JPH0593937A - 光書込型空間光変調器、およびその感度調整方法 - Google Patents
光書込型空間光変調器、およびその感度調整方法Info
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- JPH0593937A JPH0593937A JP3256816A JP25681691A JPH0593937A JP H0593937 A JPH0593937 A JP H0593937A JP 3256816 A JP3256816 A JP 3256816A JP 25681691 A JP25681691 A JP 25681691A JP H0593937 A JPH0593937 A JP H0593937A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光変調材料として強誘電性液晶等を用いた光
書込型空間光変調器に対して、容易に記録感度を変える
ことを可能にする。 【構成】 強誘電性液晶を用いた光書込型の空間光変調
器に対して、前記空間光変調器にバイアス光を照射する
ためのバイアス光照射手段と、前記バイアス光の照射時
間あるいは光強度の少なくとも一方を変化させるための
バイアス光調節手段を有し、前記書込光の照射時間及び
前記バイアス光の照射時間は前記空間光変調器の書込電
圧印加時間とそれぞれ少なくとも所定の時間一致してい
ることを特徴とする感度調整方法。 【効果】 高速に動作している前記空間光変調器に対し
て、書込像のしきい値を変えて記録することや、書込光
強度の低い像の記録が容易にできるようになった。
書込型空間光変調器に対して、容易に記録感度を変える
ことを可能にする。 【構成】 強誘電性液晶を用いた光書込型の空間光変調
器に対して、前記空間光変調器にバイアス光を照射する
ためのバイアス光照射手段と、前記バイアス光の照射時
間あるいは光強度の少なくとも一方を変化させるための
バイアス光調節手段を有し、前記書込光の照射時間及び
前記バイアス光の照射時間は前記空間光変調器の書込電
圧印加時間とそれぞれ少なくとも所定の時間一致してい
ることを特徴とする感度調整方法。 【効果】 高速に動作している前記空間光変調器に対し
て、書込像のしきい値を変えて記録することや、書込光
強度の低い像の記録が容易にできるようになった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光情報処理や光計測
の分野において、光変調材料として強誘電性液晶等を用
いた光書込型空間光変調器の記録感度を、見かけ上変化
させる方法に関するものである。
の分野において、光変調材料として強誘電性液晶等を用
いた光書込型空間光変調器の記録感度を、見かけ上変化
させる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光情報処理や光計測の分野において、研
究の進展につれて高解像度かつ高速応答性を有する空間
光変調器が必要とされるようになってきている。これま
で、光書込型の空間光変調器としては、光変調材料とし
てＢＳＯ結晶（Ｂｉ12ＳｉＯ20結晶）などの電気光学結
晶を用いたものや、ネマチック液晶を用いた液晶ライト
バルブなどが多く用いられてきた。しかしこれらは、解
像度や高速応答性などの要求を十分にみたしてはいなか
った。そこで近年は、光変調材料として強誘電性液晶を
用いた光書込型の空間光変調器（以下ＦＬＣ−ＯＡＳＬ
Ｍと略す）が開発され、使用され始めている。
究の進展につれて高解像度かつ高速応答性を有する空間
光変調器が必要とされるようになってきている。これま
で、光書込型の空間光変調器としては、光変調材料とし
てＢＳＯ結晶（Ｂｉ12ＳｉＯ20結晶）などの電気光学結
晶を用いたものや、ネマチック液晶を用いた液晶ライト
バルブなどが多く用いられてきた。しかしこれらは、解
像度や高速応答性などの要求を十分にみたしてはいなか
った。そこで近年は、光変調材料として強誘電性液晶を
用いた光書込型の空間光変調器（以下ＦＬＣ−ＯＡＳＬ
Ｍと略す）が開発され、使用され始めている。
【０００３】まず、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの構造について
述べる。従来のネマチック液晶を用いた液晶ライトバル
ブと異なる点は、液晶層として光透過率または光反射率
と印加電圧の間に明瞭な双安定性を有する強誘電性液晶
を用いていることである。図２は、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
の構造を示す断面図である。液晶分子を挟持するための
ガラスやプラスチックなどの透明基板１０１ａ、１０１
ｂは、表面に透明電極層１０２ａ、１０２ｂ、透明基板
の法線方向から７５度から８５度の範囲の角度で一酸化
ケイ素を斜方蒸着した配向膜層１０３ａ、１０３ｂが設
けられている。透明基板１０１ａと１０１ｂはその配向
膜層１０３ａ、１０３ｂ側を、スペーサ１０９を介して
間隙を制御して対向させ、強誘電性液晶層１０４を挟持
するようになっている。また、光による書込側の透明電
極層１０２ａ上には光導電層１０５、遮光層１０６、誘
電体ミラー１０７が配向膜層１０３ａとの間に積層形成
され、書込側の透明基板１０１ａと読出側の透明基板１
０１ｂのセル外面には、無反射コーティング層１０８
ａ、１０８ｂが形成されている。
述べる。従来のネマチック液晶を用いた液晶ライトバル
ブと異なる点は、液晶層として光透過率または光反射率
と印加電圧の間に明瞭な双安定性を有する強誘電性液晶
を用いていることである。図２は、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
の構造を示す断面図である。液晶分子を挟持するための
ガラスやプラスチックなどの透明基板１０１ａ、１０１
ｂは、表面に透明電極層１０２ａ、１０２ｂ、透明基板
の法線方向から７５度から８５度の範囲の角度で一酸化
ケイ素を斜方蒸着した配向膜層１０３ａ、１０３ｂが設
けられている。透明基板１０１ａと１０１ｂはその配向
膜層１０３ａ、１０３ｂ側を、スペーサ１０９を介して
間隙を制御して対向させ、強誘電性液晶層１０４を挟持
するようになっている。また、光による書込側の透明電
極層１０２ａ上には光導電層１０５、遮光層１０６、誘
電体ミラー１０７が配向膜層１０３ａとの間に積層形成
され、書込側の透明基板１０１ａと読出側の透明基板１
０１ｂのセル外面には、無反射コーティング層１０８
ａ、１０８ｂが形成されている。
【０００４】次に、上記構造を持つＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
を初期化する方法を示す。第１の方法は、一度ＦＬＣ−
ＯＡＳＬＭの書込面全面を光照射し、光照射時のしきい
値電圧よりも十分に高いパルス電圧あるいは直流バイア
ス電圧あるいは１００Ｈｚ〜５０ｋＨｚの交流電圧を重
畳した直流バイアス電圧を消去電圧として透明電極層１
０２ａと１０２ｂの間に印加して、強誘電性液晶分子を
一方向の安定状態にそろえ、その状態をメモリさせる。
第２の方法は、光照射なしで、暗時のしきい値電圧より
も十分に高いパルス電圧あるいは直流バイアス電圧ある
いは１００Ｈｚ〜５０ｋＨｚの交流電圧を重畳した直流
バイアス電圧を消去電圧として透明電極層１０２ａと１
０２ｂの間に印加して強誘電性液晶分子を一方向の安定
状態にそろえ、その状態をメモリさせる。通常、暗時の
しきい値電圧は、光照射時のそれよりも大きくなってい
る。
を初期化する方法を示す。第１の方法は、一度ＦＬＣ−
ＯＡＳＬＭの書込面全面を光照射し、光照射時のしきい
値電圧よりも十分に高いパルス電圧あるいは直流バイア
ス電圧あるいは１００Ｈｚ〜５０ｋＨｚの交流電圧を重
畳した直流バイアス電圧を消去電圧として透明電極層１
０２ａと１０２ｂの間に印加して、強誘電性液晶分子を
一方向の安定状態にそろえ、その状態をメモリさせる。
第２の方法は、光照射なしで、暗時のしきい値電圧より
も十分に高いパルス電圧あるいは直流バイアス電圧ある
いは１００Ｈｚ〜５０ｋＨｚの交流電圧を重畳した直流
バイアス電圧を消去電圧として透明電極層１０２ａと１
０２ｂの間に印加して強誘電性液晶分子を一方向の安定
状態にそろえ、その状態をメモリさせる。通常、暗時の
しきい値電圧は、光照射時のそれよりも大きくなってい
る。
【０００５】さらにＦＬＣ−ＯＡＳＬＭを上記のように
初期化した後の動作について示す。暗時にはしきい値電
圧以下であり、光照射時にはしきい値電圧以上となる初
期化時とは逆極性のパルス電圧あるいは直流バイアス電
圧あるいは１００Ｈｚ〜５０ｋＨｚの交流電圧を重畳し
た直流バイアス電圧を書込電圧として透明電極層１０２
ａと１０２ｂの間に印加しながら、レーザー光などによ
って画像の光書込みをする。レーザー照射を受けた領域
の光導電層１０５にはキャリアが発生し、発生したキャ
リアは印加電圧により電界方向にドリフトし、その結果
しきい値電圧が下がり、レーザー照射が行われた領域に
はしきい値電圧以上の初期化時とは逆極性の印加電圧が
印加され、強誘電性液晶は自発分極の反転に伴う分子の
反転が起こり、もう一方の安定状態に移行するので、画
像が二値化処理されて記憶される。この記録された画像
は、駆動電圧がゼロになっても記録されたままである。
初期化した後の動作について示す。暗時にはしきい値電
圧以下であり、光照射時にはしきい値電圧以上となる初
期化時とは逆極性のパルス電圧あるいは直流バイアス電
圧あるいは１００Ｈｚ〜５０ｋＨｚの交流電圧を重畳し
た直流バイアス電圧を書込電圧として透明電極層１０２
ａと１０２ｂの間に印加しながら、レーザー光などによ
って画像の光書込みをする。レーザー照射を受けた領域
の光導電層１０５にはキャリアが発生し、発生したキャ
リアは印加電圧により電界方向にドリフトし、その結果
しきい値電圧が下がり、レーザー照射が行われた領域に
はしきい値電圧以上の初期化時とは逆極性の印加電圧が
印加され、強誘電性液晶は自発分極の反転に伴う分子の
反転が起こり、もう一方の安定状態に移行するので、画
像が二値化処理されて記憶される。この記録された画像
は、駆動電圧がゼロになっても記録されたままである。
【０００６】このように二値化されて記憶された画像
は、初期化によって揃えられた液晶分子の配列の方向
（またはそれに直角方向）に偏光軸を合わせた直線偏光
の読出光の照射、及び、誘電体ミラー１０７による反射
光の偏光方向に対し、偏光軸が直角（または平行）にな
るように配置された検光子を通すことにより、ポジ状態
またはネガ状態で読出すことができる。検光子として
は、偏光ビームスプリッタが多く用いられる。
は、初期化によって揃えられた液晶分子の配列の方向
（またはそれに直角方向）に偏光軸を合わせた直線偏光
の読出光の照射、及び、誘電体ミラー１０７による反射
光の偏光方向に対し、偏光軸が直角（または平行）にな
るように配置された検光子を通すことにより、ポジ状態
またはネガ状態で読出すことができる。検光子として
は、偏光ビームスプリッタが多く用いられる。
【０００７】原理的には上述の方法でＦＬＣ−ＯＡＳＬ
Ｍの初期化と画像の記録が可能であるが、ＦＬＣ−ＯＡ
ＳＬＭの駆動方法としては、図３に示すような駆動電圧
をＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに印加することによって、画像の
記録や消去、読出しを行うことが多い。図３は読出側の
透明電極層１０２ａを接地したときのＦＬＣ−ＯＡＳＬ
Ｍに印加される駆動電圧波形の一例である。従来は、書
込光と読出光は、それぞれ常にＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの書
込面（透明基板１０１ａ側の面）と読出面（透明基板１
０１ｂ側の面）を照射しており、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭは
消去電圧である正のパルス電圧（消去パルス３１と呼
ぶ）が印加されることにより初期化され、書込電圧であ
る負のパルス電圧（書込パルス３２と呼ぶ）で画像が記
録され、書込パルス３２とゼロ電圧３３の状態で記録さ
れた画像が読み出されていた。このような方法で駆動す
ると、数十Ｈｚから数ｋＨｚ程度の周波数での駆動が可
能であった。
Ｍの初期化と画像の記録が可能であるが、ＦＬＣ−ＯＡ
ＳＬＭの駆動方法としては、図３に示すような駆動電圧
をＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに印加することによって、画像の
記録や消去、読出しを行うことが多い。図３は読出側の
透明電極層１０２ａを接地したときのＦＬＣ−ＯＡＳＬ
Ｍに印加される駆動電圧波形の一例である。従来は、書
込光と読出光は、それぞれ常にＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの書
込面（透明基板１０１ａ側の面）と読出面（透明基板１
０１ｂ側の面）を照射しており、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭは
消去電圧である正のパルス電圧（消去パルス３１と呼
ぶ）が印加されることにより初期化され、書込電圧であ
る負のパルス電圧（書込パルス３２と呼ぶ）で画像が記
録され、書込パルス３２とゼロ電圧３３の状態で記録さ
れた画像が読み出されていた。このような方法で駆動す
ると、数十Ｈｚから数ｋＨｚ程度の周波数での駆動が可
能であった。
【０００８】ところが実際には、光反射分離層である誘
電体ミラー１０７や遮光層１０６を有しかつ広い領域で
均一なＦＬＣ−ＯＡＳＬＭを作製することは、まだ困難
であるのが現状であるので、光反射分離層を有さないＦ
ＬＣ−ＯＡＳＬＭが多く使われている。これは、遮光層
１０６や誘電体ミラー１０７をつけることにより、強誘
電性液晶を注入する１〜２μｍ程度のギャップを制御す
ること、および強誘電性液晶の配向を制御することが困
難になることなどが原因である。このようなＦＬＣ−Ｏ
ＡＳＬＭでは、読出光は光導電層１０５の界面で反射さ
れる。光導電層１０５として水素化アモルファスシリコ
ンを用い、読出光の波長が６３３ｎｍである場合、読出
光の反射率は２０％程度になる。
電体ミラー１０７や遮光層１０６を有しかつ広い領域で
均一なＦＬＣ−ＯＡＳＬＭを作製することは、まだ困難
であるのが現状であるので、光反射分離層を有さないＦ
ＬＣ−ＯＡＳＬＭが多く使われている。これは、遮光層
１０６や誘電体ミラー１０７をつけることにより、強誘
電性液晶を注入する１〜２μｍ程度のギャップを制御す
ること、および強誘電性液晶の配向を制御することが困
難になることなどが原因である。このようなＦＬＣ−Ｏ
ＡＳＬＭでは、読出光は光導電層１０５の界面で反射さ
れる。光導電層１０５として水素化アモルファスシリコ
ンを用い、読出光の波長が６３３ｎｍである場合、読出
光の反射率は２０％程度になる。
【０００９】また、光導電層１０５としては、単結晶Ｂ
ＳＯ（Ｂｉ12ＳｉＯ20）や単結晶シリコンなども用いら
れているが、現状では水素化アモルファスシリコンを用
いることが多い。その理由は、空間光変調器としての応
答速度が速くできること、光導電層１０５の厚みが薄く
できるため解像度を高くできることや、製造が容易であ
るためなどである。
ＳＯ（Ｂｉ12ＳｉＯ20）や単結晶シリコンなども用いら
れているが、現状では水素化アモルファスシリコンを用
いることが多い。その理由は、空間光変調器としての応
答速度が速くできること、光導電層１０５の厚みが薄く
できるため解像度を高くできることや、製造が容易であ
るためなどである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光書込
型空間光変調器、特に上記のようなＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
では、以下に示すような課題があった。例えば、光導電
層１０５として水素化アモルファスシリコンを用いた場
合、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭへの記録に必要な最小スポット
面積あたりのエネルギーは０．０３〜０．２ｐＪ程度
と、光電子増倍管のような増倍作用を持たないため十分
な記録感度を持っているとはいい難い。つまり、かなり
の強度を持つ書込光なしには像の記録ができないこと
が、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭのアプリケーションを制約して
いる大きな要因となっていた。
型空間光変調器、特に上記のようなＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
では、以下に示すような課題があった。例えば、光導電
層１０５として水素化アモルファスシリコンを用いた場
合、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭへの記録に必要な最小スポット
面積あたりのエネルギーは０．０３〜０．２ｐＪ程度
と、光電子増倍管のような増倍作用を持たないため十分
な記録感度を持っているとはいい難い。つまり、かなり
の強度を持つ書込光なしには像の記録ができないこと
が、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭのアプリケーションを制約して
いる大きな要因となっていた。
【００１１】アプリケーションの例として、ＦＬＣ−Ｏ
ＡＳＬＭをインコヒーレント／コヒーレント変換器とし
て用いる場合には、外の景色あるいは工場の製造ライン
を流れる部品などを結像レンズを用いてＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭの書込面上に結像することにより、その景色や部品
などの像を記録しなければならない。しかし、通常はこ
れら書込光の強度（ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ上に結像される
像の強度）は非常に弱く、記録することができなかっ
た。また、光学的パターン認識装置などにおいて、フー
リエ変換像をＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに記録する場合、フー
リエ変換像の高周波成分は低周波成分に比べて格段に光
強度が弱いため高周波成分を記録することができず、正
確なパターン認識を行うことが難しかった。
ＡＳＬＭをインコヒーレント／コヒーレント変換器とし
て用いる場合には、外の景色あるいは工場の製造ライン
を流れる部品などを結像レンズを用いてＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭの書込面上に結像することにより、その景色や部品
などの像を記録しなければならない。しかし、通常はこ
れら書込光の強度（ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ上に結像される
像の強度）は非常に弱く、記録することができなかっ
た。また、光学的パターン認識装置などにおいて、フー
リエ変換像をＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに記録する場合、フー
リエ変換像の高周波成分は低周波成分に比べて格段に光
強度が弱いため高周波成分を記録することができず、正
確なパターン認識を行うことが難しかった。
【００１２】上記のような場合において像を記録するた
めには、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ自体の感度をあげるか、単
位面積あたりの書込光強度を強くすることが考えられ
る。そして、単位面積あたりの書込光強度を強くするた
めには、対象物を照明している光源の輝度を増大させる
か、書込像の大きさを小さくすれば良い。しかし、ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ自体の感度や光源の輝度については、大
幅な向上は非常に困難である。さらに、書込像の大きさ
についても、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの解像度やアプリケー
ションの関係から余り小さくできないことが多い。以上
のように、書込光強度の弱い像をＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに
書き込むために、書込像の光強度を強くすることが困難
であったことが原因で、これまではインコヒーレント／
コヒーレント変換器への適用などへアプリケーションを
大きく広げることができなかった。
めには、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ自体の感度をあげるか、単
位面積あたりの書込光強度を強くすることが考えられ
る。そして、単位面積あたりの書込光強度を強くするた
めには、対象物を照明している光源の輝度を増大させる
か、書込像の大きさを小さくすれば良い。しかし、ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ自体の感度や光源の輝度については、大
幅な向上は非常に困難である。さらに、書込像の大きさ
についても、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの解像度やアプリケー
ションの関係から余り小さくできないことが多い。以上
のように、書込光強度の弱い像をＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに
書き込むために、書込像の光強度を強くすることが困難
であったことが原因で、これまではインコヒーレント／
コヒーレント変換器への適用などへアプリケーションを
大きく広げることができなかった。
【００１３】また、分光感度特性として、書込光の波長
によって感度が異なるという問題がある。例えば、水素
化アモルファスシリコンを光導電層１０５として用いた
場合、６００ｎｍから６５０ｎｍあたりでの記録感度は
高いが他の波長ではかなり低くなってしまう。そのた
め、書込光の光源として白色光を用いている場合、全体
の光強度は強くても、水素化アモルファスシリコンにと
って記録感度が高い波長の分光強度が小さければ、やは
り像を記録することができなくなってしまう。また、ア
プリケーションによっては、記録感度の低い波長を書き
込み光として使用しなければならない場合も考えられる
が、そのような場合も像の記録は困難になる。
によって感度が異なるという問題がある。例えば、水素
化アモルファスシリコンを光導電層１０５として用いた
場合、６００ｎｍから６５０ｎｍあたりでの記録感度は
高いが他の波長ではかなり低くなってしまう。そのた
め、書込光の光源として白色光を用いている場合、全体
の光強度は強くても、水素化アモルファスシリコンにと
って記録感度が高い波長の分光強度が小さければ、やは
り像を記録することができなくなってしまう。また、ア
プリケーションによっては、記録感度の低い波長を書き
込み光として使用しなければならない場合も考えられる
が、そのような場合も像の記録は困難になる。
【００１４】さらに、光学的パターン認識装置におい
て、ノイズを含んだ画像やフーリエ変換像をＦＬＣ−Ｏ
ＡＳＬＭに記録する場合、書込像を記録するしきい値を
変化させることにより、パターン認識の正確さが大きく
変化することが知られている。しきい値を高くする方向
に変化させることは、書込光強度をＮＤフィルタ等で低
下させることと同等であるので容易であるが、逆にしき
い値を低くして書込像を記録することは、ＦＬＣ−ＯＡ
ＳＬＭの記録感度の不十分さから非常に困難であるとい
う課題があった。
て、ノイズを含んだ画像やフーリエ変換像をＦＬＣ−Ｏ
ＡＳＬＭに記録する場合、書込像を記録するしきい値を
変化させることにより、パターン認識の正確さが大きく
変化することが知られている。しきい値を高くする方向
に変化させることは、書込光強度をＮＤフィルタ等で低
下させることと同等であるので容易であるが、逆にしき
い値を低くして書込像を記録することは、ＦＬＣ−ＯＡ
ＳＬＭの記録感度の不十分さから非常に困難であるとい
う課題があった。
【００１５】上記課題は、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに限った
ことではなく、一般の光書込型空間光変調器に対して
も、同様の課題が存在する。
ことではなく、一般の光書込型空間光変調器に対して
も、同様の課題が存在する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、光書込型の空間光変調器に対して、前記
空間光変調器に画像を書き込むための書込光を照射する
書込光照射手段と、前記空間光変調器に記録された画像
を読み出すための読出光を照射する読出光照射手段と、
前記空間光変調器に感度を調整するためのバイアス光を
照射するバイアス光照射手段と、前記バイアス光の照射
時間あるいは光強度の少なくとも一方を変化させるため
のバイアス光調節手段とを具備するようにした。
にこの発明は、光書込型の空間光変調器に対して、前記
空間光変調器に画像を書き込むための書込光を照射する
書込光照射手段と、前記空間光変調器に記録された画像
を読み出すための読出光を照射する読出光照射手段と、
前記空間光変調器に感度を調整するためのバイアス光を
照射するバイアス光照射手段と、前記バイアス光の照射
時間あるいは光強度の少なくとも一方を変化させるため
のバイアス光調節手段とを具備するようにした。
【００１７】さらに、前記空間光変調器が光変調材料と
して強誘電性液晶を用いている場合には、前記空間光変
調器を駆動する駆動手段を具備し、前記書込光の照射時
間及び前記バイアス光の照射時間は前記空間光変調器の
書込電圧印加時間とそれぞれ少なくとも所定の時間一致
するようにした。
して強誘電性液晶を用いている場合には、前記空間光変
調器を駆動する駆動手段を具備し、前記書込光の照射時
間及び前記バイアス光の照射時間は前記空間光変調器の
書込電圧印加時間とそれぞれ少なくとも所定の時間一致
するようにした。
【００１８】
【作用】上記のように構成された光書込型空間光変調器
の感度調整方法、特にＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの場合におい
ては、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの書込電圧印加時間あるいは
その一部の期間に、補助光源からの光あるいは読出光そ
のものをバイアス光としてＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに照射す
る。書込光とバイアス光は、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの光導
電層に対し同様の作用をするので、書込光とバイアス光
の光強度の和がＦＬＣ−ＯＡＳＬＭのしきい値以上にな
ったとき、像を二値化して記録することが可能となる。
つまり、バイアス光によって書込光に対する見かけ上の
しきい値を変化させることが可能になる。そして、バイ
アス光の光強度やバイアス光を照射する時間を調整する
ことにより、見かけ上のしきい値を制御することも容易
である。そのため、これまでは単位面積あたりの書込光
強度が弱くて記録できなかった画像を、高速に駆動して
いるＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ上に記録することや、しきい値
を変えた書込像を記録することが可能となった。また、
光変調材料として強誘電性液晶以外のものを用いた光書
込型空間光変調器に対しても、同様のことが言える。そ
の場合は、記録する像を二値化するしきい値ではなく、
記録感度を制御することができる。
の感度調整方法、特にＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの場合におい
ては、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの書込電圧印加時間あるいは
その一部の期間に、補助光源からの光あるいは読出光そ
のものをバイアス光としてＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに照射す
る。書込光とバイアス光は、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの光導
電層に対し同様の作用をするので、書込光とバイアス光
の光強度の和がＦＬＣ−ＯＡＳＬＭのしきい値以上にな
ったとき、像を二値化して記録することが可能となる。
つまり、バイアス光によって書込光に対する見かけ上の
しきい値を変化させることが可能になる。そして、バイ
アス光の光強度やバイアス光を照射する時間を調整する
ことにより、見かけ上のしきい値を制御することも容易
である。そのため、これまでは単位面積あたりの書込光
強度が弱くて記録できなかった画像を、高速に駆動して
いるＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ上に記録することや、しきい値
を変えた書込像を記録することが可能となった。また、
光変調材料として強誘電性液晶以外のものを用いた光書
込型空間光変調器に対しても、同様のことが言える。そ
の場合は、記録する像を二値化するしきい値ではなく、
記録感度を制御することができる。
【００１９】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図にもとづいて
説明する。図１は、本発明による光書込型空間光変調器
の感度調整方法の概念を示す図である。ここでは、光書
込型空間光変調器として、図２で説明した光反射分離層
を有するＦＬＣ−ＯＡＳＬＭを想定して説明する。ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１は駆動手段４１によって駆動され、そ
の書込面２に書込光照射手段４２によって書込光４が、
読出面３に読出光照射手段４３によって読出光５が照射
される。さらに、バイアス光照射手段４４によってバイ
アス光６が書込面２に照射されている。そして、バイア
ス光６が照射される時間や光強度は、バイアス光調整手
段４５によって調整される。もし、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１が光反射分離層を有さない場合、あるいは有していて
もバイアス光６がかなり強いなどの理由から、読出面３
を照射するバイアス光６が光導電層１０５に影響を及ぼ
す場合には、バイアス光６は書込面２ではなく読出面３
を、あるいは両方の面を照射しても良いことは言うまで
もない。
説明する。図１は、本発明による光書込型空間光変調器
の感度調整方法の概念を示す図である。ここでは、光書
込型空間光変調器として、図２で説明した光反射分離層
を有するＦＬＣ−ＯＡＳＬＭを想定して説明する。ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１は駆動手段４１によって駆動され、そ
の書込面２に書込光照射手段４２によって書込光４が、
読出面３に読出光照射手段４３によって読出光５が照射
される。さらに、バイアス光照射手段４４によってバイ
アス光６が書込面２に照射されている。そして、バイア
ス光６が照射される時間や光強度は、バイアス光調整手
段４５によって調整される。もし、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１が光反射分離層を有さない場合、あるいは有していて
もバイアス光６がかなり強いなどの理由から、読出面３
を照射するバイアス光６が光導電層１０５に影響を及ぼ
す場合には、バイアス光６は書込面２ではなく読出面３
を、あるいは両方の面を照射しても良いことは言うまで
もない。
【００２０】図４は、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの記録感度の
変化の様子を示す説明図である。図４中の実線はバイア
ス光６が照射されない場合、破線はバイアス光６が照射
された場合を示す。ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１は光変調材料
に強誘電性液晶を用いているため、通常は記録特性には
明瞭なしきい値が存在し、ポジの強度分布画像として読
み出された画像の光強度は書込光強度がＩth以下では暗
状態であり、Ｉthを越えると明状態になる。このような
特性を持つＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の書込面２に、バイア
ス光６が照射される。簡単のため、書込光４とバイアス
光６は同一の波長をもつが、コヒーレンス性は低く互い
に干渉はしないで、書込面２上での光強度は書込光４と
バイアス光６の光強度の和になるとする。コヒーレンス
性が高い場合も基本的には同様であるが、互いの干渉に
より干渉じまが形成されるので、その干渉じまの幅がＦ
ＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の解像度に比べて十分小さくなるよ
うにするなどの工夫が必要となる。また、書込光４とバ
イアス光６は同一期間書込面２を照射するものとする。
さらに、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１は光反射分離層を有する
と仮定しているため、読出光５による影響を無視する。
バイアス光６の書込面２上での光強度がＩB である場
合、バイアス光６の光強度ＩB と書込光４の光強度ＩW
の和ＩB ＋ＩW が、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１のしきい値Ｉ
th以上であれば画像は記録できる。そのため、ＦＬＣ−
ＯＡＳＬＭ１のしきい値Ｉth自身は一定であっても、書
込光４に対するしきい値ＩthW はＩth−ＩB となり−Ｉ
B だけ変化するので、見かけ上は書込光４に対するしき
い値ＩthW を変化させることができる。よって、書込光
４に対するしきい値ＩthW は、バイアス光６の光強度Ｉ
Bを変化させることによって容易に制御できる。
変化の様子を示す説明図である。図４中の実線はバイア
ス光６が照射されない場合、破線はバイアス光６が照射
された場合を示す。ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１は光変調材料
に強誘電性液晶を用いているため、通常は記録特性には
明瞭なしきい値が存在し、ポジの強度分布画像として読
み出された画像の光強度は書込光強度がＩth以下では暗
状態であり、Ｉthを越えると明状態になる。このような
特性を持つＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の書込面２に、バイア
ス光６が照射される。簡単のため、書込光４とバイアス
光６は同一の波長をもつが、コヒーレンス性は低く互い
に干渉はしないで、書込面２上での光強度は書込光４と
バイアス光６の光強度の和になるとする。コヒーレンス
性が高い場合も基本的には同様であるが、互いの干渉に
より干渉じまが形成されるので、その干渉じまの幅がＦ
ＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の解像度に比べて十分小さくなるよ
うにするなどの工夫が必要となる。また、書込光４とバ
イアス光６は同一期間書込面２を照射するものとする。
さらに、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１は光反射分離層を有する
と仮定しているため、読出光５による影響を無視する。
バイアス光６の書込面２上での光強度がＩB である場
合、バイアス光６の光強度ＩB と書込光４の光強度ＩW
の和ＩB ＋ＩW が、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１のしきい値Ｉ
th以上であれば画像は記録できる。そのため、ＦＬＣ−
ＯＡＳＬＭ１のしきい値Ｉth自身は一定であっても、書
込光４に対するしきい値ＩthW はＩth−ＩB となり−Ｉ
B だけ変化するので、見かけ上は書込光４に対するしき
い値ＩthW を変化させることができる。よって、書込光
４に対するしきい値ＩthW は、バイアス光６の光強度Ｉ
Bを変化させることによって容易に制御できる。
【００２１】さらに、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の光導電層
１０５上でのバイアス光６が光強度分布を持っている場
合、書込光４に対するしきい値ＩthW に面内分布をもた
せることもできる。例えば、フーリエ変換像が書込光４
であるとき、書込光４の光軸から離れるほど光強度が強
いバイアス光６を照射すると、光軸から離れるほど見か
け上のしきい値ＩthW が低下するので、フーリエ変換像
の高周波成分を記録することができるようになる。しか
し通常は、しきい値ＩthW は面内で均一であることが望
ましいので、バイアス光６は光導電層１０５を均一に照
射するように、均一な光強度分布を持つ。
１０５上でのバイアス光６が光強度分布を持っている場
合、書込光４に対するしきい値ＩthW に面内分布をもた
せることもできる。例えば、フーリエ変換像が書込光４
であるとき、書込光４の光軸から離れるほど光強度が強
いバイアス光６を照射すると、光軸から離れるほど見か
け上のしきい値ＩthW が低下するので、フーリエ変換像
の高周波成分を記録することができるようになる。しか
し通常は、しきい値ＩthW は面内で均一であることが望
ましいので、バイアス光６は光導電層１０５を均一に照
射するように、均一な光強度分布を持つ。
【００２２】また、しきい値Ｉthは書込光４の強度のみ
に依存するのではなく、照射時間にも依存することか
ら、バイアス光６の照射時間を利用することができる。
つまり、書込電圧印加時間とバイアス光６の照射時間が
重なり会っている時間を調整することで、バイアス光６
の光強度ＩB を変えた場合と同様に、書込光４の見かけ
上のしきい値ＩthW を変化させることができる。ここ
で、書込光４の照射時間と書込電圧印加時間とは、少な
くとも所定の時間は一致していなければ書込像を記録で
きないことは当然であるが、書込電圧印加時間内で、書
込光４の照射時間とバイアス光６の照射時間は必ずしも
重なり会っている必要はない。
に依存するのではなく、照射時間にも依存することか
ら、バイアス光６の照射時間を利用することができる。
つまり、書込電圧印加時間とバイアス光６の照射時間が
重なり会っている時間を調整することで、バイアス光６
の光強度ＩB を変えた場合と同様に、書込光４の見かけ
上のしきい値ＩthW を変化させることができる。ここ
で、書込光４の照射時間と書込電圧印加時間とは、少な
くとも所定の時間は一致していなければ書込像を記録で
きないことは当然であるが、書込電圧印加時間内で、書
込光４の照射時間とバイアス光６の照射時間は必ずしも
重なり会っている必要はない。
【００２３】以上はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１に書込像を二
値化して記録する場合について述べたが、ＦＬＣ−ＯＡ
ＳＬＭ１に印加する駆動電圧波形を変えることにより、
書込像を階調を持った像として記録する場合について
も、同様の方法で記録感度を変化させることができるこ
とは言うまでもない。また、この方法はＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭ１に対してのみ使用できる方法ではなく、光書込型
の空間光変調器であるならば、透過型でも反射型でも、
光変調材料がＢＳＯ結晶やニオブ酸リチウム結晶（Ｌｉ
ＮｂＯ3）等であっても、記録特性に双安定性を示さな
いものであっても、同様の方法が使用できることは言う
までもない。そして、記録特性に双安定性を示さない空
間光変調器の場合、二値化記録するしきい値ではなく、
記録感度を制御することができることになる。ただし、
ニオブ酸リチウム結晶のように、像の記録や消去に外部
から駆動電圧を必要としない場合には、駆動手段４１は
不要となることは言うまでもない。
値化して記録する場合について述べたが、ＦＬＣ−ＯＡ
ＳＬＭ１に印加する駆動電圧波形を変えることにより、
書込像を階調を持った像として記録する場合について
も、同様の方法で記録感度を変化させることができるこ
とは言うまでもない。また、この方法はＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭ１に対してのみ使用できる方法ではなく、光書込型
の空間光変調器であるならば、透過型でも反射型でも、
光変調材料がＢＳＯ結晶やニオブ酸リチウム結晶（Ｌｉ
ＮｂＯ3）等であっても、記録特性に双安定性を示さな
いものであっても、同様の方法が使用できることは言う
までもない。そして、記録特性に双安定性を示さない空
間光変調器の場合、二値化記録するしきい値ではなく、
記録感度を制御することができることになる。ただし、
ニオブ酸リチウム結晶のように、像の記録や消去に外部
から駆動電圧を必要としない場合には、駆動手段４１は
不要となることは言うまでもない。
【００２４】図５は、本発明による光書込型空間光変調
器の感度調整方法の一実施例の構成を示す構成図であ
る。ここでは、光反射分離層を有さないＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭ１を想定して説明を行う。前記空間光変調器を駆動
する駆動手段はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ用駆動回路１９であ
り、前記空間光変調器に画像を書き込むための書込光を
照射する書込光照射手段はＣＲＴ１１と結像レンズ１２
であり、前記空間光変調器に記録された画像を読み出す
ための読出光を照射する読出光照射手段は読出用レーザ
ー電源２１と読出用レーザー１６、ビームエキスパンダ
ー１７、偏光ビームスプリッタ１８であり、前記空間光
変調器にバイアス光を照射するためのバイアス光照射手
段は、補助光源１３と拡散板１４、投影レンズ１５、補
助光源用電源２０であり、前記バイアス光の照射時間あ
るいは光強度の少なくとも一方を変化させるためのバイ
アス光調節手段は補助光源用電源２０と同期回路２２で
ある。
器の感度調整方法の一実施例の構成を示す構成図であ
る。ここでは、光反射分離層を有さないＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭ１を想定して説明を行う。前記空間光変調器を駆動
する駆動手段はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ用駆動回路１９であ
り、前記空間光変調器に画像を書き込むための書込光を
照射する書込光照射手段はＣＲＴ１１と結像レンズ１２
であり、前記空間光変調器に記録された画像を読み出す
ための読出光を照射する読出光照射手段は読出用レーザ
ー電源２１と読出用レーザー１６、ビームエキスパンダ
ー１７、偏光ビームスプリッタ１８であり、前記空間光
変調器にバイアス光を照射するためのバイアス光照射手
段は、補助光源１３と拡散板１４、投影レンズ１５、補
助光源用電源２０であり、前記バイアス光の照射時間あ
るいは光強度の少なくとも一方を変化させるためのバイ
アス光調節手段は補助光源用電源２０と同期回路２２で
ある。
【００２５】ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の書込面２に、書込
光４としてＣＲＴ１１上に表示されている画像が結像レ
ンズ１２によって結像・照射されている。補助光源１３
の光は、光源自身の強度分布を除去するために拡散板１
４にいったん照射されて、投影レンズ１５によってバイ
アス光６として書込面２を照射している。一方読出光側
では、読出用レーザー１６から出射された光束は、ビー
ムエキスパンダー１７によって光束が広げられた後、偏
光ビームスプリッタ１８によって反射されて読出光５と
してＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の読出面３を照射する。ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１で反射した読出光５が、偏光ビームス
プリッタ１８を透過することによって、ＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭ１に記録された像がポジ像またはネガ像の強度分布
画像として読み出される。ここで、各ＦＬＣ−ＯＡＳＬ
Ｍ用駆動回路１９、補助光源用電源２０、読出用レーザ
ー電源２１は、同期回路２２からの同期信号によって同
期を取りながら、各ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１、補助光源１
３、読出用レーザー１６を駆動している。
光４としてＣＲＴ１１上に表示されている画像が結像レ
ンズ１２によって結像・照射されている。補助光源１３
の光は、光源自身の強度分布を除去するために拡散板１
４にいったん照射されて、投影レンズ１５によってバイ
アス光６として書込面２を照射している。一方読出光側
では、読出用レーザー１６から出射された光束は、ビー
ムエキスパンダー１７によって光束が広げられた後、偏
光ビームスプリッタ１８によって反射されて読出光５と
してＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の読出面３を照射する。ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１で反射した読出光５が、偏光ビームス
プリッタ１８を透過することによって、ＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭ１に記録された像がポジ像またはネガ像の強度分布
画像として読み出される。ここで、各ＦＬＣ−ＯＡＳＬ
Ｍ用駆動回路１９、補助光源用電源２０、読出用レーザ
ー電源２１は、同期回路２２からの同期信号によって同
期を取りながら、各ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１、補助光源１
３、読出用レーザー１６を駆動している。
【００２６】図６に本発明による光書込型空間光変調器
の感度調整方法の一実施例の駆動方法を示す。図６
（ａ）は、読出側の透明電極層１０２ａを接地したとき
のＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の駆動電圧波形、図６（ｂ）は
読出光の光強度変化、図６（ｃ）はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１から読み出された画像の光強度変化を示す。ＦＬＣ−
ＯＡＳＬＭ１には図６（ａ）に示すように、消去パルス
３１、書込パルス３２、ゼロ電圧３３が順に繰り返され
る駆動電圧が印加される。まず簡単のため、書込光４と
バイアス光６は常に書込面２を照射しているものとす
る。ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１は光反射分離層を有さないと
仮定しているため、図６（ｂ）に示すように、読出光５
は書込パルス３２が印加されている書込電圧印加時間の
み遮断されている。この読出光５の変調は、同期回路２
２と読出用レーザー電源２２によって、レーザーダイオ
ードなど読出用レーザー１６の出射光を直接変調するこ
とにより行っている。これによって、読出光５は書込時
の光導電層１０５に影響を及ぼすことがなくなる。
の感度調整方法の一実施例の駆動方法を示す。図６
（ａ）は、読出側の透明電極層１０２ａを接地したとき
のＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の駆動電圧波形、図６（ｂ）は
読出光の光強度変化、図６（ｃ）はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１から読み出された画像の光強度変化を示す。ＦＬＣ−
ＯＡＳＬＭ１には図６（ａ）に示すように、消去パルス
３１、書込パルス３２、ゼロ電圧３３が順に繰り返され
る駆動電圧が印加される。まず簡単のため、書込光４と
バイアス光６は常に書込面２を照射しているものとす
る。ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１は光反射分離層を有さないと
仮定しているため、図６（ｂ）に示すように、読出光５
は書込パルス３２が印加されている書込電圧印加時間の
み遮断されている。この読出光５の変調は、同期回路２
２と読出用レーザー電源２２によって、レーザーダイオ
ードなど読出用レーザー１６の出射光を直接変調するこ
とにより行っている。これによって、読出光５は書込時
の光導電層１０５に影響を及ぼすことがなくなる。
【００２７】このように駆動されているＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭ１において、書込パルス３２が印加されている期間
に書込光４とバイアス光６が照射されるので、ＦＬＣ−
ＯＡＳＬＭ１のしきい値が見かけ上低下し、書込光４に
含まれる画像がより低い値でしきい値処理されて記録さ
れる。そして、バイアス光６の光強度を変化させること
によって、見かけ上のしきい値を制御することができ
る。ここで、補助光源１３として例えばＬＥＤを用いれ
ば、ＬＥＤに印加される電流が変化すると、容易にＬＥ
Ｄの明るさが変化する。そのため、バイアス光６の光強
度はＬＥＤに印加される電流によって変化させることが
できるので、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の見かけ上のしきい
値はＬＥＤの印加電流によって制御することができる。
ＬＭ１において、書込パルス３２が印加されている期間
に書込光４とバイアス光６が照射されるので、ＦＬＣ−
ＯＡＳＬＭ１のしきい値が見かけ上低下し、書込光４に
含まれる画像がより低い値でしきい値処理されて記録さ
れる。そして、バイアス光６の光強度を変化させること
によって、見かけ上のしきい値を制御することができ
る。ここで、補助光源１３として例えばＬＥＤを用いれ
ば、ＬＥＤに印加される電流が変化すると、容易にＬＥ
Ｄの明るさが変化する。そのため、バイアス光６の光強
度はＬＥＤに印加される電流によって変化させることが
できるので、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の見かけ上のしきい
値はＬＥＤの印加電流によって制御することができる。
【００２８】さらに、書込光４は強度変調されていても
いなくてもどちらでも良いが、バイアス光６は常に書込
面２を照射するのではなく強度変調されている場合を考
えると、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１に書込パルス３２が印加
されている書込電圧印加時間にバイアス光６が照射され
る時間を変化させることにより、バイアス光６の光強度
を変化させた場合と同様のことが可能である。この方法
も、補助光源１３としてＬＥＤを用いれば容易である。
書き込まれた像は読出光５によって読み出され、消去パ
ルス３１によって消去されるので、ポジ像として読み出
された画像の光強度は、図６（ｃ）に示すように消去パ
ルス３１が印加されると暗状態になる。
いなくてもどちらでも良いが、バイアス光６は常に書込
面２を照射するのではなく強度変調されている場合を考
えると、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１に書込パルス３２が印加
されている書込電圧印加時間にバイアス光６が照射され
る時間を変化させることにより、バイアス光６の光強度
を変化させた場合と同様のことが可能である。この方法
も、補助光源１３としてＬＥＤを用いれば容易である。
書き込まれた像は読出光５によって読み出され、消去パ
ルス３１によって消去されるので、ポジ像として読み出
された画像の光強度は、図６（ｃ）に示すように消去パ
ルス３１が印加されると暗状態になる。
【００２９】補助光源１３としては、単色光に近いもの
では赤色のＬＥＤ、白色光では通常の豆電球などが使用
可能である。補助光源１３は、単色光であれ白色光であ
れ波長による感度の違いはあるが、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１の光導電層１０５にキャリアを発生させることができ
る波長の光を発光できる光源であるならば、これによっ
て記録感度を変化させることができることは言うまでも
ない。
では赤色のＬＥＤ、白色光では通常の豆電球などが使用
可能である。補助光源１３は、単色光であれ白色光であ
れ波長による感度の違いはあるが、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１の光導電層１０５にキャリアを発生させることができ
る波長の光を発光できる光源であるならば、これによっ
て記録感度を変化させることができることは言うまでも
ない。
【００３０】また、バイアス光６を照射するのに、ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１の書込面２から照射しているが、ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１が光反射分離層である誘電体ミラー１
０７や遮光層１０６を有さない、あるいは有していても
読出面３からの光が光導電層１０５に影響を及ぼす場合
には、バイアス光６は読出面３を照射しても記録感度を
変化させることができることは言うまでもない。
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１の書込面２から照射しているが、ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１が光反射分離層である誘電体ミラー１
０７や遮光層１０６を有さない、あるいは有していても
読出面３からの光が光導電層１０５に影響を及ぼす場合
には、バイアス光６は読出面３を照射しても記録感度を
変化させることができることは言うまでもない。
【００３１】ここで、拡散板１４とＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１の間の光路中に液晶テレビなどをマスクとして置き、
バイアス光６に光強度分布をもたせることにより、ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１の記録感度を均一にではなく、マスク
のパターンに応じて任意に変化させることができること
は言うまでもない。読出光５を強度変調するために、上
記実施例では読出用レーザー電源２２によって、レーザ
ーダイオードなど読出用レーザー１６からの出射光を直
接変調していたが、Ｈｅ−Ｎｅレーザーなどを読出用レ
ーザー１６として用いる場合には、ネマティック液晶や
強誘電性液晶を光変調材料として用いた液晶シャッタな
どによって、出射されたレーザー光を強度変調して読出
光５とすることができることは言うまでもない。もし、
ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１が光反射分離層を有し、あるいは
読出光５の強度が弱く読出光５が光導電層１０５に影響
を及ぼさない場合には、読出光５を強度変調する必要が
ないことは言うまでもない。
１の間の光路中に液晶テレビなどをマスクとして置き、
バイアス光６に光強度分布をもたせることにより、ＦＬ
Ｃ−ＯＡＳＬＭ１の記録感度を均一にではなく、マスク
のパターンに応じて任意に変化させることができること
は言うまでもない。読出光５を強度変調するために、上
記実施例では読出用レーザー電源２２によって、レーザ
ーダイオードなど読出用レーザー１６からの出射光を直
接変調していたが、Ｈｅ−Ｎｅレーザーなどを読出用レ
ーザー１６として用いる場合には、ネマティック液晶や
強誘電性液晶を光変調材料として用いた液晶シャッタな
どによって、出射されたレーザー光を強度変調して読出
光５とすることができることは言うまでもない。もし、
ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１が光反射分離層を有し、あるいは
読出光５の強度が弱く読出光５が光導電層１０５に影響
を及ぼさない場合には、読出光５を強度変調する必要が
ないことは言うまでもない。
【００３２】書込光４としては、上記実施例ではＣＲＴ
１１に表示した像をＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１に結像したも
のであったが、町を走る車を結像したものや、フーリエ
変換像を照射したものでも良く、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１
の書込電圧印加時間に少なくとも所定の時間照射されて
おり、光導電層１０５にキャリアを発生させることがで
きる波長のものならば良いことは言うまでもない。
１１に表示した像をＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１に結像したも
のであったが、町を走る車を結像したものや、フーリエ
変換像を照射したものでも良く、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１
の書込電圧印加時間に少なくとも所定の時間照射されて
おり、光導電層１０５にキャリアを発生させることがで
きる波長のものならば良いことは言うまでもない。
【００３３】ところで、上記実施例では補助光源１３を
別に用意しているが、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１が光反射分
離層である誘電体ミラー１０７や遮光層１０６を有さな
いか、有していても読出光５の光強度が強い場合など読
出光５が光導電層１０５に影響を与える場合には、読出
光５自身を補助光源１３の代わりに用いることができ
る。
別に用意しているが、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１が光反射分
離層である誘電体ミラー１０７や遮光層１０６を有さな
いか、有していても読出光５の光強度が強い場合など読
出光５が光導電層１０５に影響を与える場合には、読出
光５自身を補助光源１３の代わりに用いることができ
る。
【００３４】図７に本発明による光書込型空間光変調器
の感度調整方法の他の実施例の駆動方法を示す。図７
（ａ）は、読出側の透明電極層１０２ａを接地したとき
のＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の駆動電圧波形、図７（ｂ）は
読出光の光強度変化、図７（ｃ）はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１から読み出された画像の光強度変化を示す。図６に示
した実施例と異なる点は、書込パルス３２と読出光照射
３４の期間とをある時間Ｔ0 だけ重ね合わせることによ
り、読出光５が書込電圧印加時間に対して前述の実施例
のバイアス光６と同様の働きをするので、見かけ上のし
きい値を下げることができる。また、Ｔ0 を変化させる
ことにより、容易に見かけ上のしきい値の変化量を制御
することができる。ただ、この場合は、通常読出光５は
均一な光を照射するので、読出光５に強度分布をもたせ
て記録感度に面内分布を生じさせることはできない。こ
のとき、ポジ像として読み出された画像の光強度は、読
出光５が照射されたときから明状態であり、消去パルス
３１が印加されると暗状態になる。
の感度調整方法の他の実施例の駆動方法を示す。図７
（ａ）は、読出側の透明電極層１０２ａを接地したとき
のＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の駆動電圧波形、図７（ｂ）は
読出光の光強度変化、図７（ｃ）はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１から読み出された画像の光強度変化を示す。図６に示
した実施例と異なる点は、書込パルス３２と読出光照射
３４の期間とをある時間Ｔ0 だけ重ね合わせることによ
り、読出光５が書込電圧印加時間に対して前述の実施例
のバイアス光６と同様の働きをするので、見かけ上のし
きい値を下げることができる。また、Ｔ0 を変化させる
ことにより、容易に見かけ上のしきい値の変化量を制御
することができる。ただ、この場合は、通常読出光５は
均一な光を照射するので、読出光５に強度分布をもたせ
て記録感度に面内分布を生じさせることはできない。こ
のとき、ポジ像として読み出された画像の光強度は、読
出光５が照射されたときから明状態であり、消去パルス
３１が印加されると暗状態になる。
【００３５】図８に本発明による光書込型空間光変調器
の感度調整方法の他の実施例の駆動方法を示す。図８
（ａ）は、読出側の透明電極層１０２ａを接地したとき
のＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の駆動電圧波形、図８（ｂ）は
読出光の光強度変化、図８（ｃ）はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１から読み出された画像の光強度変化を示す。この駆動
方法では、読出光５を強度変調する場合に、書込電圧印
加時間においても読出光５が読出面３を照射するように
して、その光をバイアス光３５として用いるものであ
る。この方法では、読出光５の光源としてレーザーダイ
オード等を用いる場合には、レーザーダイオードに印加
される駆動電圧を読出光５の光強度に対応するように変
化させれば容易に実施できる。つまり、バイアス光３５
の光強度はレーザーダイオードの駆動電圧を調整するこ
とにより変化させることができる。あるいは、読出光５
の光路中に液晶シャッタを配置し、液晶シャッタの前後
にある偏光板や液晶シャッタ自身を回転させて、液晶シ
ャッタを透過した読出光５のコントラストを調整するこ
とによっても、バイアス光３５の光強度を変化させるこ
とができる。ただしこの場合は、読出光照射３４の光強
度も変化してしまう。
の感度調整方法の他の実施例の駆動方法を示す。図８
（ａ）は、読出側の透明電極層１０２ａを接地したとき
のＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ１の駆動電圧波形、図８（ｂ）は
読出光の光強度変化、図８（ｃ）はＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ
１から読み出された画像の光強度変化を示す。この駆動
方法では、読出光５を強度変調する場合に、書込電圧印
加時間においても読出光５が読出面３を照射するように
して、その光をバイアス光３５として用いるものであ
る。この方法では、読出光５の光源としてレーザーダイ
オード等を用いる場合には、レーザーダイオードに印加
される駆動電圧を読出光５の光強度に対応するように変
化させれば容易に実施できる。つまり、バイアス光３５
の光強度はレーザーダイオードの駆動電圧を調整するこ
とにより変化させることができる。あるいは、読出光５
の光路中に液晶シャッタを配置し、液晶シャッタの前後
にある偏光板や液晶シャッタ自身を回転させて、液晶シ
ャッタを透過した読出光５のコントラストを調整するこ
とによっても、バイアス光３５の光強度を変化させるこ
とができる。ただしこの場合は、読出光照射３４の光強
度も変化してしまう。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による光書
込型空間光変調器の感度調整方法、特にＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭの場合には、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの書込電圧印加時
間にバイアス光を照射し、そのバイアス光の光強度や照
射時間を変化させることにより、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの
記録感度を容易に制御できるようにしたものである。そ
の結果、全体に光強度の弱い書込像や、書込像中の光強
度の弱い部分の記録などが可能となる。さらに、ＦＬＣ
−ＯＡＳＬＭの見かけ上のしきい値を容易に変化させる
ことができるので、二値化記録する場合のしきい値を変
えた像を得ることも可能である。
込型空間光変調器の感度調整方法、特にＦＬＣ−ＯＡＳ
ＬＭの場合には、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの書込電圧印加時
間にバイアス光を照射し、そのバイアス光の光強度や照
射時間を変化させることにより、ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの
記録感度を容易に制御できるようにしたものである。そ
の結果、全体に光強度の弱い書込像や、書込像中の光強
度の弱い部分の記録などが可能となる。さらに、ＦＬＣ
−ＯＡＳＬＭの見かけ上のしきい値を容易に変化させる
ことができるので、二値化記録する場合のしきい値を変
えた像を得ることも可能である。
【００３７】以上のことにより、例えばインコヒーレン
ト／コヒーレント変換器としての使用など、ＦＬＣ−Ｏ
ＡＳＬＭの適用可能な範囲を広げることができる。ま
た、パターン認識などに用いる場合には、フーリエ変換
像のより高周波成分を記録することが可能になるなど、
より正確なパターン認識が可能となる。そして、バイア
ス光を照射する手段には、特に高価のものや複雑なもの
を必要としないので、ほとんどコストアップはないとい
う利点もある。
ト／コヒーレント変換器としての使用など、ＦＬＣ−Ｏ
ＡＳＬＭの適用可能な範囲を広げることができる。ま
た、パターン認識などに用いる場合には、フーリエ変換
像のより高周波成分を記録することが可能になるなど、
より正確なパターン認識が可能となる。そして、バイア
ス光を照射する手段には、特に高価のものや複雑なもの
を必要としないので、ほとんどコストアップはないとい
う利点もある。
【図１】本発明による光書込型空間光変調器の感度調整
方法の一例の概念を示すブロック図である。
方法の一例の概念を示すブロック図である。
【図２】ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図３】ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭに印加される駆動電圧の一
例を示す波形図である。
例を示す波形図である。
【図４】本発明による光書込型空間光変調器の記録感度
の変化の様子を示す説明図である。
の変化の様子を示す説明図である。
【図５】本発明による光書込型空間光変調器の感度調整
方法の一実施例の構成を示す構成図である。
方法の一実施例の構成を示す構成図である。
【図６】本発明による光書込型空間光変調器の感度調整
方法の一実施例の駆動方法を示す波形図である。
方法の一実施例の駆動方法を示す波形図である。
【図７】本発明による光書込型空間光変調器の感度調整
方法の他の実施例の駆動方法を示す図である。
方法の他の実施例の駆動方法を示す図である。
【図８】本発明による光書込型空間光変調器の感度調整
方法の他の実施例の駆動方法を示す波形図である。
方法の他の実施例の駆動方法を示す波形図である。
１ ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ ２ 書込面 ３ 読出面 ４ 書込光 ５ 読出光 ６ バイアス光 １１ ＣＲＴ １２ 結像レンズ １３ 補助光源 １４ 拡散板 １５ 投影レンズ １６ 読出用レーザー １７ ビームエキスパンダー １８ 偏光ビームスプリッタ １９ ＦＬＣ−ＯＡＳＬＭ用駆動回路 ２０ 補助光源用電源 ２１ 読出用レーザー電源 ２２ 同期回路 ３１ 消去パルス ３２ 書込パルス ３３ ゼロ電圧 ３４ 読出光照射 ３５ バイアス光 ４１ 駆動手段 ４２ 書込光照射手段 ４３ 読出光照射手段 ４４ バイアス光照射手段 ４５ バイアス光調整手段 １０１ａ、１０１ｂ 透明基板 １０２ａ、１０２ｂ 透明電極層 １０３ａ、１０３ｂ 配向膜層 １０４ 強誘電性液晶層 １０５ 光導電層 １０６ 遮光層 １０７ 誘電体ミラー １０８ａ、１０８ｂ 無反射コーティング層 １０９ スペーサ
Claims (4)
- 【請求項１】 光書込型の空間光変調器に対して、 前記空間光変調器に画像を書き込むための書込光を照射
する書込光照射手段と、 前記空間光変調器に記録された画像を読み出すための読
出光を照射する読出光照射手段と、 前記空間光変調器に感度を調整するためのバイアス光を
照射するバイアス光照射手段と、 前記バイアス光のバイアス光調節手段とを具備している
ことを特徴とする光書込型空間光変調器。 - 【請求項２】 光書込型の空間光変調器に対して、 前記空間光変調器に画像を書き込むための書込光を照射
する書込光照射手段と、 前記空間光変調器に記録された画像を読み出すための読
出光を照射する読出光照射手段と、 前記空間光変調器に感度を調整するためのバイアス光を
照射するバイアス光照射手段と、 前記バイアス光の照射時間あるいは光強度の少なくとも
一方を変化させるためのバイアス光調節手段とを具備し
ていることを特徴とする光書込型空間光変調器の感度調
整方法。 - 【請求項３】 前記空間光変調器が光変調材料として強
誘電性液晶を用いており、前記空間光変調器を駆動する
駆動手段を具備し、前記書込光の照射時間及び前記バイ
アス光の照射時間は前記空間光変調器の書込電圧印加時
間とそれぞれ少なくとも所定の時間一致していることを
特徴とする請求項３記載の光書込型空間光変調器の感度
調整方法。 - 【請求項４】 前記バイアス光照射手段が前記読出光照
射手段と同じであることを特徴とする請求項２あるいは
請求項３記載の光書込型空間光変調器の感度調整方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25681691A JP3176661B2 (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | 光書込型空間光変調器、およびその感度調整方法 |
| US07/954,316 US5555115A (en) | 1991-03-10 | 1992-09-30 | Optically addressed spatial light modulating system bias light source and method for driving the system |
| US08/439,195 US5694182A (en) | 1991-10-03 | 1995-05-11 | Optically addressed spatial light modulating system and method for driving the system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25681691A JP3176661B2 (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | 光書込型空間光変調器、およびその感度調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593937A true JPH0593937A (ja) | 1993-04-16 |
| JP3176661B2 JP3176661B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=17297834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25681691A Expired - Fee Related JP3176661B2 (ja) | 1991-03-10 | 1991-10-03 | 光書込型空間光変調器、およびその感度調整方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5555115A (ja) |
| JP (1) | JP3176661B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6182944B1 (en) * | 1998-12-04 | 2001-02-06 | Sit La Precisa, S.P.A. | System for connecting valve units for gas water-heaters to tanks belonging to the water-heaters |
| JP2010072302A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 記録装置 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0926603A (ja) * | 1995-05-08 | 1997-01-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置 |
| EP0752785A3 (en) * | 1995-07-03 | 1998-03-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Video display device |
| EP0801321B1 (en) * | 1996-04-11 | 2002-08-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Spatial light modulator and projector |
| GB9621568D0 (en) * | 1996-10-16 | 1996-12-04 | Central Research Lab Ltd | Road traffic speed measurement |
| JP3918044B2 (ja) * | 1996-11-01 | 2007-05-23 | 浜松ホトニクス株式会社 | 画像形成装置 |
| US6144158A (en) * | 1996-11-07 | 2000-11-07 | Sensci Corporation | Adaptive/anti-blinding headlights |
| JP3878758B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2007-02-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 空間光変調装置 |
| US6882761B2 (en) * | 2001-01-22 | 2005-04-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Silicon platform for optical modules |
| GB0223396D0 (en) * | 2002-10-09 | 2002-11-13 | Holographic Imaging Llc | An OASLM and a method and apparatus for driving an OASLM |
| CN101595428B (zh) * | 2007-01-30 | 2011-11-16 | F.珀斯扎特胡有限公司 | 空间光调制器 |
| WO2008094948A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-07 | F. Poszat Hu, Llc | Image transfer apparatus |
| CN101589337B (zh) | 2007-02-05 | 2011-06-15 | F.珀斯扎特胡有限公司 | 全息成像系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5130830A (en) * | 1989-02-27 | 1992-07-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Spatial light modulator and spatial light modulating apparatus with alignment film having particular conductance |
| US4941735A (en) * | 1989-03-02 | 1990-07-17 | University Of Colorado Foundation, Inc. | Optically addressable spatial light modulator |
| US5132811A (en) * | 1989-08-10 | 1992-07-21 | Seiko Instruments Inc. | Holographic operating optical apparatus |
| US5191408A (en) * | 1990-02-28 | 1993-03-02 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Color imaging system with selectively openable optical shutter |
| JP2906281B2 (ja) * | 1990-09-05 | 1999-06-14 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 光学的パターン認識装置 |
| JP2990297B2 (ja) * | 1990-09-10 | 1999-12-13 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 液晶ライトバルブ装置及び液晶ライトバルブの駆動方法 |
| US5416621A (en) * | 1992-06-11 | 1995-05-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Driving method for ferroelectric liquid crystal spatial light modulator |
-
1991
- 1991-10-03 JP JP25681691A patent/JP3176661B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-30 US US07/954,316 patent/US5555115A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-05-11 US US08/439,195 patent/US5694182A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6182944B1 (en) * | 1998-12-04 | 2001-02-06 | Sit La Precisa, S.P.A. | System for connecting valve units for gas water-heaters to tanks belonging to the water-heaters |
| JP2010072302A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 記録装置 |
| US8218950B2 (en) | 2008-09-18 | 2012-07-10 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Recording device and recording method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3176661B2 (ja) | 2001-06-18 |
| US5555115A (en) | 1996-09-10 |
| US5694182A (en) | 1997-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |