JPH03209423A - 光書込型液晶ライトバルブ装置の駆動方法 - Google Patents
光書込型液晶ライトバルブ装置の駆動方法Info
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- JPH03209423A JPH03209423A JP524290A JP524290A JPH03209423A JP H03209423 A JPH03209423 A JP H03209423A JP 524290 A JP524290 A JP 524290A JP 524290 A JP524290 A JP 524290A JP H03209423 A JPH03209423 A JP H03209423A
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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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、高解像度、高輝度の画像を大画面のスクリー
ンに投影できる画像投影機に関するものである。
ンに投影できる画像投影機に関するものである。
［発明の概要］
本発明は、光書込型液晶ライトバルブ装置の駆動方法に
おいて、画像の切り換え周期時間内に、画像消去時間と
画像書込み時間と画像保持時間を設け、画像書込み時間
と画像保持時間の和が、画像消去時間より大きくするこ
とにより、投射スクリーン上に投影される画像の輝度が
明るくなるようにしたものである。
おいて、画像の切り換え周期時間内に、画像消去時間と
画像書込み時間と画像保持時間を設け、画像書込み時間
と画像保持時間の和が、画像消去時間より大きくするこ
とにより、投射スクリーン上に投影される画像の輝度が
明るくなるようにしたものである。
［従来の技術］
従来、ライトバルブ装置は、投射光学系に用いることに
よって、大画面表示が可能である等、多くの特長を有し
ており、種々の方式が提案されている。なかでも液晶ラ
イトバルブ装置は、その安価性から活発に開発が進めら
れている。液晶ライトバルブ装置にはネマティック液晶
の電気複屈折性を利用する方式のものや、コレステリン
ク液晶のコレステリック−ネマティック相転移を利用す
る方式のもの、あるいは、強誘電性液晶を利用したもの
等がある。しかし、ネマティ、り液晶や、コレステリッ
ク液晶は、応答速度が遅いために高速な動画の表示には
適していない。一方、強誘電性液晶を用いたライトバル
ブ装置では、（１）高速画像切り換えが可能である、（
２）書込み画像の蓄積が可能である、等の特長を有して
おり、近年、光書込型液晶ライトバルブにさかんに利用
されるようになった。その例として強誘電性液晶と整流
性を有する光導電層を用いた光書込型液晶ライトバルブ
の駆動方法を説明する。第３図（ａ）は、従来の方法に
よる印加電圧のドライブ波形を示す。
よって、大画面表示が可能である等、多くの特長を有し
ており、種々の方式が提案されている。なかでも液晶ラ
イトバルブ装置は、その安価性から活発に開発が進めら
れている。液晶ライトバルブ装置にはネマティック液晶
の電気複屈折性を利用する方式のものや、コレステリン
ク液晶のコレステリック−ネマティック相転移を利用す
る方式のもの、あるいは、強誘電性液晶を利用したもの
等がある。しかし、ネマティ、り液晶や、コレステリッ
ク液晶は、応答速度が遅いために高速な動画の表示には
適していない。一方、強誘電性液晶を用いたライトバル
ブ装置では、（１）高速画像切り換えが可能である、（
２）書込み画像の蓄積が可能である、等の特長を有して
おり、近年、光書込型液晶ライトバルブにさかんに利用
されるようになった。その例として強誘電性液晶と整流
性を有する光導電層を用いた光書込型液晶ライトバルブ
の駆動方法を説明する。第３図（ａ）は、従来の方法に
よる印加電圧のドライブ波形を示す。
第３図（ｂ）は、前記のドライブ波形に対応する人力映
像情報が暗い部分に対応する液晶層の光学応答を示す。
像情報が暗い部分に対応する液晶層の光学応答を示す。
第３図（ｃ）は、前記ドライブ波形に対応する入力映像
情報が明るい部分に対応する液晶層の光学応答を示す。
情報が明るい部分に対応する液晶層の光学応答を示す。
整流特性を有する光導電層を用いることによって、印加
電圧が順方向の時に、入力映像の明暗に関係なく液晶層
は全面にわたってリセットされる。一方、印加電圧が逆
方向の場合において、入力映像の暗い部分では、光導電
層でのキャリアの発生は無いので、液晶への電圧の印加
も無く、液晶層のグイレフターの方向は、順方向の電圧
が印加された時に、決められた方向から変化しない。入
力映像の明るい部分では、光導電層でキャリアが発生し
、液晶層への電圧が印加され、液晶層のグイレフターの
方向は、順方向の電圧が印加された時に、決められた方
向から変化する。よって、入力映像の明暗が、液晶層に
記録される。さらに、入力映像が動画であっても、第３
図（ａ）のような連続した短形波によってドライブされ
るため、液晶の応答スピードで決まる周波数まで動画の
記録を行うことができる。
電圧が順方向の時に、入力映像の明暗に関係なく液晶層
は全面にわたってリセットされる。一方、印加電圧が逆
方向の場合において、入力映像の暗い部分では、光導電
層でのキャリアの発生は無いので、液晶への電圧の印加
も無く、液晶層のグイレフターの方向は、順方向の電圧
が印加された時に、決められた方向から変化しない。入
力映像の明るい部分では、光導電層でキャリアが発生し
、液晶層への電圧が印加され、液晶層のグイレフターの
方向は、順方向の電圧が印加された時に、決められた方
向から変化する。よって、入力映像の明暗が、液晶層に
記録される。さらに、入力映像が動画であっても、第３
図（ａ）のような連続した短形波によってドライブされ
るため、液晶の応答スピードで決まる周波数まで動画の
記録を行うことができる。
［発明が解決しようとする課題］
上記のような駆動方法では、液晶層をリセットしている
時間の長さと映像情報を書込み投影している時間の長さ
が同しになってしまう。つまり、スクリーン上に投影さ
れた画像は、液晶層をリセットしている間の真暗な時間
と映像が映しだされている時間が交互に繰り返されるこ
とになる。よって、スクリーン上に見える映像が暗く見
えたりコントラストが低下する、という欠点を有してい
た。
時間の長さと映像情報を書込み投影している時間の長さ
が同しになってしまう。つまり、スクリーン上に投影さ
れた画像は、液晶層をリセットしている間の真暗な時間
と映像が映しだされている時間が交互に繰り返されるこ
とになる。よって、スクリーン上に見える映像が暗く見
えたりコントラストが低下する、という欠点を有してい
た。
［課題を解決するための手段］
上記の問題点を解決するために、本発明の光書込型液晶
ライトバルブ装置の駆動方法は、画像の書換え周期時間
内に、書込まれた画像を消去する時間と、入力画像を書
込む時間と、書込まれた画像をそのままの状態でメモリ
ーしている時間を設け、入力画像を書込む時間と、書込
まれた画像をそのままの状態でメモリーしている時間の
和が、書込まれた画像を消去する時間より大きくなるよ
うにした。さらに、整流性を有する光導電体層に対して
、順方向になる極性の電圧を書込まれた画像を消去する
時間内のみ印加し、逆方向になる極性の電圧は、入力画
像を書込む時間内のみ印加する。書込まれた画像をその
ままの状態でメモリーしている時間内においては、印加
電圧が零となるような駆動波形にすることにより、スク
リーン上に投影された映像が暗く見えたり、コントラス
トが悪くなるという問題を解決した。
ライトバルブ装置の駆動方法は、画像の書換え周期時間
内に、書込まれた画像を消去する時間と、入力画像を書
込む時間と、書込まれた画像をそのままの状態でメモリ
ーしている時間を設け、入力画像を書込む時間と、書込
まれた画像をそのままの状態でメモリーしている時間の
和が、書込まれた画像を消去する時間より大きくなるよ
うにした。さらに、整流性を有する光導電体層に対して
、順方向になる極性の電圧を書込まれた画像を消去する
時間内のみ印加し、逆方向になる極性の電圧は、入力画
像を書込む時間内のみ印加する。書込まれた画像をその
ままの状態でメモリーしている時間内においては、印加
電圧が零となるような駆動波形にすることにより、スク
リーン上に投影された映像が暗く見えたり、コントラス
トが悪くなるという問題を解決した。
［作用コ
クロスニコル偏光光学系を用いて書込まれた画像を読み
出す場合、消去電圧によって反転した液晶分子の光軸の
向きを、偏光軸と一敗させておくと５消去時はライトバ
ルブ全面が暗状態となり、書込み時及び書込まれた画像
のメモリー時は、書込み画像の明部に対応する部分のみ
が明状態となる。よって２本発明の駆動方法を用いれば
、書込まれた画像を消去している時間は、入力画像を書
込み、書込まれた画像をそのままの状態でメモリーして
いる時間に比較して小さくすることができるので９人間
の目など、積分型のデデクターで観察しても画像の輝度
の低下を、損なうことはない。
出す場合、消去電圧によって反転した液晶分子の光軸の
向きを、偏光軸と一敗させておくと５消去時はライトバ
ルブ全面が暗状態となり、書込み時及び書込まれた画像
のメモリー時は、書込み画像の明部に対応する部分のみ
が明状態となる。よって２本発明の駆動方法を用いれば
、書込まれた画像を消去している時間は、入力画像を書
込み、書込まれた画像をそのままの状態でメモリーして
いる時間に比較して小さくすることができるので９人間
の目など、積分型のデデクターで観察しても画像の輝度
の低下を、損なうことはない。
同様に、消去電圧によって反転した液晶分子の光軸の向
きを偏光軸に対して４５度交差させた場合も、本発明の
駆動方法は有効である。
きを偏光軸に対して４５度交差させた場合も、本発明の
駆動方法は有効である。
ここで、書込まれた画像を消去する時間及び入力画像を
書込む時間は、少なくとも電界の印加により液晶分子の
反転に要する時間が必要となる。
書込む時間は、少なくとも電界の印加により液晶分子の
反転に要する時間が必要となる。
更に、入力画像を書込む時間が長くなると、光導電体層
、誘電体多層ミラーを介して液晶層に印加される電界が
横方向に広がり、入力画像のふじみ等を発生することか
ら、書込まれた画像をメモリーしている時間を設けるこ
とが有効となり、消費電力の省力化にも有効である。
、誘電体多層ミラーを介して液晶層に印加される電界が
横方向に広がり、入力画像のふじみ等を発生することか
ら、書込まれた画像をメモリーしている時間を設けるこ
とが有効となり、消費電力の省力化にも有効である。
［実施例］
以下に１本発明の実施例を図面に用いて説明する。第２
図は、本発明に使用された光書込型液晶ライトバルブ装
置を示す図である。透明電極２０２ａを有する透明基板
２０１ａ上に整流性を有するＰＩ構造の光導電体層２０
３を透明基板２０１ａ側からＰ層、１層の順に作成し、
光導電体層２０３上に誘電体多層ミラー２０４を作成し
、スペーサ２０５ａ、２０５ｂを介して他の透明電極２
０２ｂを有する透明基板２０１ｂを固着し、強誘電性液
晶２０６を封入している。２０７，２０８は、それぞれ
書込み光、読み出し光である。第１図（ａ）は１本発明
の実施例における光書込型液晶ライトバルブの駆動電圧
波形を示す。第１図（ｂ）は、前記の駆動電圧波形に対
応する入力映像情報が暗い部分に対応する液晶層の光学
応答を示す。第１図（Ｃ）は、前記駆動電圧波形に対応
する入力映像情報が明るい部分に対応する液晶層の光学
応答を示す。第１図（ｃ）に示すように、消去電圧印加
時間を画像切り換え周期時間に比べて、十分小さい時間
とすると１画像投影時間がその分長くなり、明るい投影
画像が得られる。第４図に本発明を応用した普通紙用オ
ーバーヘッドプロジェクタ−の一方式の書込み、投影光
学系の概念図を示す。原稿載置台４０１の上にある。ノ
ートや、書籍、あるいは、電子写真などでコピーされた
書類等、いわゆる普通紙原稿４０２は、１００ワツトの
ハロゲンランプを用いた原稿照明用光源４０３から発す
る光を、原稿照明用コンデンサーレンズ４０４を通して
照明される。普通紙原稿４０２の画像は、結像レンズ４
０５により、縮小され、光書込型液晶ライトバルブ４０
６の光導電膜に結像される。光書込型ライトバルブには
、本発明による駆動電圧波形の２画像切り換え周期ｌＱ
ｍｓ、消去パルス２０Ｖ、’０．５ｍｓ、書込みパルス
２０Ｖ、０．５ｍｓで駆動されている。そして、５００
ワツトのハロゲンランプを用いた投影用光源４０７から
発する光を、投影ようコンデンサーレンズ４０Ｂで平行
光とし、偏光ビームスプリ１．ター４０９により１分離
されたＳ偏光成分の直線偏光方位を、消去パルスによっ
て揃った液晶のグイレフタ一方向に一致するように調整
された投射光を照射すると、透電体ミラーで反射されて
きた光は、はとんど偏光状態の変化が無く、偏光ビーム
スプリンター４０９を通過できる光は非常に少なく、投
影用結像レンズ４１０により１反射鏡４１１をへて、ス
クリーン４１２に達し、２次元画像情報の暗い部分を伝
達する。書込みパルスにより反転した分子の領域を反射
してきた光は。
図は、本発明に使用された光書込型液晶ライトバルブ装
置を示す図である。透明電極２０２ａを有する透明基板
２０１ａ上に整流性を有するＰＩ構造の光導電体層２０
３を透明基板２０１ａ側からＰ層、１層の順に作成し、
光導電体層２０３上に誘電体多層ミラー２０４を作成し
、スペーサ２０５ａ、２０５ｂを介して他の透明電極２
０２ｂを有する透明基板２０１ｂを固着し、強誘電性液
晶２０６を封入している。２０７，２０８は、それぞれ
書込み光、読み出し光である。第１図（ａ）は１本発明
の実施例における光書込型液晶ライトバルブの駆動電圧
波形を示す。第１図（ｂ）は、前記の駆動電圧波形に対
応する入力映像情報が暗い部分に対応する液晶層の光学
応答を示す。第１図（Ｃ）は、前記駆動電圧波形に対応
する入力映像情報が明るい部分に対応する液晶層の光学
応答を示す。第１図（ｃ）に示すように、消去電圧印加
時間を画像切り換え周期時間に比べて、十分小さい時間
とすると１画像投影時間がその分長くなり、明るい投影
画像が得られる。第４図に本発明を応用した普通紙用オ
ーバーヘッドプロジェクタ−の一方式の書込み、投影光
学系の概念図を示す。原稿載置台４０１の上にある。ノ
ートや、書籍、あるいは、電子写真などでコピーされた
書類等、いわゆる普通紙原稿４０２は、１００ワツトの
ハロゲンランプを用いた原稿照明用光源４０３から発す
る光を、原稿照明用コンデンサーレンズ４０４を通して
照明される。普通紙原稿４０２の画像は、結像レンズ４
０５により、縮小され、光書込型液晶ライトバルブ４０
６の光導電膜に結像される。光書込型ライトバルブには
、本発明による駆動電圧波形の２画像切り換え周期ｌＱ
ｍｓ、消去パルス２０Ｖ、’０．５ｍｓ、書込みパルス
２０Ｖ、０．５ｍｓで駆動されている。そして、５００
ワツトのハロゲンランプを用いた投影用光源４０７から
発する光を、投影ようコンデンサーレンズ４０Ｂで平行
光とし、偏光ビームスプリ１．ター４０９により１分離
されたＳ偏光成分の直線偏光方位を、消去パルスによっ
て揃った液晶のグイレフタ一方向に一致するように調整
された投射光を照射すると、透電体ミラーで反射されて
きた光は、はとんど偏光状態の変化が無く、偏光ビーム
スプリンター４０９を通過できる光は非常に少なく、投
影用結像レンズ４１０により１反射鏡４１１をへて、ス
クリーン４１２に達し、２次元画像情報の暗い部分を伝
達する。書込みパルスにより反転した分子の領域を反射
してきた光は。
偏光状態が大きく変化しており、偏光ビームスビリツタ
−を通過すると光量は多くなり、同様にスクリーン４１
２に達し、２次元画像の明るい部分を伝達する。従って
普通紙原稿４０２０２次元画像がスクリーンに拡大投影
される。
−を通過すると光量は多くなり、同様にスクリーン４１
２に達し、２次元画像の明るい部分を伝達する。従って
普通紙原稿４０２０２次元画像がスクリーンに拡大投影
される。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、投影画像の明るさ
を従来の方法に比較して、約２倍近く向上させることが
でき、同時にコントラストの良い光書込型液晶ライトバ
ルブを用いた画像投影器を実現できる。
を従来の方法に比較して、約２倍近く向上させることが
でき、同時にコントラストの良い光書込型液晶ライトバ
ルブを用いた画像投影器を実現できる。
第１図（ａｌ、 （ｂｌ、 （Ｃ１は、本発明による光
書込型液晶ライトバルブの駆動電圧波形と液晶の光学応
答図、第２図は、本発明に利用した光書込型液晶ライト
バルブの構造図、第３図（ａｌ、 （ｂｌ、 （Ｃ１は
、光書込型液晶ライトバルブの従来の駆動電圧波形と液
晶の光学応答図、第４図は、本発明の光書込型液晶ライ
トバルブ装置の駆動方法を応用した普通紙用ＯＨＰの概
念図である。 ２０１ａ、２０１ｂ・・−ｉ３明基板 ２０２ａ、２０２ｂ・・−透明電極 ２０３・・・・・・・・・光導電体層 ２０４・・・・・・・・・誘電体多層ミラー２０５ａ、
２０５ｂ・−・スペーサ ２０６・・・・・・・・・強誘電性液晶２０７・・・・
・・・・・書込み光 ２０８・・・・・・・・・読みだし元 以上
書込型液晶ライトバルブの駆動電圧波形と液晶の光学応
答図、第２図は、本発明に利用した光書込型液晶ライト
バルブの構造図、第３図（ａｌ、 （ｂｌ、 （Ｃ１は
、光書込型液晶ライトバルブの従来の駆動電圧波形と液
晶の光学応答図、第４図は、本発明の光書込型液晶ライ
トバルブ装置の駆動方法を応用した普通紙用ＯＨＰの概
念図である。 ２０１ａ、２０１ｂ・・−ｉ３明基板 ２０２ａ、２０２ｂ・・−透明電極 ２０３・・・・・・・・・光導電体層 ２０４・・・・・・・・・誘電体多層ミラー２０５ａ、
２０５ｂ・−・スペーサ ２０６・・・・・・・・・強誘電性液晶２０７・・・・
・・・・・書込み光 ２０８・・・・・・・・・読みだし元 以上
Claims (1)
- 一対の電極の間に双安定性を有する強誘電性液晶層と整
流性を有する光導電体層を挟持した光書込型液晶ライト
バルブ装置の駆動方法において、常時、映像情報が照射
されている状態で、前記光導電体層に対して順方向の電
圧を印加する第１の工程と、前記光導電体層に対して逆
方向の電圧を印加する第２の工程とが、交互に連続して
繰り返される駆動波形の、前記第２の工程と前記第１の
工程との間に、必ず零電圧の第３の工程を設け、前記第
１の工程での電圧印加時間は、前記第２の工程での電圧
印加時間と前記第３の工程の時間の和より短い時間とな
る関係にある駆動波形によって駆動されることを特徴と
する光書込型液晶ライトバルブ装置の駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005242A JPH07104519B2 (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 光書込型液晶ライトバルブ装置の駆動方法 |
| EP19910100176 EP0437238A3 (en) | 1990-01-12 | 1991-01-07 | Driving method of optically writeable liquid crystal light valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005242A JPH07104519B2 (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 光書込型液晶ライトバルブ装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03209423A true JPH03209423A (ja) | 1991-09-12 |
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