JPH0743698Y2

JPH0743698Y2 - 空間光変調器

Info

Publication number: JPH0743698Y2
Application number: JP1991082131U
Authority: JP
Inventors: 幸久大杉; 順悟近藤
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2005-10-09
Also published as: JPH0533123U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ポッケルス読み出し光
変調素子(PROM 素子) を用いた空間光変調器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】空間光変調素子のうち、BSO 単結晶等の
電気光学効果と光伝導効果を有する単結晶を使用したPR
OM素子は、前記単結晶の光伝導効果を利用して、書き込
み画像情報の光強度分布を単結晶内の電荷分布に変換し
て記憶し、次いでこの電荷分布がつくる電界によって生
ずる電気光学効果を利用し、読み出し光の強度分布に変
換するものである。従って、この型の空間光変調素子
は、前記単結晶の層とこれをはさむ絶縁層及び透明電極
によって構成される。

【０００３】更に述べると、まず一対の透明電極間に電
圧をかけながら、書き込み光をPROM素子に照射する。こ
れにより、電気光学単結晶層内で電子−正孔対が発生
し、このうち電子が正極の方向へと加速される。こうし
て、書き込み光の強度分布が、電気光学単結晶層の内部
の電荷分布に変換されて記憶される。次いで、PROM素子
に読み出し光を照射する。電子正孔対が分離されている
部分では、電気光学単結晶層の電圧が降下する。この電
気光学効果を利用して再生像を得る。

【０００４】上記電気光学単結晶層を一対の絶縁層で挟
み、この層から電荷が失われるのを防ぐ。そして、PROM
素子に新たな画像を書き込む前には、電気光学単結晶層
内の電荷分布を消去しなければならない。このため、PR
OM素子にかけていた電圧を切り、電気光学単結晶層を一
様露光する必要がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】図６はPROM素子を収容
したパッケージ11を示す斜視図、図７はパッケージ11に
消去光学系を組み合わせた空間光変調器を示す斜視図で
ある。

【０００６】パッケージ11の本体２は、平面長方形の平
板状をなし、プラスチック等からなっている。本体２の
主面には、平面略長方形状の素子収容孔2cが設けられ、
素子収容孔2c内にPROM素子３が収容されている。本体２
の側端面2a, 2bのうち狭い方の側端面2bに、一対の円筒
状のソケット５が取り付けられ、各ソケット５にリード
線６が連結されている。各リード線６は本体２内に入
り、PROM素子３の一対の透明電極にそれぞれ接続されて
いる。

【０００７】四角筒状の胴12内には、４角柱形状をした
空間12a が設けられている。胴12の一方の端部に、パッ
ケージ11が固定される。PROM素子３は、内部空間12a に
面する。胴12の他方の端部では、内部空間12a が開口し
ている。胴12の側壁に消去用光源の取付部13が突設され
ている。取付部13の外形は四角柱状であり、胴12と公差
する方向へと延びている。取付部13の端面13a にソケッ
ト４が取り付けられ、ソケット４内にリード線６が通っ
ている。ソケット４には、図示しない消去用光源が取り
付けられており、消去用光源が取付部13内に固定され
る。電気光学単結晶層内部の電荷分布を消去する際に
は、消去用光源を発光させ、この光をPROM素子３の全面
に照射する。

【０００８】しかし、こうした構成の空間光変調器にお
いては、胴12や取付部13が大きく張り出すので、装置全
体が嵩張り、場所をとる。また、PROM素子３を光が透過
するのであるが、かなり強い光を照射しないと、上記の
電荷分布を確実に消去できないので、相当大電力を食う
大型の消去用光源が必要である。しかも、消去用光源に
よって照射される範囲が広くなってしまい、他の光学関
係部品、特に感光板やフィルムに光の一部が当たること
があった。

【０００９】本考案の課題は、消去光学系を小型化で
き、小型の光源で充分に電気光学単結晶体の内部の電荷
分布を消去できるようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、電気光学効果
と光伝導効果とを有する電気光学単結晶体を備え、書き
込み光の強度分布をこの電気光学単結晶体の内部の電荷
分布に変換する平板状のポッケルス読み出し光変調素子
と、このポッケルス読み出し光変調素子を一様露光して
前記の電荷分布を消去するための消去用光源とを備えた
空間光変調器において、消去用光源からの光がポッケル
ス読み出し光変調素子の側端面に入射するようにポッケ
ルス読み出し光変調素子とほぼ同一平面上に消去用光源
が設置されていることを特徴とする、空間光変調器に係
るものである。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の実施例に係る空間光変調器
１にPROM素子３を組み込む前の状態を示す斜視図、図２
は空間光変調器１を示す斜視図である。また、図３、図
４はそれぞれ、消去用光源７とPROM素子３との位置関係
を示す模式図である。

【００１２】本体２は、平面長方形の平板状をなし、プ
ラスチック等からなっている。本体２の主面には、略長
方形の素子収容孔2cが設けられる。PROM素子３を矢印Ａ
のように素子収容孔2c内に入れ、図２に示す状態とす
る。本体２の側端面のうち狭い方の側端面2bに、一対の
円筒状のソケット５が取り付けられ、各ソケット５にリ
ード線６が連結されている。各リード線６は本体２内に
入り、PROM素子３の一対の透明電極にそれぞれ接続され
ている。そして、本実施例においては、狭い方の側端面
2bに円筒状のソケット４が取り付けられ、このソケット
４に消去用光源７が取り付けられている。消去用光源７
は、本体２に内蔵され、側端面2bとPROM素子３との間に
位置する。

【００１３】PROM素子３は平板状であり、かつ平面四辺
形状である。特に図３、図４に示すように、PROM素子３
とほぼ同一平面上に消去用光源７が設置される。また、
平面的にみると、消去用光源７が側端面3aに対向してい
る。

【００１４】本実施例によれば、従来にくらべて非常に
小型で小電力の消去用光源によって、電気光学単結晶層
15内の電荷分布を充分に消去できる。この理由を説明す
る。PROM素子３においては、一対の主面3cには、ガラス
基板が露出している。ガラスの屈折率は1.5 近辺であ
り、空気の屈折率は約１である。従って、主面3cにおい
て、ガラス側から空気側へと光が向うとき、その全反射
条件は、入射角43゜以上である。

【００１５】消去用光源７から光８が発光されると、こ
の光８は、側端面3aから素子３内に入る。ここで重要な
のは、側端面3aから素子３内に入射した光束が、主面3c
に対し、43゜以上の入射角を有していることである。従
って、図４に示すように、光８は、主面3cで何度も全反
射を繰り返しながら素子３内を進み、側端面3dから出射
する。全反射の回数が何回になるかは、素子３の厚さ、
寸法、素子３と消去用光源７との距離に依存する。この
ように、光８が素子３内を何回も全反射しながら進むの
で、比較的小電力で小型の消去用光源を用いても、電気
光学単結晶層15内の電荷分布を充分に消去できる。

【００１６】これに対し、図７に示すような空間光変調
器によると、消去用の光が主面3cから入射し、素子３を
斜めに通過して出射する。この際、消去用の光は、電気
光学単結晶層15を斜めに横切るだけであり、光のエネル
ギーの利用率が低い。このため、比較的大電力で、大型
の消去用光源が必要である。本実施例では、電気光学単
結晶層15をこの層と平行に、あるいは平行に近い角度で
光が伝播していくので、光のエネルギーの利用率が高
い。

【００１７】また、PROM素子３の主面3cに対して斜め方
向から光を照射する従来の変調器では、胴12や取付部13
等の部品を、PROM素子３の主面3cから垂直方向又は斜め
方向に張り出すように設けなければならない。本実施例
では、側端面3a側に消去用光源７を設けるスペースさえ
確保すればよく、上記のような部品は不要である。従っ
て、この意味でも、空間光変調器を小型化できる。

【００１８】上記の例において、更に、図３、図４に示
すように、側端面3d側に反射鏡14を設けることができ
る。これにより、側端面3dを出射した光を反射させる。
反射光のほとんどは、再び素子３内に入射し、主面3c間
で全反射を繰り返す。このようにすれば、光の利用率は
一層高まるので有利である。

【００１９】上記の例では、消去用光源７を、側端面3c
と対向させて設けたが、他の側端面3b、3dと対向させて
設けてもよい。この場合に、光エネルギーの利用率が最
も高くなる。

【００２０】図５に示すように、側端面3a及び3bに対し
て、平面的にみて斜めの位置に消去用光源７を設けるこ
ともできる。ただし、この場合には、一部の光8Aが側端
面3a、3bで全反射されるので、図３，図４の例にくらべ
ると、光エネルギーの利用率が落ちる。

【００２１】図１〜図４に示す空間光変調器を作製し、
その動作を確認した。消去用光源７として、6V、6Wのハ
ロゲンランプを用いた。このハロゲンランプの点灯と消
灯とは、電磁リレースイッチで行った。電磁リレースイ
ッチの動作スケジュールは、予めマイクロコンピュータ
に入力した。電気光学単結晶層15の材料として、Bi₁₂Si
O₂₀単結晶を用いた。素子３への印加電圧は、5000Ｖと
した。この結果、電気光学単結晶層15の内部の電荷分布
を素子全面にわたり消去できることを確認した。消去動
作に要した時間は0.15秒であった。

【００２２】また、図６、図７に示す空間光変調器にお
いては、消去用光源として、５OWのハロゲンランプが必
要であった。また、このハロゲンランプを点灯する際に
は、光が空間光変調器の外に強く漏れるので、フィルム
や測定用機器に覆いをかけ、消去用光源の光を遮光する
必要があった。また、電荷分布の消去に要した時間は２
秒であった。

【００２３】

【考案の効果】本考案によれば、平板状のポッケルス読
み出し光変調素子とほぼ同一平面上に消去用光源が設置
されており、この素子の一方の側端面から光が入射す
る。そして、側端面から入射した光は、素子の一対の主
面の間で、何度も全反射を繰り返しながら素子内を進
む。この過程で、一対の主面間で全反射を繰り返すたび
に、光が電気光学単結晶体を横切り、電気光学単結晶体
内に電子−正孔対を発生させ、電荷分布の消去に寄与す
る。従って、光エネルギーの利用率が高いので、比較的
小電力で小型の消去用光源を用いても、電気光学単結晶
体内の電荷分布を充分に消去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空間光変調器１の本体２内にPROM素子３を収容
する前の状態を示す斜視図である。

【図２】空間光変調器１を示す斜視図である。

【図３】PROM素子３と消去用光源７との位置関係を示す
模式図である（主面3c側から見たもの) 。

【図４】PROM素子３と消去用光源７との位置関係を示す
模式図である（側端面側から見たもの）。

【図５】PROM素子３と消去用光源７との位置関係を変更
した例を示す模式図である（主面3c側から見たもの) 。

【図６】パッケージ11を示す斜視図である。

【図７】パッケージ11を胴12に取り付けた空間光変調器
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１空間光変調器２本体 2c 素子収容孔３ PROM素子 3a, 3b, 3d 側端面 3c 一対の主面７消去用光源８消去用の光 8A 側端面で全反射される光

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電気光学効果と光伝導効果とを有する電
気光学単結晶体を備え、書き込み光の強度分布をこの電
気光学単結晶体の内部の電荷分布に変換する平板状のポ
ッケルス読み出し光変調素子と、このポッケルス読み出
し光変調素子を一様露光して前記の電荷分布を消去する
ための消去用光源とを備えた空間光変調器において、前
記消去用光源からの光が前記ポッケルス読み出し光変調
素子の側端面に入射するように前記ポッケルス読み出し
光変調素子とほぼ同一平面上に前記消去用光源が設置さ
れていることを特徴とする、空間光変調器。
【請求項２】前記消去用光源が、前記ポッケルス読み
出し光変調素子の側端面に対向して設置されている、請
求項１記載の空間光変調器。
【請求項３】前記側端面と反対側の側端面側に反射鏡
が設けられている、請求項２記載の空間光変調器。