JPS5897022A - カラ−光変調装置 - Google Patents

カラ−光変調装置

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JPS5897022A
JPS5897022A JP56196066A JP19606681A JPS5897022A JP S5897022 A JPS5897022 A JP S5897022A JP 56196066 A JP56196066 A JP 56196066A JP 19606681 A JP19606681 A JP 19606681A JP S5897022 A JPS5897022 A JP S5897022A
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light
color
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electro
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JP56196066A
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JPS6248816B2 (ja
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Akira Ote
明 大手
Hideto Iwaoka
秀人 岩岡
Sunao Sugiyama
直 杉山
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Yokogawa Hokushin Electric Corp
Yokogawa Electric Works Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect

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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラープリンタ、力2−ファクシミリ、カラ
ーディスプレイ装置等に使用されるカッ−光変調装置に
関するものである。ylK詳しくは、本発明は、モノク
ロの陰極線管(CRT)を用い、ここからの光を、印加
する電圧を制御することによりて、通過する光の波長領
域を可変できる光学フィルタを介して、例えば感光手段
に照射するようにし、感光手段に力2−像を得ることの
できるカラー光変調装置に関するものである。
従来、カラー像を得る丸めOW&置として、赤(6)。
緑(G)、 f(II)のカラーCRTを用いるように
したものがあるが、駆動回路が5系統必要で複雑となる
うえに%R,G、 Bの色合せ中、位置調整を精管に行
なわないと、色ズレが生じたシ、分解能が低下したりす
る欠点がある〇 本発明の目的は、全体構成が簡単で、安価に構成でき、
しかも分解能が高く、色ズレの生じないカフ−光変調装
置を実現するととくある@本発明に係るカッ−光変調装
置は、モノクロの陰極線表示管、この毫ノクロ隘極線表
示管からの光が通過する電気光学材料基板、この電気光
学材料基板を挾んで設は九電極、この電極を介して電気
光学材料基[K電圧を印加する可変電源を含む駆動回路
、電気光学材料基板から出射した光が照射されるカラー
感光手段を具備し、電気光学材料基板に印加する電圧を
駆動回路に与えられるカラー指定信号に応じて所定電圧
に制御することによってカラー感光手段上にカラー像(
ポジ偉、ネガ像潜偉を含む)を得ることを特徴としてい
る。
第1図は本発明の一実施例を示す構成図で、とこでは力
2−プリンタを構成し九例を示しである・図において、
1は一次元ライン状の表示面をもったモノクロの陰極線
表示管(以下CRTと呼ぶ)で、その表示面には電子ビ
ームが壱って発光する蛍光体が設置されている。2はC
RT表示面の光スポットを導びくファイバ板、3は電子
ビームを偏向させる偏向コイルである。ここで、ファイ
バ板2を表示面に設置させたこのようなCRTとして、
モノクロファイバーオプテ、クテユーブ(roT)を使
用することが可能である。なお、ファイバ板2は必ずし
も必要でない。4はCRT O表示面の光スボ、トが入
射する光学フィルタ、5はこの光学フィルタ4の駆動回
路で、ここには制御回路6からカラー指定信号が与えら
れ、力之−指定信号に対応した所定電圧を光学フィルタ
4に印加している。
7はセルフオフレンズで、光学フィルタ4から出た光を
ビーム状に絞る役目をしている。なお、このセルフオフ
レンズは必ずしも必要としない。8はカラー感光ドラム
で、一定速度で回転して5I−9、ここにセルフオフレ
ンズ7から出射した光が照射される。なお、カラー感光
ドラ五に代えて、ここにカラー感光紙あるいはカラー表
示面を設置してもよい。なお、60は光学フィルタ4の
温度を検出する温度検出手段で、光学フィルタ4の温度
による影響をなくするために必要に応じて設けられるt
のでありて、その出力信号は制御回路6に印加され、駆
動電圧を制御している。光学フィルタ4の温jlKよる
影響をなくする丸めには、これ以外に、例えば、光学フ
ィルタの出力光の一部をフォトダイオードで検出し、制
御回路6を用いてフィードバック制御によって温度補正
を行うようにしてもよい。
第2図は第1図に示す装置に用いられている光学フィル
タ4の一例を示す構成斜視図である。図において、41
は例えばKerr効果のような電気光学効果をもった板
状の電気光学材料基板である。この材料基板としては、
PLZT、 LiNbo3. nso 勢が使用可能で
あるが、PLZTが他の材料に比べて電気光学効果が大
きく、駆動電圧が低くてよいこと、また、透過波長域が
0.4 )’IX1〜8−と吋視光ばかpでなく遠赤外
域でも動作するため、最も適する。 42.43はこの
電気光学材料基板41を挾むように、その表面に設は九
〇r、 Au等で構成される電極で、例えば蒸着、スバ
、り等の技術を欠周して基板41上に形成される。駆動
回路5社電極42.43に接続されておplこの電極を
介して電気光学材料基板41に所定電圧を印加する。 
45.46は電気光学材料基板41を挾み、光学材料基
板41を通過する光の通路中に配置された偏光子で、光
が入射する側の偏光子45と光が出射する側の偏光子4
6の偏光面は、ここでは光学材料基板41中の電界方向
(電極面に垂直な方向)と450をなし、互に直交する
ように配置されている例(直交偏光子の例)を示すOな
お、各偏光子45.46の偏光面は、互に平行するよう
に配置(平行偏光子)してもよく、まえ、電気光学材料
基板の形状によっては、これらの偏光子45.46は必
ずしも必要としない。
このように構成した光学フィルタにおいて、以下、電気
光学材料基板41として、PLZT基板を用い一電極を
介して電気光学材料基板41に電圧を印加したとき、材
料基板中に生じる電界によって、この電界に喬直な偏光
成分と平行な偏光成分の光に位相差が生じる性質(Ke
rr効果)を利用する場合を想定して、その動作を説明
する。
いま、第2図において、偏光子45側から光学材料基板
41に非単色光(多波長光束)を入射させると、この入
射光は、光学材料基板410Kerr効果により−て、
電界に−直な偏光成分と平行な偏光成分O光に位相差が
生じ、偏光子46を通って出射光となる。
ここで、偏光子を通過した電気光学材料基板への入射大
工1と出射光Ioとの比(光透過率)は、光学材料基板
41による光損失がないもOとすれば、次式で表わすこ
とができる0 直交偏光子の場合; 平行偏光子の場合: ただし、n:屈折率 R: ICerr定数 V;印加を圧 λ:光の波長 p:電極間間隔 L:電気光学材料基板中の光路長 第5図は、第2図において、電極42.43間に印加す
る電圧と光透過率Io / Iiとの関係を、入射する
光の波長をそれぞれ異にして調べてみた特性線図である
。ここで、n m 2.5. Ram 3.Ox 10
−16m2/V2゜D+m380)1n、  L+w5
mmであるOこの実験結果カラ、印加する電圧が50V
以下の場合、各峡長0光は、はぼ同じような透過率特性
を示すが、印加する電圧が90V以上になると、各波長
でそれぞれ異な−)光透過率特性をもつようになること
が認められた〇第4wAは、印加電圧をパラメータとし
、通過する光の波長と光透過率の関係を調べた特性線図
で@ ルo コCでは、印加電圧を90V、 100V
、 ll0Vと変化させて、それぞれの特性をとったも
のであるが、この実験結果から、印加電圧を制御させれ
ば、通過する光の波長領域を変化できることが分かった
すなわち、印加電圧90Vでは、波長44Onm付近の
特定光を通過させ、印加電圧100Vでは、波長55Q
nm付近の特定光を通過させ、また、印加電圧110v
では波長650 nm付近の特定光を通過させることが
でIAoしたがうて、第2!llにおいて、電極42.
43間に印加する電圧vO値を変えるととKよって、通
過する光の波長領域を任意に設定することができる。
第5図は、第2図の光学フィルタにおいて、出射光の色
sの電圧依存性を色度図上Kllわした特性図である。
ここでは、印加電圧Vを40Vから順次160V重で増
大させたものであって、この線図から明らかなように、
印加する電圧Vを任意の値に設定するととKよりて、出
射する光の色相を所定の範囲に設定できる・ また、とこで、所定電圧であって印加する電圧のパルス
幅(時すI@)を制御すれと一定一響く通過する光の量
が変わりて、輝度(明暗)を制御することもできる@ 第1図にもどシ、その動作の一例を次に第6図波形図を
参照しながら説明する。
駆動回路郡は、例えばROM (リードオンリメモリ)
を含んでおシ、これに光学フィルタ4において、そこか
ら出射する光の各色相に応じた最も遭切な各電圧信号が
予じめ記憶されている。このROMへの記憶は、例えば
、gs図に示すような色度図上に表わされ九電圧依存性
を示す特性線図に従ってなされるものであうて、この特
性線が色度図上で動く点の範囲内において、各種の色相
を、所定電圧によって複数個任意に設定することかでI
ゐ。
駆動回路5には、制御回路6からカッー指定信\ 号が与えられ、この力2−指定信号に応じて予じめ設定
した所定電圧を、光学フィルタ4に印加する。すなわち
、第5図に示すような電圧依存性をもり光学フィルタを
用いた場合、白色の場合には50Vの電圧をT時醪出力
し、また、赤色の場合には75Vの電圧をTl1m出力
し、また緑色の場合、125vの電圧をT#降比出力、
これを光学フィルタ4の電気光学材料基板41に第6図
に示すように印加する。
また、ここで、色とともに光透過率を変える場合、例え
ば青色であって暗い明度(輝度)の場合、90Vの電圧
をt工時間(t□<T)第6図に示すように印加する0
図では、緑から青(125V →90V ) JIC変
化するとき、Δto晩印加印加電圧v(又はマイナス電
圧)としている。これは、電気光学材料によって、電圧
下降時にヒステリシス現象があゐためである。または、
電圧下降時のヒステリシス量を演算し、駆動回路で補正
してもよい。
このようKして、光学フィルタ4を通過するモノクロC
RT 1の表示面からの光は、その色相と、必!!に応
じてその明度とが印加される電圧によって制御され、こ
れがセルフオフレンズ7を通り、力2−感光手段たる力
2−感光ドツム8上に照射され、ここにカッー画g!!
あるいは力2−潜儂を得ることができゐ。
第7図は本発明に係る装置の他の実施例を示す構成図で
、ここではカラー感光体としてカラー感光紙を用いる場
合を例示する。
この実施例では、モノクロCRT 1として二次元面状
の表示面をもつものを使用するとともに1光学フイルタ
4を光の進行方向に複数@(ここでは2個の例を示す)
の電気光学材料基板41a、 41bを配列し、かつ、
これらをモノクロCRT 1の表示面の2スタ本数に対
応して多数枚積層し、各光学材料基板41m、 41b
の聞及び光の入射面、出射面にそれぞれ偏光面が平行す
るように偏光子45.46.47を配置して構成したも
のである。各光学材料基板41a。
4ib l’cは、カラー指定信号に対応して変化する
所定電圧Va、 Vbが印加される。ここで、各電気光
学材料基板41m、 41bに印加する所定電圧Va、
 VbO比(Va/Vb)は、後述するように一定の比
率に維持されている。
このように構成した装置の動作を主として光学フィルタ
4の動作を中心として次に説明する。
第8図は、ひとつの電気光学材料基板で構成された平行
偏光子構成の光学フィルタにおいて、電気光学材料基板
に印加する電圧を106V (実It)、150V (
破線)とした場合の、通過光の波長と光透過本の関係を
調べた特性線図である。このような特性のふたつの光学
フィルタを2@重ねて配列すると、全体の光学特性は、
ふたつの特性の積となる。
$7図装置に用いられている光学フィルタ4は、このよ
うな原現を利用したものであって、第1の電気光学材料
基板41&には電圧Va(例えは1oev )、第2の
電気光学材料基板41bには電圧Th(例えに150V
 )を印加すると、この光学フィルタ4の全体の光学特
性は第9図に示すように、バンド幅が狭くなり、分#1
!特性が向上したものとなる。そして、この特性線図に
おいて、印加電圧の比Va/Vbを一定に維持した状態
で各電圧Va、 Vbを変化させると、第9図特性線図
において、バンド幅の中心波長が平行移動し、光学フィ
ルタ4から出射する光の色相を電圧を制御することによ
って色づれなと生ずることなく任意に設定することがで
きる。
この駆動法ti、2mの光学フィルタのそれぞれの透過
特性が、はしい波長に一致する印加電圧管用いるカ(バ
ンドパスフィルター)、他の駆動例として、1個の光学
フィルタを、はしいrIL長のバンドパスフィルターと
し、他の1個の光学フィルターを、上記バンドパスフィ
ルターのサイドバンドを除去するようなパ/ドリジェク
)フィルタとして動作させてもよい。この場合は、各色
相に対応する印加電圧Va、 Vbは、駆動回路5の例
えばROMに記憶されており、順次読み出す亀のとする
第7図に戻り、モノクロCRTIは、その表示面に通常
のモノクロテレビと同様の画像を表示する。
このモノクロCRTIからの光は、積層して構成される
光学フィルタ4に入シ、ここで所定の色のカラー光とな
り、セルフオフレンズ7を通ってカラー感光体B上に照
射される。したがって、モノクロCRTIO表示面に表
われたモノクロ画像をカラー感光体8上にカラー画曽と
して表示させることができる。
なお、上記の各実施例では、駆動回路Sと制御回路6と
を別々のブロックで概念的に示し、制御回路6は駆動回
路5に力2−指定信号、あるいは、輝度指定信号を与え
るもOであるが、両回路は例えは、メモリ回路を含むマ
イクロプロセ、す等で構成してもよく、この場合には、
これらはひとつのプロ、りで代表できる。
以上説明したように、本発明に係る装置は、分解能の良
好なモノクpの陰極ifl示管と、この表示管からの光
が入抄出射する光の色相を電圧によりて制御できる光学
フィルタ及び光学フィルタからの力2−光が照射される
カラー感光手段とで構成される40で、全体構成が簡単
で、安価に構成でき、しかも分解能が高く、色ズレの生
じないカラー光変調装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図社第1
図装置に用いられている光学フィルタの一例を示す構成
斜視図、第3図〜第5図は第2図に示す光学フィルタの
動作を説明するための特性線図で、第3図は印加電圧と
光透過率との関係を示す線図、第4図は印加電圧をバク
メータとし通′過光の波長と光透過率との関係を示す線
図、第5図は出射光の色相の電圧依存性を色度図上に示
した線図、186図は第1図装置の動作を説明するため
の波形図、第7図は本発明に係る装置の他の実施例を示
す構成図、1s8図及び第9図は第7図装置に用いられ
ている光学フィルタの動作を説明するための特性線図で
ある。 1・・・モノクelcRT、2・・・ファイバ板、3・
・・偏向コイル、4・・・光学フィルタ、5・・・駆動
回路、6・・・制御回路、7・・・セル7オクレンズ、
8・・・力2−感光体。 尾1図 篤2図 ら

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  モノクロの陰極線表示管、この陰極線表示管
    からの光が通過する電気光学材料基板と電気光学材料基
    板を挾んで設けられた電極とを含みこの電極を介して電
    気光学材料基板に印加する電圧を制御して、出射する光
    の色相を変化するようにした光学フィルタ、カラー指定
    信号が与えられこのカラー指定信号に応じた所定電圧を
    前記光学フィルタの電気光学材料基板に印加する駆動回
    路、前記光学フィルタから出射するカラー光が照射され
    るカラー感光手段を具備したカラー光変調装置・(2)
      七ツクtSO陰極線表示管として、−次元ライン状
    の表示面をもつものを用いた特許請求の範囲第11A記
    載のカッ−光変調装置・(5)  モノクpの陰極線表
    示管として、二次元面状の表示面をもつものを用い九特
    許請求の範囲第1項記載のカラー光変調装置。 (4)光学フィルタとして、光の進行方向に複数個の電
    気光学材料基板を配列して構成され、各電気光学材料基
    板にそれぞれ所定電圧が印加されるtのを用いた特許請
    求の範囲第1項記載のカラー光変調装置。
JP56196066A 1981-12-04 1981-12-04 カラ−光変調装置 Granted JPS5897022A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6033331U (ja) * 1983-08-11 1985-03-07 トヨタ自動車株式会社 強誘電体を用いたカラ−表示装置
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