JPS61246718A - 書き込み装置 - Google Patents

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】 以下の順序で説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする問題点 Ｅ　問題点を解決するための手段（第１図）Ｆ　作用 Ｇ　実施例（第１図、第５図、第６図）Ｈ発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 この発明は図形などの書き込み装置に関する。

Ｂ　発明の概要 この発明は、レーザー光によりメモリ機能を有するセル
に図形などを書き込む書込み装置において、不連続な二
点間に直線を描くとき、レーザー光の走査の応答時間を
利用することにより、補間の演算をしないでも、直線補
間ができるようにしたものである。

Ｃ従来の技術 まず、液晶表示装置の一例を第１図を使用して説明しよ
う。この液晶表示装置は、レーザー光を液晶セルに照射
することによりその液晶セルに表示画像を書き込み、こ
の画像を投写手段によりスクリーン上に拡大投写して表
示を行うものである。

なお、画像は白または黒の２段階の濃度である。

そして、（１０）はその液晶セルを示し、これは、レー
ザー光が照射されると、そのレーザー光が熱エネルギー
に変換されてその照射部分が加熱され、この加熱により
液晶に相転移を生じて配列状態が乱れ、レーザー光を停
止すると、その照射部分が急速に冷却されて液晶の配列
状態の乱れがそのまま残り、したがって、その照射部分
が不透明になるものである。

このため、液晶セル（１０）は例えば第２図に示すよう
に構成されている。すなわち、同図において、（１１）
は層状に充てんされた液晶で、その両面には配向Ｎ　（
１２）　、　　（１３）および透明電極（１４）　。

（１５）が設けられている。この電極（１４）はガラス
板（１６）に形成され、電極（１５）はレーザー光を反
射するコールドフィルタ（１７）を間にしてガラス板（
１８）に形成されている。そして、書き込み用のレーザ
ー光はガラス板（１６）側から照射され、投写手段から
の投写光はガラス板（１８）側から投射される。

また、この場合、液晶（１１）は、シアノビフェニール
系の液晶、例えばオクチルシアノビフェニールを４０モ
ル％、デシルシアノビフェニールを６０モル％の割り合
いで混合したものであり、レーザー光を吸収したときに
は、その温度によってスメクティックＡ相→ネマティッ
ク相−アイソトロピック相と相転移を生じるものである
。なお、例えば、スメクティックＡ相からネマティック
相への相転移温度は４４．８℃、ネマティック相からア
イソトロピック相への相転移温度は４５．２℃である。

さらに、液晶（１１）には、染料として例えば１゜３−
（１，４−ジメチル−７−イツブロビルアズレニール）
−シクロプテンジイリウムが添加されてレーザー光の吸
収および伝達の効率が高められている。

また、−例として、液晶セル（ｌＯ）の有効領域は縦２
０ｆｉ×横２０日、分解能は縦２０００画素×横２００
０画素である。

さらに、第１図において、（２０）はレーザー光による
書き込み手段を示す。この書き込み手段（２０）は、表
示データにしたがって１画素ごとにレーザー光をオンま
たはオフにするとともに、そのレーザー光を液晶セル＋
１）に照射してセル（１）に画像を書き込むものである
。

すなわち、後述するマイクロコンピュータ（７０）から
表示データロＳが取り出されると、この表示データＤｓ
が単安定マルチバイブレーク（２１）に供給されて１画
素につきパルス幅が２．５μ秒の書込みパルスＰ−とさ
れ、このパルスＰｗがドライブ回路（２２）を通じてレ
ーザーダイオード（２３）に供給される。このダイオー
ド（２３）は例えばＧａ＾ＩＡｓ半導体レーザーであり
、出力３抛獣波長７８０ｎａｅの近赤外光を出力するも
のである。

したがって、ダイオード（２３）からは表示データＤｓ
にしたがってオンまたはオフに変調されたレーザー光が
出力されるが、このレーザー光は、ガルバノミラ−（２
４）→レンズ（２５）→プリズム（２６）を通じて液晶
セル（１０）に供給される。

また、この場合、スキャン手段（３０）により液晶セル
（１０）に対するレーザー光のスキャンが行われる。す
なわち、このスキャンにはラスクスキャンあるいはベク
タスキャンなどがあるが、マイコン（７０）からそのス
キャン位置（レーザー光の照射位置）のＸｙＭ、標およ
びＹ座標を指定するデジタルの水平アドレス信号へにお
よび垂直アドレス信号Ａｙが取り出され、これら信号Ａ
χ、ＡｙがＤ／Ａコンバータ（３１）　、　　（３２）
に供給されてアナログ化されてからドライブ回路（３３
）　、　　（３４）を通じて水平スキャナ（３５）及び
垂直スキャナ（３６）に供給され、したがって、これら
スキャナ（３５）　、　　（３６）によりガルバノミラ
−（２４）が水平方向および垂直方向にドライブされて
信号Ａｘ。

Ａ３１の指定する液晶セル（１０）の座標にレーザー光
が照射される。なお、この例では、液晶セル（１０）の
分解能を［２０００画巣×横２０００画素としているの
で、信号Ａｘ、＾ｙはそれぞれ１１ビツトである。

さらに、（４１）は消去回路を示し、これはマイコン（
７０）により制御されて所定のレベルの交番電圧ＥＲが
取り出され、この電圧ＥＲが液晶セル（１０）の電極（
１４）　、　　（１５）に供給されて消去が行われる。

ただし、この消去には、セル（１０）の全面を消去する
全面消去と、一部分だけを消去する部分消去とがあり、
これらは次表のようにして行われる。

なお、部分消去では、セル（１０）の全面に低電圧の消
去電圧ＥＲが供給されるとともに、消去したい部分だけ
にレーザー光が照射される。

また、（４２）は温度制御回路を示し、これにより液晶
セル（１０）は、定常時は第１の相転移温度４４．８℃
よりも例えば１．５℃低い４３．３℃に保持（バイアス
）され、したがって、定常時には、液晶（１１）はスメ
クティックＡ相の状態に保たれている。

さらに、（５０）は投写手段を示し、これにより液晶セ
ル（１０）上の画像がスクリーン（６０）に拡大投写さ
れる。すなわち、光源、例えば１５０−のハロゲンラン
プ（５１）から投写光が取り出され、この投写光が、赤
外線フィルタ（５２）−コンデンサレンズ（５３）→紫
外線フィルタ（５４）−ミラー（５５）→レンズ（５６
）の光路を通じて液晶セル（１０）に照射され、セル（
ｌＯ）を透過した光がプリズム（２６）を通じて投写レ
ンズ（５７）によりスクリーン（６０）に照射される。

したがって、セル（１０）に書き込まれている画像はス
ゲリーン（５８）に拡大表示される。

このスクリーン（ｓ８）は、この例においては、投写手
′＆（５０）における表示スクリーンであると同時に、
タブレット（６０）のタブレット盤（６１）が一体化さ
れているものであり、このため、例えば第３図に示すよ
うに構成されている。すなわち、同図において、（５９
）は平板で、かつ、透明のガラス板で、その投写光側の
面がスリガラス面（５９Ａ）とされて表示スクリーン（
５８）とされているとともに、このスリガラス面（５９
Ａ　）とは反対側の面には透明で、かつ、ストライプ状
の複数の電極（６３）が水平方向に互いに分離して配列
されている。また、（６４）は平板で、かつ、透明のガ
ラス板で、ガラス板（５９）との対向面には透明で、か
つ、ストライブ状の複数の電極（６５）が垂直方向に互
いに分離して配列されている。そして、これらガラス板
（５９）　、　　（６４）は絶縁層（図示せず）を間に
して密接されて透明のタブレット盤（６１）が構成され
ている。なお、ガラス板（６１）　、　　（６４）の厚
さは例えばそれぞれ１鶴および３ｆｉであり、その大き
さ、すなわち、スクリーン（５８）およびタブレンＩ−
ＩＭ（６１）の大きさは例えばＡ４版である。

さらに、（６６）はタブレットペンで、これは電極（ペ
ン先）が把持部に対して絶縁され、タブレット盤（６１
）の電極（６３）　、　　（６５）に電圧（スキャンパ
ルス）が供給されたとき、その電界をキャッチするよう
にされている。

また、（７０）は各種の制御を行うマイコンを示し、（
７１）はそのＣＰＵ、（７２）は制御用のプログラムが
書き込まれているＲＯＭ、（７３）はワークエリア用の
ＲＡＭ、（７４）は入力ポート、（７５）　。

（７６）は出力ボートで、これら回路（７２）〜（７６
）はシステムバス（７９）を通じてＣＰＵ（７１）に接
続されている。さらに、ＣＰＵ（７１）にはバス（７９
）を通じてフルキーボード（７７）および表示用メモリ
　（７８）が接続されるとともに、ＦＤＣ（８１）を通
じてフロッピーディスク装Ｗ、（８２）が接続されてい
る。この場合、メモリ　（７８）には液晶セル（１０）
に書き込まれる表示データがアクセスされるもので、例
えばセル（１０）に対応して縦２０００ビツト×横２０
００ピントの容量を有する。

そして、キーボード（７７）を操作して書き込みモード
にすると、ＢＲ＝Ｏとされるとともに、マイコン（７０
）においてタブレット版のスキャンパルスが形成され、
このパルスがボート（７５）を通じて電極（１４）　、
　　（１５）に順次供給されてスキャンが行われる。そ
して、このとき、タブレフトペン（６６）をガラス板（
６４）にあてると、スキャンパルスがタブレットペン（
６６）により検出され、これがポー）　（７４）を通じ
てマイコン（７０）に取り込まれる。

そして、マイコン（７０）において、タブレットペン（
６６）により検出されたスキャンパルスが、電極（１４
）　、　　（１５）のうちのどの電極をスキャンしてい
たときのものであるかが判別され、この判別結果からタ
ブレットペン（６６）の指示した座標が求められ、この
座標にしたがってアドレス信号Ａ　ｘ　＋　Ａ　Ｖが形
成され、この信号Ａｘ、Ａｙがボート（７６）を通じて
Ｄ／Ａコンバータ（３１）　。

（３２）に供給されるとともに、表示データＤａがポー
１−（７６）からマルチバイブレータ（２１）に供給さ
れる。したがって、液晶セル（１０）の該当する画素（
ＪｉＥ標）にレーザー光が照射されてこの画素は不透明
とされ、これが投射手段（５０）によりスクリーン（５
８）に投射されるので、スクリーン（５８）のうち、ペ
ン（６６）をあてた位置に黒くドツトが表示される。

また、このとき、メモリ　（７８）のうち、その座標に
対応するビットが“１”にセットされる。

こうして、タブレットペン（６６）によりタブレット盤
（６１）にｗｉ画を行うと、セル（１０）の対応する部
分にドツトの書き込みが行われてスクリーン（５８）に
ペン（６６）の軌跡が表示されていく。

また、これと同時に、メモリ　（７８）の対応するビッ
トも“１”にセットされていく。

さらに、キーボード（７７）を操作して消去モードにす
ると、消去電圧がセル（１０）に供給されて全面あるい
はペン（６６）の指定した部分が消去される。なお、こ
のとき、メモリ　（７８）の対応するビットも“Ｏ”に
リセットされる。

そして、描画が終わったとき、キーボード（７７）を操
作すると、このときのメモリ　（７８）の表示データが
フロッピーディスク装置（８２）にセーブされる。また
、フロッピーディスク装置１１（８２）の表示データの
ロードを指定したときには、その表示データがメモリ　
（７８）にロードされるとともに、この表示データが順
次読み出されてセル（１０）に書き込まれ、したがって
、フロッピーディスク装置（８２）にセーブされていた
画像がスクリーン（５８）に再生される。

こうして、この表示装置によれば、描画を行うことがで
きる。

（文献；特願昭５９−２７８５０９号の明細書および図
面）Ｄ　発明が解決しようとする問題点 ところが、上述のように、タブレット（６０）などの座
標入力装置により座標を入力しながら描画を行う場合、
タブレット（６０）による座標の入力のサンプルレート
は、通常１１０ポイント／秒程度に限られているので、
ダブレットペン（６６）を速く動かすと、入力された座
標は不連続となってしまう、したがって、入力された座
標だけを液晶セル（１０）に書き込むと、ペン（６６）
の描いた軌跡の表示は実線とはならず破線になってしま
う。

そこで、一般には、ペン（６６）の軌跡の始点と終点と
の間を演算により補関し、その始点および終点間の直線
に相当する座標にも画素ごとに書き込みを行い、実線を
表示するようにしている。

しかし、この方法では補間の演算をソフトウェアにより
行うと、そのソフトウェアが複雑になるとともに時間が
かかってしまう。また、ハードウェアで行うと、グラフ
ィックス用の特別のＩＣが必要になり大幅なコストアン
プとなってしまう。

この発明はこのような問題点を解決しようとすももので
ある。

ところで、上述のガルバノミラ−（２４）およびスキャ
ナ（３５）　、　　（３Ｂ）は具体的には、例えば第４
図に示すように構成されている。すなわち、レーザーダ
イオード（２３）からのレーザー光（２３Ｌ）は、コリ
メータレンズ（２３Ａ）により平行光とされてからＸミ
ラー（２４Ｘ）およびＹミラー（２４Ｙ　）により順次
反射され、この図には示さないが、レンズ（２５）およ
びプリズム（２６）を通じて液晶セル（１０）に焦点を
結ぶようにされている。

そして、この場合、ミラー（２４Ｘ）　、　　（２４Ｙ
）はガルバノメータ（３５Ａ）　、　　（３６八）によ
り回動できるように支持されてスキャナ（３５）　、　
　（３６）が構成されている。したがって、ガルバノメ
ータ（３５Ａ）がアドレス信号Ａｘによりドライブされ
るとミラー（２４Ｘ）が回動し、これによりレーザー光
（２３Ｌ）はセル（１０）を水平方向にスキャンし、ガ
ルバノメータ（３６Ａ）がドライブされるとミラー（２
４Ｙ）が回動し、これによりレーザー光（２３Ｌ）はセ
ル（１０）を垂直方向にスキャンする。

このようにセル（１０）に対するレーザー光のスキャン
は、一般に機械式手段により行われるので、レーザー光
のスキャンには遅れを生じてしまう。

このため、そのレーザー光の照射位置を指定するアドレ
ス信号Ａχ、　／ｌｙと、レーザーダイオード（２３）
に供給される表示データＤ３とは、第５図に示すような
タイミングとされている。すなわち、同図Ａに示すよう
に、まず、時点ｔｏにボート（７６）からのアドレス信
号Ａに、　Ａ３１がそれまでの座標（Ｘｉ、　Ｙｊ）か
ら目標とする座標（Ｘｓ、　Ｙｎ）に変化する。すると
、これによりガルバノミラ−（３５Ａ）がドライブされ
てミラー（２４Ｘ）が回動し、レーザー光が照射するは
ずのＸ座標は同図Ｂに示すように座標Ｘｉから座標Ｘａ
＋へと次第に変化していき、ある時点ｔ１に新座標ｘｌ
ｌで安定する。また、これと同時に、同様にしてレーザ
ー光が照射するはずのＹ座標も新座標Ｙｎで安定する。

そして、この時点ｔ１になると、同図Ｃに示すように、
ボート（７６）から表示データＯ３が出力され、このデ
ータＤｓがマルチバイブレーク（２１）に供給されて同
図りに示すようにパルス幅Ｔｗが２．５μ秒の書き込み
パルスＰ−とされ、このパルスＰ−がレーザーダイオー
ド（２３）に供給される。

したがって、スクリーン（５８）の座標（Ｘｓ、　Ｙｎ
）にドツトが表示される。

Ｅ　問題点を解決するための手段 上述のように、時点ｔｏにアドレス出力＾に、　Ａ３１
が変化してもレーザー光が照射するはずの座標は直ちに
新座ａｌ　（Ｘｓ、　Ｙｎ）になるのではなく、応答期
間（ｔｏ”ｔｌ）の経過後に新座標（Ｘｍ＋　Ｙｎ）に
なる、そして、期間（ｔｏ”ｔｔ）には、レーザー光が
照射するはずの座標は、旧座標（Ｘｉ、　Ｙｊ）から新
座ＩＪ　（Ｘ＋ｗ、　Ｙｎ）へと直線的に変化している
。

この発明は、このような点に着目し、不連続な二点’　
（Ｘｉ、　Ｙｊ）　、　　（Ｘｓ、　Ｙｎ）間に直線を
描くとき、レーザー光のスキャンの応答時間（ｔｏ−ｔ
ｚ）に書き込みパルスＰｗをレーザーダイオード（２３
）に供給するようにしたものである。

Ｆ　作用 補間の演算をしないでも直線補間が行われる。

Ｇ　実施例 第１図において、ＲＯＭ（７２）には例えば第６図に示
すようなルーチン（９０）が設けられ、不連続な二点（
χｆｌ　Ｙｊ）　Ｉ　　□ｍ　Ｙｎ）間に直線を描（と
きには、このルーチン（９０）がＣＰＵ（７１）により
実行される。

すなわち、ルーチン（９０）はステップ（９１）からス
タートし、ステップ（９２）において、二点（Ｘｉ、　
ＹＪ）　、　　（Ｘｓ、　Ｙｎ）間に表示スルトラトノ
数Ｎが、 Ｎ＝ＫＩ　　Ｄ＋に２　　　　　　　　　　　　・・・
・・・　（ｉ）Ｄ二二点間の直線距離 ＫＩ　Ｋ２　　：定数 により求められ、次にステップ（９３）においてドツト
数Ｎが上限値Ｎｕよりも小さいかどうかがチェックされ
る。これは、距離りが大きいときには、時点ｔｏにおけ
る信号Ａｘないし＾ｙの変化が大きくなり、この結果、
第５図Ｂにも示すように応答期間（ｔｏ”ｔｔ）におけ
る座標の変化が急激になり、結果として応答期間（ｔｏ
＝ｔｔ）が短くなって（ｉ）式が不適切になるので、距
離りがある程度以上大きいときには、（ｉ）式を無視す
るためである。

そして、Ｎ＜Ｎｕのときには、ＣＰＵ（７１）の処理は
ステップ（９３）からステップ（９４）に進み、このス
テップ（９４）においてＮ個のドツトを表示するときの
書き込みパルスＰ％１の周期Ｔｐ　（第５図Ｆ）が求め
られ、次にステップ（９５）において、第５Ｂ！ＪＥに
示すようにボート（７６）から表示データＤｓが出力さ
れ、続いてステップ（９６）において期間Ｔｐの遅延が
行われてからステップ（９７）において値Ｎが「１」だ
けディフリントされ、ステップ（９８）において値Ｎが
１−０」であるかどうかがチェックされ、Ｎ≠Ｏのとき
にはステップ（９５）に戻る。したがって、Ｎ＝０にな
るまで、ステップ（９５）〜（９８）が繰り返されるこ
とになり、ポート（７６）からは第５図已に示すように
、期間（ｔ。

〜ｔｘ）に周期ｔｐでＮ個のデータＤｓが出力される。

そして、Ｎ−０になると、処理はステップ（９８）から
ステップ（９９）に進み、このルーチン（９０）を終了
する。

そして、ボート（７６）から同図Ｅに示すようにデータ
Ｏｓが出力されると、マルチバイブレータ（２１）から
は同図Ｆに示すように期間（ｔｏ＝ｔｘに周期ＴｐでＮ
（ｉｆの書き込みパルスＰ％ｌが出力され、このパルス
Ｐ−によりレーザー光が変調されると共に、このとき、
そのレーザー光の照射座標は、旧座標（Ｘｉ、　Ｙｊ）
から新座標（Ｘｓ、　Ｙｎ）　ヘと直線的に移動してい
るので、これら座標（Ｘｉ、　Ｙｊ）　。

（Ｘｓ、　Ｙｎ）間には直線が表示される。

なお、ドツト数Ｎが上限値Ｎｕ以上（Ｎ≧Ｎｕ）のとき
には、処理はステップ（９３）からステップ（１００）
に進んで従来どおりの表示が行われる。

こうして、この発明によれば、不連続な二点間に直線を
描くことができるが、この場合、特にこの発明によれば
、レーザー光のスキャンの応答時間の遅れを利用して直
線補間を行っているので、複雑なソフトウェアを必要と
することがなく、また、時間もかからない。さらに、グ
ラフィックス用の特別のＩＣを必要とすることもなく、
コストアップにならない。

なお、上述においては、座標入力装置がタブレットであ
るがマウスなどでもよい。

Ｈ発明の効果 この発明によれば、レーザー光のスキャンの応答時間の
遅れを利用して直線補間を行っているので、複雑なソフ
トウェアを必要とすることがなく、また、時間もかから
ない。さらに、グラフィックス用の特別のＩＣを必要と
することもなく、コストアンプにならない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例の系統図、第２図〜第６図はそ
の説明のための図である。 （ｌＯ）は液晶セル、（２０）は書き込み手段、（３０
）はスキャン手段、（５０）は投写手段、（６０）はタ
ブレット、（７０）はマイコンである。 警部の前面図　′ 第２図 讐ｅの前面図 第３図 田、３６フーキヤナ 幻　　　　　　　　　　　要部の斜視８第４図 Ｊ９一部のシ皮形図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 書き込みの行われるセルと、 このセルにレーザー光により書き込みを行う書き込み手
   段と、 上記レーザー光の上記セルへの書き込み座標を制御する
   スキャン手段とを有し、 上記セルの不連続な二点間に直線を書き込むとき、上記
   スキャン手段により上記レーザー光の照射位置がスキャ
   ンされている応答期間に、上記レーザー光を変調して上
   記直線の書き込みに補間を行うようにした書き込み装置
   。