、この光導電層４の一方の表面に厚さ
０．０５μｍのＩＴＯ透明電極を蒸着して第１透明電極
３を形成する。

【０１１０】次に、メタンガスを原料としてプラズマＣ
ＶＤ法によりＢｉ₁₂ＳｉＯ₂₀結晶の他の表面に厚さ１．
３μｍのダイヤモンドライクカーボン膜を形成してこれ
を光吸収層５とする。このとき得られたダイヤモンドラ
イクカーボン膜は、波長４５０ｎｍの光に対して０．０
２％の透過率を示し、また、その比抵抗は２．２×１０
⁸Ωｃｍであった。

【０１１１】次に、イオンビームアシスト（ＩＡＤ）法
を用いて前記ダイヤモンドライクカーボン膜上に、Ｈｆ
Ｏ₂膜と、ＳｉＯ₂膜とを交互に１７層積層した厚さ
１．３μｍの誘電体多層膜ミラー６を形成する。この場
合、ＩＡＤ法は電子ビーム蒸着中に蒸着膜を形成する基
板上に低エネルギーの酸素イオンを照射する成膜法であ
り、低温で高屈折率・低光吸収特性を持つ薄膜を作成す
ることができる。そして、この誘電体多層膜ミラー６を
形成している最中に基板に照射する酸素イオンビームの
エネルギーを変えることにより、誘電体多層膜ミラー６
の比抵抗の制御して、１０⁷Ωｃｍ以上から１０¹⁰Ωｃ
ｍ以下の範囲にしたとき、波長５００〜５９０ｎｍの光
に対して、９８％の透過率を示した。

【０１１２】次いで、第２透明基板１０となるガラス基
板の前記光変調層７が積層される側に、電子ビーム蒸着
法によってＭｇＦ₂膜を形成してこれを第１反射防止膜
９とするとともに、前記ガラス基板の他方の面に、電子
ビーム蒸着法によってＣｅＦ₃膜、ＺｒＯ₂膜、ＭｇＦ
₂膜を形成してこれを第２反射防止膜１１とした後、前
記第１反射防止膜９上に、Ｉｎ₂Ｏ₃に５％のＳｎを添
加した厚さ０．０５μｍのＩＴＯ層を形成してこれを第
２透明電極８とする。

【０１１３】次に、表２に示す特性のネマチック液晶
と、表３に示す特性の透明樹脂前駆体とを１：１の重量
比で混合し、直径１０μｍのスペーサ球を適当量だけ加
えた後、この混合液を前記誘電体多層膜ミラー６と、前
記第１反射防止膜９、第２透明電極８および第２反射防
止膜１１が積層されたガラス基板（第２透明基板１０）
とで挟み、これに波長３６５ｎｍ、光強度２０ｍＷ／ｃ
ｍ²の紫外線を照射して厚さ１０μｍ、比抵抗１０¹⁰Ω
ｃｍの液晶・樹脂複合体１９（光変調層７）を形成して
比抵抗設定型光変調素子１を製作した。

【０１１４】この場合、上述した手順で製作される比抵
抗傾斜型空間光変調素子では、前記Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀によ
って構成される光導電層４と、ＩＴＯ透明電極によって
構成される第２透明電極８との間にある液晶・樹脂複合
体１９によって構成される光変調層７が最も厚い層（Ａ
層）となり、また前記Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀によって構成され
る光導電層４と、ＩＴＯ透明電極によって構成される第
２透明電極８との間にある誘電体多層膜ミラー６が前記
Ａ層に接し、かつ光導電層４に近いＢ層となることか
ら、光変調層７を構成する液晶・樹脂複合体１９の比抵
抗が１０¹⁰Ωｃｍにされ、また前記誘電体多層膜ミラー
６の比抵抗が１０⁷〜１０¹⁰Ωｃｍにされ、これによっ
てＡ層の比抵抗がよりＢ層の比抵抗よりも、少なくとも
小さくならないように設定されている。

【０１１５】《比抵抗傾斜型空間光変調素子の画像特性
例》そして、上述したプロセスで作成された本発明によ
る比抵抗傾斜型空間光変調素子１の性能と、従来の空間
光変調素子の性能とを比較するため、２群の空間光変調
素子を評価した。

【０１１６】第１群は、第１透明電極３としてＩｎ₂Ｏ
₃に５％のＳｎを添加した厚さ０．０５μｍのＩＴＯ膜
を用い、光導電層４として厚さ０．５ｍｍのＢｉ₁₂Ｓｉ
Ｏ₂₀結晶板を用い、光吸収層５として厚さ１．３μｍ、
比抵抗２．２×１０⁸Ωｃｍのダイヤモンドライクカー
ボン膜を用い、誘電体多層膜ミラー６としてＩＡＤ法で
作製したＨｆＯ₂膜とＳｉＯ₂膜とを交互に１７層だけ
重ねた厚さ１．３μｍの多層膜を用い、また光変調層７
となる液晶・樹脂複合体１９として表２に示すネマチッ
ク液晶と、表３に示す特性を持つ透明樹脂前駆体を１：
１の重量比で混合した厚さ１０μｍ、比抵抗１０¹⁰Ωｃ
ｍの液晶・樹脂複合膜１９を用い、第２透明電極８とし
てＩｎ₂Ｏ₃に５％のＳｎを添加した厚さ０．０５μｍ
のＩＴＯ膜を用い、さらに第１反射防止膜９としてＭｇ
Ｆ₂膜を用い、第２反射防止膜１１としてＣｅＦ₃膜、
ＺｒＯ₂膜、ＭｇＦ₂膜を用いた素子である。

【０１１７】一方、第２群は、第１群の空間光変調素子
から光吸収層５であるダイヤモンドライクカーボン膜を
除去した素子である。

【０１１８】そして、これら両群とも、数個以上の空間
光変調素子を有し、各素子の誘電体多層膜ミラー６は、
１０⁷Ωｃｍから１０¹²Ωｃｍの範囲の種々の比抵抗を
持つ。

【０１１９】両群の空間光変調素子において、１０¹⁰Ω
ｃｍ以下の範囲に含まれる比抵抗を持つ誘電体多層膜ミ
ラー６を備えた空間光変調素子が本発明の比抵抗傾斜型
空間光変調素子１に該当する。

【０１２０】これらの空間光変調素子を、図１０に示す
光学系３０内に設置してその画像特性を測定した。

【０１２１】この光学系３０では、キセノンランプ３１
および反射鏡３２で構成される書込み用光源３３によっ
て書込み光１３を生成し、紫外線カットフィルタ３４、
赤外線カットフィルタ３５、４００〜５００ｎｍの透過
帯域を持つカラーフィルタ３６によって前記書込み光１
３を青色光に変換するとともに、レンズ３７によって前
記青色光を並行光線にした後、これを解像度評価用パタ
ーン３８に照射し、レンズ３９によって前記解像度評価
用パターン３８を透過した書込み光（画像を含む青色
光）１３を、８０Ｖ（実効値）の電圧値および３０〜２
００Ｈｚの繰り返し周波数を持つ矩形波電圧（交流電
圧）が印加されている測定用の空間光変調素子上に結像
させる。

【０１２２】このとき、解像度評価用パターン３８とし
てＵＳＡＦ１９５１解像度チャートを使用し、レンズ３
９を通して空間光変調素子の位置に結像したとき、１０
０ｌｐ／ｍｍまで認識することができた。

【０１２３】一方、キセノンランプ４５および反射鏡４
６で構成される読み出し用光源４７によって読み出し光
１４を生成し、紫外線カットフィルタ４８、赤外線カッ
トフィルタ４９、５００〜５９０ｎｍの透過帯域を持つ
カラーフィルタ５０によって前記読み出し光１４を緑色
光に変換するとともに、レンズ５１によって前記緑色光
を集光させながら、反射鏡５２によって光路変更した
後、レンズ５３によって前記読み出し光（緑色光）を空
間光変調素子に照射させる。

【０１２４】そして、レンズ５３によってこの空間光変
調素子からの表示光１５を取込み、これを集光させなが
ら、アパーチャ５４によって前記表示光１５のうち、散
乱光を遮断し、表示画像のコントラスト比を向上させた
後、レンズ５５によってスクリーン５６上に対角長２ｍ
のサイズに拡大投射させる。

【０１２５】以上述べた手順で、誘電体多層膜ミラー６
の比抵抗が各々異なる各空間光変調素子の限界解像度を
測定したところ、図１１に示すように、第１群の各空間
光変調素子について、白丸および破線に示す比抵抗−限
界解像度特性を得ることができ、また第２群の各空間光
変調素子について、黒丸および実線に示す比抵抗−限界
解像度特性を得ることができた。

【０１２６】この図１１から明らかなように、光変調層
を構成する液晶・樹脂複合体１９の比抵抗である１０¹⁰
Ωｃｍよりも、等しいか小さい比抵抗（１０¹⁰Ωｃｍ以
下の比抵抗）を持つ誘電体多層膜ミラー６を備えた本発
明による比抵抗傾斜型空間光変調素子１では、高い限界
解像度を示すが、この範囲外の比抵抗の誘電体多層膜ミ
ラーを持つ従来の空間光変調素子では、低い限界解像度
になる。

【０１２７】特に、第２群を構成する各空間光変調素子
では、この傾向が一段と顕著になる。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１、２、３では、素子自体の解像度を大幅に向上さ
せて、素子自体や各光学系を大型化することなく、高精
細画像を表示することができ、これによって投射型ディ
スプレィや画像処理装置自体を大型化することなく、か
つ製作コストを増大させることなく画像の高精細化を達
成することができる。また、請求項４〜１３では、素子
を構成する各要素を特定することにより、現存する材料
によって請求項１、２、３に示す効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素子の第
１実施例を示す構成図である。

【図２】図１に示す光変調層を構成する液晶・樹脂複合
体の一例を示す断面図である。

【図３】図１に示す光変調層を構成する液晶・樹脂複合
体の他の例を示す断面図である。

【図４】図１に示す光変調層を構成する液晶・樹脂複合
体の他の例を示す断面図である。

【図５】本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素子の第
２実施例を示す断面図である。

【図６】本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素子の第
３実施例を示す断面図である。

【図７】本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素子の第
４実施例を示す断面図である。

【図８】本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素子の第
５実施例を示す断面図である。

【図９】本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素子の使
用例を示す構成図である。

【図１０】本発明による比抵抗傾斜型空間光変調素子を
含む、比抵抗を持つ複数の空間光変調素子の画像特性を
測定するときの光学系を示す構成図である。

【図１１】図１０に示す光学系によって測定された各空
間光変調素子の比抵抗−限界解像度特性を示す特性図で
ある。

【図１２】従来から知られている空間光変調素子の一例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１比抵抗傾斜型空間光変調素子２第１透明基板３第１透明電極４光導電層５光吸収層６誘電体多層膜ミラー（Ｂ層）７光変調層（Ａ層）８第２透明電極９第１反射防止膜１０第２透明基板１１第２反射防止膜１２交流電源１３書込み光１４読み出し光１５光情報（表示光）１７液晶１８透明樹脂１９液晶・樹脂複合体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/135 G02F 1/03 G02F 1/1333

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１透明電極、光導電層、光吸収層、誘
電体多層膜ミラー、光変調層、第２透明電極を積層して
形成され、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間
に繰り返し電圧を印加しながら、前記第１透明電極側か
ら入射された書込み光に基づき、前記光導電層のインピ
ーダンスを変化させて前記光変調層の状態を変化させ、
前記第２透明電極側から入射された読み出し光を前記光
変調層によって選択的に通過させながら、誘電体多層膜
ミラーによって反射して前記第２透明電極側から出射さ
せる空間光変調素子において、前記光導電層と前記第２透明電極との間にある最も厚い
Ａ層の比抵抗が、このＡ層に接し、かつ前記光導電層に
より近いＢ層の比抵抗よりも、少なくとも小さくならな
いように前記Ａ層およびＢ層の比抵抗値を設定する、ことを特徴とする比抵抗傾斜型空間光変調素子。
【請求項２】第１透明電極、光導電層、誘電体多層膜
ミラー、光変調層、第２透明電極を積層して形成され、
前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に繰り返し
電圧を印加しながら、前記第１透明電極側から入射され
た書込み光に基づき、前記光導電層のインピーダンスを
変化させて前記光変調層の状態を変化させ、前記第２透
明電極側から入射された読み出し光を前記光変調層によ
って選択的に通過させながら、誘電体多層膜ミラーによ
って反射して前記第２透明電極側から出射させる空間光
変調素子において、前記光導電層と前記第２透明電極との間の最も厚いＡ層
の比抵抗が、このＡ層に接し、かつ前記光導電層により
近いＢ層の比抵抗よりも、少なくとも小さくならないよ
うに前記Ａ層およびＢ層の比抵抗値を設定する、ことを特徴とする比抵抗傾斜型空間光変調素子。
【請求項３】第１透明電極、光導電層、光変調層、第
２透明電極を積層して形成され、前記光導電層と前記第
２透明電極との間に少なくとも１つ以上の透明もしくは
不透明な中間層を有し、前記第１透明電極と前記第２透
明電極との間に繰り返し電圧を印加しながら、前記第１
透明電極側から入射された書込み光に基づき、前記光導
電層のインピーダンスを変化させて前記光変調層の状態
を変化させ、前記第２透明電極側から入射された読み出
し光を前記光変調層によって選択的に通過させながら、
前記中間層によって反射して前記第２透明電極側から出
射させる空間光変調素子において、前記光導電層と第２透明電極との間にある最も厚いＡ層
の比抵抗が、前記Ａ層に接し、さらに前記光導電層によ
り近いＢ層の比抵抗よりも、少なくとも小さくならない
ように前記Ａ層およびＢ層の比抵抗値を設定する、ことを特徴とする比抵抗傾斜型空間光変調素子。
【請求項４】前記光変調層として、ネマチック液晶、
コレステリック液晶、スメクチック液晶、これらネマチ
ック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶の混
合物によって構成される群から選択された１つ以上の液
晶を選択して用いることを特徴とする請求項１、２、３
のいずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素子。
【請求項５】前記光変調層として、ネマチック液晶、
コレステリック液晶、スメクチック液晶、これらネマチ
ック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶の混
合物によって構成される群から選択された１つ以上の液
晶の常光屈折率、異常光屈折率または前記液晶がランダ
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
つ樹脂中に前記液晶を分散させた液晶・樹脂複合体、ま
たは前記液晶中に前記樹脂を分散させた液晶・樹脂複合
体のいずれか一方を用いることを特徴とする請求項１、
２、３のいずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調素
子。
【請求項６】前記光変調層として、ＬｉＮｂＯ₃、Ｌ
ｉＴａＯ₃、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、ＡＤＰ、ＫＴＰ、ＫＮ
ｂＯ₃、Ｓｒ_xＢａ_1-xＮｂ₂Ｏ₆、ＧａＡｓ、Ｉｎ
Ｐ、ＧａＰ結晶によって構成される群から選択された１
つ以上の電気光学結晶を用いることを特徴とする請求項
１、２、３のいずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変調
素子。
【請求項７】前記光導電層として、珪素、ゲルマニウ
ム、炭素によって構成される群から選択された１つ以上
の元素によって構成されるアモルファス膜を用いること
を特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵
抗傾斜型空間光変調素子。
【請求項８】前記光導電層として、アモルファスシリ
コン膜、水素化アモルファスシリコン膜、アモルファス
シリコンカーバイト膜、水素化アモルファスシリコンカ
ーバイト膜、アモルファスセレン膜、アモルファスＳｅ
Ａｓ膜、アモルファスＺｎＳ膜、アモルファスＣｄＳ
膜、アモルファスＣｄＳｅ膜によって構成される群から
選択された１つ以上の膜を用いることを特徴とする請求
項１、２、３のいずれかに記載の比抵抗傾斜型空間光変
調素子。
【請求項９】前記光導電層として、ＧａＡｓ結晶、Ｇ
ａＰ結晶、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀結晶、Ｂｉ₁₂ＧｅＯ₂₀結晶に
よって構成される群から選択された１つ以上の結晶を用
いることを特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記
載の比抵抗傾斜型空間光変調素子。
【請求項１０】前記光導電層として、フタロシアニン
系顔料、アゾ系顔料、多環キノン系顔料、ペリレン系顔
料、ペリノン系顔料、アントラキノン系顔料、インジゴ
系顔料、チオインジゴ系顔料、ジオキサジン系顔料、ア
ゾレーキ系顔料、チアピリリウム系色素、キナクリドン
系顔料、シアニン系色素、ピロル系顔料、ポルフィリン
系顔料、アンタントン系顔料、スクアリリウム色素、ア
ズレニウム色素、ＺｎＯ、ＴｉＯ、ＣｄＳあるいはＣｄ
Ｓｅを樹脂中に分散させた材料を用いることを特徴とす
る請求項１、２、３のいずれかに記載の比抵抗傾斜型空
間光変調素子。
【請求項１１】前記光吸収層として、ＣｄＴｅ膜、ダ
イヤモンドライクカーボン膜、珪素と炭素とゲルマニウ
ムとから実質的に構成されたアモルファス膜によって構
成される群から選択された１つ以上の膜を用いることを
特徴とする請求項１に記載の比抵抗傾斜型空間光変調素
子。
【請求項１２】前記光吸収層として、無機顔料、有機
顔料、カーボン、染料によって構成される群から選択さ
れた１つ以上の材料を樹脂中に分散させた樹脂複合体を
用いることを特徴とする請求項１に記載の比抵抗傾斜型
空間光変調素子。
【請求項１３】前記誘電体多層膜ミラーとして、Ｓｉ
Ｏ₂膜、ＴｉＯ₂膜、ＨｆＯ₂膜、Ｔａ₂Ｏ₅膜、Ｚｎ
Ｓ膜、Ａｌ₂Ｏ₃膜、Ｎａ₂ＡｌＦ₆膜、ＭｇＦ₂膜、
ＬａＦ₃膜、ＧｄＦ₃膜、ＳｍＦ₃膜、ＣｅＦ₃膜、Ｚ
ｒＯ₂膜、ＣｅＯ₂膜によって構成される群から選択さ
れた２つ以上の膜を積層した多層膜を用いることを特徴
とする請求項１または２のいずれかに記載の比抵抗傾斜
型空間光変調素子。