JPH03121419A - 光―光変換素子の応用装置 - Google Patents

光―光変換素子の応用装置

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JPH03121419A
JPH03121419A JP16055790A JP16055790A JPH03121419A JP H03121419 A JPH03121419 A JP H03121419A JP 16055790 A JP16055790 A JP 16055790A JP 16055790 A JP16055790 A JP 16055790A JP H03121419 A JPH03121419 A JP H03121419A
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Ryoyu Takanashi
高梨 稜雄
Shintaro Nakagaki
中垣 新太郎
Tsutae Asakura
浅倉 伝
Masato Furuya
正人 古屋
Tetsuji Suzuki
鉄二 鈴木
Keiichi Maeno
敬一 前野
Ichiro Negishi
根岸 一郎
Fujiko Tatsumi
辰巳 扶二子
Riyuusaku Takahashi
高橋 竜作
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光−光変換素子と、光−光変換素子を応用して
構成された表示装置や撮像装置等の応用装置に関する。
(従来の技術) 表示装置としては従来からスライド投影機のように写真
フィルムを使用したもの、あるいは受像管上に画像信号
を映出するもの、その他、各種の構成形態のものが知ら
れており、また撮像装置としては撮像管や固体撮像素子
を用いて構成したもの等が知られている。
(発明が解決しようとする課題) 前記した従来の表示装置では高い解像度を有する画像を
表示できなかったので、高い解像度の画像表示が可能な
表示装置が求められており、また、撮像装置としても高
い解像度を有する撮像装置が求められた。
それで、高解像度の画像が表示できるように。
光−光変換素子を用いて高解像度の光学像を表示できる
ようにした表示装−や、光−光変換素子を用いて高解像
度の映像信号が発生できる撮像装置が考えられたが、従
来の光−光変換素子では、それの構成に用いるべき光変
調材層部材として、複屈折特性を利用したツィステッド
ネマティック液晶や各種の電気光学結晶を用いて、光変
調材層部材に印加された電界強度に応じて光の偏光面の
傾きの状態が変化するような動作を光変調材層部材に行
わせていたから、光変調材層部材を通過することにより
被写体の光学像と対応する電荷像の電界強度により光の
偏光面の傾きの状態が変化した読出し光を、検光子によ
って光強度の変化している状態の光として取り出すこと
が必要であるために、光学系中に備える偏光子や検光子
の存在によって必然的に効率が低下したり、シェーディ
ングが発生するという欠点があった。
また、前記のように光変調材層部材として、複屈折特性
を利用したツィステッドネマティック液晶や各種の電気
光学結晶を用いた場合には、光変調材層部材による光変
調作用が結晶の光学軸の方向に依存しているために、光
変調材層部材の面の法線以外の方向から読出し光を入射
させると著るしく効率が低下するために、光変調材層部
材への読出し光の入射方向は光変調材層部材の面の法線
方向とされるから1反射型の光−光変換素子においては
入射させた読出し光と、光−光変換素子から出射する読
出し光とが分離できるように、光路中にハーフミラ−1
あるいは偏光ビームスプリッタ等の光学部材を設けるこ
とが行われるが、周知のように前記のような光学部材の
使用は光の利用効率を低下させる他、書込光によって画
像情報が書込まれるようになされるような場合には、書
込み光の漏れが読出されるというようなことも起こる。
さらに、前記した光変調材層部材としてツイステッドネ
マテインク液晶層による光変調材層部材が使用された場
合には、スペーサを用いて作ったセルにツィステッドネ
マティック液晶を注入しなければならないという複雑な
工程が必要とされるという欠点がある他に、大型な光−
光変換素子を作る場合には、均一な厚さのツィステッド
ネマテインク液晶層による光変調材層部材を構成させる
ことが困難であり、さらにまた、前記した光変調材層部
材として例えばニオブ酸リチウムの単結晶、その他の固
体素子が使用された場合には、半波長電圧が高く、また
、取扱いが容易でない等の問題点があった。
さらにまた光−光変換素子が平面状のものとして構成さ
れている場合には、レーザ光の偏向等の手段により、光
−光変換素子の全面に画像情報の書込みが行われるよう
にするときにfθレンズ等の複雑な偏向光学系が必要と
される。
(課題を解決するための手段) 本発明は所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少
なくとも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変
調材層部材とによって構成した光−光変換素子における
光導電層部材側の電極を通して、撮像や表示の対象にさ
れている情報を含む電磁放射線を光導電層部材に与えて
、光導電層部材と光変調材層部材との間に前記した表示
の対象にされている情報を含む電磁放射線と対応する電
荷像を生叫させる手段と、前記の電荷像による電界によ
って前記した光変調材層部材に光に対する散乱の度合い
に変化を生じさせる手段と、電磁放射線を用いて前記し
た光変調材層部材における表示の対象にされている情報
を含む電磁放射線像と対応する光に対する散乱の度合い
の変化を読出して表示したり、読出された光学的な情報
を光電変換して出力するようにした表示装置や撮像装置
及び前記の装置の構成に用いられる光−光変換素子を提
供する。
(作用) 光−光変換素子の2つの電極間に電圧を与えて、散乱モ
ードで動作しうる光変調材層部材に電界が加わるように
しておき、また、光−光変換素子における光導電層部材
側の電極を通して、撮像や表示の対象にされている情報
を含む電磁放射線を光導電層部材に与えると、光導電層
部材の電気抵抗値はそれに到達した撮像や表示の対象に
されている情報を含む電磁放射線と対応して変化するた
めに、光導電層部材とそれに接する部材との境界面には
光導電層部材に与えられた撮像や表示の対象にされてい
る情報を含む電磁放射線と対応した電、荷像が生じる。
前記の状態において、電源の電圧が印加されている2つ
の電極間に、前記した光導電層部材に対して直列的な関
係に設けられている光変調材層部材には、撮像や表示の
対象にされている情報を含む電磁放射線と対応した電荷
像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加わる。
この状態で光変調材層部材はそれに印加された電界強度
に対応して光に対する散乱の度合いが変化しているから
、光変調材層部材に読出し光を投射すると、光変調材層
部材を通過する読出し光の透過状態が変化する。
それにより前記した表示の対象にされている情報を含む
電磁放射線に対応した電荷像に従って光量が変化してい
る状態の光として光変調材層部材から出射して、光学像
による表示が行われるようにする。また、光学像を電気
信号に変換して映像信号を出力する。
表示装置や撮像装置における光−光変換素子に入射させ
るべき読出し用の電磁放射線を、それの主光軸が光−光
変換素子の法線方向とは異なるようにして光−光変換素
子に入射させるようにすることにより、光の利用効率の
向上された装置が構成でき、また、表示装置や撮像装置
における光−光変換素子として光の入射面及び光の出射
面が曲面状に構成されているものを使用することにより
光学系の構成を簡単化できる。
(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明の光−光変換素子と応
用装置の具体的な内容を詳細に説明する。
第1図乃至第7図及び第20図乃至第24図は表示装置
の実施例の側面図、第8図乃至第13図及び第15図な
らびに第19図は光−光変換素子の説明に用いられる側
面図、第14図と第16図乃至第18図及び第25図乃
至第27図は撮像装置の実施例の側面図である。
第1図に示されている表示装置において、0は被写体、
Lは撮像レンズ、PPCe(PPCm)は光−光変換素
子、vbは電源、LSは光源、Lcはコリメーターレン
ズ、Lpは投影レンズ、Sはスクリーンであって、この
第1Hに示されている表示装置は被写体0の光学像を、
光−光変換素子PPc(PPm)において高解像度の電
荷像に変換し、さらに、その電荷像を読出し光によって
読出した後に表示させるようにした構成形態のものであ
る。
ここで、まず、第8図及び第9図に示されている光−光
変換素子PPCe、すなわち、電荷像によって情報の記
憶動作が行われるようになされている構成形態の光−光
変換素子PPCeの構成態様、動作の概要と、第10図
乃至第13図に示されている光−光変換素子PPCm、
すなわち、光変調材層部材として用いられている高分子
一液晶メモリ膜中の液晶の配向状態によって情報の記憶
動作が行われるようになされている構成形態の光−光変
換素子PPCmの構成態様、動作の概要とについて説明
する。
まず、第8図においてP P Ceは光−光変換素子、
vbは電源であり、光−光変換素子PPCeは透明電極
Etlと、光導電層部材PCLと、誘電体ミラーDML
と、高分子材料に高抵抗液晶を分散させた高分子一液晶
複合膜を用いて構成した光変調材層部材HLLと、透明
電極Et2とを積層した構成態様のものとなされている
(第9図中に示されている光−光変換素子PPCも、第
8図中に示されている光−光変換素子と同じ構成層のも
のである)。
なお、第8図及び第9図中に示されている光−光変換素
子では、光導電層部材PCLと、高分子材料に高抵抗液
晶を分散させた高分子一液晶複合膜を用いて構成した光
変調材層部材HLLとの間に、誘電体ミラーDMLを設
けているが、光導電層部材PCLが読出し光RLを反射
するとともに、読出し光RLに感度を有しないものであ
れば、誘電体ミラーDMLを省いてもよい、この点は第
10図乃至第13図中にPPCmの図面符号を用いて示
しである光−光変換素子における誘電体ミラーDML及
び第14図乃至第18図中にPPCapの図面符号を用
いて示しである光−光変換素子における誘電体ミラーD
MLについても同様である)。
ここで、第8図を参照して光−光変換素子ppCeにお
ける光変調材層部材HLLとして用いられている高分子
一液晶複合膜について説明する。
前記した光変調材層部材HLLとして使用されている高
分子一液晶複合膜は、例えば、ポリエステル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、塩化ビニール樹脂、ポリアミド樹脂
、ポリエチレン樹脂、ポリ゛プロピレン樹脂、ポリスチ
レン樹脂、シリコン樹脂のような体積抵抗率が1014
Ω1以上の高分子材料中に、室温において液晶相を示し
、かつ、高い体積抵抗率を有するネマティック液晶を分
散させることによって構成されている。
次に、前記した高分子一液晶複合膜による光変調材層部
材HLLを用いて構成されている光−光変換素子の製作
例について述べると、(1)英国BDH社製の室温ネマ
ティック液晶E−44を3グラム計量し、前記した3グ
ラムの室温ネマティック液晶E−44を20グラムのP
MMAのクロロホルム10%溶液に添加して攪拌した後
に静置する。
一方の面に透明電極Et2として例えばITOの膜を形
成させたガラス板(第8図及び第9図中では図示が省略
されている)を充分に洗浄し、前記したガラス板におけ
るITO膜による透明電極Etz上に、前記のように静
置しておいた液晶を含むPMMAのクロロホルム溶液を
バーコータによって塗布して高分子一液晶複合膜による
光変調材層部材HLLを構成させる。
前記した高分子材料としては前記したPMMAの他に、
溶剤に溶けてフィルム状に塗布することができ、かつ、
高い体積抵抗率を有する高分子材料であれば何でもよい
が、特に透明度の良好なポリカーボネート、PETなと
は良好に使用できるのである(この点は後述されている
(2) 、 (3)の他の製作例についても同様である
)。
前記した工程により作られたガラス板と透明電極Et2
と高分子一液晶複合膜による光変調材層部材HLLとが
積層された構造体と、前記した工程とは別の工程によっ
て作られた構造体、すなわち、ガラス板(第8図及び第
9図中では図示が省略されている)と透明電極Etlと
光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとが積層され
た構造体とを、単に貼り合わせると第8図及び第9図中
に示されるような光−光変換素子が構成できる。
(2)チッソ株式会社製の室温ネマティック液晶LIX
ON5017(またはLIXON5028)を3グラム
計量し、前記した3グラムの室温ネマティック液晶LI
XON5017(またはLIXON5028 )を10
重量%の20グラムのPMMAのクロロホルム溶液に添
加して攪拌した後に静置する。
一方の面に透明型−極Et2としてITOの膜を形成さ
せたガラス板(第8図及び第9図中では図示が省略され
ている)を充分に洗浄し、前記したガラス板におけるI
TO膜による透明電極EtZ上に。
前記のように静置しておいた液晶を含むPMMAのクロ
ロホルム溶液をバーコータによって塗布して高分子一液
晶複合膜による光変調材層部材HLLを構成させる。
前記した工程により作られたガラス板と透明電極Et2
と高分子一液晶複合膜による光変調材層部材HLLとが
積層された構造体と、前記した工程とは別の工程によっ
て作られた構造体、すなわち、ガラス板(第8図及び第
9図中では図示が省略されている)と透明電極Etlと
光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとが積層され
た構造体とを、単に貼り合わせると第8図及び第9図に
示されるような構成の光−光変換素子が得られることに
なる。
(3)メルク・ジャパン社製の室温ネマティック液晶Z
LI4277を3グラム計量し、前記した3グラムの室
温ネマティック液晶ZLI4277を10重量%の20
グラムのPMMAのクロロホルム溶液に添加して攪拌し
た後に静置する。
一方の面に透明電極Et2としてITOの膜を形成させ
たガラス板(第8図及び第9図中では図示が省略されて
いる)を充分に洗浄し、前記したガラス板におけるIT
O膜による透明型1EtZ上に、前記のように静置して
おいた液晶を含むP MMAのクロロホルム溶液をバー
コータによって塗布して高分子一液晶複合膜による光変
調材層部材HLLを構成させる。
前記した工程により作られたガラス板と透明電極Et2
と高分子一液晶複合膜による光変調材層部材HLLとが
積層された構造体と、前記した工程とは別の工程によつ
°て作られた構造体、すなわち、ガラス板と透明電極E
tlと光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとが積
層された構造体とを、単に貼り合せると第8図及び第9
図に示されるような構成の光−光変換素子が得られるこ
とになる。
前記した高分子材料に液晶を分散させた高分子一液晶複
合膜は、それの膜厚のばらつきが±0゜1ミクロンの範
囲となるように成膜することは容易であり、従来の光−
光変換素子に比べて製作が容易である。
前記のようにして製作された高分子一液晶複合膜による
光変調材層部材HLLにおける液晶は。
高分子材料中に存在する無数の細孔中に閉じ込められた
状態となされているが、前記した光変調材層部材HLL
として使用される高分子一液晶複合膜における前記の細
孔は、第10図乃至第13図を参照して後述されている
実施例中に示されている光−光変換素子PPCmにおい
て、それの光変調材層部材HLMとして使用されている
高分子一液晶複合膜で高分子材料中に液晶を閉じ込めて
いる無数の細孔に比べて寸法が大きなものとされている
また、前記した(1)〜(3)の製作例の内で製作例の
(2) 、 (3)で使用しているネマティック液晶は
、それの比抵抗がI X 10”Ω1というように高い
値を示すものであるために、その液晶を分散させる高分
子材料として体積抵抗率が101101以上のものを用
いて作られた高分子一液晶複合膜による光変調材層部材
HLLを備えた光−光変換素子では高い解像度の画像情
報の書込み読出し動作を行うことができ、また、光変調
材層部材HLLとして用いられている高分子一液晶複合
膜に与えられる電界は直流電界であっても、液晶として
高抵抗のもの(イオンの混入量が極めて少い液晶)が使
用されていることにより、長時間の経過によっても画像
の解像度の低下が生じないようにできる。
すなわち、高分子一液晶複合膜を用いた光変調材層部材
において、多くのイオンを含んでいるために体積抵抗率
の低い液晶が用いられた場合には、光変調材層部材に印
加された電界によって液晶に含まれているイオンが移動
して、光変調材層部材に電界を与えている電荷像による
電界の強度を低下させるために、液晶分子の光学軸の傾
きが減少し、前記した液晶分子の光学軸の傾きの減少に
よって電荷像による電界が乱れて電荷像の解像度の劣化
が生じるのであるが、前記した製作例の(2)。
(3)で使用しているネマティック液晶のように、それ
の比抵抗がl X 10”Ω1というように高い値を示
すものであり、また、その液晶を分散させる高分子材料
として体積抵抗率が101401以上のものを用いて作
られた高分子一液晶複合膜による光変調材層部材HLL
を備えた光−光変換素子では、液晶には多くのイオンが
含まれていないためにイオンによる前述のような不都合
な動作が行われず、したがって前記した構成の光−光変
換素子では、高い解像度の画像情報の書込み読出し動作
が行われるのである。
さて、第8図に示されている光−光変換素子PPCeに
おいて、それの2つの透明電極Etl、 Et2間に電
源vbから電圧を与えて、散乱モードで動作しうる光変
調材層部材として構成されている高分子材料に高抵抗液
晶を分散させた高分子一液晶複合膜による光変調材層部
材HLL間に電界が加わるようにしておき、また、光−
光変換素子PPCeにおける光導電層部材PCL側に書
込み光WLを光導電層部材PCLに与えると、前記した
光導電層部材PCLの電気抵抗値はそれに到達した入射
光と対応して変化するために、光導電層部材PCLと誘
電体ミラーDMLとの境界面には光導電層部材に結与え
られた光と対応した電荷像が生じる。
前記の状態において、電源vbの電圧が印加されている
2つの透明電極Etl、 EtZ間に、前記した光導電
層部材PCLに対して直列的な関係に設けられている高
分子材料に高抵抗液晶を分散させた高分子一液晶複合膜
による光変調材層部材HLLには、書込み光と対応した
電荷像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加わる。
この状態で光変調材層部材HLLとして用いられている
高分子一液晶複合膜では、前記の電荷像による電界によ
り液晶の配向状態が変化して書込み光と対応した液晶の
配向状態の変化像が生じる。
前記のようにして光導電層部材PCLと誘電体ミラーD
MLとの境界面に生じた電荷像による電界に基づいて、
光変調材層部材HLLとして用いられている高分子一液
晶複合膜に書込み光と対応して生じた液晶の配向状態の
変化像は、光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLと
の境界面に生じている電荷像が存在している限り、その
ままの状態に保持されている。
すなわち、前記した電荷像によって光変調材層部材HL
Lとして用いられている高分子一液晶複合膜に与えられ
る電界は直流電界であるが、液晶として高抵抗のもの(
イオンの混入量が極めて少い液晶)が使用されているこ
とにより、既述のように長時間の経過によっても画像の
解像度の低下が生じないようにできる。
なお、第8図示の光−光変換素子PPCeにおける2つ
の透明電極Etl、 EtZ間に接続する電源として交
流電源を用いても記録、再生動作を行うことができるこ
とはいうまでもないが、透明電極Etl、 Etz間に
交流電源を接続して記録動作を行った場合には、前記し
たような電荷像の記録が行われないために記録動作と同
時に再生動作を行うことが必要とされる。
次に前述のようにして光導電層部材PCLと誘電体ミラ
ーDMLとの境界面に生じた電荷像(誘電体ミラーDM
Lが使用されない場合には、電荷像は光導電層部材PC
Lと光変調材層部材HLLとして用いられている高分子
一液晶複合膜との境界面に生じることはいうまでもない
)を消去すると、光変調材層部材HLLとして用いられ
ている高分子一液晶複合膜に与えられる電界がなくなる
ために高分子一液晶複合膜中の液晶が等方性相になって
読出し光RLを光変調材層部材HLLに入射させても画
像情報は再生されない、すなわち。
消去が行われることになる。
それで、消去動作としては前記のように光導電層部材P
CLと誘電体ミラーDMLとの境界面に生じた電荷像(
誘電体ミラーDMLが使用されない場合には、電荷像は
光導電層部材PCLと光変調材層部材HLLとして用い
られている高分子一液晶複合膜との境界面に生じること
はいうまでもない)が消去されるようにすればよく、そ
のためには例えば第9図に例示されているように、消去
用の光源ELSからの消去光ELをレンズLeを介して
光−光変換素子PPCaの透明電極Etl側から光−光
変換素子PPCaに入射させて、それの光導電層部材P
CLの電気抵抗値を低下させるようにすればよい、なお
、前記の消去動作時における光−光変換素子PPCaの
2つの透明電極Etl、 Et2は、前記した両者間が
短絡された状態にされていても、あるいは両者が接地さ
れていてもよい。
第8図を参照して既述したように、書込み光と対応する
電荷像が光−光変換素子PPCeにおける光導電層部材
PCLと誘電体ミラーDMLとの境界面(誘電体ミラー
DMLが使用されない場合には、光導電層部材PCLと
光変調材層部材HLLとして用いられている高分子一液
晶複合膜との境界面)に生じて、その電荷像による電界
が光変調材層部材HLLに印加されている状態において
、光−光変換素子PPCeにおける透明電極Et2側か
ら読出し光RLを図示されていないない光源から入射す
ると、その読出し光RLは透明電極Et2→光変調材層
部材HLLとして用いられている高分子一液晶複合膜→
誘電体ミラーDMLの経路で誘電体ミラーDMLに達し
、そこで反射された後に光変調材層部材HLLとして用
いられている高分子一液晶複合膜→透明型[1Et2の
経路で光−光変換素子PPCeから出射する。
前記のようにして光−光変換素子PPCaから出射され
た読出し光RLは、光導電層部材PCLと誘電体ミラー
DMLとの境界面(誘電体ミラーDMLが使用されない
場合には、光導電層部材PCLと光変調材層部材HLL
として用いられている高分子一液晶複合膜との境界面)
に生じている電荷像による電界と対応して光の強度が変
化している状態のものになっている。
すなわち、光変調材層部材HLLとして用いられている
高分子一液晶複合膜における液晶に、被写体の光学像と
対応した電荷像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加
わることにより、前記の液晶がそれに印加された電界強
度と対応して配向の状態を変化して、光変調材層部材H
LLとして用いられている高分子一液晶複合膜中を前記
のように往復通過する読出し光RLに対して異なる散乱
動作を行うから、光変調材層部材HLLに読出し光を投
射すると、光変調材層部材HLLを通過した後に出射し
た読出し光RLは、それの光強度が被写体の光学像と対
応して変化しているものになるのである。
このように光−光変換素子PPCaから出射する読出し
光RLが書込み光と対応して光強度が変化している状態
のものになっているから、そ九を検光子によって光強度
の変化している光に変換してから利用している場合に比
べて、構成の簡単化が容易になるとともに、光を効率的
に使用することができるという利点が得られる。
読出し光RLの光源としてはレーザ光源、白熱灯、放電
灯など、任意の光源からの光を用いることができる。ま
た、読出し光RLは微小な径の光束でも、大面積の光束
でも使用できることはいうまでもない。
これまでに説明した光−光変換素子における散乱モード
で動作しうる光変調材層部材としては、高分子材料に高
抵抗液晶を分散させた高分子一液晶複合膜を用いて構成
した光変調材層部材、及び高分子材料に液晶を分散させ
た高分子一液晶メモリ膜を用いて構成した光変調材層部
材を使用した実施例について説明したが1本発明は電界
により光の散乱状態繰返し変化するPLZT(例えばP
LZT8/70/30 )を光変調材層部材として構成
させた光−光変換素子が用いられてもよい。
なお、電界により光の散乱状態繰返し変化するPLZT
(例えばPLZT8/70/30)が光変調材層部材と
して用いられた光−光変換素子の場合には、消去は加熱
ではなく消去光を光−光変換素子に入射させて行うよう
にされる。
次に、第10図乃至第13図に示されている光−光変換
素子について説明する。各回においてPPCmは光−光
変換素子、vbは電源、WLは書込み光、RLは読出し
光であり、また、第10図においてHECは加熱用電源
、第11図においてLaはレンズ、ELSは消去用の光
源、第13図においてELSIは消去用のレーザ光源、
DEFは光偏向器、Mは反射鏡である。
第10図中に示されている光−光変換素子PPCmは透
明電極Etlと、光導電層部材PCLと、誘電体ミラー
DMLと、高分子材料に液晶を分散させた高分子一液晶
メモリ膜を用いて構成した光変調材層部材HLMと、透
明電極Et2と、加熱層HEL(この加熱層HELと透
明電極Et2とが兼用された構成のものとされもよい)
とを積層した構成態様のものとなされており、また、第
11図及び第13図中に示されている光−光変換素子P
PCmは透明電極Etlと、光導電層部材PCLと、誘
電体ミラーDMLと、高分子材料に液晶を分散させた高
分子一液晶メモリ膜を用いて構成−した光変調材層部材
HLMと、熱吸収層)IILと、透明電極Et2とを積
層した構成態様のものとなされており、さらに、第12
図中に示されている光−光変換素子PPCmは透明電極
Etlと、光導電層部材PCLと、誘電体ミラーDML
と、熱吸収層HILと、高分子材料に液晶を分散させた
高分子一液晶メモリ膜を用いて構成した光変調材層部材
HLMと、透明電極Et2とを積層した構成態様のもの
となされている。
なお、第10図及び第11図ならびに第13図中に示さ
れている光−光変換素子PPCmでは。
光導電層部材PCLと、高分子材料に液晶を分散させた
高分子一液晶メモリ膜を用いて構成した光変調材層部材
HLMとの間に、誘電体ミラーDMLを設けているが、
光導電層部材PCLが読出し光RLを反射するとともに
、読出し光RLに感度を有しないものであれば、誘電体
ミラーDMLを省いてもよく、また、第12図中に示さ
れている光−光変換素子PPCmでは、光導電層部材p
cLと、熱吸収層HILとの間に、誘電体ミラーDML
を設けているが、熱吸収層HILと光導電層部材PCL
との一方のものが読出し光RLを反射するとともに、読
出し光RLに感度を有しないものであれば誘電体ミラー
DMLを省いてもよい。
第10図中に示されている光−光変換素子PCCmにお
ける加熱層)IELは、消去動作時に加熱用電源HEC
から供給される電力によって発熱して、高分子材料に液
晶を分散させた高分子一液晶メモリ膜を用いて構成され
ている光変調材層部材HLM中の液晶を溶融させるため
のものであり、また、第11図乃至第12図中に示され
ている熱吸収層HILは、消去動作時に消去用の光によ
って発熱して、高分子材料に液晶を分散させた高分子一
液晶メモリ膜を用いて構成されている光変調材層部材H
LM中°の液晶を溶融させるためのものである。
前記した第10図乃至第12図に示されている光−光変
換素子PPCmにおける光変調材層部材HLMは、何れ
も高分子材料に液晶を分散させた高分子一液晶メモリ膜
を用いて構成されている。
前記した光−光変換素子PPCmにおいて光変調材層部
材HLMとして用いられている高分子一液晶メモリ膜は
、第8図を参照して説明した光−光変換素子PPCaに
おける光変調材層部材HLLとして用いられている高分
子一液晶複合膜と同様に、例えば、メタクリル樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニール
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピ
レン樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコン樹脂のような体
積抵抗率が1014Ω1以上の高分子材料中に、室温に
おいて液晶相を示し、かつ、高い体積抵抗率を有するネ
マティック液晶を分散させることによって構成させるこ
とができる。
そして、前記した高分子一液晶メモリ膜HLMの構成の
ために使用される液晶としては、室温でネマチック相を
形成するものであれが、どのようなものが使用されても
よいが、体積抵抗率が高いもの、粘度が高いものが使用
されることは、情報を高いコントラスト比で再生させた
り、記録性能を高める上で良い結果を生じさせる。また
、前記した高分子一液晶メモリ膜HLMの構成のために
使用される液晶としては高分子材料の融点よりも低い融
点のものが使用されることが必要である。
ところで、前記した光−光変換素子PPCmにおいて光
変調材層部材HLMとして用いられている高分子一液晶
メモリ膜は、第8図を参照して既述されている高分子一
液晶゛複合膜を使用して構成された光変調材層部材HL
Lが、それに印加されている電界によって液晶の配向の
状態が保持されていたのとは異なり、光変調材層部材H
LMに電界が印加されて高分子一液晶メモリ膜中の液晶
の配向状態が変化された後に、電界が除去されても高分
子一液晶メモリ膜中の液晶の配向状態が変化しない、と
いうメモリ機能を備えているようなものとして作られる
のである。
前記した高分子一液晶メモリ膜HLMの構成要素の一つ
として用いられている液晶は、高分子一液晶メモリ膜H
LMの他の構成要素として用いられている多孔質の高分
子材料膜中にランダムに分布している状態で形成されて
いる無数の微小な細孔中に封入された状態になされてい
るが、前記した高分子一液晶メモリ膜中の液晶によるメ
モリ機能は、液晶が閉じ込められている高分子材料中の
細孔の大きさを小さくして、高分子材料中の液晶に加え
られる細孔の壁の力が大きくすることによって得られる
ものと考えられており、前記の細孔が例えば0.5ミク
ロン程度以下の径のものとなされることは望ましい実施
の態様である。
前記のように高分子一液晶メモリ膜における多孔質の高
分子材料膜中にランダムに分布して形成されている無数
の微小な細孔中に封入されている液晶に電界が印加され
て高分子一液晶メモリ膜が透明な状態になるような傾向
で液晶に生じた配向状態が前記した印加電界の除去後に
おいても保持され続けるというメモリ機能について補足
説明を行うと次の通りである。
細孔中に封入されている液晶分子は、細孔壁表面の力を
受けている状態で微小な細孔中にネマティック相の状態
で封入された状態になされている(細孔中に封入されて
いる液晶分子は細孔壁の表面の力を受けるが、細孔壁に
近い液晶分子になる程前記の力は大きく加わる。したが
って径の小さな細孔になる程、細孔中に封入されている
液晶分子に加わる細孔壁の表面の力の影響が大になる)
が、前記のように細孔壁の表面の力を受けている状態で
細孔中に封入されている液晶に対して、ある閾値以上の
電界強度の電界が印加された場合には、細孔壁の表面か
らの力を受けている状態で細孔中にネマティック相の状
態で封入されている液晶分子は、前記した細孔壁の表面
から加えられている力に抗して電界の方向に配向するよ
うに変位する。
そして電界の印加に対応して液晶分子に生じる変位の態
様は、印加される電界の強度に応じて変化し、液晶に印
加される電界が弱い状態のときは細孔壁の表面から加え
られている力が弱い液晶分子、すなわち、主として細孔
の中心部付近に位置する液晶分子だけが印加された電界
の方向に向くような傾向で変位し、液晶に印加される電
界の強度が次第に強くなるのにつれて、細孔壁の表面か
ら加えられている力が強い液晶分子、すなわち。
細孔壁に近くに位置する液晶分子も印加された電界の方
向に液晶の分子軸の方向が向くような傾向で変位すると
いう変位の態様で液晶分子が配向する。
それで、高分子一液晶メモリ膜における多孔質の高分子
材料膜中にランダムに分布して形成されている無数の微
小な細孔中にネマティック相の状態で封入されている液
晶分子は、電界の印加時に前記した細孔壁の表面から加
えられている力に抗して液晶の分子軸の方向が電界の方
向に向くような傾向で変位するような変位の態様で配向
されるが、前記のように印加された電界によって配向さ
れた液晶の分子は既述した細孔壁の表面の力によって、
そのままの姿態に保持されるから、前記のように電界の
印加によって変化された液晶の配向の状態は印加された
電界が除去された後においても、そのままの状態に保持
されるためにメモリ機能を示すのである。
そして、液晶の配向の状態による情報の記憶状態を消去
するのには、光変調材層部材HLMとして使用されてい
る高分子一液晶メモリ膜中の液晶をそれの融点の温度と
高分子材料の融点との間の温度にまで昇温しで、液晶を
溶融させて等方性相とすることによって行うことが必要
とされ、前記のようにして溶融状態になされて等方性相
になっていた液晶は1時間の経過により冷却してネマテ
ィック相になり、その部分が不透明な状態に変化する。
まず、第10図に示されている光−光変換素子PPCm
の2つの透明電極Etl、 EtZ間に電源Vbから電
圧を与えて、散乱モードで動作しうる光変調材層部材と
して構成されている高分子材料に液晶を分散させた高分
子一液晶メモリ膜による光変調材層部材HLM間に電界
が加わるようにしておき、また、光−光変換素子PPC
mにおける光導電層部材PCL側から図示されていない
撮像レンズを介して被写体の光学像を書込み光WLとし
て光導電層部材PCLに結像させると、前記した光導電
層部材PCL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PCLと誘電体ミラーDMLとの境界面に
は光導電層部材に結像した被写体の光学像と対応した電
荷像が生じる。
前記の状態において、電源vbの電圧が印加されている
2つの透明電極Etl、 EtZ間に、前記した光導電
層部材PCLに対して直列的な関係に設けられている高
分子材料に液晶を分散させた高分子一液晶メモリ膜によ
る光変調材層部材HLMには、被写体の光学像と対応し
た電荷像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加わる。
この状態で光変調材層部材HLMとして用いられている
高分子一液晶メモリ膜では、前記の電荷像による電界に
より液晶の配向状態が変化し、被写体の電磁放射線像と
対応した液晶の配向状態の変化像が生じ、その配向の状
態が記憶される。
前記のようにして光導電層部材PCLと誘電体ミラーD
MLとの境界面に生じた電荷像による電界に基づき、光
変調材層部材HLMとして用いられている高分子一液晶
メモリ膜に被写体の電磁放射線像と対応して生じた液晶
の配向状態の変化像は、光導電層部材PCLと誘電体ミ
ラーDMLとの境界面に生じている電荷像が除去されて
も、そのままの状態に保持されている。
第10図示の光−光変換素子PPCmにおける加熱層H
EL側から読出し光RLを図示されていないない光源か
ら入射すると、その読出し光RLは加熱層HEL→透明
電極Et2→光変調材層部材HLMとして用いられてい
る高分子一液晶メモリ膜→誘電体ミラーDMLの経路で
誘電体ミラーDMLに達し、そこで反射された後に光変
調材層部材HLMとして用いられている高分子一液晶メ
モリ膜→透明電極Et2の経路で光−光変換素子PPC
mから出射する。
前記のようにして光−光変換素子PPCmから出射され
た読出し光RLは、光変調材層部材HLMとして用いら
れている高分子一液晶メモリ膜に生じている液晶の配向
状態の変化像と対応して光の強度が変化している状態の
ものになっている。
このように光−光変換素子PPCmから出射する読出し
光RLは書込み光と対応して光強度が変化している状態
のものになっているから、従来の光−光変換素子からの
読出し光のように、それを検光子によって光強度の変化
している光に変換してから利用している場合に比べて、
構成の簡単化が容易になるとともに、光を効率的に使用
することができるという利点が得られる。
なお、読出し光RLの光源としてはレーザ光源。
白熱灯、放電灯など、任意の光源からの光を用いること
ができる。また、読出し光RLは微小な径の光束でも、
大面積の光束でも使用できることはいうまでもない。
次に、前記のようにして光変調材層部材HLMとして使
用されている高分子一液晶メモリ膜中の液晶の配向の状
態によって記憶されている情報を消去するには、光変調
材層部材HLMとして使用されている高分子一液晶メモ
リ膜中の液晶をそれの融点の温度と高分子材料の融点と
の間の温度にまで昇温しで、液晶を溶融させて等方性相
とすることによって行うことが必要とされるが、それは
第10図示の実施例の表示装置においては消去動作時に
加熱用電源HECからの加熱用電力を光−光変換素子P
PCmの加熱層HEL(この加熱層HELと透明電極E
t2とが兼用された構成のものとされもよい)に供給し
て加熱層HELを発熱させ、光変調材層部材HLMとし
て使用されている高分子一液晶メモリ膜を加熱して、高
分子一液晶メモリ膜中の液晶をそれの融点の温度と高分
子材料の融点との間の温度にまで昇温しで、液晶を溶融
させて等方性相とすることによって行うことができる。
なお、書込み動作時に光導電層部材PCLと誘電体ミラ
ーDMLとの境界面に生じた電荷像(誘電体ミラーDM
Lが使用されない場合には、電荷像は光導電層部材PC
Lと光変調材層部材HLMとして用いられている高分子
一液晶メモリ膜との境界面に生じることはいうまでもな
い)が残っている場合には、前記した加熱による高分子
一液晶メモリ膜における記憶の消去動作を行う以前に。
前記のその電荷像も消去することが必要であるが、前記
の電荷像の消去を行うためには例えば第9図に関して既
述したように、消去用の光源からの消去光をレンズを介
して透明電極Etl側から光−光変換素子PPCmに入
射させて、光導電層部材PCLの電気抵抗値を低下させ
るようにすればよい。
また、前記の消去動作時に2つの透明電極Etl。
EtZ間を短絡した状態にしておいても、あるいは開放
状態にしておいても、もしくは接地してもよい。
第29図は高分子一液晶メモリ膜を光変調材層部材)(
LM−とじて使用している光−光変換素子PPCmの具
体的な構成例を示す斜視図であり、この図においてEt
l、 Et2は透明電極、PCLは光導電層部材、DM
Lは誘電体ミラー、HLMは光変調材層部材として使用
されている高分子一液晶メモリ膜、16.18は電極、
17はP型半導体部材、19はn型半導体部材、20.
21は電源である。
第28図は前記した第29図中に示されている光−光変
換素子PPCmにおける光変調材層部材HLMを構成し
ている高分子一液晶メモリ膜を液晶の融点の温度と高分
子材料の融点との間の温度にまで加熱して液晶を溶融さ
せて等方性相とし。
光変調材層部材HLMの記憶内容を消去させるようにす
るための構成部分の斜視図であり、第30図は第29図
示の光−光変換素子PPCmにおける消去、書込み、読
出しの各動作のタイムチャートである。
第28図は、第29図に示しである光−光変換素子PP
Cmにおける透明電極Et2の部分及び加熱、冷却素子
の部分を特に取出して示したものであって、第29図示
の光−光変換素子PPCmは、それの透明電極Et2の
一端部にはP型半導体部材17が、またそれの他端部に
はn型半導体部材19が設けられており、さらに前記し
たP型半導体部材17上には電極16が設けられ、さら
にまたn型半導体部材19には電極18が設けられてい
る。
前記した透明電極Et2としては、熱伝導率の面から考
えて金(Au)の薄膜を使用することは望ましい実施の
態様である。また前記したP型、n型の半導体部材17
.19としては、例えばSl。
a−8i、Bi2Ta3.PbTe、FeSi2などが
使用されてもよいのであり、前記した半導体部材17゜
19としては1例えばn 111 a −S iとP型
a−5iとの組合わせ、というような使用材料の選択が
行なわれる。
また、前記した電極16.18としては、前記したP型
、n型の各半導体部材17.19に対して、オーミック
コンタクトがとれる金属1例えばアルミニウム、錫、金
(Au)などの内から適当なものが選択使用されてよい
高分子一液晶メモリ膜を光変調材層部材HLMとして使
用している第29図示の光−光変換素子PPCmにおい
て、透明電極Etl、 Et2には電源21が接続され
ており、また、電極16.18には電源20が接続され
ている。
前記した電@20.21は光−光変換素子PPCmにお
ける各動作モードに従って、それぞれ接続されている電
極16.18間、または透明電極Etl、 EtZ間に
第30図に例示されているような電圧を供給する。
光−光変換素子PPCmに対して新たな書込み動作が行
なわれるときには、前記の新たな書込み動作の開始に先
立って光−光変換素子PPCmの光変調材層部材HLM
に記憶されている情報を消去するために、電源20から
電極16→P型半導体部材17→透明電極Et2→n型
半導体部材19→電極18→電源20の回路に電流が流
されると、前記したP型半導体部材17とn型半導体部
材19とにオーミックコンタクトしている透明電極Et
2が加熱されて、それにより光変調材層部材HLMに使
用されている高分子一液晶メモリ膜における液晶が溶融
して等方性晶になされる。
電源20の電圧の極性が前記した消去期間の終7時に反
転されて、電源20から電極18→n型半導体部材19
→透明電極Et2→P型半導体部材17→電極16→電
源20の回路に電流が流されると、前記したP型半導体
部材17とn型半導体部材19とにオーミックコンタク
トしている透明電極Et2が冷却されて、光変調材層部
材HLMに使用されている高分子一液晶メモリ膜におけ
る液晶が等方性晶からネマティック相に戻される。
前記した電源20から電極16.18間に流される電流
の方向は、既述した消去動作時だけに透明電極Et2が
発熱される状態となされるような電流の方向、すなわち
、P型半導体部材17の方からn型半導体部材19に向
って電流が流れるようになされ、また、前記した消去動
作以外の動作モードには常にn型半導体部材19の方か
らP型半導体部材17に向って電流が流されて透明電極
Et2が冷却される状態になされている。
第29図示の光−光変換素子PPCmが書込み動作を行
なう場合には、電源21から透明電極Etl、 EtZ
間に電圧を与えて、散乱モードで動作しうる光変調材層
部材として構成されている高分子材料に液晶を分散させ
た高分子一液晶メモリ膜による光変調材層部材HLM間
に電界が加わるようにしておき、光−光変換素子PPC
mにおける光導電層部材PCL側から書込み光を入射さ
せて光導電層部材PCLに結像させると、前記した光導
電層部材PCL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し、光導電層部材PCLと誘
電体ミラーDMLとの境界面には光導電層部材に結像し
た被写体の光学像と対応した電荷像が生じ、それにより
高分子材料に液晶を分散させた高分子一液晶メモリ膜に
よる光変調材層部材HLMには、被写体の光学像と対応
した電荷像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加わり
高分子一液晶メモリ膜における液晶の配向状態が変化し
、被写体の電磁放射線像と対応した液晶の配向状態の変
化像が生じ、その配向の状態が記憶される。
前記のようにして光導電層部材PCLと誘電体ミラーD
MLとの境界面に生じた電荷像による電界に基づき、光
変調材層部材HLMとして用いられている高分子一液晶
メモリ膜に被写体の電磁放射線像と対応して生じた液晶
の配向状態の変化像は、光導電層部材PCLと誘電体ミ
ラーDMLとの境界面に生じている電荷像が除去されて
も、そのままの状態に保持されている。
次に、第29図示の光−光変換素子PPCmにおける透
明電極Et2側から読出し光を図示されていないない光
源から入射すると、その読出し光が透明電極Et2→光
変調材層部材HLMとして用いられている高分子一液晶
メモリ膜→誘電体ミラーDMLの経路で誘電体ミラーD
MLに達し、そこで反射された後に光変調材層部材HL
Mとして用いられている高分子一液晶メモリ膜→透明電
極Et2の経路で光−光変換素子PPCmから出射する
次に、第11図乃至第13図示の光−光変換素子PPC
mの構成は、既述した第10図に示されている光−光変
換素子PPCmとは異なっているが、第11図及び第1
3図に示されている光−光変換素子PPCmにおける書
込み動作と読出し動作とは、既述した第10図示の光−
光変換素子PPCmにおける書込み動作及び読出し動作
と同一であって、消去動作について異なるだけである。
すなわち、第11図乃至第13図示の光−光変換素子P
PCmでは、光変調材層部材HLMとして使用されてい
る高分子一液晶メモリ膜中の液晶の配向の状態によって
記憶されている情報を消去するための消去動作に際して
、光変調材層部材HLMとして使用されている高分子一
液晶メモリ膜中の液晶をそれの融点の温度と高分子材料
の融点との間の温度にまで昇温させるための加熱作用が
、消去光の照射によって生じる熱吸収層HILの昇温に
よって行われるような構成が採用されている点が既述の
第10図示の光−光変換素子PPCmとは異なっている
のである。
そして、第11図示の光−光変換素子P P Cmの消
去動作は、それの熱吸収層HILに、消去用光源ELS
からの消去光をレンズLeを介して照射することにより
行うようにしており、また、第12図示の光−光変換素
子PPCmの消去動作は。
それの熱吸収MHILに、図示されていない消去用光源
からの消去光ELを透明電極Etlと光導電層部材PC
Lとを介して照射することにより行うようにしており、
さらに、第13図示の光−光変換素子PPCmの消去動
作は、光−光変換素子PPCmにおける熱吸収層HIL
に、消去用レーザ光源ELSQからの消去光を光偏向装
fiDEFによって所定の偏向態様で偏向し、それを反
射鏡Mを介して照射することにより行うようにしている
なお、第11図乃至第13図示の光−光変換素子PPC
mに設けるべき熱吸収層HILは、それに生じた消去用
の熱が変調材層部材HLMとして使用されている高分子
一液晶メモリ膜中の液晶を有効に昇温できるようにでき
れば、光−光変換素子PPCm中のどの部分に設けられ
ていてもよいことは勿論であり、また前記の熱吸収[H
ILと電極とが兼用されるような構成になされていても
よい。
さて、前記したように散乱モードで動作しうる光変調材
層部材を備えている光−光変換素子ppGo(または光
変換素子PPCm)を備えている本発明の表示装置にお
いて、まず、第1図に示されている実施例の表示装置で
は、光−光変換素子PPCa(またはPPCm)に対し
て被写体0の光学像が撮像レンズLによって光−光変換
素子PPCθ(またはPPCm)における光導電層部材
に結像されて、それに対応する電荷像が第8図乃至第1
3図を参照して既述したように、光−光変換素子PPC
e(またはPPCm)における光導電層部材PCLにお
ける透明電極Etl側とは反対側の面と他の部材との境
界面に生じて、その電荷像による電界が光変調材層部材
HLL(またはHLM)に印加されることによって、光
変調材層部材HL L(またはHLM)として用いられ
ている高分子一液晶複合膜(または高分子一液晶メモリ
膜)中−の液晶の配向の状態は、それに印加された電界
強度と対応して変化して、その配向状態が保持される。
それで、光源LSからコリメータレンズLcを介して読
出し光を光−光変換素子PPCa(またはPPCm )
における透明電極Et2側に入射させると、その読出し
光は透明電極Et2→光変調材層部材HLL(またはH
LM)として用いられている高分子一液晶複合膜(また
は高分子一液晶メモリ膜)→誘電体ミラーDMLの経路
で誘電体ミラーDMLに達し、そこで反射された後に光
変調材層部材HLL(またはHLM)として用いられて
いる高分子一液晶複合膜(または高分子一液晶メモリ膜
)→透明電極Et2の経路で光−光変換素子PPCe 
(またはPPCm)から出射する。
(なお、前記した光−光変換素子中における読出し光の
光路についての説明は、光−光変換素子における読出し
光の光路中に加熱層HELや熱吸収層HILを備えてい
ない構成の光−光変換素子に関するものであるが、光−
光変換素子における読出し光の光路中に加熱層HELや
熱吸収層HILを備えている構成の光−光変換素子にお
ける読出し光の光路中には加熱層HELや熱吸収層HI
Lが含まれることはいうまでもない)。
前記のようにして光−光変換素子PPCe(またはPP
Cm)から出射された読出し光は、既述した光導電層部
材PCLと他の部材との境界面に生じている電荷像によ
る電界と対応して光の強度が変化している状態のものに
なっている。
すなわち、光変調材層部材HLL(またはHLM)とし
て用いられている高分子一液晶複合膜(または高分子一
液晶メモリ膜)における液晶に、被写体の光学像と対応
した電荷像の電荷分布に応じた強度分布の電界が加わる
ことにより、前記の液晶がそれに印加された電界強度と
対応して配向の状態を変化して、光変調材層部材HLL
(またはHLM )として用いられている高分子一液晶
複合l1l(または高分子一液晶メモリ膜)中を前記の
ように往復通過する読出し光RLに対して異なる散乱動
作を行うから、光変調材層部材HLL(またはHLM 
)に読出し光を投射すると、光変調材層部材HLL(ま
たはHLM)を通過した後に出射した読出し光は、それ
の光強度が被写体の光学像と対応して変化しているもの
になるのである。
このように光−光変換素子PPCe(またはPPCm)
から出射する読出し光が書込み光と対応して光強度が変
化している状態のものになっているから、それを検光子
によって光強度の変化している光に変換してから利用し
ている場合に比べて、構成の簡単化が容易になるととも
に、光を効率的に使用することができるという利点が得
られるのであり、光変換素子PPCe(またはPPCm
)から出射した読出し光は投影レンズLpを介してスク
リーンSに結像されて、スクリーンSに被写体0の光学
像を表示させることができる。
前記したスクリーンS上の光学像は、読出し光の光源L
Sの光出力を大にすれば高輝度にできる。
前記の読出し光の光源としてはレーザ光源、白熱灯、放
電灯など、任意の光源からの光を用いることができる。
前記した第1図に示す表示装置では、消去手段について
の図示が省略(この点は第2図乃至第7図についても同
じ)されているが、消去動作は第、9図乃至第13図を
参照して既述したような消去手段を適用することによっ
て行うことができる。
次に、第2図乃至第7図にそれぞれ示されている実施例
の表示装置゛について説明する。第2図乃至第7図示の
各実施例の表示装置において、光−光変換素子PPCe
(PPCm)に対する書込み動作は表示の対象にされて
いる情報によって強度変調されているレーザ光によって
行われるようになされている(第2図乃至第7図に示さ
れている表示装置においても、それに使用されるべき光
−光変換素子が、第2図乃至第7図示の各実施例の表示
装置で用いられるとして図中に示されている光−光変換
素子PPCa(PPCm)の代わりに、第14図乃至第
18図中に図面符号PPCapとして示されている光−
光変換素子PPCep、すなわち、印加された電界によ
って光の散乱状態が繰返し変化するPLZT磁器が光変
調材層部材として用いられているものであってもよいこ
とは勿論である)。
第2図乃至第7図の各回において、LSΩは表示の対象
にされている情報によって強度変調されているレーザ光
を出射するレーザ光源、Ll、 L2はレンズ、DEF
は光偏向器であって、表示の対象にされている情報によ
って強度変調されているレーザ光を出射するレーザ光源
LSIから出射されたレーザ光は、光偏向器DEFによ
って所定の偏向態様で偏向された書込み光として光−光
変換素子PPc(PPm)に与えられて、光−光変換素
子PPCe(PPCm)に書込まれる。
第2図示の表示装置において、vbは電源、LSは光源
(読出しの光源)、Lcはコリメーターレンズ、Lpは
投影レンズ、Sはスクリーンであって、この第2図示の
表示装置では表示の対象にされている情報によって強度
変調されているレーザ光が光−光変換素子PPCa(ま
たはPPCm)に対して与えられると、その書込み光は
光−光変換素子PPCa(またはPPCm)における光
導電層部材に結像されて、それに対応する電荷像が第8
図乃至第13図を参照して既述したように、光−光変換
素子PPCe(またはPPCm)における光導電層部材
PCLにおける透明電極Etl側とは反対側の面と他の
部材との境界面に生じて、その電荷像による電界が光変
調材層部材HLL(またはHLM )に印加されること
によって、光変調材層部材HLL(またはHLM)とし
て用いられている高分子一液晶複合膜(または高分子一
液晶メモリ膜)中の液晶の配向の状態は、それに印加さ
れた電界強度と対応して変化し、その配向状態が保持さ
れるから、光源LSからコリメータレンズLcを介して
読出し光を光−光変換素子PPCa(またはPPCm 
)における透明電極EtZ側に入射させると、その読出
し光は第1図示の表示装置の場合と同様に光変調材層部
材HLL(またはHLM)として用いられている高分子
一液晶複合膜(または高分子一液晶メモリ膜)→誘電体
ミラーDMLを往復して光−光変換素子PPCe(また
はPPCm)から出射する。
前記のようにして光−光変換素子PPCa(またはPP
Cm )から出射された読出し光は、既述した光導電層
部材PCLと他の部材との境界面に生じている電荷像に
よる電界と対応して光の強度が変化している状態のもの
になっているから、光変換素子PPCe(またはPPC
m)から出射した読出し光は投影レンズLpを介してス
クリーンSに゛結像されて、スクリーンSに被写体0の
光学像を表示させることができる。
次に第3図及び第4図ならびに第6図にそれぞれ示され
ている表示装置は、それに使用されている光−光変換素
子PPCa(またはPPCm)が。
読出し光を透過させうるような構成形態のものとされて
いて、読出し光が書込み光の入射側と同じ側から光−光
変換素子PPCe(またはPPCm)に与えられるよう
にされている場合の実施例であり、前記した第3図及び
第4図ならびに第6図にそれぞれ示されている表示装置
において使用されている光−光変換素子PPCe(また
はPPCm)としては1例えば読出し光を反射させる誘
電体ミラーを備えてなく、また、読出し光に感度を有し
ない光導電層部材が用いられる。
まず、第3図示の表示装置において、vbは電源、LS
は光源(読出しの光源)、Lcはコリメーターレンズ、
Lpは投影レンズ、Sはスクリーンであって、表示の対
象にされている情報によって強度変調されているレーザ
光が光−光変換素子PPCe(またはppcm)に対し
て与えられると、その書込み光は光−光変換素子PPC
e(またはPPCm)における光導電層部材に結像され
て、それに対応する電荷像が光−光変換素子PPCe(
またはPPCm)における光導電層部材PCLにおける
透明電極Etl側とは反対側の面と他の部材との境界面
に生じて、その電荷像による電界が光変調材層部材HL
L(またはHLM)に印加されることによって、光変調
材層部材HLL(またはHLM)として用いられている
高分子一液晶複合膜(または高分子一液晶メモリ膜)中
の液晶の配向の状態は、それに印加された電界強度と対
応して変化して、その配向状態が保持される。
光源LSからコリメータレンズLcを介して読出し光を
光−光変換素子PPCa(またはPPCm)における透
明電極Etl側に入射させると、その読出し光は光導電
層部材と光変調材層部材HLL(またはHLM)として
用いられている高分子一液晶複合膜(または高分子一液
晶メモリ膜)とを透過して透明電極Et2側から光−光
変換素子ppce(またはPPCm)を出射する。
前記のようにして光−光変換素子ppca(!!:たは
PPCm )から出射した読出し光は、既述した光導電
層部材PCLと他の部材との境界面に生じている電荷像
による電界と対応して光の強度が変化している状態のも
のになっているから、光変換素子PPCe(またはPP
Cm)より出射した読出し光は投影レンズLPを介して
スクリーンSに結像されて、スクリーンSには書込み情
報と対応する光学像が表示できる。
第4図に示す表示装置は、前記した第2図及び第3図に
ついて説明した表示装置の場合と同様に光−光変換素子
ppce(またはPPCm)に書込みが行われた後に、
書込み光の入射側からバックライトLbで照射して、そ
の光を光−光変換素子PPCθ(またはPPCm)の光
導電層部材と光変調材層部材HLL(またはHLM)と
して用いられている高分子一液晶複合膜(または高分子
一液晶メモリ膜)とを透過させて透明電極Et2側から
出射させるようにし、その出射光を直視するようにした
表示装置である。
前記のようにして光−光変換素子PPCe(またはPP
Cm )から出射したバックライトLbによる読出し光
は、既述した光導電層部材PCLと他の部材との境界面
に生じている電荷像による電界と対応して光の強度が変
化している状態のものになっているから、光変換素子P
 P Ce (またはPPCm )より出射した読出し
光を直視することにより表示の目的が達成されるのであ
る。
また、第5図に示す表示装置は、前記した第2図につい
て説明した表示装置の場合と同様に反射型の光−光変換
素子PPCa(またはPPCm)を備えて構成されてい
るから、光−光・変換素子PPCo(またはPPCm)
に対して第2図乃至第4図について述べたと同様にして
に書込み動作を行った後に、透明電極Et2側から読出
し光RLを照射して、その光が光−光変換素子PPCa
(またはPPCm)の光変調材層部材HLL(またはH
LM)として用いられている高分子一液晶複合WA(ま
たは高分子一液晶メモリ膜)を往復して透明電極Et2
側から出射させるようにし、その出射光を直視するよう
にした表示装置である。
前記のようにして光−光変換素子PPCe(またはPP
Cm )から出射した読出し光は、既述した光導電層部
材PCLと他の部材との境界面に生じている電荷像によ
る電界と対応して光の強度が変化している状態のものに
なっているから、光変換素子PPCe(またはPPCm
)より出射した読出し光を直視することにより表示の目
的が達成されるのである。
次に、第6図及び第7図は光−光変換素子ppCo(ま
たはPPCm)に対して書込まれた情報を読出すための
光学系としてシュリーレン光学系を用いた表示装置であ
り、第6図及び第7図において1はシュリーレン入力マ
スク、2はレンズ、3はシュリーレン出力マスクである
第6図示の表示装置は、それに使用されている光−光変
換素子PPCa(またはPPCm)が、読出し光を透過
させうるような構成形態のものどされていて、光−光変
換素子PPC5(またはPPCm)に対して書込まれた
情報を読出すための光学系としてシュリーレン光学系を
用いた表示装置であり、第6図示の表示装置において、
表示の対象にされている情報によって強度変調されてい
るレーザ光を出射するレーザ光源LSflから出射され
たレーザ光は、光偏向器DEFによって所定の偏向態様
で偏向された後にダイクロイックミラー4によって反射
されて書込み光として光−光変換素子PPc(PPm)
に与えられ、光−光変換素子PPCe(PPCm)に書
込まれる。
第6図(及び後述の第7図)示の表示装置においてvb
は電源、SWはスイッチであり1表示装置の光−光変換
素子PPCa(またはPPCm)が書込み動作を行って
いる状態においては、スイッチSWの可動接点が電源v
b側に切換えられて光−光変換素子PPCe(またはP
PCm)の透明電極Etl、 Et2に電圧を供給し、
また、書込み動作時以外の動作状態においては前記した
スイッチSWの可動接点によって光−光変換素子P P
 Ce (またはPPCm )の透明電極Etl、 E
t2間を短絡状態になされる。
第6図に示す表示装置は、透過型の光−光変換素子PP
Ce(またはPPCm)に対し、前記した第2図乃至第
5図示の表示装置について説明した場合と同様に書込み
光により書込み動作が行われた後に、読出し光RLがシ
ュリーレン光学系のシュリーレン入力マスク1とレンズ
2とを介して光−光変換素子PPCe(またはPPCm
)の透明電極Etl側から入射される。
透過型の光−光変換素子PPCe(またはPPCm)の
透明電極Etl側から入射した前記した読出し光は光−
光変換素子PPCa(またはPPCm)の光導電層部材
と光変調材層部材HLL(またはHLM )として用い
られている高分子一液晶複合膜(または高分子一液晶メ
モリ膜)とを透過して透明電極Et2側から出射し、シ
ュリーレン光学系の出力マスク3と投影レンズLpとを
介してスクリーンSに投影され、スクリーンSに表示の
対象にされている情報を映出させる。
第7図に示す表示装置は1反射型の光−光変換素子PP
Ca(またはPPCm)に対し、前記した第2図乃至第
5図示の表示装置について説明した場合と同様に書込み
光により書込み動作が行われた後に、読出し光RLがシ
ュリーレン光学系のシュリーレン入力マスク1とレンズ
2とを介して光−光・変換素子PPCe(またはPPC
m)の透明電極Et2側から入射される。
反射型の光−光変換素子PPCa(またはPPCm)の
透明電極Et2側から入射した前記した読出し光は光−
光変換素子PPCe(またはppcm)の光変調材層部
材HLL(またはHLM)として用いられている高分子
一液晶複合膜(または高分子i液晶メモリIII)を往
復して透明電極Et2側から出射し、シュリーレン光学
系の出力マスク3と投影レンズLpとを介してスクリー
ンSに投影され、スクリーンSに表示の対象にされてい
る情報を映出させる。
これまでの説明から明らかなように、表示装置中に使用
されている光−光変換素子P P Ce (またはPP
Cm )は、それに入射された読出し光を光変調材層部
材中において光導電層部材PCLと他の部材との境界面
に生じている電荷像による電界と対応して異なった散乱
状態の光、すなわち、光強度が被写体の光学像と対応し
て変化している状態の光として光−光変換素子PPCe
(またはPPCm )から出射させるから、従来の光−
光変換素子のように光−光変換素子から出射した光を検
光子によって光強度の変化している光に変換してから利
用している場合に比べて、光を効率的に使用することが
できるという利点が得られ、また。
読出し光を光−光変換素子P P Ca (またはPP
Cm)に対して、光−光変換素子PPCe(またはPP
Cm)面の法線以外の方向から入射させてもよく、その
ために読出し光の光路中にハーフミラ−や偏光ビームス
プリッタ等を設けなくてもよいから装置の構成の簡単化
が容易になるという利点が得られる。この点は後述され
ている撮像装置についても同様である。
ところが、例えば第1図及び第2図に示されているよう
に、光−光変換素子PPCe(PPCm)面の法線以外
の方向から入射させた読出し光が被写体の光学像と対応
して光強度の変化している状態の光として光−光変換素
子PPCa(またはPPCm )から出射されて投影レ
ンズLpによりスクリーンS上に投影されたスクリーン
S上の画像は、スクリーンSの各部における結像の状態
が異なっていると同時に、スクリーンSの各部における
像倍率が異なっているものとなる。
第20図は光−光変換素子PPCe(PPCm)の面の
法線以外の方向から光−光変換素子PPce(PPCm
)に読出し光RLを入射させた場合でも、スクリーンS
上の全面にわたって同一の倍率で、かつ、良好な結像状
態の画像がスクリーンS上に投影できるようにした場合
の構成例を示しており、第20図においてLSは光源、
Lcnはコンデンサレンズ、Lpは投影レンズ、Sはス
クリーンである。
第20図において光−光変換素子PPCa(PPCm 
)と投影レンズLpとスクリーンSとは、光−光変換素
子PPCe(PPCm)の結像面と、投影レンズLpの
主平面と、スクリーンSとが平行な状態で、光−光変換
素子PPCa(PPCm)の結像面の中心と投影レンズ
Lpの主点とスクリーンSの中心とが1直線上に位置し
ているような状態となるように配置されている。
光−光変換素子PPCa(PPCm)と投影レンズLP
とスクリーンSとが、前述のような条件を満足するよう
にして配置された場合には、光源LSからコンデンサレ
ンズLcnを介して読出し光が光−光変換素子PPCe
(またはPPCm)の面に対して斜めから入射させても
、スクリーンS上にはスクリーンSの全面にわたって良
好な結像状態で、かつ、スクリーンS上のどの部分にも
同一の倍率の画像が投影された状態になされるのである
次に、第19図は光の入射面と光の出射面とを曲面状に
構成させた光−光変換素子PPCe(PPCm )を示
している。この第19図においてBPi、BF2は1例
えばガラス板のような支持基板である。
第19図に例示されている光−光変換素子PPCo(P
PCm)は、支持基板BPIに対して反射IItMQ、
透明電極Etl、光変調材層部材HLL(HLM)、光
導電層部材PCL、透明電極Et2゜支持基板BP2が
順次に積層されて構成されているe V a cは前記
した電極Etl、EtZ間に接続されている電源である
そして、光−光変換素子PPCa(PPCm)として、
それの光の入射面と光の出射面とが曲面状に構成された
光−光変換素子PPCe(PPCm)では、光学系の構
成を簡単化することも可能となる。
なお、前記した光−光変換素子PPCa(PPCm)の
光の入射面と光の出射面とに形成させるべき曲面の形態
は、例えば球面の一部、あるいは例えば回転楕円体面の
一部、シリントリヵリル状、その他任意の曲面状であっ
てもよい。
例えば、第19図の側縦断面図に例示されている光−光
変換素子PPCe(PPCm)のように凹面鏡状の面を
備えている光−光変換素子PPCa(PPCm)は、光
−光変換素子PPCe(PPCm)自体の曲面形状によ
る集光作用を利用することにより、他に投影レンズを用
いることなく第21図に例示されている表示装置のよう
にスクリーンSに画像を結像させることもできる。
第21図においてLSは光源、Lcnはコンデンサレン
ズであり、また、PPCa(PPCm)は例えば第19
図に例示されているような凹面鏡状の面を備えている光
−光変換素子である。
既述のようにして書込みが行われている光−光変換素子
PPCe(PPCm)に対して、光源LSから放射され
た読出し光をコンデンサレンズLcnを介して凹面鏡状
の面を備えている光−光変換素子PPCe(PPCm)
に入射させると、その入射光は光変調材層部材を往復す
る際に、書込まれている情報に応じて強度変調されてい
る状態の光として凹面鏡状の面から出射してスクリーン
S上に結像させることができる。
第22図は凹面鏡状の面を備えている光−光変換素子P
PCa(PPCm)に対する書込み光の入射と読出し光
RLとの入射が、光−光変換素子PPCs(PPCm)
における同じ面から行われるようにされた場合の実施例
であるが、前記の光−光変換素子PPCe(PPCm)
は、それの光導電層部材として書込み光の波長域の光に
対しては感度を有するが、読出し光の波長域の光に対し
ては不感なものを用いて構成されているもの用いられて
いる。
第22図示の表示装置においてLSflは書込み信号に
よって強度変調された状態のレーザ光を放射するレーザ
光源、DEFは光偏向器、RLは図示されていない光源
から放射されている読出し光、Lpは表示の対象にされ
ている情報によって強度変調された状態で光−光変換素
子PPCe(PPCm )から出射された読出し光をス
クリーンSに結像させる投影レンズである。
第23図は光の入射面と光の出射面とを曲面状に構成さ
せた光−光変換素子PPCe(PPCm)における凹面
側から書込み光を入射させるとともに、凸面側から読出
し光を入射させるようにした光−光変換素子PPCe(
PPCm)を備えて構成されている表示装置の実施例で
ある。
第23図中に示されている光−光変換素子PPCo(P
PCm)は、支持基板BPIに対して透明電極Et1.
光導電層部材PCL、誘電体ミラーDML、光変調材層
部材HLL(HLM)、透明電極Et2、支持基板BP
2が順次に積層されて構成されているs V a cは
前記した電極Etl、EtZ間に接続されている電源で
ある。
第23図においてLSffiは書込み信号によって強度
変調された状態のレーザ光を放射するレーザ光源であり
、またLlはレンズ、DEFは光偏向器であり、またL
Sは読出し光を放射する光源、Lcnはコンデンサレン
ズ、LPは表示の対象にされている情報によって強度変
調された状態で光−光変換素子PPCe(PPCm)か
ら出射された読出し光をスクリーンSに結像させる投影
レンズである。
第24図は光の入射面と光の出射面とを曲面状に構成さ
せた光−光変換素子PPCe(PPCm)における凹面
側から書込み光と読出し光とを入射させるとともに、凸
面側から読出し光を出射させて投影レンズLpによって
スクリーンSに結像させるようにした実施例であって、
図中においてLSnはLSnは書込み信号によって強度
変調された状態のレーザ光を放射するレーザ光源であり
、また、DEFは光偏向器であり、LSは読出し光を放
射する光源、Lcnはコンデンサレンズである。
そして、この第24図に示されている表示装置では透過
型の光−光変換素子PPCe(PPCm)となされてい
るが、この光−光変換素子PPCa(PPCm)は、そ
れの光導電層部材として書込み光の波長域の光に対して
は感度を有するが、読出し光の波長域の光に対しては不
感なものを用いて構成されたものが使用される。
光の入射面と光の出射面とを曲面状に構成させた光−光
変換素子PPCe(PPCm)における書込み光と読出
し光との入射方向の組合わせ態様としては、前記した各
実施例で例示されたもの以外に、■光−光変換素子PP
Ca(PPCm)が反射型の場合には、書込みを凸面側
から行い読出しを凹面側から行う、書込みと読出しとの
双方を凸面側から行う、■・光−光変換素子PPCe(
PPCm)が透過型の場合には、書込みを凸面側から行
い読出しを凹面側から行う、書込みと読出しとの双方を
凸面側から行う、書込みと読出しとの双方を凹面側から
行う1等の組合わせ態様が考えられる。また、これまで
の記載では光源がレーザ光源であるとされていたが、光
源としてLEDその他、任意の光源が使用されてもよい
ことは勿論である。
次に、少なくとも2枚の電極間に光導電層及び電界によ
って光の散乱状態が繰返し変化するPLZT磁器による
光変調材層部材とを含んで構成されている光−光変換素
子PPCepを用いて構成されている撮像装置の具体的
な内容について第14図乃至第18図を参照して説明す
る。各図においてEtl、 Et2は透明電極、PCL
は光導電層部材、DMLは誘電体ミラー、PLZTは電
界によって光の散乱状態が繰返し変化するPLZT磁器
による光変調材層部材であり、またWLは書込み光、R
Lは読出し光、ELは消去光を示している。
第14図に示す撮像装置においてLは撮像レンズであり
、被写体の光学像が撮像レンズLにより光導電層部材P
CLに結像される。光−光変換素子PPCepに光学的
な情報の書込みが行われる場合に、光−光変換素子のP
PCapの電極Etl。
Et2に電源vbの電圧が切換スイッチSWの可動接点
Vと固定接点WRとを介して供給されて、光導電層部材
PCL7の両端間に電界が加えられる。
光−光変換素子PPCapに入射した書込み光WLが透
明電極Etlを透過して光導電層部材PCLに到達する
と、光導電層部材PCL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PCLと誘電体ミラーDMLとの境界面には光導
電層部材PCL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。
前記のようにして入射光による光学像と対応する電荷像
の形で書込みが行われた光学的情報を光−光変換素子P
PCepから再生するのには、切換スイッチSWの可動
接点Vを固定接点WR側に切換えた状態として、電源v
bの電圧が透明電極Etl、 EtZ間に印加されてい
る状態にしておいて、図示されていない光源からの一定
の光強度の読出し光RLを投射することによって行うこ
とができる。
既述のように入射光による光情報の書込みが行われた光
−光変換素子PPCapにおける光導電層部材PCLと
誘電体ミラーDMLとの境界面には光導電層部材PCL
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
ているから、前記した光導電層部材PCLに対して誘電
体ミラーDMLとともに直列的な関係に設けられている
光変調材層部材PLZT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っている状態になされてい
る。
そして、前記した光変調材層部材PLZTは電、気光学
効果により電界に応じて変化するから、入射光による光
学像と対応した強度分布の電界が加わっている状態に前
記した光導電層部材PCLに対して誘電体ミラーDML
とともに直列的な関係に設けられている光変調材層部材
PLZTの屈折ボは、既述した入射光による光情報の書
込みにより光−光変換素子における光導電層部材PCL
と誘電体ミラーDMLとの境界面に光導電層部材PCL
に到達した入射光による光学像と対応して生じた電荷像
に応じて変化しているものになる。
それで、読出し光RLが投射された場合には。
読出し光RLが、透明電極Et2→光変調材層部材PL
ZT→誘電体ミラーDML→のように進行して行き1次
いで前記した読出し光RLは誘電体ミラーDMLで反射
して透明電極Et2側に反射光として戻って行くが、読
出し光RLの反射光は光変調材層部材PLZTの電気光
学効果により光変調材層部材PLZTに加わる電界の強
度分布に応じた画像情報を含むものとなって、透明電極
Et2側に入射光による光学像に対応した再生光学像を
生じさせる。
前記の説明から明らかなように、光−光変換素子PPC
apにおける誘電体ミラーDMLは、透明電極Et2側
から光変調材層部材PLZTに入射した読出し光RLを
反射させて、読出し光RLが光変調材層部材PLZTか
ら光導電体層部材pc乙に透過しないようにしている。
それにより、読出し光RLが光変調材層部材PLZTか
ら光導電層部材PCLに透過することによって生じる問
題、すなわち、読出し光RLが光変調材層部材PLZT
から光導電層部材PCLに透過することにより光導電層
部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界に存在してい
る電荷像が乱されてしまうという問題点が生じないよう
にできる。
前記のようにして書込み光WLによって書込まれた情報
を消去するのには、前記した切換スイッチSWにおける
可動接点Vを固定接点E側に切換え、光−光変換素子P
 P Ce pにおける透明電極Etl、 EtZ間に
電界が生じないようにしてから、書込み光WLの入射側
とされている透明電極Etlから−様な強度分布の消去
光ELを入射させて行う。
第15図に示されている撮像装置は撮像レンズLを通過
した光が光−光変換素子PPCepに供給されないよう
にする光学シャッタSTを備えているもので、光学シャ
ッタSTを開いて被写体の光学像を光−光変換素子PP
Cepの光導電層部材PCLに結像させてから、光学シ
ャッタSTを閉じると、第14図を参照して説明したよ
うにして光−光変換素子P P Ca pにおける光導
電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界面に被写
体の光学像と対応して生じた電荷像を長期間にわたって
保持することもできる。
また、前記した光学シャッタSTを用いて時間を区切っ
て被写体の光学像を光−光変換素子ppCepの光導電
層部材PCLに結像させ、光−光変換素子PPCepに
おける光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境
界面に被写体の光学像と対応する電荷像を生じさせ、入
力した画像情報を走査して読出すようにすることもでき
る。
第16図に示す撮像装置は、既述のように入射光による
光情報の書込みが行われて光−光変換素子PPCapに
おける光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境
界面に被写体の光学像と対応した電荷像の読取りを行う
のに、読出し光RLとしてレーザ光源LSDからの光を
光偏向器DEFによって偏向した後にレンズ5とビーム
スプリッタBSを介して光−光変換素子PPCepの透
明電極Et、2側から入射させ、光−光変換素子PPC
apの透明電極Et2側から出射した再生光をビームス
プリッタBSを介してレンズ6に与え、光電変換器PD
によって映像信号に変換して出力端子7に送出するよう
にした構成のものである。
第16図に示す撮像装置中の光電変換器PDとしては、
光偏向器DEFにおける偏向態様に応じて、それぞれ適
尚な形式のもの(フォトダイオード、1次元イメージセ
ンサ)が使用される。
なお、前記したレンズ6から出射した光を光電変換せず
に、光の状態のままで光信号処理装置に供給して所望の
信号処理が行われるようにしてもよい(この点は第17
図示の撮像装置についても同様である)、第16図にお
いてESLは消去光ELの光源である(第17図及び第
18図についても同じ)。
第17図に示す撮像装置は、既述のように入射光による
光情報の書込みが行われて光−光変換素子PPCapに
おける光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境
界面に被写体の光学像と対応した電荷像の読取りを行う
のに、読出し光RLとして再生光源7から放射された再
生光をレンズ8によって大面積の光束としてから、ビー
ムスプリッタBSを介して光−光変換素子P P Ca
 pの透明電極Et2側から入射させ、光−光変換素子
PPCepの透明電極Et2側から出射した再生光をビ
ームスプリッタBSを介してレンズ9に与え。
2次元イメージセンサ10によって映像信号に変換する
ようにした構成のものである。
また、第18図に示す撮像装置は、既述のように入射光
による光情報の書込みが行われて光−光変換素子P P
 Ce pにおける光導電層部材PCLと誘電体ミラー
DMLとの境界面に被写体の光学像と対応した電荷像の
読取りを行うのに、読出し光RLとしてレーザ光源LS
Qからの光を光偏向器DEFによって偏向した後にレン
ズ5とビームスプリッタBSを介して光−光変換素子P
PCepの透明電極Et2側から入射させ、光−光変換
素子PPCapの透明電極Et2側から出射した再生光
をビームスプリッタBSを介してレンズ11に与え、レ
ンズ11から出射した光を記録媒体Fに結像させて記録
媒体Fに記録させるようにした構成のものである。
第18図中において13.14は記録媒体Fの巻取リリ
ール及び送り出しリールであり、また15は記録媒体の
副走査方向を示している。記録媒体Fとしては光学的な
記録媒体、あるいは光学像を電荷像として記録する記録
媒体等、任意のものを使用することができる。
次に、第25図乃至第27図は読出し光を光−光変換素
子の面の法線以外の方向から光−光変換素子に入射させ
るようにした撮像装置の構成例を示している図であり、
まず、第25図に示す撮像装置では書込み光が入射され
ている光−光変換素子PPCe(PPCm)の面とは反
対側の面に対して、その面の法線とは異なる方向に読出
し光を入射させるようにしている実施例であり、このよ
うにすることにより読出し光の光路中にハーフミラ−を
設けなくともよいから装置の構成の簡単化と光の利用率
の向上とが達成できる。
第25図においてOは被写体、Lは撮像レンズ、PPC
e(PPCm)は光−光変換素子、LSQは読出し光の
光源として用いられるレーザ光源、DEFは光偏向器、
PDは光検出器である。なお。
読出し光の光源としては、レーザ以外の光源が用いられ
てもよいことは勿論である。
また、光ビームの走査によって情報の読出しを行う代わ
りに、大面積の読出し光を光−光変換素子PPCe(P
PCm)の面に照射し、二次元イメージセンサにより映
像信号が得られるようになされてもよい。
第26図及び第27図は凹面鏡状の面を備えている光−
光変換素子PPCa(PPCm)を用いて構成させた撮
像装置の構成例を示したものであり。
第26図は書込み光の入射と読出し光RLとの入射が、
光−光変換素子PPCe(PPCm)における同じ面か
ら行われるようにされた場合の実施例であり、この実施
例の場合には光−光変換素子PPCe(PPCm)にお
ける光導電層部材として書込み光の波長域の光に対して
は感度を有するが、読出し光の波長域の光に対しては不
感なものを用いて構成されたもの用いられる。
第26図及び第27図示の撮像装置においてOは被写体
、Lは撮像レンズ、LSQは読出し光を放射するレーザ
光源、DEFは光偏向器、PDは光検出器である。
また、第27図に例示されている撮像装置は光の入射面
と光の出射面とを曲面状に構成させた光−光変換素子P
PCe(PPCm)における凸面側から被写体の光学情
報を有する書込み光を入射させるとともに、凹面側から
読出し光を入射させるようにした光−光変換素子PPC
e(PPCm)を備えて構成されている撮像装置の実施
例である。
なお1本発明は表示装置や撮像装置などの他に。
光コンピュータ等における光変調装置にも用いることが
できる。
(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
明の表示装置は所定の電圧が印加された2枚の透明電極
の間に、少なくとも光導電層部材と、散乱モードで動作
しうる光変調材層部材とによって構成した光−光変換素
子における光導電層部材側の透明電極を通して、表示や
撮像の対象にされている情報を含む電磁放射線を光導電
層部材に与えて、光導電層部材と光変調材層部材との間
に前記した表示の対象にされている情報を含む電磁放射
線と対応する電荷像を生じさせる手段と。
前記の電荷像による電界によって前記した光変調材層部
材に光に対する散乱の度合いに変化を生じさせる手段と
、電磁放射線を用いて前記した光変調材層部材における
電磁放射線情報と対応する光に対する散乱の度合いの変
化を読出して表示したリ、読出した光学情報を電気信号
に変換する手段とを備えてなる光−光変換素子の応用装
置であるから、この本発明の光−光変換素子の応用装置
では光−光変換素子から出射する読出し光が表示の対象
にされている情報と対応して光強度が変化している状態
になっていて、光−光変換素子から出射した読出し光を
そのまま投影レンズによってスクリーンに投影すること
ができ、従来の光−光変換素子から出射した読出し光の
ように、それを検光子によって光強度の変化している光
に変換してから利用するようにしている場合に比べて、
構成の簡単化が容易になるとともに、光を効率的に使用
でき、また、高解像度の画像情報を良好な記憶機能を有
する光−光変換素子を用いて表示の対象にされている情
報が短時間だけ与えられた場合でも、高い解像度で長時
間にわたって良好に表示することができるのであり、ま
た、本発明の光−光変換素子の応用装置が撮像装置とし
て実施された場合には高解像度の映像信号が容易に発生
できるのであり、さらに、電界の印加により光の散乱状
態が繰返し変化するPLZT磁器を光変調材層部材とし
て用いた光−光変換素子は光変調材層部材を構成してい
るPLZT磁器が高インピーダンスのために、電荷像の
保持性能が高く、読出し動作を繰返して静止画を表示さ
せる場合に有利であり、また、光学シャッタを設けた撮
像装置とすれば時間を区切って入力した画像を走査して
読出すことができ、さらにまた、光−光変換素子に入射
させる読出し光を光−光変換素子の面の法線の方向とは
別の方向とすることにより光の利用効率を高め。
また、光の入射面と光の出射面とを曲面状に構成させた
光−光変換素子を用いることにより光学系の構成を簡単
化できる等1本発明によれば前記のような優れた効果を
奏することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第7図及び第20図乃至第24図は表示装置
の実施例の側面図、第8図乃至第13図及び第15図及
び第19図は光−光変換素子の説明用の側面図、第14
図と第16図乃至第18図及び第25図乃至第27図は
撮像装置の実施例の側面図、第28図は光−光変換素子
の加熱、冷却機能を説明するための斜視図、第29図は
加熱。 冷却機能を有する光−光変換素子の説明用の斜視図、第
30図は第29図示の光−光変換素子の動作説明用のタ
イムチャートである。 0・・・被写体、L・・・牽機レンズ、PPCa、PP
Cm、PPCep・・・光−光変換素子、vb・・・電
源。 WL・・・書込み光、RL・・・読出し光、E tl、
 E t2・・・透明電極、PCL・・・光導電層部材
、DML・・・誘電体ミラー、Mfi・・・反射鏡、H
LL・・・高分子材料に高抵抗液晶を分散させた高分子
一液晶複合膜を用いて構成した光変調材層部材、ELS
・・・消去用の光源、ELSI・・・消去用のレーザ光
源、LS・・・読出し光の光源、DEF・・・光偏向器
、Le・・・レンズ。 HEC・・・加熱用電源、ELSΩ・・・消去用のレー
ザ光源、M・・・反射鏡、HEL・・・加熱層、HLM
・・・高分子材料に液晶を分散させた高分子一液晶メモ
リ膜を用いて構成した光変調材層部材、PLZT・・・
電界の印加によって光の散乱状態が繰返し変化するPL
ZT磁器を用いて構成した光変調材層部材、BS・・・
ビームスプリッタ、F・・・記録媒体、HIL・・・熱
吸収層、S・・・スクリーン、PD・・・光検出器。 Lcn・・・コンデンサレンズ、Lp・・・投影レンズ
、Ll、L2,1・・・シュリーレン入力マスク、2,
5゜6.8,9.11・・・レンズ、3・・・シュリー
レン出力マスク、4・・・ダイクロイックミラー、7・
・・出力端子、10・・・2次元イメージセンサ、13
.14・・・リール、is、is・・・電極、17.1
9・・・半導体部材、20.21・・・電源

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも、光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調
    材層部材とによって構成した光−光変換素子における光
    導電層部材側の電極を通して、表示の対象にされている
    情報を含む電磁放射線を光導電層部材に与えて、光導電
    層部材と光変調材層部材との間に前記した表示の対象に
    されている情報を含む電磁放射線と対応する電荷像を生
    じさせる手段と、前記の電荷像による電界によって前記
    した光変調材層部材に光に対する散乱の度合いに変化を
    生じさせる手段と、電磁放射線を用いて前記した光変調
    材層部材における電磁放射線情報と対応する光に対する
    散乱の度合いの変化を読出して表示する手段とを備えて
    なる表示装置 2、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも光導電層部材と、高分子材料に高抵抗液晶を分散さ
    せた高分子−液晶複合膜を用いて構成した光変調材層部
    材とによって構成した光−光変換素子における光導電層
    部材側の電極を通して、表示の対象にされている情報を
    含む電磁放射線を光導電層部材に与えて、光導電層部材
    と光変調材層部材との間に前記した表示の対象にされて
    いる情報を含む電磁放射線と対応する電荷像を生じさせ
    る手段と、前記の電荷像による電界によって前記した光
    変調材層部材の液晶の配向状態を変化させて高分子−液
    晶複合膜に表示の対象にされている情報を含む電磁放射
    線と対応した液晶の配向状態の変化像を生じさせる手段
    と、電磁放射線を用いて前記した高分子−液晶複合膜に
    おける表示の対象にされている情報を含む電磁放射線と
    対応した液晶の配向状態の変化像を読出して表示する手
    段とを備えてなる表示装置 3、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも光導電層部材と、高分子材料に高抵抗液晶を分散さ
    せた高分子−液晶複合膜を用いて構成した光変調材層部
    材とによって構成した光−光変換素子における光導電層
    部材側の電極を通して、表示の対象にされている情報を
    含む電磁放射線を光導電層部材に与えて、光導電層部材
    と光変調材層部材との間に前記した表示の対象にされて
    いる情報を含む電磁放射線と対応する電荷像を生じさせ
    る手段と、前記の電荷像による電界によって前記した光
    変調材層部材の液晶の配向状態を変化させて高分子−液
    晶複合膜に表示の対象にされている情報を含む電磁放射
    線と対応した液晶の配向状態の変化像を生じさせる手段
    と、電磁放射線を用いて前記した高分子−液晶複合膜に
    おける表示の対象にされている情報を含む電磁放射線と
    対応した液晶の配向状態の変化像を読出して表示する手
    段と、消去用の電磁放射線を用いて前記した電荷像を消
    去する手段とを備えてなる表示装置 4、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも光導電層部材と、高分子材料に液晶を分散させた高
    分子−液晶メモリ膜を用いて構成した光変調材層部材と
    によって構成した光−光変換素子における光導電層部材
    側の電極を通して表示の対象にされている情報を含む電
    磁放射線を光導電層部材に与えて、光導電層部材と光変
    調材層部材との間に前記した表示の対象にされている情
    報を含む電磁放射線と対応する電荷像を生じさせる手段
    と、前記の電荷像による電界によって前記した光変調材
    層部材の高分子−液晶メモリ膜における液晶の配向状態
    を変化させ、その変化した液晶の配向状態を高分子−液
    晶メモリ膜に記憶させる手段と、前記した高分子−液晶
    メモリ膜に記憶された表示の対象にされている情報を含
    む電磁放射線と対応した液晶の配向状態の変化像を電磁
    放射線を用いて読出して表示する手段とを備えてなる表
    示装置 5、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも光導電層部材と、高分子材料に液晶を分散させた高
    分子−液晶メモリ膜を用いて構成した光変調材層部材と
    によって構成した光−光変換素子における光導電層部材
    側の電極を通して表示の対象にされている情報を含む電
    磁放射線を光導電層部材に与えて、光導電層部材と光変
    調材層部材との間に前記した表示の対象にされている情
    報を含む電磁放射線と対応する電荷像を生じさせる手段
    と、前記の電荷像による電界によって前記した光変調材
    層部材の高分子−液晶メモリ膜における液晶の配向状態
    を変化させ、その変化した液晶の配向状態を高分子−液
    晶メモリ膜に記憶させる手段と、前記した高分子−液晶
    メモリ膜に記憶された表示の対象にされている情報を含
    む電磁放射線と対応した液晶の配向状態の変化像を電磁
    放射線を用いて読出して表示する手段と、前記した前記
    した高分子−液晶メモリ膜における液晶を溶融させると
    ともに、消去用の電磁放射線を用いて前記した電荷像を
    消去する手段とを備えてなる表示装置 6、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材
    層部材とによって構成した光−光変換素子における光導
    電層部材側の電極を通して、表示の対象にされている情
    報を含む電磁放射線を光導電層部材に与えて、光導電層
    部材と光変調材層部材との間に前記した表示の対象にさ
    れている情報を含む電磁放射線と対応する電荷像を生じ
    させる手段と、前記の電荷像による電界によって前記し
    た光変調材層部材に光に対する散乱の度合いに変化を生
    じさせる手段と、読出し用の電磁放射線を用いて前記し
    た光変調材層部材における電磁放射線情報と対応する光
    に対する散乱の度合いの変化を読出して表示する手段と
    を備えてなる表示装置において、前記した光−光変換素
    子に入射させるべき読出し用の電磁放射線を、それの主
    光軸が光−光変換素子の法線方向とは異なるようにして
    光−光変換素子に入射させるようにしてなる表示装置 7、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材
    層部材とによって構成した光−光変換素子における光導
    電層部材側の電極を通して、表示の対象にされている情
    報を含む電磁放射線を光導電層部材に与えて、光導電層
    部材と光変調材層部材との間に前記した表示の対象にさ
    れている情報を含む電磁放射線と対応する電荷像を生じ
    させる手段と、前記の電荷像による電界によって前記し
    た光変調材層部材に光に対する散乱の度合いに変化を生
    じさせる手段と、読出し用の電磁放射線を用いて前記し
    た光変調材層部材における電磁放射線情報と対応する光
    に対する散乱の度合いの変化を読出して表示する手段と
    を備えてなる表示装置において、光−光変換素子として
    光の入射面及び光の出射面が曲面状に構成されているも
    のを使用してなる表示装置 8、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材
    層部材とによって構成した光−光変換素子における光導
    電層部材側の電極を通して、撮像レンズにより被写体の
    電磁放射線像を光導電層部材に結像させて、光導電層部
    材と光変調材層部材との間に前記した被写体の電磁放射
    線像と対応する電荷像を生じさせる手段と、前記の電荷
    像による電界によって前記した光変調材層部材に光に対
    する散乱の度合いに変化を生じさせる手段と、読出し用
    の電磁放射線を用いて前記した光変調材層部材における
    電磁放射線像と対応する光に対する散乱の度合いの変化
    を読出す手段とを備えてなる撮像装置において、前記し
    た光−光変換素子に入射させるべき読出し用の電磁放射
    線を、それの主光軸が光−光変換素子の法線方向とは異
    なるようにして光−光変換素子に入射させるようにして
    なる撮像装置 9、所定の電圧が印加された2枚の電極の間に、少なく
    とも光導電層部材と、散乱モードで動作しうる光変調材
    層部材とによって構成した光−光変換素子における光導
    電層部材側の電極を通して、撮像レンズにより被写体の
    電磁放射線像を光導電層部材に結像させて、光導電層部
    材と光変調材層部材との間に前記した被写体の電磁放射
    線像と対応する電荷像を生じさせる手段と、前記の電荷
    像による電界によって前記した光変調材層部材に光に対
    する散乱の度合いに変化を生じさせる手段と、読出し用
    の電磁放射線を用いて前記した光変調材層部材における
    電磁放射線像と対応する光に対する散乱の度合いの変化
    を読出す手段とを備えてなる撮像装置において、光−光
    変換素子として光の入射面及び光の出射面が曲面状に構
    成されているものを使用してなる撮像装置 10、少なくとも2枚の電極間に光導電層及び電界によ
    って光の散乱状態が繰返し変化するPLZT磁器による
    光変調材層部材とを含んで構成してなる光−光変換素子 11、少なくとも2枚の電極間に光導電層及び電界によ
    って光の散乱状態が繰返し変化するPLZT磁器による
    光変調材層部材とを含んで構成してなる光−光変換素子
    における前記した光導電層部材に対して書込み用の電磁
    放射線を入射させて、前記した書込み用の電磁放射線に
    対応した電荷像を発生させる手段と、前記した電荷像に
    よる電界が印加された光変調材層部材に読出し用の電磁
    放射線を入射させる手段と、電界によって光の散乱状態
    が繰返し変化するPLZT磁器による光変調材層部材か
    ら読出し用の電磁放射線を出射させる手段とを備えた撮
    像装置 12、少なくとも2枚の電極間に光導電層及び電界によ
    って光の散乱状態が繰返し変化するPLZT磁器による
    光変調材層部材とを含んで構成してなる光−光変換素子
    における光導電層部材側の電極を通して、表示の対象に
    されている情報を含む電磁放射線を光導電層部材に与え
    て、光導電層部材と電界によって光の散乱状態が繰返し
    変化するPLZT磁器による光変調材層部材との間に前
    記した表示の対象にされている情報を含む電磁放射線と
    対応する電荷像を生じさせる手段と、前記の電荷像によ
    る電界によってPLZT磁器による前記した光変調材層
    部材に光に対する散乱の度合いに変化を生じさせる手段
    と、電磁放射線を用いて前記したPLZT磁器による光
    変調材層部材における電磁放射線情報と対応する光に対
    する散乱の度合いの変化を読出して表示する手段とを備
    えてなる表示装置
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