JPH0283535A - Image information converting element - Google Patents

Image information converting element

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JPH0283535A
JPH0283535A JP63236143A JP23614388A JPH0283535A JP H0283535 A JPH0283535 A JP H0283535A JP 63236143 A JP63236143 A JP 63236143A JP 23614388 A JP23614388 A JP 23614388A JP H0283535 A JPH0283535 A JP H0283535A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
layer member
image information
information conversion
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JP63236143A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Konno
昆野 俊男
Atsushi Nakano
淳 中野
Hiroyuki Ueda
裕之 上田
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the high sensitivity and the large electrooptic effect of the subject element by composing a light modulation layer member of a light modulation material comprising a combination of an org. nonlinear optical material of MNA (2-methyl-4-nitroaniline) and a liquid crystal. CONSTITUTION:The title element is constituted of a laminated obtd. by interposing at least an photoconductive layer member 25 and the light modulation layer member 28 between two sheets of transparent electrodes 23, 24. The member 28 is composed of the light modulation material comprising the combination of the org. nonlinear optical material of MNA and the liquid crystal. Namely, as the member 28 is solidified in a state of being oriented a liquid crystal molecule, and also the MNA combined to the liquid crystal molecule is a state of being oriented, the high sensitivity and the large contrast ratio of the element are obtd. by using the MNA having large nonlinear optical contrast ratio for the element.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は撮像装置や光書込み投影装置などに好適な画像
情報変換素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an image information conversion element suitable for imaging devices, optical writing projection devices, and the like.

(従来の技術) 光学像を入力し、出力としても光学像が出力できるよう
に構成されている画像情報変換素子としては、例えば、
液晶型光変調器、光導電性ポッケルス効果素子、マイク
ロチャンネル型光変調器などのような空間変調素子、あ
るいはフォトクロミック材を用いて構成された素子とい
うように各種の構成形態のものが1例えば、光書込み投
影装置、光コンピュータの光並列処理のための素子、画
像の記録用の素子などとして従来から注目されて来てい
る。
(Prior Art) As an image information conversion element configured to input an optical image and output an optical image as an output, for example,
There are various configurations such as spatial modulation elements such as liquid crystal type optical modulators, photoconductive Pockels effect elements, microchannel type optical modulators, etc., and elements constructed using photochromic materials. It has long been attracting attention as an optical writing projection device, an element for optical parallel processing in an optical computer, an element for recording images, and the like.

@3図は従来の画像情報変換素子の構成例を示す側断面
図であり、この第3図に示されている画像情報変換素子
において1,2はガラス板、3,4は透明電極、5は光
導電層部材、6は遮光層(光ブロッキング層)、7は誘
電体ミラー、8は印加された電界の強度分布に応じて光
の状態を変化させる光変調材層部材として液晶(例えば
ツィステッドネマチック液晶)を用いている場合の例で
あり、前記の光変調層部材8はそれの両側に配向膜9.
10が配設されている。また、11は交流電源、WLは
書込み光、RLは読出し光である。
@ Figure 3 is a side sectional view showing an example of the configuration of a conventional image information conversion element. In the image information conversion element shown in Figure 3, 1 and 2 are glass plates, 3 and 4 are transparent electrodes, and 5 6 is a photoconductive layer member, 6 is a light shielding layer (light blocking layer), 7 is a dielectric mirror, and 8 is a liquid crystal (for example, a tweeter) as a light modulating material layer member that changes the state of light according to the intensity distribution of the applied electric field. This is an example in which a steady nematic liquid crystal (steady nematic liquid crystal) is used, and the light modulating layer member 8 has alignment films 9 on both sides thereof.
10 are arranged. Further, 11 is an AC power supply, WL is a write light, and RL is a read light.

第3図に示す画像情報変換素子において、前記した透明
電極3.4間に電源11の電圧を与えて。
In the image information conversion element shown in FIG. 3, the voltage of the power source 11 is applied between the transparent electrodes 3 and 4 described above.

光変調材層部材8として用いられる液晶層(以下、液晶
層8のように記載されることもある)の両端間に電界が
加わるようにしておき、また1画像情報変換素子におけ
るガラス板1側から書込光WLを入射させて、その入射
した書込み光WLをガラス板lと透明電極3とに透過さ
せて光導電層部材5に到達させると、光導電層部材5の
電気抵抗値はそれに到達した入射光による光学像と対応
して変化するために、光導電層部材5と遮光層6との境
界面には光導電層部材5に到達した入射光による光学像
と対応した電荷像が生じる。
An electric field is applied between both ends of the liquid crystal layer (hereinafter sometimes referred to as liquid crystal layer 8) used as the light modulating material layer member 8, and the glass plate 1 side of one image information conversion element is When writing light WL is incident on the glass plate 1 and the transparent electrode 3 and reaches the photoconductive layer member 5, the electrical resistance value of the photoconductive layer member 5 becomes as follows. Since the charge image changes in accordance with the optical image caused by the incident light that has reached the photoconductive layer member 5, a charge image that corresponds to the optical image caused by the incident light that has reached the photoconductive layer member 5 is formed at the interface between the photoconductive layer member 5 and the light shielding layer 6. arise.

前記の状態において、電源11の電圧が印加されている
透明電極3,4間に、前記した光導電層部材5に対して
遮光層6と誘電体ミラー7などとともに直列的な関係に
設けられている液晶層8には、入射光による光学像と対
応した強度分布の電界が加わる。
In the above state, between the transparent electrodes 3 and 4 to which the voltage of the power source 11 is applied, a light shielding layer 6, a dielectric mirror 7, etc. are provided in series with the photoconductive layer member 5. An electric field having an intensity distribution corresponding to the optical image formed by the incident light is applied to the liquid crystal layer 8 .

すなわち、ガラス板2側に直線偏光の状態の読出し光R
Lを投射すると、投射された読出し光RLは、ガラス板
2→透明電極4→配向膜10→液晶M8→配向膜9→誘
電体ミラー7→遮光層6のように進行し、その光の大部
分はFJff1体ミラー7によりガラス板2側に反射光
として戻って行くが、液晶層8中の液晶はそれの分子の
光学軸が透明電極と平行でなくなるから、前記のように
ガラス板2側に直線偏光の状態の読出し光RLが投射さ
れた場合には、ネマチック液晶の電気光学効果により液
晶層8に加わる電界強度に応じて複屈折の状態が変化す
ることにより、前記した光学像に対応した電荷像に従っ
て偏光面が変化している状態の反射光が生じて、ガラス
板2側には被写体の光学像に対応した光学像情報が現わ
れることになる。
That is, the readout light R in a linearly polarized state is transmitted to the glass plate 2 side.
When L is projected, the projected readout light RL travels as follows: glass plate 2 -> transparent electrode 4 -> alignment film 10 -> liquid crystal M8 -> alignment film 9 -> dielectric mirror 7 -> light shielding layer 6. The part returns as reflected light to the glass plate 2 side by the FJff single body mirror 7, but since the optical axis of the molecules of the liquid crystal in the liquid crystal layer 8 is no longer parallel to the transparent electrode, the light returns to the glass plate 2 side as described above. When the readout light RL in the linearly polarized state is projected onto the nematic liquid crystal, the state of birefringence changes according to the electric field strength applied to the liquid crystal layer 8 due to the electro-optic effect of the nematic liquid crystal, thereby corresponding to the optical image described above. Reflected light whose polarization plane changes according to the charged image is generated, and optical image information corresponding to the optical image of the subject appears on the glass plate 2 side.

そして、前記のようにガラス板2側に投射されて透明電
極4→配向膜10→液晶層8→配向膜9→誘電体ミラー
7→遮光層6のように進行して行く読出し光RLの内で
誘電体ミラー7で反射されなかった光は、遮光層6によ
り光導電層部材5側には進行しないように遮光されるた
めに、読出し光RLがガラス板2側に投射されても、そ
れにより先導ffi層部材5の電気抵抗値が変化するよ
うなことはないから、読出し光RLの投射によっても光
導電層部材5と遮光層6との境界面に入射光による光学
像と対応して生じている電荷像を変化させることがない
Then, as described above, the readout light RL is projected onto the glass plate 2 and travels as follows: transparent electrode 4 → alignment film 10 → liquid crystal layer 8 → alignment film 9 → dielectric mirror 7 → light shielding layer 6. Since the light that is not reflected by the dielectric mirror 7 is blocked by the light shielding layer 6 so that it does not proceed toward the photoconductive layer member 5 side, even if the readout light RL is projected onto the glass plate 2 side, the light is not reflected by the dielectric mirror 7. Since the electrical resistance value of the leading FFI layer member 5 will not change due to It does not change the generated charge image.

それで、前記したガラス板2側から出射した楕円偏光を
検光子に通過させることにより、検光子を通過した光は
被写体の光学像と対応した空間的強度分布を示すものと
なる。そして、光変調材層部材として液晶を用いた第3
図示のような構成態様の画像情報変換素子では1例えば
5μJ/dの感度で、50Qp/mmの解像度のものが
得られる。
Therefore, by passing the elliptically polarized light emitted from the glass plate 2 side through the analyzer, the light passing through the analyzer exhibits a spatial intensity distribution corresponding to the optical image of the subject. Then, a third layer using liquid crystal as a light modulating material layer member is used.
In the image information conversion element having the configuration shown in the figure, a sensitivity of, for example, 5 μJ/d and a resolution of 50 Qp/mm can be obtained.

また、第4図は従来の画像情報変換素子の他の構成例を
示す側断面図であり、この第4図に示されている画像情
報変換素子において12.13は透明電極、14は絶縁
層、15は光導電効果とポッケルス効果とを併せもつ光
変調材料として知られ1”イルB S 0(Bi12S
i020)を用いて構成した光変調材層部材、16は電
源、WLは書込み光、RLは読出し光である。
FIG. 4 is a side sectional view showing another example of the configuration of a conventional image information conversion element. In the image information conversion element shown in FIG. 4, 12 and 13 are transparent electrodes, and 14 is an insulating layer , 15 is known as a light modulating material that has both a photoconductive effect and a Pockels effect.
16 is a power source, WL is a writing light, and RL is a reading light.

この第4図に例示されている画像情報変換素子において
、前記した透明電極12.13間に電源16の電圧を与
え、 B S 0(Bi12Si020)を用いて構成
されている光変調材層部材15(以下、880層15の
ように記載されることもある)の両端間に電界が加わる
ようにしておき、また、画像情報変換素子における透明
電極13側から青色光を透過させ赤色光を反射させるダ
イクロイックミラー17を介して紫外光や青色光などの
ような短波長の書込光WLを入射し、その入射した短波
長の書込み光WLを透明電極13と絶縁層14とを透過
させて880層15に到達させると、880層15は前
記した短波長の書込み光を吸収し、その層の電気抵抗値
が書込み光の光量分布に応じて低下する。
In the image information conversion element illustrated in FIG. 4, the voltage of the power source 16 is applied between the transparent electrodes 12 and 13 described above, and the light modulating material layer member 15 is made of BSO (Bi12Si020). (hereinafter sometimes referred to as 880 layer 15), an electric field is applied between both ends of the 880 layer 15, and blue light is transmitted from the transparent electrode 13 side of the image information conversion element and red light is reflected. Short-wavelength writing light WL such as ultraviolet light or blue light is incident through the dichroic mirror 17, and the incident short-wavelength writing light WL is transmitted through the transparent electrode 13 and the insulating layer 14 to form 880 layers. 15, the 880 layer 15 absorbs the aforementioned short wavelength writing light, and the electrical resistance value of that layer decreases in accordance with the light intensity distribution of the writing light.

透明電極12.13間には既述のように電源16から一
定の電圧が供給されているから、前記の880層15に
は短波長の書込み光による光学像と対応して電気抵抗値
の変化パターンが生じる。
Since a constant voltage is supplied between the transparent electrodes 12 and 13 from the power supply 16 as described above, the electrical resistance value of the 880 layer 15 changes in response to the optical image created by the short wavelength writing light. A pattern emerges.

それにより前記した絶縁層14と880層15とにおけ
る電圧配分が短波長の書込み光による光学像と対応して
変化する。
As a result, the voltage distribution between the insulating layer 14 and the 880 layer 15 described above changes in accordance with the optical image created by the short wavelength writing light.

前記した画像情報変換素子における透明電極13側から
赤色光を反射させるダイクロイックミラー17を介して
直線偏光の状態となされている赤色光の読出し光RLを
入射させると、その入射した赤色光の読出し光RLは透
明電極13→絶縁層14→BSO層15→透明電極12
の光路を通過して透明電極12側から出射するが、この
光はポッケルス効果を有する前記の880層15を通過
する間に前記した880層15の電圧パターンに応じて
偏光面が変化しているものになっているから、前記のよ
うにして透明電極12から出射した光を検光子に通過さ
せると、検光子を通過した光は被写体の光学像と対応し
た空間的強度分布を示すものとなる。この第4図示のよ
うに、光変調材層部材としてBSOを用いた構成態様の
画像情報変換素子では、例えば0.5〜600μJ/a
lの感度で、150Qp/mmの解像度のものが得られ
る。
When the linearly polarized readout light RL of the red light is made incident through the dichroic mirror 17 that reflects the red light from the transparent electrode 13 side of the image information conversion element described above, the input readout light of the red light is RL is transparent electrode 13 → insulating layer 14 → BSO layer 15 → transparent electrode 12
The light passes through the optical path of and exits from the transparent electrode 12 side, but while this light passes through the 880 layer 15 having the Pockels effect, the plane of polarization changes according to the voltage pattern of the 880 layer 15. Therefore, when the light emitted from the transparent electrode 12 is passed through the analyzer as described above, the light that has passed through the analyzer will show a spatial intensity distribution corresponding to the optical image of the subject. . As shown in this fourth figure, in an image information conversion element having a configuration in which BSO is used as a light modulating material layer member, for example, 0.5 to 600 μJ/a
A resolution of 150 Qp/mm can be obtained with a sensitivity of 1.

(発明が解決しようとする問題点) 第3図及び第4図を参照して説明した従来の画像情報変
換素子において、それの光変調材層部材として用いられ
ている液晶やBSOなとは、概して電気光学効果が小さ
く感度が低いという欠点があり、前記した光変調材層部
材としてBSOを用いた画像情報変換素子では紫外光や
青色光などのような短波長の書込光WLが必要とされる
他に。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional image information conversion element described with reference to FIGS. 3 and 4, the liquid crystal and BSO used as the light modulating material layer member are as follows. In general, there is a drawback that the electro-optical effect is small and the sensitivity is low, and the image information conversion element using BSO as the light modulating material layer member described above requires short wavelength writing light WL such as ultraviolet light or blue light. Besides being done.

BSOは読出し光RLとして使用されている赤色光に対
しても光導電効果を示すために非破壊的な読出しができ
ないということが問題になる。
The problem is that the BSO exhibits a photoconductive effect even with respect to the red light used as the readout light RL, so non-destructive readout is not possible.

また、前記した光変調材層部材として液晶を用いた画像
情報変換素子は、液晶を使用しているために大型の画像
情報変換素子も容易に製作できるという長所があるが、
液晶は応答時間が例えば20ミリ秒〜500ミリ秒とい
うように長いことが問題になる。
Furthermore, the above-mentioned image information conversion element using liquid crystal as the light modulating material layer member has the advantage that large-sized image information conversion elements can be easily manufactured because liquid crystal is used.
A problem with liquid crystals is that their response time is long, for example, 20 milliseconds to 500 milliseconds.

従来の画像情報変換素子における光変調材層部材として
用いられている液晶やBSOなどが、電気光学効果が小
さく感度が低いという欠点は、画像情報変換素子におけ
る光変調材層部材として電気光学効果の大きな物質を使
用すれば解決できるので、無機物に比べて原理的に非線
形光学定数が2.3桁も高い有機非線形光学材料を画像
情報変換素子における光変調材層部材として用いようと
することが試みられた。
The disadvantage of liquid crystal, BSO, etc. used as light modulating material layer members in conventional image information conversion elements is that they have a small electro-optic effect and low sensitivity. Since this problem can be solved by using a large material, attempts have been made to use organic nonlinear optical materials, which in principle have a nonlinear optical constant 2.3 orders of magnitude higher than inorganic materials, as light modulating material layer members in image information conversion elements. It was done.

ところが、有機非線形光学材料は安定で大きな単結晶を
作成することが困難であるとともに1分子の一個一個が
大きな非線形性を持っていても、単結晶化に際して中心
対称性を持つように結晶化することによって、大きな非
線形性、すなわち。
However, it is difficult to create stable and large single crystals of organic nonlinear optical materials, and even though each molecule has significant nonlinearity, it is difficult to crystallize them so that they have central symmetry during single crystallization. By this, large nonlinearities, ie.

大きな電気光学効果が消失してしまうという欠点があっ
た。
The drawback was that the large electro-optic effect disappeared.

(問題点を解決するための手段) 本発明は2枚の透明電極の間に、少なくとも光導電層部
材と、光変調層部材との積層構成を備えて構成されてい
る画像情報変換素子であって。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides an image information conversion element having a laminated structure of at least a photoconductive layer member and a light modulation layer member between two transparent electrodes. hand.

前記した光変調層部材として、有機非線形光学材料であ
るMNA(2−メチル−4−ニトロアニリン)と液晶と
を結合させた光変調材を用いて構成した画像情報変換素
子を提供するものである。
The present invention provides an image information conversion element constructed using a light modulating material in which MNA (2-methyl-4-nitroaniline), which is an organic nonlinear optical material, and liquid crystal are combined as the light modulating layer member. .

(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明の画像情報変換素子の
具体的な内容を詳細に説明する。第1図は本発明の画像
情報変換素子の一実施例を示す側断面図であり、この第
1図に示されている画像情報変換素子において21.2
2はガラス基板、23.24は透明電極(例えばネサ膜
)、25は光導電層部材(〜5ミクロンの厚さのCdS
層)、26は遮光層(光ブロッキング層・・・〜1ミク
ロンの厚さのCdTe膜)、27は誘電体ミラー(例え
ばMgF2膜とZnS膜との交互膜(〜2ミクロンの膜
厚で15層))である。
(Example) Hereinafter, specific contents of the image information conversion element of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing one embodiment of the image information conversion element of the present invention, and in the image information conversion element shown in FIG.
2 is a glass substrate, 23 and 24 are transparent electrodes (e.g. Nesa film), and 25 is a photoconductive layer member (~5 micron thick CdS
26 is a light blocking layer (a CdTe film with a thickness of ~1 micron), 27 is a dielectric mirror (for example, an alternating film of MgF2 film and ZnS film (a film thickness of ~2 μm and 15 layer)).

28は印加された電界の強度分布に応じて光の状態を変
化させる光変調材層部材であり、この光変調層部材28
は、有機非線形光学材料であるMNA(2−メチル−4
−ニトロアニリン)と液晶とを結合させた光変調材を用
いて構成されるが、第2図の(a)、(f)に前記の光
変調材の構造式が例示されている。
28 is a light modulating material layer member that changes the state of light according to the intensity distribution of the applied electric field, and this light modulating layer member 28
is an organic nonlinear optical material MNA (2-methyl-4
- Nitroaniline) and liquid crystal are combined using a light modulating material, and the structural formula of the light modulating material is illustrated in FIGS. 2(a) and 2(f).

29 、30 ハ配向[(例えば〜2000オングスト
ロームの厚さの5iozの斜方蒸着膜)、19はスペー
サ、18は前記した透明電極23.24間に所定の電圧
を供給する電源、20は反射防止膜(例えばMgF2膜
)、WLは書込み光、RLは読出し光である。
29, 30 oriented [(for example, a 5 ioz obliquely deposited film with a thickness of ~2000 angstroms), 19 is a spacer, 18 is a power supply that supplies a predetermined voltage between the transparent electrodes 23 and 24 described above, and 20 is an antireflection film (eg, MgF2 film), WL is writing light, and RL is reading light.

第1図示の画像情報変換素子は、ガラス基板21に透明
電極23と光導電層部材25と遮光層26と誘電体ミラ
ー27及び配向膜29とを順次に成膜したものと、一方
の面に反射防止膜20を付着させたガラス基板22の他
方の面に透明電極24と配向膜30とを順次に成膜した
ものとにおける互いの配向膜29,30の間に無端帯状
のスペーサ19を挟み、対向配置された配向膜29,3
0とスペーサ19とによって包囲された空間中に、前記
した有機非線形光学材料であるMNA(2−メチル−4
−ニトロアニリン)と液晶とを結合させた光変調材を溶
融させて注入し、次いで前記した透明電極23.24間
に交流電圧を印加して光変調材に交流電界が加えられて
いる状態の下で、光変調材が等労相から結晶状態になる
まで光変調材の温度を1時間当りに0.1℃ずつ降下さ
せて徐冷すると、前記した対向配置された配向膜29,
30とスペーサ19とによって包囲された空間中には、
前記した有機非線形光学材料であるMNA(2−メチル
−4−ニトロアニリン)と液晶とを結合させた光変調材
による光変調材層部材28が構成される。
The image information conversion element shown in FIG. A transparent electrode 24 and an alignment film 30 are sequentially formed on the other surface of a glass substrate 22 to which an antireflection film 20 is attached, and an endless strip-shaped spacer 19 is sandwiched between the alignment films 29 and 30. , alignment films 29 and 3 arranged opposite to each other.
0 and the spacer 19, MNA (2-methyl-4
- A light modulating material made by combining (nitroaniline) and liquid crystal is melted and injected, and then an alternating current voltage is applied between the transparent electrodes 23 and 24 to apply an alternating electric field to the light modulating material. Below, when the light modulating material is slowly cooled by decreasing the temperature of the light modulating material by 0.1° C. per hour until the light modulating material changes from the isotonic phase to the crystalline state, the alignment films 29 and
In the space surrounded by 30 and spacer 19,
The light modulating material layer member 28 is composed of a light modulating material in which MNA (2-methyl-4-nitroaniline), which is the organic nonlinear optical material described above, and liquid crystal are combined.

そして、航記した有機非線形光学材料であるMNA(2
−メチル−4−ニトロアニリン)と液晶とを結合させた
光変調材による光変調材層部材28は、前記のような徐
冷工程中に印加されている交流電界によって液晶の分子
が配向された状態で固化されているので、液晶の分子に
結合されている有機非線形光学材料であるMNA(2−
メチル−4−ニトロアニリン)も液晶の配向に従って配
向された状態になされている。
Then, MNA (2
-Methyl-4-nitroaniline) and liquid crystal are combined, and the light modulating material layer member 28 is made of a light modulating material in which liquid crystal molecules are oriented by an alternating current electric field applied during the slow cooling process as described above. MNA (2-
Methyl-4-nitroaniline) is also oriented in accordance with the orientation of the liquid crystal.

本発明の画像情報変換素子における各構成部分の材料や
膜厚が既述した例示のような場合、すなわち、光導電層
部材(〜5ミクロンの厚さのCd5WJ)25、遮光層
(光ブロッキング層・・・〜1ミクロンの厚さのCd 
T e膜)26.誘電体ミラー(例えばMgF2膜とZ
nS膜との交互膜(〜2ミクロンの膜厚で15層))2
7を用いて構成されており。
In the case where the materials and film thicknesses of each component in the image information conversion element of the present invention are as described above, that is, the photoconductive layer member (Cd5WJ with a thickness of ~5 microns) 25, the light shielding layer (light blocking layer) ...~1 micron thick Cd
T e film)26. Dielectric mirror (e.g. MgF2 film and Z
Alternating films with nS films (15 layers with a film thickness of ~2 microns) 2
It is constructed using 7.

また光変調材層部材28として有機非線形光学材料であ
るMNA(2−メチル−4−ニトロアニリン)と液晶と
を結合させた光変調材を用いて構成されている本発明の
画像情報変換素子の一実施例のものの諸特性は、後述の
表1中で実施例1と対応して示されている。
Further, the image information conversion element of the present invention is configured using a light modulating material in which MNA (2-methyl-4-nitroaniline), which is an organic nonlinear optical material, and liquid crystal are combined as the light modulating material layer member 28. Characteristics of one example are shown in Table 1 below, corresponding to Example 1.

また、本発明の画像情報変換素子における各構成部分の
材料や膜厚が次に例示されているように、光導電層部材
(〜5ミクロンの厚さのα−5i)25、遮光層(光ブ
ロッキング層・・・〜1ミクロンの厚さのSi膜)26
、誘電体ミラー(例えばTiO2膜と5i02膜との交
互膜(〜2ミクロンの膜厚で15層))27を用いて祷
成し、また光変調材層部材28として有機非線形光学材
料であるMNA(2−メチル−4−ニトロアニリン)と
液晶とを結合させた光変調材を用いて構成した本発明の
画像情報変換素子の他の実施例のものの諸特性は、表1
中の実施例2と対応して示されている。
In addition, the materials and film thicknesses of each component in the image information conversion element of the present invention are as illustrated below, including a photoconductive layer member (α-5i with a thickness of ~5 microns) 25, a light shielding layer (light shielding layer) Blocking layer...~1 micron thick Si film) 26
, a dielectric mirror (for example, an alternating film of TiO2 film and 5i02 film (15 layers with a film thickness of ~2 microns)) 27 is used, and MNA, which is an organic nonlinear optical material, is used as the light modulating material layer member 28. The characteristics of other embodiments of the image information conversion element of the present invention constructed using a light modulating material in which (2-methyl-4-nitroaniline) and liquid crystal are combined are shown in Table 1.
This figure corresponds to Example 2 in the figure.

第1表に示されている従来例は液晶ライトバルブである
The conventional example shown in Table 1 is a liquid crystal light valve.

さて、第1図に示す本発明の画像情報変換素子において
、前記した透明電極23.24間に電源18の電圧を与
えて、有機非線形光学材料であるMNA(2−メチル−
4−ニトロアニリン)と液晶とを結合させた光変調材を
用いて構成されている光変調層部材28の両端間に電界
が加わるようにしておき、また画像情報変換素子におけ
るガラス基板21側から書込光WLを入射させて、その
入射した書込み光WLをガラス基板21と透明型t7J
M23とに透過させて光導電層部材25に到達させると
、光導電層部材25の電気抵抗値がそれに到達した入射
光による光学像と対応して変化するために、光導電層部
材25と遮光層26との境界面には光導電層部材25に
到達した入射光による光学像と対応した電荷像が生じる
Now, in the image information conversion element of the present invention shown in FIG.
An electric field is applied between both ends of the light modulation layer member 28, which is made of a light modulation material combining (4-nitroaniline) and liquid crystal, and from the glass substrate 21 side of the image information conversion element. The writing light WL is incident on the glass substrate 21 and the transparent mold t7J.
When the photoconductive layer member 25 is transmitted through M23 and reaches the photoconductive layer member 25, the electrical resistance value of the photoconductive layer member 25 changes corresponding to the optical image of the incident light that has reached it. At the interface with the layer 26, a charge image corresponding to the optical image caused by the incident light reaching the photoconductive layer member 25 is generated.

前記の状態において、電源18の電圧が印加されている
透明電極23.24間に、前記した光導電層部材25に
対して遮光層26と誘電体ミラー27などとともに直列
的な関係に設けられている有機非線形光学材料であるM
NA(2−メチル−4−ニトロアニリン)と液晶とを結
合させた光変調材を用いて構成されている光変調層部材
28には。
In the above state, between the transparent electrodes 23 and 24 to which the voltage of the power source 18 is applied, a light shielding layer 26, a dielectric mirror 27, etc. are provided in series with respect to the photoconductive layer member 25. M is an organic nonlinear optical material that
The light modulation layer member 28 is configured using a light modulation material in which NA (2-methyl-4-nitroaniline) and liquid crystal are combined.

入射光による光学像と対応した強度分布の電界が加わる
An electric field with an intensity distribution corresponding to the optical image created by the incident light is applied.

それで、ガラス基板22側に直線偏光の状態の読出し光
RLを投射すると、投射された読出し光RLは、反射防
止膜20→ガラス基板22→透明電極24→配向膜30
→有機非線形光学材料であるMNA(2−メチル−4−
ニトロアニリン)と液晶とを結合させた光変調材を用い
て構成されている光変調層部材28→配向[29→誘電
体ミラー27→遮光層26のように進行し、その光の大
部分は誘電体ミラー27によりガラス基板22側に反射
光として戻って行くが、この読出し光RLは電気光学効
果を有する有機非線形光学材料であるMNA(2−メチ
ル−4−ニトロアニリン)と液晶とを結合させた光変調
材を用いて構成されている光変調層部材28を通過する
間に前記した電荷像による電界に応じて偏光面が変化し
ているものになっているから、前記のようにして透明電
極22側の反射防止膜20から出射した光を検光子に通
過させると、検光子を通過した光は被写体の光学像と対
応した空間的強度分布を示すものとなる。
Therefore, when the readout light RL in a linearly polarized state is projected onto the glass substrate 22 side, the projected readout light RL is transmitted through the antireflection film 20→glass substrate 22→transparent electrode 24→alignment film 30.
→MNA (2-methyl-4-
The light modulating layer member 28, which is constructed using a light modulating material combining (nitroaniline) and liquid crystal, travels as follows: alignment [29] → dielectric mirror 27 → light shielding layer 26, and most of the light is The readout light RL returns to the glass substrate 22 side as reflected light by the dielectric mirror 27, but this readout light RL combines MNA (2-methyl-4-nitroaniline), an organic nonlinear optical material with an electro-optic effect, with the liquid crystal. Since the plane of polarization changes in accordance with the electric field caused by the charge image described above while passing through the light modulation layer member 28, which is constructed using a light modulation material that has been When the light emitted from the antireflection film 20 on the side of the transparent electrode 22 is passed through the analyzer, the light that has passed through the analyzer exhibits a spatial intensity distribution corresponding to the optical image of the subject.

(発明の効果) 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の画像情報変換素子は2枚の透明電極の間に、少なく
とも光導電層部材と、光変調層部材との積層構成を備え
て構成されている画像情報変換損素子における前記した
光変調層部材として、有機非線形光学材料であるMNA
(2−メチル−4−二トロアニリン)と液晶とを結合さ
せた光変調材を用いて構成したものであるから、本発明
の画像情報変換素子では前記した有機非線形光学材料で
あるMNA(2−メチル−4−ニトロアニリン)と液晶
とを結合させた光変調材による光変調材層部材28は、
液晶の分子が配向された状態で固化されているので、液
晶の分子に結合されているMNA(2−メチル−4−ニ
トロアニリン)も配向された状態になされているために
大きな非線形光学定数を有するMNA(2−メチル−4
−ニトロアニリン)によって大きな感度が得られるとと
もに、大きなコントラスト比が得られるのである。
(Effects of the Invention) As is clear from the above detailed explanation, the image information conversion element of the present invention has a laminated structure of at least a photoconductive layer member and a light modulation layer member between two transparent electrodes. MNA, which is an organic nonlinear optical material, is used as the light modulation layer member in the image information conversion loss element configured with
(2-Methyl-4-nitroaniline) combined with liquid crystal, the image information conversion element of the present invention uses MNA (2-methyl-4-nitroaniline), which is the organic nonlinear optical material described above, and a liquid crystal. The light modulating material layer member 28 is made of a light modulating material in which methyl-4-nitroaniline) and liquid crystal are combined.
Since the liquid crystal molecules are solidified in an oriented state, the MNA (2-methyl-4-nitroaniline) bonded to the liquid crystal molecules is also oriented and has a large nonlinear optical constant. MNA (2-methyl-4
-nitroaniline) provides a high sensitivity and a high contrast ratio.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の画像情報変換素子の一実施例の概略構
成を示す縦断側面図、第2図は有機非線形光学材料であ
るMNA(2−メチル−4−ニトロアニリン)と液晶と
を結合させた光変調材の構造式、第3図及び第4図は従
来の画像情報変換素子の一実施例の概略構成を示す縦断
側面図である。 1.2・・・ガラス板、3,4,12,13,23゜2
4・・・透明電極、5,25・・・光導電層部材、6・
・・26遮光層(光ブロッキング層)、7,27・・・
誘電体ミラー、8・・・光変調材層部材、9,10,2
9゜30・・・配向膜、11・・・交流電源、WL・・
・書込み光、RL・・・読出し光、14・・・絶縁層、
15・・・BSOを用いて構成した光変調材層部材、1
6・・・電源、17・・・ダイクロイックミラー 18
・・・電源、20・・・反射防止膜、21.22・・・
ガラス基板、28・・・有機非線形光学材料であるMN
A(2−メチル−4−二トロアニリン)と液晶とを結合
させた光変調材を用いて構成される光変調材層部材、W
L・・・書込み光、RL・・・読出し光、 特許出願人  日本ビクター株式会社 」 γ
FIG. 1 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of an embodiment of the image information conversion element of the present invention, and FIG. 2 is a combination of MNA (2-methyl-4-nitroaniline), an organic nonlinear optical material, and liquid crystal. FIGS. 3 and 4 are longitudinal sectional side views showing the schematic structure of an embodiment of a conventional image information conversion element. 1.2...Glass plate, 3, 4, 12, 13, 23°2
4... Transparent electrode, 5, 25... Photoconductive layer member, 6.
...26 light blocking layer (light blocking layer), 7,27...
Dielectric mirror, 8... Light modulating material layer member, 9, 10, 2
9゜30...Alignment film, 11...AC power supply, WL...
・Writing light, RL...Reading light, 14...Insulating layer,
15... Light modulating material layer member constructed using BSO, 1
6...Power supply, 17...Dichroic mirror 18
...Power source, 20...Anti-reflection film, 21.22...
Glass substrate, 28... MN which is an organic nonlinear optical material
A light modulating material layer member configured using a light modulating material in which A (2-methyl-4-nitroaniline) and liquid crystal are combined, W
L...Writing light, RL...Reading light, Patent applicant: Victor Japan Co., Ltd. γ

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 2枚の透明電極の間に、少なくとも光導電層部材と、光
変調層部材との積層構成を備えて構成されている画像情
報変換換素子であって、前記した光変調層部材として、
有機非線形光学材料であるMNA(2−メチル−4−ニ
トロアニリン)と液晶とを結合させた光変調材を用いた
ことを特徴とする画像情報変換素子
An image information conversion element configured with a laminated structure of at least a photoconductive layer member and a light modulation layer member between two transparent electrodes, the above light modulation layer member comprising:
An image information conversion element characterized by using a light modulating material in which MNA (2-methyl-4-nitroaniline), which is an organic nonlinear optical material, and liquid crystal are combined.
JP63236143A 1988-09-20 1988-09-20 Image information converting element Pending JPH0283535A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04218015A (en) * 1990-07-27 1992-08-07 Victor Co Of Japan Ltd Polarization conversion element and dislay device

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JPH04218015A (en) * 1990-07-27 1992-08-07 Victor Co Of Japan Ltd Polarization conversion element and dislay device

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