JPH07104524B2 - 空間光変調素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光演算素子やビデオプロジェクタ等に用いら
れる空間光変調素子にかかるものであり、特にそのコン
トラストの改良に関するものである。

［従来の技術］ 空間光変調素子は、インコヒーレント・コヒーレント光
変換，または，その逆の変換が可能で、データの並列処
理や画像の直接演算処理などに対する応用が考えられて
いる。また、光の強度増幅を行なうようにすれば、ビデ
オプロジェクタなどの表示システムに応用することがで
きる。

このような空間光変調素子としては、例えば、Appl.Phy
s.Lett.,Vo l22,No.3,1 February 1973,P90〜92、第50
回応用物理学会学術講演会予稿集（1989）,28P-ZD-5〜
７、特開平2-93519号公報に開示されたものなど種々の
ものが知られている。

第12図には、かかる空間光変調素子の一例が示されてい
る。同図において、光変調体10の書き込み光入射側に
は、誘電体ミラー12,不導体の遮光膜14が各々順に積層
して形成されている。そして、この遮光膜14の更に書き
込み光入射側には、光導電体16が積層されており、更に
その外側には、透明電極18,ガラス基板20が各々積層さ
れている。

他方、光変調体10の読み出し光入射側には、透明電極2
2,ガラス基板24が各々積層されている。そして、透明電
極18,22間には、適宜の駆動用電源26が接続されてい
る。

これらのうち、光変調体10としては、液晶，あるいは高
分子中に液晶分子が散乱保持された高分子液晶複合膜が
用いられる。誘電体ミラー12としては、TiO₂とSiO₂との
積層膜や、SiとSiO₂との積層膜が用いられる。また、遮
光膜14としては、Si,Ge,Bなどが使用されている。

更に、光導電体16としては、例えば、a-Si:H（水素化ア
モルフアスシリコン）,a-SiC:H（水素化アモルフアスシ
リコンカーバイド）,a-SiGe:H（水素化アモルフアスシ
リコンゲルマニウム）,BSO（Bi₁₂SiO₂₀）結晶材,CdSが
用いられる。これらのうち、a-Si:H,a-SiC:H,a-SiGe:H
は、例えばプラズマCVD法によって製膜され、CdSは蒸着
法などで製膜される。また、透明電極18,22としては、I
TOやSnO₂が用いられている。

以上のような空間光変調素子の概略の作用を説明する
と、所望される情報を含んだ書き込み光は、矢印F1で示
すように素子の光導電体16に入射する。光導電体16で
は、書き込み光の強度に応じて電子・ホール対が生成さ
れ、更にそれらが分離されて書き込み光の強度分布に対
応する電荷像が形成される。

他方、光変調体10には、矢印F2で示すように読み出し光
が入射する。ところが、この光変調体10には、光導電体
16に形成された電荷像による電界が影響しており、この
電界の程度，別言すれば書き込み光の強度に対応した光
変調が行なわれることとなる。光変調体10によって変調
を受けた読み出し光は、誘電体ミラー12によって反射さ
れ、矢印F3で示すように出力される。

なお、遮光膜14は、誘電体ミラー12を突き抜けた読み出
し光が光導電体16に達して電荷像を乱し、読み出し画像
のコントラストの低下が起こらないようにするためのも
のである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、空間光変調素子の性能としては、解像度やレ
スポンスの他に、光の利用効率やコントラスト比が重要
である。特に、コントラスト比は、素子の性能を左右す
る要素であり、光変調体10の特性によるところが大き
い。コントラスト比を単純に画像の「明」の部分と
「暗」の部分の明るさの比であるとすると、明の部分を
できるかぎり明るく暗の部分をできるかぎり暗くすれ
ば、コントラスト比は改善されることとなる。光変調体
10の特性が良好な場合には、特に暗の部分における光強
度がコントラスト比に大きな影響を与える。

前記光変調体10としてTN型の液晶変調材を用いた光変調
素子においては、読み出し光は偏光光であり、同じ偏光
角度を持つ表面反射光は偏光子によってカットされる。
従って、光の利用効率は若干落ちるものの、コントラス
ト比にはほとんど影響しない。

しかし、光変調体10として高分子液晶複合体のような散
乱タイプの変調材を用いた場合には、読み出し光の表面
反射の影響が大きくなり、高いコントラスト比が得られ
なくなる。

詳述すると、高変調素子の表面側反射としては、第13図
に示すように、ガラス基板24の表面での反射（矢印F
4），ガラス基板24と透明電極22との界面における屈折
率差による反射（矢印F5），及び透明電極22と光変調体
10との界面における屈折率差による反射（矢印F6）が主
なものである。これらのうち、ガラス基板24の表面によ
る矢印F4の反射は、一般に４％程度であり、反射防止膜
を施すことによって0.5％以下に抑えることが可能であ
る。

しかし、透明電極22の両界面における反射については、
透明電極22の屈折率が「２」程度と大きいため、反射率
はかなり大きくなる可能性がある。例えば、入射光に対
し、誘電体ミラー12で反射される光を最大で100％，最
小で１％とすることができる散乱型の液晶変調材を用い
て空間光変調素子を構成したとする。矢印F4,F5,F6で示
す表面側反射が全くないと仮定すると、コントラスト比
は最大で100:1となる。しかし、もし５％の表面側反射
が存在したとすると、画像の暗の部分における光強度が
最低でも１％＋５％で６％に上昇する。このため、コン
トラスト比は、 100:6＝16.7:1 となる。

ここで、ガラス基板24表面の反射防止を行なうと、表面
反射を3.5％程度減少させることが可能となる。この場
合のコントラスト比は、画像の暗の部分における光強度
が１％＋（５−3.5）％＝2.5％となるので、 100:2.5＝40:1 に改善される。しかしながら、光変調素子の画像表示へ
の応用を考えた場合、この２倍以上のコントラスト比が
必要であり、表面側反射を更に減少させる必要がある。

このような光の反射による影響は、空間光変調素子の書
込み側においても生ずる。すなわち、書込み側の透明電
極18の膜厚によっては、書込み光に対する光反射率が大
きくなり、画像のコントラスト比が低下したり、フレア
が発生して解像度が低下するなどの不都合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、光変調素
子における読出し光や書き込み光に対する不要な反射を
低減して画像のコントラスト比や解像度の改善を図るこ
とができる空間光変調素子を提供することを、その目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、書き込み側透明電極と、光導電手段と、反射
手段と、光変調手段と、読み出し側透明電極と、読み出
し側透明基板とが少なくとも順に積層されており、前記
光変調手段に入射した読み出し光を前記反射手段で反射
して出力する空間光変調素子において、前記読み出し側
透明電極と前記読み出し側透明基板との間に第１の中間
層を設けるとともに、前記光変調手段と前記読み出し側
透明電極との間に第２の中間層を設け、前記読み出し光
の中心波長をλ，前記読み出し側透明基板の屈折率をn
0,前記第１の中間層の屈折率をn1,前記読み出し側透明
電極の屈折率をna,前記第２の中間層の屈折率をn2,前記
光変調手段の屈折率をn3としたとき、 n0＜n1＜na n3＜n2＜na とし、かつ、第１の中間層及び第２の中間層の光学的膜
厚をλ/4とし、前記読み出し側透明電極の光学的膜厚を
λ/2としたことを特徴とする。

他の発明は、書き込み側透明電極と、光導電手段と、反
射手段と、光変調手段と、読み出し側透明電極と、読み
出し側透明基板とが少なくとも順に積層されており、前
記光変調手段に入射した読み出し光を前記反射手段で反
射して出力する空間光変調素子において、前記読み出し
側透明電極と前記読み出し側透明基板との間に第１及び
第４の層を含む第１の中間層を設けるとともに、前記光
変調手段と前記読み出し側透明電極との間に第２及び第
５の層を含む第２の中間層を設け、前記読み出し光の中
心波長をλ，前記読み出し側透明基板の屈折率をn0,前
記光変調手段の屈折率をn3,前記第１の層の屈折率をn1,
前記読み出し側透明電極に隣接する第４の層の屈折率を
n4,前記第２の層の屈折率をn2,前記読み出し側透明電極
に隣接する第５の層の屈折率をn5,前記読み出し側透明
電極の屈折率をnaとしたとき、 n0＜n1＜na n3＜n2＜na na＜n4 na＜n5 とし、かつ、第１及び第２の層の光学的膜厚をλ/4と
し、第４及び第５の層，並びに前記読み出し側透明電極
の光学的膜厚をλ/2としたことを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、空間光変調素子の読出し光入射側の透
明電極あるいは中間層の厚さが、入射光の波長を考慮し
て設定される。例えば、読み出し側の第１の中間層及び
第２の中間層の光学的膜厚はλ/4とし、読み出し側透明
電極の光学的膜厚はλ/2とする。このため、透明電極を
光が通過するときに光の干渉効果が生じ、透明電極界面
における光反射が低減されるようになる。

また、本発明によれば、隣接層の屈折率を考慮した屈折
率を有する中間層が透明電極に形成される。例えば、読
み出し側における透明基板の屈折率をn0,第１及び第２
の中間層の屈折率をn1,n2,透明電極の屈折率をna,光変
調手段の屈折率をn3としたとき、n0＜n1＜na,n3＜n2＜n
aとなるように設定される。これにより、透明電極と他
の部材との屈折率変化が和らげられ、屈折率はより緩や
かに変化するようになる。このため、透明電極界面にお
ける光反射が低減されるようになる。

［実施例］ 以下、本発明にかかる空間光変調素子の実施例につい
て、添付図面を参照しながら説明する。なお、上述した
従来技術と同様又は相当する構成部分には、同一の符号
を用いることとする。

〈第１実施例〉 a.第１実施例の概要 最初に、第１図乃至第３図を参照しながら、本発明の第
１実施例について説明する。まず、本実施例の概要につ
いて説明する。透明電極としては、一般にSnO₂膜やITO
膜が用いられている。しかし、それらの屈折率は「２」
前後と高い。これに対し、ガラス基板の屈折率は、通常
使用されるもので1.46〜1.55程度と低い。また、光変調
体の屈折率は、例えばポリマーに液晶を分散させたもの
を用いた場合、ガラス基板と同程度の値となる。そこで
本実施例では、界面における反射を軽減するため、透明
電極の光学的膜厚が読出し光の波長λに対してλ/2に設
定される。更に、透明電極とガラス基板，光変調体との
界面には、それらの中間の屈折率を有する材料による中
間層が形成される。

本実施例では、ガラス基板表面における反射（第13図矢
印F4参照）が反射防止膜によってまず低減される。そし
て次に、透明電極界面における反射（同図矢印F5,F6参
照）が中間層の形成によって低減され、全体として満足
し得るコントラストが得られる。

b.第１実施例の具体的構成 次に、第１図を参照しながら、本実施例にかかるサンプ
ル（以下「サンプル１」という）の構成について説明す
る。このサンプルの基本的な構成は上述した従来例とほ
ぼ同様であるが、読出し側の透明電極30は、電極層30A
とその両界面に形成された中間層30B,30Cとによって構
成されており、ガラス基板32表面には、反射防止膜34が
形成されている。そして、駆動用電源26は、透明電極18
と電極層30Aとに各々接続されている。

次に、このような構成のサンプル１の製造方法について
説明する。情報の書き込み側から説明すると、ガラス基
板20として、ITO膜が透明電極18として形成されている
ものが用いられる。このガラス基板20の透明電極18上
に、光導電体16として、CVD法によりa-Si（アモルフア
スシリコン）膜が15μｍ形成される。更にその表面上
に、遮光膜14として、真空蒸着法でSi膜が３μｍ形成さ
れる。

次に、かかる遮光膜14上には、次のようにして誘電体ミ
ラー12が形成される。まず、SiO₂膜とTiO₂膜とがλ/4の
膜厚で交互に６層づつ遮光膜14上に積層される。そし
て、更にその上に、SiO₂膜がλ/2の膜厚で積層して形成
される。

他方、情報の読出し側については、ガラス基板32として
表面に反射防止膜の形成されたものが使用される。この
ガラス基板32の他方の表面上には、まず、中間層30Cと
して、Al₂O₃膜がλ/4の膜厚にイオンビームアシストに
よる真空蒸着によって形成される。このときの条件とし
ては、膜成長速度が５オングストローム/sec,基板温度
が250℃，真空度（酸素ガス圧）が７×10^-5Torrで、酸
素ガスを用いたイオンビームアシストのパワーは350V,2
2mAである。

次に、中間層30C上には、電極層30Aとして、ITO膜がλ/
2の膜厚にイオンビームアシストによる真空蒸着によっ
て形成される。このときの条件としては、膜成長速度が
１オングストローム/sec,基板温度が250℃，真空度（酸
素ガス圧）が４×10^-4Torr,酸素ガスを用いたイオンビ
ームアシストのパワーは350V,22mAである。

次に、この電極層30A上には、他の中間層30Bとして、Al
₂O₃膜がλ/4の膜厚にイオンビームアスストによる真空
蒸着によって形成される。このときの条件は、上述した
中間層30Cの場合と同様である。なお、これらの中間層3
0B,30Cとして用いられるAl₂O₃膜の屈折率は、その形成
方法にもよるが、一般的には1.63程度である。

以上のようにして所要の膜形成が行なわれたガラス基板
20,32に、光変調体10としてネマチック液晶をポリマー
に分散したものを10μｍの厚さに形成して挟み込み、第
１図に示す散乱型の空間光変調素子が構成される。

次に、特性比較のために、第２図に示すような構成のサ
ンプル２を作製した。このサンプル２は、情報読出し側
の透明電極40が電極層のみで構成されている。この電極
層は、上述したサンプル１の電極層30Aと同様の条件で
λ/2の膜厚にITO膜を形成したものである。

更に、サンプル３として、書き込み側に使用したものと
同様のITO膜付きガラス基板を、読出し側にも用いたも
のを作製した。このサンプル３は、上述した従来例に相
当するものである。また、サンプル４として、表面に反
射防止膜が形成されたガラス基板を作製した。このサン
プル４は、反射防止膜の効果をみるためのものである。

c.第１実施例の作用 次に、第３図及び第１表を参照しながら、本実施例の作
用について説明する。第３図には、以上のようにして作
製された各サンプルの入射光反射率の分光特性が示され
ている。なお、サンプル1,2,3については、駆動用電源2
6が印加されていない暗状態における反射率の分光特性
が示されている。

まず、サンプル４の反射防止膜の効果についてみると、
グラフLDに示すように、波長域450〜700nmの範囲で反射
率が４％程度となっている。また、グラフLCで示す反射
防止膜や中間層が設けられていないサンプル３の場合
も、ほぼ同様の特性となっている。

次に、サンプル３に反射防止膜が形成されたサンプル２
は、グラフLBに示すように、グラフLCのサンプル３より
も中心波長（λ＝540nm）付近では優れた特性を示して
いるが（最小値0.9％）、この中心波長を外れると急激
に特性が悪化して反射率は増大する。

これらのサンプルに対し本実施例にかかるサンプル１
は、グラフLAに示すように、波長域490〜610nmにおいて
0.9％程度の反射率となっており、反射防止膜34ととも
に中間層30B,30Cを設けた効果が表われている。なお、
それ前後の波長域では、反射防止膜34の特性による影響
で急激に反射率は高くなっている。

次に、第１表を参照しながら、各サンプルのコントラス
トについて考察する。第１表には、各サンプルにおける
明，暗各状態における反射光強度比，及びコントラスト
比が各々示されている。なお、各サンプルに対する駆動
電圧を印加しない状態を暗の状態とし、書き込み光を強
く当てて明るさが飽和した状態を明の状態としている。
また、各サンプルに入射する読出し光を100％として計
算を行ない、この読出し光としては、λ＝550nm,半値幅
100nmのフイルタを通したキセノンランプ光を用いた。

まず、サンプル３とサンプル２を比較すると、反射防止
膜34を形成することによって特性は相当改善される。そ
して、サンプル３とサンプル１を比較すれば明らかなよ
うに、反射防止膜34とともに中間層30B,30Cを設けるよ
うにすれば、特性は更に大幅に改善され、コントラスト
比は94.7％（明：暗＝94.7:1）にもなる。これは、中間
層30B,30Cによって、透明電極30と光変調体10,ガラス基
板32との間で光の干渉効果が生ずるためと考えられる。

〈第２実施例〉 a.第２実施例の構成 次に、第４図及び第５図を参照しながら、本発明の第２
実施例について説明する。この実施例の基本的な構成
は、上述した第１実施例と同様である。なお、本実施例
においては、反射防止膜34として前記第１実施例とは異
なるものを使用している。

また、反射率の特性測定においては、他の部分，特に書
込み側からの反射光が影響しないように、第４図に示す
ようなセル構造とした。すなわち、誘電体ミラー12,遮
光膜14,光導電体16,透明電極18が省略された構成となっ
ている。そして、透明電極30を含まないセルを参照試料
として、反射率特性の測定を行なった。このような条件
下で、前記第１実施例のサンプル1,サンプル２につき再
度特性の測定を行なった。結果は、第５図に示す通りで
ある。

次に、サンプル１に加えて、サンプル5,6を各々作製し
た。まず、サンプル５は、サンプル１のうちの中間層30
C及び30Bを、Al₂O₃及びZrO₂を別々の蒸発源より蒸発さ
せることによって形成したものである。まず、反射防止
膜34が形成された基板32に、Al₂O₃の蒸発速度を10オン
グストローム/secから0.2オングストローム/secまで連
続的に変化させるとともに、ZrO₂の蒸発速度を０オング
ストローム/secから５オングストローム/secまで連続的
に変化させて、中間層30Cが形成される。その膜厚は、2
500オングストロームである。

次に、サンプル１と同じ条件でITOによる電極層30Aが形
成される。更に、Al₂O₃及びZrO₂を、上述した方法で同
時に蒸発させて、中間層30Bが形成される。ただし、こ
のときの蒸発速度の変化は逆の関係となる。すなわち、
Al₂O₃は0.2オングストローム/secから10オングストロー
ム/secへ、ZrO₂は５オングストローム/secから０オング
ストローム/secへと蒸発速度が変化する。これら中間層
30B,30Cの成膜時の基板温度は250℃，真空度は２〜５×
10^-5Torrである。

次に、サンプル６は、サンプル１における中間層30C及
び30Bを、MgOとZrO₂とを積層して形成したものである。
まず、反射防止膜34が形成された基板32上にMgO膜を真
空蒸着法によってλ/4の膜厚に形成する。このときの真
空度は、２〜３×10^-5Torrである。次に、ZrO₂膜を酸素
イオンビームアシスト蒸着法によりλ/2の膜厚に形成す
る。アシストパワーは450V,35Aで、真空度は５×10^-5To
rrである。

次に、このようにして形成された中間層30C上に、ITOに
よる電極層30Aがサンプル１と同様の条件で形成され
る。そして、この上に、ZrO₂膜が上述した条件で形成さ
れ、更にその上に、MgO膜が上述した条件で形成され
る。これによって、中間層30Bが中間層30Cと同様に得ら
れる。なお、中間層形成時の基板温度は、250℃であ
る。

更に、反射防止膜24の効果をみるため、サンプル７を作
製した。このサンプル７は、サンプル１における読出し
側のガラス基板32の反射防止膜34を省略したものであ
る。

b.第２実施例の作用 次に、第５図及び第２表，第３表を参照しながら、第２
実施例の作用について説明する。

第５図には、透明電極界面における光反射率の測定結果
が示されている。このグラフに示すように、中間層30B,
30Cが形成されていないサンプル２では、480〜590nmで
反射率が１％以下になっているものの、それ以外では非
常に大きな反射率となっている。しかし、中間層30B,30
Cを設けたサンプル1,5,6では、可視光全域でほぼ１％以
下の反射率となっており、広い範囲で光に対する反射防
止効果のあることがわかる。

次に、第２表を参照しながら、各サンプルのコントラス
ト比について考察する。第２表には、各サンプルの明，
暗各状態における反射光強度及びコントラスト比が各々
示されている。なお、各サンプルに対する駆動電圧を印
加しない状態を暗の状態とし、書込み光を強く当てて明
るさが飽和した状態を明の状態としている。また、各サ
ンプルに入射する読出し光を100％として計算を行なつ
ている。この読出し光としては、キセノンランプ光に対
して波長λ＝550nm,半値幅100nmのフイルタをかけた光
を用いた。

まず、サンプル２とサンプル1,5,6を比較すると、コン
トラスト比はいずれも高く、中間層形成による反射防止
が効果的に作用していることがわかる。次に、サンプル
１とサンプル７を比較すると、両者の間にはコントラス
ト比に大きな差がある。これは、表面反射防止膜34の有
無によるものである。ガラス基板32表面での反射は、一
般に４％前後あるが、サンプル７のように表面反射防止
を施さない場合は、透明電極側における反射防止を行な
ってもあまり有効でないことがわかる。サンプル1,2,5,
6では、波長400〜650nmにおいて反射率が0.2〜0.5％の
反射防止膜を用いているが、透明電極界面での反射率が
サンプル1,6では同範囲において0.4％以下であることか
ら、このような反射防止膜が有効に働いていると考えら
れる。

次に、電極層30A及び中間層30B,30Cとして用いた各材料
の屈折率を調べたところ、以下の第３表のような結果が
得られた。

この表の結果から、中間層30B,30Cを、 ．電極層30Aなどの隣接する部材の中間の屈折率を有
する材料を用いるととともに、適切な膜厚とする（第１
実施例のサンプル１）， ．それらの屈折率が隣接層間で連続して変化するよう
に形成する（サンプル５）， ．電極層30Aよりも屈折率の高い材料と低い材料とを
組み合わせて形成する（サンプル６），ようにすると、
光の干渉効果によって界面の反射率が減少し、高コント
ラスト化が実現できる。

〈第３実施例〉 a.第３実施例の構成 次に、第６図乃至第８図を参照しながら、本発明の第３
実施例について説明する。上述した実施例は、いずれも
空間光変調素子の読出し側における反射の低減に関する
ものであるが、この第３実施例と後述する第４実施例と
は、書込み側における光反射を低減したものである。

第６図には、第３実施例の全体構成が示されている。こ
の実施例では、書込み光入射側のガラス基板50にも反射
防止膜52が設けられている。また、書込み側の透明電極
54は、第７図に示すような構成となっている。

まず、同図（Ａ）に示すサンプル10では、透明電極54と
してはITOが用いられており、その光学膜厚は（3/4）λ
（λは書込み光の中心波長）である。また、光導電体と
しては、上述したa-Si:H,a-SiC:H,a-SiGe:Hが用いられ
る。

次に、同図（Ｂ）に示すサンプル11では、透明電極54
が、光学膜厚λ/2のAl₂O₃による中間層54Aと、同様の光
学膜厚のITOによる電極層54Bとによって形成されてい
る。また、同図（Ｃ）に示すサンプル12では、透明電極
54の電極層54Bの光学膜厚がλ/4となっている。

更に、同図（Ｄ）に示すサンプル13では、透明電極54
が、光学膜厚λ/2のAl₂O₃による中間層54A,54Cと、同様
の光学膜厚のITOによる電極層54Bとによる３層の構造と
なっている。なお、特性比較のため、透明電極の膜厚が
最適化されていない従来の場合について、サンプル14を
作製した。

b.第３実施例の作用 次に、以上の各サンプルにおける光反射特性について、
第８図を参照しながら説明する。まず、サンプル10につ
いては、同図に示すように、書込み光の波長650nm付近
で反射率が１％以下となる。従って、書込み光は効率よ
く光導電体56に送り込まれるようになり、書込み画像の
コントラスト比，ひいては読出し画像のコントラスト比
が向上するようになる。また、ガラス基板50と透明電極
54との間における光の多重反射が低減されるので、書込
み光によるフレアがなくなり、画像の解像度が向上する
ようになる。

次に、サンプル11では、書込み光の波長が450nm以上の
領域で反射率が５％以下となっている。また、サンプル
12でも、ほぼ同様の特性となっている。更に、サンプル
13では、波長650nm付近で低い反射率となっている。

これに対し、従来例のサンプル14では、いずれの波長に
おいても反射率が10％を越えている。

このように、本実施例によれば、全体として書き込み光
の反射が良好に低減されている。特に、サンプル10,11,
12では顕著である。

〈第４実施例〉 a.第４実施例の構成 次に、第９図ないし第11図を参照しながら、本発明の第
４実施例について説明する。第９図には、第４実施例の
全体構成が示されている。この実施例では、書込み光側
にガラス基板や反射防止膜は設けられておらず、光導電
体60に透明電極62が形成された構造となっている。これ
らのうち、光導電体60は、BSO,CdSによって形成されて
いる。また、透明電極62は、第10図に示すような構成と
なっている。

まず、同図（Ａ）に示すサンプル15では、BSOによって
光導電体60が構成されており、ITOを光学膜厚がλ/4と
なるように形成して透明電極62が構成されている。ま
た、同図（Ｂ）に示すサンプル16では、透明電極62が、
光学膜厚λ/2のITOによる電極層62Aと、光学膜厚λ/4の
Al₂O₃による中間層62Bとによって形成されている。その
他に、サンプル15と同様の構成で、光導電体60としてBS
Oの代わりにCdSを用いたサンプル17を作製した。

b.第４実施例の作用 次に、第11図を参照しながら、各サンプルの特性につい
て説明する。まず、サンプル15では、書込み光の波長48
8nmにおいて５％程度の反射率となっている。しかし、
サンプル16では、その波長においてほぼ０％の反射率と
なっている。また、サンプル17では、反射率が全体とし
て低くなっており、特に500nm前後でほぼ０％となって
いる。このサンプルによれば、書込み光が白色光であっ
ても良好な結果が得られる。

ところで、BSOは、青色光に感度を持ち、a-Si:Hと比較
して感度が低い。従って、本実施例のような書込み光に
対する反射防止を行なうようにすれば、画像のコントラ
スト比や解像度の向上に効果的である。また、BSOやCdS
は、反射防止を何ら行なわないときに10〜20％の反射率
を持つ。しかし、本実施例によればそれが効果的に抑制
されている。

〈他の実施例〉 なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、上記実施例では、電極層としてITOを用
い、中間層としてAl₂O₃を主として用いた場合を示した
が、他の材料を用いてもよい。例えば、電極層としてIT
Oを用いる場合には、屈折率が1.62程度であればAl₂O₃以
外のものを中間層として用いてよい。他方、中間層とし
てAl₂O₃を用いる場合には、屈折率が2.0程度であればIT
O以外のもの，例えばSnO₂を用いてよい。中間層を更に
多数の層によって構成するようにしてもよい。

また、反射防止膜としては種々のものが知られている
が、例えば、単層であればMgF₂,2層であればMgF₂とZnS,
3層であればMgF₂,Al₂O₃、及びSiO₂などによって形成す
ることができる。遮光膜の有無や光変調素子の構造，材
料などについても、前記実施例に限定されるものではな
く、同様の作用を奏するように種々設計変更でき、これ
らについても本発明は適用されるものである。

更に、上述した実施例を組み合わせ、例えば書き込み側
と読出し側の双方において反射防止を行なうようにして
もよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、空間光変調素子
の書込み光入射側あるいは読出し光入射側の少なくとも
一方の電極手段あるいは中間層の厚さを、入射光の波長
を考慮して設定することとし、あるいは隣接層の屈折率
を考慮した値の屈折率を有する中間層を電極手段に形成
することとしたので、光の干渉効果や屈折率変化の緩和
によって電極手段階面における光反射やフレアが効果的
に低減され、画像のコントラスト比や解像度の向上を図
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明にかかる空間光変調素子の第
１実施例を示す構成図、第３図は前記実施例の作用を示
すグラフ、第４図は第２実施例における測定用サンプル
を示す構成図、第５図は第２実施例の作用を示すクラ
フ、第６図及び第７図は第３実施例を示す構成図、第８
図は第３実施例の作用を示すグラフ、第９図及び第10図
は第４実施例を示す構成図、第11図は第４実施例の作用
を示すグラフ、第12図は従来例を示す構成図、第13図は
前記従来例における読出し光の反射の様子を示す説明図
である。 10……光変調体、12……誘電体ミラー、14……遮光膜、
16,56,60……光導電体、18,22,30,54,62……透明電極、
30A,54B,62A……電極層、30B,30C,54A,54C62B……中間
層、20,24,32,50……ガラス基板、34,52……表面反射防
止膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 博満 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 昆野 俊男 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−93195（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−213619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−76813（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】書き込み側透明電極と、光導電手段と、反
   射手段と、光変調手段と、読み出し側透明電極と、読み
   出し側透明基板とが少なくとも順に積層されており、前
   記光変調手段に入射した読み出し光を前記反射手段で反
   射して出力する空間光変調素子において、 前記読み出し側透明電極と前記読み出し側透明基板との
   間に第１の中間層を設けるとともに、前記光変調手段と
   前記読み出し側透明電極との間に第２の中間層を設け、 前記読み出し光の中心波長をλ，前記読み出し側透明基
   板の屈折率をn0,前記第１の中間層の屈折率をn1,前記読
   み出し側透明電極の屈折率をna,前記第２の中間層の屈
   折率をn2,前記光変調手段の屈折率をn3としたとき、 n0＜n1＜na n3＜n2＜na とし、 かつ、第１の中間層及び第２の中間層の光学的膜厚をλ
   /4とし、前記読み出し側透明電極の光学的膜厚をλ/2と
   したことを特徴とする空間光変調素子。
2. 【請求項２】書き込み側透明電極と、光導電手段と、反
   射手段と、光変調手段と、読み出し側透明電極と、読み
   出し側透明基板とが少なくとも順に積層されており、前
   記光変調手段に入射した読み出し光を前記反射手段で反
   射して出力する空間光変調素子において、 前記読み出し側透明電極と前記読み出し側透明基板との
   間に第１及び第４の層を含む第１の中間層を設けるとと
   もに、前記光変調手段と前記読み出し側透明電極との間
   に第２及び第５の層を含む第２の中間層を設け、 前記読み出し光の中心波長をλ，前記読み出し側透明基
   板の屈折率をn0,前記光変調手段の屈折率をn3,前記第１
   の層の屈折率をn1,前記読み出し側透明電極に隣接する
   第４の層の屈折率をn4,前記第２の層の屈折率をn2,前記
   読み出し側透明電極に隣接する第５の層の屈折率をn5,
   前記読み出し側透明電極の屈折率をnaとしたとき、 n0＜n1＜na n3＜n2＜na na＜n4 na＜n5 とし、 かつ、第１及び第２の層の光学的膜厚をλ/4とし、第４
   及び第５の層，並びに前記読み出し側透明電極の光学的
   膜厚をλ/2としたことを特徴とする空間光変調素子。