JPH07120780A - Spatial optical modulation element and optical device - Google Patents

Spatial optical modulation element and optical device

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JPH07120780A
JPH07120780A JP27011593A JP27011593A JPH07120780A JP H07120780 A JPH07120780 A JP H07120780A JP 27011593 A JP27011593 A JP 27011593A JP 27011593 A JP27011593 A JP 27011593A JP H07120780 A JPH07120780 A JP H07120780A
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JP
Japan
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light
spatial light
spatial
liquid crystal
light modulator
Prior art date
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Pending
Application number
JP27011593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Tanaka
敬二 田中
Kinya Kato
謹矢 加藤
Shinji Tsuru
信二 津留
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To enhance the utilization efficiency of light. CONSTITUTION:A conjugate substance 105 having the multilayer structure of liquid crystal and high molecular material and capable of reflecting the light of a specified wavelength band and electrically controlling reflection intensity; a light shielding film 106 consisting of high-molecular material in which pigment is dispersed; and a photoconductive film 107 consisting of BSO are interposed between transparent substrates 101 and 102 consisting of glass and the high- molecular material, where transparent electrodes 103 and 104 consisting of ITO are formed. Then, a power source 108 for impressing voltage is connected to the electrodes 103 and 104.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は光の利用効率が高い光
書込形の空間光変調素子、それを用いた光学装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical writing type spatial light modulator having high light utilization efficiency and an optical device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、明るい投射形表示装置を実現する
ため光書込形の空間光変調素子が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical writing type spatial light modulator has been used to realize a bright projection type display device.

【0003】第14図は従来の空間光変調素子を示す概
略断面図である。図に示すように、ガラス基板120
1、1202の間に透明電極1203、1204、光導
電膜1208、読出光1211を反射する誘電体ミラー
1205、読出光1211の偏光方向を制御する液晶1
206、読出光1211と書込光1210とを分離する
遮光膜1207を挾み、透明電極1203、1204に
電源1209を接続した構造を有している。
FIG. 14 is a schematic sectional view showing a conventional spatial light modulator. As shown in the figure, the glass substrate 120
1, 1202, transparent electrodes 1203, 1204, a photoconductive film 1208, a dielectric mirror 1205 that reflects the reading light 1211, and a liquid crystal 1 that controls the polarization direction of the reading light 1211.
206, a light shielding film 1207 for separating the reading light 1211 and the writing light 1210 is sandwiched, and a power source 1209 is connected to the transparent electrodes 1203 and 1204.

【0004】この空間光変調素子においては、像情報を
もった書込光1210が光導電膜1208に照射される
と、像情報のパタンで光導電膜1208の抵抗が変化
し、光導電膜1208に加わっていた電圧が液晶120
6に印加され、像情報と同様なパタンで液晶1206に
電圧が印加される。そして、液晶1206は電圧により
光の偏光方向を制御できるから、入射された読出光12
11の偏光方向を書込光1210の像情報のパタンに対
応して変えることができる。この結果、誘電体ミラー1
205から反射された読出光1212の偏光状態が書込
光1210の像情報のパタンで変調され、偏光素子を介
して反射された読出光1212を検出すれば、書込光1
210の像情報のパタンに対応した読出光1212が得
られる。
In this spatial light modulator, when the writing light 1210 having image information is applied to the photoconductive film 1208, the resistance of the photoconductive film 1208 changes due to the pattern of the image information, and the photoconductive film 1208. The voltage applied to the liquid crystal 120
6, and a voltage is applied to the liquid crystal 1206 in the same pattern as the image information. Since the liquid crystal 1206 can control the polarization direction of light by a voltage, the read light 12
The polarization direction of 11 can be changed according to the pattern of the image information of the writing light 1210. As a result, the dielectric mirror 1
The polarization state of the reading light 1212 reflected from 205 is modulated by the pattern of the image information of the writing light 1210, and when the reading light 1212 reflected through the polarization element is detected, the writing light 1
Readout light 1212 corresponding to the pattern of image information 210 is obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような空
間光変調素子においては、特定偏光の光しか利用でき
ず、この空間光変調素子を用いた光学装置では一方の偏
光が無駄になる。
However, in such a spatial light modulator, only light of a specific polarization can be used, and in an optical device using this spatial light modulator, one polarization is wasted.

【0006】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、光の利用効率が高い空間光変調素子、そ
れを用いた光学装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a spatial light modulator having a high light utilization efficiency and an optical device using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、空間光変調素子において、透
明電極が形成された第1の透明基板と、透明電極および
光導電膜が形成された第2の透明基板との間に、複屈折
性材料と複屈折性を示さない非複屈折性材料との多層構
造からなる複合体を挾持する。
In order to achieve this object, in the present invention, in a spatial light modulator, a first transparent substrate on which a transparent electrode is formed, a transparent electrode and a photoconductive film are formed. A composite having a multilayer structure of a birefringent material and a non-birefringent material that does not exhibit birefringence is sandwiched between the second transparent substrate and the second transparent substrate.

【0008】また、光学装置において、上記の空間光変
調素子と映像装置と光源とで構成し、上記映像装置から
の光映像情報を上記空間光変調素子に投映することによ
り上記空間光変調素子に照射されている上記光源からの
光を変調する。
In the optical device, the spatial light modulation element, the image device, and the light source are formed, and the optical image information from the image device is projected on the spatial light modulation element to form the spatial light modulation element. The light emitted from the light source is modulated.

【0009】[0009]

【作用】この空間光変調素子、光学装置においては、偏
光板が不要で全偏光の特定波長帯の光の反射、透過を制
御することができる。
In this spatial light modulator and optical device, no polarizing plate is required, and the reflection and transmission of all polarized light in a specific wavelength band can be controlled.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

(空間光変調素子)図1はこの発明に係る空間光変調素
子を示す概略断面図である。図に示すように、例えばI
TOからなる透明電極103、104が形成された例え
ばガラス、高分子材料からなる第1、第2の透明基板1
01、102の間に、電界によって屈折率が変化する複
屈折性材料である液晶と複屈折性を示さない非複屈折性
材料である高分子材料との多層構造からなり、特定波長
帯の光を反射しかつ電気的に反射強度を制御できる複合
体105と、例えば顔料を分散した高分子材料からなる
遮光膜106と、例えばBSOからなる光導電膜107
とが挾持され、透明電極103、104に電圧印加のた
めの電源108が接続されている。なお、複合体105
の構造の概略を図4(a)、(c)に示す。いずれも液晶4
01と高分子材料402とが素子面に対して平行に配置
してあり、垂直入射された光を垂直方向に反射する。ま
た、図4(a)に示した複合体は液晶401と高分子材料
402との周期構造が一定で、比較的狭い波長帯域を反
射するものであり、図4(c)に示した複合体は液晶40
1と高分子材料402との周期構造が複数の周期を有
し、広い波長帯域を反射する。
(Spatial Light Modulation Element) FIG. 1 is a schematic sectional view showing a spatial light modulation element according to the present invention. As shown in the figure, for example, I
First and second transparent substrates 1 made of, for example, glass or polymer material, on which transparent electrodes 103, 104 made of TO are formed
Between 01 and 102, a multi-layer structure of a liquid crystal that is a birefringent material whose refractive index changes with an electric field and a polymer material that is a non-birefringent material that does not exhibit birefringence is provided. A composite 105 capable of reflecting light and electrically controlling the reflection intensity, a light-shielding film 106 made of, for example, a polymer material in which a pigment is dispersed, and a photoconductive film 107 made of, for example, BSO.
, And a power supply 108 for applying a voltage is connected to the transparent electrodes 103, 104. Note that the complex 105
An outline of the structure of is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (c). Liquid crystal 4
01 and the polymer material 402 are arranged in parallel to the device surface, and reflect light that is vertically incident in the vertical direction. The composite shown in FIG. 4 (a) has a constant periodic structure of the liquid crystal 401 and the polymer material 402 and reflects a relatively narrow wavelength band, and thus the composite shown in FIG. 4 (c). Is liquid crystal 40
The periodic structure of 1 and the polymer material 402 has a plurality of periods and reflects a wide wavelength band.

【0011】この空間光変調素子においては、書込光1
09を照射すると、書込光109の像情報のパタンに対
応して光導電膜107の抵抗が変化し、そのパタンで複
合体105に電圧が印加される。この結果、読出光11
0は複合体105で変調され、変調された読出光111
が出力される。なお、変調されない光は遮光膜106で
吸収される。
In this spatial light modulator, the writing light 1
When 09 is irradiated, the resistance of the photoconductive film 107 changes corresponding to the pattern of the image information of the writing light 109, and the voltage is applied to the composite 105 by the pattern. As a result, the reading light 11
0 is modulated by the composite 105 and the modulated read light 111
Is output. The light that is not modulated is absorbed by the light shielding film 106.

【0012】このような空間光変調素子においては、偏
光板が不要で全偏光の特定波長帯の光の反射、透過を制
御できるから、光利用効率を高くすることができる。
In such a spatial light modulator, since the polarizing plate is not required and the reflection and transmission of the light of the specific wavelength band of all the polarized light can be controlled, the light utilization efficiency can be improved.

【0013】図2はこの発明に係る他の空間光変調素子
を示す概略断面図である。図に示すように、例えばIT
Oからなる透明電極203、204が形成された例えば
ガラス、高分子材料からなる第1、第2の透明基板20
1、202の間に、液晶と高分子材料との多層構造から
なり、特定波長帯の光を反射しかつ電気的に反射強度を
制御できる複合体205と、光を反射するミラー206
と、例えば顔料を分散した高分子材料からなる遮光膜2
07と、例えばBSOからなる光導電膜208とが挾持
され、透明電極203、204に電圧印加のための電源
209が接続されている。なお、複合体205の構造の
概略を図4(b)、(d)に示す。複合体205は図1に示
した空間光変調素子で使用した複合体105とは異な
り、液晶401、高分子材料402を素子面に対して傾
斜して配置し、垂直入射された光を斜め方向に反射する
ようにしてある。また、図4(b)に示した複合体は液晶
401と高分子材料402との周期構造が一定で、比較
的狭い波長帯域を反射するもので、図4(d)に示した複
合体は液晶401と高分子材料402との周期構造が複
数の周期を有し、広い波長帯域を反射する。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another spatial light modulator according to the present invention. As shown in the figure, for example, IT
First and second transparent substrates 20 made of, for example, glass or polymer material, on which transparent electrodes 203, 204 made of O are formed.
A composite 205, which is composed of a multi-layered structure of a liquid crystal and a polymer material, is capable of reflecting light in a specific wavelength band and electrically controlling the reflection intensity, and a mirror 206 for reflecting light.
And a light-shielding film 2 made of, for example, a polymer material in which a pigment is dispersed.
07 and a photoconductive film 208 made of, for example, BSO are held between the transparent electrodes 203 and 204, and a power source 209 for voltage application is connected to the transparent electrodes 203 and 204. An outline of the structure of the composite body 205 is shown in FIGS. 4 (b) and 4 (d). The composite body 205 is different from the composite body 105 used in the spatial light modulation element shown in FIG. 1 in that the liquid crystal 401 and the polymer material 402 are arranged so as to be inclined with respect to the element surface, and the vertically incident light is directed obliquely. It is designed to reflect. Further, the composite shown in FIG. 4 (b) has a constant periodic structure of the liquid crystal 401 and the polymer material 402 and reflects a relatively narrow wavelength band, and the composite shown in FIG. 4 (d) is The periodic structure of the liquid crystal 401 and the polymer material 402 has a plurality of periods and reflects a wide wavelength band.

【0014】この空間光変調素子においては、書込光2
10を照射すると、図1に示した空間光変調素子と同様
に、書込光210の像情報のパタンに対応して光導電膜
208の抵抗が変化し、そのパタンで複合体205に電
圧が印加される。この結果、斜めから入射された読出光
211は複合体205で変調され、読出光212として
出力される。また、複合体205で反射されない読出光
213は素子の内部で吸収されずにミラー206で反射
されるから、空間光変調素子の内部での光吸収による不
要な加熱を防止することができる。
In this spatial light modulator, the writing light 2
When 10 is irradiated, the resistance of the photoconductive film 208 changes corresponding to the pattern of the image information of the writing light 210, as in the spatial light modulator shown in FIG. Is applied. As a result, the read light 211 that is obliquely incident is modulated by the composite 205 and output as the read light 212. Further, the read light 213 not reflected by the composite 205 is not absorbed inside the element but reflected by the mirror 206, so that unnecessary heating due to light absorption inside the spatial light modulator can be prevented.

【0015】図3はこの発明に係る他の空間光変調素子
を示す概略断面図である。図に示すように、例えばIT
Oからなる透明電極303、304が形成された例えば
ガラス、高分子材料からなる第1、第2の透明基板30
1、302の間に、液晶と高分子材料との多層構造から
なり、特定波長帯の光を反射しかつ電気的に反射強度を
制御できる複合体305と、光を反射しかつ遮光膜とし
ての機能をも有するミラー306と、例えばBSOから
なる光導電膜308とが挾持され、透明電極303、3
04に電圧印加のための電源309が接続されている。
なお、複合体305は図4(b)、(d)に示す構造を有す
る。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing another spatial light modulator according to the present invention. As shown in the figure, for example, IT
First and second transparent substrates 30 made of, for example, glass or polymer material on which transparent electrodes 303 and 304 made of O are formed
A composite 305 having a multi-layer structure of a liquid crystal and a polymer material between 1 and 302, capable of reflecting light in a specific wavelength band and electrically controlling reflection intensity, and a composite 305 for reflecting light and serving as a light-shielding film. A mirror 306 having a function and a photoconductive film 308 made of, for example, BSO are sandwiched between the transparent electrodes 303, 3
A power source 309 for applying a voltage is connected to 04.
The composite 305 has the structure shown in FIGS. 4 (b) and 4 (d).

【0016】この空間光変調素子においては、図2に示
した空間光変調素子と同様に、書込光310の像情報の
パタンに対応して光導電膜308の抵抗が変化し、その
パタンで複合体305に電圧が印加され、読出光311
が複合体305により書込光310の像情報のパタンで
変調され、読出光312として出力される。また、複合
体305で反射されない読出光313は素子の内部で吸
収されずにミラー306で反射されるから、空間光変調
素子の内部での光吸収による不要な加熱を防止すること
ができ、しかもミラー306は遮光膜としての機能をも
有するから、構成を簡略化することができる。
In this spatial light modulator, as in the spatial light modulator shown in FIG. 2, the resistance of the photoconductive film 308 changes corresponding to the pattern of the image information of the writing light 310, and the pattern is used. A voltage is applied to the composite 305, and the reading light 311
Are modulated by the pattern of the image information of the writing light 310 by the composite 305 and output as the reading light 312. Further, since the reading light 313 not reflected by the composite 305 is not absorbed inside the element but reflected by the mirror 306, unnecessary heating due to light absorption inside the spatial light modulator can be prevented, and Since the mirror 306 also has a function as a light-shielding film, the structure can be simplified.

【0017】なお、上述実施例においては、図4に示し
たように、液晶401と高分子材料402とが完全に層
状に分離した例を示しているが、図5に示すように、ド
ロップレット状の液晶501が高分子材料502中に配
置され、屈折率分布が層状に形成されていてもよい。す
なわち、液晶と高分子材料とによる屈折率変化が周期的
に形成されていれば、特定波長の光を反射できる。
In the above embodiment, the liquid crystal 401 and the polymer material 402 are completely separated into layers as shown in FIG. 4, but as shown in FIG. -Shaped liquid crystal 501 may be arranged in the polymer material 502, and the refractive index distribution may be formed in layers. That is, if the refractive index changes due to the liquid crystal and the polymer material are periodically formed, it is possible to reflect light of a specific wavelength.

【0018】また、この発明に係る空間光変調素子に使
用する液晶と高分子材料との多層構造からなる複合体は
レーザー光の干渉パタンを用いて容易に作製することが
できる。
The composite having a multilayer structure of liquid crystal and polymer material used in the spatial light modulator according to the present invention can be easily manufactured by using the interference pattern of laser light.

【0019】図6は図1に示したような空間光変調素子
の形成方法の概略説明図である。まず、図6(a)に示す
ように、例えばITOからなる透明電極602が形成さ
れたガラス基板601上にネマティック液晶(メルク社
製E−7)と光硬化性樹脂(アーデル社製ラックストラ
ックLCR509A)との混合液603を塗布する。つ
ぎに、図6(b)に示すように、例えば波長488nmの
アルゴンレーザー光604、605を照射する。このと
き、レーザー光604、605が干渉し、混合液603
の内部に光の干渉パタン606が生じる。この干渉パタ
ン606に対応して光硬化性樹脂が硬化し、図6(c)に
示すように、液晶607と高分子材料608とからなる
多層構造が形成される。つぎに、図6(d)に示すよう
に、例えば顔料を分散した高分子材料からなる遮光膜6
09、例えばBSOからなる光導電膜610、例えばI
TOからなる透明電極611が形成されたガラス基板6
12を貼り付ける。
FIG. 6 is a schematic explanatory view of a method of forming the spatial light modulator as shown in FIG. First, as shown in FIG. 6A, a nematic liquid crystal (E-7 manufactured by Merck & Co., Inc.) and a photocurable resin (Lux Track LCR509A manufactured by Adell Co., Ltd.) are provided on a glass substrate 601 on which a transparent electrode 602 made of, for example, ITO is formed. ) And mixed solution 603 are applied. Next, as shown in FIG. 6B, for example, argon laser beams 604 and 605 having a wavelength of 488 nm are irradiated. At this time, the laser beams 604 and 605 interfere with each other, and the mixed solution 603.
A light interference pattern 606 is generated inside. The photo-curable resin is cured corresponding to the interference pattern 606, and a multilayer structure composed of the liquid crystal 607 and the polymer material 608 is formed as shown in FIG. 6C. Next, as shown in FIG. 6D, for example, the light-shielding film 6 made of a polymer material in which a pigment is dispersed is formed.
09, for example a photoconductive film 610 made of BSO, for example I
Glass substrate 6 on which transparent electrode 611 made of TO is formed
Paste 12

【0020】このように形成した空間光変調素子におい
ては、垂直方向から入射した白色光のうち波長488n
m付近の光を強く反射し、書込光により読出光を変調す
ることができる。
In the spatial light modulator thus formed, the wavelength 488n of the white light incident from the vertical direction is
Light near m can be strongly reflected and read light can be modulated by write light.

【0021】なお、上述実施例においては、図1に示し
たような空間光変調素子について述べたが、図6(d)に
示す段階でミラー、遮光膜、光導電膜、透明電極が形成
されたガラス基板を貼り付れば、図2に示したような空
間光変調素子を形成することができる。また、図6(d)
に示す段階でミラー、光導電膜、透明電極が形成された
ガラス基板を貼付れば、図3に示したような空間光変調
素子を形成することができる。
Although the spatial light modulator as shown in FIG. 1 has been described in the above embodiment, the mirror, the light shielding film, the photoconductive film and the transparent electrode are formed at the stage shown in FIG. 6D. If a glass substrate is attached, the spatial light modulator as shown in FIG. 2 can be formed. Also, FIG. 6 (d)
When the glass substrate on which the mirror, the photoconductive film, and the transparent electrode are formed is attached at the stage shown in FIG. 3, the spatial light modulator as shown in FIG. 3 can be formed.

【0022】また、上述実施例においては、非複屈折性
材料である高分子材料の原料としてアーデル社製ラック
ストラックLCR509Aの硬化生成物を用い、液晶に
メルク社製E−7を使用したが、それに限ることはな
く、液晶の常光および異常光に対する屈折率と高分子材
料の屈折率が異なる液晶と高分子材料とを使用すればよ
い。
Further, in the above-mentioned embodiment, the cured product of Lux Track LCR509A manufactured by Adell Co. was used as a raw material of the polymer material which is a non-birefringent material, and E-7 manufactured by Merck was used as the liquid crystal. The present invention is not limited to this, and a liquid crystal and a polymer material in which the refractive index of the liquid crystal is different from that of ordinary light and extraordinary light and the refractive index of the polymer material may be used.

【0023】また、上述実施例においては、複屈折性材
料としてネマティック液晶を用いたが、その限りでな
く、複屈折性材料として高分子液晶、強誘電性液晶など
を使用してもよい。
Although nematic liquid crystal is used as the birefringent material in the above embodiments, the invention is not limited to this, and polymer liquid crystal or ferroelectric liquid crystal may be used as the birefringent material.

【0024】また、上述実施例においては、液晶と高分
子材料とが層状に分離した例を示してあるが、このよう
に層状に分離していることが本質でなく、複屈折性材料
と非複屈折性材料とにより周期的に屈折率変調されてい
る構造であればよい。
Further, in the above-mentioned embodiment, an example in which the liquid crystal and the polymer material are separated into layers is shown, but it is not essential that the liquid crystal and the polymer material are separated into layers as described above, and the birefringent material and A structure in which the refractive index is periodically modulated by the birefringent material may be used.

【0025】また、上述実施例においては、空間光変調
素子の形成において波長488nmのアルゴンイオンレ
ーザー光604、605のみを使用したが、これに限る
ことはなく、光の干渉が起きる光源を複数用いてもよ
く、例えば赤色の波長を有するヘリウム−ネオンレーザ
ー光を同時に照射した場合、赤色の光を反射する液晶と
高分子材料との多層構造も同時に作製できる。
Further, in the above embodiment, only the argon ion laser beams 604 and 605 having the wavelength of 488 nm were used in the formation of the spatial light modulator, but the present invention is not limited to this, and a plurality of light sources causing interference of light are used. Alternatively, for example, when helium-neon laser light having a red wavelength is irradiated at the same time, a multi-layer structure of a liquid crystal that reflects red light and a polymer material can be simultaneously manufactured.

【0026】さらに、上述実施例においては、液晶と高
分子材料との周期構造を透明基板面に平行に形成した
が、レーザー光の干渉パタンの向き、形状を変えること
により、種々の方向へ光を反射する周期構造を形成する
ことができる。例えば、図7に示すように、レーザー光
702、703の照射角度θ1、試料701の傾斜角度
θ2を変えることにより、周期構造の周期d、周期構造
の傾きを容易に制御することができる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the periodic structure of the liquid crystal and the polymer material is formed parallel to the transparent substrate surface. However, by changing the direction and shape of the interference pattern of the laser light, the light can be emitted in various directions. It is possible to form a periodic structure that reflects light. For example, as shown in FIG. 7, by changing the irradiation angle θ1 of the laser beams 702 and 703 and the inclination angle θ2 of the sample 701, the period d of the periodic structure and the inclination of the periodic structure can be easily controlled.

【0027】(光学装置)図8、図9はこの発明に係る
空間光変調素子を用いた投射形ディスプレイを示す概略
図である。図に示すように、この投射形ディスプレイ
は、空間光変調素子801a、801b、書込光用レン
ズ802、書込光を発生する映像装置803、読出光用
の光源804、投射レンズ805を有している。そし
て、図8に示した投射形ディスプレイの空間光変調素子
801aは素子面での反射と同様な方向に変調光を反射
する空間光変調素子例えば図1に示した空間光変調素子
であり、図9に示した投射形ディスプレイの空間光変調
素子801bは素子面での反射とは異なる方向に変調光
を反射する空間光変調素子例えば図2、図3に示した空
間光変調素子である。
(Optical Device) FIGS. 8 and 9 are schematic views showing a projection type display using the spatial light modulator according to the present invention. As shown in the figure, this projection display has spatial light modulators 801a and 801b, a writing light lens 802, a video device 803 for generating writing light, a light source 804 for reading light, and a projection lens 805. ing. The spatial light modulation element 801a of the projection display shown in FIG. 8 is a spatial light modulation element that reflects modulated light in the same direction as the reflection on the element surface, for example, the spatial light modulation element shown in FIG. The spatial light modulation element 801b of the projection display shown in FIG. 9 is a spatial light modulation element that reflects modulated light in a direction different from the reflection on the element surface, for example, the spatial light modulation element shown in FIGS.

【0028】この投射形ディスプレイにおいては、映像
装置803からの書込光により光源804からの全偏光
の読出光が変調され、特定波長帯の光が投射レンズ80
5を介して、スクリーン(図示せず)に投射される。こ
のため、特定波長帯の光による明るい投射像を得ること
ができる。
In this projection type display, the writing light from the image device 803 modulates the all-polarized reading light from the light source 804, and the light in a specific wavelength band is projected by the projection lens 80.
It is projected on a screen (not shown) via the screen 5. Therefore, it is possible to obtain a bright projection image by the light of the specific wavelength band.

【0029】図10はこの発明に係る空間光変調素子を
用いたカラー投射形ディスプレイを示す概略図、図11
は図10に示したカラー投射形ディスプレイの一部を示
す図である。図に示すように、この投射形ディスプレイ
は、光変調器901、白色光源902、赤光反射ダイク
ロイックミラー903、緑光反射ダイクロイックミラー
904、青光反射ダイクロイックミラー905、投射用
のスクリーン910を有しており、光変調器901は図
1に示したような空間光変調素子908、書込光用レン
ズ907、書込光を発生する映像装置906、投射レン
ズ909を有している。
FIG. 10 is a schematic view showing a color projection display using the spatial light modulator according to the present invention, FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a part of the color projection display shown in FIG. 10. As shown in the figure, this projection type display has a light modulator 901, a white light source 902, a red light reflection dichroic mirror 903, a green light reflection dichroic mirror 904, a blue light reflection dichroic mirror 905, and a projection screen 910. The light modulator 901 has a spatial light modulator 908 as shown in FIG. 1, a writing light lens 907, a video device 906 for generating writing light, and a projection lens 909.

【0030】このカラー投射形ディスプレイにおいて
は、読出光を発生する白色光源902からの光が赤光反
射ダイクロイックミラー903、緑光反射ダイクロイッ
クミラー904、青光反射ダイクロイックミラー905
で赤光、緑光、青光に分割され、赤光、緑光、青光用の
光変調器901に入力され、入力された光はそれぞれの
光変調器901において変調され、投射スクリーン90
6に投射され、カラー像が得られる。
In this color projection type display, the light from the white light source 902 for generating the reading light is red light reflecting dichroic mirror 903, green light reflecting dichroic mirror 904, and blue light reflecting dichroic mirror 905.
Are split into red light, green light, and blue light, and are input to the light modulators 901 for red light, green light, and blue light. The input light is modulated by the respective light modulators 901, and the projection screen 90
6 and a color image is obtained.

【0031】図12はこの発明に係る空間光変調素子を
用いた他のカラー投射形ディスプレイを示す概略図、図
13は図12に示したカラー投射形ディスプレイの一部
を示す図である。図に示すように、この投射形ディスプ
レイは、光変調器1001、読出光を発生する白色光源
1002、スクリーン1003を有しており、光変調器
1001は図2、図3に示したような空間光変調素子1
101R、1101G、1101B、書込光用レンズ1
102、書込光を発生する映像装置1103、投射レン
ズ1105、ミラー1106、光吸収体1107を有し
ている。
FIG. 12 is a schematic view showing another color projection display using the spatial light modulator according to the present invention, and FIG. 13 is a view showing a part of the color projection display shown in FIG. As shown in the figure, this projection type display has a light modulator 1001, a white light source 1002 for generating readout light, and a screen 1003. The light modulator 1001 has a space as shown in FIGS. Light modulator 1
101R, 1101G, 1101B, writing light lens 1
102, a video device 1103 for generating writing light, a projection lens 1105, a mirror 1106, and a light absorber 1107.

【0032】このカラー投射形ディスプレイにおいて
は、白色光源1002からの白色光を赤光に作用する空
間光変調素子1101Rに入力し、変調光を得る。ま
た、残りの光をミラー1106を介して緑光に作用する
空間光変調素子1101Gに入力し、変調光を得る。さ
らに、残りの光をミラー1106を介して青光に作用す
る空間光変調素子1101Bに入力し、変調光を得る。
最終的に残った光は光吸収体1107で吸収される。変
調された赤光、緑光、青光はスクリーン1003上で混
合するか、途中の光路上で混合することにより、カラー
像を得ることができる。
In this color projection display, white light from the white light source 1002 is input to the spatial light modulator 1101R that acts on red light to obtain modulated light. Further, the remaining light is input through the mirror 1106 to the spatial light modulator 1101G that acts on the green light to obtain modulated light. Further, the remaining light is input via the mirror 1106 to the spatial light modulator 1101B that acts on blue light to obtain modulated light.
The finally remaining light is absorbed by the light absorber 1107. A color image can be obtained by mixing the modulated red light, green light, and blue light on the screen 1003 or on the optical path in the middle.

【0033】このようなカラー投射形ディスプレイにお
いては、ダイクロイックミラーの枚数を削減できるか
ら、装置構成を簡単にすることができる。
In such a color projection display, since the number of dichroic mirrors can be reduced, the device structure can be simplified.

【0034】なお、上述実施例においては、基本的な光
学系で構成したが、従来用いられている種々の光学系を
用いてもよく、この発明の特徴は図1等に示した空間光
変調素子を用いたことにある。
In the above-mentioned embodiment, the basic optical system is used. However, various conventionally used optical systems may be used, and the feature of the present invention is the spatial light modulation shown in FIG. It is in using the element.

【0035】また、上述実施例においては、赤光、緑
光、青光を反射する3種類の空間光変調素子を使用し、
フルカラー表示を得るカラー投射形ディスプレイとした
が、マルチカラー表示においては、この構成に限らず、
異なる波長帯の光を反射する2種類以上の空間光変調素
子を使用すればよい。
In the above embodiment, three types of spatial light modulators that reflect red light, green light and blue light are used,
Although it was a color projection display that obtains a full-color display, it is not limited to this configuration in multi-color display.
It suffices to use two or more types of spatial light modulators that reflect light in different wavelength bands.

【0036】また、上述実施例においては、投射形ディ
スプレイについて説明したが、例えば光スイッチ等の光
学装置にもこの発明を適用可能である。
Although the projection type display has been described in the above embodiments, the present invention can be applied to an optical device such as an optical switch.

【0037】また、図12、図13に示した実施例にお
いては、最終的に残った光を光吸収体1107で吸収し
たが、最終的に残った光をミラーで再び白色光源100
2側に戻してもよい。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 12 and 13, the light finally remaining was absorbed by the light absorber 1107, but the light finally remaining was again reflected by the white light source 100 by the mirror.
You may return to the 2 side.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る空
間光変調素子、光学装置においては、偏光板が不要で全
偏光の特定波長帯の光の反射、透過を制御することがで
きるから、光利用効率を高くすることができる。このよ
うに、この発明の効果は顕著である。
As described above, in the spatial light modulator and the optical device according to the present invention, since the polarizing plate is not necessary, it is possible to control the reflection and the transmission of the light of the specific wavelength band of all the polarized light. The light utilization efficiency can be increased. As described above, the effect of the present invention is remarkable.

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

【図1】この発明に係る空間光変調素子を示す概略断面
図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a spatial light modulator according to the present invention.

【図2】この発明に係る他の空間光変調素子を示す概略
断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another spatial light modulator according to the present invention.

【図3】この発明に係る他の空間光変調素子を示す概略
断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing another spatial light modulator according to the present invention.

【図4】液晶と高分子材料との多層構造からなる複合体
を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a composite body having a multilayer structure of liquid crystal and a polymer material.

【図5】液晶と高分子材料との多層構造からなる複合体
を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a composite body having a multilayer structure of liquid crystal and a polymer material.

【図6】この発明に係る空間光変調素子の形成方法の概
略説明図である。
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of a method for forming a spatial light modulator according to the present invention.

【図7】この発明に係る空間光変調素子の形成方法の概
略説明図である。
FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of a method for forming a spatial light modulator according to the present invention.

【図8】この発明に係る空間光変調素子を用いた投射形
ディスプレイを示す概略図である。
FIG. 8 is a schematic view showing a projection type display using a spatial light modulator according to the present invention.

【図9】この発明に係る空間光変調素子を用いた他の投
射形ディスプレイを示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic view showing another projection type display using the spatial light modulator according to the present invention.

【図10】この発明に係る空間光変調素子を用いたカラ
ー投射形ディスプレイを示す概略図である。
FIG. 10 is a schematic view showing a color projection display using the spatial light modulator according to the present invention.

【図11】図10に示したカラー投射形ディスプレイの
一部を示す図である。
11 is a diagram showing a part of the color projection display shown in FIG.

【図12】この発明に係る空間光変調素子を用いた他の
カラー投射形ディスプレイを示す概略図である。
FIG. 12 is a schematic view showing another color projection display using the spatial light modulation element according to the present invention.

【図13】図12に示したカラー投射形ディスプレイの
一部を示す図である。
13 is a diagram showing a part of the color projection display shown in FIG.

【図14】従来の空間光変調素子を示す概略断面図であ
る。
FIG. 14 is a schematic sectional view showing a conventional spatial light modulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、102…透明基板 103、104…透明電極 105…複合体 107…光導電膜 201、202…透明基板 203、204…透明電極 205…複合体 208…光導電膜 301、302…透明基板 303、304…透明電極 305…複合体 308…光導電膜 801a、801b…空間光変調素子 803…映像装置 804…光源 901…光変調器 902…白色光源 906…映像装置 908…空間光変調素子 1001…光変調器 1002…白色光源 1103…映像装置 101, 102 ... Transparent substrate 103, 104 ... Transparent electrode 105 ... Complex 107 ... Photoconductive film 201, 202 ... Transparent substrate 203, 204 ... Transparent electrode 205 ... Complex 208 ... Photoconductive film 301, 302 ... Transparent substrate 303, 304 ... Transparent electrode 305 ... Composite 308 ... Photoconductive film 801a, 801b ... Spatial light modulator 803 ... Image device 804 ... Light source 901 ... Light modulator 902 ... White light source 906 ... Image device 908 ... Spatial light modulator 1001 ... Light Modulator 1002 ... White light source 1103 ... Imaging device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明電極が形成された第1の透明基板と、
透明電極および光導電膜が形成された第2の透明基板と
の間に、複屈折性材料と複屈折性を示さない非複屈折性
材料との多層構造からなる複合体を挾持したことを特徴
とする空間光変調素子。
1. A first transparent substrate having a transparent electrode formed thereon,
A composite having a multilayer structure of a birefringent material and a non-birefringent material that does not exhibit birefringence is sandwiched between a transparent electrode and a second transparent substrate on which a photoconductive film is formed. Spatial light modulator.
【請求項2】請求項1に記載の空間光変調素子と映像装
置と光源とからなり、上記映像装置からの光映像情報を
上記空間光変調素子に投映することにより上記空間光変
調素子に照射されている上記光源からの光を変調するこ
とを特徴とする光学装置。
2. The spatial light modulation element according to claim 1, an image device, and a light source. The optical image information from the image device is projected onto the spatial light modulation element to irradiate the spatial light modulation element. An optical device for modulating light from the above described light source.
JP27011593A 1993-10-28 1993-10-28 Spatial optical modulation element and optical device Pending JPH07120780A (en)

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