JPH0829802A - Animation image projector - Google Patents

Animation image projector

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JPH0829802A
JPH0829802A JP16546294A JP16546294A JPH0829802A JP H0829802 A JPH0829802 A JP H0829802A JP 16546294 A JP16546294 A JP 16546294A JP 16546294 A JP16546294 A JP 16546294A JP H0829802 A JPH0829802 A JP H0829802A
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JP
Japan
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optical
writing
light source
modulator
type spatial
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Application number
JP16546294A
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Japanese (ja)
Inventor
Toyoji Ohata
豊治 大畑
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH0829802A publication Critical patent/JPH0829802A/en
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to project animation images to be projected as bright images with high accuracy by making efficiency of utilizing luminous fluxes figher by composing the optical modulation material of an optical writing type spatial optical modulator of a monostable type ferroelectric liquid crystal. CONSTITUTION:This animation image projector has an optical writing type spatial optical modulator 1, the so-called light valve, an electric address type writing light source section 2 which executes optical writing to this optical writing type spatial optical modulator 1, a projecting light source section 3 and a projecting optical system 4. The optical modulation material of the optical writing type spatial optical modulator 1 is formed out of a monostable type ferroelectric liquid crystal and in addition, the modulator 1 is not formed in a X, Y electrode wiring structure, etc., but is formed to be of optical writing type spatial optical modulator constitution. The optical images corresponding to the projected animation from the electric address type writing light source section 2 is written into the optical writing type spatial optical modulator 1. The light from the projecting light source section 3 is optically modulated by such optical writing type spatial optical modulator 1 to obtain the projected animation images. These images are projected to a screen via the projecting optical system 4.

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、動画像投影装置に係わ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving image projection apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像投影装置としては種々のものが提
案されている。例えば対角40〜200インチサイズの
投影画面を得る動画像投影装置として、陰極線管の自発
光画像を直接スクリーンに投影するもの、ランプからの
光を液晶表示素子等の空間光変調器で変調して投影する
ものがある。
2. Description of the Related Art Various types of moving image projectors have been proposed. For example, as a moving image projection device for obtaining a projection screen having a diagonal size of 40 to 200 inches, a device for directly projecting a self-luminous image of a cathode ray tube on a screen, a light from a lamp is modulated by a spatial light modulator such as a liquid crystal display device. There are things to project.

【0003】しかしながら、陰極線管の自発光画像を直
接スクリーンに投影する動画像投影装置では、明るくコ
ントラストに優れた投影像を陰極線管の自発光画像で得
ることは困難である。そこで、投影光源としてのランプ
からの光を液晶表示素子等の空間光変調器で変調して投
影する動画像投影装置が注目されるところである。
However, it is difficult to obtain a bright and excellent projected image with a self-luminous image of the cathode ray tube in a moving image projection apparatus which directly projects the self-luminous image of the cathode ray tube onto the screen. Therefore, a moving image projection apparatus, in which light from a lamp as a projection light source is modulated by a spatial light modulator such as a liquid crystal display element and projected, is attracting attention.

【0004】ところで、液晶表示素子としては、互いに
直交するX,Y電極配線型のマトリックス表示によるも
の、あるいは薄膜トランジスタ等のスイッチング素子の
マトリックス配列によるアクティブ型マトリックス表示
によるものが一般的に用いられる。
By the way, as the liquid crystal display element, a matrix display of X and Y electrode wiring types orthogonal to each other or an active matrix display by a matrix arrangement of switching elements such as thin film transistors is generally used.

【0005】一方、液晶材料として単安定型強誘電性液
晶が用いられる場合、この液晶は、通常のTN(ツイス
トネマチック)型液晶等に比し、充分薄い液晶層の厚さ
で充分な旋光特性を得ることができるため、高解像度化
が可能で、高精細度の動画像投影装置を構成できること
の期待があり、また印加電圧に応じて連続的に光変調度
が変化するため多階調表示を容易に行うことができると
いう利点がある。
On the other hand, when a monostable ferroelectric liquid crystal is used as the liquid crystal material, this liquid crystal has a sufficiently thin liquid crystal layer and a sufficient optical rotation characteristic as compared with a normal TN (twist nematic) liquid crystal. Since it is possible to obtain high resolution, it is expected that a high-definition moving image projection apparatus can be configured, and since the degree of light modulation continuously changes according to the applied voltage, multi-gradation display is possible. Has the advantage that it can be performed easily.

【0006】しかしながら、このような単安定型の強誘
電性液晶による液晶装置を用いて上述の動画像投影装置
を構成しても、この強誘電性液晶の特徴が充分生かされ
ていない。これは、上述のX,Y電極配線型のマトリッ
クス表示、あるいは薄膜トランジスタ等のスイッチング
素子のマトリックス配列によるアクティブ型マトリック
ス表示による場合、その電極配線、スイッチング素子の
配置、占有面積の問題から、充分な画素の高密度化をは
かることができないものであり、このため上述の強誘電
性液晶の高解像度の特徴を充分生かすことができないも
のであり、高精細度の動画像投影を阻害している。ま
た、上述した電極配線、スイッチング素子の配置、占有
面積の問題から、充分な高有効表示面積化すなわち高光
束利用効率化をはかることができないという問題があ
る。
However, even if the above-mentioned moving image projection apparatus is constructed using a liquid crystal device using such a monostable ferroelectric liquid crystal, the characteristics of the ferroelectric liquid crystal are not fully utilized. This is because in the case of the above-mentioned X, Y electrode wiring type matrix display or the active type matrix display by the matrix arrangement of switching elements such as thin film transistors, there is a problem of sufficient electrode due to the electrode wiring, the arrangement of the switching elements, and the occupied area. It is impossible to achieve high density, and therefore the high resolution characteristics of the ferroelectric liquid crystal cannot be fully utilized, which impedes high-definition moving image projection. Further, due to the above-described problems of the electrode wiring, the arrangement of the switching elements, and the occupied area, there is a problem that a sufficiently high effective display area, that is, high luminous flux utilization efficiency cannot be achieved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、例えば対角50インチサイズ以上の投影動画像を、
高精細度に、また高光束利用効率化によって明るい像と
して投影することのできる動画像投影装置を提供するも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is, for example, to project a projected moving image having a diagonal size of 50 inches or more,
(EN) Provided is a moving image projection device capable of projecting a bright image with high definition and high luminous flux utilization efficiency.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の本発明は、その一
例の概略構成を図1に示すように、光書き込み型空間光
変調器1いわゆるライトバルブと、この光書き込み型空
間光変調器1に対する光書き込みを行う電気アドレス型
書き込み光源部2と、投影光源部3と、投影光学系4と
を有して成り、その光書き込み型空間光変調器1の光変
調材料が、単安定型強誘電性液晶よりなる構成とするも
のである。
The first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1 for the schematic configuration of an example thereof, is an optical writing type spatial light modulator 1, a so-called light valve, and this optical writing type spatial light modulator. 1. An optical address type writing light source unit 2 for performing optical writing on the optical writing device 1, a projection light source unit 3, and a projection optical system 4, and the optical modulation material of the optical writing type spatial light modulator 1 is a monostable type. The structure is made of a ferroelectric liquid crystal.

【0009】第2の本発明は、上述の発明と同様に、光
書き込み型空間光変調器1と、この光書き込み型空間光
変調器1に対する光書き込みを行う電気アドレス型書き
込み光源部2と、投影光源部3と、投影光学系4とを有
して成り、その電気アドレス型書き込み光源部2を、電
気なかんづく電子アドレス型の薄膜蛍光面型陰極線管に
よる構成とする。
The second aspect of the present invention is similar to the above-mentioned aspect of the invention, and includes an optical writing type spatial light modulator 1, and an electric address type writing light source section 2 for performing optical writing on the optical writing type spatial light modulator 1. The projection address light source unit 3 and the projection optical system 4 are provided, and the electric address type writing light source unit 2 is constituted by an electronic address type thin film fluorescent surface type cathode ray tube which is electrically connected.

【0010】尚、この薄膜蛍光面型陰極線管とは、通常
のテレビジョン受像管等における蛍光体粉末をバインダ
ーと混合したいわゆる蛍光体スラリーを陰極線管のフェ
ースプレート内面に塗布形成してなる通常一般の直視型
の陰極線管構成によるものではなく、単結晶薄膜もしく
は緻密な多結晶薄膜蛍光面による陰極線管を指称するも
のである。
The thin-film fluorescent surface type cathode ray tube is usually formed by applying a so-called phosphor slurry, which is a mixture of phosphor powder in a conventional television picture tube and the like, to a binder on the inner surface of the face plate of the cathode ray tube. It does not have a direct-view type cathode ray tube structure, but refers to a cathode ray tube having a single crystal thin film or a dense polycrystalline thin film phosphor screen.

【0011】[0011]

【作用】本発明構成では、電気アドレス型書き込み光源
部2よりの投影動画に応じた光学像を光書き込み型空間
光変調器1に書き込み、この光書き込み型空間光変調器
1によって投影光源部3からの光を光変調して投影動画
像を得てこれを投影光学系4を介して目的とするスクリ
ーンに投影するものである。
In the configuration of the present invention, an optical image corresponding to the projected moving image from the electric address type writing light source unit 2 is written in the optical writing type spatial light modulator 1, and the projection light source unit 3 is used by the optical writing type spatial light modulator 1. Is modulated to obtain a projected moving image, which is projected onto a target screen via the projection optical system 4.

【0012】上述したように、本発明では投影光源部3
を用い、これを光変調器1で変調する態様を採るので、
充分明るい投影表示を行うことができるものであり、さ
らにその光変調器1を、X,Y電極配線やスイッチング
素子の薄膜トランジスタ等を配置することがないので、
高光束利用効率化をはかることができ、充分明るい投影
動画像を確保できる。
As described above, according to the present invention, the projection light source unit 3
And adopts a mode in which this is modulated by the optical modulator 1,
Since it is possible to perform a sufficiently bright projection display, and further, since the optical modulator 1 is not provided with the X, Y electrode wiring, the thin film transistor of the switching element, or the like,
A high luminous flux utilization efficiency can be achieved, and a sufficiently bright projected moving image can be secured.

【0013】そして、第1の本発明においては、変調器
1の変調材料を単安定型強誘電性液晶とするものであ
り、しかもその変調器1はX,Y電極配線構造等による
ものではなく、光書き込み型空間光変調器構成としたこ
とから、単安定型強誘電性液晶の冒頭に述べた高解像度
の特徴を生かすことができ、光変調の高精細度化、した
がって投影動画像の高精細度化をはかることができるも
のである。
In the first aspect of the present invention, the modulation material of the modulator 1 is a monostable ferroelectric liquid crystal, and the modulator 1 is not based on the X, Y electrode wiring structure or the like. Since the optical writing type spatial light modulator is used, the high-resolution characteristic described at the beginning of the monostable ferroelectric liquid crystal can be utilized, and the high-definition optical modulation can be achieved, and accordingly, the high quality of the projected moving image can be achieved. The definition can be improved.

【0014】また、第2の本発明においては、光書き込
み型空間光変調器1に対しての光書き込みを行う電気ア
ドレス型書き込み光源部2を、薄膜蛍光面型陰極線管に
よって構成するものであり、この構成による場合、その
蛍光面が緻密性を有するものであることから、高精細度
画像を得ることができ、光書き込み型空間光変調器1へ
の書き込みを高精細度に行うことができる。
Further, in the second aspect of the present invention, the electric address type writing light source section 2 for performing the optical writing to the optical writing type spatial light modulator 1 is constituted by a thin film fluorescent surface type cathode ray tube. In the case of this configuration, since the phosphor screen has a denseness, a high-definition image can be obtained, and writing in the optical writing type spatial light modulator 1 can be performed with high definition. .

【0015】尚、上述の第1および第2の本発明を併せ
持つ構成とすれば、薄膜蛍光面型陰極線管による電気ア
ドレス型書き込み光源部2によって得た高精細度光学像
によって、高精細度光変調が可能な光変調材料の単安定
型強誘電性液晶による光書き込み型空間光変調器1によ
って光変調がなされることによってその投影像は、より
確実に高精細度化される。
If the above-described first and second aspects of the present invention are combined, a high-definition optical image is obtained by the high-definition optical image obtained by the electric address type writing light source unit 2 using the thin film fluorescent surface type cathode ray tube. The projected image is more surely made to have a higher definition by the light modulation by the light writing type spatial light modulator 1 using the monostable ferroelectric liquid crystal of the light modulating material capable of being modulated.

【0016】[0016]

【実施例】本発明による動画像投影装置の一例を図1を
参照して説明する。本発明装置は、光書き込み型空間光
変調器いわゆるライトバルブ1と、この光書き込み型空
間光変調器1に対する光書き込みを行う電気アドレス型
書き込み光源部2と、投影光源部3と、投影光学系4と
を有する構成とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of the moving image projection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The device of the present invention comprises an optical writing type spatial light modulator, a so-called light valve 1, an electric address type writing light source unit 2 for performing optical writing on the optical writing type spatial light modulator 1, a projection light source unit 3, and a projection optical system. 4 and 4.

【0017】光書き込み型空間光変調器1に対する電気
アドレス型書き込み光源部2との光学的結合は、例えば
イメージファイバープレート5によって行う。
The optical address type write light source section 2 is optically coupled to the optical write type spatial light modulator 1 by an image fiber plate 5, for example.

【0018】光書き込み型空間光変調器1は、イメージ
ファイバープレート5とこれに対向する透明基板例えば
ガラス基板11との間に構成する。この光書き込み型空
間光変調器1は、例えばイメージファイバープレート5
に被着形成された一方の透明電極12と、例えば水素化
アモルファスシリコン(a−Si)またはセレン化カド
ミウム(CdSe)等の半導体からなる光導電層13と
が被着形成され、誘電体多層膜からなる光反射層14と
が被着形成され、一方透明基板11の内面に他方の透明
電極15が被着形成され、両透明電極12および15間
に、すなわちイメージファイバープレート5と透明基板
11との間に液密空間を形成し、この液密空間に、液晶
特に単安定型強誘電性液晶16が充填される。
The optical writing type spatial light modulator 1 is formed between an image fiber plate 5 and a transparent substrate, for example, a glass substrate 11 facing the image fiber plate 5. The optical writing type spatial light modulator 1 includes, for example, an image fiber plate 5
One transparent electrode 12 deposited on the photoconductive layer 13 and a photoconductive layer 13 made of a semiconductor such as hydrogenated amorphous silicon (a-Si) or cadmium selenide (CdSe) are deposited on the dielectric multilayer film. And a light reflection layer 14 made of a transparent material, and the other transparent electrode 15 is formed on the inner surface of one transparent substrate 11 between the transparent electrodes 12 and 15, that is, the image fiber plate 5 and the transparent substrate 11. A liquid-tight space is formed between them, and the liquid-tight space is filled with a liquid crystal, particularly a monostable ferroelectric liquid crystal 16.

【0019】この光書き込み型空間光変調器1の光変調
材料の単安定型強誘電性液晶16は、特開平4−212
126号公報の液晶表示素子におけるカイラル液晶と、
3環性エステルのフッ素置換誘導体、フェニルピリミジ
ン系、フェニルベンゾエート系等の非カイラル液晶とを
混合した組成物を用いることができる。
The monostable ferroelectric liquid crystal 16 of the light modulating material of the optical writing type spatial light modulator 1 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-212.
A chiral liquid crystal in the liquid crystal display element of Japanese Patent No. 126,
A composition obtained by mixing a fluorine-substituted derivative of a tricyclic ester, a non-chiral liquid crystal such as a phenylpyrimidine type or a phenylbenzoate type can be used.

【0020】電気アドレス型書き込み光源部2は、電気
なかんづく電子アドレス型書き込みによる薄膜蛍光面型
陰極線管による構成とする。そして、この陰極線管の蛍
光面21と、光書き込み型空間光変調器1とが例えば陰
極線管のフェースプレートを兼ねるイメージファイバー
プレート5によって陰極線管の蛍光面21で得られる発
光画像を、光書き込み型空間光変調器1に伝達するよう
になされる。
The electric address type writing light source unit 2 is constituted by a thin film fluorescent surface type cathode ray tube by electronic address type writing, which mainly involves electricity. Then, the fluorescent screen 21 of the cathode ray tube and the photo-writing type spatial light modulator 1, for example, a light emission image obtained on the fluorescent screen 21 of the cathode ray tube by the image fiber plate 5 also serving as the face plate of the cathode ray tube The light is transmitted to the spatial light modulator 1.

【0021】電気アドレス型書き込み光源部2となる薄
膜蛍光面型陰極線管は、高真空度に保持された管体内
に、例えば陰極Kと、これより電子線bを導出するグリ
ッド22と、陽極23とを有する電子銃が構成され、こ
の電子銃と対向して薄膜蛍光面24が管体のフェースプ
レートすなわち図示の例では、イメージファイバープレ
ート5の内面に形成される。電子ビームbは、集束用電
磁コイル25によって集束され、偏向用電磁コイル26
によって蛍光面21に対し水平・垂直走査するようにな
される。
The thin film fluorescent surface type cathode ray tube which serves as the electric address type writing light source section 2 is, for example, a cathode K, a grid 22 for leading out an electron beam b from this, and an anode 23 in a tube body maintained at a high degree of vacuum. And a thin film phosphor screen 24 is formed on the face plate of the tube, that is, the inner surface of the image fiber plate 5 in the illustrated example, facing the electron gun. The electron beam b is focused by the focusing electromagnetic coil 25 and is deflected by the deflecting electromagnetic coil 26.
Thus, the fluorescent screen 21 is horizontally and vertically scanned.

【0022】薄膜蛍光面21は、単結晶薄膜もしくは緻
密な多結晶薄膜蛍光面として形成されるものであり、こ
の陰極線管の蛍光面21は、電子ビームbの突き抜けが
生じることなくしかも高い光量が得られるつまり高い発
光効率を示し、同時にこの発光が蛍光面自体で吸収ない
しは散乱されてフェースプレート(イメージファイバー
プレート5)への導出を阻害することがない程度の厚さ
の例えば0.1μm〜10μm好ましくは0.5μmか
ら3μm、さらに望ましくは1μm〜2μmの厚さに選
定される。
The thin-film fluorescent screen 21 is formed as a single-crystal thin film or a dense polycrystalline thin-film fluorescent screen, and the fluorescent screen 21 of the cathode ray tube does not cause penetration of the electron beam b and has a high light quantity. For example, 0.1 μm to 10 μm, which is a thickness of the obtained phosphor, which shows high luminous efficiency and at the same time does not interfere with the emission to the face plate (image fiber plate 5) by being absorbed or scattered by the phosphor screen itself. The thickness is preferably 0.5 μm to 3 μm, more preferably 1 μm to 2 μm.

【0023】この薄膜蛍光面21は、例えば蒸着によっ
て緻密に形成した多結晶蛍光体膜、半導体技術を適用し
た単結晶蛍光体膜によって構成する。この蛍光体として
は、ZnSiO4 、あるいはAlGaAs,InGa
P,ZnSe,ZnS,CdS等の例えば化合物半導体
のエピタキシー、蒸着等によって形成し得る。蛍光面2
1を単結晶蛍光体膜によって形成するには、例えば単結
晶基板上に上述の蛍光体のエピタキシャル層を形成し、
このエピタキシャル蛍光体層を基板から剥離するとか、
基板を化学的あるいは機械的・化学的研磨によって除去
することによって形成し、これを陰極線管管体のフェー
スプレート例えば前述のイメージファイバープレート5
に接着することによって構成できる。
The thin film phosphor screen 21 is composed of, for example, a polycrystalline phosphor film densely formed by vapor deposition, or a single crystal phosphor film to which a semiconductor technique is applied. This phosphor may be ZnSiO 4 , AlGaAs, InGa.
It can be formed by, for example, epitaxy or vapor deposition of a compound semiconductor of P, ZnSe, ZnS, CdS or the like. Phosphor screen 2
1 is formed of a single crystal phosphor film, for example, by forming an epitaxial layer of the above phosphor on a single crystal substrate,
Peeling this epitaxial phosphor layer from the substrate,
The substrate is formed by removing it by chemical or mechanical / chemical polishing, and this is formed into a face plate of a cathode ray tube body, for example, the image fiber plate 5 described above.
It can be configured by bonding to.

【0024】また、この蛍光面21からの発光は、上述
の光書き込み型空間光変調器1の光導電層13のエネル
ギーギャップより大きなフォトンエネルギーの発光がな
されるようにその材料選定がなされる。
The material of the light emitted from the fluorescent surface 21 is selected so that the photon energy larger than the energy gap of the photoconductive layer 13 of the above-described photo-writing type spatial light modulator 1 is emitted.

【0025】蛍光面21は上述したように、緻密性に富
んだ蛍光体面とするものであるが、これを多結晶膜によ
って構成する場合、その結晶粒子間空隙が、0.1μm
以下となる。因みに、通常一般の蛍光体粉末とともにバ
インダー等が混合された蛍光体スラリーを回転塗布法等
によって塗布し焼成することによって形成した蛍光面に
おける蛍光体粒子間空隙は1μm近くないしはそれ以上
の粗なる蛍光面として形成されているものである。
As described above, the phosphor screen 21 is a phosphor surface having a high degree of compactness. When it is composed of a polycrystalline film, the voids between crystal grains are 0.1 μm.
It becomes the following. By the way, the space between the phosphor particles on the phosphor surface formed by applying and baking a phosphor slurry in which a binder or the like is mixed together with a general phosphor powder is usually close to 1 μm or more. It is formed as a surface.

【0026】投影光源部3は、例えば光源ランプ31
と、その背部に配置された球面反射鏡32と、反対鏡3
2に対しランプ31を挟んで対向するコリメートレンズ
33とを有してなる。
The projection light source section 3 includes, for example, a light source lamp 31.
And the spherical reflecting mirror 32 arranged on the back of the
2 and a collimator lens 33 that faces the lamp 2 with the lamp 31 interposed therebetween.

【0027】投影光源部3からの平行光は、偏向ビーム
スプリッタ6を介して光書き込み型空間光変調器1に導
入されるようになされる。
The parallel light from the projection light source unit 3 is introduced into the optical writing type spatial light modulator 1 via the deflecting beam splitter 6.

【0028】一方、光書き込み型空間光変調器1からの
光は、偏向ビームスプリッタ6を介して投影光学系4す
なわち投影レンズを介してスクリーン(図示せず)に投
影するようになされる。
On the other hand, the light from the optical writing type spatial light modulator 1 is projected onto a screen (not shown) via the deflecting beam splitter 6 and the projection optical system 4, that is, the projection lens.

【0029】上述の構成による動画像投影装置の動作を
説明すると、光書き込み型空間光変調器1の透明電極1
2および15間には、所定の電圧が印加される。この状
態で電気アドレス型書き込み光源部2、すなわち上述の
構成では陰極線管によって投影画像に応じて密度変調し
た電子ビームbを蛍光面21を走査することによって、
蛍光面21が発光し目的とする投影動画光学像を発光さ
せる。この発光光学像は、イメージファイバープレート
5によって忠実に光書き込み型空間光変調器1の光導電
層13に導入され、この光導電層13の導電性を入射光
学像に応じたパターンに変化させる。つまり、光入力の
大小に応じて各部の導電性に大小が生じる。したがっ
て、透明電極12および15間の電圧が、光入力がある
部分において、その大小に応じてこの部分の液晶16に
印加されることになり、この部分で液晶16の旋光特性
が変調される。
The operation of the moving image projection apparatus having the above-described structure will be described. The transparent electrode 1 of the optical writing type spatial light modulator 1 is described.
A predetermined voltage is applied between 2 and 15. In this state, by scanning the fluorescent screen 21 with the electric address type writing light source unit 2, that is, the electron beam b whose density is modulated by the cathode ray tube according to the projection image in the above-mentioned configuration,
The phosphor screen 21 emits light to emit a desired projected moving image optical image. This light emission optical image is faithfully introduced into the photoconductive layer 13 of the optical writing type spatial light modulator 1 by the image fiber plate 5, and the conductivity of this photoconductive layer 13 is changed into a pattern according to the incident optical image. That is, the conductivity of each part varies depending on the magnitude of the light input. Therefore, the voltage between the transparent electrodes 12 and 15 is applied to the liquid crystal 16 in this portion according to its magnitude in the portion where the light is input, and the optical rotation characteristic of the liquid crystal 16 is modulated in this portion.

【0030】このとき、投影光源部3から偏光ビームス
プリッタ6によって所定の偏光面を有する偏光が光書き
込み型空間光変調器1に導入されているので、この偏光
を、この光書き込み型空間光変調器1における上述の液
晶16の変調された旋光性によって上述の光学像に応じ
てその偏光角が変調される。
At this time, since polarized light having a predetermined polarization plane is introduced from the projection light source unit 3 into the optical writing type spatial light modulator 1 by the polarization beam splitter 6, this polarized light is converted into this optical writing type spatial light modulation. Due to the modulated optical activity of the liquid crystal 16 in the container 1, its polarization angle is modulated according to the above-mentioned optical image.

【0031】このようにして、偏光角が変調された光学
像は、光反射層14で反射されて、その偏光角が変調さ
れた光のみが、偏光ビームスプリッタ6を通じて投影光
学系4に向かい、これによって動画像の投影がなされ
る。したがって、この投影画像は、結局電気アドレス型
書き込み光源部2すなわち陰極線管の発光動画像に応じ
た光学像を投影することになる。
In this way, the optical image whose polarization angle is modulated is reflected by the light reflection layer 14, and only the light whose polarization angle is modulated goes to the projection optical system 4 through the polarization beam splitter 6. As a result, a moving image is projected. Therefore, this projection image eventually projects an optical image corresponding to the light emission moving image of the electric address type writing light source unit 2, that is, the cathode ray tube.

【0032】そして、この場合、光書き込み型空間光変
調器1は、その光変調材料を単安定型強誘電性液晶16
によって構成したことにより、この液晶は前述したよう
に充分薄い液晶層の厚さで充分な旋光特性を得ることが
できるため、高解像度(例えば約100 [line pair/m
m])、高精細度の光変調を行うことができることによっ
て動画投影像を得ることができるとともに、更にその印
加電圧に応じて連続的に光変調度が変化することから多
階調投影画像を行うことができる。
In this case, the optical writing type spatial light modulator 1 uses the light modulation material as a monostable ferroelectric liquid crystal 16.
Since this liquid crystal can obtain sufficient optical rotation characteristics with a sufficiently thin liquid crystal layer thickness as described above, it has a high resolution (for example, about 100 [line pair / m
m]), it is possible to obtain a moving image projection image by being able to perform high-definition light modulation, and furthermore, since the light modulation degree continuously changes according to the applied voltage, a multi-gradation projection image can be obtained. It can be carried out.

【0033】更に、この光書き込み型空間光変調器1
に、投射光学像の書き込みを行うための書き込み光源、
すなわち電気アドレス型書き込み光源部2として、その
蛍光面21が緻密性に富んだすなわち高解像度したがっ
て高精細度光学像を得ることのできる薄膜蛍光面型陰極
線管によって構成したことから、光書き込み型空間光変
調器1に高精細度光学像の書き込みがなされる。したが
って、この光変調器1において、高精細度の光変調、し
たがって高精細度の投影画像を得ることができるもので
あり、特にこの場合において、上述したように、光書き
込み型空間光変調器1に単安定型強誘電性液晶を用いる
ときは、その高精細度光変調の効果を充分発揮できるこ
とになる。
Further, this optical writing type spatial light modulator 1
A writing light source for writing the projection optical image,
That is, since the electric address type writing light source unit 2 is composed of a thin film fluorescent surface type cathode ray tube whose fluorescent surface 21 is rich in denseness, that is, a high resolution and therefore a high definition optical image can be obtained. A high-definition optical image is written in the optical modulator 1. Therefore, in this optical modulator 1, it is possible to obtain a high-definition light modulation, and thus a high-definition projected image. In this case, in particular, as described above, the optical writing type spatial light modulator 1 can be obtained. When a monostable ferroelectric liquid crystal is used for the above, the effect of high-definition light modulation can be sufficiently exhibited.

【0034】また、上述の構成では、光書き込み型空間
光変調器1に対する電気アドレス型書き込み光源部2の
光学的結合を、イメージファイバ−プレート5によって
行うようにした場合であり、この場合はこの光学的結合
をレンズや空間の介在を回避できることから、その構成
は簡潔、小型となる。
In the above-mentioned configuration, the optical address type writing light source section 2 is optically coupled to the optical writing type spatial light modulator 1 by the image fiber plate 5. In this case, Since the optical coupling can avoid the interposition of the lens and the space, the configuration is simple and compact.

【0035】これについて説明すると、上述した電気ア
ドレス型書き込み光源部2において、上述したような陰
極線管型構成を採る場合、その電子銃や、電子レンズ系
の設計による電子ビームbの広がり幅を1μm〜5μm
以下のスポット径として蛍光面21に照射するとき、こ
の蛍光面21での発光スポット径は、電子ビームのスポ
ット径と蛍光体内での電荷(特に正孔)の拡散長との自
乗和の平方根程度となり、1μm〜5μmの範囲であ
り、発光スポット径は10μm以下が実現できる。イメ
ージファイバープレート5としては、芯径が3μm〜6
μmのものが実用化されているので、これを用いること
により、イメージファイバープレート5内での光の広が
りを効果的に抑えることができる。
To explain this, when the above-mentioned cathode ray tube type configuration is adopted in the electric address type writing light source unit 2 described above, the spread width of the electron beam b due to the design of the electron gun and electron lens system is 1 μm. ~ 5 μm
When irradiating the fluorescent surface 21 with the following spot diameter, the emission spot diameter on the fluorescent surface 21 is about the square root of the sum of squares of the spot diameter of the electron beam and the diffusion length of charges (particularly holes) in the phosphor. That is, the range is 1 μm to 5 μm, and the emission spot diameter can be 10 μm or less. The image fiber plate 5 has a core diameter of 3 μm to 6 μm.
Since the one having a thickness of μm has been put to practical use, the spread of light in the image fiber plate 5 can be effectively suppressed by using this.

【0036】そして、蛍光体内で発生した光がイメージ
ファイバープレート5に入射するまでとイメージファイ
バープレート5から出射して、光書き込み型空間光変調
器1の光導電膜13に吸収されるまでの間の光の広がり
によって書き込み画像の解像度が低下するが、上津した
ように蛍光体を緻密性に富んだ薄膜蛍光体とすることに
より、この広がりを10μm以下に抑えることができ
る。
Then, until the light generated in the phosphor is incident on the image fiber plate 5 and is emitted from the image fiber plate 5 and is absorbed by the photoconductive film 13 of the optical writing type spatial light modulator 1. Although the resolution of the written image lowers due to the spread of the light, the spread can be suppressed to 10 μm or less by using the phosphor as a thin film phosphor having a high density as described above.

【0037】したがって、上述の構成によるときは、光
書き込み型空間光変調器1に高解像度(50〜100
〔line pair/mm〕)の画像書き込みが可能となる。因み
に、通常の蛍光体スラリーによるいわゆる粉末蛍光面に
よる陰極線管型の電気アドレス型書き込み光源部2を用
いる場合は、その蛍光体粉末の大きさが数十μmという
大きな粒径を有し、緻密性を有していないことから、こ
の蛍光面で発生した光がこの蛍光面から外部にでるまで
に乱反射するなどの理由によって、その解像度は10
〔line pair/mm〕以上とすることが困難である。このた
め高精細度画像(1000TV本以上)を書き込むため
には陰極線管の画面サイズを例えば対角4インチ以上と
する必要があり、小型の光書き込み型空間光変調器1を
用いる場合は、電気アドレス型書き込み光源部2の陰極
線管からの画像を縮小投影光学系を介して結合する必要
があるなど、装置全体の小型化を阻害するものである。
これに対し、上述した薄膜蛍光面型陰極線管構成を採る
ときはこのような不都合が回避され、小型簡潔な構成を
採ることができるものである。
Therefore, in the case of the above configuration, the optical writing type spatial light modulator 1 has a high resolution (50 to 100).
[Line pair / mm]) image writing is possible. By the way, when the cathode ray tube type electric address type writing light source unit 2 having a so-called powder phosphor screen of a normal phosphor slurry is used, the phosphor powder has a large particle size of several tens of μm and is dense. Therefore, the resolution is 10 because of the reason that the light generated on the fluorescent screen is diffusely reflected before it goes out from the fluorescent screen.
It is difficult to exceed [line pair / mm]. Therefore, in order to write a high-definition image (1000 TV lines or more), it is necessary to set the screen size of the cathode ray tube to, for example, a diagonal of 4 inches or more. When using the small optical writing type spatial light modulator 1, It is necessary to combine images from the cathode ray tube of the address-type writing light source unit 2 through the reduction projection optical system, which hinders downsizing of the entire apparatus.
On the other hand, when the above-described thin-film phosphor screen type cathode ray tube configuration is adopted, such inconvenience is avoided and a compact and simple configuration can be adopted.

【0038】尚、上述した例では、単色の投影画像を得
る場合であるが、本発明構成によってカラー投影画像を
得ることができる。すなわち、この場合は、例えば投影
光源部3からの白色光を色選択性のハーフミラーによっ
て赤、緑および青の3原色に分解し、各色光に関して上
述した偏光ビームスプリッタ6、光書き込み型空間光変
調器1およびこれに対する電気アドレス型書き込み光源
部2を設けて各色の投影画像を得てこれらを重ね合わせ
てスクリーン上に合成することによってカラー投影画像
を投射するようにすることもできる。
In the above example, a single color projection image is obtained, but a color projection image can be obtained by the configuration of the present invention. That is, in this case, for example, white light from the projection light source unit 3 is separated into three primary colors of red, green, and blue by a color-selective half mirror, and the polarization beam splitter 6 and the optical writing type spatial light described above for each color light are separated. It is also possible to project the color projected image by providing the modulator 1 and the electric address type writing light source unit 2 for the modulator 1 and obtaining the projected images of the respective colors, superimposing them and synthesizing them on the screen.

【0039】また、第2の本発明では、電気アドレス型
書き込み光源部2が、その蛍光面21を電子ビームによ
って励起する電気なかんづく電子アドレス型の陰極線管
構成とした場合であるが、或る場合は発光ダイオード構
成として、各画素を例えば互いに直交する方向X,Y配
線によって駆動発光させる構成とすることもできるなど
種々の構成による電気アドレス型構成をとることもでき
る。
In the second aspect of the present invention, the electric address type writing light source unit 2 has an electron address type cathode ray tube structure in which the fluorescent surface 21 is excited by an electron beam. As the light emitting diode configuration, it is possible to adopt an electric address type configuration with various configurations, such as a configuration in which each pixel is driven and emitted by the X and Y wirings in directions orthogonal to each other.

【0040】その他、投影光源部3、投影光学系4の構
成等においても、上述した例に限られるものではないこ
とはいうまでもない。
Needless to say, the configurations of the projection light source unit 3 and the projection optical system 4 are not limited to the above examples.

【0041】[0041]

【発明の効果】上述したように、本発明では投影光源部
3を用い、これを光変調器1で変調する態様を採るの
で、充分明るい投影表示を行うことができるものであ
り、さらにその光変調器1を、冒頭に述べたようなX,
Y電極配線やスイッチング素子の薄膜トランジスタ等を
配置することがないので、高光束利用効率化をはかるこ
とができ、充分明るい投影像を確保できる。
As described above, according to the present invention, since the projection light source unit 3 is used and is modulated by the light modulator 1, a sufficiently bright projection display can be performed. The modulator 1 has an X,
Since the Y electrode wiring and the thin film transistor of the switching element and the like are not arranged, it is possible to achieve high luminous flux utilization efficiency and secure a sufficiently bright projected image.

【0042】そして、第1の本発明においては、変調器
1の変調材料を単安定型強誘電性液晶とするものであ
り、しかもその変調器1は光書き込み型空間光変調器構
成としたことから、単安定型強誘電性液晶の冒頭に述べ
た高解像度の特徴を生かすことができ、光変調を高精細
度にしたがって高精細度投影像を得ることができるもの
である。
In the first aspect of the present invention, the modulation material of the modulator 1 is a monostable ferroelectric liquid crystal, and the modulator 1 has an optical writing type spatial light modulator structure. Therefore, the high-resolution characteristic described at the beginning of the monostable ferroelectric liquid crystal can be utilized, and a high-definition projection image can be obtained according to the high-definition light modulation.

【0043】更に、第2の本発明においては、光書き込
み型空間光変調器1に対しての光書き込みを行う電気ア
ドレス型書き込み光源部2を、薄膜蛍光面型陰極線管に
よって構成するものであり、この場合、その蛍光面が緻
密性を有するものであることから、高精細度の光学像を
得ることができるので、光書き込み型空間光変調器1へ
の書き込みを高精細度に行うことができ、更に上述した
ように小型簡潔な構成とすることができる。
Further, in the second aspect of the present invention, the electric address type writing light source section 2 for performing the optical writing to the optical writing type spatial light modulator 1 is constituted by a thin film fluorescent surface type cathode ray tube. In this case, since the fluorescent screen has a high density, a high-definition optical image can be obtained, and therefore, the writing to the optical writing type spatial light modulator 1 can be performed with a high definition. In addition, as described above, the small and simple structure can be achieved.

【0044】そして、特に上述の第1および第2の本発
明を併せ持つ構成とする場合は、上述したように、電気
アドレス型書き込み光源部2によって高精細度に光書き
込み型空間光変調器1への書き込みを行うことができ、
更にこの光書き込み型空間光変調器1が高精細度の光変
調を行うこととが相俟って、より高精細度の投影光学像
を得ることができることになる。
In particular, in the case of adopting the structure having both the first and second aspects of the present invention, as described above, the electric address type writing light source unit 2 is used to move the optical writing type spatial light modulator 1 with high precision. Can write the
Further, this optical writing type spatial light modulator 1 carries out high-definition light modulation, so that a projection optical image with higher definition can be obtained.

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

【図1】本発明による動画像投影装置の一例の構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a moving image projection apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光書き込み型空間光変調器 2 電気アドレス型書き込み光源部 3 投影光源部 4 投影光学系 5 イメージファイバープレート 6 偏光ビームスプリッタ 16 単安定型強誘電性液晶 21 蛍光面 1 Optical Writing Type Spatial Light Modulator 2 Electric Addressing Writing Light Source Unit 3 Projection Light Source Unit 4 Projection Optical System 5 Image Fiber Plate 6 Polarizing Beam Splitter 16 Monostable Ferroelectric Liquid Crystal 21 Fluorescent Surface

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光書き込み型空間光変調器と、 該光書き込み型空間光変調器に対する光書き込みを行う
電気アドレス型書き込み光源部と、 投影光源部と、 投影光学系とを有し、 上記光書き込み型空間光変調器の光変調材料が、単安定
型強誘電性液晶より構成されたことを特徴とする動画像
投影装置。
1. An optical writing type spatial light modulator, an electric address type writing light source section for performing optical writing to the optical writing type spatial light modulator, a projection light source section, and a projection optical system. A moving image projection apparatus, wherein the light modulating material of the writing type spatial light modulator is composed of a monostable ferroelectric liquid crystal.
【請求項2】 光書き込み型空間光変調器と、 該光書き込み型空間光変調器に対する光書き込みを行う
電気アドレス型書き込み光源部と、 投影光源部と、 投影光学系とを有し、 上記電気アドレス型書き込み光源部が、薄膜蛍光面型陰
極線管よりなることを特徴とする動画像投影装置。
2. An optical writing type spatial light modulator, an electric address type writing light source section for performing optical writing to the optical writing type spatial light modulator, a projection light source section, and a projection optical system. A moving-image projection device, wherein the address-type writing light source unit comprises a thin-film phosphor screen type cathode ray tube.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003501688A (en) * 1999-06-09 2003-01-14 ホログラフィック イメイジング エルエルシー Holographic display
CN1325989C (en) * 2003-05-13 2007-07-11 示创科技股份有限公司 Liquid crystal projector with ferroelectric liquid crystal controller

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