JP3179472B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP3179472B2 JP3179472B2 JP31046690A JP31046690A JP3179472B2 JP 3179472 B2 JP3179472 B2 JP 3179472B2 JP 31046690 A JP31046690 A JP 31046690A JP 31046690 A JP31046690 A JP 31046690A JP 3179472 B2 JP3179472 B2 JP 3179472B2
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- crystal display
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶表示装置に関する。
［従来の技術］ 従来より、液晶層と光導電体層を有してなる液晶表示
体に光導電体層側から２次元画像を投射し液晶層に像を
形成する装置があり、日経エレクトロニクス1990.4.2
（no.496）p.91のように知られている。従来の液晶表示
装置では、入力画像をCRT（陰極線管）やレーザビーム
等を用いて光導電体層に投射していた。
体に光導電体層側から２次元画像を投射し液晶層に像を
形成する装置があり、日経エレクトロニクス1990.4.2
（no.496）p.91のように知られている。従来の液晶表示
装置では、入力画像をCRT（陰極線管）やレーザビーム
等を用いて光導電体層に投射していた。
［発明が解決しようとする課題］ 液晶層に精細な像を形成するためには、入力画像をそ
の各画素単位において光導電体層上の正確な位置にアド
レスしなければならない。しかしながらCRTやレーザビ
ームでは、このアドレスに関し各々課題を有していた。
まず、CRTでは走査される電子ビームの位置をμｍ単位
で制御することは困難であり、液晶層に形成される像は
厳密には歪んだものとなっている。特に３台のCRTを用
いて液晶表示装置に像を形成し合成する場合はそれぞれ
のCRTの位置歪みを考慮しなければならないため非常な
手間を要していた。一方、レーザビームを用いた場合は
CRTよりも正確にアドレスを行なうことができるもの
の、レーザビームを２次元像に走査する光学系が煩雑に
なり、実際の装置の構成を困難にしていた。CRTやレー
ザビームを用いることに起因するこれらの問題は、位置
補正のための回路の負担増や装置の大型化を招き、製品
化にあたり大きな妨げとなっていた。
の各画素単位において光導電体層上の正確な位置にアド
レスしなければならない。しかしながらCRTやレーザビ
ームでは、このアドレスに関し各々課題を有していた。
まず、CRTでは走査される電子ビームの位置をμｍ単位
で制御することは困難であり、液晶層に形成される像は
厳密には歪んだものとなっている。特に３台のCRTを用
いて液晶表示装置に像を形成し合成する場合はそれぞれ
のCRTの位置歪みを考慮しなければならないため非常な
手間を要していた。一方、レーザビームを用いた場合は
CRTよりも正確にアドレスを行なうことができるもの
の、レーザビームを２次元像に走査する光学系が煩雑に
なり、実際の装置の構成を困難にしていた。CRTやレー
ザビームを用いることに起因するこれらの問題は、位置
補正のための回路の負担増や装置の大型化を招き、製品
化にあたり大きな妨げとなっていた。
本発明はこのような課題を解決するもので、その目的
とするところは、Ｘ−Ｙマトリクスを用いることにより
入力の画像を光導電体層上に正確にアドレスし、歪のな
い像の得られる液晶表示装置を提供するものである。
とするところは、Ｘ−Ｙマトリクスを用いることにより
入力の画像を光導電体層上に正確にアドレスし、歪のな
い像の得られる液晶表示装置を提供するものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の液晶表示装置は、液晶層と光導電体層を有し
てなる光書き込み型の液晶素子に前記光導電体層側から
２次元画像を投射して画像形成する液晶表示装置におい
て、Ｘ−Ｙマトリクス構成の画素によって前記２次元画
像を形成する、アクティブ素子パネルよりなる２次元画
像制御板を複数枚備え、前記２次元画像制御板によって
形成された前記２次元画像は、縮小光学系によって縮小
されて前記液晶素子の光導電体層に投射され、前記複数
枚の２次元画像制御板は前記２次元画像を分割した２次
元画像をそれぞれ形成し、当該分割された２次元画像が
前記液晶素子の光導電体層において１つの画像となるよ
うに投射されてなることを特徴とする。
てなる光書き込み型の液晶素子に前記光導電体層側から
２次元画像を投射して画像形成する液晶表示装置におい
て、Ｘ−Ｙマトリクス構成の画素によって前記２次元画
像を形成する、アクティブ素子パネルよりなる２次元画
像制御板を複数枚備え、前記２次元画像制御板によって
形成された前記２次元画像は、縮小光学系によって縮小
されて前記液晶素子の光導電体層に投射され、前記複数
枚の２次元画像制御板は前記２次元画像を分割した２次
元画像をそれぞれ形成し、当該分割された２次元画像が
前記液晶素子の光導電体層において１つの画像となるよ
うに投射されてなることを特徴とする。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
（実施例１） 第１図は、本発明の液晶表示装置の構成図である。
図中、100はガラス基板、101はＸ−Ｙマトリクスであ
る。本実施例ではＸ−Ｙマトリクスとしてアクティブ素
子であるTFT（薄膜トランジスタ）を用いた。TFTは日経
エレクトロニクス1982年12月20日号135頁図４に示され
たものと同様で、表示サイズ25.6×19.8mm、画素数320
×220、画素ピッチ80×90μｍである。図中、102はTFT
によって駆動される液晶体である。以上の素子によって
構成される部分を、TFTを設置した２次元画像制御板と
呼ぶ。
る。本実施例ではＸ−Ｙマトリクスとしてアクティブ素
子であるTFT（薄膜トランジスタ）を用いた。TFTは日経
エレクトロニクス1982年12月20日号135頁図４に示され
たものと同様で、表示サイズ25.6×19.8mm、画素数320
×220、画素ピッチ80×90μｍである。図中、102はTFT
によって駆動される液晶体である。以上の素子によって
構成される部分を、TFTを設置した２次元画像制御板と
呼ぶ。
さらに、図中、300は光導電体層、301は像を形成する
液晶層、302は透明電極である。以上、いわゆる光書込
み型の液晶ライトバルブの構成をなす部分を液晶表示体
と呼ぶ。第１図では、説明の都合上、ガラス基板を介し
て２次元画像制御板と液晶表示体を離して示した。
液晶層、302は透明電極である。以上、いわゆる光書込
み型の液晶ライトバルブの構成をなす部分を液晶表示体
と呼ぶ。第１図では、説明の都合上、ガラス基板を介し
て２次元画像制御板と液晶表示体を離して示した。
書込み用の光源から出射された光は、TFTを設置した
制御板200を通過する際に、入力された駆動信号に基づ
いて各画素単位で変調を受ける。ここで形成される２次
元画像は各画素の位置関係を保持したままアドレスさ
れ、液晶表示体400の光導電体層上の正確な位置に２次
元画像を形成する。この２次元画像は液晶表示体の液晶
層301において所望の像を形成する。
制御板200を通過する際に、入力された駆動信号に基づ
いて各画素単位で変調を受ける。ここで形成される２次
元画像は各画素の位置関係を保持したままアドレスさ
れ、液晶表示体400の光導電体層上の正確な位置に２次
元画像を形成する。この２次元画像は液晶表示体の液晶
層301において所望の像を形成する。
TFTを入力２次元画像の制御に用いることにより、液
晶層におけるマトリクスの位置は厳密に固定される。ま
た、書込み光のための複雑な光学系は不要になる。従っ
て、光導電体層へのアドレスは正確かつ簡単に行うこと
ができる。
晶層におけるマトリクスの位置は厳密に固定される。ま
た、書込み光のための複雑な光学系は不要になる。従っ
て、光導電体層へのアドレスは正確かつ簡単に行うこと
ができる。
用いるTFTによってはそのTFT自体の構造に起因する問
題が発生する。TFT内部の配線箇所であるブラックマト
リクスの面積が大きい場合、液晶表示装置全体の解像度
は低下してしまう。このような場合は、光導電体層に投
射する２次元画像の像の焦点をぼかしてやると、実質的
に画素間のブラックマトリクス部分はなくなり光導電体
層を有効に使うことができ、液晶層に形成される像の解
像度は向上する。
題が発生する。TFT内部の配線箇所であるブラックマト
リクスの面積が大きい場合、液晶表示装置全体の解像度
は低下してしまう。このような場合は、光導電体層に投
射する２次元画像の像の焦点をぼかしてやると、実質的
に画素間のブラックマトリクス部分はなくなり光導電体
層を有効に使うことができ、液晶層に形成される像の解
像度は向上する。
書込み用の光源は光導電体層で吸収感度を有するもの
であればよい。レーザ光を用いれば光の拡散がなくな
り、より正確にアドレスできる。白色光を用いれば装置
の設計上の制約は少なくなる。
であればよい。レーザ光を用いれば光の拡散がなくな
り、より正確にアドレスできる。白色光を用いれば装置
の設計上の制約は少なくなる。
以上のようにして作成した液晶表示装置は、小型軽量
で、得られた像は歪のない鮮明なものであった。
で、得られた像は歪のない鮮明なものであった。
（実施例２） 本実施例では、アクティブ素子を１枚あるいは複数枚
用い、２次元画像を光導電体層へ縮小して投射した。
用い、２次元画像を光導電体層へ縮小して投射した。
第２図に本発明の液晶表示素子の構成図を示す。本実
施例ではＸ−Ｙマトリクスに実施例１と同様のTFTを用
いた。図中、100はガラス基板、101はTFT、102はTFTに
よって駆動される液晶体である。以上の素子によって構
成される部分を、TFTを設置した２次元画像制御板と呼
ぶ。
施例ではＸ−Ｙマトリクスに実施例１と同様のTFTを用
いた。図中、100はガラス基板、101はTFT、102はTFTに
よって駆動される液晶体である。以上の素子によって構
成される部分を、TFTを設置した２次元画像制御板と呼
ぶ。
一方、図中、300は光導電体層、301は像を形成する液
晶層、302は透明電極である。以上の部分を液晶表示体
と呼ぶ。本実施例では２次元画像制御板と液晶表示体の
間に縮小の光学系500を設置した。
晶層、302は透明電極である。以上の部分を液晶表示体
と呼ぶ。本実施例では２次元画像制御板と液晶表示体の
間に縮小の光学系500を設置した。
書込み用の光源から出射された光は、TFTを設置した
制御板200を通過する際に、入力された駆動信号に基づ
いて各画素単位で変調を受ける。ここで形成される２次
元画像は、縮小の光学系としてレンズ500を通過し、液
晶表示体400の光導電体層上に各画素の位置関係を保持
したまま縮小された画像を形成する。この２次元画像は
液晶表示体の液晶層301において所望の像を形成する。
制御板200を通過する際に、入力された駆動信号に基づ
いて各画素単位で変調を受ける。ここで形成される２次
元画像は、縮小の光学系としてレンズ500を通過し、液
晶表示体400の光導電体層上に各画素の位置関係を保持
したまま縮小された画像を形成する。この２次元画像は
液晶表示体の液晶層301において所望の像を形成する。
このような構成とすることによって、TFTのブラック
マトリクスおよび開口率に起因した解像度の低下を防ぐ
ことができる。縮小の倍率は任意であるが、例えば実施
例１と同様なTFTを使用し２次元画像を半分に縮小して
投射した場合、光導電体層上では画素の大きさは40×45
μｍになりブラックマトリクスの面積も同様に縮小され
る。従って実施例１のように像の焦点をぼかすことなく
解像度を向上させることができる。
マトリクスおよび開口率に起因した解像度の低下を防ぐ
ことができる。縮小の倍率は任意であるが、例えば実施
例１と同様なTFTを使用し２次元画像を半分に縮小して
投射した場合、光導電体層上では画素の大きさは40×45
μｍになりブラックマトリクスの面積も同様に縮小され
る。従って実施例１のように像の焦点をぼかすことなく
解像度を向上させることができる。
本実施例では縮小の光学系にレンズを用いたが、マト
リクスを保持したまま縮小投影できるものであればよ
い。光ファイバ、レンズアレイ等を用いることもでき
る。
リクスを保持したまま縮小投影できるものであればよ
い。光ファイバ、レンズアレイ等を用いることもでき
る。
さらにTFTを複数枚用いることによって、より鮮明な
像が得られる。第３図にその概念図を示す。本実施例で
は４枚のTFTを使用し、２次元画像を４分割して各々のT
FTによって変調をかけ、それらが１つの画像となるよう
に光導電体層へ投射する。この構成では光導電体層を有
効に使うことができるので、高密度・高解像度でかつ表
示領域の広い液晶表示装置を実現できる。
像が得られる。第３図にその概念図を示す。本実施例で
は４枚のTFTを使用し、２次元画像を４分割して各々のT
FTによって変調をかけ、それらが１つの画像となるよう
に光導電体層へ投射する。この構成では光導電体層を有
効に使うことができるので、高密度・高解像度でかつ表
示領域の広い液晶表示装置を実現できる。
以上のようにして作成した液晶表示装置は、小型軽量
で、得られた像は歪のない鮮明なものであった。
で、得られた像は歪のない鮮明なものであった。
（実施例３） 本実施例では、アクティブ素子を２枚重ね合わせて２
次元画像の制御に用いることにより、アクティブ素子の
ブラックマトリクスと開口率の問題を解決し、液晶表示
装置の解像度を向上した。
次元画像の制御に用いることにより、アクティブ素子の
ブラックマトリクスと開口率の問題を解決し、液晶表示
装置の解像度を向上した。
第４図は、本発明の液晶表示装置の構成図である。図
中、図中、100はガラス基板、101は実施例１と同様のTF
T、102はTFTによって駆動される液晶体である。以上の
素子によって構成される部分を、TFTを設置した２次元
画像制御板と呼ぶ。本実施例では、この２次元画像制御
板を２つ重ねて用いた。
中、図中、100はガラス基板、101は実施例１と同様のTF
T、102はTFTによって駆動される液晶体である。以上の
素子によって構成される部分を、TFTを設置した２次元
画像制御板と呼ぶ。本実施例では、この２次元画像制御
板を２つ重ねて用いた。
一方、図中、300は光導電体層、301は像を形成する液
晶層、302は透明電極である。以上の部分を液晶表示体
と呼ぶ。
晶層、302は透明電極である。以上の部分を液晶表示体
と呼ぶ。
アクティブ素子は互いに画素をずらして重ね合わせ
る。すなわち、１方のブラックマトリクス部に他方の画
素部が重なるようにする。第５図に２枚のアクティブ素
子の画素の位置関係を示す。画素は、光導電体層に投射
したときに互いに重なることなくできるだけ近接して配
置するようにする。また、ブラックマトリクス部は光を
透過することが必要なので、配線は透明な電極で行い遮
光層は形成しない。
る。すなわち、１方のブラックマトリクス部に他方の画
素部が重なるようにする。第５図に２枚のアクティブ素
子の画素の位置関係を示す。画素は、光導電体層に投射
したときに互いに重なることなくできるだけ近接して配
置するようにする。また、ブラックマトリクス部は光を
透過することが必要なので、配線は透明な電極で行い遮
光層は形成しない。
アクティブ素子を２枚用いることにより、２次元画像
の制御は各々分担して行われ、ブラックマトリクス部が
補償される。また、各々の素子は画素を小さくでき、か
つ配線の面積を確保できるので作成上の制約が少なくな
る。
の制御は各々分担して行われ、ブラックマトリクス部が
補償される。また、各々の素子は画素を小さくでき、か
つ配線の面積を確保できるので作成上の制約が少なくな
る。
以上のようにして作成した液晶表示装置は、小型軽量
で、得られた像は歪のない鮮明なものであった。
で、得られた像は歪のない鮮明なものであった。
上述の如く本発明によれば，一対の基板間に液晶層が
配設された２次元画像形成手段により前記２次元画像が
形成されてなるので，光導電体層へのアドレスを簡単か
つ正確に行うことができる。装置は小型軽量であり一体
化して作成することができる。書込み用の光源に特別な
走査系や光学系を必要としないので、本発明の液晶表示
装置に光源と駆動回路を備えたシステムを構成する場合
にも小型にすることができる。
配設された２次元画像形成手段により前記２次元画像が
形成されてなるので，光導電体層へのアドレスを簡単か
つ正確に行うことができる。装置は小型軽量であり一体
化して作成することができる。書込み用の光源に特別な
走査系や光学系を必要としないので、本発明の液晶表示
装置に光源と駆動回路を備えたシステムを構成する場合
にも小型にすることができる。
また、本発明の液晶表示装置を２つ以上用いて像を合
成する場合、各画素単位での重ね合わせが可能である。
その際、複雑な位置補正回路は必要とせず、光学的な位
置合わせだけでよい。従って、カラー等の合成が簡単に
でき、高精細な合成像が得られる。
成する場合、各画素単位での重ね合わせが可能である。
その際、複雑な位置補正回路は必要とせず、光学的な位
置合わせだけでよい。従って、カラー等の合成が簡単に
でき、高精細な合成像が得られる。
本発明によればアクティブ素子のブラックマトリクス
を補償し、高密度・高解像度な像を得ることができる。
解像度を上げるには、画素を小さくし画素密度を高めな
ければならないが、１枚のアクティブ素子でこの要件を
満たすことは素子の作成上困難であった。本発明では作
成の容易なアクティブ素子を用いて先の要件を両立し
た。さらに、書込み光の強度は光導電体層が感度を持つ
程度に小さくできるので、アクティブ素子を通過する光
による発熱等の影響を回避できる。
を補償し、高密度・高解像度な像を得ることができる。
解像度を上げるには、画素を小さくし画素密度を高めな
ければならないが、１枚のアクティブ素子でこの要件を
満たすことは素子の作成上困難であった。本発明では作
成の容易なアクティブ素子を用いて先の要件を両立し
た。さらに、書込み光の強度は光導電体層が感度を持つ
程度に小さくできるので、アクティブ素子を通過する光
による発熱等の影響を回避できる。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、第１に、Ｘ−Ｙマ
トリクス構成の画素によって２次元画像を形成する２次
元画像制御板を複数枚備え、２次元画像制御板によって
形成された２次元画像を縮小光学系によって縮小されて
液晶素子の光導電体層に投射し、複数枚の２次元画像制
御板は２次元画像を分割した２次元画像をそれぞれ形成
して、分割された２次元画像を液晶素子の光導電体層に
おいて１つの画像となるように投射するようにしたの
で、光書込み用の光源として特別な走査系や光学系を必
要とせず、液晶表示装置を小型化することができる。
トリクス構成の画素によって２次元画像を形成する２次
元画像制御板を複数枚備え、２次元画像制御板によって
形成された２次元画像を縮小光学系によって縮小されて
液晶素子の光導電体層に投射し、複数枚の２次元画像制
御板は２次元画像を分割した２次元画像をそれぞれ形成
して、分割された２次元画像を液晶素子の光導電体層に
おいて１つの画像となるように投射するようにしたの
で、光書込み用の光源として特別な走査系や光学系を必
要とせず、液晶表示装置を小型化することができる。
さらに、縮小光学系によって縮小して投射することに
より、開口率の高いパネルを２次元画像制御板として用
いることができ、解像度をあげることができる。
より、開口率の高いパネルを２次元画像制御板として用
いることができ、解像度をあげることができる。
第１図は、本発明の実施例１における液晶表示装置の構
成図である。 第２図は、本発明の実施例２における液晶表示装置の構
成図である。 第３図は、本発明の実施例２における２次元画像の縮小
投影の概念図である。 第４図は、本発明の実施例３における液晶表示装置の構
成図である。 第５図は、本発明の実施例３におけるアクティブ素子の
画素の位置関係を示す概念図である。 100……基板 101……TFT 102……液晶体 200……TFTを設置した２次元画像制御板 300……光導電体層 301……液晶層 302……透明電極 400……液晶表示体 500……レンズ 600……光導電体層面 700……２次元画像制御板の画素
成図である。 第２図は、本発明の実施例２における液晶表示装置の構
成図である。 第３図は、本発明の実施例２における２次元画像の縮小
投影の概念図である。 第４図は、本発明の実施例３における液晶表示装置の構
成図である。 第５図は、本発明の実施例３におけるアクティブ素子の
画素の位置関係を示す概念図である。 100……基板 101……TFT 102……液晶体 200……TFTを設置した２次元画像制御板 300……光導電体層 301……液晶層 302……透明電極 400……液晶表示体 500……レンズ 600……光導電体層面 700……２次元画像制御板の画素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−149823（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−144524（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−3009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−39042（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】液晶層と光導電体層を有してなる光書き込
み型の液晶素子に前記光導電体層側から２次元画像を投
射して画像形成する液晶表示装置において、 Ｘ−Ｙマトリクス構成の画素によって前記２次元画像を
形成する、アクティブ素子パネルよりなる２次元画像制
御板を複数枚備え、 前記２次元画像制御板によって形成された前記２次元画
像は、縮小光学系によって縮小されて前記液晶素子の光
導電体層に投射され、 前記複数枚の２次元画像制御板は前記２次元画像を分割
した２次元画像をそれぞれ形成し、当該分割された２次
元画像が前記液晶素子の光導電体層において１つの画像
となるように投射されてなる ことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31046690A JP3179472B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 液晶表示装置 |
| DE69128103T DE69128103T2 (de) | 1990-04-05 | 1991-04-03 | Optische Vorrichtung |
| EP91105263A EP0451681B1 (en) | 1990-04-05 | 1991-04-03 | Optical apparatus |
| US08/359,713 US5497254A (en) | 1990-04-05 | 1994-12-20 | Optical apparatus including a liquid crystal modulator |
| US08/571,417 US5682214A (en) | 1990-04-05 | 1995-12-13 | Optical apparatus for controlling the wavefront of a coherent light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31046690A JP3179472B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181226A JPH04181226A (ja) | 1992-06-29 |
| JP3179472B2 true JP3179472B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=18005589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31046690A Expired - Lifetime JP3179472B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-11-16 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3179472B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5475513A (en) * | 1993-06-02 | 1995-12-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Projection type image display device maintaining resolution of an image unaffected by parallax |
| JPH09127544A (ja) * | 1995-10-27 | 1997-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写型画像表示装置 |
| JP2000010058A (ja) * | 1998-06-18 | 2000-01-14 | Hamamatsu Photonics Kk | 空間光変調装置 |
| JP2001100172A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 空間光変調装置 |
| JP2002277851A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Hamamatsu Photonics Kk | 空間光変調装置 |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP31046690A patent/JP3179472B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04181226A (ja) | 1992-06-29 |
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