JP3124456B2

JP3124456B2 - 画像表示装置

Info

Publication number: JP3124456B2
Application number: JP06302495A
Authority: JP
Inventors: 晃継波多野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JPH08160448A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投射型ディスプレイ、
画像処理装置、光情報処理装置等に備えられる画像表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像表示装置には、例えば、光ア
ドレス型液晶ライトバルブに書き込まれた画像を投影し
て表示するものがあり、この種の装置には、上記光アド
レス型液晶ライトバルブへの画像書込み手段として、Ｃ
ＲＴ（陰極線管）やフラットパネルディスプレイを備え
たものが知られている。

【０００３】ＣＲＴにより画像書込みを行う装置は、図
１０に示す構成となっている。即ち、ＣＲＴ１０１に表
示された画像は、書き込みレンズ１０２を介して光アド
レス型液晶ライトバルブ１０３の光導電体層に書き込ま
れる。一方、光源１０５から出射した光は偏光ビームス
プリッター１０４に入射する。この入射光のうちＰ偏光
成分は偏光ビームスプリッター１０４を通過し、Ｓ偏光
成分は偏光ビームスプリッター１０４で進行方向が直角
に曲げられて光アドレス型液晶ライトバルブ１０３に入
射する。この入射光は、光アドレス型液晶ライトバルブ
１０３（以下、単に液晶ライトバルブ１０３と称する）
で反射される。この場合、液晶ライトバルブ１０３に画
像が書き込まれていると、その画像書込み済の領域で
は、液晶の電気光学効果により偏光状態が変化してＰ偏
光成分が含まれるようになる。従って、上記反射光は偏
光ビームスプリッター１０４を透過することができ、こ
の光が投影レンズ１０６を介してスクリーン１０７上に
投影されることで、画像が表示される。

【０００４】上記液晶ライトバルブ１０３の一般的な構
造は、図１１に示すように、両側にガラス基板１１１ａ
・１１１ｂを有し、これらの間にガラス基板１１１ａ側
から、透明電極１１２ａ、光導電体層１１３、反射層１
１４、配向膜１１５ａ、スペーサ１１６、液晶層１１
７、配向膜１１５ｂおよび透明電極１１２ｂが設けられ
たものとなっている。

【０００５】上記の液晶ライトバルブ１０３は次のよう
にして形成される。ガラス基板１１１ａ・１１１ｂ上に
ＩＴＯ透明導電膜からなる透明電極１１２ａ・１１２ｂ
を電子ビーム蒸着法により形成し、透明電極１１２ａ上
に光導電体層１１３として非晶質水素化シリコン（ａ−
Ｓｉ：Ｈ）をプラズマＣＶＤ法（化学気相成長法）にて
形成する。その上に反射層１１４として誘電体ミラー
（酸化チタン／酸化シリコンの多層膜）を電子ビーム蒸
着法で形成する。次に配向膜１１５ａ・１１５ｂとして
ポリイミド膜を形成した後、ラビングによる分子配向処
理を施し、ガラス基板１１１ａ・１１１ｂをスペーサ１
１６を介して貼合わせる。その後、液晶層１１７として
強誘電性液晶やネマティック液晶を注入して封止するこ
とにより液晶ライトバルブ１０３が構成される。尚、液
晶ライトバルブ１０３の表示モードとしては、ハイブリ
ッド電界効果（ＨＦＥ）モードあるいは表面安定化強誘
電性液晶表示（ＳＳ−ＦＬＣ）モードなどが使用され
る。

【０００６】このような液晶ライトバルブ１０３は、上
記透明電極１１２ａ・１１２ｂ間に交流電源１１８より
電圧が印加され、次の動作を行う。ガラス基板１１１ａ
側からアドレス光Ｌが入射すると、光の当たった領域
（明状態）では、光導電体層１１３のインピーダンスが
減少し、交流電源１１８より印加された電圧が液晶層１
１７に加わる。一方、光の当たらない領域（暗状態）で
は、光導電層のインピーダンスが変化せず、液晶層１１
８に電圧が加わらない。この明状態と暗状態の違いによ
り液晶層１１８にアドレス光Ｌに対応した画像情報が形
成される。

【０００７】従って、図１０に示した構成において、Ｃ
ＲＴによる液晶ライトバルブ１０３への画像書込みが可
能となり、この液晶ライトバルブ１０３を使用しての表
示を行うことができる。

【０００８】また、フラットパネルディスプレイにより
画像書込みを行う装置としては、特開平２−１３１２２
１号に開示されているように、画像書込み手段としてエ
レクトロルミネッセント素子を使用したものがある。こ
の装置は、光導電層と光吸収層、光反射層および液晶層
からなる光アドレス型液晶ライトバルブを備え、その書
込み電極の外側にエレクトロルミネッセント素子を一体
化して形成した構成となっている。

【０００９】ここで、画像表示装置の高解像度化を図る
手法として、ＣＲＴでは走査線数や駆動線数を増加させ
ることで画素数を増やすことにより、ＨＤＴＶ等の高解
像度化を実現している。また、他の手法として、実開平
６−４８２８５号には、ＬＣＤ等の画像表示素子に供給
する画像信号に同期して画像表示素子をアクチエータに
て１／２画素ピッチの振幅で駆動し、その移動量だけず
らした画像信号を画像表示素子の振動に同期して与える
ことで、見る人にこれらの画像を残像現象により合成し
て認識させ、高解像度化を図る技術が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなことか
ら、光アドレス型液晶ライトバルブを使用する画像表示
装置の高解像度化は、画像書込み手段であるＣＲＴやエ
レクトロルミネッセント素子に高解像度タイプのものを
用いることにより実現可能である。しかしながら、高解
像度タイプの画像書込み手段は通常の解像度のタイプに
比べて非常に高価であり、画像表示装置のコストアップ
を招来する。また、画素数を増加させることにより高解
像度化された画像書込み手段はサイズが大きくなり、画
像表示手段から液晶ライトバルブへ等倍書き込みをする
場合には液晶ライトバルブのパネルサイズを大きくする
必要があり、コストアップとなる。また、この構成にお
いて、小型の液晶ライトバルブを使用する場合には、画
像書込み手段と液晶ライトバルブとの間に縮小光学系が
必要となるため、コストアップを招来するとともに、画
像書込み手段と液晶ライトバルブとを組み合わせたデバ
イスのサイズが大きくなり、ひいては画像表示装置が大
型化するという問題がある。また、通常のＣＲＴ等に対
する直視型の装置においても、ＣＲＴ等の表示装置を高
解像度化する場合、同様に、大幅なコストアップを招来
する。

【００１１】また、上記実開平６−４８２８５号に開示
されているように、通常の解像度の画像表示素子を振動
させて高解像度化を図る場合には、表示装置を大画面化
すると、大型の画像表示素子が必要となる。これによ
り、画像表示素子の重量が必然的に増加するため、これ
を振動させるためのアクチエータの大型化および重量ア
ップとなり、その結果、表示装置が大型化するという問
題点を有している。

【００１２】従って本発明は、大幅なコストアップを招
来することなく、小型化、高解像度化かつ大画面化を容
易に実現することができる画像表示装置の提供を目的と
している。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明の画像表示装置は、電極を有する
一対の透光性基板間に、少なくとも光導電体層と液晶層
とを含んでいる光アドレス型ライトバルブと、２次元的
に画素が配列され、上記光アドレス型ライトバルブに画
像を書き込む、エレクトロルミネッセント素子からなる
画像書き込み手段と、この画像書込み手段による光アド
レス型ライトバルブでの画像書込み位置を、圧電素子に
て画像書込み手段を書き込み時にＸ，Ｙ方向に１画素分
ずらすように移動させることにより、周期的に移動させ
る移動手段と、この移動手段の動作により移動した光ア
ドレス型ライトバルブでの画像書き込み位置に、この位
置に対応する画像が書き込まれるように、上記エレクト
ロルミネッセント素子に画像信号を供給する画像信号供
給手段と、移動手段による各移動動作完了後に、画像書
込み手段による光アドレス型ライトバルブへの書き込み
動作を行わせる書込み駆動手段とを備えていることを特
徴としている。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【作用】請求項１の構成によれば、画像書込み手段によ
り光アドレス型ライトバルブへの画像書き込みが行われ
るとき、画像書込み手段による光アドレス型ライトバル
ブでの画像書込み位置が画像書込み手段の移動により周
期的に移動し、それぞれの移動の完了後に、光アドレス
型ライトバルブでの移動した画像書込み位置に、その位
置に対応する画像が書き込まれることになる。

【００１８】従って、光アドレス型ライトバルブによる
表示画像は、低解像度の画像書込み素子を使用した場合
であっても、見る人の目の残像現象により高解像度のも
のとなる。これにより、高価な高解像度タイプの画像書
込み素子、例えば走査線数や駆動線数を多くしたＣＲＴ
を使用するといった大幅なコストアップを招来すること
なく、画像表示装置の高解像度化を実現することができ
る。また、画像書き込み素子および書込み用発光源とし
ての機能を備えたエレクトロルミネッセント素子を画像
書込み手段としているので、部品点数が減少し、画像表
示装置の構成を簡略化することができる。

【００１９】この場合、表示画面の大型化は、光アドレ
ス型ライトバルブの画像を投射する投射光学系を使用し
て行うことができるので、小型の画像書込み素子を使用
可能である。これにより、画像書込み素子と光アドレス
型ライトバルブとを組み合わせたデバイスのサイズを大
型化せずに画像表示装置を構成することができる。ま
た、画像書込み素子を移動させる場合であっても、その
アクチュエータは小型のものでよい。従って、高解像度
かつ小型の画像表示装置を実現可能である。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【実施例】本発明の前提例を図１ないし図６に基づいて
以下に説明する。本前提例の画像表示装置は、図１に示
す、書込み用発光源としての書込み用光源１、コリメー
タレンズ２、書込み用ＬＣＤパネル装置３、光アドレス
型液晶ライトバルブ４（以下、単に液晶ライトバルブ４
と称する）、書込み駆動手段としての光源駆動回路５、
パネル移動装置駆動回路６、画像信号供給手段としての
書込み用パネル駆動回路７、および同期回路８、並びに
図２に示す、投影用ランプ９、コリメータレンズ１０、
偏光ビームスプリッタ１１、投射レンズ１２およびスク
リーン１３を備えている。

【００２４】上記コリメータレンズ２は、書込み用光源
１から出射された光を平行光にして書込み用ＬＣＤパネ
ル装置３に導くものである。

【００２５】書込み用ＬＣＤパネル装置３は、図３に示
すように、画像書込み素子であり、書込み用光源１と共
に画像書込み手段を構成する書込み用ＬＣＤパネル２
３、および移動手段としてのパネル移動装置２４を備え
ている。書込み用ＬＣＤパネル２３には、コリメータレ
ンズ２を経た書込み用光源１からの光が入射可能となっ
ている。パネル移動装置２４は、外フレーム２１、内フ
レーム２２およびパネル移動部２５〜２８を備えてい
る。内フレーム２２は外フレーム２１内に設けられ、Ｙ
方向へ移動自在となっている。書込み用ＬＣＤパネル２
３は内フレーム２２内に設けられ、Ｘ方向へ移動自在と
なっている。

【００２６】パネル移動部２５〜２８はボイスコイルモ
ータ方式を利用したものである。パネル移動部２５は、
外フレーム２１の上フレーム部の下面におけるＸ方向中
央部に設けられた鉄心２５ａ、この鉄心２５ａに巻か
れ、鉄心２５ａと共に電磁石を構成するコイル２５ｂ、
および内フレーム２２の上フレーム部における鉄心２５
ａとの対向位置に設けられた磁石２５ｃからなる。パネ
ル移動部２６は、外フレーム２１の下フレーム部の上面
におけるＸ方向中央部に設けられた鉄心２６ａとコイル
２６ｂ、および内フレーム２２の下フレーム部における
鉄心２６ａとの対向位置に設けられた磁石２６ｃからな
る。パネル移動部２７は、内フレーム２２の一方の横フ
レーム部の内面におけるＹ方向中央部に設けられた鉄心
２７ａとコイル２７ｂ、および書込み用ＬＣＤパネル２
３の側縁部における鉄心２７ａとの対向位置に設けられ
た磁石２７ｃからなる。パネル移動部２８は、内フレー
ム２２の他方の横フレーム部の内面におけるＹ方向中央
部に設けられた鉄心２８ａとコイル２８ｂ、および書込
み用ＬＣＤパネル２３の側縁部における鉄心２８ａとの
対向位置に設けられた磁石２８ｃからなる。

【００２７】書込み用ＬＣＤパネル２３は、パネル移動
部２５・２６によりＹ方向へ駆動され、パネル移動部２
７・２８によりＸ方向へ駆動される。即ち、コイル２７
ｂに鉄心２７ａと磁石２７ｃとの間に引力が働くような
極性で電流を流し、コイル２８ｂに鉄心２８ａと磁石２
８ｃとの間に反発力が働くような極性で電流を流せば、
書込み用ＬＣＤパネル２３は同図において左側に移動す
る。一方、コイル２７ｂ・２８ｂに流す電流の極性を逆
にすれば、書込み用ＬＣＤパネル２３は同図において右
側に移動する。この動作を繰り返すことにより、書込み
用ＬＣＤパネル２３をＸ方向に振動させることができ
る。また、コイル２５ｂに鉄心２５ａと磁石２５ｃとの
間に引力が働くような極性で電流を流し、コイル２６ｂ
に鉄心２６ａと磁石２６ｃとの間に反発力が働くような
極性で電流を流せば、書込み用ＬＣＤパネル２３は同図
において上側に移動する。一方、コイル２５ｂ・２６ｂ
に流す電流の極性を逆にすれば、書込み用ＬＣＤパネル
２３は同図において下側に移動する。この動作を繰り返
すことにより、書込み用ＬＣＤパネル２３をＹ方向に振
動させることができる。また、これらＸ方向およびＹ方
向への振動は独立して行わせることもできる。

【００２８】液晶ライトバルブ４は、図４に示すよう
に、両側にガラス基板３１ａ・３１ｂを有し、これらの
間にガラス基板３１ａ側から、透明電極３２ａ、光導電
体層３３、遮光層３４、誘電体ミラー３５、配向膜３６
ａ、スペーサ３７、液晶層３８、配向膜３６ｂおよび透
明電極３２ｂが設けられたものとなっている。上記透明
電極３２ａ・３２ｂ間には、交流電源３９によって交流
電圧が印加される。この液晶ライトバルブ４は以下のよ
うにして形成されている。

【００２９】透光性基板であるガラス基板３１ａ・３１
ｂ上にＩＴＯ透明導電膜からなる透明電極３２ａ・３２
ｂをスパッタ法により0.２μｍ形成し、次に透明電極３
２ａ上に非晶質水素化ケイ素（ａ−Ｓｉ：Ｈ）のバック
ツーバックダイオード構造を有する光導電体層３３を形
成する。そのうえに非晶質水素化シリコン錫（ａ−Ｓｉ
Ｓｎ：Ｈ）からなる遮光層３４を形成する。次に誘電体
ミラー３５として二酸化チタン／二酸化シリコンを交互
に積層し、合計２０層積層した多層膜を形成する。次に
配向膜３６ｂ・３６ｂとしてポリイミド膜を印刷法によ
って形成した後、ラビングによる分子配向処理を施し、
ガラス基板３１ａ・３１ｂをスペーサ３７を介して貼合
わせる。その後、液晶層３８としてネマティック液晶を
注入して封止することにより液晶ライトバルブ４が形成
される。この液晶ライトバルブ４の動作モードとして
は、ハイブリッド電界効果モードを用いる。

【００３０】尚、液晶層３８の材料として１０¹⁰Ωcm以
上の高抵抗率の液晶を用いることで液晶ライトバルブ４
に、書き込まれた画像の残像性を持たせることができ
る。また、光導電体層３３のａ−Ｓｉ：Ｈに不純物
（Ｃ、Ｂ、Ｎ等）をドーピングすることにより、書込み
光入射後の光減衰特性を遅くし、書き込まれた画像の残
像性を持たせることができる。本液晶ライトバルブ４で
は、上記残像性を持たせるために、ａ−Ｓｉ：Ｈに不純
物としてホウ素（Ｂ）をドーピングした。具体的にはシ
ランガス（ＳｉＨ₄）にジボランガス（Ｂ₂Ｈ₆）を３０
０ｐｐｍ混合したガスを原料としプラズマＣＶＤ法（化
学的気相反応法）を用いて作成した。これにより液晶ラ
イトバルブ４に３０ｍｓｅｃ程度の残像性を持たすこと
ができた。

【００３１】光源駆動回路５は、書込み用光源１を同期
回路８からの信号に基づいて、点灯および消灯させるも
のである。パネル移動装置駆動回路６は、同期回路８か
らの信号に基づいて、書込み用ＬＣＤパネル装置３のパ
ネル移動装置２４に作用して、書込み用ＬＣＤパネル２
３をＹ方向およびこれと直交するＸ方向に駆動するもの
である。書込み用パネル駆動回路７は、同期回路８から
の信号に基づいて、書込み用ＬＣＤパネル２３に振動に
よる駆動位置に応じた画像を表示させるものである。同
期回路８は、後述のように、光源駆動回路５、パネル移
動装置駆動回路６および書込み用パネル駆動回路７の同
期をとるものである。

【００３２】コリメータレンズ１０は投影用ランプ９か
らの入射光を平行光にして偏光ビームスプリッタ１１に
導き、偏光ビームスプリッタ１１は、入射光のｐ偏光成
分を透過させる一方、ｓ偏光成分の進行方向を直角に曲
げるものである。

【００３３】上記書込み用ＬＣＤパネル２３は、図５に
示すように、透過型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）から
なり、ブラックマスク４１と多数の画素４２…とを備え
ている。各画素４２の駆動は、ＴＦＴ等のアクティブ駆
動素子により、または単純マルチプレックス駆動により
行われる。本書込み用ＬＣＤパネル２３としては、ＴＦ
Ｔ駆動方式を採用している。各画素４２のピッチは、Ｘ
方向が、画素：ブラックマスク＝１：２、Ｙ方向が、画
素：ブラックマスク＝１：１となっている。

【００３４】上記の構成において、図１に示す書込み用
光源１から出射された光は、コリメータレンズ２を介し
て書込み用ＬＣＤパネル装置３の書込み用ＬＣＤパネル
２３に入射する。このとき、書込み用ＬＣＤパネル２３
に書込み用パネル駆動回路７により画像が形成されてい
ると、この画像が書込み用光源１からの光により液晶ラ
イトバルブ４に書き込まれる。

【００３５】この場合、液晶ライトバルブ４において
は、ガラス基板３１ａ側から書込み光が入射されると、
光の当たった領域（明状態）では光導電体層３３のイン
ピーダンスが減少し、交流電源３９より印加された電圧
が液晶層３８に加わる。これに対し、光の当たらない領
域（暗状態）では光導電体層３３のインピーダンスが変
化せず、液晶層３８には電圧が加わらない。この明状態
と暗状態の違いにより液晶層３８に画像が書き込まれ
る。

【００３６】一方、図２に示す投影用ランプ９から出射
された光は偏光ビームスプリッター１１に入射する。こ
の入射光のうちＰ偏光成分は偏光ビームスプリッター１
１を通過し、Ｓ偏光成分は偏光ビームスプリッター１１
で進行方向が直角に曲げられて液晶ライトバルブ４に入
射する。この入射光は、液晶ライトバルブ４の誘電体ミ
ラー３５により反射される。このうち、画像書込みによ
り液晶層３８の配向状態が変化している部分を透過した
反射光は電気光学効果により偏光方向が変化する（Ｐ偏
光成分）ので、偏光ビームスプリッター１１を透過する
ことができる。その後、この反射光が投射レンズ１２に
て拡大され、これにより書込み用ＬＣＤパネル２３の画
像がスクリーン１３上に投影され、画像が表示される。

【００３７】ここで、上記の画像表示動作時において、
書込み用ＬＣＤパネル２３は、パネル移動装置駆動回路
６に駆動されるパネル移動装置２４により、Ｘ方向、Ｙ
方向あるいはＸおよびＹ方向に振動するように駆動され
る。次に、この書込み用ＬＣＤパネル２３を振動させな
がらの液晶ライトバルブ４への画像書込み動作について
説明する。

【００３８】例えば、図６（ａ）に示すように、書込み
用ＬＣＤパネル２３に表示された画像を液晶ライトバル
ブ４に書き込む場合、書込み用ＬＣＤパネル２３は、移
動しない停止状態となり、書込み用光源１からの光が書
込み用ＬＣＤパネル２３を透過し、液晶ライトバルブ４
への書き込みが行われる。

【００３９】次に、書込み用ＬＣＤパネル２３は、同図
（ｂ）に示すように、パネル移動装置２４に駆動されて
例えばＹ方向に１画素分移動する。この移動中は、本前
提例において光源駆動回路５の動作により書込み用光源
１が消灯状態となり、液晶ライトバルブ４への書き込み
が行われない。

【００４０】次に、書込み用ＬＣＤパネル２３の移動完
了後、書込み用光源１が点灯状態となり、書込み用ＬＣ
Ｄパネル２３を透過した光により液晶ライトバルブ４へ
の書き込みが行われる。このとき、書込み用ＬＣＤパネ
ル２３に表示される画像は、画素の移動位置に合わせた
画像信号により表示される画像となる。即ち、この画像
は、書込み用ＬＣＤパネル２３が移動しない構成である
場合に表示することができない画像であり、書込み用Ｌ
ＣＤパネル２３の上記移動、即ち振動により、本来画素
が存在しない位置に一時的に画素を存在させることによ
り、その画素の位置に応じた画像信号により表示可能と
なるものである。

【００４１】このような動作により、液晶ライトバルブ
４への画像書込みが行われ、同期回路８は、上記のよう
な動作が行われるように、光源駆動回路５、パネル移動
装置駆動回路６、書込み用パネル駆動回路７の同期をと
っている。

【００４２】このように、本画像表示装置では、書込み
用ＬＣＤパネル２３の移動と液晶ライトバルブ４への書
込みとを順次繰り返すことで、低解像度の書込み用ＬＣ
Ｄパネル２３であっても、液晶ライトバルブ４に対して
高解像度の書き込みを行うことができる。ここでは、書
込み用ＬＣＤパネル２３のブラックマスク４１と画素４
２のピッチの関係から、Ｘ方向の左右に１画素ずつ移動
させ、Ｙ方向の上に１画素移動させて書き込むことで、
解像度を６倍に向上させることができた。さらに、従来
に比べて、仮想的にブラックマスク部分に画素が存在す
るようになるため開口率を向上する事ができ、明るい表
示が得られる。また、液晶ライトバルブ４は残像性を有
するため、時分割書き込みを行っても読み出し光側での
輝度低下が無く、明るく高解像度の表示を実現できる。
従って、液晶ライトバルブ４を投影した画像は、高解像
度で輝度低下が無く明るい表示となる。

【００４３】尚、本前提例においては、書込み用光源１
の点灯・消灯を制御することにより、液晶ライトバルブ
４への画像書込みを制御しているが、例えば書込み用Ｌ
ＣＤパネル２３を透過状態・非透過状態の制御により上
記の書込み制御を行うことも可能である。

【００４４】また、振動する書込み用ＬＣＤパネル２３
から直接投影像を得ること、即ち図１および図２に示し
た構成において液晶ライトバルブ４を省いた構成とする
ことも可能である。これは、前記実開平６−４８２８５
号に示されている振動する画像表示素子から直接投影像
を得る構成にも相当する。しかしながら、このような構
成では、書込み用ＬＣＤパネル２３（画像表示素子）の
振動周波数を人間の目でチラツキを感じない周波数（３
０Ｈｚ）以上とする必要があり、さらに、高解像化、例
えば解像度を通常の４倍にするためには、上記振動周波
数を４倍、即ち１２０Ｈｚ以上とする必要がある。ま
た、この場合には、高解像度化のために画像を時分割表
示することになるので、高解像度化しない場合に比べて
画像の明るさが１／４以下（解像度を４倍にした場合）
となり、表示が暗くなるという不都合を招来する。

【００４５】これに対し、本前提例のように、液晶ライ
トバルブ４に画像を一旦書込み、これを投影表示する構
成とした場合、各画素が常時点灯している状態を得るこ
とができるので、画像の明るさを低下させることなく、
高解像度化を実現することができる。

【００４６】本発明の他の前提例を図７に基づいて以下
に説明する。尚、説明の便宜上、前記の前提例に示した
手段と同一の機能を有する手段には同一の符号を付記
し、その説明を省略する。

【００４７】本前提例の画像表示装置は、前記前提例の
画像表示装置と同様、書込み用光源１からの光をコリメ
ータレンズ２を介して書込み用ＬＣＤパネル装置３に入
射させ、書込み用ＬＣＤパネル装置３に形成された画像
を液晶ライトバルブ４に書き込むものとなっている。但
し、本画像表示装置では、書込み用ＬＣＤパネル２３を
移動させるのではなく、書込み用光源１をＹ方向に移動
させるようになっている。このために、本画像表示装置
は、光源移動装置５１と光源移動装置駆動回路５２とを
備えている。

【００４８】光源移動装置５１は、スッテピングモータ
５３、このスッテピングモータ５３の回転軸に設けられ
たギア５４、このギア５４と噛み合うギア５５、このギ
ア５５の回転をＹ方向への書込み用光源１の移動に変換
する構成を備えた光源ホルダー５６からなる。本画像表
示装置では、書込み用光源１を移動させることにより、
書込み用ＬＣＤパネル２３に表示された画像を液晶ライ
トバルブ４に書き込んだ時の結像位置がＹ方向に移動す
るため、結像時に１画素分ずらすように書込み用光源１
を移動させれば、前記前提例の書込み用ＬＣＤパネル２
３を移動させる構成と同様の原理により、解像度を向上
させることができる。

【００４９】この場合の動作においては、書込み用光源
１の移動が停止した状態で、書込み用ＬＣＤパネル２３
を透過させた書込み用光源１からの光により、液晶ライ
トバルブ４に書き込みを行う。次に、書込み用光源１は
光源移動装置駆動回路５２により駆動される光源移動装
置５１の動作によりＹ方向に移動し、液晶ライトバルブ
４の結像位置が１画素分ずれるようにする。この移動中
は、書込み用光源１をＯＦＦ状態にし、書込み用光源１
の移動完了後、書込み用光源１をＯＮにして書込み用Ｌ
ＣＤパネル２３に表示された画像を液晶ライトバルブ４
に書き込む。このとき液晶ライトバルブ４上で高解像度
の画像になるよう、書込み用ＬＣＤパネル２３に表示さ
れる画像は、前記前提例の場合と同様、画素の移動位置
に合わせた画像信号が供給される。このために、同期回
路８は、光源駆動回路５、光源移動装置駆動回路５２、
書込み用パネル駆動回路７の同期をとっている。

【００５０】このように、書込み用光源１の移動と書き
込みを順次繰り返すことで、低解像度の書込み用ＬＣＤ
パネル２３で高解像度の書き込みを行うことができ、解
像度を向上させることができる。さらに、従来に比べ
て、仮想的にブラックマスク部分に画素が存在するよう
になるため開口率を向上することができ、明るい表示が
得られる。また、光アドレス型ライトバルブは残像性を
有するため、時分割書き込みを行っても読みだし光側で
の輝度低下が無く、明るく高解像度の表示を実現するこ
とができる。

【００５１】尚、本前提例においても、書込み用光源１
の点灯制御に代えて、書込み用ＬＣＤパネル２３の透過
状態・非透過状態を制御してもよい。

【００５２】本発明の実施例を図８および図９に基づい
て以下に説明する。尚、説明の便宜上、前記の前提例に
示した手段と同一の機能を有する手段には同一の符号を
付記し、その説明を省略する。

【００５３】本実施例の画像表示装置では、図８に示す
ように、画像書込み手段として発光性を有するエレクト
ロルミネッセントパネル（以下、ＥＬパネルと称する）
６１を使用している。このＥＬパネル６１に形成された
画像はコリメータレンズ２を介して、液晶ライトバルブ
４に書き込まれる構成となっている。ＥＬパネル６１は
書込み用ＥＬパネル装置６２に備えられ、この書込み用
ＥＬパネル装置６２は移動手段としてのパネル移動装置
６３によりＥＬパネル６１をＸ方向およびＹ方向に移動
させるものとなっている。

【００５４】パネル移動装置６３は、図９に示すよう
に、外フレーム６４、内フレーム６５およびパネル移動
部６６・６７を備えている。内フレーム６５は外フレー
ム６５内に設けられ、Ｙ方向へ移動自在となっている。
ＥＬパネル６１は内フレーム６５内に設けられ、Ｘ方向
へ移動自在となっている。

【００５５】パネル移動部６６・６７は圧電素子を利用
したものである。パネル移動部６６は、外フレーム６４
と内フレーム６５との間に設けられた圧電材料６６ａ、
およびこの圧電材料６６ａの両側に設けられた電極６６
ｂ・６６ｃからなる。圧電材料６６ａは上面が外フレー
ム６４と接続され、下面が内フレーム６５と接続されて
いる。パネル移動部６７は、内フレーム６５とＥＬパネ
ル６１との間に設けられた圧電材料６７ａ、およびこの
圧電材料６７ａの両側に設けられた電極６７ｂ・６７ｃ
からなる。圧電材料６７ａは同図において左側面が内フ
レーム６５と接続され、右側面がＥＬパネル６１と接続
されている。

【００５６】ＥＬパネル６１は、パネル移動部６６によ
りＹ方向へ駆動され、パネル移動部６７によりＸ方向へ
駆動される。即ち、圧電材料６６ａに電極６６ｂ・６６
ｃを通じて電圧を印加すると、圧電効果により圧電材料
６６ａが変形する。これにより、圧電材料６６ａに接触
している内フレーム６５は力を受けて、同図において下
側に移動するため、ＥＬパネル６１は下方向へ移動す
る。一方、電極６６ｂ・６６ｃへの印加電圧を零にする
と、圧電材料６６ａが元の状態に復帰するため、内フレ
ーム６５、即ちＥＬパネル６１は上方向へ移動する。こ
れにより、ＥＬパネル６１をＹ方向へ移動させることが
でき、電極６６ｂ・６６ｃへの印加電圧をＯＮ／ＯＦＦ
することにより、ＥＬパネル６１をＹ方向へ振動させる
ことができる。また、同様にして、圧電材料６７ａの電
極６７ｂ・６７ｃへの印加電圧をＯＮ／ＯＦＦすること
により、ＥＬパネル６１をＸ方向に振動させることがで
きる。また、これらＸ方向およびＹ方向への振動は独立
して行わせることもできる。

【００５７】上記のようにＥＬパネル６１を振動させる
ことにより、ＥＬパネル６１に表示された画像を液晶ラ
イトバルブ４に書き込んだ時に画素の位置をＸ・Ｙ方向
に移動させることができる。従って、書き込み時にＸ・
Ｙ方向に１画素分ずらすようＥＬパネル６１を移動させ
れば、解像度を向上させることができる。

【００５８】この場合には、ＥＬパネル６１が停止した
状態で、ＥＬパネル６１を発光させ、液晶ライトバルブ
４に書き込みを行う。次に、ＥＬパネル６１はパネル移
動装置６３に駆動されてＸまたはＹ方向に移動し、液晶
ライトバルブ４の書き込み位置が１画素分ずれるように
する。ＥＬパネル６１は、移動中にＯＦＦ状態にし、移
動完了後に発光させて表示した画像を液晶ライトバルブ
４に書き込む。このとき、液晶ライトバルブ４上で高解
像度の画像になるように、ＥＬパネル６１に表示される
画像は、前記前提例の場合と同様、画素の移動位置に合
わせた画像信号が供給される。このために、図８に示す
同期回路８は、パネル移動装置駆動回路６８、書込み用
パネル駆動回路７の同期をとっている。

【００５９】このように、ＥＬパネル６１の移動と書き
込みを順次繰り返すことで、ＥＬパネル６１で高解像度
の書き込みを行うことができ、解像度を向上させること
ができる。また、従来に比べて、画素が無い部分に画素
が存在するようにできるため開口率を向上することがで
き、明るい表示が得られる。また、液晶ライトバルブ４
は残像性を有するため、時分割書き込みを行っても読み
出し光側での輝度低下が無く、明るく高解像度の表示を
実現することができる。さらに、ＥＬパネル６１は、画
像書込み素子と書込み用光源としての機能を備えている
ので、画像表示装置の構成を簡略化できるようになって
いる。

【００６０】尚、本実施例においては、圧電素子６５を
利用したパネル移動装置６３によりＥＬパネル６１を移
動させるものとしているが、このパネル移動装置６３に
代えて、電磁石を利用した前記パネル移動装置２４を使
用することも可能である。また、逆に本パネル移動装置
６３を前記パネル移動装置２４に代えて使用することも
可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の画像表
示装置は、電極を有する一対の透光性基板間に、少なく
とも光導電体層と液晶層とを含んでいる光アドレス型ラ
イトバルブと、２次元的に画素が配列され、上記光アド
レス型ライトバルブに画像を書き込む、エレクトロルミ
ネッセント素子からなる画像書き込み手段と、この画像
書込み手段による光アドレス型ライトバルブでの画像書
込み位置を、圧電素子にて画像書込み手段を書き込み時
にＸ，Ｙ方向に１画素分ずらすように移動させることに
より、周期的に移動させる移動手段と、この移動手段の
動作により移動した光アドレス型ライトバルブでの画像
書き込み位置に、この位置に対応する画像が書き込まれ
るように、上記エレクトロルミネッセント素子に画像信
号を供給する画像信号供給手段と、移動手段による各移
動動作完了後に、画像書込み手段による光アドレス型ラ
イトバルブへの書き込み動作を行わせる書込み駆動手段
とを備えている構成である。

【００６２】これにより、高価な高解像度タイプの画像
書込み素子を使用することなく、低コストで画像表示装
置の高解像度化を実現することができる。また、光アド
レス型ライトバルブに書き込まれた画像を投影表示する
ことにより、大型かつ高解像度の画像表示を容易に行う
ことができる。また、小型の画像書込み素子が使用可能
なため、画像表示装置を小型化することができる。従っ
て、高解像度かつ小型の画像表示装置を低コストで実現
することができる効果を奏する。また、画像書き込み素
子および書込み用発光源としての機能を備えたエレクト
ロルミネッセント素子を画像書込み手段としているの
で、部品点数が減少し、画像表示装置の構成を簡略化す
ることができる。

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提例の画像表示装置における要部の
構成図である。

【図２】上記画像表示装置における光アドレス型液晶ラ
イトバルブの画像を投影表示するための構成図である。

【図３】図１に示した書込み用ＬＣＤパネル装置の概略
の正面図である。

【図４】図１に示した光アドレス型液晶ライトバルブの
縦断面図である。

【図５】図１に示した書込み用ＬＣＤパネルの概念図で
ある。

【図６】同図（ａ）は書込み用ＬＣＤパネル移動前の画
像書込み状態の説明図、同図（ｂ）は書込み用ＬＣＤパ
ネル移動後の画像書込み状態の説明図である。

【図７】本発明の他の前提例の画像表示装置における要
部の構成図である。

【図８】本発明の一実施例の画像表示装置における要部
の構成図である。

【図９】図８に示した書込み用ＥＬパネル装置の概略の
正面図である。

【図１０】従来の投影型画像表示装置の構成図である。

【図１１】図９に示した画像表示装置が備える液晶ライ
トバルブの断面図である。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13 505 G02F 1/135 G02F 1/1335 G09F 9/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電極を有する一対の透光性基板間に、少な
くとも光導電体層と液晶層とを含んでいる光アドレス型
ライトバルブと、２次元的に画素が配列され、上記光アドレス型ライトバ
ルブに画像を書き込む、エレクトロルミネッセント素子
からなる画像書き込み手段と、この画像書込み手段による光アドレス型ライトバルブで
の画像書込み位置を、圧電素子にて画像書込み手段を書
き込み時にＸ，Ｙ方向に１画素分ずらすように移動させ
ることにより、周期的に移動させる移動手段と、この移動手段の動作により移動した光アドレス型ライト
バルブでの画像書き込み位置に、この位置に対応する画
像が書き込まれるように、上記エレクトロルミネッセン
ト素子に画像信号を供給する画像信号供給手段と、移動手段による各移動動作完了後に、画像書込み手段に
よる光アドレス型ライトバルブへの書き込み動作を行わ
せる書込み駆動手段とを備えていることを特徴とする画
像表示装置。