JPH0720509A

JPH0720509A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH0720509A
Application number: JP5191788A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kamatani; 康生鎌谷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】新規の画像表示装置を提供することを目的
とする。【構成】波長の互いに異なる可視光を出射する複数
の光源を用い、表示すべき画像信号に応じて各光源の光
強度、光周波数、光位相、変調方式等を制御しつつ、第
１の光導波手段に入射し、光分配手段によって表示すべ
き画面上に導かれる適切な複数の第２の光導波手段へ導
くことによって、平面画像及び／あるいは立体画像を表
示させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置に関し、
特に、カラー画像の視認性を向上させ、画像表示装置を
薄型化するのに好適な、画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

【発明が解決しようとする課題】従来、カラー画像の表
示装置として、ブラウン管、液晶等がある。しかし、さ
らなる視認性の向上、薄型化、軽量化が期待されてい
る。

【０００３】カラー画像の視認性を向上させる手段とし
て、高品位テレビに見られる画素数の増加が考えられる
が、光源である電子銃に対する画素数の増加、電子ビー
ムの制御には限界があり、さらに薄型化、軽量化への貢
献が期待できない。本発明は、上記の点に鑑み、視認性
の向上、軽量化、薄型化、電源から発光への変換効率向
上が可能なカラー画像表示装置を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の事項を特
徴とする画像表示装置である。波長の互いに異なる可視
光を出射する複数の光源を用い、表示すべき画像信号に
応じて各光源の光強度、光周波数、光位相、変調方式等
を制御しつつ、第１の光導波手段に入射し、光分配手段
によって表示すべき画面上に導かれる適切な複数の第２
の光導波手段へ導くことによって、平面画像及び／ある
いは立体画像を表示させることを特徴とする。

【０００５】例として、赤、緑、青色で発振するレーザ
ダイオードを光源とし、受信した映像信号に応じて各光
源の光出力強度等を制御しつつ光ファイバに導き、複数
のＹ分岐光スイッチによって順次光スイッチングを行
い、各光スイッチの一方へ接続された石英系光導波路に
光を導くことによって、画像を形成する光ファイバ等の
先端が所望の画像を表示することを特徴とする画像表示
装置である。

【０００６】図１に本発明の原理を説明するための構成
図を示す。駆動手段１００によって制御される、波長の
互いに異なる可視光を出射する複数の光源１０１―１〜
Ｎ（Ｎは自然数）の光は、光導波手段１０２によって光
結合手段１０３へ導かれ、第１の光導波手段１０４へ結
合される。第１の光導波手段１０４からの光は光分配手
段１０５へ導かれる。各波長の光は光分配手段によって
適切な第２の光導波手段１０６―１〜Ｍ（Ｍは自然数）
へ結合され、画面形成手段１０７へ結合される。表示す
べき画像信号に応じて各光源の光強度、光周波数、光位
相、変調方式等を制御しつつ、第１の光導波手段に入射
し、光分配手段１０５によって表示すべき画面上に導か
れる適切な複数の第２の光導波手段へ導き、画像形成手
段によって、平面画像及び／あるいは立体画像を表示さ
せることを特徴とする。つまり、表示すべき画像信号に
応じて各光源の光強度及び／あるいは光分配手段が制御
され、順次第２の光導波手段へ光が結合されることによ
り、画面が走査され所望の動画像が形成される。可視光
源としては赤、緑、青色で発振する半導体レーザ等を用
いることが可能である。光導波手段としては、光ファイ
バ、石英系光導波路等を利用できる。光分配手段として
は、音響光学効果、電気光学効果等を利用した光スイッ
チ等を用いることが可能である。

【０００７】図２に本発明の構成例を示す。光源となる
Ｎ個の半導体レーザ２０１―１〜Ｎ、光結合器２０２、
光スイッチ２０３―１〜Ｍ、光導波路２０４が石英基板
２０５上に形成されている。半導体レーザは、駆動手段
２０６によって各光強度が時間的に制御され、駆動手段
は画像処理手段２０７によって制御される。また、画像
処理手段は光スイッチ制御手段２０８を制御し、所望の
光導波路へ適切な光強度の光を結合し、各光導波路２０
９―１〜Ｌ（Ｌは自然数）より画像形成手段２１０へ導
かれる。光源となるＮ個の半導体レーザ２０１―１〜Ｎ
から出射した光は、光結合器２０２によって合波され
る。次に、Ｍ個の光スイッチ２０３―１〜Ｍの内部で電
荷が印加され、”ＯＮ”の状態にされた光スイッチにお
いてのみ、光は分岐され接続された光導波路へと導かれ
る。電荷が印加されず、”ＯＦＦ”状態の光スイッチで
は、分岐されない。光スイッチの”ＯＮ”、”ＯＦＦ”
操作を時間的に順次行う際、光源となるＮ個の半導体レ
ーザ２０１―１〜Ｎの光強度をそれぞれ変化させる。こ
の操作を繰り返すことによって、Ｌ本の各光導波路２０
９―１〜Ｌにおいて所望の光強度において走査が行われ
る。光導波路２０９―１〜Ｌは画面形成手段２１０にお
いて画面を構成する。

【０００８】形成すべき画面が第１のピクセルから第Ｌ
のピクセルによって構成されている場合、本発明におい
ては、各ピクセルを光強度、光スイッチを制御しつつ順
次走査する。まず第１のピクセルに必要とされる赤、
緑、青色の各光量が決定され、それに従って各半導体レ
ーザの光強度が制御される。さらに、各半導体レーザの
光は光結合器によって光導波路へ結合される。光スイッ
チは、光導波路からの光を、第１のピクセルに対応する
第２の光導波路に結合するように光をスイッチする。図
２に示した構成例では、各光スイッチに電極が設置さ
れ、電極に電荷が印加されると各光スイッチにおいて、
第２の光導波路へ光を結合する。従って、光スイッチ２
０３―Ｍから順次電極に電荷を印加することによって各
第２の光導波路へ光が結合し、光スイッチ２０３―１ま
でスイッチングを完了して１画面の走査を終了し、再度
同様の走査を反復することで動画像を形成する。つま
り、光スイッチ２０３―Ｍを動作させた後光スイッチ２
０３―（Ｍ―１）を動作させる際に光スイッチ２０３―
Ｍの状態は光スイッチ２０３―（Ｍ―１）の動作に影響
を与えないために、簡単な構成でスイッチングが実現さ
れる。第２の光導波路は画面形成手段の所望の位置に結
合され、画面が形成される。光スイッチの構成は前述の
方式に限定されることはなく、種々の構成が実施可能で
ある。例として、樹形図方式等がある。光導波手段とし
ては、光ファイバ、石英系光導波路等を利用できる。光
分配手段としては、音響光学効果、電気光学効果等を利
用した光スイッチ等を用いることが可能である。

【０００９】

【作用】光源として３原色、赤、緑、青、あるいはその
中間色で発振する半導体レーザを１組の光源として、少
ない数の光源から多数の光導波手段への走査を光スイッ
チを用いて画像を表示する装置によって、画素に対する
光源数を減少させることが可能である。さらに、発光す
る光ファイバの先端の加工によって画素の大きさを小径
化し、従来のカラー画像表示装置よりも大幅に視認性を
向上させることが可能である。

【００１０】

【実施例】図３に、本発明をカラー画像表示装置に適用
した実施例を示す。画像処理手段３００、駆動手段３０
１によって制御される、赤色、緑色、青色の光で発振す
る半導体レーザ３０２、光スイッチ３０３―１〜Ｍを石
英基板上に形成した。光スイッチとしては、内部全反射
型光スイッチを用いた。各半導体レーザの光強度は、画
像処理手段によって制御される駆動手段によって制御さ
れる。光導波路は、光ファイバ３０４―１〜Ｌへそれぞ
れ結合される。各光ファイバは画面形成手段となるガラ
ス基板３０５の所望の位置に導かれ画面が形成される。
画像処理手段はまた、光スイッチ制御手段３０６を制御
する。光スイッチの構成としては、交差型、Ｙ分岐型等
種々の従来技術が利用可能であり、音響光学効果、電気
光学効果等を利用した種々の光スイッチ等を用いること
が可能である。

【００１１】図４に、本発明をカラー画像表示装置に適
用した他の実施例を示す。画像処理手段４００によって
制御される、赤色、緑色、青色の光で発振する半導体レ
ーザ４０１、光スイッチ４０２、画面表示領域４０３を
石英基板上に形成した。光スイッチとしては、内部全反
射型光スイッチを用いた。各半導体レーザの光強度、各
光スイッチは、画像処理手段によって制御される。半導
体レーザからの光は順次光導波路へ導かれ、基板上の表
示領域より出射し、画面形成手段となるガラス基板４０
４において、所望の画面を形成する。

【００１２】図５に、本発明をカラー画像表示装置に適
用した他の実施例を示す。図示されるように、図４に示
した実施例を各領域毎に分割して配置させるものであ
る。本実施例によれば、光スイッチ、光導波路等の性能
によってピクセル数が制限される場合においても、画面
の大型化を図ることが可能となる。各領域は中央処理装
置５００によって制御される。

【００１３】本実施例では、３原色のレーザダイオード
を一組用いたが、画素を形成する光ファイバの本数によ
って光源のレーザダイオードの個数を増やしてもよい。
また、光導波路としては、チタン拡散リチウムニオブ酸
光導波路等種々の手法によって形成することが可能であ
る

【００１４】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明では、光フ
ァイバの先端を画素として画面を構成するため、各画素
を極めて小径とすることにより、視認性を飛躍的に向上
させることができ、画面の大型化、小型化の両方に貢献
し、さらに装置の軽量化、薄型化が可能である。また、
光源として半導体素子であるレーザダイオードを利用す
ることにより、装置の長寿命化、発光変換効率の向上、
表示速度の向上が可能であり、従来のカラー画像表示装
置と比較して格段に優れた装置を提供することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による、画像表示装置の基本構成を説明
するための図。

【図２】本発明による、画像表示装置の構成例を説明す
るための図。

【図３】本発明による、画像表示装置の実施例を説明す
るための図。

【図４】本発明による、画像表示装置の他の実施例を説
明するための図。

【図５】本発明による、画像表示装置の他の実施例を説
明するための図。

【符号の説明】

１００駆動手段１０１光源１０２光導波手段１０３光結合手段１０４第１の光導波手段１０５光分配手段１０６第２の光導波手段１０７画面形成手段２０１光源２０２光結合器２０３光スイッチ２０４光導波路２０５石英基板２０６駆動手段２０７画像処理手段２０８光スイッチ制御手段２０９光導波路２１０画像形成手段３００画像処理手段３０１駆動手段３０２半導体レーザ３０３光スイッチ３０４光ファイバ３０５ガラス基板３０６光スイッチ制御手段４００画像処理手段４０１半導体レーザ４０２光スイッチ４０３画面表示領域４０４ガラス基板５００中央処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長の互いに異なる可視光を出射する複
数の光源と、光結合手段と、第１の光導波手段と、光分
配手段と、第２の光導波手段とを有することを特徴とす
る、平面画像及び／あるいは立体画像を表示させるため
の画像表示装置。
【請求項２】前記各光源の光強度、光周波数、光位
相、変調方式等を制御しつつ、前記光分配手段によって
適切な複数の前記第２の光導波手段へ導くことによっ
て、平面画像及び／あるいは立体画像を表示させること
を特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】前記光源が、赤色、緑色、青色の可視光
で発振するレーザダイオードからなることを特徴とす
る、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】前記第１の光導波手段及び／あるいは、
前記第２の光導波手段が光ファイバによって構成される
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】前記第１の光導波手段及び／あるいは、
前記第２の光導波手段が光導波路によって構成されるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】前記光分配手段が、複数の音響光学効果
及び／あるいは電気光学効果を利用した光スイッチによ
って構成されることを特徴とする、請求項１に記載の画
像表示装置。
【請求項７】前記光分配手段が、内部全反射光スイッ
チによって構成されることを特徴とする、請求項１に記
載の画像表示装置。
【請求項８】前記第２の光導波手段が光ファイバによ
って構成され、各光ファイバの出射端を適切に配列させ
て、画像を形成することを特徴とする、請求項１に記載
の画像表示装置。
【請求項９】前記第２の光導波手段が光導波路によっ
て構成され、各光導波路の出射端を適切に配列させて、
画像を形成することを特徴とする、請求項１に記載の画
像表示装置。
【請求項１０】前記光源及び／あるいは、前記光結合
手段及び／あるいは、前記第１の光導波手段及び／ある
いは、前記光分配手段及び／あるいは、前記第２の光導
波手段及び／あるいは、画像形成手段とを光集積回路に
よって構成することを特徴とする、請求項１に記載の画
像表示装置。