JPH0566374A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0566374A
JPH0566374A JP22731591A JP22731591A JPH0566374A JP H0566374 A JPH0566374 A JP H0566374A JP 22731591 A JP22731591 A JP 22731591A JP 22731591 A JP22731591 A JP 22731591A JP H0566374 A JPH0566374 A JP H0566374A
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JP
Japan
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liquid crystal
laser
display device
crystal display
writing
Prior art date
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Pending
Application number
JP22731591A
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English (en)
Inventor
Naoyuki Sumi
直之 角
Koichi Fujita
幸一 藤田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Priority to US07/938,610 priority patent/US5363117A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置の液晶セルに熱書込み光を照射
して、描画を行なう際に、線幅一定な描画しようとする
寸法通りの線分を得る様にする。 【構成】 レーザダイオード30からのレーザ光を液晶
セル7に照射し、液晶セル7上に描画する際に、書き始
めデータ及び途中データをROM49中に格納し、描画
の書き始めには書き始めデータを出力してレーザダイオ
ード30のパワー密度の出力を上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱書込み液晶素子にレー
ザ光の熱で書込まれた図形等をスクリーン上に投影する
に適した液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からレーザ熱書込み液晶素子を用い
た液晶表示装置は例えば、スメクチック液晶を用いて液
晶セルにレーザ光を照射し、熱電気光学効果を利用して
熱書込みした画像をスクリーン上に投射表示する投射型
ディスプレイ等が知られている。
【0003】図6は上述したレーザ熱書込み液晶セルを
用いた投射型液晶表示装置の光学システムの概要を示す
ものである。図6でレーザブロック1内のレーザダイオ
ード30から出射したレーザ光は後述する液晶セル7の
Y軸並にX軸方向に走査されるガルバノスキャナーミラ
3a及び3b並にリレーレンズ2を介し、第1の集光レ
ンズ4を透過し、二色性ミラ5で反射された書込みレー
ザ光6は液晶セル7の液晶面にフォーカスする様に照射
される。そしてこの液晶セル7へ書込みレーザ光6が照
射された点は、そのまま保持される。
【0004】この液晶セル7面上に投射された書込みレ
ーザ光6はY軸及びX軸用の二つのガルバノスキャナー
ミラ3a及び3bで走査れさ、液晶面上の任意の位置に
図形等を描画することが出来る。液晶セル7の液晶面上
に描画された図形等は投射ランプ8からの投射光10に
よってスクリーン9上に投影される。即ち、投射ランプ
8の投射光10はコンデンサレンズ11に集められて二
色性ミラ5を介し液晶セル7にバックから当てられ、液
晶面上の図形等は投影レンズ12を介しスクリーン9上
に投影される。
【0005】上記した液晶セル7の熱書込みの原理を図
7A,B,C,Dによって説明する。図で液晶セル7は
二枚のガラス基板14及び15から成る、これらガラス
基板14及び15にはITO(酸化インジウム)等の透
明電極膜16,17並にSiO2 (二酸化シリコン)等
の絶縁膜18,19がコーティングされ、更に、書込み
レーザ光6が入射される反対側のガラス基板14にはレ
ーザミラ20が形成されている。このレーザミラ20は
誘電体の光学多層膜で構成される。
【0006】二つのガラス基板14及び15間は例えば
熱硬化性樹脂等のシール材21でシールされる。
【0007】シール材21でシールされた空セル容器内
にはスメクチック液晶24等が充填される。この液晶2
4はレーザ等の熱書込みによってSmA(スメクチック
A)液晶相⇔N液晶相⇔等方性液晶相(Iso相)に相
変化するものが用いられる。
【0008】この様な液晶24にレーザ光等の熱を加え
SmA相からIso相へ一度相転移させた後に元のSm
A相に戻すとIso相でのランダムな配向がSmA相で
保持され、光散乱状態が形成されて、メモリ状態を保持
する。この状態を消去するには電圧を印加して一様配向
しているSmA相に戻す様にしてやればよい。
【0009】即ち、透明電極膜16,17は画面を消去
するときに電圧を印加するために形成され、絶縁膜1
8,19は液晶中の不純物によって透明電極16,17
間がショートされるのを防止するために形成される。更
にレーザミラ20はレーザダイオード30から入射され
て来る書込みレーザ光を反射し、レーザビームのエネル
ギーを有効利用するためにコーティングされている。
【0010】上述の如き液晶セル7の透明電極膜16,
17間にはスイッチ22及び交流の電源23が直列接続
されている。
【0011】図7Aに示す状態ではスイッチ22はオフ
状態で液晶24は一様に配列されたSmA相である。
【0012】次に図7Bに示す様に、書込みレーザ光6
をガラス基板15側から入射させると書込みレーザ光6
の当たった部分の液晶24aだけ光散乱状態のIso相
となり図7Cに示す様に画素25となり、所定の画像が
描画可能となる。
【0013】次に図7Dに示す様にスイッチ22をオン
して交流の電源23から透明電極16,17に電圧を印
加すれば液晶24のIso相は元のSmA相の一様な配
列に戻される。
【0014】上述のレーザブロック1内の光学系は従来
構成では図8に示す様に構成されていた。
【0015】図8で30はレーザダイオードであり、こ
のレーザダイオード30から出射したレーザビームはコ
リメートレンズ31並にアナモルフィックプリズム32
を介してλ/2板33に入射する。レーザダイオード3
0から出射した、例えば、直線偏光のP成分のレーザビ
ームはコリメータレンズ31で平行ビームと成され、ア
ナモルフィックプリズム32でビーム光は楕円形状が円
形状に整形され、λ/2板33で一部(数%以下)は振
動方向が90度回転した直線偏光のS成分とされる。
【0016】λ/2板33を透過した直線偏光のP成分
及びS成分は偏光ビームスプリッタ(以下PBSと記
す)34に入射し、透過光と反射光に分離される。この
PBSで1〜2%程度の光量のS成分は反射され、他の
P成分はPBS34を通過する。
【0017】PBS34で反射されたS成分はモニタ用
のコリメートレンズ35で平行光とされてレーザダイオ
ード30からの光モニタ用のフォトダイオード36に入
射する。
【0018】PBS34を透過した透過光はλ/4板3
7に入射し、このλ/4板37で直線偏光のP成分は円
偏光とされて、図6で示したガルバノスキャナーミラ3
a,3bを介して書込みレーザ光6として液晶セル7の
液晶24に焦点が合わされて、所定図形の書込みが成さ
れる。
【0019】この液晶セル7にはパネル面の所定位置
(例えはX軸及びY軸方向の始端及び終端位置)に置か
れた反射膜(例えばアルミニウム膜)40等からの位置
検出用戻り光を再びガルバノスキャナーミラ3a,3b
でレーザブロック1内に戻す様に成される。勿論、書込
みレーザ光6は液晶セル7の液晶24に当ってSmA相
をIso相に変えるエネルギーとして描画するが、余分
のエネルギーは戻り光39としてレーザブロック1内に
戻される。
【0020】レーザブロック1内に戻された戻り光39
は再びλ/4板37を通るために円偏光は直線偏光のS
成分となされ、PBS37でこのS成分は反射され描画
の位置検出用のコリメートレンズ41並にフォトダイオ
ード42に入射する様に成されている。
【0021】更に、レーザ光による熱書込みで液晶セル
7の面上をガルバノスキャナーミラ3a及び3bで走査
する場合に描画速度に応じてレーザダイオード30の出
力パワー密度を一定にする様なAPC制御が行なわれ
る。
【0022】この様な従来のパワー密度の制御回路を図
9に示す。同図で図6及び図8との同一部分には同一符
号を付して重複説明を省略するも、図8で説明しレーザ
ブロック1内にはレーザ源のレーザダイオード30並に
レーザダイオード30の出力をモニタするフォトダイオ
ード36を有し、このフォトダイオード36で検出した
レーザダイオード30の出力は電流−電圧変換回路44
を介してパワーコントロール回路45にフィードバック
され、更に電圧−電流変換回路46で電流に変換されて
PWM(パルス幅変調)制御回路47からのPWM波に
よってレーザダイオード36の出力が一定になる様に制
御されている。
【0023】上述のPWM制御回路47とパワーコント
ロール回路45とはシステムコントローラの例えばコン
ピュータ(以下CPUと記す)でコントロールされてい
る。
【0024】CPU48からはROM(リード・オンリ
・メモリ)の上位アドレスA15,A 14にレーザダイオー
ド駆動データLD1 ,LD0 を供給すると共にパワーコ
ントロール回路45にも供給する。ROM49からはレ
ーザオフデータ、細線描画データ、中線描画データ、太
線描画データを出力する。このROM49のレーザダイ
オード駆動データのマップは例えば太線のアドレスがF
H 、中線がBFH 、細線が7FH 等と定められて、こ
れら描画線種に応じてレーザダイオードの最高出力パワ
ーを夫々一定の値となる様に制御している。
【0025】更に、ガルバノスキャナーミラを走査する
ためのX軸走査駆動回路50及びY軸走査駆動回路51
のポテンショメータ等を可変させることでX及びY軸描
画速度電圧VX ,VY を出力し、これら電圧VX ,VY
をアナログ−デジタル変換回路52及び53に供給する
ことでデジタルデータに変換し、これらデジタルデータ
をROM49の下位ビットアドレスA0 〜A6 並にA7
〜A13に供給し、ROM49に格納した描画速度に対応
した出力データX,Yをガルバノスキャナーミラ3a,
3bのガルバノ用モータ等に供給することでレーザ駆動
部60が構成される様になされている。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】上述のレーザ熱書込み
液晶セル7を用いた投射型の液晶表示装置では例えば、
太線描画データが選択されたときの描画速度(X軸指示
速度VX とY軸指示速度VY をベクトル合成した速度)
に対するROM49の出力データは図10示す様に所定
の勾配の直線54で示す様な値のデータが格納されてい
る。
【0027】又、レーザダイオード30のパワーは描画
速度に対応して図11A,Bの様にPWM波形のパルス
幅τ1 及びτ2 を変えることでパワー制御を行なう様に
なされている。即ち、レーザダイオード30のパワー制
御は描画線種に応じてピークパワーを設定して固定し、
描画速度に対応してPWMを行なう様になされる。
【0028】この様に液晶セル7の液晶面上で描画速度
に応じて、レーザダイオード30のパワー密度を一定に
して、所定の幅の太線、中線、細線を描画しているが、
これら線分を書き始める書き始め時と、描画途中とで同
じレーザパワー密度で描画すると、書き始め時には線分
が細くなってしまう問題があった。
【0029】この様に書き始めて線分が細くなる原因を
図12で説明する。図に於いて液晶セル7上に例えば幅
W長さL1 及びL2 の太線59a及び59bをレーザ熱
書込みによって描画しようとする場合、レーザダイオー
ド30からのレーザ光のビーム径56が破線部分55で
示した位置に照射された書き始め時は液晶24が充分に
熱せられないためにIso相に変換されない。この状態
でビーム径56は矢印方向Aに所定の描画速度で移動す
るため、次の位置に移動したビーム径56aが移動する
途中部分58は余熱されているので描画始めとは熱の上
昇条件が異なって来ている。
【0030】即ち、太線59bで斜線で示した部分57
だけが書込みが行なわれ、書き始め部分は先細となり、
所定寸法長L1 及びL2 の長さの線分を指定通りに描画
出来ないことになる。
【0031】本発明は叙上の如き問題点を解決するため
に成されたもので、その目的とするところは、所定の指
定寸法長の均一な幅の線分を描画可能な熱書込み型の液
晶表示装置を提供する様にしたものである。
【0032】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置は
その例が図1に示されている様に、レーザ源30を駆動
する駆動手段60と、レーザ源30からのレーザ光を液
晶面上に2次元的に走査する光学系を含む走査手段3
a,3bと、レーザ光の熱で液晶の相変化により光学像
が記録される液晶素子7とを具備する液晶表示装置に於
いて、駆動手段60を介してレーザ源30から出射する
レーザパワー密度を液晶素子7の面上に描画する線分の
開始時と描画中とで変化させて、均一な線幅の描画像を
得る様にして成るものである。
【0033】
【作用】本発明の熱書込み型の液晶表示装置によれば液
晶セル7の液晶面上にフォーカスされるレーザダイオー
ド30からのレーザ光のビームが液晶面上に照射された
瞬間だけ線分の書き始めの都度(前の線分が書き終わっ
てレーザ光が断たれて次の線分に移る場合も)レーザダ
イオード30からの出力を上昇させる様にしたので、所
定寸法長の線幅一定の線分の描画を簡単な構成で行なう
ことが出来る。
【0034】
【実施例】以下本発明の熱書込み型の液晶表示装置を図
1乃至図4によって説明する。尚、図6乃至図12との
対応部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【0035】図1によって本発明のレーザ熱書込み型の
液晶表示装置を説明する前に本例のROM49に格納す
るデータについて図2及び図3によって説明する。
【0036】図2に於いて、ROM49のアドレスマッ
プを太線データ(アドレスFFH )、中線データ(アド
レスBFH )、細線データ(アドレス7FH )の他に描
画始めデータ(アドレス3FH )を分割して格納する様
に成されている。
【0037】CPU48からのアドレスA0 乃至A15
入力ドライバ62からデコーダ63に供給され、ROM
49中に格納された上述の各データは出力バッファ64
を介しデータD1 〜D7 としてPWM制御回路47のカ
ウンタ等に入力され、PWM制御回路47からはPWM
波形が出力される。
【0038】上述の描画始めデータ出力と描画速度(V
X +VYをベクトル合成した速度)との関係は図3の直
線65に示す様に、図10で説明したと同様の直線54
で示す、線分途中のROMデータに比べて立ち上がった
勾配となり最高速度以外では出力データが高くなる様に
選ばれる。
【0039】即ち、描画速度に対応してPWM波形のパ
ルス幅τ2 は図11Bに示す様に増大する様に成され
る。
【0040】この様な描画始めのROM出力に切換える
ための本発明のレーザ駆動部の系統図を図1で説明す
る。図1で図9との対応部分には同一符号を付してあ
る。本例では図9と異なる構成は、CPU48から出力
されるレーザ駆動信号LD0 をワンショットマルチバイ
ブレータ61に供給し、この出力LD0 ′をROM49
のアドレス端子A14に供給する様に成されている。
【0041】即ち、本例では描画開始時の微少時間だけ
ROMデータを描画始めデータに切換えて、レーザダイ
オード30から出力されるパワーを上昇させる様にして
いる。
【0042】図4A,BはCPU48からのレーザ駆動
信号LD0 とワンショットマルチバイブレータ61から
の出力波形を示すもので、図4Aに示す様にCPU48
は描画開始と同時にロー(L)アクティブで描画終了で
ハイ(H)となるレーザ駆動信号LD0 を出力する。こ
の描画開始と同時にワンショットマルチバイブレータ6
1は所定期間(例えば100msee)Lとなされ、R
OM49のアドレスが3FH に切換り、このアドレスに
格納されたデータが出力バッファ64から出力されPW
M波形のパルス幅が例えば図11のτ1 からτ2 に変わ
って描画始めでは大きなパワーがレーザダイオードから
出力される。
【0043】本発明は叙上の様に動作させたので、従来
は図5Aの様に書込み開始時に未記録部55が出来、更
に書き始める先端が先細りとなって所定寸法L1 xwを
画く場合もL1 >L3 寸法の線分しか書けなかったが、
本発明によれば図5Bに示す様に、書き始め部分の先端
は丸味をおびるがL1 xwの寸法の線分を正しく画くこ
との出来る液晶表示装置が得られる。
【0044】更にPWMの変調度はROM49の出力デ
ータを切換えて得るだけであるから変調度を変えること
は極めて容易であり、均一な線幅の描画が簡単に出来る
ものが得られる。
【0045】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置によれば、レーザ
光を液晶セルに照射して所定図形を描画する際に、線分
の書き始めのパワー密度を上げるだけで、所定寸法の線
幅一定な線分を描画出来るものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置のレーザ駆動部の一実施
例を示す系統図。
【図2】本発明の液晶表示装置に用いるROMマップ図
である。
【図3】本発明の液晶表示装置に用いる速度−ROM出
力特性図である。
【図4】本発明の液晶表示装置の動作説明用波形図であ
る。
【図5】本発明の液晶表示装置の描画線の説明図であ
る。
【図6】従来の液晶表示装置の光学系構成図である。
【図7】従来の液晶表示装置の動作原理説明図である。
【図8】従来のレーザブロック内の光学系構成図であ
る。
【図9】従来の液晶表示装置のレーザ駆動装置の系統図
である。
【図10】従来の液晶表示装置に用いる速度−ROM出
力特性図である。
【図11】従来の液晶表示のROM出力−PWM波形図
である。
【図12】従来の液晶表示装置の描画状態説明図であ
る。
【符号の説明】
1 レーザブロック 7 液晶パネル 30 レーザダイオード 48 CPU 49 ROM 61 ワンショットマルチバイブレータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ源を駆動する駆動手段と、 該レーザ源からのレーザ光を液晶面上に2次元的に走査
    する光学系を含む走査手段と、 該レーザ光の熱で液晶の相変化により光学像が記録され
    る液晶素子とを具備する液晶表示装置に於いて、 上記駆動手段を介してレーザ源から出射するレーザパワ
    ー密度を上記液晶素子面上に描画する線分の開始時と描
    画中とで変化させて、均一な線幅の描画像を得る様にし
    て成ることを特徴とする液晶表示装置。
JP22731591A 1991-09-04 1991-09-06 液晶表示装置 Pending JPH0566374A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22731591A JPH0566374A (ja) 1991-09-06 1991-09-06 液晶表示装置
US07/938,610 US5363117A (en) 1991-09-04 1992-09-01 Laser-addressed liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22731591A JPH0566374A (ja) 1991-09-06 1991-09-06 液晶表示装置

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JP22731591A Pending JPH0566374A (ja) 1991-09-04 1991-09-06 液晶表示装置

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JP (1) JPH0566374A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002244742A (ja) * 2001-02-14 2002-08-30 Toto Ltd 減圧弁
US7513441B2 (en) 2003-09-26 2009-04-07 Robert Bosch Gmbh Valve for controlling a connection in a high-pressure fuel injection apparatus for an internal combustion engine

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