JPH0434407A - 光―光変換方法及び表示装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は表示装置、光コンピュータ等に使用できる光−
光変換方法及び表示装置に関する。

（従来の技術） 時系列的な情報信号によって強度変調された光束を投影
光学系によりスクリーンに投影して、２次元的な画像の
表示を行うようにする装置は従来各種の構成形態のもの
が知られている。そして、本出願人はこの構成の具体例
として、先に［情報変換方法及び装置」提案している（
特願平１−３３７１７１号）。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の装置は次の（１）、■の問題点
があった。

（１）　　ライン状変調素子の応答速度は十分でない。

■　変調したライン状光束をさらに光−光変換素子の入
力側に面投影する結像光学系が必要となる。

（課題を解決するための手段） 上記した課題を解決するために、本発明は、下記の構成
になる光−光変換方法及び表示装置を提供する。

（１）少なくとも２枚の電極の間に光導電層、光変調層
を含み、前記した２枚の電極のうち少なくとも一方の電
極をストライプ状に分割して構成される光−光変換素子
の前記光導電層に、前記したストライプ状の電極と交差
する方向に線状の断面を有する電磁放射線を偏向して照
射すると共に、入力されるべき順次の画素ごとの情報を
前記したストライプ状の電極ごとに供給することを特徴
とする光−光変換方法。

■　請求項１記載の九−光変換素子に書込み情報を含む
電磁放射線を照射して、この光−光変換素子からの読出
し光を変調することを特徴とする光−光変換方法。

■　請求項１，２記載の光−光変換方法を用いて、前記
した光−光変換素子からの読出し光を変調して表示する
ことを特徴とする表示装置。

（４）色分解に対応してストライプごとに電極の領域を
分別し、各色分解に対応した情報信号をそれぞれの電極
に入力することを特徴とする請求項１゜２．３記軟の光
−光変換方法及び表示装置。

（実施例） 本発明は、概略、光導電層、光変調材層を含み、２枚の
電極のうち少なくとも一方がストライプ電極である光−
光変換素子のこのストライプ電極に、電気的に時系列情
報を与えると共に、これと直交する方向に直線的断面を
有する電磁放射線を偏向してこれに入力する光−光変換
方法及び表示装置である。

以下、本発明につき第１図〜第１８図に沿って説明する
。以下の説明においては電磁放射線束の例として光束を
用いて行う。

第１図は本発明の要部である光−光変換素子の構成図で
ある。同図において、Ａは光−光変換素子、１，７は基
板、２はストライプ電極、３は光導電層、４は誘電体ミ
ラー、５は光変調材層、６は透明電極（面）である。光
−光変換素子Ａは少なくとも２枚の電極２．６の間に光
導電層３、光変調（材）層５を含み、前記した２枚の電
極２゜６のうち少なくとも一方の電極２をストライプ状
に分割して構成されている。上記した誘電体ミラー４は
必要に応じ設けられ、透過型の素子の場合には不要とさ
れる。

第２図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の光−光変換方法及び表
示装置の第１実施例構成及びその動作を説明する図であ
る。前述したものと同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。

同図（Ａ＞に示すように、８はライン状光束を出射する
光源、９，１１．１４はレンズ、１０は入射光束を垂直
方向に偏向する垂直偏向器、１２はスクリーン、１３は
読出し光を出射する光源、１５は各ストライプ電極２に
接続されるシリアルパラレル変換回路である。

上記した構成部分を有する表示装置の動作は、レンズ９
を介して得られるライン状光束８を垂直偏向器１０で垂
直偏向した後、直線状ａの断面を有する光束となし、こ
の光栄を各ストライプ電極２上に略直交するように順次
照射するものである。

さて、光−光変換素子へに占込むべき像情報の時系列情
報信号を各ストライプ電ｉ２にそれぞれ供給する際、こ
の情報信号は各ストライプ電極２に供給される像情報ご
とにシリアルパラレル変換回路１５でシリアルパラレル
変換された後供給される。従って、各ストライプ電極２
の垂直方向には同時情報が与えられている。ここで、上
記したストライプ電極２上に略直交するように照射され
るライン状の光束が水平ラインのアドレスを与える役目
をし、これによって、各ストライプ電極２に供給される
同時情報は光導電層３に記録される。

ストライプ電極２上に略直交するように順次照射される
上記した光束は直線状ａの断面を有しているが、同図（
Ｂ）、（Ｃ）に示すように、非直線状の断面を有する光
束す、ｃをストライプ電極２上に照射しても、水平ライ
ンのアドレスを与えることができる。そして、このこと
を利用して同図（Ｄ）に示すように、ストライプ電極２
上に非直線状の断面を有する光束ｄを照射することによ
り、スクリーン１２上には変形した像りを投射でき、ま
た、偏向方向を変えてストライプ電極２上に略直交しな
いように、同図（Ｅ）に示すように非直線状の断面を有
する光束ｅを用いることにより、スクリーン１２上には
変形した像Ｅを投射することもできる。

このようにして、像情報が書込まれた光−光変換素子へ
からこの像情報を読出すには、レンズ１４を介して光源
１３がらの読出し光を光変調材層５に照射すれば良く、
読出された像情報に応じた光束はレンズ１１を介した後
、スクリーン１２上に投射される。

第３図は光−光変換素子の印加電界対透過率特性例図で
あり、例えば、光変調材層５として高分子一液晶複合膜
を用いた場合、２枚の電極２．６間に印加されている所
定の電圧によって、この光変調材層５にががる電界に対
し、外部からの読出し光が透過可能である透過率を得る
ための閾値電圧はＥ２であることが分っている。またそ
の他の光変調材５としては電気光学結晶、液晶、ＰＬＺ
王等が用いられる。

第４図に示すように、光導電Ｍ３の外方に設けられてい
るストライプ電極２のライン番号ごとに供給され先の時
系列情報信号に応じた電圧は全てＲ値電圧Ｅ２ｊ；（下
であるから、この情報信号が印加されたことにより読出
し光は変調されない。そして、第５図に示すように、こ
の後、ストライプ電極２上を光束が順次走査すると、光
導電層３のインピーダンスが変化し、光変調材＠５の外
方に設けられている電極６を介して印加されている電圧
はＩＥ＋−ＥＯＩだけ変化するから、これにより、スト
ライプ電極２のライン番号ごとに印加されている情報信
号に応じた電圧値は全て閾値電圧Ｅ２を越える電圧とな
る結果、光変調材層５は透過率が急激に上昇して外部か
らの読出し光が透過可能である状態となるから、この情
報信号は読出し光によって光変調されることとなる。

従って、第２図に示したように、ストライプ電極２に与
える時系列情報信号に同期してライン状の光束を垂直偏
向器１ｏで偏向すれば、２次元の像情報を書込むことが
できる。勿論、第３図に示す印加電界対透過率特性が得
られなくても、ストライプ電ｌｉ２上におけるライン状
の光束との交点部分の電位が強く引き込まれることにな
るため、情報信号に応じた像を書込むことができる。

ここで用いられる表示装置としては、光−光変換素子Ａ
の透明電極（面）６側をパネルとして直視しても良しル
、図示したように光−光変換素子Ａから光学的に情報信
号に応じて像を読出してこれをスクリーン２ｏに投射し
ても良い。

第６図は本発明の光−光変換方法及び表示装置の第２実
施例構成を用いてカラー画像の書込み読出し動作を説明
する図である。同図において、１６．２４は光源、１７
は垂直偏向器、１８゜２１．２５ＬｉＩ、ｉンズ、１９
ａ、１９ｂ、１９ＣはそれぞれＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号
が供給されるシリアルパラレル変換回路、Ａ１．Ａ２．
Ａ３はＲｌＧ、Ｂの色分解に対応した各ストライプ電極
２ａ。

２ｂ、２ｃを備えたストライプ型光−光変換素子、２０
は３色合成プリズム、２２はピンボールが設けられてい
るミラー、２３はスクリーンである。

このような構成を有する表示装置は、Ｒ，Ｇ。

Ｂの３色分解に対応してストライプ列ごとにストライプ
電極２ａ、２ｂ、２Ｇの領域を分別し、各色分解に対応
したＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号（情報信号）を、シリアル
パラレル変換回路１９ａ。

１９ｂ、１９Ｇを介してそれぞれの電ｉ２ａ。

２ｂ、２ｃに入力するよう構成されたものであり。

各色に対応して書込まれたカラー情報を、ミラー２２、
レンズ２１を介して、光ｍ２４からの続出し光で変調し
た後、レンズ２１、ミラー２２のピンホールを介して、
スクリーン２３に投射するものである。

第７図は本発明の光−光変換方法及び表示装置の第３実
施例構成を用いて光学情報記録媒体から情報を読出すた
めの動作を説明する図であり、同図において、２６．３
４．３７は光源、２７は垂直偏向器、２８，３０．３．
５．３６．３８．４０はレンズ、２９は光−光変換素子
、３１．４１はミラー、３２はピンホール、３３はスク
リーン、３９は情報配録媒体である。

ここではレンズ３８を介して光源３７からの読出し光で
情報記録媒体３９に記録された光学情報に応じた光束を
読出し、レンズ４０を介してミラー４１でこれを反射さ
せた後、この反射光を光−光変換素子２９に直接書込む
よう構成されたものである。光＃ｉ２６からの光束はそ
の書込みの際に用いられる。光−光変換素子２９に書込
まれた光学情報は、レンズ３５．３６を介し、ミラー３
１で反射され、レンズ３０を透過した光源３４からの読
出し光によって光学情報に応じた光束が読出された後、
再びレンズ３０を透過しピンホール３２を介して、スク
リーン３３に投射される。

上記した情報記録媒体の例としては、第８図（Ａ）、（
Ｂ）にそれぞれ示す電荷保持型記録媒体があり、ここで
は記録状態を示している。同図（Ａ）において、電荷保
持型記録媒体５０は電極５０ａ、光導電層５０ｂ、電荷
保持層５０ｃから構成され、２電極５Ｑａ、５１間には
所定電圧Ｖが印加されている。また、同図（Ｂ）にお（
Ｘで、電荷保持型記録媒体５２は電荷保持層５２Ｃ１電
極５２ｄから構成され、電ｌｆ！５２ｄと光導電層５３
ｂを有する電極５３ａ間には所定電圧Ｖが印加されてい
る。

第９図（Ａ）、（Ｂ）は上記した電荷保持型記録媒体５
０．５２の電荷保持層５０ｃ、５２ｃに情報が書込まれ
た状態を示しており、同図（Ｂ）は電荷保持層５２Ｃ中
に書込み情報に応じた電荷が蓄積される内部埋込み型で
ある。

第１０図は上記した電荷保持型記録媒体の再生状態を示
しており、再生ヘッド５５により電荷保持型記録媒体５
６を走査してこれを行なう。再生ヘッド５５は電荷保持
層に書込まれている記録すべき情報に応じた電荷像の電
界を光度ＪＩＲｉに与え、これを光学像に変換する。

第１１図（Ａ）〜（Ｃ）は少なくとも光変調材層を含む
記録媒体の記録態様をそれぞれ示す図であり、同図＜Ａ
）において、記録媒体５７は電極５７ａ、５７ｃｊ、光
４電１５７　ｂ、光変調材層５７ｃから構成され、２電
極５７ａ、５７ｃ間には所定電圧Ｖが印加されている。

また、同図（Ｂ）において、記録媒体５８は光変調材層
５８Ｃ，電極５８ｄから構成され、電極５８ｄと光導電
層５９ｂを有する電極５９ａ間には所定電圧■が印加さ
れており、さらに、同図（Ｃ）において、記録媒体６０
は電極６０ａ、光導電層６０ｂ、光変調材層６０ｃから
構成され、２電極６０ａ、６１ｃ間には所定電圧■が印
加されている。

ここで、光変調材層５７ｃ、５８ｃ、６０ｃとしては、
例えば高分子一液晶複合膜、ＰＬＺＴ等を用いることが
できる。また電荷保持層をこの光変調材層５７ｃ、５８
ｃ、６０ｃに更にそれぞれ積層構成することにより、メ
モリ効果を有さない光変調材を用いることができる。

第１２図（Ａ）、（Ｂ＞は色分解型情報記録媒体６２．
６３の記録態様を示しており、色分解型記録媒体６２に
は、Ｒ２，Ｇ２．８２列、ＲＧ＋、Ｂ＋列が順次記録さ
れており、また、色分解型記録媒体６３には、Ｂ２．Ｇ
２．Ｒ２，ＢＧｌ、Ｒ＋が順次記録されている。

第１３図は上記した光学情報記録媒体を読出して表示す
る表示装置の構成を示しており、同図において、６４は
カラー記録されたフィルム等の光学情報記録媒体、６５
．７１は光源、６６．６７゜７２はレンズ、６８は３色
分解系、６９は光−光変換素子、７０は３色合成系、７
３はミラー７４はスクリーンである。

この表示装置は、光学情報記録媒体６４に記録されてい
る光学情報を光１ｉＩＩ６５からの光束で読出し、読出
したこの光学情報に応じた光束を３色分解プリズム（３
色分解系）６８でＲ，Ｇ、Ｂ信号に色分解した後者分解
信号はそれぞれ光−光変換素子６９に書込まれ、この後
、３色合成プリズム（３色合成系）７０を介して、光源
７１からの読出し光でスクリーン７４上に投影される構
成を有している。

第１４図は本発明の光−光変換方法及び表示装置の第４
実施例構成における動作を説明する図であり、同図にお
いて、７５はライン光源、７６゜７９はレンズ、７７は
ポリゴンミラー、７８はストライプ型光−光変調素子（
ストライプ型空間光変調素子）、８０はミラー、８１は
ピンホール、８２はスクリーン、８３は読出光源である
。

この表示装置は光−光変換素子７８のストライプ電極ご
とに色分解に対応させた構成例であり、ライン光源７５
からのライン光束をポリゴンミラー７７で図中の走査方
向に偏向するだけで偏向された光束をストライプ型光−
光変調素子７８の図示せぬ各ストライプ電極に照射する
ことができる。

第１５図、第１６図は上記したストライプ型空間光変調
素子の第１．第２実施例構成を示す図であり、第１５図
において、ストライプ型空間光変調素子８４は２枚のガ
ラス基板８４ａ、８４ａ。

２枚の透明電極８４ｂ、８４ｂ、光導電層８４Ｃ１誘電
体ミラー８４ｄ、色分解特性を有するフィルタ８４ｅか
ら構成されており、また、第１６図において、ストライ
プ型空間光変調素子８５は２枚のガラス基板８５ａ、８
５ａ、２枚の透明電極８５ｂ、８５ｂ、光導電層８５Ｃ
１色分解特性を有する誘電体ミラー８５ｄ、光変調材層
８５ｅから構成されている。また、ここでは図示してい
ないが、色分解特性を有するフィルタ８４ｅ及び誘電体
ミラー８５ｄを有するストライプ型空間光変調素子であ
っても良いこと勿論である。

そして、上記したストライプ型空間光変調素子に供給さ
れる光学情報に応じた信号は、第１７図に示すように、
色分解された各色ごとにシリアルパラレル変換して供給
されるように構成したり、あるいは、第１８図に示すよ
うに、各色ごとに順次各色の情報を供給するように構成
しても良い。

両図において、８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８９はシリア
ルパラレル変換・発光素子駆動回路、８７はストライプ
電極、８８は発光素子アレイである。

なお、上記した本発明装置における光学系は一構成例で
あり、その他種々の構成を有する光学系であっても良い
ことは言うまでもない。また、本発明は光コンピュータ
の光−光変換手段等としても用いられる。

さらに上記した２電極を同一電位とし、書込まれるライ
ン状光束を情報で変調して与えることもできる。

（発明の効果） 上述したように、本発明になる光−光変換方法及び表示
装置従来の装置はストライプ状電極を備えた光−光変換
素子を有しているから、光−光変換の応答速度は従来の
ものに比較して十分に高速でかつ高解像度な情報を書込
み読出しが可能となり、特に、高解像度な情報を有する
記録媒体から読出して得た電磁放射線束の情報だけでな
く、時系列信号に対しても高解像度の光−光変換及びそ
の表示を行なうことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の要部である光−光変換素子の構成図、
第２図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の光−光変換方法及び表
示装置の第１実施例構成及びその動作を説明する図、第
３図は光−光変換素子の印加電界対透過率特性例図、第
４図、第５図は光−光変換素子の光導電層に印加される
電圧の変化を示す図、第６図は本発明の光−光変換方法
及び表示装置の第２実施例絹成を用いてカラー画像の書
込み読出し動作を説明する図、第７図は本発明の光−光
変換方法及び表示装置の第３実施例構成を用いて光学情
報記録媒体から情報を読出すための動作を説明する図、
第８図（Ａ＞、（Ｂ）はそれぞれ電荷保持型記録媒体の
記録状態を示す図、第９図（Ａ＞、（Ｂ）は電荷保持型
記録媒体の電荷保持層に情報が書込まれた状態を示す図
、第１０図は電荷保持型記録媒体の再生状態を示す図、
第１１図（Ａ）〜（Ｃ）は少なくとも光度ｍ材層を含む
配録媒体の記録態様をそれぞれ示す図、第１２図（Ａ）
、（Ｂ）は色分解型記録媒体のＲ９Ｇ、Ｂ各信号の記録
態様を示す図、第１３図は上記した色分解型情報記録媒
体を読出して表示する表示装置、第１３図は上記した光
学情報記録媒体を読出して表示する表示装置の構成を示
す図、第１４図は本発明の光−光変換方法及び表示装置
の第４実施例構成における動作を説明する図、第１５図
、第１６図は上記したストライプ型空間光変調素子の第
１．第２実箱例構成を示す図、第１７図、第１８図はス
トライプ型空間光変調素子に供給される光学情報信号の
供給状態をそれぞれ説明する図である。 １．７・・・基板、 ２．２ａ〜２Ｃ・・・ストライプ’ＩＩ、３．５０ｂ、
５３ｂ・・・光導電層、 ４・・・誘電体ミラー、５・・・光変調材層、６・・・
透明電極、 ８．１３．１６．２４，２６．３４．３７，６５゜７１
．８３・・・光源、 ９．１１，１４．１８，２１，２５．２８．３０゜３５
．３６，３８．４０．６６．６７．７２゜７６．７９・
・・レンズ、 １０．１７．２７・・・垂直偏向器、 １２．２３．３３．７４．８２・・・スクリーン、１５
．１９ａ〜１９Ｃ・・・シリアルパラレル変換回路、 ２０・・・３色合成プリズム、 ２２．３１．４１，７３．８０・・・ミラー３２．８１
−・・ピンホール、３９・・・情報記録媒体、５０．５
２・・・電荷保持型記録媒体、５０ａ、５１，５２ｄ、
５３ａ−ｆｉ極、５０Ｃ，５２Ｇ・・・電荷保持層、 ６４・・・光学情報配録媒体、 △、Ａ１．Ａ２．Ａ３．２９．６９・・・光−光変換素
子、 ６８・・・３色分解系、７０・・・３色合成系、７５・
・・ライン光源、７７・・・ポリゴンミラー７８・・・
ストライプ型空間光変調素子。 特　許　出願人　日本ビクター株式会社代表者　類本　
邦夫 第 図 （Ｅ） 第 図 ス）−ライイ噛ゴｉライン番（ 第４図 ストライラミ本ｉライ〉証５ 第５図 （Ａ） （Ｂ） 第 図 （Ａ） （Ｂ） 第 図 （Ａ） （Ｂ） 第 図 札ｊマｆ：ｉ’：＋ 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２枚の電極の間に光導電層、光変調層
   を含み、前記した２枚の電極のうち少なくとも一方の電
   極をストライプ状に分割して構成される光−光変換素子
   の前記光導電層に、前記したストライプ状の電極と交差
   する方向に線状の断面を有する電磁放射線を偏向して照
   射すると共に、入力されるべき順次の画素ごとの情報を
   前記したストライプ状の電極ごとに供給することを特徴
   とする光−光変換方法。
2. （２）請求項１記載の光−光変換素子に書込み情報を含
   む電磁放射線を照射して、この光−光変換素子からの読
   出し光を変調することを特徴とする光−光変換方法。
3. （３）請求項１、２記載の光−光変換方法を用いて、前
   記した光−光変換素子からの読出し光を変調して表示す
   ることを特徴とする表示装置。
4. （４）色分解に対応してストライプごとに電極の領域を
   分別し、各色分解に対応した情報信号をそれぞれの電極
   に入力することを特徴とする請求項１、２、３記載の光
   −光変換方法及び表示装置。