JPH07199214A - Display device - Google Patents

Display device

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Publication number
JPH07199214A
JPH07199214A JP42194A JP42194A JPH07199214A JP H07199214 A JPH07199214 A JP H07199214A JP 42194 A JP42194 A JP 42194A JP 42194 A JP42194 A JP 42194A JP H07199214 A JPH07199214 A JP H07199214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display
sensor
light
light valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP42194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeo Kakinuma
柿沼武夫
Minoru Koshimizu
小清水実
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP42194A priority Critical patent/JPH07199214A/en
Publication of JPH07199214A publication Critical patent/JPH07199214A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a display device capable of performing large-capacity display without uneven display by using an optical address type AC-driven light valve performing display by sequential scanning with a laser beam. CONSTITUTION:In this optical address type AC-driven light valve 20; an optical modulating layer 3 made of liquid crystal is formed between one substrate being a transparent substrate 1b on which a transference electrode 2b, a photoconductive layer 6 and a light shielding layer 5 are successively laminated and another substrate being a transparent substrate 1a on which a transference electrode 2a is filmed, and the display is performed by sequentially scanning the photoconductive layer 6 with the laser beam while impressing AC voltage between two transference electrodes 2a and 2b from the outside. The light valve is provided with a sensor 7 detecting scanning timing and a control means 13 controlling the parameter of the polarity, the phase and the frequency of external impressed voltage based on an output signal from the sensor 7 and controls the external impressed voltage based on the output signal from the sensor 7, whereby the display with stable picture density is realized by simple constitution.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、表示装置に関し、特
に、光アドレス方式の液晶ライトバルブ表示装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly to a photo-address type liquid crystal light valve display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】大面積、大容量、ビデオレート対応を可
能とする表示方法、駆動方式、アドレッシング方式とし
ては、空間光変調型ライトバルブの一種である液晶ライ
トバルブが知られている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal light valve, which is a kind of spatial light modulation type light valve, is known as a display method, a driving method, and an addressing method capable of supporting a large area, a large capacity, and a video rate.

【0003】特開平4−261520号に開示されてい
る表示装置は、強誘電液晶とアモルファスシリコンから
なる光導電層とを組み合せてなる液晶ライトバルブであ
る。この装置には、走査光源としてCRT並びに半導体
レーザーと2次元光学走査装置とを組み合せたものを何
れも利用できるが、装置を軽量にするために半導体レー
ザーと2次元走査装置とを組合わせたものを採用した場
合、書き込み時間が液晶の応答性に依存するために、大
容量の表示を行ったときには1フレームを書き換える時
間がかかりすぎる欠点がある。すなわち、強誘電液晶に
おいては双安定状態間のスイッチングを利用しているた
め、ネマチック液晶を使ったSTN−LCDやアクティ
ブマトリックスTN−LCDのように累積応答効果が利
用できず、走査線一本一本を確実に書き込まなくてはな
らない。例えば走査線一本書くのに50マイクロ秒しか
かからないとしても、1000本書けば50ミリ秒とな
ってしまうからである。
The display device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-261520 is a liquid crystal light valve which is a combination of a ferroelectric liquid crystal and a photoconductive layer made of amorphous silicon. For this device, any of a combination of a CRT as a scanning light source and a semiconductor laser and a two-dimensional optical scanning device can be used. However, in order to reduce the weight of the device, a combination of a semiconductor laser and a two-dimensional scanning device is used. In the case of adopting, the writing time depends on the responsiveness of the liquid crystal, so that there is a drawback that it takes too much time to rewrite one frame when displaying a large capacity. That is, since switching between bistable states is used in the ferroelectric liquid crystal, the cumulative response effect cannot be used as in the STN-LCD using the nematic liquid crystal or the active matrix TN-LCD, and each scan line is not used. You have to write the book surely. For example, even if writing one scanning line takes only 50 microseconds, writing 1000 lines results in 50 milliseconds.

【0004】一方、特開平4−159514号に開示さ
れている表示装置は、高分子・液晶複合膜と光導電層と
の組み合わせからなる液晶ライトバルブである。しかし
ながら、この装置に走査光源として半導体レーザーと2
次元光学走査装置とを組み合せたものを採用した場合、
表示むらが発生しやすいという欠点があった。以下、こ
の表示むらの発生原因を詳細に説明する。
On the other hand, the display device disclosed in JP-A-4-159514 is a liquid crystal light valve comprising a combination of a polymer / liquid crystal composite film and a photoconductive layer. However, this device has a semiconductor laser as a scanning light source and two
When using a combination with a three-dimensional optical scanning device,
There is a drawback that display unevenness is likely to occur. Hereinafter, the cause of the display unevenness will be described in detail.

【0005】この液晶ライトバルブの素子構成の一例を
図3に示す。図3は液晶ライトバルブの断面図である。
素子52は、図に示すように、観察側から順に、偏光板
41、透明基板42、透明電極43、配向膜44、封止
材46、液晶(高分子・液晶複合膜)47、配向膜4
4、誘電体ミラー48、遮光層49、光導電層50、透
明電極43、透明基板42から構成されている。この素
子を含めた表示装置全体の構成を図4に示す。表示装置
は、アドレッシング光源装置51、液晶ライトバルブ5
2、投射用レンズ53、アパチャ54、ミラー55、コ
ンデンサレンズ56、投射用光源57、スクリーン60
等で構成されている。
An example of the element structure of this liquid crystal light valve is shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view of the liquid crystal light valve.
As shown in the figure, the element 52 includes a polarizing plate 41, a transparent substrate 42, a transparent electrode 43, an alignment film 44, a sealing material 46, a liquid crystal (polymer / liquid crystal composite film) 47, and an alignment film 4 in this order from the observation side.
4, a dielectric mirror 48, a light shielding layer 49, a photoconductive layer 50, a transparent electrode 43, and a transparent substrate 42. The configuration of the entire display device including this element is shown in FIG. The display device includes an addressing light source device 51 and a liquid crystal light valve 5.
2, projection lens 53, aperture 54, mirror 55, condenser lens 56, projection light source 57, screen 60
Etc.

【0006】以下に、アドレッシング用光源51として
CRTを用いた場合の液晶ライトバルブ52の動作につ
いて説明する。この場合、アドレッシング用光源51
は、図5に示すように、CRT58とCRT58上の画
像を液晶ライトバルブ52に結像させる結像レンズ59
により構成される。
The operation of the liquid crystal light valve 52 when a CRT is used as the addressing light source 51 will be described below. In this case, the addressing light source 51
As shown in FIG. 5, a CRT 58 and an image forming lens 59 for forming an image on the CRT 58 on the liquid crystal light valve 52.
It is composed of

【0007】CRT58の表示面に表れる高輝度の画像
は、結像レンズ59により液晶ライトバブ52の光導電
層50の上に結像される。その際、画像部分に相当する
光導電層50のインピーダンスは低下し、液晶47のイ
ンピーダンスよりも小さくなるため、2つの透明電極4
3の間に印加される電圧の大半が画像部分では液晶47
に印加されることになる。その結果、投射用光源57か
らの光は画像部分では液晶47を透過してスクリーン6
0上に明るい部分として結像する。一方、非画像部分の
光導電層50のインピーダンスは液晶47のそれよりも
大きいため、2つの透明電極43の間に印加される電圧
の大半が非画像部分では光導電層50に印加されること
になる。したがって、非画像部分では投射用光源57か
らの光は液晶47を透過せず、スクリーン上では明るい
部分を形成できない。
The high-luminance image appearing on the display surface of the CRT 58 is imaged by the imaging lens 59 on the photoconductive layer 50 of the liquid crystal light bab 52. At that time, the impedance of the photoconductive layer 50 corresponding to the image portion decreases and becomes smaller than the impedance of the liquid crystal 47.
Most of the voltage applied during 3 is the liquid crystal 47 in the image portion.
Will be applied to. As a result, the light from the projection light source 57 passes through the liquid crystal 47 in the image portion and passes through the screen 6
An image is formed on 0 as a bright portion. On the other hand, since the impedance of the photoconductive layer 50 in the non-image portion is larger than that of the liquid crystal 47, most of the voltage applied between the two transparent electrodes 43 is applied to the photoconductive layer 50 in the non-image portion. become. Therefore, in the non-image portion, the light from the projection light source 57 does not pass through the liquid crystal 47, and a bright portion cannot be formed on the screen.

【0008】このように、CRT58を使った液晶ライ
トバルブ52の動作を1画素に注目して説明したのが図
7である。図7には、CRT58内の電子線照射の時系
列71、注目画素を形成するCRT58内の蛍光体の発
光時系列72、液晶ライトバルブ52の駆動電圧73、
液晶47部分に印加される電圧の時系列74、液晶47
の透過率の時系列75を示している。この図では、電子
線の照射周期を20ミリ秒、蛍光体の残光時間を100
ミリ秒と仮定しており、外部駆動電圧は50ヘルツであ
る。
FIG. 7 shows the operation of the liquid crystal light valve 52 using the CRT 58, focusing on one pixel. In FIG. 7, a time series 71 of electron beam irradiation in the CRT 58, a light emission time series 72 of phosphors in the CRT 58 forming a pixel of interest, a drive voltage 73 of the liquid crystal light valve 52,
Time series 74 of voltage applied to liquid crystal 47, liquid crystal 47
7 shows a time series 75 of the transmittance of the. In this figure, the electron beam irradiation cycle is 20 milliseconds, and the phosphor afterglow time is 100 milliseconds.
Assume millisecond, external drive voltage is 50 Hertz.

【0009】時刻tがT1 <t<T2 においては、注目
画素は非画像部分を形成している。したがって、CRT
58内の電子線照射の時系列71、注目画素を形成する
CRT58内の蛍光体の発光時系列72、液晶47部分
に印加される電圧の時系列74、液晶47透過率の時系
列75、何れもゼロを示す。その後、注目画素が画像部
分を形成する時刻T2 <t<T3 となった場合、電子線
が注目画素に周期的に照射される。電子線の照射は離散
的なものであるが、CRT58に用いられる蛍光体の残
光時間は電子線の照射周期に比べて十分に長いため、蛍
光体の発光は連続的となり、液晶47部分に印加される
電圧の時系列74の実効値は、液晶47を動作させるた
めの閾値電圧を常に越えるため、注目画素は時刻T2
t<T3の間に安定して動作する。すなわち、液晶47
の透過率の時系列75に示されるように、注目画素の濃
度は時刻T2 <t<T3 の間に変化しない。
When the time t is T 1 <t <T 2 , the pixel of interest forms a non-image portion. Therefore, the CRT
58, a time series 71 of electron beam irradiation in 58, a light emission time series 72 of phosphors in the CRT 58 forming a pixel of interest, a time series 74 of voltage applied to the liquid crystal 47 portion, and a time series 75 of liquid crystal 47 transmittance. Also shows zero. After that, when the time T 2 <t <T 3 at which the target pixel forms an image portion is reached, the electron beam is periodically irradiated to the target pixel. Although the irradiation of the electron beam is discrete, the afterglow time of the phosphor used in the CRT 58 is sufficiently longer than the irradiation period of the electron beam, so that the phosphor emits light continuously and the liquid crystal 47 part Since the effective value of the time series 74 of the applied voltage always exceeds the threshold voltage for operating the liquid crystal 47, the pixel of interest is at time T 2 <
It operates stably during t <T 3 . That is, the liquid crystal 47
As shown in the time series 75 of the transmittance of, the density of the pixel of interest does not change during the time T 2 <t <T 3 .

【0010】次に、アドレッシング用光源51として半
導体レーザーを用いた場合の液晶ライトバルブ52の動
作について説明する。この場合、アドレッシング用光源
51は、図6に示すように、半導体レーザー63、主走
査光学素子64、結像レンズ59及び副走査光学素子6
5により構成される。
Next, the operation of the liquid crystal light valve 52 when a semiconductor laser is used as the light source 51 for addressing will be described. In this case, as shown in FIG. 6, the addressing light source 51 includes a semiconductor laser 63, a main scanning optical element 64, an imaging lens 59, and a sub-scanning optical element 6.
It is composed of 5.

【0011】動作の原理は、CRT58をアドレッシン
グ用光源とした時と同様である。すなわち、半導体レー
ザー63からの光は、走査光学素子64、65、結像レ
ンズ59により液晶ライトバルブ52の光導電層50の
上に結像される。その際、画像部分に相当する半導体レ
ーザー光照射部分の光導電層50のインピーダンスは低
下し、液晶47のインピーダンスよりも小さくなるた
め、2つの透明電極43の間に印加される電圧の大半が
画像部分では液晶47に印加されることになる。その結
果、投射用光源57からの光は画像部分では液晶47を
透過してスクリーン60上に明るい部分として結像す
る。一方、非画像部分の光導電層50のインピーダンス
は液晶47のそれよりも大きいため、2つの透明電極4
3の間に印加される電圧の大半が非画像部分では光導電
層50に印加されることになる。したがって、非画像部
分では投射用光源57からの光は液晶47を透過せず、
スクリーン上では明るい部分を形成できない。
The principle of operation is the same as when the CRT 58 is used as a light source for addressing. That is, the light from the semiconductor laser 63 is imaged on the photoconductive layer 50 of the liquid crystal light valve 52 by the scanning optical elements 64 and 65 and the imaging lens 59. At that time, the impedance of the photoconductive layer 50 in the semiconductor laser light irradiation portion corresponding to the image portion is lowered and becomes smaller than the impedance of the liquid crystal 47, so that most of the voltage applied between the two transparent electrodes 43 is the image. The liquid crystal 47 is applied in part. As a result, the light from the projection light source 57 passes through the liquid crystal 47 in the image portion and forms an image on the screen 60 as a bright portion. On the other hand, since the impedance of the photoconductive layer 50 in the non-image portion is larger than that of the liquid crystal 47, the two transparent electrodes 4
Most of the voltage applied during 3 will be applied to the photoconductive layer 50 in the non-image portion. Therefore, in the non-image portion, the light from the projection light source 57 does not pass through the liquid crystal 47,
No bright areas can be formed on the screen.

【0012】半導体レーザー63を使った液晶ライトバ
ルブ52の動作を1画素に注目して説明したのが図8で
ある。図8には、半導体レーザー光の露光時系列81、
液晶ライトバルブ52の駆動電圧82、液晶47部分に
印加される電圧の時系列83、液晶47の透過率の時系
列84を示している。この図では、半導体レーザー光の
露光時系列81と駆動電圧82との同期は図られておら
ず、電子線の照射周期を20ミリ秒、外部駆動電圧は5
0ヘルツから若干ずれている。
FIG. 8 illustrates the operation of the liquid crystal light valve 52 using the semiconductor laser 63, focusing on one pixel. FIG. 8 shows a semiconductor laser light exposure time series 81,
The driving voltage 82 of the liquid crystal light valve 52, the time series 83 of the voltage applied to the liquid crystal 47 portion, and the time series 84 of the transmittance of the liquid crystal 47 are shown. In this figure, the exposure time series 81 of the semiconductor laser light and the drive voltage 82 are not synchronized, the electron beam irradiation period is 20 milliseconds, and the external drive voltage is 5
It is slightly off from 0 Hertz.

【0013】時刻tがT1 <t<T2 においては、注目
画素は非画像部分を形成している。したがって、半導体
レーザー光の露光時系列81、液晶47部分に印加され
る電圧の時系列83、液晶47透過率の時系列84、何
れもゼロを示す。その後、注目画素が画像部分を形成す
る時刻T2 <t<T3 となった場合、半導体レーザー光
が注目画素に周期的に照射される。CRTの蛍光体に比
べて半導体レーザー光の照射は離散的なものであるた
め、液晶47部分に印加される電圧の時系列83の実効
値は、液晶47を動作させるための閾値電圧を常に越え
るとは限らないため、注目画素の濃度は時刻と共に変化
する。図8の場合、時刻T2 <t<T3 において、最初
の半導体レーザー光照射時は、駆動電圧82はプラス側
に立ち上がっていたので、液晶47部分に印加される電
圧83は閾値電圧を越えるが、次の半導体レーザー光照
射時には、駆動電圧82はプラスからマイナスに切り換
わる瞬間に一致するため、液晶47部分に印加される電
圧83は閾値電圧を越えない。したがって、スクリーン
上に投影された注目画素の明るさは、画像部分を形成す
る時刻T2 <t<T3 の間に、時間と共に変化してしま
う。このように、半導体レーザー光の露光時系列81と
駆動電圧82の同期が取れなかったときには、特に注目
画素の濃度の時間変化は大きくなる。また、同期が取れ
ていても、交流駆動電圧82の極性が変化する位置が画
像表示領域内のほぼ同じ位置に位置するときにもこの濃
度の時間変化は大きくなる。
When the time t is T 1 <t <T 2 , the target pixel forms a non-image portion. Therefore, the exposure time series 81 of the semiconductor laser light, the time series 83 of the voltage applied to the liquid crystal 47 portion, and the time series 84 of the liquid crystal 47 transmittance all show zero. After that, when the time T 2 <t <T 3 at which the target pixel forms an image portion is reached, the semiconductor laser light is periodically irradiated to the target pixel. Since the irradiation of the semiconductor laser light is discrete as compared with the phosphor of the CRT, the effective value of the time series 83 of the voltage applied to the liquid crystal 47 portion always exceeds the threshold voltage for operating the liquid crystal 47. However, the density of the target pixel changes with time. In the case of FIG. 8, at time T 2 <t <T 3 , the driving voltage 82 rises to the plus side at the time of the first irradiation of the semiconductor laser light, so the voltage 83 applied to the liquid crystal 47 portion exceeds the threshold voltage. However, at the next irradiation of the semiconductor laser beam, the drive voltage 82 coincides with the instant when the plus voltage is switched to the minus voltage, so that the voltage 83 applied to the liquid crystal 47 portion does not exceed the threshold voltage. Therefore, the brightness of the pixel of interest projected on the screen changes with time during the time T 2 <t <T 3 at which the image portion is formed. As described above, when the exposure time series 81 of the semiconductor laser light and the drive voltage 82 are not synchronized, the temporal change of the density of the pixel of interest becomes particularly large. Even if the synchronism is established, the temporal change of the density is large even when the position where the polarity of the AC drive voltage 82 changes is located at almost the same position in the image display area.

【0014】なお、このような走査光源として半導体レ
ーザーと2次元光学走査装置とを組み合せたものを用い
る場合の表示濃度むらの問題は、上記高分子・液晶複合
膜を用いた液晶ライトバルブに限らず、他の交流駆動の
液晶ライトバルブにおいても同様に発生する。
The problem of uneven display density when using a combination of a semiconductor laser and a two-dimensional optical scanning device as such a scanning light source is limited to the liquid crystal light valve using the polymer / liquid crystal composite film. However, it similarly occurs in other AC driven liquid crystal light valves.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術の欠点を除去・改良するためになされたもの
であり、その目的は、レーザー光を順次走査して表示を
行なう光アドレス型の交流駆動ライトバルブを用いて、
表示むらのない大容量の表示を行なうことのできる表示
装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to eliminate or improve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is an optical address type which sequentially displays laser light for display. With the AC drive light valve of
It is an object of the present invention to provide a display device capable of displaying a large capacity without display unevenness.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の表示装置は、図1に示すように、観察側から順に、
透明基板1a、透明電極2a、液晶3、誘電体層4、遮
光層5、光導電層6、透明電極2b、透明基板1bを順
次積層してなる光書き込み型液晶ライトバルブ20を動
作させる際に、透明電極2a、2b間に印加する交流の
電源である駆動電源12を、走査開始を検知する光セン
サー7の出力に応じた駆動電源制御回路13の出力によ
り、制御ができるようにしたものである。
As shown in FIG. 1, a display device of the present invention that achieves the above-mentioned object is arranged in order from the observation side.
When operating the optical writing type liquid crystal light valve 20 in which the transparent substrate 1a, the transparent electrode 2a, the liquid crystal 3, the dielectric layer 4, the light shielding layer 5, the photoconductive layer 6, the transparent electrode 2b and the transparent substrate 1b are sequentially laminated. The drive power supply 12 which is an AC power supply applied between the transparent electrodes 2a and 2b can be controlled by the output of the drive power supply control circuit 13 according to the output of the optical sensor 7 which detects the start of scanning. is there.

【0017】以下、図面に従い詳細に説明する。上記し
た透明基板1a、1bとしては、無アルカリガラス等の
無機透明性固体、PES、PET、ポリエチレン等の有
機透明性固体等が用いられる。透明電極2a、2bとし
ては、酸化インジウム、酸化インジウム錫等の無機透明
性電極、イオンドープポリアセチレン等の有機透明性電
極等が用いられる。液晶3としては、配向処理を行った
ネマチック、スメクチック、コレステリック等の各相を
示す液晶材料、若しくは、ネマチック、スメクチック、
コレステリック等の各相を示す液晶を樹脂中に分散させ
たいわゆるポリマ分散液晶等が用いられる。誘電体層4
としては、珪素と酸化珪素を多層膜に積層した誘電体ミ
ラー等が用いられる。遮光層5としては、カドミウムテ
ルル、顔料を分散させた樹脂等が用いられる。光導電層
6としては、セレン、セレンテルル、セレンヒ素等の無
機カルコゲナイド、硫化カドミウム、アモルファスシリ
コン等が用いられる。
A detailed description will be given below with reference to the drawings. As the transparent substrates 1a and 1b described above, inorganic transparent solids such as non-alkali glass, organic transparent solids such as PES, PET, and polyethylene are used. As the transparent electrodes 2a and 2b, inorganic transparent electrodes such as indium oxide and indium tin oxide, and organic transparent electrodes such as ion-doped polyacetylene are used. The liquid crystal 3 is, for example, a nematic, smectic, or cholesteric liquid crystal material that has been orientated, or nematic, smectic,
A so-called polymer dispersed liquid crystal in which a liquid crystal showing each phase such as cholesteric is dispersed in a resin is used. Dielectric layer 4
For this, a dielectric mirror or the like in which silicon and silicon oxide are laminated in a multilayer film is used. As the light-shielding layer 5, cadmium tellurium, a resin in which a pigment is dispersed, or the like is used. As the photoconductive layer 6, an inorganic chalcogenide such as selenium, selenium tellurium, or selenium arsenide, cadmium sulfide, amorphous silicon, or the like is used.

【0018】上記のような光アドレス型液晶ライトバル
ブ20では、露光された光導電体の部位においては、光
導電層6の導電度が増し、駆動電源12による外部駆動
電圧のほとんどが液晶3に印加され、その部位の液晶は
透明となる。一方、露光されていない部位の光導電層6
においては、光導電層6の導電度は低いままであり、液
晶3に印加される駆動電圧はほとんどない。したがっ
て、その部分の液晶3は不透明のままである。本発明で
は、上記のような液晶ライトバルブ20にレーザー光を
走査露光することにより、画像の表示を行う。
In the photo-addressable liquid crystal light valve 20 as described above, the conductivity of the photo-conductive layer 6 is increased in the exposed photo-conductor portion, and most of the external drive voltage from the drive power source 12 is applied to the liquid crystal 3. When applied, the liquid crystal in that area becomes transparent. On the other hand, the photoconductive layer 6 in the unexposed area
In, the conductivity of the photoconductive layer 6 remains low, and there is almost no driving voltage applied to the liquid crystal 3. Therefore, the liquid crystal 3 in that portion remains opaque. In the present invention, an image is displayed by scanning and exposing the liquid crystal light valve 20 with laser light.

【0019】走査光学系の代表的な構成を図1中に示
す。半導体レーザー11より発した光は、コリメータレ
ンズ(図中、省略)を経てポリゴンミラー8に当たり、
主走査方向へ走査される。ポリゴンミラー8より出射し
たレーザー光は、反射鏡9により光路が折り曲げられ、
ガルバノミラー(又は、ポリゴンミラー)10により副
走査方向へと走査され、上記ポリゴンミラー8による走
査と併せて2次元走査される。このビームはさらに2次
元のf−θレンズ(図中、省略)を経て、光アドレス型
液晶ライトバルブ20の光導電層6上で結像される。
A typical configuration of the scanning optical system is shown in FIG. The light emitted from the semiconductor laser 11 strikes the polygon mirror 8 through a collimator lens (not shown in the figure),
Scanning is performed in the main scanning direction. The optical path of the laser light emitted from the polygon mirror 8 is bent by the reflecting mirror 9,
The galvano mirror (or polygon mirror) 10 scans in the sub-scanning direction, and the two-dimensional scanning is performed together with the scanning by the polygon mirror 8. This beam is further imaged on the photoconductive layer 6 of the photo-addressable liquid crystal light valve 20 through a two-dimensional f-θ lens (not shown in the figure).

【0020】走査光の強度と駆動電源12電圧並びに液
晶への印加電圧の関係を図2に示す。半導体レーザー1
1の出力光21は、ポリゴンミラー8とガルバノミラー
10により走査され、光センサー7へと入射する。その
とき、光センサー出力22にはパルスが出力され、半導
体レーザー11出力光の表示情報による変調が開始され
る。上記のごとき光センサー出力22のトリガによる半
導体レーザー11出力光の変調は、1画面を表示する1
フレーム周期毎に繰り返される。光センサー出力22
は、図1の駆動電源制御回路13に入力され、その出力
により駆動電源12の位相、周波数等を各フレーム毎に
制御する。すなわち、図2に示した例の場合、1フレー
ム周期毎に液晶ライトバルブ20の両電極2a、2b間
に印加する駆動電圧24の極性を画像領域外で反転させ
る操作を行う。これにより、注目画素に印加される電圧
24は、時刻tがT2 <t<T3 において、フレーム周
期毎に交互に反転することとなり、露光タイミング23
と駆動電圧24のタイミングずれに伴う、液晶3に印加
される電圧25の実効値の変化を抑えることができるよ
うになり、液晶3に印加される電圧の実効値の時間変化
は最小限に抑えることが可能となる。したがって、画像
部分の画素の濃度時間変化26を最小限にすることがで
きる。
The relationship between the intensity of the scanning light, the voltage of the driving power source 12 and the voltage applied to the liquid crystal is shown in FIG. Semiconductor laser 1
The output light 21 of No. 1 is scanned by the polygon mirror 8 and the galvano mirror 10 and is incident on the optical sensor 7. At that time, a pulse is output to the optical sensor output 22, and the modulation of the output light of the semiconductor laser 11 by the display information is started. The modulation of the output light of the semiconductor laser 11 by the trigger of the optical sensor output 22 as described above displays one screen.
It is repeated every frame period. Optical sensor output 22
Is input to the drive power supply control circuit 13 in FIG. 1 and the output thereof controls the phase, frequency, etc. of the drive power supply 12 for each frame. That is, in the case of the example shown in FIG. 2, an operation of reversing the polarity of the drive voltage 24 applied between the electrodes 2a and 2b of the liquid crystal light valve 20 outside the image region is performed every frame period. As a result, the voltage 24 applied to the target pixel is alternately inverted for each frame period at the time t of T 2 <t <T 3 , and the exposure timing 23
It becomes possible to suppress the change in the effective value of the voltage 25 applied to the liquid crystal 3 due to the timing shift of the drive voltage 24 and the change in the effective value of the voltage applied to the liquid crystal 3 with time. It becomes possible. Therefore, it is possible to minimize the temporal change 26 in the density of the pixels in the image portion.

【0021】ここでは、駆動電圧24の光センサー7か
らの走査開始信号22を利用した制御方法を、極性の切
り換えのみで説明したが、この制御方法のみに限定され
るものではなく、位相又は周波数をフレーム毎に例えば
ランダムに変化させても、表示むらは平均化され目立た
なくなる。
Here, the control method using the scanning start signal 22 from the optical sensor 7 of the driving voltage 24 has been described only by switching the polarity, but the present invention is not limited to this control method, and the phase or frequency is not limited. Even if is changed randomly for each frame, the display unevenness is averaged and becomes inconspicuous.

【0022】すなわち、本発明の表示装置は、透明基板
上に透明電極、光導電層、遮光層を順次積層した一方の
基板と透明基板上に透明電極を成膜した他方の基板との
間に光変調層を形成し、2つの透明電極間に外部から交
流電圧を印加しながらレーザー光を光導電層上に順次走
査して表示を行なう光アドレス型ライトバルブにおい
て、走査のタイミングを検知するセンサーと、前記セン
サーの出力信号に基づいて前記外部印加電圧のパラメー
タを制御する制御手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
That is, in the display device of the present invention, a transparent electrode, a photoconductive layer, and a light-shielding layer are sequentially stacked on a transparent substrate, and the transparent substrate is provided between the substrate and the other substrate on which the transparent electrode is formed. A sensor for detecting scanning timing in an optical address type light valve that forms a light modulation layer and sequentially scans laser light on the photoconductive layer while applying an AC voltage from the outside between two transparent electrodes to display. And a control means for controlling the parameter of the externally applied voltage based on the output signal of the sensor.

【0023】この場合、制御手段はセンサーの出力に基
づいて外部印加電圧の極性を反転させるものであって
も、外部印加電圧の位相を変化させるものであっても、
外部印加電圧の周波数を変化させるものであってもよ
い。
In this case, the control means may invert the polarity of the externally applied voltage based on the output of the sensor or may change the phase of the externally applied voltage.
The frequency of the externally applied voltage may be changed.

【0024】[0024]

【作用】本発明においては、走査のタイミングを検知す
るセンサーと、このセンサーの出力信号に基づいて外部
印加電圧のパラメータを制御する制御手段とを備えてい
るので、センサーの出力信号に基づいて外部印加電圧を
制御することにより、簡単な構成で安定した画像濃度で
の表示を可能にする。また、外部印加電圧のパラメータ
を制御する制御手段を取り付けることにより、軽量な表
示装置に均一な濃度で画像を表示できるようにすること
ができる。
In the present invention, since the sensor for detecting the scanning timing and the control means for controlling the parameter of the externally applied voltage based on the output signal of this sensor are provided, the external device based on the output signal of the sensor is used. By controlling the applied voltage, display with stable image density is possible with a simple configuration. Further, by attaching a control means for controlling the parameter of the externally applied voltage, it is possible to display an image with a uniform density on a lightweight display device.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の表示装置の実施例について説
明する。本発明の第1実施例について、図1を参照にし
て説明する。50mm×50mm×1.1mmのコーニ
ング7059ガラス(商品名)からなる透明基板1bの
上にスパッタリングにより酸化インジウムからなる透明
電極2bを成膜し、その上にプラズマCVD法により水
素化アモルファスシリコンからなる光導電層6を5μm
の厚さで成膜し、さらにその上にカドミウムテルルから
なる遮光層5、水素化アモルファスシリコンと水素化ア
モルファスシリコンナイトライドの交互積層構造からな
る誘電体層4を成膜し、第1の基板を得た。また、同じ
寸法の7059ガラスからなる透明基板1aの上にスパ
ッタリングにより酸化インジウム錫からなる透明電極2
aを成膜し、第2の基板を得た。ガラスの面をそれぞれ
外側にして、ガラススペーサ(図中、省略)を介して基
板間にポリマ分散液晶3を作成し、光アドレス型液晶ラ
イトバルブ20を得た。この液晶ライトバルブ20に対
し、直径40mmの20面ポリゴンミラー8を6万回転
/分、ガルバノミラー10を50ヘルツとし、波長69
2ナノメートルの半導体レーザー11からのビームを3
0ミクロン径で光導電層6上に結像させる。結像は、2
次元のf−θレンズ(図中、省略)を通して水素化アモ
ルファスシリコン6の側から行われる。ポリマ分散液晶
3に表れる画像は、水素化アモルファスシリコン6とは
反対側から投影光学系を通してスクリーン60に投影さ
れる。投影光学系は、図4に示すように、投射用レンズ
53、アパチャ54、ミラー55、コンデンサレンズ5
6、投射用光源57、スクリーン60等で構成されてい
る。半導体レーザー11の光を走査露光しながら、液晶
ライトバルブ20の一組の透明電極1a、1b間に振幅
20V、周波数50ヘルツの矩形波を与えて640×4
00画素の表示を行ったところ、スクリーン60に投影
された画像に濃淡が現れることが目視観察により確認で
きた。この濃淡は、表示画面の一部に現れ、数十秒周期
で画面中を移動した。移動の速度は、透明電極1a、1
b間に与える電圧の周波数を微調整することにより変化
したが、完全に除く周波数を設定することは困難であっ
た。
EXAMPLES Examples of the display device of the present invention will be described below. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A transparent electrode 2b made of indium oxide is formed by sputtering on a transparent substrate 1b made of Corning 7059 glass (trade name) of 50 mm x 50 mm x 1.1 mm, and is made of hydrogenated amorphous silicon by plasma CVD. Photoconductive layer 6 is 5 μm
And a dielectric layer 4 having an alternating laminated structure of hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon nitride is formed on the light-shielding layer 5 made of cadmium tellurium. Got In addition, a transparent electrode 2 made of indium tin oxide is formed on the transparent substrate 1a made of 7059 glass of the same size by sputtering.
A film was formed on a to obtain a second substrate. A polymer-dispersed liquid crystal 3 was formed between the substrates with glass surfaces facing outward through glass spacers (not shown in the figure), and an optically addressed liquid crystal light valve 20 was obtained. With respect to this liquid crystal light valve 20, a 20-sided polygon mirror 8 having a diameter of 40 mm is set to 60,000 revolutions / minute, a galvano mirror 10 is set to 50 hertz, and a wavelength 69
Beam from semiconductor laser 11 of 2 nanometers 3
An image is formed on the photoconductive layer 6 with a diameter of 0 micron. Imaging is 2
It is performed from the side of the hydrogenated amorphous silicon 6 through a three-dimensional f-θ lens (not shown in the figure). The image appearing on the polymer dispersed liquid crystal 3 is projected on the screen 60 from the side opposite to the hydrogenated amorphous silicon 6 through the projection optical system. As shown in FIG. 4, the projection optical system includes a projection lens 53, an aperture 54, a mirror 55, and a condenser lens 5.
6, a projection light source 57, a screen 60, and the like. While scanning and exposing the light of the semiconductor laser 11, a rectangular wave having an amplitude of 20 V and a frequency of 50 Hz is applied between the pair of transparent electrodes 1a and 1b of the liquid crystal light valve 20 to generate 640 × 4.
When 00 pixels were displayed, it was confirmed by visual observation that light and shade appeared in the image projected on the screen 60. This light and shade appeared on a part of the display screen, and moved in the screen at intervals of several tens of seconds. The moving speed is the transparent electrodes 1a, 1
Although it was changed by finely adjusting the frequency of the voltage applied between points b, it was difficult to set the frequency completely removed.

【0026】この装置に図1に示したような走査開始を
検知する光センサー7と、駆動電源12の極性を反転さ
せる駆動電源制御回路13を取り付け、光センサー7か
らの走査開始信号を駆動電源制御回路13に取り込ん
で、フレーム毎に駆動電圧の極性が変わるようにしたと
ころ、画像の濃淡が目視では確認できなくなった。
An optical sensor 7 for detecting the start of scanning as shown in FIG. 1 and a driving power supply control circuit 13 for inverting the polarity of the driving power supply 12 are attached to this apparatus, and a scanning start signal from the optical sensor 7 is supplied to the driving power supply. When it was taken into the control circuit 13 and the polarity of the drive voltage was changed for each frame, the shade of the image could not be visually confirmed.

【0027】次に、第2実施例として、第1実施例と同
様な構成において、光センサー7からの走査開始信号が
駆動電源制御回路13に入力する毎に、ポリマ分散液晶
3に印加される交流が1〜50キロヘルツの間でランダ
ムに変化するようにした。まず、透明電極1a、1b間
に振幅20V、周波数25キロヘルツの矩形波を与えて
第1実施例と同様の表示を行った結果、スクリーン60
に投影された画像一面に細かな濃淡が現れることが目視
観察により確認できた。
Next, as a second embodiment, in the same configuration as the first embodiment, every time a scanning start signal from the optical sensor 7 is input to the drive power supply control circuit 13, it is applied to the polymer dispersed liquid crystal 3. The alternating current was made to change randomly between 1 and 50 kilohertz. First, a rectangular wave having an amplitude of 20 V and a frequency of 25 kHz is applied between the transparent electrodes 1a and 1b, and the same display as in the first embodiment is performed.
It was confirmed by visual observation that fine shades appeared on the entire surface of the image projected on.

【0028】この装置の走査開始信号を駆動電源制御回
路13に取り込んでフレーム毎に乱数的に駆動電圧の周
波数が10、20、30、40、50キロヘルツの範囲
で入れ代わるようにしたところ、画像の濃淡が目視では
確認できなくなった。
When the scanning start signal of this apparatus is fetched into the driving power supply control circuit 13 and the frequency of the driving voltage is changed in a random number for each frame within the range of 10, 20, 30, 40 and 50 kHz, the image The light and shade could not be visually confirmed.

【0029】以上、本発明の表示装置をその原理的な構
成と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら
に限定されず種々の変形が可能である。
The display device of the present invention has been described above based on its principle configuration and examples, but the present invention is not limited to these and various modifications are possible.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の表示装置によれば、走査のタイミングを検知するセン
サーと、このセンサーの出力信号に基づいて前記外部印
加電圧のパラメータを制御する制御手段とを備えている
ので、センサーの出力信号に基づいて外部印加電圧を制
御することにより、簡単な構成で安定した画像濃度での
表示を可能にする。また、外部印加電圧のパラメータを
制御する制御手段を取り付けることにより、軽量な表示
装置に均一な濃度で画像を表示できるようにすることが
できる。なお、極性を反転させる方法、位相を変化させ
る方法は、駆動回路が単純にできる特徴がある。周波数
を変化させる方法は、2周波数駆動等の特殊な駆動法を
使うときに便利である。
As is apparent from the above description, according to the display device of the present invention, the sensor for detecting the scanning timing and the control for controlling the parameter of the externally applied voltage based on the output signal of the sensor. Since the externally applied voltage is controlled based on the output signal of the sensor, it is possible to display with stable image density with a simple configuration. Further, by attaching a control means for controlling the parameter of the externally applied voltage, it is possible to display an image with a uniform density on a lightweight display device. The method of inverting the polarity and the method of changing the phase have a feature that the drive circuit can be simplified. The method of changing the frequency is convenient when using a special driving method such as two-frequency driving.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の原理的な構成と実施例を説明するた
めの構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a principle configuration and an embodiment of the present invention.

【図2】 走査光の強度と駆動電源電圧並びに液晶への
印加電圧の関係を示すタイムチャート図。
FIG. 2 is a time chart showing the relationship between the intensity of scanning light, the driving power supply voltage, and the voltage applied to the liquid crystal.

【図3】 液晶ライトバルブの断面図。FIG. 3 is a sectional view of a liquid crystal light valve.

【図4】 従来の液晶ライトバルブ表示装置の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a conventional liquid crystal light valve display device.

【図5】 CRTを用いたアドレッシング用光源の構成
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an addressing light source using a CRT.

【図6】 半導体レーザー用いたアドレッシング用光源
の構成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an addressing light source using a semiconductor laser.

【図7】 従来のCRTを光源とする液晶ライトバルブ
表示装置の動作を示すタイムチャート図。
FIG. 7 is a time chart diagram showing an operation of a liquid crystal light valve display device using a conventional CRT as a light source.

【図8】 従来の半導体レーザーを光源とする液晶ライ
トバルブ表示装置の動作を示すタイムチャート図。
FIG. 8 is a time chart showing the operation of a liquid crystal light valve display device using a conventional semiconductor laser as a light source.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b…透明基板、2a、2b…透明電極、3…液
晶、4…誘電体層、5…遮光層、6…光導電層、7…光
センサー、8…ポリゴンミラー、9…反射鏡、10…ガ
ルバノミラー、11…半導体レーザー、12…駆動電
源、13…駆動電源制御回路、20…光書き込み型液晶
ライトバルブ、21…半導体レーザー出力光、22…光
センサー出力、23…注目画素部分の光導電層露光量、
24…駆動電圧、25…注目画素部分の液晶に印加され
る電圧、26…注目画素部分の液晶の透過率、53…投
射用レンズ、54…アパチャ、55…ミラー、56…コ
ンデンサレンズ、57…投射用光源、60…スクリーン
1a, 1b ... Transparent substrate, 2a, 2b ... Transparent electrode, 3 ... Liquid crystal, 4 ... Dielectric layer, 5 ... Light shielding layer, 6 ... Photoconductive layer, 7 ... Photosensor, 8 ... Polygon mirror, 9 ... Reflecting mirror, 10 ... Galvano mirror, 11 ... Semiconductor laser, 12 ... Drive power supply, 13 ... Drive power supply control circuit, 20 ... Optical writing type liquid crystal light valve, 21 ... Semiconductor laser output light, 22 ... Optical sensor output, 23 ... Photoconductive layer exposure,
24 ... Driving voltage, 25 ... Voltage applied to liquid crystal of target pixel portion, 26 ... Liquid crystal transmittance of target pixel portion, 53 ... Projection lens, 54 ... Aperture, 55 ... Mirror, 56 ... Condenser lens, 57 ... Light source for projection, 60 ... Screen

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に透明電極、光導電層、遮光
層を順次積層した一方の基板と透明基板上に透明電極を
成膜した他方の基板との間に光変調層を形成し、2つの
透明電極間に外部から交流電圧を印加しながらレーザー
光を光導電層上に順次走査して表示を行なう光アドレス
型ライトバルブにおいて、走査のタイミングを検知する
センサーと、前記センサーの出力信号に基づいて前記外
部印加電圧のパラメータを制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする表示装置。
1. A light modulation layer is formed between one substrate in which a transparent electrode, a photoconductive layer, and a light shielding layer are sequentially laminated on a transparent substrate and the other substrate in which a transparent electrode is formed on the transparent substrate, A sensor for detecting scanning timing and an output signal of the sensor in a photo-addressable light valve that sequentially scans a laser beam on a photoconductive layer while applying an AC voltage from the outside between two transparent electrodes. And a control means for controlling the parameter of the externally applied voltage based on the above.
【請求項2】 請求項1記載の表示装置において、前記
制御手段が前記センサーの出力に基づいて外部印加電圧
の極性を反転させることを特徴とする表示装置。
2. The display device according to claim 1, wherein the control means inverts the polarity of an externally applied voltage based on the output of the sensor.
【請求項3】 請求項1記載の表示装置において、前記
制御手段が前記センサーの出力に基づいて外部印加電圧
の位相を変化させることを特徴とする表示装置。
3. The display device according to claim 1, wherein the control means changes the phase of the externally applied voltage based on the output of the sensor.
【請求項4】 請求項1記載の表示装置において、前記
制御手段が前記センサーの出力に基づいて外部印加電圧
の周波数を変化させることを特徴とする表示装置。
4. The display device according to claim 1, wherein the control unit changes the frequency of the externally applied voltage based on the output of the sensor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5936708A (en) * 1996-06-11 1999-08-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Light-pattern illuminating apparatus and light-pattern illuminating method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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