JPH07104519B2 - 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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- JPH07104519B2 JPH07104519B2 JP2005242A JP524290A JPH07104519B2 JP H07104519 B2 JPH07104519 B2 JP H07104519B2 JP 2005242 A JP2005242 A JP 2005242A JP 524290 A JP524290 A JP 524290A JP H07104519 B2 JPH07104519 B2 JP H07104519B2
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- valve device
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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- G09G2310/061—Details of flat display driving waveforms for resetting or blanking
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- G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
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- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
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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、コレステリッ
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、ネマティック液晶や、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。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
層のダイレクターの方向は、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、液晶層のダイレクターの方向は、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。
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、コレステリッ
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、ネマティック液晶や、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。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
層のダイレクターの方向は、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、液晶層のダイレクターの方向は、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
が同じになってしまう。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う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
が同じになってしまう。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う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］ 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，偏光軸と一致させておくと，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，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，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。
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，偏光軸と一致させておくと，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，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，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。
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。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。
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。
［実施例］ 以下に，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203を透明基板2
01a側からＰ層、Ｉ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202b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，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，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ーの一方式の書込み，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ワットのハロ
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405により，
縮小され，光書込型液晶ライトバルブ406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，画像切り換え周期10ms,消去パルス20
V,0.5ms,書込みパルス20V,0.5msで駆動されている。そ
して,500ワットのハロゲンランプを用いた投影用光源40
7から発する光を，投影ようコンデンサーレンズ408で平
行光とし，偏光ビームスプリッター409により，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
揃った液晶のダイレクター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，ほとんど偏光状態の変化が無く，偏光ビームス
プリッター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，反射鏡411をへて，スクリーン41
2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転してきた光は，
偏光状態が大きく変化しており，偏光ビームスピリッタ
ー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402の２次元画像がスクリーンに拡大投影され
る。
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203を透明基板2
01a側からＰ層、Ｉ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202b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，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，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ーの一方式の書込み，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ワットのハロ
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405により，
縮小され，光書込型液晶ライトバルブ406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，画像切り換え周期10ms,消去パルス20
V,0.5ms,書込みパルス20V,0.5msで駆動されている。そ
して,500ワットのハロゲンランプを用いた投影用光源40
7から発する光を，投影ようコンデンサーレンズ408で平
行光とし，偏光ビームスプリッター409により，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
揃った液晶のダイレクター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，ほとんど偏光状態の変化が無く，偏光ビームス
プリッター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，反射鏡411をへて，スクリーン41
2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転してきた光は，
偏光状態が大きく変化しており，偏光ビームスピリッタ
ー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402の２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（ａ），（ｂ），（ｃ）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（ａ），（ｂ），（ｃ）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……透明基板 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……読みだし光
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（ａ），（ｂ），（ｃ）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……透明基板 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……読みだし光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬倉 利江子 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイコ ー電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−18130（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−211719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−96637（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項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、前記光導
電体層に対して順方向の電圧を印加し、書き込まれた情
報をリセットする第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し、且つ書き込み光を照射して情
報を書き込む第２の工程と、概ね零電圧を印加し、第２
の工程で書き込まれた情報を保持する第３の工程からな
り、前記第１の工程の時間は、前記第２の工程の時間と
前記第３の工程の時間の和より短く、前記第１の工程か
ら前記第３の工程までが連続して繰り返されることを特
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 JPH03209423A (ja) | 1991-09-12 |
| JPH07104519B2 true JPH07104519B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=11605733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005242A Expired - Fee Related 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 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0437238A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07104519B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04305618A (ja) * | 1991-04-02 | 1992-10-28 | Takayama:Kk | 光メモリ |
| JPH04315896A (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-06 | Takayama:Kk | 光メモリ |
| US5416621A (en) * | 1992-06-11 | 1995-05-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Driving method for ferroelectric liquid crystal spatial light modulator |
| JP2689898B2 (ja) * | 1993-04-30 | 1997-12-10 | 松下電器産業株式会社 | 空間光変調素子およびその駆動方法 |
| US6078303A (en) | 1996-12-19 | 2000-06-20 | Colorado Microdisplay, Inc. | Display system having electrode modulation to alter a state of an electro-optic layer |
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