JP2004318175A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルムビューワー、特にネガフィルムをポジ像にしてユーザーに鑑賞させるような卓上フィルムスタンドや電子アルバムなどに適したディスプレー装置に関するものである。また、ディジタル画像を高品位に表示するディスプレー装置に関するものであり、とくに静止画のディスプレーに適したディスプレー装置に関するものである。 The present invention relates to a display device suitable for a desktop film stand, an electronic album, or the like, which allows a user to view a film viewer, particularly a negative film as a positive image, for viewing by a user. Further, the present invention relates to a display device for displaying a digital image with high quality, and particularly to a display device suitable for displaying a still image.
[発明の概説]
強誘電体液晶素子FLCを使った空間光変調装置SLMを利用したフィルムビューワーで、APSのディスプレーカートリッジを装填すると、次々に撮影駒がネガ/ポジ反転してサービスサイズのプリントと同じサイズ、同じ精彩さでディスプレーされるディスプレー装置で、卓上に飾ったりみんなで撮影した写真を見たりする時に使用するようなディスプレー装置である。
[Outline of the Invention]
When the APS display cartridge is loaded in the film viewer using the spatial light modulator SLM using the ferroelectric liquid crystal element FLC, the shooting frames are reversed one after another, and the same size and the same vividness as the service size print are obtained. This is a display device that is used for displaying on a table or viewing photos taken by everyone.
また、フォトスタンドとして光学的に画像(エリア)を拡大投影するスマートなディスプレー装置であって、パソコンからの、あるいはパソコンその他ディジタル機器からの画像の入力について、電気信号(ディジタル)を間に関与させることにより、薄型であっても大きな拡大率をもち、画像信号の書き込み、読み出しされる空間光変調素子について、外光下での書き込み構造、カラー化のための構造とし、且つ空間光変調素子を表示スクリーンとするディスプレー装置を提供する。 Also, a smart display device that optically enlarges and projects an image (area) as a photo stand, in which an electric signal (digital) is involved in inputting an image from a personal computer or from a personal computer or other digital equipment. Therefore, the spatial light modulator which has a large magnification even when it is thin, and has a structure for writing under external light, a structure for colorization, and a spatial light modulator for writing and reading an image signal, and Provided is a display device serving as a display screen.
従来、フィルムビューワー等のディスプレー装置は、一般にCCDカメラを利用していったんネガ像を電気信号に直した後にCRT、又は液晶ディスプレーに表示するようなものは存在した。またポジフィルムであれば光学的に投影して専用スクリーンに映す様なディスプレー装置は存在した。また、電子画像ディスプレーはCRTや液晶ディスプレー等の動画(テレビレートで静止画像を次々切り替えて表示するもの)中心にさまざまなものが有った。 2. Description of the Related Art Conventionally, display devices such as a film viewer generally use a CCD camera to convert a negative image into an electric signal and then display the image on a CRT or a liquid crystal display. In the case of a positive film, there has been a display device which optically projects and projects the image on a special screen. In addition, there have been various electronic image displays, mainly CRTs and liquid crystal displays, mainly moving images (displaying still images by switching one after another at a television rate).
一方、ディスプレー装置に用いることができる空間光変調器(Spatial LightModulator;SLM)は、2次元信号を入力して、記憶、読み出し、消去できるディバイスとして、光画像信号を入力とする光アドレス方式と時系列電気信号を入力する電気アドレス方式とがある。前者の光アドレス方式として液晶空間光変調器があり、光信号を変調する液晶層と書き込み光エネルギーを液晶に伝達する層とからなる。例えば、液晶プロジェクターとして使用する場合、光画像を小型のCRTに映写し、該CRTの全面に光伝達層と液晶層とを順次具備する液晶空間光変調器を設け、該CRTの画像を光伝導体、例えばCdSの面に照射して、光が当たった部分は光伝導体のインピーダンスが低下し、光が照射されていない部分に比べて高い電圧が印加され、入力画像の強度分布に従った電圧が液晶に加わり、液晶のハイブリッド電界効果によって液晶の透過量が変化し、この透過量をスクリーンに拡大・投射すれば、該スクリーンにCRT上の画像が写り出される。このような液晶空間光変調器の光伝達層として、CdS,ZnSe,a−Si等の光導電材料、BSO,BGO,TBO等のフォトリフラティブ結晶、III-V族、或いはII-VI族の化合物半導体等があり、高い検出感度と高解像度と高速応答性が求められ、液晶層の変換機能層として、ツイステッドネマチック液晶、LiNbO3,BSO等の電気光学結晶、有機非光学結晶等が使用され、高速応答速度と高コントラスト性が求められ、高性能な空間光変調器が開発されている。 On the other hand, a Spatial Light Modulator (SLM) that can be used for a display device is an optical addressing method that receives an optical image signal as a device that can receive, store, read, and erase a two-dimensional signal. There is an electric address method of inputting a series electric signal. As the former optical addressing method, there is a liquid crystal spatial light modulator, which comprises a liquid crystal layer for modulating an optical signal and a layer for transmitting writing light energy to the liquid crystal. For example, when used as a liquid crystal projector, an optical image is projected on a small CRT, a liquid crystal spatial light modulator having a light transmitting layer and a liquid crystal layer sequentially provided on the entire surface of the CRT, and the image of the CRT is photoconductive. Irradiation on the surface of the body, for example, CdS, the light-irradiated part has a lower photoconductor impedance, and a higher voltage is applied than the light-irradiated part, and follows the intensity distribution of the input image. When a voltage is applied to the liquid crystal, the transmission amount of the liquid crystal changes due to the hybrid electric field effect of the liquid crystal. If this transmission amount is enlarged and projected on a screen, an image on a CRT is displayed on the screen. As a light transmission layer of such a liquid crystal spatial light modulator, a photoconductive material such as CdS, ZnSe, or a-Si, a photorefractive crystal such as BSO, BGO, or TBO, a group III-V, or a group II-VI. There are compound semiconductors, etc., high detection sensitivity, high resolution and high-speed response are required, as the conversion function layer of the liquid crystal layer, twisted nematic liquid crystal, electro-optical crystals such as LiNbO3, BSO, organic non-optical crystals, etc. are used, High-speed response speed and high contrast are required, and high-performance spatial light modulators have been developed.
しかしながら、前記CCDカメラを利用したディスプレー装置は、撮像装置であるCCDやディスプレーの画素の密度が荒く、例えば写っている人物の顔が判別できなかったりして、銀塩写真を表示するには適していなかった。 However, a display device using the CCD camera is suitable for displaying a silver halide photograph because the density of pixels of the CCD or the display, which is an image pickup device, is rough and, for example, the face of a photographed person cannot be determined. I didn't.
また、ポジフィルムを使ったディスプレー装置に関しては、ポジフィルム自体が撮影に関して言えばラティチュウド(露出寛容度)が狭く、撮影の時の条件などにいろいろ気を使ったりして、一般ユーザーには受け入れがたく、また現像工程に手間がかかり、最後に気に入った駒をプリントする時にも、やはり余分な手間がかかるというように、ポジフィルムに比べるとコスト、手間の点で一般ユーザーに受け入れられないものであった。 In addition, regarding the display device using a positive film, the latitude (exposure latitude) of the positive film itself is narrow when it comes to shooting, and various users care about the conditions at the time of shooting. Also, it takes time and effort in the development process, and even when printing the last favorite piece, it also takes extra time, so it is unacceptable to general users in terms of cost and labor compared to positive film. there were.
さらに、ネガフィルムを使用した場合のもう1つの考慮せねばならない点は、光量の問題である。現像されたネガフィルム自体の透過光量は平均的なシーンで10%に満たないものであり、この像を拡大して投影するようなことは必要光量が大きすぎて、相当大掛かりな装置を必要とするため、本発明の目的である小型で手軽なビュウワーを作成することに相当な困難さを伴うものであった。 Another point to consider when using a negative film is the light quantity problem. The transmitted light amount of the developed negative film itself is less than 10% in an average scene. To enlarge and project this image requires an excessively large amount of light and requires a considerably large-scale apparatus. Therefore, there is considerable difficulty in creating a small and easy viewer as the object of the present invention.
又、一方上述の様なディスプレー装置は、いずれも動画を主体に構成されているため、静止画を見るためには極端に画素数(解像度)が足りず、例えば銀塩プリントに変わるような品質を持ったような電子ディスプレー装置はなかなか存在しなかった。また、上記の静止画電子ディスプレー装置に近いものとしてハイビジョン用のディスプレー装置があるが、これも画素数そのものは通常のテレビ用に比べると多少改善されているが、駆動方式がやはりテレビレート、あるいはその倍の60Hz程度のレートで駆動されているため、少し明るめの静止画を表示すると、人間の目にフリッカーが感じられ、あまり見やすいものとは言い難かった。 On the other hand, since the above-described display devices are mainly composed of moving images, the number of pixels (resolution) is extremely insufficient to view a still image, and the quality is changed to a silver halide print. Electronic display devices with such a feature did not exist. As a still image electronic display device similar to the above, there is a display device for high-definition television, which also has a slightly improved number of pixels as compared with a normal television, but the driving method is still a television rate, or Since it is driven at a rate of about 60 Hz, which is twice that, when a slightly brighter still image is displayed, flicker is perceived by human eyes, and it is hard to say that it is very easy to see.
本発明によるディスプレー装置は、画像を書き込み、それを変換して読み出せる空間光変調素子を用いたディスプレー装置であって、前記空間光変調素子は前記書き込み側に白色光を各色に分離するカラー分離手段を有し、前記書き込み時、及び前記読み出し時に、それぞれ前記カラー分離手段を通して画像のカラー化を行うことを特徴とする。 A display device according to the present invention is a display device using a spatial light modulation element capable of writing an image, converting the image, and reading the image, wherein the spatial light modulation element separates white light into respective colors on the writing side. Means for performing colorization of an image through the color separation means at the time of writing and at the time of reading, respectively.
更に、本発明によるディスプレー装置は、画像を書き込み、読み出せる空間光変調素子と、画像を画素毎に順次書き込むための書き込み手段と、該書き込み手段からの光を結像するための光学系とを備えるディスプレー装置において、前記空間光変調素子への画像書き込み時に、書き込み光路長を略一定に保つための複数の反射手段を有することを特徴とする。また、ディスプレー装置において、前記画像分割手段は各々独立して光書き込みモードとなるべくエリアもしくはライン別独立制御手段を有していることを特徴とする。また、ディスプレー装置は、前記書き込み手段が、画像信号に対応したレーザー光を発生する半導体レーザーと、前記レーザー光を反射する回転ポリゴンミラーと、前記回転ポリゴンミラーからの反射光の光線方向を変換するプリズムとを具備することを特徴とする。 Further, the display device according to the present invention includes a spatial light modulator capable of writing and reading an image, a writing unit for sequentially writing the image for each pixel, and an optical system for forming an image of light from the writing unit. The display device comprises a plurality of reflection means for keeping a writing optical path length substantially constant when writing an image to the spatial light modulator. Further, in the display device, the image division means has an independent control means for each area or line so as to be independently in the optical writing mode. In the display device, the writing unit may convert a semiconductor laser that generates a laser beam corresponding to an image signal, a rotating polygon mirror that reflects the laser beam, and a light beam direction of the reflected light from the rotating polygon mirror. And a prism.
また、本発明によるディスプレー装置は、画像を書き込み、読み出せる空間光変調素子と、画像を画素毎に順次書き込むための第1の光源と、前記空間光変調素子に書き込んだ画像データを読み出すための第2の光源とを備えるディスプレー装置において、前記第1の光源が前記空間光変調素子に前記書き込み機能しているエリアを外光から遮断する遮光手段を有していることを特徴とする。 In addition, the display device according to the present invention includes a spatial light modulator capable of writing and reading an image, a first light source for sequentially writing the image for each pixel, and a device for reading image data written in the spatial light modulator. A display device including a second light source, wherein the first light source includes a light blocking unit that blocks an area in which the writing function is performed on the spatial light modulation element from external light.
さらに、画像を書き込み、読み出せる空間光変調素子と、画像を画素毎に順次書き込むための第1の光源と、前記空間光変調素子に書き込んだ画像データを消去するための第2の光源とを具備するディスプレー装置において、新規画像を前記空間光変調素子に書き込むに先立って、前記第2の光源を機能させることを特徴とする。 Further, a spatial light modulator capable of writing and reading an image, a first light source for sequentially writing an image for each pixel, and a second light source for erasing image data written in the spatial light modulator are provided. In the display device provided, the second light source is operated before writing a new image on the spatial light modulation element.
本発明によるディスプレー装置は、画像を書き込み、読み出せる空間光変調素子と、画像を画素毎に順次書き込むための第1の光源と、該空間光変調素子に書き込んだ画像データを消去するための第2の光源とを具備するディスプレー装置において、新規画像を前記空間光変調素子に書き込む書き込み部と、前記第2の光源を機能させる消去部とを所定量離したことを特徴とする。 A display device according to the present invention includes a spatial light modulator capable of writing and reading an image, a first light source for sequentially writing an image for each pixel, and a second light source for erasing image data written in the spatial light modulator. In a display device provided with a second light source, a writing unit for writing a new image to the spatial light modulator and an erasing unit for functioning the second light source are separated by a predetermined distance.
以上のような構成により、本発明によれば、簡単な構成により非常に高画質な画像を鑑賞する装置が提供でき、安価で小型の商品を提供できた。 With the above-described configuration, according to the present invention, it is possible to provide a device for viewing a very high-quality image with a simple configuration, and to provide an inexpensive and small-sized product.
特に、本発明は、特徴はネガの照明装置に小型カメラなどに使用されているストロボ装置を使用したことと、これに同期させてSLMのフォトコン層にわずかな時間だけ電位を供給したことにより、非常に短い時間にSLMへの画像書き込みが可能となり、外光除去の為のSLMを覆う遮光カバーのようなものが必要無く、小型化できた点、カラーのSLMを透過光読み出し式にして上記書き込み時の電位を切った後のメモリー画像を書き込み光とは別の蛍光灯のような照明装置で照明したため、非常に安価な作りのディバイスと構造で、非常に高画質のディスプレー装置が構成できた。 In particular, the present invention is characterized by using a strobe device used for a small camera or the like as a negative illumination device, and synchronizing with this, supplying a potential to the SLM's photocon layer for a short time. It is possible to write an image on the SLM in a very short time, there is no need for a light-shielding cover for covering the SLM for removing external light, and the size can be reduced. Since the memory image after the above writing potential was cut off was illuminated with a lighting device such as a fluorescent lamp separate from the writing light, an extremely inexpensive device and structure made up a very high-quality display device. did it.
また、本発明によれば、静止画として市民権を得ている銀塩プリントのように高画質で、又壁掛け用としても十分使用できるほどの薄型で、且つ画像ソースとして銀塩フィルムのみでなくパソコンを介して入ってくるCD−ROMなどの画像データやビデオ信号でさえも、ディスプレー可能となり、非常に使いやすいディスプレー装置を提供できた。 Further, according to the present invention, high-quality images such as silver halide prints that have obtained citizenship as still images, and thin enough to be used for wall hanging, and not only silver halide films as image sources, but also Even image data and video signals from a CD-ROM or the like coming in through a personal computer can be displayed, and a very easy-to-use display device can be provided.
[第1実施形態]
[1]ディスプレー装置の構成
図1乃至図4は、本発明に適した第1の実施形態によるフィルムビューワーを説明している図で、図1は本実施形態に使った商品のイメージ図であり、ディスプレー装置のフィルムビューワー2と、APSシステム用フィルムの現像済みのもの(以下、「Dカート」と呼ぶ)1とを示し、Dカート1をこの商品のフィルムビューワー2に装填することによって、次々に撮影画面がネガポジ反転されて、高精彩な像として次々に表示される。このフィルムビューワー2は卓上などにおいて自分で撮影した写真を見るための電子アルバムのような装置である。
[First Embodiment]
[1] Configuration of Display Device FIGS. 1 to 4 are diagrams illustrating a film viewer according to a first embodiment suitable for the present invention, and FIG. 1 is an image diagram of a product used in the present embodiment. 1 shows a
図2はディスプレー装置のフォトスタンド2の中身の構造を示した構造図であり、図3はさらに図1の装置に適したように、中の光学系を工夫した構造図である。
FIG. 2 is a structural diagram showing the structure of the contents of the
図2及び図3の構造図において、3はDカート1から引き出された撮影者が撮影した画像が写っている現像済みのネガフィルムで、不図示の公知のフィルム巻き上げ機構によって1駒ずつ、図2に示す位置に送り出されるように構成されている。4は乳白色をした拡散板でストロボ装置5から発光された光を均一に拡散しネガフィルム3を照明するように構成されている。5はカメラなどに使用されているようなストロボ装置で、Xe管やメタルハライドランプ、反射笠、発光回路等から構成されており、後述するシステムICからのトリガー信号により発光する。6はオレンジベース除去フィルターで、オレンジの補色である青色をした光学フィルターでネガフィルムの像からオレンジベースの色を除去する役目を果たしている。
In the structural diagrams of FIGS. 2 and 3,
また、7は投影レンズで、ディストーション(歪み)の少ないガウスタイプの光学系で構成されていて、本実施形態では約4倍の拡大率で、後述のSLM10のフォトコンダクタ層(光伝導層、以下「フォトコン層」と称する)にネガフィルム像を投影している。さらに、8,9は反射ミラーで、投影レンズ7の投影像を反射して同じくSLM10のフォトコン層に投影している。
また、10は空間光変調装置SLMで、図4に示す原理図で詳細に説明する。図4において、10aは純色R,G,Bあるいは補色Y,C,M,Kのカラーフィルターで、ITO10cと密着していてもよく、例えばビデオカメラ等に使われている撮像素子CCDに使われている目の細かいフィルターが、銀塩画像を劣化させることなく観察できるので本装置には望ましい。また、10b及び10hは後述の液晶層10eを挟んだ偏光板で、図4の構成では、偏光板10bは偏光方向が紙面に対して裏表方向で、偏光板10hは紙面に対して左右方向でいわゆるクロスニコル構成となっている。また、10c及び10fは通常酸化インジウム等で構成される透明導電膜のITOで、AC電源11及びそれを駆動する回路がSW12によって、それぞれの透明導電膜のITO10c,10f間に、異なる極性の電位が発生するように構成されている。また、10dはフォトコン層(光伝導層)で、アモルファス膜あるいはOPC(有機半導体膜:Organic PhotoConductor)などによるフォトダイオード層が形成されており、片面は前述のITO10cに密着しており、もう片面はこれから説明するFLC10eに密着している。
さらに、10eは液晶層のFLCであり、前述のごとく片面をフォトコン層10dに密着させており、もう片面はFLCの液晶分子の配向を規定する配向膜10iに密着させて構成されている。配向膜10iによる配向方向は、OPCに光が到達した領域が遮光状態に、OPCに光が到達しない領域が透過状態になるように設定される。FLCとは「Fello Electric Liquid Crystal」の略称で、応答速度が速い特性を有し、今回の実施形態の説明では数ある液晶の中で、この様なタイプのものを使った例で説明する。
また、10gはガラスで、カラーフィルター10aの上部にあるガラス10jと一緒に液晶層10eを封止していると同時に、その他の各層を保護する役目をはたしている。また、10kは前述した投影光学系の投影レンズ7により投影されたネガフィルム3の画素の虚像を説明の為、SLM10に近接して描いたネガフィルム像である。
10 g is glass, which seals the
図2及び図3に戻って、13はフラットディスプレー等によく使われる直管型の照明装置である。また、図2に示しているが、14はこれらフォトスタンド2を支持している台座で、支持部14a及び縦位置撮影の像を鑑賞する時にフォトスタンド2を90度回転させるための回動軸部14bを有している。
Returning to FIGS. 2 and 3,
[2]ディスプレー装置の動作
以上のような構成で、図5のフローチャートを使ってその動作を説明する。ユーザーがまずフォトスタンド2を使って、Dカート1のカートリッジの中の映像を鑑賞するべく、Dカート1をフォトスタンド2に装填すると、フォトスタンド2は公知の制御回路の中に組み込まれているマイコンの指定動作により、ステップ#1でDカート1の装填を検出し、#2でDカート1のカートリッジ内のフィルムを送り出すスラスト動作を行い、フォトスタンド2のアパーチャー部にDカート1のカートリッジの1駒目を位置だしして停止する。
[2] Operation of Display Device The operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. When the user first uses the
この状態で、#3の待機モードに入り、不図示の操作盤の各スイッチからの信号を受け付け待ちの状態となる。次に、#4で例えばリモコンなど空の信号である駒まで画面を進めるような信号が入ると、#5で指定された駒まで公知のフィルム巻き上げ機構によってフィルム給送を行い、指定された駒をフォトスタンド2のアパーチャー部(図2ではネガフィルム3に相当するところ)に持ってきて、この駒を表示するかどうかのコマンド待ち状態として#6で待機する。
In this state, the apparatus enters the
この状態より、#7でユーザーからのディスプレーコマンドを受け付けると、まず前回表示していた駒の画像をリセットするべく、#8でITO10c,10f間に交流電源11を印加すべくSW12を通電状態にした後に、#9でバックライトの照明装置13を点灯して、#10で交流電源11よりITO10c,10f間に逆側の電界をかける。
In this state, when a display command from the user is received in # 7, first, the SW12 is turned on to apply the AC power supply 11 between the ITOs 10c and 10f in # 8 in order to reset the image of the previously displayed frame. Later, the
この様な動作により、FLC10eは#11で図4に示すFLC10eの中に一部示されている、横向き状態にすべてのセルが反転し、リセット状態になる。FLC10e内のすべてのセルが上記状態になるための十分な時間上記リセット動作を行った後に、#12でSW12をOFFして、#13でバックライトの照明装置13を消灯する。此処からは新しい画像の書き込み動作のフローになる。
By such an operation, the
現在のフォトスタンド2の状態は、例えばオフィスの机の上や家庭の壁などの棚の上に置かれていて、環境の明るさはおおよそ数百ルクスの明るさの中に置かれている。これらの外光は一枚の偏光板10h及び液晶層10eを通ることによって約半減し、フォトコン層10dに入射しているわけであるが、現在の状態ではSW12が開いているため、ITO10c、ITO10fの間には電界がかからず、従ってFLC10eは反応をしない。
The current state of the
ここで、SW12を閉じて、ストロボ光5によってネガフィルム3の映像を投影レンズや反射ミラーを介して投影し、SLM10に像を書き込むのであるが、前記したように外光が入射している状態で行う動作であるので、外光に対して投影光が規定のS/Nを持つような条件で速やかに行われなければならない。幸い#16で行われるストロボ5の発光は時間にして約500μsec程度ですべての発光を終えるので、#15で行われるSW12のONも、ほぼそれと同じくらいの時間、同じタイミングで行われ、#17でSW12を開いて速やかに電界がカットされ、その後SLM10に記録された画像は、#18でバックライトの照明装置13の点灯により、ユーザーに透過照明式にSLM10の表示画像を視認される。
Here, the
ちなみに代表的な例でSLM10に入射する光量を計算すると、本装置に積まれるような小型のストロボ装置の輝度は20億cd/m2以上であり、代表的なレンズその他の構成でSLM10のフォトコン層10dには5000lux程度の光量が入射される。
By the way, when the amount of light incident on the
この後、フォトスタンド2は、#3の次のコマンドを受け付ける待機状態となるが、FLC10eのメモリー特性により、ユーザーは上記の動作で設定されたSLM10の画像を見つづけることができる。
Thereafter, the
上記図5に示すフローチャートで、#16で、SLM10はITO10c,10f間に電界が印加され、ネガフィルム3の映像が強光量でカラーフィルター10aを介して投影され、フォトコン層10dのインピーダンスがその光量に応じて変化し、そのインピーダンスの値に応じてFLC10eの印加電界が変化して、FLC10eのねじれ角の度合いがその印加電界に応じて変化するので、即ち空間光変調された状態となり、この後SW12がOFFとなっても、FLC10eの記憶特性によりそのねじれ度合いは変化せず、バックライト13の点灯で、ネガフィルム3と同じ映像画像を表示し続けることができる。
In the flowchart shown in FIG. 5, in S16, an electric field is applied between the ITOs 10c and 10f in the
[第2実施形態]
[1]本実施形態の構成
図6から図10までは、第2の実施形態の各態様を示し、図6は本実施形態に適したディスプレー機器21本体を一部は透過的で立体的に記載した構成図を示している。該ディスプレー機器は平面型で、空間光変調装置30の下部にプリズム41が空間光変調装置30の全面をメカニカル走査手段37により移動し、その移動に従ってポリゴンミラー34の回転で映像信号により変調されたレーザー32の光束をプリズム41に走査して、順次空間光変調装置30に書き込むようになっている。
[Second embodiment]
[1] Configuration of the present embodiment FIGS. 6 to 10 show various aspects of the second embodiment, and FIG. 6 shows a display device 21 main body suitable for the present embodiment partially transparent and three-dimensional. The described configuration diagram is shown. The display device is of a flat type, and a
図6において、ディスプレー機器21の中に、まずスキャナーユニット31には、すでに撮影画面が現像されたフィルムカートリッジ22が、不図示のカートリッジ室に装填可能に構成されており、カートリッジ22からは現像済みフィルム23が、やはり公知のフィルム給送機構によって送り出されユーザーの指定する駒23aが、後述のCCD26の光路中に送り出されている。
In FIG. 6, in the display device 21, first, the
また、24は照明光源で、通常3波長管(蛍光管の中でR,G,B,の波長のバランスがしっかりとれている物)24aと、反射笠24b及び図6では見えない位置にある拡散板とによって構成され、ほぼ先ほどのフィルム23に密着した位置に配置され、フィルム給送機構によって順次フィルム23が給送される。
Reference numeral 24 denotes an illumination light source, which is usually located at a position which cannot be seen in a three-wavelength tube (a fluorescent tube having a well-balanced R, G, B wavelength) 24a and a reflection shade 24b and FIG. The
また、25はラインCCD26に前述のフィルム駒23aの画像を縮小投影する投影レンズで、公知のオートフォーカスや露出調整機構である絞り装置などを内蔵している。
また、26はラインCCDで、R,G,B,の3ラインで構成されており、それぞれのラインの前面には各色のカラーフィルターが構成されている。各色の輝度情報はそれぞれのラインからシフトレジスターによってA/Dコンバーター27に出力され、ディジタル情報に変換された後、ミキシング回路28に入りレーザー駆動回路29に入力される。なお、レーザー駆動回路29の出力は後述する半導体レーザー32に接続され半導体レーザー32を駆動する。
また、52はパソコン53を介して入力されるCDーROM等の画像データを外部から受け付ける外部入力端子で、公知のディジタル画像データ(例えばJPEG.やMPEG.等の画像データ)を、本装置内に取り込んで外部データ加工回路54にて、本装置に準じて後述の半導体レーザー32を駆動してやはり後述のSLM30に適正な画像データとして書き込み、鑑賞が出来るようなデータ変換を行い、このデータをミキシング回路28に出力するように構成されている。
また、30はFLCを使ったSLMで、図7に詳細図が示されているが、メモリー性を持ったセグメントパターンの無い液晶板で、先ほどのスキャナーユニット31で読んだフィルムの画像をいくつかのフィルターや演算部を通した形で、半導体レーザー32によって高画質な絵として書き込まれ、それを後述するフローチャートにしたがってバックライト照明することによって高画質な静止画がユーザーに提供される。ここで、図7(a)は、SLM30への書き込み時の半導体レーザー32からの照射時の状態図であり、図7(b)は、書き込み終了後バックライト43を照射している状態図を示している。
Further,
SLM30には、図6中、表面全面に偏光板30hがあり、その下部にガラス30gも全面に張られている。またITO30cがSLM30全面にストライプ状に形成されており、それぞれのパターン1つ1つに薄膜で出来たトランジスターがスイッチとして具備していてそれぞれのパターン部の電界を独立してコントロール可能に構成されている。
In FIG. 6, a
SLM30を図7に示す原理図で詳細を説明すると、30aは純色あるいは補色のカラーフィルターで、例えばビデオカメラ等に使われている撮像素子CCDに使われている目の細かいものが、銀塩フィルム画像を劣化させることなく観察できるので本装置には望ましい。30b及び30hは後述の液晶層を挟んだ偏光板で、図7の構成では30b、30hともに偏光方向が紙面に対して裏表方向でいわゆる平行ニコル構成となっている。30c及び30fは通常酸化インジウム等で構成されるITO(透明導電膜)で、AC電源50及びそれを駆動する回路がSW55によってそれぞれの透明導電膜に異なる極性の電位が発生するように構成されている。
The
なお、ITO30cの透明電極は図6に示すように、図中上下方向(後述するポリゴンミラーのスキャン方向)に非常に細かいピッチのストライプ上の独立した電極パターンを構成しており、それぞれのパターンに独立に給電をコントロール可能なように公知のトランジスタスイッチが構成されている。
As shown in FIG. 6, the transparent electrode of the
また、30dはフォトコン層(光伝導体層)で、アモルファス膜あるいはOPC(有機半導体膜)などによるフォトダイオード層が形成されており、片面は前述のITO30cに密着しており、もう片面はこれから説明するFLC30eに密着している。また、30eは液晶層で、多種の液晶装置で構成可能で前述のごとく片面をフォトコン層30dに密着させており、もう片面は配向膜30iに密着させて構成されている。また、30gはガラスで、カラーフィルター30aの上部にあるガラス30jと一緒に液晶層30eを封止していると同時にその他の各層を保護する役目を果たしている。
なお、ガラス30g及び偏光板30hの表面には、図6に示す後述する遮光板38bの遮光領域外から強い外光が媒体の中を全反射して回り込んできて、半導体レーザー32による画像の書き込み動作のS/Nを劣化させないように、表面に反射防止膜が施されている。
In addition, on the surfaces of the glass 30g and the
また、32は近赤外の半導体レーザーで、すでにSLM30にかかれている古い画像を消去するための消去用レーザー32aと新しくフィルムスキャナーユニット31から送られてくる画像データを書き込む書き込み用レーザー32bとを有する。
A near-
なお、SLM30に以前に書かれていた画像の消去動作は、新規画像を書き込む動作の直前に行われるように構成することが、商品の構成上好ましく俗に言う「ワイプ切り替え」のように、ユーザーに見せることが出来る。この消去動作は具体的には新規書き込み画像の数本から数十本前のITOラインの電界を、画像の書き込み時とは逆にかけ、消去用レーザー32aの赤外光をDC的に照射して液晶の一律な書き込み前状態(図7でいうとFLC30eの図中横長状になっている状態)を作り出す。
In addition, it is preferable that the image erasing operation previously written in the
従って、本実施形態のように消去動作と、書き込み動作を異なる半導体レーザーで同時に行うためには、パターン化されたITO30c,30fにかける電圧を、非パターン側(コモン側)を0Vとすると、例えば消去側は−30V、書き込み側は+30Vというようにコモン電位に対してプラス、マイナスの両電位をかける必要がある。
Therefore, in order to simultaneously perform the erasing operation and the writing operation using different semiconductor lasers as in the present embodiment, if the voltage applied to the patterned
この時に、+30Vと−30Vの間にも電界が発生するが(FLCに対して平行方向の電界)、これが書き込みや消去に悪影響を及ぼさないように、前述のごとく直ぐ隣接したパターン間で書き込み、消去を行わず所定量離れたパターンで書き込み、消去を行うことによって、画像のS/Nを向上させることが出来る。 At this time, an electric field is also generated between +30 V and −30 V (an electric field in a direction parallel to the FLC). However, as described above, writing is performed between immediately adjacent patterns so as not to adversely affect writing and erasing. By performing writing and erasing in a pattern separated by a predetermined amount without erasing, the S / N of an image can be improved.
なお、実際に消去している動作や書き込んでいる動作は、後述の遮光板38bによって、覆われた内部の外光の当たらない部分で行われているのでユーザーには遮光板の通り過ぎる前後で画像が切り替わってみえるようになる。
The operation of actually erasing or writing is performed in a portion of the interior covered by a light-shielding
また、33は半導体レーザー(以下単にレーザーと記す。)32の像をポリゴンミラー34のポリゴン面にほぼ結像するための第一の凸レンズユニットでポリゴンミラー34は、軸34aを不図示の支持機構に回転可能に支持され、8面体の鏡面をした外形を有している。
Reference numeral 33 denotes a first convex lens unit for substantially forming an image of a semiconductor laser (hereinafter simply referred to as a laser) 32 on a polygon surface of the
また、35は前述のSLM30にポリゴンミラー34からの像を投影する投影レンズで図8の側面図にかかれている全反射プリズム41、反射ミラー42を通過する光路にしたがって、半導体レーザー32の像をSLM30のフォトコン層30dに結像させる。
また、36はステッピングモーターで出力軸からの出力をヘリコイド・ネジシャフト37に伝達し、回動することにより、それと噛み合っているメスヘリコイド38と本体21の不図示の溝を介して、一体の遮光板38bを図中左右方向に移動させる。
Reference numeral 36 denotes a stepping motor which transmits the output from the output shaft to the
遮光板38bは、半導体レーザー32による画像のリセット時や、新規画像の書き込み時に、外光がSLM30のカラーフィルター部30aや液晶部30eを通して、電界をかけたフォトコン層10dに回り込むことを防止する役目を果たしている。書き込み画像のS/Nを向上するためである。
The
該ヘリコイドネジシャフト37には同軸に構成された連結ギア37aが後述する第2ヘリコイドシャフト39のギア部39aと噛み合っていてステッピングモーター36の動力を伝達するよう構成されている。39は第2ヘリコイドシャフトで、不図示のガイド部材により、回転可能に本体に支持されていて、ヘリコイド部には第2メスヘリコイド40がネジ結合しており、前述のステッピングモーター36が回転するとギア部37a,39aを介して回動が第2ヘリコイドシャフト39に伝わって、第2メスヘリコイド40を図中左右に移動させるように構成されている。
A coupling gear 37a formed coaxially with the
なお、本実施形態ではヘリコイドシャフト37と第2ヘリコイドシャフト39のそれぞれのネジのリードは2:1になっており、メスヘリコイド38に対して第2メスヘリコイド40はちょうど半分のストロークを移動するようになっていて、前述した半導体レーザー32のSLM30上に結像するためのレンズ35から、SLM30までの光路長を、SLM30のどの場所に書き込む場合であっても、略一定とするように構成されている。
In the present embodiment, the lead of each screw of the
前述した第2メスヘリコイド40には、後述する三角プリズム41を支持するプリズム支持部40aがある。プリズム41は図8に示されるように、半導体レーザー32から出力されたレーザー光がポリゴンミラー34、及び結像レンズ35を通って入射し、2回反射して方向を180deg.変えて反射ミラー42に入射し、さらに方向を90deg.変更してSLM30のフォトコン層30dに結像する。
The aforementioned second
また、51はSLM10上のストライプ状ITO30cに関する位置情報を出力する検出パターンで、ここでは検出パターン51のパルスパターンを公知のフォトセンサーで検出して、上記半導体レーザー32a及び32bのそれぞれの入射位置を検出していて、これらの構成により正確な半導体レーザー32a、32bの照射位置を検出して、前述のITOパターン30cのそれぞれ一本一本のスイッチングタイミングをコントロールしてそれぞれ消去側、書き込み側で反転した電界をかけることが出来るようになっている。
Reference numeral 51 denotes a detection pattern for outputting position information on the
なお反射ミラー42は前述のメスヘリコイド38の不図示の支持部により支持されていてメスヘリコイド38と一体に移動する。
The
従って、三角プリズム41及び反射ミラー42、遮光板38bが、それぞれステッピングモーター36の回動力によって、それぞれ41’,42’の位置まで移動しても、結像レンズ35からSLM30のフォトコン層30dまでの距離は変わらないように構成されていることになっている。
Therefore, even if the
また、43は公知のバックライトで3波長蛍光管等からなる光源と公知の反射導光板等から構成されていて、後述するフローチャートに記載されているようにSLM30に画像を書き込んだ後、電界のスイッチを切って書き込み画像を鑑賞する時に点灯し、良好なバックライト照明の画像をユーザーに提供する。
[2]本実施形態の動作
以上のような構成で、本機器21の動作を図10及び図11のフローチャートを使って説明する。まず、#101では通常のディスプレー状態であり、言い換えればユーザーからのコマンド待ちの状態になっているところへユーザーからの公知のリモコン手段からのコマンドを受け付ける。
[2] Operation of the Present Embodiment The operation of the present device 21 having the above configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, in
次に、#102で本機器の状態をチェックして、#103で特に画像書き込みの遮光板38b、ミラー42及びプリズム41あるいはメスヘリコイド38,40の位置(状態)をチェックして、この際書き込み動作にしろ、ディスプレー動作にしろ、このユニットの位置がキーになるが、まず異常動作の検出をする。
Next, in
ここで、遮光板38b位置が異常な場所にとまっている場合は、#104以下のリカバリー動作を行う。まず、#104でステッピングモーター(STM)36をCW方向に駆動して、#105とセットで図6中上記ミラー42や遮光板38bを一番左端のスタンバイ位置に持って来て、その状態で#108に移行する。
Here, when the position of the light-shielding
一方、#103で遮光板38bの位置が、図6中一番左端(第1のスタンバイ位置)か、あるいは右端(第2のスタンバイ位置)のスタンバイ位置にいるかを、#106で判別され、その場所によって以下の2通りの制御が行われる。
On the other hand, in # 103, it is determined in # 106 whether the position of the
第1のスタンバイ位置にいる場合は、#108で今度はフィルムスキャナーの方のフィルム23の画面23aがリモコンの指定画面か否かの判別を行い、そうではない場合には、#109で公知のフィルム給送機構によって、ユーザーの指定画面まで給送を行い、判別フローである#108から抜け出す。その後、#114で本システムの一時的メモリーRAMに、P=0の判定フラッグを立てて、#115にてディスプレー用のバックライト43を消灯する。
If it is in the first standby position, it is determined in
又、#106で遮光板38b等が第2のスタンバイ位置にあると判別された時は、#110にてやはりフィルムスキャナーの方のフィルム23の画面23aがユーザーの希望している画面か否かの判別が行われ、もしそうでない場合は#111にて指定画面までのフィルム給走が前述のごとく行われ、さらに#112でその画面の最終位置まで続けて給送が行われる。すなわち、前のSLM30への画像書き込み動作で遮光板38b等が、図6中一番右端に行っている時は、次の書き込みは逆向き(右端から左端に向かって)に行うことによって、必ず左端から書き込みを行うようなシステムに対して、よりスピーディに一連の動作が行われるように工夫されている。
If it is determined in
また、#112で前述の動作が行われた後、逆スキャンの情報として#113で、RAMにP=1なる判定フラッグを立てて#115のバックライト43を消灯のステップに移行する。
After the above-described operation is performed in # 112, a determination flag of P = 1 is set in the RAM in # 113 as reverse scan information, and the process proceeds to a step of turning off the
当然のことながら、#115のステップ以前においては前回SLM30に書き込まれた画像がユーザーには見えていて、以下の新しい画像のSLM30への書き込み動作のうち、最小限の動作のみディスプレーを消すというシーケンスになっていて、ユーザーにとって快適な操作性を演出している。
As a matter of course, before the
前述のごとく、#115でバックライト43の消灯が行われてディスプレーが消失した(とはいっても外光で暗く見えているのではあるが)後に、#116でポリゴンミラー34が回動を始め、先ほどのSLM30への書き込み動作の方向を記憶したフラッグを、#117で読み出して、書き込みが順方向である時は、#118でフィルムを正転方向に給送しながら、これに同期して#119でステッピングモーター(STM)36をCCW方向に駆動して遮光板38bなどを図6中右方向に移動させる。
As described above, after the
この移動は前述した検出パターン51を不図示のフットセンサーで読むことにより、正確に半導体レーザー32で書き込む位置が検出され、#120において消去する導電パターン30cのみに逆側の電界がかかり、#121にて#120で消去された後の導電パターン部の画素部に(正確にはフォトコン層に)、そこの導電パターン部に正電界がかけられると同時に、書き込み信号に応じた(フィルムスキャナー部からの画素の読み取信号を、ネガポジ反転した信号)半導体レーザー32bの書き込み信号が照射され、新しい画像の書き込みが行われる。
In this movement, by reading the above-described detection pattern 51 with a foot sensor (not shown), the writing position is accurately detected by the
この様な動作が、#122で継続的に行われ、#123にてフィルムの1駒分が終了したかどうかの判別が行われ、未だ終了していないと判別されると、#117に戻ってもう一度今までの動作が繰り返される。また、#123で終了が判別されるとさらに#128に進む。 Such an operation is continuously performed in # 122, and it is determined whether or not one frame of the film has been completed in # 123. If it is determined that it has not been completed, the process returns to # 117. Then the previous operation is repeated again. When the end is determined in # 123, the process further proceeds to # 128.
なお、#117でP=1と判別された、すなわち逆方向のスキャンが必要な場合は、#124にてフィルムを給送モーターで逆転駆動し、これに同期してステッピングモーター36をCW方向に駆動し、その位置信号を検出パターン51により正確に検出して、今度は半導体レーザー32bを先行する消去レーザーとして使用し(すなわち半導体レーザー32bのあたっているパターン部に、逆電界をかける)32aを書き込みレーザーとして使用する(ステップ#126、#127)。この動作を前述したのと同じように、フィルムの1駒分の全画像を書き込むまで続けられ、#123で終了が判別されると#128に進む。
If it is determined in
その後、#128から#131まででステッピングモーター36、ポリゴンミラー34、フィルム23を給送している公知の給送モーターを停止して、#131でバックライト43を点灯して、ユーザーに今書き込んだ画像を見せることが出来る。#132で動作のスタートのステップであるリモコンの受信スタンバイ状態となって、一連の動作を終了する。
Thereafter, in steps # 128 to # 131, the stepping motor 36, the
本実施形態ではフィルムスキャナー用CCD26からのR,G,B信号をA/D変換して、SLM30に書き込んで、ユーザーにディスプレーしたが、パソコンから送られてくる3色の信号をミキシング回路28に挿入し、表示することも当然のことながら容易である。
In the present embodiment, the R, G, and B signals from the
又、CDROMやビデオ信号の出力を同じようにディスプレーすることも充分可能であり、容易である。 Also, it is possible and easy to display the output of the CDROM and the video signal in the same manner.
上記実施形態中、図4と図7により2種類のSLMについて説明したが、基本的な機能には差異が無い。また、両者ともに高速応答可能なFLCを用いることで、フィルムの駒の切換をスピードアップできる。 In the above embodiment, two types of SLMs have been described with reference to FIGS. 4 and 7, but there is no difference in basic functions. Further, by using the FLC which can respond at a high speed, the switching of the film frame can be speeded up.
1,22 フィルムカートリッジ
2 フォトスタンド
3,23 ネガフィルム
4 拡散板
5 ストロボ装置
6 光学フィルター
7,25 投影レンズ
8 反射ミラー
9 反射ミラー
10,30 SLM
10e,30e FLC
13 照明装置
14 台座
26 CCDラインセンサ
27 A/Dコンバータ
28 ミキシング回路
29 レーザドライバ
32 半導体レーザー
34 ポリゴンミラー
41 三角形プリズム
43 バックライト
1,22
10e, 30e FLC
13
Claims (10)
前記空間光変調素子への画像書き込み時に、書き込み光路長を略一定に保つための複数の反射手段を有することを特徴とするディスプレー装置。 In a display device including a spatial light modulation element capable of writing and reading an image, a writing unit for sequentially writing an image for each pixel, and an optical system for imaging light from the writing unit,
A display device, comprising: a plurality of reflection means for keeping a writing optical path length substantially constant when writing an image on the spatial light modulator.
前記第1の光源が前記空間光変調素子に前記書き込み機能しているエリアを外光から遮断する遮光手段を有していることを特徴とするディスプレー装置。 A display device comprising: a spatial light modulator capable of writing and reading an image; a first light source for sequentially writing an image for each pixel; and a second light source for reading image data written to the spatial light modulator. At
The display device, wherein the first light source includes a light blocking unit for blocking an area where the writing function is performed on the spatial light modulation element from external light.
新規画像を前記空間光変調素子に書き込むに先立って、前記第2の光源を機能させることを特徴とするディスプレー装置。 A spatial light modulator capable of writing and reading an image, a first light source for sequentially writing an image for each pixel, and a second light source for erasing image data written to the spatial light modulator are provided. In display devices,
A display device, wherein the second light source is operated before writing a new image on the spatial light modulator.
新規画像を前記空間光変調素子に書き込む書き込み部と、前記第2の光源を機能させる消去部とを所定量離したことを特徴とするディスプレー装置。 A spatial light modulator capable of writing and reading an image, a first light source for sequentially writing an image for each pixel, and a second light source for erasing image data written to the spatial light modulator are provided. In display devices,
A display device, wherein a writing unit for writing a new image to the spatial light modulation element and an erasing unit for functioning the second light source are separated by a predetermined amount.
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