JPH0764130A - Variable photomask - Google Patents

Variable photomask

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JPH0764130A
JPH0764130A JP21022093A JP21022093A JPH0764130A JP H0764130 A JPH0764130 A JP H0764130A JP 21022093 A JP21022093 A JP 21022093A JP 21022093 A JP21022093 A JP 21022093A JP H0764130 A JPH0764130 A JP H0764130A
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JP
Japan
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light
mask
switching
variable
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP21022093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kita
隆 喜多
Taneo Nishino
種夫 西野
Kazuo Katsuki
一雄 香月
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication of JPH0764130A publication Critical patent/JPH0764130A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a variable photomask which is variable in patterns. CONSTITUTION:A mask pixel has a switching material film 12 on a light input transparent cover glass 10 side, is laminated with a photodetecting material film 14 in the lower part and has electrode films 16, 18 on the front and rear surfaces. A transparent electrode film 16 on the front surface is coupled to the source side of a switching transistor(TR) 20. A lead line 24 for switching on an Si substrate 22 is coupled to the gate electrode of the switching TR 20. A reading out line 26 is coupled to the drain of the switching TR 20.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マスクとセンサの組み
合わせを備える光信号処理装置に利用可能な、マスクパ
ターンを可変できる可変光マスクに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable optical mask which can be used in an optical signal processing device having a combination of a mask and a sensor and which can change a mask pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、光をキャリア(carrier)
とする情報処理技術の開発が益々盛んになってきた。そ
の理由の1つは、電子をキャリアとすることによる障害
が処理速度の増大に伴って大きくなることによる。しか
しながら半導体技術による、電子の流れをスイッチング
して論理処理する処理技術は、コンピュータをはじめと
して、その蓄積は膨大である。電子処理技術の特徴とす
る高密度集積化および高速処理の2つの利点のうちの後
者、すなわち高速処理については、電子をキャリアとす
ることによる障害のために、限界がみえてきた。このこ
とが、光技術開発を緊急なものとしている。光技術開発
の主要点もようやく、論理処理用の材料、または材料の
機能を用いたシステムの開発に移行しつつある。
2. Description of the Related Art Recently, light is used as a carrier.
The development of information processing technology has become more and more active. One of the reasons is that the obstacle caused by using electrons as carriers increases as the processing speed increases. However, the processing technology for switching the flow of electrons and performing logical processing based on the semiconductor technology is enormously accumulated, including in computers. The latter of the two advantages of high-density integration and high-speed processing that are characteristic of the electronic processing technology, that is, the high-speed processing, has come to a limit because of obstacles caused by using electrons as carriers. This makes optical technology development urgent. The main point of optical technology development is finally moving to the development of materials for logic processing or systems using the functions of materials.

【0003】例えば、光スイッチング技術において利用
されている現象は、励起子生成による3次光非線形効果
による光の非線形な吸収または反射である。用いられる
材料は、励起子を生成する化合物半導体または化合物の
超微粒子を含む透明物体、例えばガラスである。最も開
発の進んでいる光スイッチング技術としては、化合物半
導体多重量子井戸構造の励起子準位に閉じ込められた励
起子のシュタルク効果(Stark effect)に
よる非線形性を利用した著明なAT&TのSEED(s
elf−eletooptic effect dev
ice)がある。
For example, a phenomenon utilized in optical switching technology is nonlinear absorption or reflection of light due to third-order optical nonlinear effect due to exciton generation. The material used is a transparent body, such as glass, containing compound semiconductors or ultrafine particles of compounds that generate excitons. The most developed optical switching technology is the remarkable AT & T SEED (s) that utilizes the nonlinearity due to the Stark effect of excitons confined in the exciton level of a compound semiconductor multiple quantum well structure.
elf-eleotopic effect dev
ice).

【0004】また、チップ内で光・電気・光変換を行
い、間接的に光をスイッチングするPNPN接合のサイ
リスタ構造がある。このデバイスでは、サイリスタの発
光しきい値を光によって制御している。代表的なものと
して日本電気株式会社製のVSTEPがある。
Further, there is a PNPN junction thyristor structure for performing light / electricity / light conversion in a chip and indirectly switching light. In this device, the light emission threshold of the thyristor is controlled by light. A typical example is VSTEP manufactured by NEC Corporation.

【0005】また、ディスプレイとして使われる液晶
は、代表的な空間変調素子であるが、液晶画素の一方の
電極面を鏡面仕上げすることにより光反射面とし、反射
光の有無により光スイッチングを実現できる。
The liquid crystal used as a display is a typical spatial modulation element, but one electrode surface of the liquid crystal pixel is mirror-finished to form a light-reflecting surface, and optical switching can be realized by the presence or absence of reflected light. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来技術による光スイ
ッチング・デバイスは、単一の素子としてはその機能は
確認されているが、2次元アレイ化は開発途上のものが
多い。
The function of the optical switching device according to the prior art has been confirmed as a single element, but a two-dimensional array is under development in many cases.

【0007】また、実使用可能なSEEDアレイは光透
過と吸収または反射の比が小さいという問題がある。
Further, the practically usable SEED array has a problem that the ratio of light transmission to absorption or reflection is small.

【0008】また、従来の光スイッチング・デバイス
は、液晶光スイッチング・デバイスを除いて構造が複雑
である。従って、高価になるという欠点がある。
Further, the conventional optical switching device has a complicated structure except for the liquid crystal optical switching device. Therefore, there is a drawback that it becomes expensive.

【0009】また、液晶光スイッチング・デバイスは、
構造が複雑でないため、安価ではあるが、応答速度が遅
いという欠点がある。
Further, the liquid crystal optical switching device is
Since the structure is not complicated, it is inexpensive, but it has a drawback that the response speed is slow.

【0010】また、現在の技術では、フォト・トランジ
スタを除いて、電気信号を光で制御する素子はない。従
って、ここ当分(恐らく10年)は、終段の信号出力は
電気信号であろう。従って、システムによっては早い処
理段階で光信号を電気信号に変換する方が効率的なもの
もある。
Further, in the current technology, there is no element that controls an electric signal by light except a phototransistor. Therefore, for the time being (probably 10 years), the final signal output will be an electrical signal. Therefore, for some systems it may be more efficient to convert the optical signal to an electrical signal at an early processing stage.

【0011】信号を運ぶ多数の光線束を選択的に電気信
号に変換するには、広義のマスクとセンサの組み合わせ
が一般的である。しかしながら現在のところ、選択光透
過マスクのパターンは固定である。
A combination of a mask and a sensor in a broad sense is generally used to selectively convert a large number of light beam bundles carrying signals into an electric signal. However, at present, the pattern of the selective light transmission mask is fixed.

【0012】本発明の目的は、選択光透過マスクと実質
的に同一の機能を有し、マスクのパターンを可変できる
可変光マスクを提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a variable light mask which has substantially the same function as the selective light transmission mask and which can change the mask pattern.

【0013】[0013]

【発明の概要】本発明では、個々のマスク画素で発生す
る光検出素子電圧を、光信号によって導電性を制御され
た材料によって、スイッチングする。すなわち、明のマ
スク画素にはマスクパターン作成光によって導電性を付
与し、光入力の有無を前記光検出素子出力によって読出
す。一方、暗の画素は、導電性を有さないので光入力の
有無にかかわらず電気出力はない。よってマスク画素の
それぞれに選択的にマスクパターン作成光(第1の光)
を照射することによって導電性を付与してマスクを作成
し、必要に応じて第2の光によってマスクパターンを消
去し、改めて第1の光により新しいマスクパターンを作
る。適時、この作業を繰り返すことにより可変光マスク
が得られる。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, the photodetector element voltage generated in each mask pixel is switched by a material whose conductivity is controlled by an optical signal. That is, conductivity is imparted to the bright mask pixels by the mask pattern forming light, and the presence or absence of light input is read by the output of the photodetector. On the other hand, a dark pixel has no electrical output because it does not have conductivity, regardless of the presence or absence of light input. Therefore, mask pattern creation light (first light) is selectively applied to each of the mask pixels.
Is applied to give a conductivity to form a mask, and the mask pattern is erased by the second light as needed, and a new mask pattern is newly made by the first light. A variable photomask can be obtained by repeating this operation at appropriate times.

【0014】[0014]

【実施例】本発明は、誘電体または強誘電体材料に遷移
金属原子を不純物として添加した材料の多結晶、望むな
らば単結晶材料薄膜を機能材料とする可変光マスクであ
る。この機能材料に特定波長光(第1の光)を照射する
と材料の導電率は大きくなり、他の特定波長(第2の
光)を照射すると、元の導電率に復帰する。特にCrド
ープBi2 3 薄膜は顕著な特性を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is a variable optical mask using a polycrystal of a material obtained by adding a transition metal atom as an impurity to a dielectric or ferroelectric material, and a thin film of a single crystal material as a functional material if desired. When this functional material is irradiated with light of a specific wavelength (first light), the conductivity of the material increases, and when irradiated with another specific wavelength (second light), the conductivity is restored to the original conductivity. In particular, the Cr-doped Bi 2 O 3 thin film shows remarkable characteristics.

【0015】CrドープBi2 3 の特性について説明
する。
The characteristics of Cr-doped Bi 2 O 3 will be described.

【0016】まず、レーザ照射による導電率の変化につ
いて説明する。
First, the change in conductivity due to laser irradiation will be described.

【0017】Cr2 3 をそれぞれ0.1wt%,0.
01wt%,0.001wt%含有する誘電体材料Bi
2 3 を用意し、それぞれにまず488nm波長のAr
レーザを(約2.54eV)照射し、その後、632.
8nm波長のHe−Neレーザを(約1.96eV)照
射したときの導電率の変化を、図1,図2,図3に示
す。
Cr 2 O 3 was added in an amount of 0.1 wt% and 0.
Dielectric material Bi containing 01 wt% and 0.001 wt%
2 O 3 is prepared and Ar of 488 nm wavelength is prepared for each.
Irradiate the laser (about 2.54 eV), then 632.
Changes in conductivity when irradiated with a He-Ne laser having a wavelength of 8 nm (about 1.96 eV) are shown in FIGS. 1, 2 and 3.

【0018】いずれのCr2 3 含有の材料においても
Arレーザ照射によって導電率は急激に変化している。
しかしながら、その後のHe−Neレーザ照射による変
化に差が見られる。図1では、もとの導電率に復帰して
いるが、図2,図3では復帰速度は速くない。
In any of the Cr 2 O 3 -containing materials, the conductivity is drastically changed by Ar laser irradiation.
However, there is a difference in the change due to the subsequent irradiation with He-Ne laser. In FIG. 1, the original conductivity is restored, but in FIGS. 2 and 3, the restoration speed is not fast.

【0019】次に、Cr2 3 含有量による構造の変化
について説明する。
Next, the change in structure due to the Cr 2 O 3 content will be described.

【0020】図4にCr2 3 を1wt%含有するBi
2 3 の光電流を示す。不純物を含まない材料ではバン
ドギャップEg の近傍に光伝導スペクトルを有するが、
1wt%含有する材料では幅広な光伝導特性を示し、B
18CrO30の化合物が生成する。化合物が生成する
と、不純物による電子レベルが制御不能になり期待され
る特性は失われる。
FIG. 4 shows Bi containing 1 wt% of Cr 2 O 3 .
2 shows the photocurrent of O 3 . A material containing no impurities has a photoconductivity spectrum in the vicinity of the band gap Eg.
A material containing 1 wt% shows a wide photoconductive property,
A compound of i 18 CrO 30 is produced. When the compound is formed, the electron level due to impurities becomes uncontrollable and the expected properties are lost.

【0021】次に、熱処理による構造の変化について説
明する。
Next, the change in structure due to heat treatment will be described.

【0022】図5,図6に成長時の基板温度250℃,
300℃の場合の光導電性を示す。これら図によれば、
基板温度300℃においては、2〜3eV帯において全
く発光はみられない。すなわち、不純物Crを構造内に
安定に取り込み、不純物添加Bi2 3 でなくなってい
る。期待する特性を得るには誘電体材料Bi2 3 の構
造を保持しなければならないことがわかる。
5 and 6, the substrate temperature during growth is 250.degree.
It shows photoconductivity at 300 ° C. According to these figures,
At a substrate temperature of 300 ° C., no light emission is observed in the 2-3 eV band. That is, the impurity Cr is stably taken into the structure, and the impurity addition Bi 2 O 3 is eliminated. It can be seen that the structure of the dielectric material Bi 2 O 3 must be maintained in order to obtain the expected characteristics.

【0023】次に、CrドープBi2 3 薄膜をスイッ
チング材料膜として用いたマスク画素の構造を説明す
る。
Next, the structure of a mask pixel using a Cr-doped Bi 2 O 3 thin film as a switching material film will be described.

【0024】図7にマスク画素の構造を示す。上面、す
なわち光入力透明カバーガラス10側にスイッチング材
料膜12を有し、下方に光検出材料膜14を積層し、上
下面に電極膜16,18を有する複合機能膜である。上
面の透明電極膜16はスイッチング・トランジスタ20
のソース側と結合している。Siサブストレート22上
のスイッチング用リードライン24は、スイッチング・
トランジスタ20のゲート電極と結合している。また、
読出しライン26はスイッチング・トランジスタ20の
ドレインと結合している。なお図7において、28はS
iO2 膜、29は回路基板である。
FIG. 7 shows the structure of the mask pixel. This is a multi-functional film having a switching material film 12 on the upper surface, that is, the light input transparent cover glass 10 side, a photo detection material film 14 laminated on the lower side, and electrode films 16 and 18 on the upper and lower surfaces. The transparent electrode film 16 on the upper surface is the switching transistor 20.
Coupled with the source side of. The switching lead line 24 on the Si substrate 22 is
It is coupled to the gate electrode of transistor 20. Also,
Readout line 26 is coupled to the drain of switching transistor 20. In FIG. 7, 28 is S
The iO 2 film, 29 is a circuit board.

【0025】図8は、図7のマスク画素を回路基板上に
マトリックス状に配列した2次元画素アレイを示す。図
を簡単にするため、4個の画素のみを示している。
FIG. 8 shows a two-dimensional pixel array in which the mask pixels of FIG. 7 are arranged in a matrix on a circuit board. Only four pixels are shown for simplicity of illustration.

【0026】スイッチング・トランジスタ20のドレイ
ンは読出しライン26に結合され、ソースは透明電極膜
16に結合され、ゲートはスイッチング用リードライン
24に結合されている。図8において、30は電極膜1
6と電極膜18との間のスイッチング材料膜12および
光検出材料層14よりなる機能膜を示している。また、
光検出材料膜14の下方電極18は、機能膜30を介し
て共通電極ライン31に接続されている。トランジスタ
20のゲート電圧によってスイッチングされた電子は、
読出しライン26により列方向に出力される。
The drain of switching transistor 20 is coupled to read line 26, the source is coupled to transparent electrode film 16, and the gate is coupled to switching lead line 24. In FIG. 8, 30 is the electrode film 1.
6 shows a functional film composed of the switching material film 12 and the photodetection material layer 14 between the electrode 6 and the electrode film 18. Also,
The lower electrode 18 of the light detection material film 14 is connected to the common electrode line 31 via the functional film 30. The electrons switched by the gate voltage of the transistor 20 are
It is output in the column direction by the read line 26.

【0027】図9に、マスク画素の等価回路を示す。図
中、点線で囲んだ部分32は、マスク画素のスイッチン
グ部である。スイッチング部32は、スイッチング材料
膜(CrドープBi2 3 )を示すP−MOSトランジ
スタ34と、コンデンサ36,フォトダイオード38,
40より等価的に表される。フォトダイオード38に
は、マスクパターンの書込み光(形成光)が入力され
る。フォトダイオード40には、マスクパターンの消去
光が入力される。
FIG. 9 shows an equivalent circuit of the mask pixel. In the figure, a portion 32 surrounded by a dotted line is a switching portion of the mask pixel. The switching unit 32 includes a P-MOS transistor 34 showing a switching material film (Cr-doped Bi 2 O 3 ), a capacitor 36, a photodiode 38,
Equivalently represented by 40. Writing light (forming light) for the mask pattern is input to the photodiode 38. The mask pattern erasing light is input to the photodiode 40.

【0028】P−MOSトランジスタ34の一方の端子
には、読出しスイッチング・トランジスタ20が接続さ
れ、他方の端子には、フォトダイオード42が接続さ
れ、読出しスイッチング・トランジスタ20とフォトダ
イオード42とは、直流電源44を介して接続されてい
る。また、スイッチング部32のフォトダイオード3
8,40は、直流電源44の両端に接続されている。フ
ォトダイオード42は、光検出材料膜14の等価回路で
あり、マスク画素への入力光が入力される。
The read switching transistor 20 is connected to one terminal of the P-MOS transistor 34, and the photodiode 42 is connected to the other terminal of the P-MOS transistor 34. It is connected via a power supply 44. In addition, the photodiode 3 of the switching unit 32
Reference numerals 8 and 40 are connected to both ends of a DC power supply 44. The photodiode 42 is an equivalent circuit of the light detection material film 14, and the input light to the mask pixel is input.

【0029】書込み光によってコンデンサ36は充電さ
れ、スイッチング材料膜を示すP−MOSトランジスタ
34のゲートをハイにする。従って入力光が照射される
と、入力される信号は読出し信号によって読出しスイッ
チ20を介して出力される。入力光がなければ読出しス
イッチ20の開閉に拘らず出力はない。書込み光を照射
しなければP−MOSトランジスタはローであり、入力
光の有無に拘らず出力はない。充電されているコンデン
サ36の電荷は消去光をフォトダイオード40に照射す
ることにより放電し、P−MOSトランジスタ34のゲ
ートはローとなる。
The writing light charges the capacitor 36, causing the gate of the P-MOS transistor 34 representing the switching material film to go high. Therefore, when the input light is irradiated, the input signal is output through the read switch 20 by the read signal. If there is no input light, there is no output regardless of whether the read switch 20 is open or closed. If the writing light is not irradiated, the P-MOS transistor is low and there is no output regardless of the presence or absence of the input light. The charged electric charge of the capacitor 36 is discharged by irradiating the photodiode 40 with erasing light, and the gate of the P-MOS transistor 34 becomes low.

【0030】図10は、可変光マスク・パネルの全体構
成図である。画素アレイの回路基板30には、行セレク
タ50および列セレクタ52とが接続され、これらはコ
ントローラ54により制御される。行セレクタ50は、
図8のスイッチング用リードライン24を選択する。列
セレクタ52は、図8の読出しライン26を選択する。
FIG. 10 is an overall block diagram of a variable light mask panel. A row selector 50 and a column selector 52 are connected to the circuit board 30 of the pixel array, and these are controlled by a controller 54. The row selector 50 is
The switching lead line 24 in FIG. 8 is selected. The column selector 52 selects the read line 26 of FIG.

【0031】マスク作成光を画素アレイのカバーガラス
10の上方より入射することにより、画素のスイッチン
グ材料膜12を導電性にすることによりマスクパターン
を作成する。
A mask pattern is formed by making the mask forming light incident on the cover glass 10 of the pixel array to make the switching material film 12 of the pixel conductive.

【0032】マスクパターン作成光および入力光の光源
は、カバーガラス10の前面に設けられた、画素対応発
光素子アレーで構成できる。作成光の光軸は、入力光と
同軸であってもよいし、傾斜入力であってもよい。コン
トローラ54には、マスクパターンの明暗画素アドレス
が入力されている。今、マスク・パネルの行選択と同期
して、書込み光アレーの行を選択し、マスクパターンに
したがって各行の列アドレスを選択して、書込み光を点
灯することによってマスクパターンを形成する。
The light source for the mask pattern forming light and the input light can be constituted by a pixel-based light emitting element array provided on the front surface of the cover glass 10. The optical axis of the creation light may be coaxial with the input light or may be a tilted input. The bright and dark pixel address of the mask pattern is input to the controller 54. Now, in synchronization with the row selection of the mask panel, the rows of the writing light array are selected, the column address of each row is selected according to the mask pattern, and the writing light is turned on to form the mask pattern.

【0033】マスクパターン作成後の画素アレイに入力
光を照射して、光検出材料膜14による光検出信号を、
入射光と同期して駆動される行セレクタ50がスイッチ
ング・ライン24をスキャンして読出しスイッチ20を
オンすることにより読出す。読出された光検出信号は、
列セレクタ52が読出しライン26をスキャンし、列セ
レクタ52から出力信号として並列に取り出される。行
セレクタ50および列セレクタ52のスキャン動作は、
コントローラ54から行アドレスおよび列アドレスを入
力することにより行われる。
The pixel array after forming the mask pattern is irradiated with the input light, and the light detection signal by the light detection material film 14 is
The row selector 50, which is driven in synchronization with the incident light, scans the switching line 24 and turns on the read switch 20 to perform reading. The read light detection signal is
The column selector 52 scans the read line 26 and is taken out in parallel as an output signal from the column selector 52. The scanning operations of the row selector 50 and the column selector 52 are
This is performed by inputting the row address and the column address from the controller 54.

【0034】作成されたパターンを消去するには、消去
光を照射することにより行う。長時間にわたって同一パ
ターンで使用する場合には、適時パターン作成光でリフ
レッシュする。
To erase the created pattern, irradiation with erasing light is performed. When using the same pattern for a long time, refresh with pattern forming light at appropriate times.

【0035】他の光の入射方法の例として液晶シャッタ
を用い、光を選択する場合について説明する。
As another example of the light incident method, a case of using a liquid crystal shutter and selecting light will be described.

【0036】各マスク画素の前面に透過型液晶シャッタ
(図示せず)を配置する。シャッタ画素の開閉は、コン
トローラ54により行う。
A transmissive liquid crystal shutter (not shown) is arranged in front of each mask pixel. The controller 54 opens and closes the shutter pixels.

【0037】どのマスク画素に光を加えるか、すなわち
どのシャッタ画素を開くかは、コントローラ54により
画素アドレスを設定することにより行う。液晶シャッタ
の開閉は、図示しないが信号読出しと同様な処理回路に
て実行する。
The mask pixel to which light is applied, that is, which shutter pixel to open, is set by setting the pixel address by the controller 54. Although not shown, the liquid crystal shutter is opened and closed by a processing circuit similar to signal reading.

【0038】パターンの形成光およびパターン消去光の
入力は、液晶シャッタの開閉により、液晶全面に入射す
る光を選択することにより行う。信号光の入力は、液晶
全面を開放して行う。
The light for forming the pattern and the light for erasing the pattern are input by opening and closing the liquid crystal shutter to select the light incident on the entire surface of the liquid crystal. Signal light is input by opening the entire liquid crystal.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、マスクとセンサの組み
合わせを備える光信号処理装置に利用可能な、任意のマ
スクパターンを高速に生成できる可変光マスクを実現で
きた。
According to the present invention, it is possible to realize a variable optical mask which can be used in an optical signal processing apparatus having a combination of a mask and a sensor and which can generate an arbitrary mask pattern at high speed.

【0040】本発明の可変光マスクは、半導体チップサ
イズのデジタル・マスクである。一般に、光信号処理に
おけるキャリア・ビームの大きさは、電子信号処理との
競合上できるだけ小さい方が望ましく、かつ画素形状は
高精度である必要がある。本発明において光ビームの受
光単位は電極の大きさによって決まるが、その大きさは
数100μmである。このようなデジタル・マスクの加
工はSiサブストレート上に半導体加工技術によってな
されるので、高精度である。
The variable photomask of the present invention is a semiconductor chip size digital mask. Generally, it is desirable that the size of the carrier beam in the optical signal processing is as small as possible in view of competition with the electronic signal processing, and the pixel shape must be highly accurate. In the present invention, the light receiving unit of the light beam is determined by the size of the electrode, and the size is several 100 μm. Since the processing of such a digital mask is performed on the Si substrate by the semiconductor processing technology, it is highly accurate.

【0041】また本発明の可変光マスクによれば、走査
回路によってそれぞれの画素が個別に読出され、かつデ
ジタル情報として積和等の処理がなされるので高精度読
出しができる。
Further, according to the variable photomask of the present invention, each pixel is individually read by the scanning circuit and the processing such as sum of products is performed as digital information, so that highly accurate reading can be performed.

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

【図1】Cr2 3 を含有するBi2 3 のレーザ照射
による導電率の変化を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a change in conductivity of Bi 2 O 3 containing Cr 2 O 3 by laser irradiation.

【図2】Cr2 3 を含有するBi2 3 のレーザ照射
による導電率の変化を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in conductivity of Bi 2 O 3 containing Cr 2 O 3 by laser irradiation.

【図3】Cr2 3 を含有するBi2 3 のレーザ照射
による導電率の変化を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a change in conductivity of Bi 2 O 3 containing Cr 2 O 3 by laser irradiation.

【図4】Cr2 3 を含有するBi2 3 の光電流を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a photocurrent of Bi 2 O 3 containing Cr 2 O 3 .

【図5】Bi2 3 またはCrを含有するBi2 3
成長時の基板温度が変化した場合の光導電性を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing photoconductivity when the substrate temperature during growth of Bi 2 O 3 containing Bi 2 O 3 or Cr is changed.

【図6】Bi2 3 またはCrを含有するBi2 3
成長時の基板温度が変化した場合の光導電性を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing photoconductivity when the substrate temperature during growth of Bi 2 O 3 containing Bi 2 O 3 or Cr is changed.

【図7】マスク画素の構造を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a structure of a mask pixel.

【図8】2次元画素アレイを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a two-dimensional pixel array.

【図9】マスク画素の等価回路を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an equivalent circuit of a mask pixel.

【図10】可変光マスク・パネルの全体構成図である。FIG. 10 is an overall configuration diagram of a variable light mask panel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 カバーガラス 12 スイッチング材料膜 14 光検出材料膜 18 電極 22 Siサブストレート 24 スイッチング用リードライン 26 読出しライン 28 SiO2 膜 29 回路基板 50 行セレクタ 52 列セレクタ 54 コントローラ10 cover glass 12 switching material film 14 photodetection material film 18 electrode 22 Si substrate 24 switching lead line 26 read line 28 SiO 2 film 29 circuit board 50 row selector 52 column selector 54 controller

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光検出素子と、前記光検出素子の出力電圧
をスイッチングする、光信号によって導電性を制御でき
るスイッチング素子とを有するマスク画素が、2次元状
に複数個配列されてなることを特徴とする可変光マス
ク。
1. A plurality of mask pixels, each of which has a photodetector and a switching element for switching an output voltage of the photodetector and capable of controlling conductivity by an optical signal, are arranged two-dimensionally. Characteristic variable light mask.
【請求項2】前記スイッチング素子は、或る波長の光を
照射すると導電率が大きくなり、他の波長の光を照射す
ると元の導電率に復帰する機能材料よりなることを特徴
とする請求項1記載の可変光マスク。
2. The switching element is made of a functional material whose conductivity increases when irradiated with light of a certain wavelength and which returns to its original conductivity when irradiated with light of another wavelength. 1. The variable light mask described in 1.
【請求項3】前記機能材料は、誘電体または強誘電体材
料に遷移金属原子を不純物として添加した材料の多結晶
または単結晶材料よりなることを特徴とする請求項2記
載の可変光マスク。
3. The variable optical mask according to claim 2, wherein the functional material is a polycrystal or single crystal material of a material obtained by adding a transition metal atom as an impurity to a dielectric material or a ferroelectric material.
【請求項4】前記機能材料は、CrドープBi2 3
あることを特徴とする請求項2記載の可変光マスク。
4. The variable photomask according to claim 2 , wherein the functional material is Cr-doped Bi 2 O 3 .
【請求項5】スイッチング材料膜と光検出材料膜とを積
層し、両面に電極を有する複合機能膜をマスク画素と
し、マスク画素が2次元状に複数個配列されてなること
を特徴とする可変光マスク。
5. A variable characterized in that a switching material film and a photo-detecting material film are laminated, a composite function film having electrodes on both surfaces is used as a mask pixel, and a plurality of mask pixels are arranged two-dimensionally. Light mask.
【請求項6】前記マスク画素は、前記複合機能膜の電極
に一端が接続され、他端が読出しラインに接続され、制
御端子がスイッチング用リードラインに接続されたスイ
ッチ素子を有する読出し回路を備えることを特徴とする
請求項5記載の可変光マスク。
6. The mask pixel includes a read circuit having a switch element, one end of which is connected to an electrode of the composite functional film, the other end of which is connected to a read line, and a control terminal of which is connected to a switching lead line. The variable photomask according to claim 5, wherein:
【請求項7】複数本の前記スイッチング用リードライン
をスキャンする行セレクタと、複数本の前記読出しライ
ンをスキャンする列セレクタと、これら行セレクタおよ
び列セレクタに行アドレスおよび列アドレスをそれぞれ
入力するコントローラとをさらに備えることを特徴とす
る請求項6記載の可変光マスク。
7. A row selector that scans a plurality of the switching read lines, a column selector that scans a plurality of the read lines, and a controller that inputs a row address and a column address to the row selector and the column selector, respectively. 7. The variable photomask according to claim 6, further comprising:
JP21022093A 1993-08-25 1993-08-25 Variable photomask Pending JPH0764130A (en)

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