JPH086065A - Color image output device - Google Patents

Color image output device

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Publication number
JPH086065A
JPH086065A JP14358194A JP14358194A JPH086065A JP H086065 A JPH086065 A JP H086065A JP 14358194 A JP14358194 A JP 14358194A JP 14358194 A JP14358194 A JP 14358194A JP H086065 A JPH086065 A JP H086065A
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JP
Japan
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writing
color
image
reading
color separation
Prior art date
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Pending
Application number
JP14358194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Kawaguchi
幸治 川口
Masayoshi Shiraishi
政良 白石
Yukio Koiwa
進雄 小岩
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Publication of JPH086065A publication Critical patent/JPH086065A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable size reduction, price reduction, and picture quality improvement by the use of simple structure by providing a time-division color separating means. CONSTITUTION:An input image medium 602 is irradiated with the light from a light source 601 for writing and luminous flux of an input image is subjected to time-division through a time-division color separating means 604 for writing, so that pieces of luminous flux of input images of R, G, and B components appear in sequence. Those input images irradiate the write surface of a spatial optical modulator 605 and is modulated to appear on the read surface. The light from a light source 606 for reading, on the other hand, is divided by time through a time-vision color separating means 607 for reading and pieces of luminous flux of R, G, and B components appear in order and are reflected through the modulated input image on the read surface of the spatial optical modulator 605, so that the input images of the respective color components are read out. At this time, a modulation control circuit 610 synchronously control the modulation characteristics of the spatial optical modulator 605 and the time-vision color separating means 604 and 607. Then the input images of the three colors are outputted on an output screen 609 through an output optical system 608.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、小型の物体、書類、
ネガ及びリバーサル写真フィルム、写真プリント、露光
用マスクパターン等の画像情報を取り込み、それを出力
するカラー画像出力装置に関する。ここでいう出力と
は、表示装置として目視の為の画像を直接スクリーン等
に表示する場合や、ハードコピーを取る為に印画紙・写
真フィルム等何らかの媒体上に画像を出力する場合、更
には、出力側に接続される画像処理装置・計測装置等へ
の入力信号として画像情報を伝達する場合等を含む。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to small objects, documents,
The present invention relates to a color image output device that takes in image information such as a negative or reversal photographic film, a photographic print, an exposure mask pattern, and outputs the image information. The output referred to here is a case where an image for visual observation as a display device is directly displayed on a screen or the like, a case where an image is outputted onto some medium such as photographic paper or photographic film for making a hard copy, and further, This includes the case where image information is transmitted as an input signal to an image processing device / measuring device connected to the output side.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図8に示すように、リバーサル写
真フィルムやOHPシートのような透明な物体に記録さ
れた画像情報を、透過照明して見易いように拡大投射し
て表示する装置が既に広く用いられている。拡大投射し
た画像を直接印画紙に焼き付けるネガ写真の引き伸ばし
機も広く知られている。マスクパターンを半導体ウェハ
ー等に露光する為のマスク露光装置等も、対象物の性質
や使用する光の波長等に差異はあるが、ほぼ同等の構成
である。また、小型の物体や書類、写真プリント等の不
透明な物体に記録された情報を反射照明により拡大投射
して表示する装置も存在する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 8, there has already been a device for displaying image information recorded on a transparent object such as a reversal photographic film or an OHP sheet by magnifying and projecting it for easy viewing by illuminating it with transmission. Widely used. Negative photographic enlargers for printing magnified projection images directly on photographic paper are also widely known. A mask exposure apparatus or the like for exposing a mask pattern to a semiconductor wafer or the like has almost the same configuration, although there are differences in the properties of the object, the wavelength of light used, and the like. There is also an apparatus that magnifies and projects information recorded on an opaque object such as a small object, a document, or a photographic print by using reflective illumination.

【0003】更に、図9に示すように、画像情報の取り
込みにあたって撮像管やCCD等の走査型イメージデバ
イスを用いて画像情報を一度走査されたビデオ情報に変
換し、それをCRTや液晶表示パネルのような表示装置
に入力して表示する装置も既に市販されている。
Further, as shown in FIG. 9, when capturing image information, the image information is converted into video information once scanned by using a scanning type image device such as an image pickup tube or a CCD, and this is converted into a CRT or a liquid crystal display panel. A device for inputting and displaying on such a display device is already commercially available.

【0004】また図10に示すように拡大投射された高
輝度な表示を得る為に、一度空間光変調器に対象画像を
入力し、その画像を強力な光源を用いて読み出す事によ
り、実質的には光増幅して表示する装置も存在し、特に
光書込型液晶空間光変調器を用いた装置も市販されてい
る。
Further, in order to obtain a high-brightness display which is enlarged and projected as shown in FIG. 10, the target image is once inputted to the spatial light modulator, and the image is read out by using a strong light source. There is also a device for optically amplifying and displaying, and in particular, a device using an optical writing type liquid crystal spatial light modulator is commercially available.

【0005】上記出力対象画像を空間光変調器を介して
光増幅してカラー画像表示する装置の従来例を図10に
基づいて説明する。書込用光源151からの光束は、平
行光学系152を介して対象画像を担っている透過性の
入力画像媒体150を照射する。この媒体透過後の入力
像は入力結像系102を介した後、色分解光学系を構成
するダイクロイックミラー306a及び306b及び反
射鏡306cによって光三原色Red、Green、B
lue(以下RedはR、GreenはG、Blueは
Bとする)の三色の光束に色分解され、前記R、G、B
の書込光束に対して独立して3枚用意されている光書込
型空間光変調器103a、103b、103cの書込面
上にそれぞれ分離して結像される。そしてこれらの入力
像は光書込型空間光変調器103によって変調を受け、
光書込型空間光変調器103の読出面上に現れる。
A conventional example of a device for optically amplifying the output target image through a spatial light modulator to display a color image will be described with reference to FIG. The light flux from the writing light source 151 illuminates the transparent input image medium 150 carrying the target image via the parallel optical system 152. The input image after being transmitted through the medium is transmitted through the input image forming system 102, and then, by the dichroic mirrors 306a and 306b and the reflecting mirror 306c which form the color separation optical system, the three primary colors Red, Green, B.
(hereinafter, Red is R, Green is G, and Blue is B), and is separated into three color light beams, and the R, G, and B are separated.
Independently for the writing light flux of, the three light writing type spatial light modulators 103a, 103b, and 103c are separately imaged on the writing surfaces. Then, these input images are modulated by the optical writing type spatial light modulator 103,
It appears on the read surface of the optical write type spatial light modulator 103.

【0006】ここで読出用光源153からの光束は平行
光学系154を介して、色分解光学系を構成するダイク
ロイックミラー307a及び307b及び反射鏡307
cによって三色に色分解され、偏光ビームスプリッタ1
55a、155b、155cを介して上記R、G、Bの
読出光束に対して独立して3枚用意されている光書込型
空間光変調器103a、103b、103cにそれぞれ
分離して照射する。そして光書込型空間光変調器103
a、103b、103の読出面上の変調済み画像が、こ
れらの色分解された読出用光源の光束によってぞれぞれ
読み出され、出力投影レンズ170によって出力像面1
56上に合成され、装置全体としての最終的なカラー出
力像として結像される。
Here, the light flux from the reading light source 153 passes through the parallel optical system 154, and the dichroic mirrors 307a and 307b and the reflecting mirror 307 which constitute the color separation optical system.
Polarization beam splitter 1
The read light fluxes of R, G, and B are separately irradiated via 55a, 155b, and 155c to the three optical writing type spatial light modulators 103a, 103b, and 103c that are independently prepared. And the optical writing type spatial light modulator 103
The modulated images on the reading surfaces of a, 103b, and 103 are read by the color-separated light fluxes of the reading light sources, and are output by the output projection lens 170.
The composite image is formed on the image pickup device 56 and is formed as a final color output image of the entire apparatus.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の単純な
透過乃至は反射照明による拡大投影機においては、対象
物体を照明した光がそのまま表示に用いられる為に、高
品質の画像表示に十分な照度がとれないという欠点を有
していた。例えばスライド映写機においては、スライド
フィルムが熱によって劣化・変形する為これを照射する
光強度には限界がある。また実体投影機においても、対
象物の反射率が低かったり反射面が傾いた鏡面である場
合には、照明光の大部分が吸収されるか表示装置の読取
り窓以外の方向に反射される為に、表示装置に入力され
る光強度は実際に照射した光強度に比べて大きく低下す
る。このような場合には表示される画像の輝度が低くな
る為強力な照明光源を用いれば本来得られる筈である高
輝度の表示が実現できない。
However, in the conventional magnifying projector with simple transmissive or reflective illumination, the light illuminating the target object is used as it is for display, which is sufficient for high-quality image display. It had a drawback that the illuminance could not be obtained. For example, in a slide projector, since the slide film is deteriorated and deformed by heat, the light intensity for irradiating it is limited. Also in the stereoscopic projector, when the reflectance of the object is low or the reflecting surface is a mirror surface, most of the illumination light is absorbed or reflected in a direction other than the reading window of the display device. In addition, the light intensity input to the display device is much lower than the light intensity actually applied. In such a case, since the brightness of the displayed image becomes low, it is impossible to realize the high brightness display which should be obtained by using a strong illumination light source.

【0008】図9に示すような、画像情報の取込みにあ
たって撮像管やCCD等の走査型のイメージデバイスを
用いる装置においては、表示に用いるCRT等の品質に
よってはかなり高輝度の画像表示を実現することが出来
るし、空間光変調器による光増幅機能と組合わせて強力
な光源により拡大投影することも可能であり、前記のよ
うな欠点も大きく改善されていると考えられる。しかし
ながらこれら撮像管やCCD等の走査型のイメージデバ
イスを用いた場合には、走査線に直交する方向に対して
は、ナイキストのサンプリング定理により走査線の間隔
で決まるある空間周波数より高い周波数成分の画像情報
は原画像情報の取込の時点で欠落してしまう。走査線に
平行な方向に対しても、CCDにおいては撮像素子の画
素から来る制限により同様にある空間周波数以上の成分
は欠落してしまうし、撮像管を用いてもその後に来るビ
デオ信号処理回路の帯域制限などによりやはり一定以上
の空間周波数成分は抜け落ちてしまうという重大な欠点
を有する。
In an apparatus using a scanning type image device such as an image pickup tube or CCD for taking in image information as shown in FIG. 9, an image display of considerably high brightness is realized depending on the quality of CRT used for display. It is also possible to carry out enlarged projection with a powerful light source in combination with the optical amplification function of the spatial light modulator, and it is considered that the above-mentioned drawbacks have been greatly improved. However, when a scanning type image device such as an image pickup tube or CCD is used, in the direction orthogonal to the scanning line, a frequency component higher than a certain spatial frequency determined by the interval between the scanning lines is determined by the Nyquist sampling theorem. The image information is lost when the original image information is captured. Even in the direction parallel to the scanning line, in the CCD, a component having a certain spatial frequency or more is similarly lost due to the limitation coming from the pixels of the image pickup element, and even if an image pickup tube is used, a video signal processing circuit that comes after that. However, there is a serious drawback that spatial frequency components above a certain level are lost due to the band limitation.

【0009】さらに図10に示すような出力対象画像を
空間光変調器を介して光増幅して表示する装置は、強力
な表示用光源と空間光変調器による光増幅機能を持たせ
たものであり、上記欠点を克服しつつ高輝度の表示画像
を得る事が出来る。しかし、入力光学系である空間光変
調器への書込部分と出力光学系である空間光変調器への
読出部分における色分解手段は、各色毎に空間的に分割
して構成しているため、装置内は多くの光学部品で構成
される。したがって装置コストが非常に高くなり、また
装置本体が大型化する。また最終的に出力する各色成分
の画像を光学系により合成するが故に光学系の収差の影
響による色ズレが発生し、画質を劣化させるする等の課
題があった。
Further, an apparatus for optically amplifying an output target image as shown in FIG. 10 through a spatial light modulator and displaying the image has a powerful light source for display and an optical amplification function by the spatial light modulator. Therefore, it is possible to obtain a high-brightness display image while overcoming the above drawbacks. However, the color separation means in the writing part to the spatial light modulator which is the input optical system and the reading part to the spatial light modulator which is the output optical system are spatially divided for each color. The inside of the device is composed of many optical components. Therefore, the cost of the apparatus becomes very high, and the size of the apparatus main body becomes large. Further, since the images of the respective color components to be finally output are synthesized by the optical system, there is a problem that the color shift occurs due to the influence of the aberration of the optical system and the image quality is deteriorated.

【0010】そこで、この発明の目的は従来のこのよう
な課題を解決するため、カラー画像出力装置の内部に光
増幅機能を有する空間光変調器を設けることにより、
高輝度な出力画像を得る。画像情報を電気走査信号に
変換せず光の情報として出力する事により高周波成分の
欠落を避ける。さらに時分割色分解手段を設けることに
より従来のカラー画像出力装置の最大の課題である小
型化と低価格化と高画質化を簡素な構造で実現する、こ
とである。
Therefore, in order to solve such a conventional problem, an object of the present invention is to provide a spatial light modulator having an optical amplifying function inside a color image output device.
Obtain a bright output image. By avoiding conversion of image information into electric scanning signals and outputting as light information, loss of high frequency components is avoided. Further, by providing the time-division color separation means, it is possible to realize the biggest problems of the conventional color image output device such as miniaturization, cost reduction and high image quality with a simple structure.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は空間光変調器と、入力対象画像を前記空
間光変調器の書込面上に書き込むための光学系(以下、
これを入力光学系と呼ぶ)と、前記空間光変調器の読出
面上の画像を最終的な出力面上に結像する為の光学系
(以下、これを出力光学系と呼ぶ)と、駆動回路とから
なるカラー画像出力装置において、前記入力光学系の中
に、出力対象画像の色情報を三色に色分解し、さらに前
記色分解した色情報を時分割し出力する第一の時分割色
分解手段と、前記出力光学系の中に、前記第一の時分割
色分解手段により前記空間光変調器に書き込んだ色情報
と同一の色情報として読み出すための第二の時分割色分
割手段と、前記駆動回路の中に、前記第一の時分割色分
解手段と前記第二の時分割色分解手段と前記空間光変調
器の変調特性を同期的に制御するための変調制御回路を
設けることにより、高輝度、高画質を確保しつつも小型
化、低価格化が図れるようにした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a spatial light modulator and an optical system for writing an input target image on a writing surface of the spatial light modulator (hereinafter, referred to as an optical system).
This is called an input optical system), an optical system for forming an image on the reading surface of the spatial light modulator on a final output surface (hereinafter referred to as an output optical system), and a drive. A color image output device including a circuit, wherein the input optical system is a first time-division device for color-separating color information of an output target image into three colors, and further time-divisionally outputting the color-separated color information. Color separation means, and second time division color division means for reading into the output optical system as the same color information as the color information written in the spatial light modulator by the first time division color separation means. And a modulation control circuit for synchronously controlling the modulation characteristics of the first time division color separation means, the second time division color separation means, and the spatial light modulator in the drive circuit. As a result, high brightness and high image quality can be ensured while achieving downsizing and cost reduction. It was so.

【0012】[0012]

【作用】上記のように構成されたカラー画像出力装置に
おいては、空間光変調器の光増幅作用により高輝度の出
力画像が得られ、また光入力信号をそのまま光出力信号
として出力することができる。さらに三色の色情報に対
し専用の入力光学系または出力光学系、空間光変調器等
を設けることなく、単一の処理系を時分割で利用し、同
一の光学系を介してカラー画像を出力することができ
る。例えばR→G→B→R→G→・・・というように三
色の出力画像を繰り返し出力させ、この繰り返し周波数
が肉眼の各時間の色時間応答性に対して十分高く設定す
ることにより感覚的に三色が重畳され、カラー画像の出
力を実現できる。
In the color image output device configured as described above, a high-brightness output image can be obtained by the optical amplification action of the spatial light modulator, and the optical input signal can be output as it is as an optical output signal. . Furthermore, for a color information of three colors, a single processing system is used in a time-division manner without providing a dedicated input optical system or output optical system, a spatial light modulator, etc., and a color image is obtained through the same optical system. Can be output. For example, by repeatedly outputting three-color output images such as R → G → B → R → G → ..., and setting the repetition frequency sufficiently high with respect to the color time response of each time of the naked eye The three colors are superposed, and a color image can be output.

【0013】[0013]

【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。まず最初に、本発明における空間光変調器を用
いた画像出力装置の基本構成を示すブロック図を図1に
示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First of all, FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of an image output apparatus using a spatial light modulator according to the present invention.

【0014】書込用光源601からの光は光学系により
平行かつ強度的に均一にされた後、対象画像を担ってい
る透過性の入力画像媒体602を照射する。この媒体透
過後の入力像の光束は入力結像系603を介した後、書
込用時分割色分解手段604を介すことにより時分割さ
れ、R成分、G成分、B成分の入力像の光束が順次現れ
る。そしてこれらの入力像は空間光変調器605の書込
面に照射され、変調を受けた後、空間光変調器605の
読出面上に現れる。
The light from the writing light source 601 is collimated and intensity-uniformized by an optical system, and then irradiates a transparent input image medium 602 carrying a target image. The light flux of the input image after passing through the medium is time-divided by the time-division color separation unit 604 for writing after passing through the input image forming system 603, and the input image of the R component, G component, and B component is obtained. Light flux appears in sequence. Then, these input images are irradiated on the writing surface of the spatial light modulator 605, and after being modulated, appear on the reading surface of the spatial light modulator 605.

【0015】ここで読出用光源606からの光は光学系
により平行かつ強度的に均一にされた後、読出用時分割
色分解手段607を介すことにより時分割され、R成
分、G成分、B成分の光束が順次現れる。そして読出用
時分割色分解手段607を介した読出用光源606の光
束は空間光変調器605の読出面上の変調済みの入力像
を介して反射することにより各色成分の入力像が読み出
される。このとき変調制御回路604により空間光変調
器605の変調特性と書込用時分割色分解手段604と
読出用時分割色分解手段607を同期的に制御を行う必
要がある。
Here, the light from the reading light source 606 is collimated and made uniform in intensity by the optical system and then time-divided by the reading time-division color separation means 607 to obtain R component, G component, The B component luminous flux appears in sequence. Then, the light flux of the reading light source 606 that has passed through the reading time-division color separation means 607 is reflected via the modulated input image on the reading surface of the spatial light modulator 605 to read the input image of each color component. At this time, the modulation control circuit 604 needs to synchronously control the modulation characteristics of the spatial light modulator 605 and the write time-division color separation means 604 and the read time-division color separation means 607.

【0016】そして順次読み出された3色の入力像は出
力光学系608を介して最終的に出力像面609上に現
れる。この繰り返し周波数が十分高ければ目視にかかる
画像は合成後のカラー画像となる。次に、本実施例にお
いて使用される空間光変調器の一例について図に基づい
て説明する。本発明において用いる事が出来る空間光変
調器としては、電気光学結晶を用いたものなど何種類か
のものが考えられるが、以下には光書込型液晶空間光変
調器の構造について説明する。図11に示すように、液
晶分子を狭持するためのガラスやプラスティックなどの
透明基板206a、206bは、表面に透明電極層20
7a、207b、垂直配向ポリイミド膜を塗布した後表
面を毛先の揃ったベルベットなどの布でラビング処理し
た配向膜層208a、208bが設けられている。透明
基板206aと206bはその配向膜層208a、20
8b側を、スペーサ213を介して間隙を制御して対向
させ、誘電異方性が負のネマチック液晶211を狭持す
るようになっている。また、光による書込側の透明電極
層207a上には、光導電層209が配向膜層208a
との間に積層形成され、書込側の透明基板206aと読
出側の透明基板206bのセル外面には、無反射コーテ
ィング212a、212bが形成されている。光導電層
209としては、i型、pi型またはpin型の水素化
アモルファスシリコンや、ZnSe、CdSeまたはC
dTeSeなどのカルコゲナイド光導電体、さらにはバ
ナジルフタロシアニンなどの有機光導電体などを用いる
ことができる。
The sequentially read three-color input images finally appear on the output image plane 609 via the output optical system 608. If the repetition frequency is sufficiently high, the visually perceived image is a color image after composition. Next, an example of the spatial light modulator used in this embodiment will be described with reference to the drawings. As the spatial light modulator that can be used in the present invention, several kinds such as one using an electro-optic crystal can be considered, but the structure of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator will be described below. As shown in FIG. 11, the transparent substrates 206a and 206b such as glass and plastic for holding the liquid crystal molecules have transparent electrode layers 20 on their surfaces.
7a and 207b, and alignment film layers 208a and 208b, which are obtained by applying a vertically aligned polyimide film and then rubbing the surface of the film with a cloth such as velvet with uniform tips. The transparent substrates 206a and 206b have alignment layers 208a and 20b.
The 8b side is made to face each other by controlling the gap via the spacer 213, and holds the nematic liquid crystal 211 having a negative dielectric anisotropy. In addition, a photoconductive layer 209 is provided on the transparent electrode layer 207a on the light writing side, and an alignment film layer 208a.
And a non-reflective coating 212a, 212b is formed on the cell outer surfaces of the writing-side transparent substrate 206a and the reading-side transparent substrate 206b. The photoconductive layer 209 includes i-type, pi-type, or pin-type hydrogenated amorphous silicon, ZnSe, CdSe, or C.
A chalcogenide photoconductor such as dTeSe, or an organic photoconductor such as vanadyl phthalocyanine can be used.

【0017】また、光導電層209と配向膜層208a
との間には誘電体ミラー210が積層形成されている。
誘電体ミラー210は、シリコンや、シリコンとゲルマ
ニウムの化合物などからなる高屈折率膜のλ/4膜と二
酸化ケイ素やフッ化マグネシウムなどの低屈折率酸化物
のλ/4膜を交互に積層した構造を持つ遮光性の高い光
反射層と、酸化チタンや酸化ジルコニウムなどの高屈折
率酸化物のλ/4膜と二酸化ケイ素やフッ化マグネシウ
ムなどの低屈折率酸化物のλ/4膜を交互に積層した構
造を持つ高反射層とが光導電体209の側から順に積層
形成された構成になっている。なお、以下の説明では、
透明電極207aと光導電層209との界面を書込面、
ネマチック液晶211で形成される面を読出面と呼ぶこ
とにする。
Further, the photoconductive layer 209 and the alignment film layer 208a.
A dielectric mirror 210 is laminated between and.
The dielectric mirror 210 is formed by alternately laminating a λ / 4 film, which is a high refractive index film made of silicon or a compound of silicon and germanium, and a λ / 4 film, which is a low refractive index oxide such as silicon dioxide or magnesium fluoride. A light-reflecting layer with a high light-shielding structure, a λ / 4 film of a high-refractive-index oxide such as titanium oxide or zirconium oxide, and a λ / 4 film of a low-refractive-index oxide such as silicon dioxide or magnesium fluoride are alternated The high reflection layer having a laminated structure is sequentially laminated from the photoconductor 209 side. In the following explanation,
The interface between the transparent electrode 207a and the photoconductive layer 209 is the writing surface,
The surface formed by the nematic liquid crystal 211 will be referred to as a reading surface.

【0018】また、上記透明基板206aとしては、光
ファイバープレートなどの光伝送異方性を持った透明基
板を用いてもよいことは言うまでもない。上記構造を持
つ光書込型空間光変調器において、ネマチック液晶21
1は配向膜層208a、208b面の垂線に対して、約
0.3〜5度液晶分子が傾いて初期配向されている。す
なわち、なんら電界が当該ネマチック液晶211に印加
されていない場合は、ネマチック液晶211は配向膜層
208a、208b面の垂線に対して、約0.3〜5度
液晶分子が傾いて配向されている。この光書込型空間光
変調器に、光変調特性制御回路105で発生した図2
(a)に示すような双極パルス電圧を印加する。そのと
き、図11の透明基板206aの側から書込光108を
照射すると、当該書込光が照射された部分の光導電体2
09のインピーダンスはおよそ1000倍近くまたはそ
れ以上低下するために、前記双極パルス電圧の実効値の
大部分は誘電異方性が負のネマチック液晶211に印加
される。すると、前記双極パルス電圧の実効値が印加さ
れた液晶分子は、当該実効値に対応して配向膜層208
a、208b面の垂線に対しての傾き角が大きくなるた
めに、これに対応した複屈折変化が前記書込光108が
照射された部分のネマチック液晶211に生じる。従っ
て、当該光書込型空間光変調器の読出側から特定の方向
に偏光した読出光109を照射し、当該読出光109の
偏光方向に垂直な(平行な)方向に偏光方向を持つ偏光
素子を介して、当該光書込型液晶空間光変調器からの読
出光109の反射光を検出すれば、書込光108が照射
された部分がポジ(ネガ)の読出像が得られる。
Needless to say, a transparent substrate having an optical transmission anisotropy such as an optical fiber plate may be used as the transparent substrate 206a. In the optical writing type spatial light modulator having the above structure, the nematic liquid crystal 21
In No. 1, the liquid crystal molecules are initially aligned with an inclination of about 0.3 to 5 degrees with respect to the perpendicular to the surfaces of the alignment film layers 208a and 208b. That is, when no electric field is applied to the nematic liquid crystal 211, the nematic liquid crystal 211 is aligned with the liquid crystal molecules inclined by about 0.3 to 5 degrees with respect to the perpendicular of the planes of the alignment film layers 208a and 208b. . The optical writing type spatial light modulator shown in FIG.
A bipolar pulse voltage as shown in (a) is applied. At that time, when the writing light 108 is irradiated from the transparent substrate 206a side in FIG. 11, the photoconductor 2 in the portion irradiated with the writing light 108 is irradiated.
Since the impedance of 09 is lowered about 1000 times or more, most of the effective value of the bipolar pulse voltage is applied to the nematic liquid crystal 211 having a negative dielectric anisotropy. Then, the liquid crystal molecules to which the effective value of the bipolar pulse voltage is applied are aligned in the alignment film layer 208 corresponding to the effective value.
Since the inclination angle of the a and 208b planes with respect to the perpendicular is large, a corresponding birefringence change occurs in the nematic liquid crystal 211 in the portion irradiated with the writing light 108. Therefore, the polarization element which irradiates the reading light 109 polarized in a specific direction from the reading side of the optical writing type spatial light modulator and has a polarization direction perpendicular to (parallel to) the polarization direction of the reading light 109. When the reflected light of the reading light 109 from the optical writing type liquid crystal spatial light modulator is detected via, a reading image in which the portion irradiated with the writing light 108 is positive (negative) is obtained.

【0019】このとき、光変調特性制御回路105で発
生する駆動電圧の振幅を図2(b)のように小さく(ま
たは大きく)したり、駆動電圧波形の周波数を図2
(c)のように大きく(または小さく)することによっ
て、読出画像の明るさ、コントラストおよび解像度を変
化させたり、ポジ/ネガ反転を行ったりすることができ
る。このとき印加される駆動電圧は、当該光書込型液晶
空間光変調器の構成膜材料や膜厚などによって制限され
るが、振幅が8〜20V、周波数は0.5〜10kHz
の範囲内である場合が多い。
At this time, the amplitude of the drive voltage generated in the optical modulation characteristic control circuit 105 is made smaller (or larger) as shown in FIG. 2B, or the frequency of the drive voltage waveform is set as shown in FIG.
By making it large (or small) as shown in (c), it is possible to change the brightness, contrast and resolution of the read image, and to perform positive / negative inversion. The drive voltage applied at this time is limited by the constituent film material and film thickness of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator, but the amplitude is 8 to 20 V and the frequency is 0.5 to 10 kHz.
Often within the range.

【0020】また、当該光書込型液晶空間光変調器に印
加される駆動電圧波形としては、図2に示すような波形
以外にも、正弦波形や鋸歯波形などの周期的電圧波形を
印加してもよいことは言うまでもない。 [実施例1]本発明における実施例1について説明す
る。
As the drive voltage waveform applied to the optical writing type liquid crystal spatial light modulator, in addition to the waveform shown in FIG. 2, a periodic voltage waveform such as a sine waveform or a sawtooth waveform is applied. It goes without saying that it is okay. [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described.

【0021】図3は実施例1の基本構成を示す説明図で
ある。図3において、空間光変調器は上記で示した光書
込型液晶空間光変調器103である。入力光学系は書込
用光源151と前記書込用光源からの光を平行にかつ光
強度を均一にする平行光学系152と前記平行光学系1
52を介した書込用光源151からの光束を光書込型液
晶空間光変調器103の書込面に結像させる入力結像系
102から構成される。また出力光学系は読出用光源1
53と前記読出用光源153からの光を平行にかつ光強
度を均一にする平行光学系154と前記平行光学系15
4を介した読出用光源153の光束を反射させ、読み出
した後の光束を透過させる偏光ビームスプリッタ(以下
PBSと呼ぶ)155と前記PBS155を透過した出
力像の光束を出力像面156に結像する出力投影レンズ
170から構成される。第一の時分割色分解手段である
書込用色分解フィルタ160と第二の色分解手段である
読出用色分解フィルタ161は両者とも同等の構造であ
り3種の光学フィルタから構成される。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the basic structure of the first embodiment. In FIG. 3, the spatial light modulator is the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 shown above. The input optical system is a writing light source 151 and a parallel optical system 152 for collimating the light from the writing light source and making the light intensity uniform and the parallel optical system 1.
It is composed of an input image forming system 102 for forming an image of a light beam from the writing light source 151 via 52 on the writing surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103. Further, the output optical system is the reading light source 1.
53 and the parallel optical system 154 for making the light from the reading light source 153 parallel and making the light intensity uniform.
A polarization beam splitter (hereinafter referred to as PBS) 155 that reflects the light flux of the reading light source 153 via 4 and transmits the light flux after reading, and the light flux of the output image that has passed through the PBS 155 is formed on the output image plane 156. Output projection lens 170. The writing color separation filter 160 which is the first time-division color separation means and the reading color separation filter 161 which is the second color separation means have the same structure and are composed of three kinds of optical filters.

【0022】まず本装置の出力対象画像を空間光変調器
の書込面上に結像する為の入力光学系について説明す
る。書込用光源151は、広域帯の可視光を出力するメ
タルハライドランプやハロゲンランプ等の白色光源を用
いている。書込用光源151からの光束は、平行光学系
(ここでは楕円ミラー152−1とコリメートレンズ1
52−2との組み合わせ)152によって略平行かつ強
度分布が一様な光束にされ、対象画像を担っている透過
性の入力画像媒体150を照射する。この媒体の透過後
の入力像の光束は、入力結像系102を介して書込用色
分解フィルタ160に入力する。
First, an input optical system for forming an output target image of this apparatus on the writing surface of the spatial light modulator will be described. As the writing light source 151, a white light source such as a metal halide lamp or a halogen lamp that outputs visible light in a wide band is used. The light flux from the writing light source 151 is a parallel optical system (here, the elliptical mirror 152-1 and the collimator lens 1).
52-2) to form a light flux that is substantially parallel and has a uniform intensity distribution, and irradiates the transparent input image medium 150 that carries the target image. The light flux of the input image that has passed through this medium is input to the writing color separation filter 160 via the input image forming system 102.

【0023】書込用色分解フィルタ160は円盤状で入
力像の光束の光軸に対して円盤面が垂直に対向して配置
されている。また書込用色分解フィルタ160は例えば
白色光を時分割しながらRed、Green、Blue
(以下RedをR、GreenをG、BlueをBとす
る)の光三原色に分解するものであり、三原色を各々分
解し、一色の成分のみを透過する3種の光学フィルタ
(R成分のみを透過するフィルタを以下Rフィルタ、G
成分のみを透過するフィルタをGフィルタ、B成分のみ
を透過するフィルタを以下Bフィルタと呼ぶ)から構成
され、各フィルタは円盤上で扇形状に3等分してRフィ
ルタ、Gフィルタ、Bフィルタと順次配列している。
The writing color separation filter 160 is disc-shaped, and is arranged such that the disc surface is perpendicular to the optical axis of the light flux of the input image. The color separation filter 160 for writing, for example, red, green, and blue while time-sharing white light.
(Hereinafter, Red is R, Green is G, and Blue is B.) It is to separate light into three primary colors. Each of the three primary colors is separated into three types of optical filters (only the R component is transmitted). The following filters are R filters, G filters
A filter that transmits only the component is referred to as a G filter, and a filter that transmits only the B component is hereinafter referred to as a B filter), and each filter is divided into three fan-shaped parts on a disk, and the R filter, the G filter, and the B filter. Are arranged in sequence.

【0024】また前記書込用色分解フィルタ160はパ
ルスモータを駆動源として、直動または歯車輪列やベル
ト駆動等で円心を中心に光束の入力方向から見て反時計
周りに回動駆動するよう構成されており、さらに書込用
色分解フィルタ160の回転により3種の各フィルタが
入力像の光束の光軸に対して垂直にかつ順次位置するよ
う円心の回転軸を配置してある。
Further, the writing color separation filter 160 is driven by a pulse motor as a driving source, and is driven to rotate counterclockwise around the center of the circle by linear motion or gear wheel train or belt drive as seen from the input direction of the light beam. Further, the rotation axis of the circular center is arranged so that each of the three types of filters is positioned vertically and sequentially with respect to the optical axis of the light flux of the input image by the rotation of the writing color separation filter 160. is there.

【0025】入力像の光束は書込用色分解フィルタ16
0のRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタいずれかに入
射することで、入力像の光束の中から一色の色成分のみ
を分離して通過させる。ここではR成分が通過したとす
る。こうして分解されたR成分の光束は、光書込型液晶
空間光変調器103の書込面上に像を結ぶ。
The light flux of the input image is converted into the color separation filter 16 for writing.
By entering the R filter, the G filter, or the B filter of 0, only the color component of one color is separated and passed from the light flux of the input image. Here, it is assumed that the R component has passed. The R component light flux thus decomposed forms an image on the writing surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103.

【0026】図3では書込用色分解フィルタ160は入
力結像系102と空間光変調器103の間に配置してい
るが、入力画像媒体150と入力結像系102の間、乃
至入力結像系102内に配置しても構わない。また、書
込用色分解フィルタ160は3種のフィルタを用いてい
るため本実施例では3等分してあるが、特にこれに限定
されず、フィルタの数や配列の順番や各フィルタの面積
比等目的に合わせて変更可能である。例えばフィルタの
数に関しては3種のフィルタが書込用色分解フィルタ1
60の回転により順次連続して入力像の光束の光軸に位
置するような構成であれば何個のフィルタで構成しても
構わない。また各フィルタの配列に関しては順列する3
個のフィルタがRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタの
3種揃っていれば良く、特にその順番に限定されない。
また各フィルタの面積比に関しては入力像による光束の
断面積以上を確保できるよう構成してあれば構わず、例
えば透過率の低いBフィルタの面積をRフィルタやGフ
ィルタの2倍とし、書込用色分解フィルタ160を連続
的に回転させることにより、Bの光束の透過量をR、G
の2倍とすることができる。
In FIG. 3, the writing color separation filter 160 is arranged between the input image forming system 102 and the spatial light modulator 103. However, between the input image medium 150 and the input image forming system 102, or the input connection. It may be arranged in the image system 102. Further, since the writing color separation filter 160 uses three types of filters, it is divided into three equal parts in the present embodiment, but it is not particularly limited to this, and the number of filters, the order of arrangement, and the area of each filter. The ratio can be changed according to the purpose. For example, regarding the number of filters, three types of filters are the color separation filter 1 for writing.
Any number of filters may be used as long as they are arranged so as to be successively and sequentially positioned on the optical axis of the light flux of the input image by the rotation of 60. Further, the arrangement of each filter is permuted 3
It suffices that the three filters of the R filter, the G filter, and the B filter are prepared, and the order is not particularly limited.
Further, the area ratio of each filter may be any structure as long as it can ensure a cross-sectional area of the light beam by the input image or more. For example, the area of the B filter having a low transmittance is twice as large as that of the R filter or the G filter, and the writing By continuously rotating the color separation filter 160 for light, the transmission amount of the light flux of B is changed to R and G.
Can be doubled.

【0027】次に、本装置の前記工程において空間光変
調器の書込面上に書き込まれた書込像を最終的に出力像
面に結像する為の出力光学系について説明する。読出用
光源153は赤色や緑色や青色などの狭帯域の光源であ
るLED等でもよいし、メタルハライドランプやハロゲ
ンランプ、キセノンランプ等の広帯域の可視光を出力す
る白色光源でもよい。さらに、半導体レーザーのような
コヒーレント光源でもよい。本実施例では白色光源を用
いた例を説明する。
Next, an output optical system for finally forming an image on the output image plane of the written image written on the writing surface of the spatial light modulator in the above steps of the present apparatus will be described. The reading light source 153 may be an LED or the like which is a narrow band light source such as red, green or blue, or may be a white light source which outputs a wide band visible light such as a metal halide lamp, a halogen lamp or a xenon lamp. Further, a coherent light source such as a semiconductor laser may be used. In this embodiment, an example using a white light source will be described.

【0028】読出用光源153からの光束は平行光学系
154によって略平行かつ強度分布が一様な光束にさ
れ、読出用色分解フィルタ161に入力する。読出用色
分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ160で既
述したのと同等の構成であるため、ここでの読出用色分
解フィルタ161の構成についての説明は省略する。ま
た、読出用色分解フィルタ161は光軸の入力側から見
たRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタの配列は書込用
色分解フィルタ160と同等でありさらに、光束の入力
側から見た回転方向も同等である。
The light beam from the reading light source 153 is converted into a substantially parallel light beam having a uniform intensity distribution by the parallel optical system 154 and is input to the reading color separation filter 161. Since the reading color separation filter 161 has the same structure as that of the writing color separation filter 160, the description of the structure of the reading color separation filter 161 is omitted here. Further, the read color separation filter 161 has the same arrangement of the R filter, G filter, and B filter as seen from the input side of the optical axis, and is the same as the writing color separation filter 160, and further, the rotation direction seen from the input side of the light flux. Is also equivalent.

【0029】読出用色分解フィルタ161は前記書込用
色分解フィルタ160と駆動源を共用し、歯車輪列やベ
ルト駆動等で駆動させ、さらに前記書込用色分解フィル
タ160と同色のフィルタがほぼ同時期に光軸に対面す
るような構造としている。したがってこのとき平行光学
系154を通過した読出用光源153の光束は書込用光
源151の光束と同様にRフィルタに入力される。よっ
て、読出用光源153の光束はR成分のみが選択され透
過し、以降G、Bに対しても同工程が繰り返される。
The reading color separation filter 161 shares a drive source with the writing color separation filter 160 and is driven by a gear train or a belt drive. Further, a filter of the same color as the writing color separation filter 160 is used. The structure is such that it faces the optical axis at almost the same time. Therefore, at this time, the light flux of the reading light source 153 that has passed through the parallel optical system 154 is input to the R filter similarly to the light flux of the writing light source 151. Therefore, only the R component of the light flux of the reading light source 153 is selected and transmitted, and the same process is repeated for G and B thereafter.

【0030】ここで図3において読出用色分解フィルタ
161は平行光学系154とPBS155の間に配置し
てあるが、読出用光源153から平行光学系154の間
乃至、PBS155から光書込型液晶空間光変調器10
3の間乃至、PBS155から投影レンズ系170の間
乃至、投影レンズ系170から出力像面156の間のど
の位置に配置しても構わない。
In FIG. 3, the reading color separation filter 161 is arranged between the parallel optical system 154 and the PBS 155. However, between the reading light source 153 and the parallel optical system 154, or from the PBS 155 to the optical writing type liquid crystal. Spatial light modulator 10
3 or between the PBS 155 and the projection lens system 170 or between the projection lens system 170 and the output image plane 156.

【0031】そしてPBS155に入力された光束はP
偏光とS偏光に分離され、分離・反射されたS偏光光束
は、光書込型液晶空間光変調器103の読出面を照射す
る。図3ではPBS155で分離されたS偏光のみを利
用する構成となっているが、P偏光の光束を利用する光
学系でも良いことは言うまでもない。光書込型液晶空間
光変調器103は、S偏光の光束が読出面に照射された
ときに、位相変調されるように、あらかじめ液晶の配向
方向や電気光学決勝の光学軸の方向が調整されている。
The luminous flux input to the PBS 155 is P
The S-polarized light flux separated into the polarized light and the S-polarized light and separated / reflected illuminates the reading surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103. Although only the S-polarized light separated by the PBS 155 is used in FIG. 3, it goes without saying that an optical system that uses a P-polarized light flux may be used. In the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103, the alignment direction of the liquid crystal and the direction of the optical axis of the electro-optical final are adjusted in advance so that the phase is modulated when the S-polarized light flux is applied to the reading surface. ing.

【0032】前述したように光書込型液晶空間光変調器
103の書込面に照射された画像と、光書込型液晶空間
光変調器103の変調特性に応じて、光書込型液晶空間
光変調器103の読出面に照射されたS偏光の光束は位
相変調されて反射される。この読出面で反射された光束
は、再びPBS155を透過することによって位相変調
から強度変調に変換される。この強度変調された光束
は、出力投影レンズ系170によって投影スクリーン等
の出力像面156に結像される。ここで、出力投影レン
ズ系170にとって、光書込型液晶空間光変調器103
の読出面と出力像面156とは結像位置の関係になって
いる。プロジェクターなどの場合は出力像面156はス
クリーンであり、コピー機などの場合は出力像面156
は印字機構の結像面である。
As described above, the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 is irradiated with the image and the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 is modulated in accordance with the modulation characteristic of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103. The S-polarized light flux applied to the reading surface of the spatial light modulator 103 is phase-modulated and reflected. The light flux reflected by the reading surface is converted from phase modulation into intensity modulation by passing through the PBS 155 again. The intensity-modulated light beam is imaged on the output image plane 156 such as a projection screen by the output projection lens system 170. Here, for the output projection lens system 170, the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 is used.
The reading surface and the output image surface 156 are in the relationship of the image forming position. In the case of a projector or the like, the output image plane 156 is a screen, and in the case of a copying machine or the like, the output image plane 156 is a screen.
Is the image plane of the printing mechanism.

【0033】上記実施例ではPBS155は、(1)読
出入射光と反射光との光路の分離、(2)読出入射光の
偏光、(3)読出反射光の検光、の三つの機能を果たし
ているが、これらの機能を異なる要素部品に分担して負
わせる事も可能である。図6はこのような場合の実施例
の構成を示す構成図である。図6(a)は(1)の機能
にハーフミラー、(2)及び(3)の機能に偏光板を各
1枚用いる場合、図6(b)は(2)及び(3)の機能
を偏光板1枚で兼用する場合である。図6(a)におい
ては読出用光源からの略平行な光束は、偏光子158a
によって偏光された光束としてハーフミラー157に入
射し、ハーフミラー157で2光束に分岐される。分岐
された一方の光束は光書込型液晶空間光変調器103の
読出面を照射する。光書込型液晶空間光変調器103の
読出面で反射して位相変調された光束は、再びハーフミ
ラー157で2光束に分岐された後、その一方の光束は
検光子158bによって強度変調に変換される。以上の
構成により、図5で示した構成と同様の動作が可能であ
る。さらに、図6(b)に示すように、偏光子158a
と検出子158bを1枚の偏光板158cで兼用し、ハ
ーフミラー157と光書込型液晶空間光変調器103の
間の光路中に配置する構成でも良いことは言うまでもな
い。
In the above embodiment, the PBS 155 fulfills the three functions of (1) separation of the optical path of the read incident light and reflected light, (2) polarization of the read incident light, and (3) analysis of the read reflected light. However, it is also possible to assign these functions to different component parts. FIG. 6 is a configuration diagram showing the configuration of the embodiment in such a case. 6 (a) uses a half mirror for the function of (1) and one polarizing plate for the functions of (2) and (3), and FIG. 6 (b) shows the functions of (2) and (3). This is a case where one polarizing plate is also used. In FIG. 6A, the substantially parallel light flux from the reading light source is the polarizer 158a.
The light beam that has been polarized by is incident on the half mirror 157, and is split into two light beams by the half mirror 157. One of the branched light beams illuminates the reading surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103. The light beam reflected by the reading surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 and phase-modulated is branched again into two light beams by the half mirror 157, and one light beam is converted into intensity modulation by the analyzer 158b. To be done. With the above configuration, the same operation as the configuration shown in FIG. 5 is possible. Further, as shown in FIG. 6B, a polarizer 158a
It goes without saying that a single polarizing plate 158c may also serve as the detector 158b and the detector 158b may be arranged in the optical path between the half mirror 157 and the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103.

【0034】次に書込用色分解フィルタ160と読出用
色分解フィルタ161と光書込型液晶空間光変調器10
3の変調特性を同期的に制御する変調制御回路の駆動方
法について、図4に示すタイミングチャート図を用いて
詳細に説明する。クロック401は本実施例の画像出力
装置における動作の基準となる信号である。
Next, the writing color separation filter 160, the reading color separation filter 161, and the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 10.
A driving method of the modulation control circuit for synchronously controlling the modulation characteristic of No. 3 will be described in detail with reference to the timing chart diagram shown in FIG. The clock 401 is a signal that serves as a reference for the operation of the image output apparatus of this embodiment.

【0035】駆動クロック402はクロック401に同
期した信号であり、書込用色分解フィルタ160の駆動
源であるパルスモータに入力されている。また印加電圧
403は正電圧パルスと負電圧パルスからなる駆動電圧
波形であり、空間光変調器に印加される電圧を示してい
る。そして、光学応答404は印加電圧403に対応す
る空間光変調器の光導電層の反応速度つまり光導電層に
一定強度の光が入射して読出面に入力像が現れる状態を
示している。
The drive clock 402 is a signal synchronized with the clock 401 and is input to the pulse motor which is the drive source of the writing color separation filter 160. The applied voltage 403 is a drive voltage waveform composed of a positive voltage pulse and a negative voltage pulse, and indicates the voltage applied to the spatial light modulator. The optical response 404 shows the reaction speed of the photoconductive layer of the spatial light modulator corresponding to the applied voltage 403, that is, a state where light of a constant intensity is incident on the photoconductive layer and the input image appears on the read surface.

【0036】また空間光変調器は印加電圧403により
負電圧印加時に画像の書き込みを行い、正電圧印加時に
画像の消去を行うものとする。まず、駆動クロック40
2は図示しないパルスモータに入力され、それと同時に
空間光変調器には正電圧が印加される。パルスモータに
は駆動クロック402が2パルス入力され、これにより
書込用色分解フィルタ160は所定の量だけ回転する。
ここでは、Rフィルタが入力像の光束に位置し、微少時
間t1 だけ停止する。また、Rフィルタが入力像の光束
に位置した後、微少時間t2 遅れて空間光変調器に負電
圧が印加され、書込用色分解フィルタ160(ここで
は、Rフィルタ)を通過したR成分の入力像が書込面上
に書き込まれる。このとき、前記書込動作により入力像
はR出力405に示すような反応速度で読出面上に現れ
る。
The spatial light modulator is assumed to write an image when a negative voltage is applied by an applied voltage 403 and erase the image when a positive voltage is applied. First, the drive clock 40
2 is input to a pulse motor (not shown), and at the same time, a positive voltage is applied to the spatial light modulator. Two pulses of the drive clock 402 are input to the pulse motor, which causes the writing color separation filter 160 to rotate by a predetermined amount.
Here, the R filter is located in the light flux of the input image and is stopped for a minute time t 1 . Further, after the R filter is positioned at the light flux of the input image, a negative voltage is applied to the spatial light modulator with a slight delay t 2 and the R component that has passed through the writing color separation filter 160 (here, the R filter). Input image is written on the writing surface. At this time, the input operation causes the input image to appear on the read surface at a reaction speed as shown by the R output 405.

【0037】読み出し部分においては前述したように読
出用色分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ16
0と駆動源を共用し、その駆動系を機械的に連結するこ
とでほぼ同期して回転しているので、読出用色分解フィ
ルタ161は書込用色分解フィルタ160と同じ動作を
行う。したがって、読出用色分解フィルタ161(ここ
ではRフィルタ)を通過した読出用光源のR成分の光束
は書込用色分解フィルタ160と同じタイミングで微少
時間t1 の間だけ空間光変調器の読出面を照射する。そ
して照射されたR成分の読出光が読出面を介して空間光
変調器内の誘電体ミラーによって反射され、読出用光源
153の光強度に応じたR成分の入力像が出力光学系を
通して出力される。
In the reading portion, the reading color separation filter 161 is the writing color separation filter 16 as described above.
0 and the drive source are shared, and the drive system is mechanically connected to rotate substantially in synchronization, so that the read color separation filter 161 performs the same operation as the write color separation filter 160. Therefore, the light flux of the R component of the reading light source that has passed through the reading color separation filter 161 (here, the R filter) is read by the spatial light modulator at the same timing as the writing color separation filter 160 for a minute time t 1. Illuminate the surface. The irradiated R component read light is reflected by the dielectric mirror in the spatial light modulator via the read surface, and the R component input image corresponding to the light intensity of the read light source 153 is output through the output optical system. It

【0038】そして空間光変調器への負電圧印加後、微
少時間t3 が経過し書込面上のR成分の入力像への書き
込みが終了すると正電圧が空間光変調器へ印加され、入
力像は消去される。前記消去の動作における空間光変調
器への負電圧印加と同時に再びパルスモータには駆動ク
ロック402が2パルス入力され、これにより書込用色
分解フィルタ160は所定の量だけ回転する。ここで
は、Gフィルタが入力像の光束に位置し、微少時間t1
だけ停止する。また、Gフィルタが入力像の光束に位置
した後、微少時間t2 遅れて空間光変調器に負電圧が印
加され、書込用色分解フィルタ160(ここでは、Gフ
ィルタ)を通過したG成分の入力像が書込面上に書き込
まれる。このとき、前記書込動作により入力像はG出力
406に示すような反応速度で読出面上に現れる。
After the negative voltage is applied to the spatial light modulator, a small time t 3 elapses, and when the writing of the R component on the writing surface to the input image is completed, a positive voltage is applied to the spatial light modulator to input it. The image is erased. At the same time as the negative voltage is applied to the spatial light modulator in the erasing operation, two pulses of the drive clock 402 are input to the pulse motor again, and the writing color separation filter 160 is rotated by a predetermined amount. Here, the G filter is located in the light flux of the input image, and the minute time t 1
Just stop. Further, after the G filter is positioned in the light flux of the input image, a negative voltage is applied to the spatial light modulator with a slight delay of t 2 and the G component passed through the writing color separation filter 160 (here, G filter). Input image is written on the writing surface. At this time, the writing operation causes the input image to appear on the reading surface at a reaction speed as shown by the G output 406.

【0039】読み出し部分においては前述したように読
出用色分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ16
0と駆動源を共用し、その駆動系を機械的に連結するこ
とでほぼ同期して回転しているので、読出用色分解フィ
ルタ161は書込用色分解フィルタ160と同じ動作を
行う。したがって、読出用色分解フィルタ161(ここ
ではGフィルタ)を通過した読出用光源のR成分の光束
は書込用色分解フィルタ160と同じタイミングで微少
時間t1 の間だけ空間光変調器の読出面を照射する。そ
して照射されたG成分の読出光が読出面を介して空間光
変調器内の誘電体ミラーによって反射され、読出用光源
の光強度に応じたG成分の入力像が出力光学系を通して
出力される。
In the reading portion, the reading color separation filter 161 is the writing color separation filter 16 as described above.
0 and the drive source are shared, and the drive system is mechanically connected to rotate substantially in synchronization, so that the read color separation filter 161 performs the same operation as the write color separation filter 160. Therefore, the light flux of the R component of the reading light source that has passed through the reading color separation filter 161 (here, the G filter) is read by the spatial light modulator at the same timing as the writing color separation filter 160 for a minute time t 1. Illuminate the surface. The irradiated read-out light of the G component is reflected by the dielectric mirror in the spatial light modulator via the read surface, and the input image of the G component according to the light intensity of the read light source is output through the output optical system. .

【0040】そして空間光変調器への負電圧印加後、微
少時間t3 が経過し書込面上のG成分の入力像への書き
込みが終了すると正電圧が空間光変調器へ印加され、入
力像は消去される。B成分の書き込み/読み出し動作に
ついてはR成分やG成分と同じであるので省略する。
After the negative voltage is applied to the spatial light modulator, when a minute time t 3 has elapsed and the writing of the G component on the writing surface to the input image is completed, a positive voltage is applied to the spatial light modulator to input The image is erased. The writing / reading operation of the B component is the same as that of the R component and the G component, and therefore will be omitted.

【0041】上記のような動作が各フィルタ毎に順次繰
り返される。このとき駆動クロック402は書込用色分
解フィルタ160を回転させるのに必要なパルスで2パ
ルスに限定されるものではない。また上記の書込用色分
解フィルタ160と光書込型液晶空間光変調器103と
読出用色分解フィルタ161の駆動方法では色分解フィ
ルタを間欠的に駆動させているが、光書込型液晶空間光
変調器103に対するRフィルタによる書込光の入射時
間が光書込型液晶空間光変調器103のR色の書込時間
よりも長く設定すれば、例えば連続的に色分解フィルタ
を回転させても同等の効果を得られることは言うまでも
ない。さらに例えば書込用色分解フィルタ160を間欠
駆動させ、読出用色分解フィルタ161を連続駆動させ
るもしくは書込用色分解フィルタ160を連続駆動さ
せ、読出用色分解フィルタ161を間欠駆動させる等し
ても構わない。
The above operation is sequentially repeated for each filter. At this time, the drive clock 402 is a pulse required to rotate the writing color separation filter 160 and is not limited to two pulses. In the driving method of the writing color separation filter 160, the optical writing liquid crystal spatial light modulator 103, and the reading color separation filter 161, the color separation filters are driven intermittently. If the incident time of the writing light by the R filter to the spatial light modulator 103 is set longer than the writing time of the R color of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103, for example, the color separation filter is continuously rotated. However, it goes without saying that the same effect can be obtained. Furthermore, for example, the writing color separation filter 160 is intermittently driven and the reading color separation filter 161 is continuously driven, or the writing color separation filter 160 is continuously driven and the reading color separation filter 161 is intermittently driven. I don't mind.

【0042】上述したように書込用色分解フィルタ16
0の回転によりRGB三色の照射時間を時分割する。こ
れにより三色に色分解された入力像が光書込型液晶空間
光変調器103の書込面に順次連続して結像される。さ
らにこれら三色の色分解された入力像は、駆動回路10
4に含まれる光変調特性同期制御回路122と変調器に
より色毎の所望の変調を受け、時間帯に応じて空間光変
調器の読出面上に順次現れる。この空間光変調器により
所望の変調を施した画像は、前記書込用色分解フィルタ
160と同様に読出用色分解フィルタ161の回転によ
り色成分を選択し、選択した色成分の読出光により読み
出され、出力投影レンズ系を介して最終的な出力画像と
して出力画像面156に結像される。この出力画像は、
色成分毎に色変調された画像であるが、この三色の時分
割された時間帯の繰り返し周波数が肉眼の色時間応答性
に対して十分高ければ、感覚的には三色が重畳されたの
と同じ効果を持つ事になる。すなわち実際の色合成は、
出力を見る者の感覚において行われ、目視にかかる画像
は合成後のカラー画像となるわけである。また三色それ
ぞれの光変調特性を時分割しながら色分解した各色に対
して独立に制御することにより、入力画像を書き込んだ
後、ネガ/ポジの反転、コントラスト・明るさ等の他に
カラーバランスと言われる色調の補正を行うことができ
る。したがって各色の書込時の光強度や各色に対する光
書込型液晶空間光変調器の感度等のばらつきは上記のよ
うな補正手段により対処する事が可能である。
As described above, the writing color separation filter 16
The rotation time of 0 divides the irradiation time of RGB three colors. As a result, the input images separated into the three colors are successively formed on the writing surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103. Further, the input image obtained by color separation of these three colors is the driving circuit 10
The desired modulation for each color is received by the optical modulation characteristic synchronization control circuit 122 and the modulator included in 4 and sequentially appear on the reading surface of the spatial light modulator according to the time zone. The image subjected to the desired modulation by the spatial light modulator selects a color component by rotating the reading color separation filter 161 similarly to the writing color separation filter 160, and is read by the reading light of the selected color component. Then, it is formed on the output image plane 156 as a final output image through the output projection lens system. This output image is
Although the image is color-modulated for each color component, if the repetition frequency of the time-divided time zone of these three colors is sufficiently high with respect to the color time response of the naked eye, the three colors are sensuously superimposed. It will have the same effect as. That is, the actual color composition is
This is done with the sense of the person who sees the output, and the visual image is a color image after composition. In addition, by controlling the light modulation characteristics of each of the three colors independently for each color separated while time-sharing, after writing the input image, negative / positive inversion, contrast / brightness, and other color balance It is possible to correct the color tone called. Therefore, variations in the light intensity at the time of writing each color and the sensitivity of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator for each color can be dealt with by the above-mentioned correction means.

【0043】[実施例2]本発明における実施例2につ
いて説明する。図5は実施例1の基本構成を示す説明図
である。図5において、空間光変調器は上記で示した光
書込型液晶空間光変調器103である。入力光学系は書
込用光源151と前記書込用光源からの光を平行にかつ
光強度を均一にする平行光学系152と前記平行光学系
152を介した書込用光源151からの光束を光書込型
液晶空間光変調器103の書込面に結像させる入力結像
系102から構成される。また出力光学系は読出用光源
153と前記読出用光源153からの光を平行にかつ光
強度を均一にする平行光学系154と前記平行光学系1
54を介した読出用光源153の光束を反射させ、読み
出した後の光束を透過させるPBS155と前記PBS
155を透過した出力像の光束を出力像面156に結像
する出力投影レンズ170から構成される。第一の時分
割色分解手段である書込用色分解ポリゴンミラー162
と第二の色分解手段である読出用色分解ポリゴンミラー
163は両者とも同等の構造であり3種の反射型の光学
フィルタから構成される。
[Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the basic configuration of the first embodiment. In FIG. 5, the spatial light modulator is the above-described optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103. The input optical system outputs a light beam from the writing light source 151 and a light beam from the writing light source 151 via the parallel optical system 152 for collimating the light from the writing light source and making the light intensity uniform. It is composed of an input image forming system 102 for forming an image on the writing surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103. The output optical system includes a reading light source 153, a parallel optical system 154 for making the light from the reading light source 153 parallel, and a uniform light intensity, and the parallel optical system 1.
PBS 155 that reflects the light flux of the reading light source 153 via 54 and transmits the light flux after reading, and the PBS
It is composed of an output projection lens 170 that forms the light flux of the output image that has passed through 155 on the output image plane 156. Color separation polygon mirror 162 for writing which is a first time division color separation means
The read color separation polygon mirror 163, which is the second color separation means, has the same structure and is composed of three types of reflection type optical filters.

【0044】まず本装置の出力対象画像を空間光変調器
の書込面上に結像する為の入力光学系について説明す
る。図5に示すように実施例2の基本構成は実施例1と
ほぼ同じ構成であり、書込用色分解フィルタ160およ
び読出用色分解フィルタ161の位置にはポリゴンミラ
ーが配置されている。
First, an input optical system for forming an output target image of this apparatus on the writing surface of the spatial light modulator will be described. As shown in FIG. 5, the basic structure of the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment, and polygon mirrors are arranged at the positions of the writing color separation filter 160 and the reading color separation filter 161.

【0045】図5において、書込用光源151は実施例
1と同様に白色光源を用いている。書込用光源151か
らの光束は、平行光学系152によって略平行かつ強度
分布が一様な光束にされ、対象画像を担っている透過性
の入力画像媒体150を照射する。この媒体の透過後の
面に現れた入力像の光束は、入力結像系102を介して
書込用色分解ポリゴンミラー162に入射する。
In FIG. 5, a white light source is used as the writing light source 151 as in the first embodiment. The light flux from the writing light source 151 is made into a light flux that is substantially parallel and has a uniform intensity distribution by the parallel optical system 152, and illuminates the transparent input image medium 150 that bears the target image. The light flux of the input image that appears on the surface of the medium after passing through the medium enters the writing color separation polygon mirror 162 via the input image forming system 102.

【0046】書込用ポリゴンミラーはその回転により白
色光を時分割しながらをR、G、Bの光三原色に分解す
るものであり、平面部はR、G、Bの各色の成分をそれ
ぞれ反射する3種類の反射型のダイクロイックミラー等
を用いた光学フィルタ(以下R成分を反射するダイクロ
イックミラーをRミラー、G成分のみを反射するダイク
ロイックミラーをGミラー、B成分のみを反射するダイ
クロイックミラーをBミラーとする)等から構成されて
いる。
The writing polygon mirror separates the white light into the three primary colors of R, G, and B while rotating it by rotation, and the plane portion reflects the respective components of R, G, and B. An optical filter that uses three types of reflective dichroic mirrors (hereinafter, a dichroic mirror that reflects the R component is an R mirror, a dichroic mirror that reflects only the G component is a G mirror, and a dichroic mirror that reflects only the B component is a B mirror. It is a mirror) and the like.

【0047】本実施例で用いたポリゴンミラーはRミラ
ー、Gミラー、Bミラーが各2個ずつ計6面で構成さ
れ、各面は画情報の光束に対して垂直に位置するよう構
成されている。また前記書込用ポリゴンはパルスモータ
を駆動源として、直動または歯車輪列やベルト駆動等で
中心軸回りに矢印A方向に回転駆動する。図5において
例えばRミラーが画情報の光束に対して+135゜(書
込光の光軸を基準に反時計周り方向を+、時計回り方向
を−とする)の角度をなして位置しているため、画情報
の光束がRミラー面に入力すると、書込光の光束のR成
分のみ反射して+90゜方向(この角度を反射角度とす
る)に屈折し、光書込型液晶空間光変調器103に対し
て垂直に書き込むよう構成されている。さらに書込用ポ
リゴンミラーはパルスモータを制御駆動することで、書
込用光源151の光束に対して+135゜の位置に+6
0゜ずつ間欠的に回転駆動するため、順次各ミラーがR
ミラーで示す反射位置に位置し、入射光に対する所定の
反射角度を一定に保持するような構成になっている。
The polygon mirror used in this embodiment is composed of two R mirrors, two G mirrors, and two B mirrors, for a total of six surfaces, each surface being arranged perpendicular to the light flux of image information. There is. Further, the writing polygon is rotationally driven in the direction of arrow A about the central axis by linear motion or gear wheel train or belt drive using a pulse motor as a drive source. In FIG. 5, for example, the R mirror is positioned at an angle of + 135 ° (the counterclockwise direction is + and the clockwise direction is − with respect to the optical axis of the writing light) with respect to the light flux of image information. Therefore, when the light flux of image information is input to the R mirror surface, only the R component of the light flux of the writing light is reflected and refracted in the + 90 ° direction (this angle is the reflection angle), and the optical writing type liquid crystal spatial light modulation is performed. It is configured to write vertically to the container 103. Further, the writing polygon mirror is controlled by driving the pulse motor, so that the writing polygon mirror is moved to a position of + 135 ° with respect to the luminous flux of the writing light source 151 by +6.
Since each mirror is driven to rotate by 0 ° intermittently, each mirror is sequentially turned to R.
It is located at a reflection position indicated by a mirror and is configured to keep a predetermined reflection angle with respect to incident light constant.

【0048】書込用色分解ポリゴンミラー162上に入
力された画情報の光束はRミラー、Gミラー、Bミラー
いずれかに入射することで、入力像の光束の中から一色
の色成分のみを分離して反射させる。ここではR成分が
反射したとする。こうして分解されたR成分の光束は、
光書込型液晶空間光変調器103の書込面上に像を結
ぶ。
The light flux of the image information input to the writing color separation polygon mirror 162 is incident on any one of the R mirror, the G mirror and the B mirror, so that only one color component is extracted from the light flux of the input image. Separate and reflect. Here, it is assumed that the R component is reflected. The R component luminous flux decomposed in this way is
An image is formed on the writing surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103.

【0049】ここで図5では書込用色分解ポリゴンミラ
ー162は入力結像系102と空間光変調器103の間
に配置しているが、入力画像媒体150と入力結像系1
02の間、乃至入力結像系102内に配置しても構わな
い。ただしこのとき書込用色分解ミラーにおける各ミラ
ーは反射型であるため、光束の屈折反射により、光軸が
変動する。したがって、光軸の変動に合わせた光学系の
配置が必要となる。
In FIG. 5, the writing color separation polygon mirror 162 is arranged between the input image forming system 102 and the spatial light modulator 103, but the input image medium 150 and the input image forming system 1 are arranged.
02, or in the input imaging system 102. However, at this time, since each mirror in the writing color separation mirror is a reflection type, the optical axis changes due to refraction and reflection of the light flux. Therefore, it is necessary to arrange the optical system according to the variation of the optical axis.

【0050】ここで書込用色分解ポリゴンミラー162
の構成は特にこれに限定されず、ポリゴンミラーを構成
している光学フィルタにおいて、フィルタ数や配列の順
番や各フィルタの面積比等目的に合わせて変更可能であ
る。例えばフィルタの数に関しては3種のフィルタがポ
リゴンミラーの回転により順次連続して入力像の光束の
光軸に位置するような構成であれば何個のフィルタで構
成しても構わない。また各フィルタの配列に関しては順
列する3個のフィルタがRフィルタ、Gフィルタ、Bフ
ィルタの3種揃っていれば良く、特にその順番に限定さ
れない。また各フィルタの面積比に関しては入力像によ
る光束の断面積以上を確保できるよう構成してあれば構
わない。
Here, the color separation polygon mirror 162 for writing is used.
The configuration is not particularly limited to this, and it is possible to change the number of filters in the optical filter forming the polygon mirror, the order of arrangement, the area ratio of each filter, and the like according to the purpose. For example, as for the number of filters, any number of filters may be used as long as the three types of filters are sequentially and continuously positioned on the optical axis of the light flux of the input image by the rotation of the polygon mirror. Further, regarding the arrangement of each filter, it is sufficient that the three permuted filters are the R filter, the G filter, and the B filter, and the order is not particularly limited. Further, regarding the area ratio of each filter, it suffices if it is configured so as to ensure a cross sectional area of the light flux due to the input image or more.

【0051】次に、空間光変調器の書込面上に書き込ま
れた書込像を最終的に出力像面に結像する為の出力光学
系について説明する。読出用光源153は本実施例では
白色光源を用いた例を説明する。読出用光源153から
の光束は平行光学系154によって略平行かつ強度分布
が一様な光束にされ、読出用色分解ミラーに入力され
る。
Next, the output optical system for finally forming the write image written on the write surface of the spatial light modulator on the output image plane will be described. In this embodiment, a white light source will be used as the reading light source 153. The light flux from the reading light source 153 is converted into a substantially parallel light flux having a uniform intensity distribution by the parallel optical system 154 and is input to the reading color separation mirror.

【0052】読出用色分解ポリゴンミラー163は書込
用色分解ポリゴンミラー162と同様のものを用いてお
り、ここでは構成についての説明は省略する。読出用色
分解ポリゴンミラー163は前記書込用色分解ポリゴン
ミラー162と駆動源を共用し、歯車輪列やベルト駆動
等で矢印B方向に回転駆動する。さらに前記書込用色分
解ポリゴンミラー162と同色のミラーがほぼ同時期に
光軸に対面するような構造としている。例えば、ここで
入力光学系において光書込型液晶空間光変調器103の
書込面にR成分の入力像の光束書き込んだとすると、平
行光学系154を通過した読出用光源153の光束は書
込部分と同様にRミラーに入力され、R成分のみが反射
し、反射したR成分の光束は偏光ビームスプリッタ15
5に入力する。
As the reading color separation polygon mirror 163, the same one as the writing color separation polygon mirror 162 is used, and the description of the structure is omitted here. The reading color separation polygon mirror 163 shares a drive source with the writing color separation polygon mirror 162, and is rotationally driven in the direction of arrow B by a gear train or belt drive. Further, the writing color separation polygon mirror 162 and the mirror having the same color face the optical axis at substantially the same time. For example, if the light flux of the R component input image is written on the writing surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 in the input optical system, the light flux of the reading light source 153 that has passed through the parallel optical system 154 is the writing portion. In the same manner as the above, only the R component is input to the R mirror and the reflected R component light beam is reflected by the polarization beam splitter 15.
Enter in 5.

【0053】図5に示すように読出用色分解ミラーは平
行光学系154とPBS155の間に配置してあるが、
読出用光源153から平行光学系154の間乃至、PB
S155から光書込型液晶空間光変調器103の間乃
至、PBS155から投影レンズ系170の間乃至、投
影レンズ系170から出力像面156の間のどの位置に
配置しても構わない。ただしこのとき書込用色分解ポリ
ゴンミラー162の配置と同様にミラーの反射により光
軸の変動に合わせた光学系の配置が必要となる。
As shown in FIG. 5, the color separation mirror for reading is arranged between the parallel optical system 154 and the PBS 155.
Between the reading light source 153 and the parallel optical system 154, PB
It may be arranged at any position between S155 and the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103, between the PBS 155 and the projection lens system 170 or between the projection lens system 170 and the output image plane 156. However, at this time, similarly to the arrangement of the writing color separation polygon mirror 162, it is necessary to arrange the optical system according to the change of the optical axis due to the reflection of the mirror.

【0054】そしてPBS155に入力されたR成分の
光束はP偏光とS偏光に分離され、分離・反射されたR
成分のS偏光光束は、光書込型液晶空間光変調器103
の読出面を照射する。図5ではPBS155で分離され
たS偏光のみを利用する構成となっているが、P偏光の
光束を利用する光学系でも良いことは言うまでもない。
光書込型液晶空間光変調器103は、S偏光の光束が読
出面に照射されたときに、位相変調されるように、あら
かじめ液晶の配向方向が調整されている。
The R component light flux input to the PBS 155 is separated into P polarized light and S polarized light, and the separated and reflected R
The component S-polarized light flux is an optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103.
Irradiate the reading surface of. In FIG. 5, only the S-polarized light separated by the PBS 155 is used, but it goes without saying that an optical system that uses a P-polarized light flux may be used.
In the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103, the alignment direction of the liquid crystal is adjusted in advance so that the phase is modulated when the S-polarized light flux is applied to the reading surface.

【0055】前述したように光書込型液晶空間光変調器
103の書込面に照射された画像と、光書込型液晶空間
光変調器103の変調特性に応じて、光書込型液晶空間
光変調器103の読出面に照射されたS偏光の光束は位
相変調されて反射される。この読出面で反射された光束
は、再びPBS155を透過することによって位相変調
から強度変調に変換される。この強度変調された光束
は、出力投影レンズ系170によって投影スクリーン等
の出力像面156に結像される。
As described above, according to the image irradiated on the writing surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 and the modulation characteristic of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103, the optical writing type liquid crystal is used. The S-polarized light flux applied to the reading surface of the spatial light modulator 103 is phase-modulated and reflected. The light flux reflected by the reading surface is converted from phase modulation into intensity modulation by passing through the PBS 155 again. The intensity-modulated light beam is imaged on the output image plane 156 such as a projection screen by the output projection lens system 170.

【0056】ここで実施例1と同様にPBS155は、
(1)読出入射光と反射光との光路の分離、(2)読出
入射光の偏光、(3)読出反射光の検光、の三つの機能
を果たしているが、これらの機能を異なる要素部品に分
担して負わせる事も可能である。
Here, as in the first embodiment, the PBS 155 is
Element components that perform three functions of (1) separation of the optical path of read incident light and reflected light, (2) polarization of read incident light, and (3) detection of read reflected light, but with different functions. It is also possible to share and bear.

【0057】書込用色分解ポリゴンミラー162と光書
込型液晶空間光変調器103と読出用色分解ポリゴンミ
ラー163の駆動方法は、図4の書込用色分解フィルタ
160を書込用色分解ポリゴンミラー162に、また読
出用色分解フィルタ161を読出用色分解ポリゴンミラ
ー163に置き換えたものと同等であり、これについて
は実施例1で既に説明したのでここでの詳細な説明は省
略する。但し、本実施例の色分解ポリゴンミラーの場合
は、反射型でありかつ、光束の光軸に対してミラー面が
回転軸周りに回転するため、色分解ポリゴンミラーを連
続駆動させると入力光束に対する反射角度が常に変化
し、書き込み部分または読み出し部分における入力光束
の光書込型液晶空間光変調器103への照射位置が一定
方向へ連続的に変化(スキャン)する。したがって、色
分解ポリゴンミラーを連続駆動させるには光書込型液晶
空間光変調器103に対するスキャン方向を同一とし、
書込用色分解ポリゴンミラー162による入力像と読出
用色分解ポリゴンミラー163による読出用の光束の色
成分が同等となるように前記書込用色分解ポリゴンミラ
ー162と前記読出用色分解ポリゴンミラー163とそ
して光書込型液晶空間変調器103を同期的に駆動させ
ることが必要である。このとき光書込型液晶空間光変調
器103への書き込みまたは読み出しに必要な光強度、
例えば光源の光強度や書込型液晶空間光変調器103へ
の光束の照射時間等を確保できるように設定することが
必要である。
The driving color separation polygon mirror 162, the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 and the reading color separation polygon mirror 163 are driven by the writing color separation filter 160 shown in FIG. It is equivalent to the separation polygon mirror 162, and the readout color separation filter 161 is replaced with the readout color separation polygon mirror 163. This has already been described in the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted. . However, in the case of the color separation polygon mirror of the present embodiment, since it is a reflection type and the mirror surface rotates around the rotation axis with respect to the optical axis of the light flux, when the color separation polygon mirror is continuously driven, the input light flux is The reflection angle constantly changes, and the irradiation position of the input light beam on the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 in the writing portion or the reading portion continuously changes (scans) in a certain direction. Therefore, in order to continuously drive the color separation polygon mirror, the scanning directions for the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103 should be the same,
The writing color separation polygon mirror 162 and the reading color separation polygon mirror are arranged so that the input image from the writing color separation polygon mirror 162 and the color component of the reading light flux from the reading color separation polygon mirror 163 are equal. It is necessary to drive 163 and the optical writing type liquid crystal spatial modulator 103 synchronously. At this time, the light intensity required for writing to or reading from the optically writable liquid crystal spatial light modulator 103,
For example, it is necessary to set the light intensity of the light source and the irradiation time of the light flux to the writing type liquid crystal spatial light modulator 103.

【0058】また上記において色分解ポリゴンミラーの
駆動については間欠駆動方法と連続駆動方法を示した
が、例えば書込用色分解ポリゴンミラー162を間欠駆
動させ、読出用色分解ポリゴンミラー163を連続駆動
させるもしくは書込用色分解ポリゴンミラー162を連
続駆動させ、読出用色分解ポリゴンミラー163を間欠
駆動させる等しても構わない。
Although the intermittent driving method and the continuous driving method have been described above for driving the color separation polygon mirror, for example, the writing color separation polygon mirror 162 is intermittently driven and the reading color separation polygon mirror 163 is continuously driven. Alternatively, the writing color separation polygon mirror 162 may be continuously driven, and the reading color separation polygon mirror 163 may be intermittently driven.

【0059】上述したように書込用色分解ポリゴンミラ
ー162の回転によりRGB三色の照射時間を時分割す
る。これにより三色に色分解された入力像が光書込型液
晶空間光変調器103の書込面に順次連続して結像され
る。さらにこれら三色の入力像は、駆動回路104に含
まれる光変調特性同期制御回路122と変調器により色
毎の所望の変調を受け、時間帯に応じて空間光変調器の
読出面上に順次現れる。この空間光変調器により所望の
変調を施した画像は、前記書込用色分解ポリゴンミラー
160と同様に読出用色分解ポリゴンミラー161の回
転により色成分を選択し、選択した色成分の読出光によ
り読み出され、出力投影レンズ系を介して最終的な出力
画像として出力画像面156に結像される。この出力画
像は、色成分毎に色変調された画像であるが、この三色
の時分割された時間帯の繰り返し周波数が肉眼の色時間
応答性に対して十分高ければ、感覚的には三色が重畳さ
れたのと同じ効果を持つ事になる。すなわち実際の色合
成は、出力を見る者の感覚において行われ、目視にかか
る画像は合成後のカラー画像となるわけである。
As described above, the irradiation time of the RGB three colors is time-divided by the rotation of the writing color separation polygon mirror 162. As a result, the input images separated into the three colors are successively formed on the writing surface of the optical writing type liquid crystal spatial light modulator 103. Further, the input images of these three colors are subjected to desired modulation for each color by the light modulation characteristic synchronization control circuit 122 and the modulator included in the drive circuit 104, and sequentially on the reading surface of the spatial light modulator according to the time zone. appear. The image subjected to the desired modulation by the spatial light modulator selects a color component by rotating the reading color separation polygon mirror 161 similarly to the writing color separation polygon mirror 160, and the reading light of the selected color component is selected. Is read out by the output projection lens system and is formed on the output image plane 156 as a final output image. This output image is an image that has been color-modulated for each color component, but if the repetition frequency of the time-divided time zones of these three colors is sufficiently high with respect to the color time response of the unaided eye, it is perceptually three. It will have the same effect as if the colors were superimposed. That is, the actual color combination is performed as if the viewer of the output sensed it, and the image visually observed is the color image after combination.

【0060】以上説明したように実施例1において時分
割しながら色分解する手段として書込部分と読出部分に
色分解フィルタを介して回転させる方法を用い、実施例
2においては書込部分と読出部分に色分解ポリゴンミラ
ーを介して回転させる方式を用いた。これは書込部分と
読出部分を同一に制御することが容易であるため、この
ような構成としたが、例えば書込部分に色分解フィル
タ、読出部分に色分解ポリゴンミラー乃至、書込部分に
色分解ポリゴンミラー、読出部分に色分解フィルタを用
いた組み合わせでも同等の効果を奏することは言うまで
もない。
As described above, in the first embodiment, the method of rotating the writing portion and the reading portion through the color separation filter is used as the means for performing color separation while performing time division. In the second embodiment, the writing portion and the reading portion are used. A method of rotating a part through a color separation polygon mirror was used. This is because it is easy to control the writing part and the reading part to be the same, but for example, a color separation filter is used for the writing part, a color separation polygon mirror is used for the reading part, and a writing part is used. It goes without saying that the same effect can be obtained even with a combination of a color separation polygon mirror and a color separation filter in the reading portion.

【0061】また実施例1と実施例2においては駆動源
として入力パルスによって回転数や位置制御が容易に行
えるパルスモータを用いているが、特にこれに限定され
ず例えばサーボモータ等を用いて位置制御および回転数
制御を行っても構わない。また入力画像媒体について
は、ネガフィルムやポジフィルム、液晶表示体等の透過
性のものを用いているが、図7に示すように小型部品、
書類、写真プリント等実体の表面が構成するような入力
画像媒体の際には書込用光源151を平行光学系により
集光された光により反射照明させ、その画像を図3と同
様に入力結像系102に入射させれば良い。したがって
入力画像媒体が透過性の媒体か反射性の媒体かの違い
は、画像入力に使われる照明形態が透過照明か反射照明
かの違いとなってあらわれるだけであり、本発明にとっ
て本質的な違いではない。したがって実施例の説明にお
いては、繁雑を避けるためにすべて透過性の入力画像媒
体に対する透過照明による読み込みの例だけを示した
が、照明形態を変更すれば、これらすべての例が反射性
の入力画像媒体に対しても適用可能である事は言うまで
もない。
Further, in the first and second embodiments, a pulse motor that can easily control the rotation speed and the position by an input pulse is used as a drive source, but the invention is not particularly limited to this, and for example, a servo motor or the like is used for position control. Control and rotation speed control may be performed. As the input image medium, a transparent film such as a negative film, a positive film, or a liquid crystal display is used, but as shown in FIG.
In the case of an input image medium such as a document or a photographic print, which is composed of the surface of an entity, the writing light source 151 is reflected and illuminated by the light condensed by the parallel optical system, and the image is input as in FIG. It may be incident on the image system 102. Therefore, the difference between the transmissive medium and the reflective medium as the input image medium is only the difference between the illumination type used for image input as the transmissive illumination and the reflective illumination, which is an essential difference for the present invention. is not. Therefore, in the description of the embodiments, only an example of reading by transmissive illumination for an input image medium that is all transparent is shown in order to avoid complication, but if the illumination form is changed, all of these examples will be input images that are reflective. It goes without saying that it can be applied to the medium.

【0062】また本実施例において図4には一定周波数
のクロックにより時分割色分解を行っているが、これに
限定されず、さらに色情報における色成分の光束の照射
時間を各々色毎に独立に調整することにより最終的な出
力におけるカラーバランスの調整や各色の光波長に対す
る空間光変調器の感度の補正等を行うことができる。
In the present embodiment, the time-division color separation is performed in FIG. 4 by the clock of a constant frequency, but the invention is not limited to this, and the irradiation time of the light flux of the color component in the color information is independent for each color. The adjustment of the color balance in the final output, the sensitivity of the spatial light modulator with respect to the light wavelength of each color, and the like can be performed by adjusting the value.

【0063】[0063]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように空間光
変調器と、入力対象画像を前記空間光変調器の書込面上
に書き込むための光学系と、前記空間光変調器の読出面
上の画像を最終的な出力面上に結像する為の光学系と、
駆動回路とからなるカラー画像出力装置において、前記
入力光学系の中に、出力対象画像の色情報を三色に色分
解し、さらに前記色分解した色情報を時分割し出力する
第一の時分割色分解手段と、前記出力光学系の中に、前
記第一の時分割色分解手段により前記空間光変調器に書
き込んだ色情報と同一の色情報として読み出すための第
二の時分割色分割手段と、前記駆動回路の中に、前記第
一の時分割色分解手段と前記第二の時分割色分解手段と
前記空間光変調器の変調特性を同期的に制御するための
変調制御回路を有する構成としたので、空間光変調器の
光増幅作用により高輝度の出力画像が得られ、画像情報
を電気走査信号に変換せず光の情報として出力する事に
より高周波成分の欠落を避けることができる。また、従
来のカラー画像出力装置においては色成分毎に入力光学
系または出力光学系、空間光変調器を要していたが、本
発明においては一系統の入力光学系または出力光学系、
空間光変調器によりカラー画像を出力することを可能と
する。これにより光学系の部品数が大幅に削減され、装
置としての小型化と装置コストの低価格化を図ることが
出来る。さらに同一の光学系を介してカラー画像を出力
しているため、色成分の合成時に発生する光学系の収差
による色ズレなど悪影響がなく、高画質な出力を実現す
ることができる。さらに、色情報における色成分の光束
の照射時間は各色毎に独立に調整できるため、最終的な
出力画像のカラーバランスの調整も行うことができる。
As described above, the present invention provides a spatial light modulator, an optical system for writing an input target image on the writing surface of the spatial light modulator, and a reading surface of the spatial light modulator. An optical system for forming the above image on the final output surface,
In a color image output device comprising a drive circuit, in the input optical system, color information of an output target image is color-separated into three colors, and the color-separated color information is time-divided and output in a first time. A second time-division color division for reading in the division color separation means and the output optical system as the same color information as the color information written in the spatial light modulator by the first time division color separation means. And a modulation control circuit for synchronously controlling the modulation characteristics of the first time division color separation means, the second time division color separation means, and the spatial light modulator in the drive circuit. With this configuration, a high-brightness output image can be obtained by the optical amplification effect of the spatial light modulator, and it is possible to avoid the loss of high-frequency components by outputting the image information as light information without converting it into an electrical scanning signal. it can. Further, in the conventional color image output device, an input optical system or an output optical system and a spatial light modulator were required for each color component, but in the present invention, one system of the input optical system or the output optical system,
The spatial light modulator makes it possible to output a color image. As a result, the number of parts of the optical system is significantly reduced, and the size of the device and the cost of the device can be reduced. Further, since the color image is output through the same optical system, it is possible to realize high-quality output without adverse effects such as color misregistration due to the aberration of the optical system that occurs when the color components are combined. Furthermore, since the irradiation time of the light flux of the color component in the color information can be adjusted independently for each color, the color balance of the final output image can also be adjusted.

【0064】これらの効果に加えて、画像出力装置の製
造時において従来のような光学系による最終的な画像合
成を必要としないので組立および調整等の作業性が著し
く向上する等の効果がある。
In addition to these effects, there is no need for a final image composition by an optical system as in the conventional case when the image output device is manufactured, so that workability such as assembly and adjustment is significantly improved. .

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

【図1】本発明の実施例の全体的な構成を示したブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に用いられる空間光変調器に対
する駆動波形を示した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing drive waveforms for a spatial light modulator used in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例1の全体的な構成を示した説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例1の駆動方法を示したタイミン
グチャート図である。
FIG. 4 is a timing chart showing the driving method according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例2の全体的な構成を示した説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例に用いられる出力光学系の中の
一部分に於いての他の実施例を示した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing another embodiment of a part of the output optical system used in the embodiment of the present invention.

【図7】光反射性画像媒体に対しての本発明の実施形態
を示した説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention for a light reflective image medium.

【図8】従来の技術の一例を示した説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a conventional technique.

【図9】従来の技術の他の例を示した説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing another example of the conventional technique.

【図10】従来の技術の一例を示した説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a conventional technique.

【図11】本発明の実施例に用いられる空間光変調器の
一例を示した説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a spatial light modulator used in an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102 入力結像系 103 光書込型液晶空間光変調器 104 駆動回路 105 光変調特性制御回路 150 入力画像媒体 151 書込用光源 153 読出用光源 155 PBS(偏光ビームスプリッター) 160 書込用色分解フィルタ 161 読出用色分解フィルタ 162 書込用色分解ポリゴンミラー 163 読出用色分解ポリゴンミラー 170 出力投影レンズ 211 ネマチック液晶 102 Input Imaging System 103 Optical Writing Liquid Crystal Spatial Light Modulator 104 Driving Circuit 105 Optical Modulation Characteristic Control Circuit 150 Input Image Medium 151 Writing Light Source 153 Reading Light Source 155 PBS (Polarizing Beam Splitter) 160 Writing Color Separation Filter 161 Color separation filter for reading 162 Color separation polygon mirror for writing 163 Color separation polygon mirror for reading 170 Output projection lens 211 Nematic liquid crystal

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空間光変調器と、入力対象画像を前記空
間光変調器の書込面上に書き込むための光学系(以下、
これを入力光学系と呼ぶ)と、前記空間光変調器の読出
面上の画像を最終的な出力面上に結像する為の光学系
(以下、これを出力光学系と呼ぶ)と、駆動回路とから
なる画像出力装置において、 前記入力光学系の中に、出力対象画像の色情報を三色に
色分解し、さらに前記色分解した色情報を時分割し出力
する第一の時分割色分解手段と、 前記出力光学系の中に、前記第一の時分割色分解手段に
より前記空間光変調器に書き込んだ色情報と同色の色情
報として読み出すための第二の時分割色分割手段と、 前記駆動回路の中に、前記第一の時分割色分解手段と前
記第二の時分割色分解手段と前記空間光変調器の変調特
性を同期的に制御するための変調制御回路を有すること
を特徴とするカラー画像出力装置。
1. A spatial light modulator and an optical system for writing an input target image on a writing surface of the spatial light modulator (hereinafter, referred to as an optical system).
This is called an input optical system), an optical system for forming an image on the reading surface of the spatial light modulator on a final output surface (hereinafter referred to as an output optical system), and a drive. In an image output device comprising a circuit, in the input optical system, the color information of the output target image is color-separated into three colors, and the color-separated color information is time-divided and output as a first time-division color And a second time division color division means for reading as color information of the same color as the color information written in the spatial light modulator by the first time division color separation means in the output optical system. In the drive circuit, a modulation control circuit for synchronously controlling the modulation characteristics of the first time-division color separation means, the second time-division color separation means, and the spatial light modulator is provided. A color image output device.
JP14358194A 1994-06-24 1994-06-24 Color image output device Pending JPH086065A (en)

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