JPH07104522B2 - Spatial light modulator - Google Patents

Spatial light modulator

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JPH07104522B2
JPH07104522B2 JP2019478A JP1947890A JPH07104522B2 JP H07104522 B2 JPH07104522 B2 JP H07104522B2 JP 2019478 A JP2019478 A JP 2019478A JP 1947890 A JP1947890 A JP 1947890A JP H07104522 B2 JPH07104522 B2 JP H07104522B2
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layer
amorphous silicon
hydrogenated amorphous
photoconductive member
spatial light
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望 大河内
滋雄 清水
俊男 昆野
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Victor Company of Japan Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光情報処理技術に係り、特に動・静止画像の
アナログ並列処理及び表示を行なう空間光変調器に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to optical information processing technology, and more particularly to a spatial light modulator that performs analog parallel processing and display of moving / still images.

(従来の技術) 近年、画像などの光情報を処理・表示できるデバイスと
して、高分解能で高速応答可能な空間光変調器が期待さ
れている。
(Prior Art) In recent years, as a device capable of processing and displaying optical information such as an image, a spatial light modulator capable of high-resolution and high-speed response is expected.

従来の空間光変調器の一つとしては、第9図に示す強誘
電性液晶空間光変調器があり、これは「LAPS-SLMを用い
た文字認識(1):光書込み型強誘電性液晶ライトバル
ブ」として1989年秋開催の応用物理学会術講演会の予稿
「27a-ZF-2」に発表されている。
As one of the conventional spatial light modulators, there is a ferroelectric liquid crystal spatial light modulator shown in FIG. 9, which is "character recognition using LAPS-SLM (1): optical writing type ferroelectric liquid crystal". "Light valve" was published in the proceedings "27a-ZF-2" of the Technical Lecture Meeting of the Japan Society of Applied Physics held in the fall of 1989.

この強誘電性液晶空間光変調器1は、同図に示すよう
に、書込み光Pwが入射する同図右側から順次、ガラス層
2、ITO電極層3、水素化アモルファスシリコン(a-Si:
H)単層の光導電層4、配向膜層5、液晶層6、配向膜
層5、ITO電極層3、ガラス層2を有しており、この配
向膜層5,5間には液晶層6,スペーサ7,7が介挿されてなる
積層構造の空間光変調器である。ここでは、ITO電極層
3,3間には光導電層4、液晶層6が存在している。
As shown in the figure, the ferroelectric liquid crystal spatial light modulator 1 includes a glass layer 2, an ITO electrode layer 3, and hydrogenated amorphous silicon (a-Si: a-Si:
H) It has a single-layer photoconductive layer 4, an alignment film layer 5, a liquid crystal layer 6, an alignment film layer 5, an ITO electrode layer 3 and a glass layer 2, and a liquid crystal layer is provided between the alignment film layers 5 and 5. The spatial light modulator has a laminated structure in which 6, spacers 7 and 7 are interposed. Here, the ITO electrode layer
A photoconductive layer 4 and a liquid crystal layer 6 are present between 3 and 3.

また、別の空間光変調器としては、第10図に示す反射型
空間光変調器があり、これは「液晶複合体とBSO結晶を
用いた反射型空間光変調素子(I)」として、同予稿
「28p-ZD-6」にて発表されている。
Further, as another spatial light modulator, there is a reflective spatial light modulator shown in FIG. 10, which is the same as the “reflective spatial light modulator (I) using a liquid crystal composite and a BSO crystal”. Published in the preliminary paper "28p-ZD-6".

この反射型空間光変調器8は、同図に示すように、書込
み光Pwが入射する同図左側から順次、ITO電極層9、Bi
12SiO20(BSO)の光導電性結晶層10、誘電体多層膜ミラ
ー層11、ポリマーとネマティック液晶からなる液晶複合
体層12、ITO電極層9、ガラス層13を積層してなる積層
構造の空間光変調器である。ここでは、ITO電極層9,9間
には光導電性結晶層10、液晶複合体層12が存在してい
る。
As shown in the figure, the reflective spatial light modulator 8 includes ITO electrode layers 9 and Bi in order from the left side of the figure where the writing light Pw enters.
12 SiO 20 (BSO) photoconductive crystal layer 10, dielectric multilayer mirror layer 11, liquid crystal composite layer 12 made of polymer and nematic liquid crystal, ITO electrode layer 9, glass layer 13 It is a spatial light modulator. Here, the photoconductive crystal layer 10 and the liquid crystal composite layer 12 are present between the ITO electrode layers 9 and 9.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記した従来の空間光変調器1の水素化
アモルファスシリコン単層の光導電層4と空間光変調器
8のBSOの光導電性結晶層10とは共に、書込み光Pw(入
射光)の長波長領域における電子写真感度(以下感度と
略すこともある)が小さいため、書込み光Pwの強度を大
きくしなければならないが、書込み光Pwの強度を大にす
ると、得られる読出し画像のコントラストの低下を引き
起こすという問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, both the photoconductive layer 4 of the hydrogenated amorphous silicon single layer of the conventional spatial light modulator 1 and the BSO photoconductive crystal layer 10 of the spatial light modulator 8 are both provided. Since the electrophotographic sensitivity (hereinafter sometimes abbreviated as sensitivity) in the long wavelength region of the writing light Pw (incident light) is small, the intensity of the writing light Pw must be increased, but the intensity of the writing light Pw is increased. Then, there is a problem that the contrast of the obtained read image is lowered.

また、ここでは図示していないが、上記した従来の空間
光変調器1,8と同様な積層構造を有し、上記した水素化
アモルファスシリコン単層の光導電層4、BSOの光導電
性結晶層10とは異なる構成の光導電層(例えば水素化ア
モルファスシリコン層と他の光導電層とを積層してなる
光導電層)を用いた場合、これら2層間に境界面が生じ
るため、書込み光Pwに応じて光導電層内部で生じる電荷
の移動度が低下する結果、空間光変調器の応答速度が小
となり、動きの早い被写体を連続して鮮明に処理するこ
とができないという問題点があった。
Although not shown here, it has a laminated structure similar to that of the conventional spatial light modulators 1 and 8 described above, and the photoconductive layer 4 of hydrogenated amorphous silicon single layer and the photoconductive crystal of BSO. When a photoconductive layer having a structure different from that of the layer 10 (for example, a photoconductive layer formed by stacking a hydrogenated amorphous silicon layer and another photoconductive layer) is used, a boundary surface is generated between these two layers, so that the writing light is written. As a result of a decrease in the mobility of charges generated inside the photoconductive layer according to Pw, the response speed of the spatial light modulator becomes small, and there is the problem that a fast-moving subject cannot be continuously and clearly processed. It was

(課題を解決するための手段) そこで、上記した従来の技術の課題を解決するため、本
発明は、下記の構成(1)〜(5)になる空間光変調器
を提供する。
(Means for Solving the Problems) Therefore, in order to solve the problems of the above-described conventional techniques, the present invention provides a spatial light modulator having the following configurations (1) to (5).

(1)書込み光側の透明電極層と読出し光側の透明電極
層との間に光導電部材層と誘電体ミラー層と光変調材層
との積層構造を備えて構成されている空間光変調器であ
って、 前記光導電部材層として、少なくとも水素化アモルファ
スシリコンと水素化アモルファスシリコンカーバイドを
用い、かつ前記水素化アモルファスシリコンと前記水素
化アモルファスシリコンカーバイドとの接合部分の組成
を連続的に変化させてなることを特徴とする空間光変調
器。
(1) Spatial light modulation including a laminated structure of a photoconductive member layer, a dielectric mirror layer, and a light modulation material layer between a writing light side transparent electrode layer and a reading light side transparent electrode layer. And at least hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon carbide are used as the photoconductive member layer, and the composition of the junction between the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon carbide is continuously changed. A spatial light modulator characterized by being made.

(2)前記光導電部材層として、水素化アモルファスシ
リコンが水素化アモルファスシリコンカーバイドによっ
て挾まれ、かつ前記水素化アモルファスシリコンと前記
水素化アモルファスシリコンカーバイドとの2つの接合
部分の組成を連続的に変化させてなることを特徴とする
上記(1)に記載の空間変調器。
(2) As the photoconductive member layer, hydrogenated amorphous silicon is sandwiched by hydrogenated amorphous silicon carbide, and the composition of two junctions between the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon carbide is continuously changed. The spatial modulator according to (1) above, characterized in that

(3)書込み光側の透明電極層と読出し光側の透明電極
層との間に光導電部材層と誘電体ミラー層と光変調材層
との積層構造を備えて構成されている空間光変調器であ
って、 前記光導電部材層として、前記書込み光側の透明電極層
側から順次、水素化アモルファスシリコンゲルマニウ
ム,水素化アモルファスシリコン,水素化アモルファス
シリコンカーバイドを積層させてなることを特徴とする
空間光変調器。
(3) Spatial light modulation including a laminated structure of a photoconductive member layer, a dielectric mirror layer, and a light modulation material layer between the writing light side transparent electrode layer and the reading light side transparent electrode layer. The photoconductive member layer is formed by sequentially stacking hydrogenated amorphous silicon germanium, hydrogenated amorphous silicon, and hydrogenated amorphous silicon carbide as the photoconductive member layer from the transparent electrode layer side on the writing light side. Spatial light modulator.

(4)前記光導電部材層として、前記書込み光側の透明
電極層に接合して水素化アモルファスシリコンカーバイ
ド,水素化アモルファスシリコンゲルマニウム,水素化
アモルファスシリコン,水素化アモルファスシリコンカ
ーバイドの4層構造としたことを特徴とする上記(3)
に記載の空間光変調器。
(4) As the photoconductive member layer, a four-layer structure of hydrogenated amorphous silicon carbide, hydrogenated amorphous silicon germanium, hydrogenated amorphous silicon, and hydrogenated amorphous silicon carbide is formed by joining to the transparent electrode layer on the writing light side. The above (3) characterized in that
The spatial light modulator according to.

(5)上記(3)に記載の空間光変調器の前記光導電部
材層として、前記水素化アモルファスシリコンゲルマニ
ウムと前記水素化アモルファスシリコンとの第1の接合
部分の組成を連続的に変化させ、かつ前記水素化アモル
ファスシリコンと前記水素化アモルファスシリコンカー
バイドとの第2の接合部分の組成を連続的に変化させて
なることを特徴とする空間光変調器。
(5) As the photoconductive member layer of the spatial light modulator according to (3), the composition of the first junction between the hydrogenated amorphous silicon germanium and the hydrogenated amorphous silicon is continuously changed, A spatial light modulator characterized in that the composition of the second junction between the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon carbide is continuously changed.

(実施例) 以下、本発明になる空間光変調器を第1図〜第8図に沿
って説明する。
(Example) Hereinafter, a spatial light modulator according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

第1図は本発明になる空間光変調器の一実施例の構成
図、第2図,第3図,第6図〜第8図はそれぞれ第1図
に示す空間光変調器の光導電部材層18の第1実施例,第
2実施例,第3実施例〜第5実施例の構成図、第4図は
第1図に示す構成の空間光変調器の光導電部材層18に水
素化アモルファスシリコン単層を用いたものの分光感度
と、第2図,第3図に示すように水素化アモルファスシ
リコンと水素化アモルファスシリコンカーバイドとを積
層したものの分光感度とを比較した分光感度曲線を示す
図、第5図は第1図に示す空間光変調器の光導電部材層
18の構成を説明するための図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a spatial light modulator according to the present invention, and FIGS. 2, 3, and 6 to 8 are photoconductive members of the spatial light modulator shown in FIG. 1, respectively. The layer 18 of the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment to the fifth embodiment of the configuration diagram, FIG. 4 is a photoconductive member layer 18 of the spatial light modulator of the configuration shown in FIG. The figure which shows the spectral sensitivity curve which compared the spectral sensitivity of what used the amorphous silicon single layer, and the spectral sensitivity of what laminated hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon carbide as shown in FIG. 2 and FIG. 5 is a photoconductive member layer of the spatial light modulator shown in FIG.
It is a figure for explaining the composition of 18.

さて、本発明の空間光変調器14は、第1図に示すよう
に、書込み光Pwが入射する同図左側から順次、反射防止
膜層15a、ガラス層16a、書込み光側の透明電極層17a、
本発明の要部であり書込み光Pwの入射によってのみ電気
抵抗値が変化する光導電部材層18、誘電体ミラー層19、
高分子材料にネマティック液晶を分散させた高分子−液
晶複合膜によって構成されている光変調材層20、読出し
光側の透明電極層17b、ガラス層16b、反射防止膜層15b
が積層された積層構造を有する空間光変調器である。Pr
は読出し光である。
Now, as shown in FIG. 1, the spatial light modulator 14 of the present invention has an antireflection film layer 15a, a glass layer 16a, and a transparent electrode layer 17a on the writing light side in order from the left side of the drawing where the writing light Pw enters. ,
The photoconductive member layer 18, the dielectric mirror layer 19, of which the electric resistance value changes only by the incidence of the writing light Pw, which is an essential part of the present invention,
A light modulation material layer 20 composed of a polymer-liquid crystal composite film in which nematic liquid crystal is dispersed in a polymer material, a transparent electrode layer 17b on the readout light side, a glass layer 16b, an antireflection film layer 15b.
Is a spatial light modulator having a laminated structure in which is laminated. Pr
Is the reading light.

上記した本発明の要部である光導電部材層18は同図中、
誘電体ミラー層19を介して光変調材層20に対向してお
り、光導電部材層18及び光変調材層20の各外面は書込み
光側の透明電極層17a,読出し光側の透明電極層17bに密
に接合されている。この書込み光側の透明電極層17a,読
出し光側の透明電極層17bには交流電源V0が印加されて
いる。
The photoconductive member layer 18, which is the main part of the present invention described above, in the figure,
It faces the light modulation material layer 20 via the dielectric mirror layer 19, and each outer surface of the photoconductive member layer 18 and the light modulation material layer 20 has a transparent electrode layer 17a on the writing light side and a transparent electrode layer on the reading light side. Closely joined to 17b. An AC power supply V 0 is applied to the transparent electrode layer 17a on the writing light side and the transparent electrode layer 17b on the reading light side.

上記した本発明の要部である光導電部材層18として、後
述するように、水素化アモルファスシリコン層18bと水
素化アモルファスシリコンカーバイド層(18a)18cを用
い、かつ水素化アモルファスシリコン層18bと水素化ア
モルファスシリコンカーバイド層(18a)18cとの接合部
分(18d)18eの組成を連続的に変化させてなる。
As the photoconductive member layer 18 which is the main part of the present invention described above, as will be described later, a hydrogenated amorphous silicon layer 18b and a hydrogenated amorphous silicon carbide layer (18a) 18c are used, and a hydrogenated amorphous silicon layer 18b and hydrogen are used. The composition of the junction (18d) 18e with the amorphous silicon carbide layer (18a) 18c is continuously changed.

上記した光導電部材層18の第1実施例は、第2図に示す
ように、水素化アモルファスシリコン層18bが水素化ア
モルファスシリコンカーバイド層18a,18cによって挾ま
れており、水素化アモルファスシリコンカーバイド層18
aと水素化アモルファスシリコン層18bとの接合部分18d
(同図中破線aと破線bで囲まれた部分)では、破線a
から破線bに向って水素化アモルファスシリコンカーバ
イド(a-Si1-xCx:H)のSi1-xCxにおけるxを、0.1<x
<0.5の範囲の一定の値から0まで連続的に変化させる
ことにより、接合部分18dにおける水素化アモルファス
シリコンカーバイド層18aと水素化アモルファスシリコ
ン層18bとの組成を連続的に変化させるように構成され
ている。
In the first embodiment of the photoconductive member layer 18 described above, the hydrogenated amorphous silicon layer 18b is sandwiched by the hydrogenated amorphous silicon carbide layers 18a and 18c as shown in FIG. 18
Junction portion 18d between a and hydrogenated amorphous silicon layer 18b
In the portion surrounded by the broken line a and the broken line b in the figure, the broken line a
To the broken line b, x in Si 1- xCx of hydrogenated amorphous silicon carbide (a-Si 1- xCx: H) is 0.1 <x
The composition of the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18a and the hydrogenated amorphous silicon layer 18b in the junction portion 18d is continuously changed by continuously changing from a constant value in the range of <0.5 to 0. ing.

同様に、水素化アモルファスシリコンカーバイド層18c
と水素化アモルファスシリコン層18bとの接合部分18e
(同図中破線dと破線cで囲まれた部分)では、破線d
から破線cに向って水素化アモルファスシリコンカーバ
イドの同上のxを、0.1<x<0.5の範囲の一定の値から
0まで連続的に変化させることにより、接合部分18eに
おける水素化アモルファスシリコンカーバイド層18cと
水素化アモルファスシリコン層18bとの組成を連続的に
変化させるように構成されている。
Similarly, hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18c
18e between the hydrogenated amorphous silicon layer 18b and
In (the portion surrounded by the broken line d and the broken line c in the figure), the broken line d
From the fixed value in the range of 0.1 <x <0.5 to 0 continuously toward the broken line c from the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18c at the junction 18e. And the composition of the hydrogenated amorphous silicon layer 18b are continuously changed.

つまり、上述した光導電部材層18における水素化アモル
ファスシリコンカーバイド18a,18cの上記したxの値は
次のように変化する。すなわち、書込み光側の透明電極
層17aとの接合部分から破線aまでの値は0.1<x<0.5
の範囲内の一定の値、破線aから破線bに向い次第に値
は減少し破線bにおいて0になる。破線b〜破線c間は
0、破線cから破線dに向い次第に値は増加し破線dに
おいて0.1<x<0.5の範囲内の一定の値となり、誘電体
ミラー層19との接合部分までその一定の値である。
That is, the above-mentioned value of x of the hydrogenated amorphous silicon carbides 18a and 18c in the above-mentioned photoconductive member layer 18 changes as follows. That is, the value from the junction with the transparent electrode layer 17a on the writing light side to the broken line a is 0.1 <x <0.5.
A constant value within the range of, the value gradually decreases from the broken line a to the broken line b and becomes 0 on the broken line b. The value between the broken line b and the broken line c is 0, and the value gradually increases from the broken line c to the broken line d, and becomes a constant value within the range of 0.1 <x <0.5 on the broken line d, which is constant until the junction with the dielectric mirror layer 19. Is the value of.

この結果、破線aから破線b(破線dから破線c)に向
って水素化アモルファスシリコンカーバイド中の炭素の
割合が次第に減少するのに対して、シリコンの割合が次
第に増加する組成を得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a composition in which the ratio of carbon in hydrogenated amorphous silicon carbide gradually decreases from the broken line a to the broken line b (broken line d to broken line c), while the ratio of silicon gradually increases. .

また、第3図に示す光導電部材層18の第2実施例の構成
は、前述したように、水素化アモルファスシリコン層18
bの水素化アモルファスシリコンカーバイド層18cを用
い、かつ水素化アモルファスシリコン層18bと水素化ア
モルファスシリコンカーバイド層18cとの接合部分18eの
組成を連続的に変化させてなる。前述したものと同一構
成部分に同一符号を付しその説明を省略する。
Further, the structure of the second embodiment of the photoconductive member layer 18 shown in FIG. 3 is, as described above, the hydrogenated amorphous silicon layer 18
The hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18c of b is used, and the composition of the joint portion 18e between the hydrogenated amorphous silicon layer 18b and the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18c is continuously changed. The same components as those described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

ここにおいて、上述した光導電部材層18における水素化
アモルファスシリコンカーバイド層18cの上記したxの
値は次のように変化する。
Here, the above-mentioned value of x of the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18c in the above-mentioned photoconductive member layer 18 changes as follows.

すなわち、書込み光側の透明電極層17aとの接合部分か
ら破線cまでの値は0、破線cから破線dに向い次第に
値は増加し破線dにおいて0.1<x<0.5の範囲内の一定
の値となり、誘電体ミラー層19との接合部分までその一
定の値である。
That is, the value from the junction with the transparent electrode layer 17a on the writing light side to the broken line c is 0, and the value gradually increases from the broken line c to the broken line d, and a constant value within the range of 0.1 <x <0.5 in the broken line d. Is a constant value up to the junction with the dielectric mirror layer 19.

この結果、破線dから破線cに向って水素化アモルファ
スシリコンカーバイド中の炭素の割合が次第に減少する
のに対して、シリコンの割合が次第に増加する組成を得
ることができる。
As a result, it is possible to obtain a composition in which the ratio of carbon in the hydrogenated amorphous silicon carbide gradually decreases from the broken line d to the broken line c, while the ratio of silicon gradually increases.

さて次に、上述した構成の第1図に示す空間光変調器14
を用いた光学像情報の書込み読出しについて説明する。
Now, next, the spatial light modulator 14 shown in FIG.
Writing and reading of optical image information by using will be described.

第1図に示すように、書込み光側の透明電極層17aと読
出し光側の透明電極層17bとの間に交流電圧V0を予め印
加して、光変調材層20に一様の電界を形成しておく。
As shown in FIG. 1, an alternating voltage V 0 is applied in advance between the transparent electrode layer 17a on the writing light side and the transparent electrode layer 17b on the reading light side to apply a uniform electric field to the light modulation material layer 20. Form.

まず、光学像情報の書込みについて説明する。First, writing of optical image information will be described.

図示せぬ被写体の光学像情報に応じた書込み光Pwを同図
中左側の反射防止膜層15aの上面から照射すると、書込
み光Pwは反射防止膜層15a、ガラス層16a、書込み光側の
透明電極層17aを順次透過した後、光導電部材層18内に
入射される。こうして、光導電部材層18の電気抵抗値は
書込み光Pwによる光学像と対応して変化し、光導電部材
層18内の誘電体ミラー層19側には、光導電部材層18内の
書込み光側の透明電極層17a側に到達した入射光(光学
像)に対応した電荷層が形成される。そして、誘電体ミ
ラー層19を介してこの電荷像に対応した強度分布の電界
が光変調材層20に伝達され、この強度分布に応じて光変
調材層20のネマティック液晶の分子の光学軸方向が変化
する。
When the writing light Pw corresponding to the optical image information of a subject (not shown) is irradiated from the upper surface of the antireflection film layer 15a on the left side in the figure, the writing light Pw is transparent to the antireflection film layer 15a, the glass layer 16a, and the writing light side. After sequentially passing through the electrode layer 17a, the light enters the photoconductive member layer 18. Thus, the electric resistance value of the photoconductive member layer 18 changes corresponding to the optical image by the writing light Pw, and the writing light in the photoconductive member layer 18 is provided on the dielectric mirror layer 19 side in the photoconductive member layer 18. A charge layer corresponding to the incident light (optical image) reaching the transparent electrode layer 17a side is formed. Then, an electric field having an intensity distribution corresponding to this charge image is transmitted to the light modulation material layer 20 through the dielectric mirror layer 19, and the optical axis direction of the molecules of the nematic liquid crystal of the light modulation material layer 20 is transmitted according to this intensity distribution. Changes.

従って、光学像情報はネマティック液晶の分子の光学軸
方向の変化として光変調材層20で変換される。
Therefore, the optical image information is converted by the light modulation material layer 20 as a change in the optical axis direction of the molecules of the nematic liquid crystal.

次に、光学像情報の読出しについて説明する。Next, reading of optical image information will be described.

読出し光Prを同図中右側の反射防止膜層15bの上面から
照射すると、読出し光Prは反射防止膜層15b、ガラス層1
6b、読出し光側の透明電極層17bを順次透過した後、光
変調材層20上に入射され、ここで、入射光は、各部分の
ネマティック液晶の分子の光軸方向の変化に応じて通過
した後、誘電体ミラー層19へ照射される。誘電体ミラー
層19はこの照射光を全反射し、光学像情報光として上述
した入射光の光路を再び辿った後、同図中右側の反射防
止膜層15bから出射する。誘電体ミラー層19で反射され
なかったわずかな光は、これを透過して光導電部材層18
へと進行していくが、光導電部材層18の誘電体ミラー層
19側に形成されている水素化アモルファスシリコンカー
バイド層18cで完全に遮光されるために、光導電部材層1
8の中の水素化アモルファスシリコン層18bへ進行するこ
とはなく、読出し光Prの投射により光導電部材層18の電
気抵抗値が変化することはなく、光導電部材層18内の誘
電体ミラー層19側に形成されている電荷像を変化させる
ことはない。
When the reading light Pr is irradiated from the upper surface of the antireflection film layer 15b on the right side in FIG.
6b, after sequentially passing through the transparent electrode layer 17b on the read light side, is incident on the light modulation material layer 20, where the incident light passes according to the change in the optical axis direction of the molecules of the nematic liquid crystal in each part. After that, the dielectric mirror layer 19 is irradiated. The dielectric mirror layer 19 totally reflects this irradiation light, retraces the optical path of the above-mentioned incident light as optical image information light, and then emits it from the antireflection film layer 15b on the right side in the figure. A slight amount of light that is not reflected by the dielectric mirror layer 19 passes through this and passes through the photoconductive member layer 18
The dielectric mirror layer of the photoconductive member layer 18
Since the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18c formed on the 19 side is completely shielded from light, the photoconductive member layer 1
8 does not proceed to the hydrogenated amorphous silicon layer 18b, and the electric resistance value of the photoconductive member layer 18 does not change due to projection of the reading light Pr, and the dielectric mirror layer in the photoconductive member layer 18 does not change. It does not change the charge image formed on the 19 side.

従って、ネマティック液晶の分子の光学軸方向の変化と
して変換された光学像情報は、光学像情報光として読出
すことができる。
Therefore, the optical image information converted as a change in the optical axis direction of the molecules of the nematic liquid crystal can be read out as optical image information light.

第4図は第1図に示す構成の空間光変調器の光導電部材
層18を水素化アモルファスシリコン単層とした場合と、
水素化アモルファスシリコンと水素化アモルファスシリ
コンカーバイトとの積層とした場合の電子写真感度を相
対的に比較した分光感度曲線である。
FIG. 4 shows a case where the photoconductive member layer 18 of the spatial light modulator configured as shown in FIG. 1 is a single layer of hydrogenated amorphous silicon,
6 is a spectral sensitivity curve in which electrophotographic sensitivities in the case of stacking hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon carbide are relatively compared.

同図より明らかなように、実線で示す水素化アモルファ
スシリコンと水素化アモルファスシリコンカーバイトと
を積層した光導電部材層18の感度は、破線で示す水素化
アモルファスシリコン単層(体積抵抗率を向上させるた
め微量のホウ素をドープしたもの)の場合の感度に比べ
て相対感度のピークが大きくしかもピーク波長も長波長
側にシフトしている。これにより、書込み光Pwとして上
記した感度のピークが大きくとれる長波長を有する光
(例えば650nm〜750nmの光)を用い、また、読出し光Pr
としては誘電体ミラー層19側の水素化アモルファスシリ
コンカーバイト層18cを透過しないような波長を有する
光(例えば500nm〜600nmの光)を用いる。
As is clear from the figure, the sensitivity of the photoconductive member layer 18 formed by laminating hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon carbide shown by the solid line is the hydrogenated amorphous silicon single layer shown by the broken line (improving the volume resistivity. Therefore, the peak of the relative sensitivity is larger than that in the case of a trace amount of boron doped), and the peak wavelength is also shifted to the long wavelength side. Thus, as the writing light Pw, light having a long wavelength at which the above-mentioned peak of sensitivity is large (for example, light of 650 nm to 750 nm) is used, and the reading light Pr is used.
As the light, light having a wavelength which does not pass through the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18c on the side of the dielectric mirror layer 19 (for example, light of 500 nm to 600 nm) is used.

これによって、光学像情報の読出し時、読出し光Prが水
素化アモルファスシリコン層18b内の電荷像を変化させ
ることがない。従って、上記した実線で示す水素化アモ
ルファスシリコン層18bと水素化アモルファスシリコン
カーバイト層(18a)18cとを積層とした光導電部材層18
を用いた空間光変調器14は、高解像度、高コントラス
ト、高感度、速い応答速度を有することができる。
This prevents the read light Pr from changing the charge image in the hydrogenated amorphous silicon layer 18b when reading the optical image information. Therefore, the photoconductive member layer 18 in which the hydrogenated amorphous silicon layer 18b and the hydrogenated amorphous silicon carbide layers (18a) 18c shown by the solid line are laminated
The spatial light modulator 14 using can have high resolution, high contrast, high sensitivity, and fast response speed.

次に光導電部材層18の製作法を説明する。Next, a method of manufacturing the photoconductive member layer 18 will be described.

第2図,第3図に示す光導電部材層18の製作は例えばRF
グロー放電によるプラズマCVD法によって行なう。水素
化アモルファスシリコンカーバイト18a(18c)は原料ガ
スとしてSiH4,C2H2,H2を、水素化アモルファスシリコン
18bについては原料ガスとしてSiH4,H2を用い、水素化ア
モルファスシリコンカーバイト18a(18c)と水素化アモ
ルファスシリコン18bとの接合部分18d(18e)で水素化
アモルファスシリコンカーバイト(a-Si1-xCx:H)のSi
1-xCxにおけるxの値が連続的に変化する部分はC2H2,H2
のガス流量を連続的に変化させることによって製作する
ことができる。
The photoconductive member layer 18 shown in FIG. 2 and FIG.
The plasma CVD method using glow discharge is used. Hydrogenated amorphous silicon carbide 18a (18c) uses SiH 4 , C 2 H 2 , and H 2 as raw material gases and hydrogenated amorphous silicon.
For 18b, SiH 4 and H 2 were used as the source gas, and the hydrogenated amorphous silicon carbide (a-Si 1 ) was formed at the junction 18d (18e) between the hydrogenated amorphous silicon carbide 18a (18c) and the hydrogenated amorphous silicon 18b. - xCx: H Si of)
The part of 1- xCx where the value of x changes continuously is C 2 H 2 , H 2
It can be manufactured by continuously changing the gas flow rate.

こうして、上記した第1図に示す空間光変調器14を製作
することができる。
Thus, the spatial light modulator 14 shown in FIG. 1 can be manufactured.

そこで、この空間光変調器14を装置に組込んで実用化す
る場合には、半導体レーザを使用することにより、装置
の小型化と従来のものよりも良い感度を得ることができ
る。
Therefore, when the spatial light modulator 14 is incorporated into a device and put into practical use, a semiconductor laser can be used to downsize the device and obtain better sensitivity than conventional ones.

すなわち、現在、半導体レーザは700〜800nm以上の領域
でしか高出力を得られず、この領域に達しない波長では
低出力であるが、上述したように、650nm〜750nmの光の
波長において高感度となっているため、半導体レーザを
用いても従来のものよりも良い感度を得ることができ、
さらに、装置を小型化できる。
That is, currently, a semiconductor laser can obtain a high output only in a region of 700 to 800 nm or more, and has a low output at a wavelength that does not reach this region, but as described above, it has high sensitivity at a wavelength of light of 650 nm to 750 nm. Therefore, even if a semiconductor laser is used, it is possible to obtain better sensitivity than conventional ones.
Further, the device can be downsized.

また、書込み光Pwが照射されたとき光導電部材層18内で
発生した電荷の移動度が空間光変調器の応答速度を決定
する要因の1つであり、第5図に示すような光導電部材
層18内の異なった部材同志が直接接合される境界面の存
在は、光導電部材層18内の電荷の移動度を低下させる
が、本発明の空間光変調器14の光導電部材層18において
は、接合部分18d,18eのように部材間の組成を連続的に
変化させたので、長波長領域の高感度を維持しつつ、速
い応答速度を実現するものである。
Further, the mobility of charges generated in the photoconductive member layer 18 when the writing light Pw is irradiated is one of the factors that determine the response speed of the spatial light modulator. As shown in FIG. Although the presence of the interface where the different members in the member layer 18 are directly bonded reduces the mobility of charges in the photoconductive member layer 18, the photoconductive member layer 18 of the spatial light modulator 14 of the present invention is shown. In the above, since the composition between the members is continuously changed like the joint portions 18d and 18e, a high response speed is realized while maintaining high sensitivity in the long wavelength region.

次に、上記した第1図に示した空間光変調器14の光導電
部材層18の第3,4実施例を第6図,第7図を用いて説明
する。
Next, third and fourth embodiments of the photoconductive member layer 18 of the spatial light modulator 14 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

こうして構成される空間光変調器14は、書込み光側の透
明電極層17aと読出し光側の透明電極層17bとの間に光導
電部材層18と誘電体ミラー層19と光変調材層20との積層
構造を備えて構成されている空間光変調器であって、光
導電部材層20として、書込み光側の透明電極層17a側か
ら順次、水素化アモルファスシリコンゲルマニウム18g,
水素化アモルファスシリコン18h,水素化アモルファスシ
リコンカーバイド18iを積層させてなることを特徴とす
る空間光変調器である。
The spatial light modulator 14 thus configured has a photoconductive member layer 18, a dielectric mirror layer 19, and a light modulator material layer 20 between the transparent electrode layer 17a on the writing light side and the transparent electrode layer 17b on the reading light side. A spatial light modulator having a laminated structure of, as the photoconductive member layer 20, sequentially from the transparent electrode layer 17a side of the writing light side, hydrogenated amorphous silicon germanium 18g,
It is a spatial light modulator characterized by stacking hydrogenated amorphous silicon 18h and hydrogenated amorphous silicon carbide 18i.

第6図に示す光導電部材層18の第3実施例の構成は、書
込み光側の透明電極層17aに接合して水素化アモルファ
スシリコンカーバイド層(a-Si1-xCx:H)(0.1<x<0.
5)18f,水素化アモルファスシリコンゲルマニウム層(a
-Si1-yGey:H)(0.3<y<0.7)18g,水素化アモルファ
スシリコン18h,水素化アモルファスシリコンカーバイド
層(a-Si1-xCx:H)(0.1<x<0.5)18iの4層構造であ
る。
The third embodiment of the photoconductive member layer 18 shown in FIG. 6 has a hydrogenated amorphous silicon carbide layer (a-Si 1- xCx: H) (0.1 < x <0.
5) 18f, hydrogenated amorphous silicon germanium layer (a
-Si 1- yGey: H) (0.3 <y <0.7) 18g, hydrogenated amorphous silicon 18h, hydrogenated amorphous silicon carbide layer (a-Si 1- xCx: H) (0.1 <x <0.5) 18i It is a structure.

また、第7図に示す光導電部材層18の第4実施例の構成
は、書込み光側の透明電極層17aに接合して水素化アモ
ルファスシリコンゲルマニウム層18g,水素化アモルファ
スシリコン層18h,水素化アモルファスシリコンカーバイ
ド層18iの3層構造である。
Further, the structure of the fourth embodiment of the photoconductive member layer 18 shown in FIG. 7 is such that the hydrogenated amorphous silicon germanium layer 18g, the hydrogenated amorphous silicon layer 18h, and the hydrogenated amorphous silicon germanium layer 18g are bonded to the transparent electrode layer 17a on the writing light side. It has a three-layer structure of an amorphous silicon carbide layer 18i.

さて次に、上述した第6図,第7図の構成の光導電部材
層18を有する空間光変調器14を用いた光学像情報の書込
み読出しについて説明する。
Next, writing and reading of optical image information using the spatial light modulator 14 having the photoconductive member layer 18 having the configuration shown in FIGS. 6 and 7 will be described.

第1図に示すように、書込み光側の透明電極層17aと読
出し光側の透明電極層17bとの間に交流電圧V0を予め印
加して、光変調材層20に一様の電界を形成しておき、上
記第1,第2の実施例と同様に書込む。
As shown in FIG. 1, an alternating voltage V 0 is applied in advance between the transparent electrode layer 17a on the writing light side and the transparent electrode layer 17b on the reading light side to apply a uniform electric field to the light modulation material layer 20. It is formed and written as in the first and second embodiments.

すなわち、図示せぬ被写体の光学像情報に応じた書込み
光Pwを同図中左側の反射防止膜層15aの上面から照射す
ると、書込み光Pwは反射防止膜層15a、ガラス層16a、書
込み光側の透明電極層17aを順次透過した後、光導電部
材層18内に入射される。こうして、光導電部材層18の電
気抵抗値は書込み光Pwによる光学像と対応して変化し、
光導電部材層18内の誘電体ミラー層19側には、光導電部
材層18内の書込み光側の透明電極層17a側に到達した入
射光(光学像)に対応した電荷像が形成される。そし
て、誘電体ミラー層19を介してこの電荷像に対応した強
度分布の電界が光変調材層20に伝達され、この強度分布
に応じて光変調材層20のネマティック液晶の分子の光学
軸方向が変化する。
That is, when the writing light Pw according to the optical image information of the subject (not shown) is irradiated from the upper surface of the antireflection film layer 15a on the left side in the figure, the writing light Pw is the antireflection film layer 15a, the glass layer 16a, and the writing light side. After being sequentially transmitted through the transparent electrode layer 17a, the light enters the photoconductive member layer 18. Thus, the electric resistance value of the photoconductive member layer 18 changes corresponding to the optical image by the writing light Pw,
On the dielectric mirror layer 19 side in the photoconductive member layer 18, a charge image corresponding to the incident light (optical image) reaching the transparent light electrode layer 17a side on the writing light side in the photoconductive member layer 18 is formed. . Then, an electric field having an intensity distribution corresponding to this charge image is transmitted to the light modulation material layer 20 through the dielectric mirror layer 19, and the optical axis direction of the molecules of the nematic liquid crystal of the light modulation material layer 20 is transmitted according to this intensity distribution. Changes.

従って、光学像情報はネマティック液晶の分子の光学軸
方向の変化として光変調材層20で変換される。
Therefore, the optical image information is converted by the light modulation material layer 20 as a change in the optical axis direction of the molecules of the nematic liquid crystal.

次に、光学像情報の読出しについて説明する。Next, reading of optical image information will be described.

読出し光Prを同図中右側の反射防止膜層15bの上面から
照射すると、読出し光Prは反射防止膜層15b、ガラス層1
6b、読出し光側の透明電極層17bを順次透過した後、光
変調材層20上に入射され、ここで、入射光は、各部分の
ネマティック液晶の分子の光学像方向の変化に応じて通
過した後、誘電体ミラー層19へ照射される。誘電体ミラ
ー層19はこの照射光を全反射し、光学像情報光として上
述した入射光の光路を再び辿った後、同図中右側の反射
防止膜層15bから出射する。誘電体ミラー層19で反射さ
れなかったわずか光は、これを透過して光導電部材層18
へと進行していくが、光導電部材層18の誘電体ミラー層
19側に形成されている水素化アモルファスシリコンカー
バイド層18iで完全に遮光されるために、光導電部材層1
8の中の水素化アモルファスシリコン層18hや水素化アモ
ルファスシリコンゲルマニウム層18gへ進行することは
なく、読出し光Prの投射により光導電部材層18の電気抵
抗値が変化することはなく、光導電部材層18内の誘電体
ミラー層19側に形成されている電荷像を変化させること
はない。
When the reading light Pr is irradiated from the upper surface of the antireflection film layer 15b on the right side in the figure, the reading light Pr is emitted from the antireflection film layer 15b and the glass layer 1
6b, after being sequentially transmitted through the transparent electrode layer 17b on the readout light side, the light is incident on the light modulation material layer 20, where the incident light passes according to the change in the optical image direction of the molecules of the nematic liquid crystal in each portion. After that, the dielectric mirror layer 19 is irradiated. The dielectric mirror layer 19 totally reflects this irradiation light, retraces the optical path of the above-mentioned incident light as optical image information light, and then emits it from the antireflection film layer 15b on the right side in the figure. The slight amount of light that is not reflected by the dielectric mirror layer 19 passes through it and passes through the photoconductive member layer 18
The dielectric mirror layer of the photoconductive member layer 18
Since the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18i formed on the 19 side is completely shielded from light, the photoconductive member layer 1
8 does not proceed to the hydrogenated amorphous silicon layer 18h or the hydrogenated amorphous silicon germanium layer 18g, and the electric resistance value of the photoconductive member layer 18 does not change due to the projection of the reading light Pr. It does not change the charge image formed on the side of the dielectric mirror layer 19 in the layer 18.

従って、ネマティック液晶の分子の光学軸方向の変化と
して光変調材層20で変換された光学像情報は、光学像情
報光として読出すことができる。
Therefore, the optical image information converted by the light modulation material layer 20 as a change in the optical axis direction of the molecules of the nematic liquid crystal can be read out as optical image information light.

そして前記した光導電部材層18として用いられている水
素化アモルファスシリコンゲルマニウムは長波長領域で
水素化アモルファスシリコンよりも高い感度を有してい
るから、水素化アモルファスシリコンと水素化アモルフ
ァスシリコンゲルマニウムとの併用により、さらに水素
化アモルファスシリコンカーバイトによって読出し光Pr
の投射による電荷像の変化を防ぐ効果によって、高コン
トラスト、高感度を有する空間光変調器を得ることがで
きる。
And since the hydrogenated amorphous silicon germanium used as the above-mentioned photoconductive member layer 18 has higher sensitivity than hydrogenated amorphous silicon in the long wavelength region, the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon germanium are When used together, the reading light Pr can be further read by hydrogenated amorphous silicon carbide.
A spatial light modulator having a high contrast and a high sensitivity can be obtained by the effect of preventing the change of the charge image due to the projection of.

前記した光導電部材層18の製作は例えばRFグロー放電に
よるプラズマCVD法によって行なう。水素化アモルファ
スシリコンカーバイトは原料ガスとしてSiH4,C2H2,H
2を、水素化アモルファスシリコンは原料ガスとしてSiH
4,H2を水素化アモルファスシリコンゲルマニウムについ
ては原料ガスとしてSiH4,GeH4,H2を用い、部材が変化し
ている境界においては、原料ガスの種類を変えることに
より連続的に製作することができる。
The above-described photoconductive member layer 18 is manufactured by, for example, a plasma CVD method using RF glow discharge. Hydrogenated amorphous silicon carbide has SiH 4 , C 2 H 2 , H
2 , hydrogenated amorphous silicon is SiH as a source gas
4, using SiH 4, GeH 4, H 2 and H 2 as the raw material gas for hydrogenated amorphous silicon germanium, in the boundary member is changed continuously manufactured by by changing the kind of the raw material gas You can

こうして、上記した第1図に示す空間光変調器14を製作
することができる。
Thus, the spatial light modulator 14 shown in FIG. 1 can be manufactured.

そこで、この空間光変調器14を装置に組込んで実用化す
る場合には、半導体レーザを使用することにより、装置
の小型化と従来のものよりも良い感度を得ることができ
る。
Therefore, when the spatial light modulator 14 is incorporated into a device and put into practical use, a semiconductor laser can be used to downsize the device and obtain better sensitivity than conventional ones.

すなわち、現在、半導体レーザは700〜800nm以上の領域
でしか高出力を得られず、この領域に達しない波長では
低出力であるが、上述したように、水素化アモルファス
シリコンゲルマニウムは水素化アモルファスシリコンよ
りも長波長領域で高感度であるので、半導体レーザを用
いても従来のものよりも良い感度を得ることができ、さ
らに、装置を小型化できる。
That is, at present, a semiconductor laser can obtain a high output only in a region of 700 to 800 nm or more and has a low output at a wavelength which does not reach this region, but as described above, hydrogenated amorphous silicon germanium is a hydrogenated amorphous silicon. Since the sensitivity is higher in the long wavelength region than that of the conventional one, it is possible to obtain better sensitivity than the conventional one even if a semiconductor laser is used, and further the device can be downsized.

一般に感度を向上させるには、光吸収係数を増加させる
ことが必要であり、そのためにはバンドギャップを小さ
くすればよい。水素化アモルファスシリコンゲルマニウ
ムはSiH4とGeH4の混合比を変えることにより、バンドギ
ャップは1.1〜1.6eVとなり、水素化アモルファスシリコ
ンのバンドギャップ約1.7〜1.8eVに比べて小さいバンド
ギャップ値を得ることができる。
Generally, in order to improve the sensitivity, it is necessary to increase the light absorption coefficient, and for that purpose, the band gap may be reduced. Hydrogenated amorphous silicon germanium has a band gap of 1.1 to 1.6 eV by changing the mixing ratio of SiH 4 and GeH 4 , which is smaller than the band gap of hydrogenated amorphous silicon of 1.7 to 1.8 eV. You can

従って、前記した光導電部材層18に水素化アモルファス
シリコンゲルマニウムを用いることによって、長波長領
域でより高感度の空間光変調器を得ることができる。
Therefore, by using hydrogenated amorphous silicon germanium for the photoconductive member layer 18, it is possible to obtain a spatial light modulator having higher sensitivity in the long wavelength region.

次に、上記した第1図に示した空間光変調器14の光導電
部材層18の第5実施例を第8図を用いて説明する。
Next, a fifth embodiment of the photoconductive member layer 18 of the spatial light modulator 14 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

以下に示す空間光変調器14は、書込み光側の透明電極層
17aと読出し光側の透明電極層17bとの間に光導電部材層
18と誘電体ミラー19と光変調材層20との積層構造を備え
て構成されている空間光変調器であって、光導電部材層
18として、書込み光側の透明電極層17a側から順次、水
素化アモルファスシリコンゲルマニウム層18g、水素化
アモルファスシリコン層18h,水素化アモルファスシリコ
ンカーバイド層18iを積層させてなり、水素化アモルフ
ァスシリコンゲルマニウム層18gと水素化アモルファス
シリコン層18hとの第1の接合部分18jの組成を連続的に
変化させ、かつ水素化アモルファスシリコン層18hと水
素化アモルファスシリコンカーバイド層18iとの第2の
接合部分18kの組成を連続的に変化させてなる。
The spatial light modulator 14 shown below is a transparent electrode layer on the writing light side.
A photoconductive member layer is provided between 17a and the transparent electrode layer 17b on the readout light side.
A spatial light modulator having a laminated structure of 18, a dielectric mirror 19, and a light modulation material layer 20, the photoconductive member layer.
As 18, the hydrogenated amorphous silicon germanium layer 18g, the hydrogenated amorphous silicon germanium layer 18h, the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18i are sequentially laminated from the transparent electrode layer 17a side on the writing light side, and the hydrogenated amorphous silicon germanium layer 18g is formed. The composition of the first joint portion 18j between the hydrogenated amorphous silicon layer 18h and the hydrogenated amorphous silicon layer 18h, and the composition of the second joint portion 18k between the hydrogenated amorphous silicon layer 18h and the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18i is changed. It changes continuously.

上記した水素化アモルファスシリコンゲルマニウム層
(a-Si1-yGy:H)18gと水素化アモルファスシリコン層18
hとの第1の接合部分18jは、Si1-yGyにおけるyの値
を、0.3<y<0.7の範囲の一定値から0まで連続的に変
化させ、水素化アモルファスシリコン層18hと水素化ア
モルファスシリコンカーバイド層(a-Si1-xCx:H)18iと
の第2の接合部分18kでは、Si1-xCxにおけるxの値を、
0.1<x<0.5の範囲の一定値から0まで連続的に変化さ
せることにより、水素化アモルファスシリコンゲルマニ
ウム層18gと水素化アモルファスシリコン層18hとの組成
を、水素化アモルファスシリコン層18hと水素化アモル
ファスシリコンカーバイド層18iとの組成を連続的に変
化させるように構成すれば、第7図に示した構成のよう
な境界面(水素化アモルファスシリコンゲルマニウム層
18gと水素化アモルファスシリコン層18hとの境界面と、
水素化アモルファスシリコン層18hと水素化アモルファ
スシリコンカーバイド層18iとの境界面)がなくなり、
応答速度の向上が得られ、この効果に加えて前述した高
感度が得られる。
18 g of the above-mentioned hydrogenated amorphous silicon germanium layer (a-Si 1- yGy: H) and the hydrogenated amorphous silicon layer 18
The first junction portion 18j with h changes the value of y in Si 1- yGy continuously from a constant value in the range of 0.3 <y <0.7 to 0, and the hydrogenated amorphous silicon layer 18h and the hydrogenated amorphous layer 18h. At the second junction 18k with the silicon carbide layer (a-Si 1- xCx: H) 18i, the value of x in Si 1- xCx is
The composition of the hydrogenated amorphous silicon germanium layer 18g and the hydrogenated amorphous silicon layer 18h is changed by continuously changing from a constant value in the range of 0.1 <x <0.5 to 0. If the composition with the silicon carbide layer 18i is continuously changed, the boundary surface (hydrogenated amorphous silicon germanium layer) as shown in FIG.
A boundary surface between 18 g and the hydrogenated amorphous silicon layer 18 h,
The interface between the hydrogenated amorphous silicon layer 18h and the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18i) disappears,
The response speed is improved, and in addition to this effect, the high sensitivity described above is obtained.

また、図示していないが、第6図に示した光導電部材層
18においても、水素化アモルファスシリコンゲルマニウ
ム層18gと水素化アモルファスシリコン層18hとの境界面
と、水素化アモルファスシリコン層18hと水素化アモル
ファスシリコンカーバイド層18iとの境界面をなくすこ
とができることは勿論である。
Although not shown, the photoconductive member layer shown in FIG.
Also in 18, the interface between the hydrogenated amorphous silicon germanium layer 18g and the hydrogenated amorphous silicon layer 18h and the interface between the hydrogenated amorphous silicon layer 18h and the hydrogenated amorphous silicon carbide layer 18i can be eliminated. is there.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明になる空間光変調器は上述
したように構成されているから、従来の空間光変調器に
比べて、高感度、高解像度、高コントラストが得られ、
さらに、水素化アモルファスシリコンと水素化アモルフ
ァスシリコンカーバイドとの接合部分の組成を連続的に
変化させているから、高速応答が得られる。
(Effects of the Invention) As described above, the spatial light modulator according to the present invention is configured as described above, and therefore, as compared with the conventional spatial light modulator, high sensitivity, high resolution, and high contrast can be obtained. The
Further, since the composition of the junction between the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon carbide is continuously changed, a high speed response can be obtained.

また、本発明になる空間光変調器の要部である光導電部
材層として、書込み光側の透明電極層側から順次、水素
化アモルファスシリコンゲルマニウム,水素化アモルフ
ァスシリコン,水素化アモルファスシリコンカーバイド
を積層させてなることにより、高感度、高解像度、高コ
ントラストが得られる。
Further, as a photoconductive member layer which is a main part of the spatial light modulator according to the present invention, hydrogenated amorphous silicon germanium, hydrogenated amorphous silicon, and hydrogenated amorphous silicon carbide are sequentially laminated from the transparent electrode layer side on the writing light side. By doing so, high sensitivity, high resolution, and high contrast can be obtained.

さらに、本発明になる空間光変調器の要部である光導電
部材層として、書込み光側の透明電極層側から順次、水
素化アモルファスシリコンゲルマニウム,水素化アモル
ファスシリコン,水素化アモルファスシリコンカーバイ
ドを積層させてなり、水素化アモルファスシリコンゲル
マニウムと水素化アモルファスシリコンとの第1の接合
部分の組成を連続的に変化させ、かつ水素化アモルファ
スシリコンと水素化アモルファスシリコンカーバイドと
の第2の接合部分の組成を連続的に変化させたことによ
り、高感度、高解像度、高コントラスト、高速応答が得
られる。
Further, as a photoconductive member layer that is a main part of the spatial light modulator according to the present invention, hydrogenated amorphous silicon germanium, hydrogenated amorphous silicon, and hydrogenated amorphous silicon carbide are sequentially laminated from the transparent electrode layer side on the writing light side. And continuously changing the composition of the first junction between the hydrogenated amorphous silicon germanium and the hydrogenated amorphous silicon, and the composition of the second junction between the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon carbide. It is possible to obtain high sensitivity, high resolution, high contrast and high speed response by continuously changing.

さらにまた、本発明になる空間光変調器の要部である光
導電部材層が高感度であるから、半導体レーザを使うこ
とができるので、空間光変調器を用いた装置を小型化で
きるなど効果は大なるものである。
Furthermore, since the photoconductive member layer, which is a main part of the spatial light modulator according to the present invention, has high sensitivity, a semiconductor laser can be used, so that an apparatus using the spatial light modulator can be downsized. Is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明になる空間光変調器の一実施例の構成
図、第2図,第3図,第6図〜第8図はそれぞれ第1図
に示す空間光変調器の光導電部材層の第1実施例,第2
実施例,第3実施例〜第5実施例の構成図、第4図は第
1図に示す構成の空間光変調器の光導電部材層に水素化
アモルファスシリコン単層を用いたものの分光感度と、
水素化アモルファスシリコンと水素化アモルファスシリ
コンカーバイドとを積層したものの分光感度とを比較し
た分光感度曲線を示す図、第5図は第1図に示す空間光
変調器の光導電部材層の構成を説明するための図、第9
図,第10図は従来の空間光変調器を示す図である。 14……空間光変調器、15a,15b……反射防止膜層、16a,1
6b……ガラス層、17a……書込み光側の透明電極層、17b
……読出し光側の透明電極層、18……光導電部材層、18
a,18c,18f,18i……水素化アモルファスシリコンカーバ
イド、18b,18h……水素化アモルファスシリコン、18g…
…水素化アモルファスシリコンゲルマニウム、18d,18e,
18j,18k……接合部分、19……誘電体ミラー層、20……
光変調材層、Pw……書込み光、Pr……読出し光。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a spatial light modulator according to the present invention, and FIGS. 2, 3, and 6 to 8 are photoconductive members of the spatial light modulator shown in FIG. 1, respectively. First embodiment of layer, second
FIGS. 4A and 4B show the spectral sensitivity of the spatial light modulator having the structure shown in FIG. 1 in which a single layer of hydrogenated amorphous silicon is used as the photoconductive member layer. ,
The figure which shows the spectral sensitivity curve which compared the spectral sensitivity of what laminated hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon carbide, and FIG. 5 explains the structure of the photoconductive member layer of the spatial light modulator shown in FIG. Figure to do, No. 9
Figures and 10 are diagrams showing a conventional spatial light modulator. 14 …… Spatial light modulator, 15a, 15b …… Anti-reflection film layer, 16a, 1
6b: glass layer, 17a: transparent electrode layer on the writing light side, 17b
...... Transparent electrode layer on the reading light side, 18 …… Photoconductive member layer, 18
a, 18c, 18f, 18i …… Hydrogenated amorphous silicon carbide, 18b, 18h …… Hydrogenated amorphous silicon, 18g…
… Hydrogenated amorphous silicon germanium, 18d, 18e,
18j, 18k …… Joint part, 19 …… Dielectric mirror layer, 20 ……
Light modulator layer, Pw …… writing light, Pr …… reading light.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】書込み光側の透明電極層と読出し光側の透
明電極層との間に光導電部材層と誘電体ミラー層と光変
調材層との積層構造を備えて構成されている空間光変調
器であって、 前記光導電部材層として、少なくとも水素化アモルファ
スシリコンと水素化アモルファスシリコンカーバイドを
用い、かつ前記水素化アモルファスシリコンと前記水素
化アモルファスシリコンカーバイドとの接合部分の組成
を連続的に変化させてなることを特徴とする空間光変調
器。
1. A space formed by laminating a photoconductive member layer, a dielectric mirror layer, and a light modulation material layer between a transparent electrode layer on the writing light side and a transparent electrode layer on the reading light side. An optical modulator, wherein at least hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon carbide are used as the photoconductive member layer, and the composition of the junction between the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon carbide is continuous. A spatial light modulator characterized by being changed to.
【請求項2】前記光導電部材層として、水素化アモルフ
ァスシリコンが水素化アモルファスシリコンカーバイド
によって挾まれ、かつ前記水素化アモルファスシリコン
と前記水素化アモルファスシリコンカーバイドとの2つ
の接合部分の組成を連続的に変化させてなることを特徴
とする請求項1に記載の空間光変調器。
2. As the photoconductive member layer, hydrogenated amorphous silicon is sandwiched by hydrogenated amorphous silicon carbide, and the composition of two junctions between the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon carbide is continuous. The spatial light modulator according to claim 1, characterized in that
【請求項3】書込み光側の透明電極層と読出し光側の透
明電極層との間に光導電部材層と誘電体ミラー層と光変
調材層との積層構造を備えて構成されている空間光変調
器であって、 前記光導電部材層として、前記書込み光側の透明電極層
側から順次、水素化アモルファスシリコンゲルマニウ
ム,水素化アモルファスシリコン,水素化アモルファス
シリコンカーバイドを積層させてなることを特徴とする
空間光変調器。
3. A space provided with a laminated structure of a photoconductive member layer, a dielectric mirror layer, and a light modulation material layer between a writing light side transparent electrode layer and a reading light side transparent electrode layer. An optical modulator, wherein as the photoconductive member layer, hydrogenated amorphous silicon germanium, hydrogenated amorphous silicon, and hydrogenated amorphous silicon carbide are sequentially laminated from the transparent electrode layer side on the writing light side. And a spatial light modulator.
【請求項4】前記光導電部材層として、前記書込み光側
の透明電極層に接合して水素化アモルファスシリコンカ
ーバイド,水素化アモルファスシリコンゲルマニウム,
水素化アモルファスシリコン,水素化アモルファスシリ
コンカーバイドの4層構造としたことを特徴とする請求
項3に記載の空間光変調器。
4. As the photoconductive member layer, hydrogenated amorphous silicon carbide, hydrogenated amorphous silicon germanium, bonded to the transparent electrode layer on the writing light side,
4. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the spatial light modulator has a four-layer structure of hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon carbide.
【請求項5】請求項3に記載の空間光変調器の前記光導
電部材層として、前記水素化アモルファスシリコンゲル
マニウムと前記水素化アモルファスシリコンとの第1の
接合部分の組成を連続的に変化させ、かつ前記水素化ア
モルファスシリコンと前記水素化アモルファスシリコン
カーバイドとの第2の接合部分の組成を連続的に変化さ
せてなることを特徴とする空間光変調器。
5. The composition of the first junction between the hydrogenated amorphous silicon germanium and the hydrogenated amorphous silicon is continuously changed as the photoconductive member layer of the spatial light modulator according to claim 3. A spatial light modulator, wherein the composition of the second junction between the hydrogenated amorphous silicon and the hydrogenated amorphous silicon carbide is continuously changed.
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JPS63253924A (en) * 1987-04-10 1988-10-20 Seiko Epson Corp Light valve and its production
JP2540359B2 (en) * 1988-03-23 1996-10-02 セイコー電子工業株式会社 Liquid crystal optical element

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