JPH0548883B2

JPH0548883B2 -

Info

Publication number: JPH0548883B2
Application number: JP15058684A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kubota
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1993-07-22
Also published as: JPS6128927A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）この発明はレーザ熱書込みによる液晶投射型表
示方法及び装置に関するものである。

（従来技術とその問題点）コンピユータの端末装置に使われるデイスプレ
イ装置はコンピユータの大容量化及び機能の向上
により、ますます高精度の分解能が必要とされて
いる。特にコンピユータを用いた画像処理や新聞
紙面の編集、LSIの設計では高精度でかつ部分的
に書き加え可能なデイスプレイが望まれている。
従来装置では用いているCRT（陰極線管）の分解
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ツチを
生じてしまう。またストレージ管を用いたデイス
プレイ装置は、螢光体の劣化を防ぐために画面輝
度が低く、部分的な消去ができず、装置が高価と
なる欠点がある。

近年、分解能2000本以上のデイスプレイ装置と
して液晶ヘレーザ光で熱書き込みをするデイスプ
レイが有望視されており、この熱書き込み液晶デ
イスプレイについては、例えば雑誌「プロシーデ
イング・オブ・ザ・エス・アイ・デー（proceed
−ing of the Ｓ・Ｉ・Ｄ）」1978年１〜７頁に記
載の論文「レーザ選択液晶投射デイスプレイ
（LASER−−ADDRESSED LIQUID
CRYSTAL PROJECTION DISPLAYS）」に詳
しく述べられている。この論文によれば、第１図
に示すような液晶ライトバルブ１０にレーザ光８
による走査で画像を記録し、投射光９を反射させ
て上記画像をデイスプレイすることができる。液
晶ライトバルブ１１は、レーザ光吸収膜２、アル
ミ反射膜３、液晶配向膜４をその上に形成したガ
ラス基盤１と、透明電極膜５、液晶配向膜４をそ
の上に形成したガラス基盤７とで液晶材６をはさ
んだ構造をもつている。レーザ光８が液晶ライト
バルブ１０に入射するとレーザ光８がレーザ光吸
収膜２に吸収され熱に変換され、アルミ反射膜
３、液晶配向膜４を伝わつて液晶材６の温度を上
昇させる。液晶材６としてはスメチツク液晶が使
われ、スメチツク液晶は温度が上昇することによ
つてネマチツク相、液体相に変化し、レーザ光８
が取り除かれた時に急冷される。この時、液体状
態のランダムな液晶分子の配向状態が凍結されて
散乱核が形成される特性をもつ。この散乱核は投
射光９によつて読みだされ、スクリーン上に画素
としてデイスプレイされる。散乱核によつて10〓
ｍ程度の微小幅の線が形成できるので、２インチ
角の液晶ライトバルブには5000本もの線が記録さ
れることになり、従来のCRTに比べて非常に高
分解能なデイスプレイが可能になる。デイスプレ
イ画面を消去するには、アルミ反射膜３と透明電
極膜５との間に電界を印加して液晶を再び配向さ
せれば良い。

このような液晶ライトバルブを用いたデイスプ
レイは高輝度の投射光源を用いることができるの
で、大画面で高輝度でかつ高精度の表示が可能で
ある。しかし、レーザで走査して熱的に書込むた
めに、表示速度が遅いという欠点をもつている。

表示速度を見かけ上、早くするために、画面上
の移動物体のみを部分的に消去し、次の位置に移
動物体を表示する手法が取られている。しかし、
この方法は背景部と移動物体が重なつた時に、背
景が消されてしまい、再度、背景を書き直す必要
が生じる。そのため、背景のデータを電子メモリ
等に保存している必要があり、レーザ熱書込み液
晶投射型デイスプレイがもつストレージ表示の機
能を生かさないものとなつていた。また、オーバ
レイによつて背景を表示する場合には、高輝度照
射に耐えうるスライドの製作や、表示位置の合わ
せ精度が難しく、実用には至つていない。

（発明の目的）この発明は背景部を恒常的に表示するなかで移
動物体を高速に表示できうる液晶熱書込み投射表
示方法と装置を提供することを目的としている。

（発明の構成）この発明の表示方法は、光吸収膜と、光反射膜
と液晶とを内蔵した熱書込み液晶ライトバルブに
書き込まれている情報を投射拡大光学系で投射表
示する方法において、書込光量を前記光反射膜を
破壊する第１のレベルと破壊しない第２のレベル
とに選択的に設定して情報を書き込む工程を有す
ることに特徴がある。また、この発明の装置は、
光吸収膜と光反射膜と液晶とを内蔵している熱書
込み液晶ライトバルブと、レーーザ走査書込光学
系と、投射拡大光学系と、レーザ走査書込み駆動
回路とを備え、さらに前記駆動回路に、前記レー
ザ走査書込光学系の書込光量を前記光反射膜を破
壊する第１のレベルを破壊しない第２のレベルと
に選択的に設定する切換え回路を具備しているこ
とに特徴がある。

（実施例）以下、この発明について図面を参照しつつ詳し
く説明する。第２図は熱書込み液晶ライトバルブ
の表示に必要なレーザ光量を示す図である。スメ
クチツク液晶の厚みを10〓ｍにした場合の表示に
必要なレーザ光量は〜100mW／画素である。こ
のレーザ光量をさらに増大させた場合、光吸収層
に発生する熱は光吸収層を破壊する温度までに上
昇させる。この効果は、反射膜を溶解する温度に
達した時に表示画面に現われる。すなわち、反射
膜にピツト（穴）が生じ、投射表示画面には、液
晶を散乱状態にしたと同じく暗点として表示され
る。また、このピツトは再び消えることなく永久
に表示される。第３図は、光吸収層を破壊するに
必要なレーザ光量と反射膜（アルミ膜）の厚みの
関係を示したものである。反射膜が約1000Åの厚
みの時、反射膜を破壊するのに必要なレーザ光量
は〜150mW／画素である。したがつて〜
150mW／画素のレーザ光量で背景部となる画面
を書込むことによつて、その画素は永久に液晶ラ
イトバルブ中に書込まれる。レーザ光量を〜
100mW／画素以下にすれば、通常の表示、消去
の繰返し表示が可能であり、背景部を描くことな
く、移動物体の表示のみを行なえば良い。このよ
うに、背景部と移動物体の書込みを同じ書込み光
学系をもつておこなうので、両者の位置ずれは生
じることがない。また、背景部の書き加えが可能
なことは明らかである。

この発明による投射表示装置の一実施例を第４
図に示す。レーザ光源１１から出射されたレーザ
光８は光変調器１２、例えば音響光学素子で画信
号に応じて変調され、二次元走査器１３例えば、
スキヤンニングミラー、回転多面鏡等によつて二
次元に偏向走査され、書込みレンズ１４で液晶ラ
イトバルブ１０に集光され、二次元画像が液晶ラ
イトバルブ１０に書込まれる。この書込み光学系
を、駆動する書込み駆動回路はクロツク信号に応
じて、二次元走査器、液晶ライトバルブ等への電
圧を制御する制御回路２０と切換え回路２１とア
ンプ回路２２から構成され、切換え回路２１は２
段階の光量レベルを選択するダイオード素子であ
る。投射ランプ１６からの白色光９はレンズ１７
で一度集光され、レンズ１５で再び平行光となつ
て液晶ライトバルブ１０に入射する。液晶ライト
バルブ１０からの反射画像はレンズ１５によつ
て、ミラー１８で反射された後、スクリーンへ投
射される。

この投射表示装置においては、管制用デイスプ
レイ、コマンド用デイスプレイ等を例としてあげ
るならば、最初に切換え回路２１を高書込みレー
ザ光量に選択し、背景用の地図、シンボル等の書
込みを行なう。しかる後は、切換え回路２１を低
書込みレーザ光量に選択し、移動物体の表示をお
こなう。移動物体は、レーザによる書込みと、電
圧印加による消去の繰り返しで表示されるが、背
景部は永久書込みがおこなわれているので電圧印
加によつて消えることはない。このために、背景
画像を貯えておく、画像メモリを必要としなく、
移動物体との相関をとる演算も不要になる。背景
部の追加書込みは、再び切換え回路２１を高レー
ザ光量に選択することで可能で、背景を全く異な
つたものにする場合には、液晶ライトバルブを入
れ換えることで可能である。

以上、詳細に説明したように、この発明によれ
ば、背景部を高解像度、高輝度に表示しながら、
移動物体の高速な表示が可能な大画面投射表示方
法並びに装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶ライトバルブを示す図、第２図は
液晶ライトバルブの表示に必要レーザ光量を示す
図、第３図は、光吸収膜を破壊するのに必要なレ
ーザ光量を示す図、第４図はこの発明による投射
表示装置の一実施例を示す図である。図において、１１はレーザ光源、１０は液晶ラ
イトバルブ、１６は投射ランプ、２０は制御回
路、２１は切換え回路、２２はアンプ回路であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１光吸収膜と、光反射膜と液晶とを内蔵した熱
書込み液晶ライトバルブに書き込まれている情報
を投射拡大光学系で投射表示する方法において、
書込光量を前記光反射膜を破壊する第１のレベル
と破壊しない第２のレベルとに選択的に設定して
情報を書込む工程を有することを特徴とする液晶
熱書込み投射表示方法。２光吸収膜と光反射膜と液晶とを内蔵している
熱書込み液晶ライトバルブと、レーザ走査書込光
学系と、投射拡大光学系と、レーザ走査書込駆動
回路とを備えさらに前記駆動回路に、前記レーザ
走査書込光学系の書込光量を前記光反射膜を破壊
する第１のレベルと破壊しない第２のレベルとに
選択的に設定する切換え回路を具備していること
特徴とする液晶熱書込み投射装置。