JPH01147428A - 熱書込み液晶投射型ディスプレイ - Google Patents
熱書込み液晶投射型ディスプレイInfo
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- JPH01147428A JPH01147428A JP62306554A JP30655487A JPH01147428A JP H01147428 A JPH01147428 A JP H01147428A JP 62306554 A JP62306554 A JP 62306554A JP 30655487 A JP30655487 A JP 30655487A JP H01147428 A JPH01147428 A JP H01147428A
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- Japan
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱書込み液晶投射型デイスプレィに関し、特洗
液晶ライトバルブを用いた高精細表示可能な熱書込み液
晶投射型デイスプレィに関する。
液晶ライトバルブを用いた高精細表示可能な熱書込み液
晶投射型デイスプレィに関する。
近年、コンピュータを用いた画像処理や新聞紙面の編集
あるいはＬＳＩの設計においては、高精度かつ部分的に
書き替え可能なデイスプレィが望まれている。従来用い
られているＣＲＴ （陰極線管）では分解能を２０００
本以上に上げることは難しく、電子ビームの走査速度も
早くなるために画面にチラッキを生じてしまう。また、
ストレージ管を用い九デイスプレィ装置は蛍光体の劣化
を防ぐために画面輝度を低くしてあシ、シかも部分的な
消去ができない上に装置が高価となっている。
あるいはＬＳＩの設計においては、高精度かつ部分的に
書き替え可能なデイスプレィが望まれている。従来用い
られているＣＲＴ （陰極線管）では分解能を２０００
本以上に上げることは難しく、電子ビームの走査速度も
早くなるために画面にチラッキを生じてしまう。また、
ストレージ管を用い九デイスプレィ装置は蛍光体の劣化
を防ぐために画面輝度を低くしてあシ、シかも部分的な
消去ができない上に装置が高価となっている。
また、分解能が２０００本以上の高精度デイスプレィと
しては液晶に対しレーザ光で熱書込みをするデイスプレ
ィがある。
しては液晶に対しレーザ光で熱書込みをするデイスプレ
ィがある。
第３図はかかる従来の一例を説明するだめの液晶ライト
バルブの断面図である。
バルブの断面図である。
第３図に示すように、液晶ライトバルブ３ｏにレーザ光
３１による走査で画像を記録し、投射光３２を入射およ
び反射させて上記画像を表示することができる。この液
晶ライトバルブ３ｏは元吸成膜３５．光反射膜３６．液
晶配向膜３８を形成したガラス基盤３３と、透明電極膜
３７．液晶配向膜３８を形成したガラス基盤３４とでス
メクチック液晶等の液晶材３９をはさんだ構造である。
３１による走査で画像を記録し、投射光３２を入射およ
び反射させて上記画像を表示することができる。この液
晶ライトバルブ３ｏは元吸成膜３５．光反射膜３６．液
晶配向膜３８を形成したガラス基盤３３と、透明電極膜
３７．液晶配向膜３８を形成したガラス基盤３４とでス
メクチック液晶等の液晶材３９をはさんだ構造である。
レーザｆｔ、３１が液晶ライトパルプ３０に入射すると
レーザｉ３１が光吸収膜３５に吸収されて熱に変換され
、この熱が元反射膜３６および液晶配向膜３８を伝わっ
て液晶材３９の温度を上昇させる。
レーザｉ３１が光吸収膜３５に吸収されて熱に変換され
、この熱が元反射膜３６および液晶配向膜３８を伝わっ
て液晶材３９の温度を上昇させる。
また、前述のスメクチック液晶は温度を上昇することに
よってネマチック相、液体相に変化する。
よってネマチック相、液体相に変化する。
従って、レーザ光３１を取シ除いた時に急冷され胡
て生じる液体状態のランダム液晶分子の配向状態の凍結
された散乱核が投射光３２によって読み出されスクリー
ン上に画素として表示される。
された散乱核が投射光３２によって読み出されスクリー
ン上に画素として表示される。
しかしながら、従来の熱書込み液晶投射型デイスプレィ
は液晶の散乱および非散乱画素をシュリーレン光学系に
より投射表示するものであるから、画像のコントラスト
は液晶の散乱状態に依存してしまい１本質的にコントラ
ストを高くすることはできないという欠点がある。
は液晶の散乱および非散乱画素をシュリーレン光学系に
より投射表示するものであるから、画像のコントラスト
は液晶の散乱状態に依存してしまい１本質的にコントラ
ストを高くすることはできないという欠点がある。
また、コントラストを高める手段として書込みレーザ光
の出力を高くすることがあるが、高出力のレーザ装置を
使用すると表示装置そのものが大きくなってしまうとい
う欠点がある。更に、書込み速度を遅くしてもコントラ
ストを高くすることができるが、これも一画面表示する
のに多大な時間を要するという欠点がある。
の出力を高くすることがあるが、高出力のレーザ装置を
使用すると表示装置そのものが大きくなってしまうとい
う欠点がある。更に、書込み速度を遅くしてもコントラ
ストを高くすることができるが、これも一画面表示する
のに多大な時間を要するという欠点がある。
本発明の目的は１画像のコントラストを高くするととも
に、書込み速度を向上させる熱書込み液晶投射型デイス
プレィを提供することにある。
に、書込み速度を向上させる熱書込み液晶投射型デイス
プレィを提供することにある。
本発明の熱書込み液晶投射型デイスプレィは、液晶ライ
トパルプと、光走査書込み光学系と、偏光子および検光
子を備え前記光走査書込み光学系によプ前記液晶ライト
パルプに描かれた像を投影する投射光学系とを有し、前
記偏光子と検光子の偏光軸が前記液晶ライトパルプの液
晶水平配向方向に対し１１ぼ４５度の方向になるように
構成される。
トパルプと、光走査書込み光学系と、偏光子および検光
子を備え前記光走査書込み光学系によプ前記液晶ライト
パルプに描かれた像を投影する投射光学系とを有し、前
記偏光子と検光子の偏光軸が前記液晶ライトパルプの液
晶水平配向方向に対し１１ぼ４５度の方向になるように
構成される。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の詳細な説明す
るための液晶セルの各種状態を示す斜視図である。
るための液晶セルの各種状態を示す斜視図である。
第１図（ａ）は液晶セルｌａにおける液晶分子がガラス
基盤１ｂ、ｌｃ面に対し垂直に並んだ垂直配向（ホメオ
トロピック）の場合、第１図（ｂ）は水平に並んだ水平
配向（ホモジニアス）の場合、第１図（Ｃ）は無秩序に
並んだ散乱状態をそれぞれ示し、液晶セル１ａに直線偏
光光が入射したときの光学的（偏ｉ）特性を表わしてい
る。
基盤１ｂ、ｌｃ面に対し垂直に並んだ垂直配向（ホメオ
トロピック）の場合、第１図（ｂ）は水平に並んだ水平
配向（ホモジニアス）の場合、第１図（Ｃ）は無秩序に
並んだ散乱状態をそれぞれ示し、液晶セル１ａに直線偏
光光が入射したときの光学的（偏ｉ）特性を表わしてい
る。
しかるに液晶は液晶分子の長軸方向に元軸を持つ屈折率
異方性がある。このため第１図（ａ）に示すように、垂
直配向の場合、入射直線偏光光はそのまま透過する。ま
た、第１図（ｂ）に示すように、水平配向の場合、配向
方向とのなす角が４５°の偏光方向を持つ直線偏光が入
射すると、常光成分と異常光成分の間に位相ずれが生じ
、透過光は一般には楕円偏光となる。この位相ずれの量
は液晶の複屈折と液晶層厚に依存し、位相ずれが９０’
および２７０°の場合は円偏光になシ、また位相ずれが
４１８０°の場合は直線偏光になる。更に、第１図（Ｃ
）に示すように、この場合にも水平配向と同様に液晶の
屈折率異方性により透過元は楕円偏光となる。
異方性がある。このため第１図（ａ）に示すように、垂
直配向の場合、入射直線偏光光はそのまま透過する。ま
た、第１図（ｂ）に示すように、水平配向の場合、配向
方向とのなす角が４５°の偏光方向を持つ直線偏光が入
射すると、常光成分と異常光成分の間に位相ずれが生じ
、透過光は一般には楕円偏光となる。この位相ずれの量
は液晶の複屈折と液晶層厚に依存し、位相ずれが９０’
および２７０°の場合は円偏光になシ、また位相ずれが
４１８０°の場合は直線偏光になる。更に、第１図（Ｃ
）に示すように、この場合にも水平配向と同様に液晶の
屈折率異方性により透過元は楕円偏光となる。
次に、本発明の熱書込み液晶投射型デイスプレィとの関
係について述べると、液晶セル１ａに代表された後述の
液晶ライトパルプは、書込まれた画像を消去するための
消去電圧印加時に第１図（ａ）の垂直配向を示し、徐冷
した場合に第１図（ｂ）の水平配向を示しそして書込み
画素は第１図（Ｃ）の散乱状態を示す。この書込み画素
の液晶分子の散乱状態は、カラス基盤１ｂ、ｌｃや周囲
の液晶状態による配向規制力が加わシ、完全に等方向な
散乱状態にならず、垂直配向および水平配向成分を有す
る。このため、従来のシュリーレン光学系を用いた投射
、すなわち正反射のみをスクリーン上に投射する方法で
はコントラストの向上に限界がある。
係について述べると、液晶セル１ａに代表された後述の
液晶ライトパルプは、書込まれた画像を消去するための
消去電圧印加時に第１図（ａ）の垂直配向を示し、徐冷
した場合に第１図（ｂ）の水平配向を示しそして書込み
画素は第１図（Ｃ）の散乱状態を示す。この書込み画素
の液晶分子の散乱状態は、カラス基盤１ｂ、ｌｃや周囲
の液晶状態による配向規制力が加わシ、完全に等方向な
散乱状態にならず、垂直配向および水平配向成分を有す
る。このため、従来のシュリーレン光学系を用いた投射
、すなわち正反射のみをスクリーン上に投射する方法で
はコントラストの向上に限界がある。
そこで１本発明のように、シュリーレン光学系に加えて
直線偏光を用いた投射を行うと、散乱画素の水平配向成
分が入射直線偏光光に位相ずれを生じさせ、透過光は楕
円偏光となる。本発明はこの楕円偏光に対し偏光子と検
光子を用いることにより、高コントラストの投射表示が
可能になる。すなわち、本発明の熱書込み液晶投射型デ
イスプレィの投射光学系は従来のシュリーレン光学系に
加えて偏光子と検光子とを備え、且つ前記偏光子と検光
子の偏光軸が液晶の水平配向方向に対しほぼ４５度の方
向になるようにすることにより、装置構成を大きく変更
することなく高コントラストの画像表示可能な熱書込み
液晶投射型デイスプレィを得ることができる。
直線偏光を用いた投射を行うと、散乱画素の水平配向成
分が入射直線偏光光に位相ずれを生じさせ、透過光は楕
円偏光となる。本発明はこの楕円偏光に対し偏光子と検
光子を用いることにより、高コントラストの投射表示が
可能になる。すなわち、本発明の熱書込み液晶投射型デ
イスプレィの投射光学系は従来のシュリーレン光学系に
加えて偏光子と検光子とを備え、且つ前記偏光子と検光
子の偏光軸が液晶の水平配向方向に対しほぼ４５度の方
向になるようにすることにより、装置構成を大きく変更
することなく高コントラストの画像表示可能な熱書込み
液晶投射型デイスプレィを得ることができる。
第２図は本発明の一実施例を説明するための熱書込み液
晶投射型デイスプレィの構成図である。
晶投射型デイスプレィの構成図である。
第２図に示すように、液晶ライトパルプ１は従来の液晶
ライトパルプと同じ反射型のものであるが、光走査光学
系２はレーザ光源とレーザ光３を二次元的に走査するス
キキニングミ９−ｔ−含み、このスキャニングミラーと
しては、ガルバノメータ・スキャナや共振型スキャナ、
ポリゴンミラースキャナ等を用いることができる。また
、前記液晶ライトパルプ１に画像を書込むには、レーザ
光３を二次元的に走査するとともに画像データに対応し
たスイッチング操作を行う。また、液晶ライトパルプ１
に画像を書込むための書込みレンズ４は、レーザ光３を
書込むために必要なエネルギー密度を持つように集光す
るだめのレンズであり、本実施例では走査に線形性を持
たせるためにｆ−θレンズを用いている。
ライトパルプと同じ反射型のものであるが、光走査光学
系２はレーザ光源とレーザ光３を二次元的に走査するス
キキニングミ９−ｔ−含み、このスキャニングミラーと
しては、ガルバノメータ・スキャナや共振型スキャナ、
ポリゴンミラースキャナ等を用いることができる。また
、前記液晶ライトパルプ１に画像を書込むには、レーザ
光３を二次元的に走査するとともに画像データに対応し
たスイッチング操作を行う。また、液晶ライトパルプ１
に画像を書込むための書込みレンズ４は、レーザ光３を
書込むために必要なエネルギー密度を持つように集光す
るだめのレンズであり、本実施例では走査に線形性を持
たせるためにｆ−θレンズを用いている。
一方、投射光学系は、ハロゲンランプやキセノンランプ
等の白色光源からなる光源５と、シュリーレン光学系を
構成する投射レンズ７．８および反射ミラー１０と、偏
光板９とから構成されている。この構成により、液晶ラ
イトパルス１に書き込まれた散乱、非散乱画素のうち非
散乱画素からの反射光（正反射−ｙｔ＞のみを投射光１
１としてスクリーン１２上に投射させ、白黒の画像表示
を得ることができる。前述した偏光板９はここでは偏光
子及び検光子を兼ね、その偏光軸が液晶ライトパルプ１
の液晶水平配向に対し４５度の方向になるように配置し
である。しかるに、光源５よシ二ツ（７） 投射レンズ
７．８により得られる入射光６は偏光板９によって直線
偏光光として液晶ライトノ（ルブｌに入射されるが、散
乱画素の部分のみ液晶の複屈折により反射され、その反
射光は楕円偏光になる。従って、検光子としても作用す
る偏光板９により、散乱画素の光量すなわちスクリーン
上に黒画素として投射される部分の光量をさらに低くす
ることができるので、コントラストの高い画像をスクリ
ーン１２上に投射することができる。
等の白色光源からなる光源５と、シュリーレン光学系を
構成する投射レンズ７．８および反射ミラー１０と、偏
光板９とから構成されている。この構成により、液晶ラ
イトパルス１に書き込まれた散乱、非散乱画素のうち非
散乱画素からの反射光（正反射−ｙｔ＞のみを投射光１
１としてスクリーン１２上に投射させ、白黒の画像表示
を得ることができる。前述した偏光板９はここでは偏光
子及び検光子を兼ね、その偏光軸が液晶ライトパルプ１
の液晶水平配向に対し４５度の方向になるように配置し
である。しかるに、光源５よシ二ツ（７） 投射レンズ
７．８により得られる入射光６は偏光板９によって直線
偏光光として液晶ライトノ（ルブｌに入射されるが、散
乱画素の部分のみ液晶の複屈折により反射され、その反
射光は楕円偏光になる。従って、検光子としても作用す
る偏光板９により、散乱画素の光量すなわちスクリーン
上に黒画素として投射される部分の光量をさらに低くす
ることができるので、コントラストの高い画像をスクリ
ーン１２上に投射することができる。
上述した本実施例の熱書込み液晶投射型デイスプレィに
よれば、装置構成を大きく変更せずに３倍以上の高コン
トラスト画像の表示を実現し、且つコントラストが従来
と同じ画像であれば２倍以上の速度で表示することがで
きるという利点が得られる。
よれば、装置構成を大きく変更せずに３倍以上の高コン
トラスト画像の表示を実現し、且つコントラストが従来
と同じ画像であれば２倍以上の速度で表示することがで
きるという利点が得られる。
々お、本実施例は反射型の液晶ライトパルプについて説
明したが、透過型の液晶ライトパルプでも同様に適用す
ることができる。また、偏光子および検光子として偏大
根を使用したが、偏光ビームスプリッタのように不定偏
光光から直線偏光光を得る光学素子を用いても良く、そ
の位置は偏光子を光源５から液晶ライトパルプ１までの
間に設け、且つ検光子を液晶ライトパルプ１からスクリ
ーン１２″１にでの間に設けていれば、同様の結果を得
ることができる。
明したが、透過型の液晶ライトパルプでも同様に適用す
ることができる。また、偏光子および検光子として偏大
根を使用したが、偏光ビームスプリッタのように不定偏
光光から直線偏光光を得る光学素子を用いても良く、そ
の位置は偏光子を光源５から液晶ライトパルプ１までの
間に設け、且つ検光子を液晶ライトパルプ１からスクリ
ーン１２″１にでの間に設けていれば、同様の結果を得
ることができる。
以上説明したように、本発明の熱書込み液晶投射型デイ
スプレィは従来のシュリーレン光学系に加えて偏光を利
用した投射光学系を用いることにより、画像コントラス
トを従来の数倍以上に高くするとともに、書込み速度を
向上させることができるという効果がある。
スプレィは従来のシュリーレン光学系に加えて偏光を利
用した投射光学系を用いることにより、画像コントラス
トを従来の数倍以上に高くするとともに、書込み速度を
向上させることができるという効果がある。
第１図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の詳細な説明す
るための液晶セルの各種の状態を示す斜視図、第２図は
本発明の一実施例を説明するための熱書込み液晶投射型
デイスプレィの構成図、第３図は従来の一例を説明する
ための液晶ライトパルプの断面図である。 １・・・液晶ライトバルブ、２・・・光走査光学系、３
・・・レーザ元、４・・・書込みレンズ、５・・・光源
、６・・・入射光、７，８・・・投射レンズ、９・・・
偏光板％ １゜・・・反射ミラー、１１・・・投射光、
１２・・・スクリーン。 代理人 弁理士 内 原 晋 第 １ 図
るための液晶セルの各種の状態を示す斜視図、第２図は
本発明の一実施例を説明するための熱書込み液晶投射型
デイスプレィの構成図、第３図は従来の一例を説明する
ための液晶ライトパルプの断面図である。 １・・・液晶ライトバルブ、２・・・光走査光学系、３
・・・レーザ元、４・・・書込みレンズ、５・・・光源
、６・・・入射光、７，８・・・投射レンズ、９・・・
偏光板％ １゜・・・反射ミラー、１１・・・投射光、
１２・・・スクリーン。 代理人 弁理士 内 原 晋 第 １ 図
Claims (1)
- 液晶ライトバルブと、光走査書込み光学系と、偏光子
および検光子を備え前記光走査書込み光学系により前記
液晶ライトバルブに描かれた像を投影する投射光学系と
を有し、前記偏光子と検光子の偏光軸が前記液晶ライト
バルブの液晶水平配向方向に対しほぼ４５度の方向にな
るようにしたことを特徴とする熱書込み液晶投射型ディ
スプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306554A JPH0820631B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 熱書込み液晶投射型ディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306554A JPH0820631B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 熱書込み液晶投射型ディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01147428A true JPH01147428A (ja) | 1989-06-09 |
| JPH0820631B2 JPH0820631B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17958443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62306554A Expired - Lifetime JPH0820631B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 熱書込み液晶投射型ディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820631B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002429A1 (en) * | 1989-08-03 | 1991-02-21 | Nippon Hoso Kyokai | Optically writing projection-type display |
| KR100352774B1 (ko) * | 1995-11-06 | 2002-12-18 | 가부시키가이샤 아드반스트 디스프레이 | 투사형표시장치 |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP62306554A patent/JPH0820631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002429A1 (en) * | 1989-08-03 | 1991-02-21 | Nippon Hoso Kyokai | Optically writing projection-type display |
| KR100352774B1 (ko) * | 1995-11-06 | 2002-12-18 | 가부시키가이샤 아드반스트 디스프레이 | 투사형표시장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0820631B2 (ja) | 1996-03-04 |
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