JPS61278826A - カラ−熱書込み液晶投射型ディスプレイとその書込み方法 - Google Patents
カラ−熱書込み液晶投射型ディスプレイとその書込み方法Info
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- JPS61278826A JPS61278826A JP60121036A JP12103685A JPS61278826A JP S61278826 A JPS61278826 A JP S61278826A JP 60121036 A JP60121036 A JP 60121036A JP 12103685 A JP12103685 A JP 12103685A JP S61278826 A JPS61278826 A JP S61278826A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はレーザ熱書込みによる高精度カラーディスプレ
イに関する。
イに関する。
（従来技術とその問題点）
近年、コンピュータを用いた画像処理や新聞紙面の編集
、ＬＳＩの設計では高精度かつ部分的に書き加え可能な
ディスプレイが望まれている。従来用いられているＣＲ
Ｔ（陰極線管）では分解能を２０００本以上に上げるこ
とは難しく、電子ビームの走査速度も早くなるために画
面にチラッキを生じてしまう。また、ストレージ管を用
いたディスプレイ装置は、蛍光体の劣化を防ぐために画
面輝度が低く、部分的な消去ができず、装置が高価とな
る欠点がある。
、ＬＳＩの設計では高精度かつ部分的に書き加え可能な
ディスプレイが望まれている。従来用いられているＣＲ
Ｔ（陰極線管）では分解能を２０００本以上に上げるこ
とは難しく、電子ビームの走査速度も早くなるために画
面にチラッキを生じてしまう。また、ストレージ管を用
いたディスプレイ装置は、蛍光体の劣化を防ぐために画
面輝度が低く、部分的な消去ができず、装置が高価とな
る欠点がある。
高分解能２０００本以上のディスプレイ装置としては液
晶ヘレーザ光で熱書込みをするディスプレイがあり、こ
の熱書込み液晶ディスプレイについては、例えば雑誌「
プロシーディング・オブ・ザ・ニス・アイ・デー（Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｓ、１．Ｄ、） Ｊ
１９７８年１〜７頁に記載の論文「レーザ選択液晶投
射ディスプレイ（ＬＡＳＥＲ−ＡＤＤＲＥＳＳＥＤ Ｌ
ＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＰＲＯ−ＪＥＣＴＩＯＮ
ＤＩＳＰＬＡＹ月に詳しく述べられている。
晶ヘレーザ光で熱書込みをするディスプレイがあり、こ
の熱書込み液晶ディスプレイについては、例えば雑誌「
プロシーディング・オブ・ザ・ニス・アイ・デー（Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｓ、１．Ｄ、） Ｊ
１９７８年１〜７頁に記載の論文「レーザ選択液晶投
射ディスプレイ（ＬＡＳＥＲ−ＡＤＤＲＥＳＳＥＤ Ｌ
ＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＰＲＯ−ＪＥＣＴＩＯＮ
ＤＩＳＰＬＡＹ月に詳しく述べられている。
この論文によれば、第５図に示すような液晶ライトバル
ブ４２にレーザ光３による走査で画像を記録し、投射光
１４を入射、反射させて上記画像をディスプレイするこ
とができる。液晶ライトバルブ４２は、光吸収膜３６、
アルミ反射膜３７、液晶配向Ｍ４１を形成した、ガラス
基盤３５と、透明電極膜３９、液晶配向膜４１を形成し
たガラス基盤４０とで液晶材３８をはさんだ構造をもっ
ている。レーザ光３が液晶ライトバルブ４２に入射する
とレーザ光３が光吸収膜３６に吸収されて熱に変換され
、アルミ反射膜３７、液晶配向膜４１を伝わって液晶材
３８の温度を上昇させる液晶材３８としてはスメクチッ
ク液晶が使われ、スメクチック液晶は温度を上昇するこ
とによってネマチック相、液体層に変化し、レーザ光３
が取り除かれた時に急冷されることによって液体状態の
ランダムな液晶分子の配向状態が凍結されて散乱核は投
射光１４によって読み出され、スクリーン上に画素とし
てディスプレイされる。
ブ４２にレーザ光３による走査で画像を記録し、投射光
１４を入射、反射させて上記画像をディスプレイするこ
とができる。液晶ライトバルブ４２は、光吸収膜３６、
アルミ反射膜３７、液晶配向Ｍ４１を形成した、ガラス
基盤３５と、透明電極膜３９、液晶配向膜４１を形成し
たガラス基盤４０とで液晶材３８をはさんだ構造をもっ
ている。レーザ光３が液晶ライトバルブ４２に入射する
とレーザ光３が光吸収膜３６に吸収されて熱に変換され
、アルミ反射膜３７、液晶配向膜４１を伝わって液晶材
３８の温度を上昇させる液晶材３８としてはスメクチッ
ク液晶が使われ、スメクチック液晶は温度を上昇するこ
とによってネマチック相、液体層に変化し、レーザ光３
が取り除かれた時に急冷されることによって液体状態の
ランダムな液晶分子の配向状態が凍結されて散乱核は投
射光１４によって読み出され、スクリーン上に画素とし
てディスプレイされる。
熱書込みの液晶ディスプレイは液晶の散乱、非散乱を用
いて表示するものであるから、表示は白黒のパターンに
なる。カラーのディスプレイをおこなうには、複数の液
晶表示素子に異なる単色光を照射し、それらの画像を投
射合成すれば良い。
いて表示するものであるから、表示は白黒のパターンに
なる。カラーのディスプレイをおこなうには、複数の液
晶表示素子に異なる単色光を照射し、それらの画像を投
射合成すれば良い。
複数の画像を合成して色ずれを生じないようにするには
、投射光学系の精度が必要で、かつ複数のレーザ書込み
光学系を必要とし、装置が非常に高価なものにならざる
を得なかった。
、投射光学系の精度が必要で、かつ複数のレーザ書込み
光学系を必要とし、装置が非常に高価なものにならざる
を得なかった。
また、１つの液晶ライトバルブで少な（とも３色のカラ
ー表示を行う方法については、特願昭５８−２１５５７
４ ｒカラー熱書込み液晶投影型ディスプレイとその書
込み方法Ｊに述べられている。上記発明によれば、液晶
ライトバルブは３色カラーフィルター例えばゼラチンや
カゼインに色素を拡散させたものをを備え、光走査書込
み光学系によって走査される単色光を反射板で一部反射
させ、液晶ライトバルブと対称の位置にあり、前記３色
カラーフィルターのピッチと同じもしくは３倍のピッチ
を有する回折格子に入射させ、該回折格子を透過した光
を受光して得られた電気信号でもって画像入力信号と同
期をとり、液晶ライトバルブに書込む方法をとっている
。
ー表示を行う方法については、特願昭５８−２１５５７
４ ｒカラー熱書込み液晶投影型ディスプレイとその書
込み方法Ｊに述べられている。上記発明によれば、液晶
ライトバルブは３色カラーフィルター例えばゼラチンや
カゼインに色素を拡散させたものをを備え、光走査書込
み光学系によって走査される単色光を反射板で一部反射
させ、液晶ライトバルブと対称の位置にあり、前記３色
カラーフィルターのピッチと同じもしくは３倍のピッチ
を有する回折格子に入射させ、該回折格子を透過した光
を受光して得られた電気信号でもって画像入力信号と同
期をとり、液晶ライトバルブに書込む方法をとっている
。
しかし、上記発明による方式では、カラーフィルターの
耐光性・耐熱性が不十分であり、また書込み光量の損失
を伴った。さらに特定の色のカラーフィルターに対応す
る液晶のみにレーザビームで書込むには精密な調整を必
要とした。
耐光性・耐熱性が不十分であり、また書込み光量の損失
を伴った。さらに特定の色のカラーフィルターに対応す
る液晶のみにレーザビームで書込むには精密な調整を必
要とした。
（発明の目的）
本発明は、上記の欠点を無くし、高精度で大画面が得ら
れ、少なくとも３色表示が可能なカラー熱書込み液晶投
射型ディスプレイを提供することを目的としている。
れ、少なくとも３色表示が可能なカラー熱書込み液晶投
射型ディスプレイを提供することを目的としている。
（発明の構成）
本発明の装置は、液晶ライトバルブと、光走査書込み光
学系と、前記光走査書込み光学系により前記液晶ライト
バルブに描かれた像を投影する投射光学系とから構成さ
れる熱書込み液晶投射型ディスプレイにおいて、前記液
晶ライトバルブが、特定の波長領域の可視光を０次方向
に回折するように光学的位相差を与えた回折格子から成
るカラーフィルターを３種類面内に周期的に配置した３
色ストライプカラーフィルターを内蔵し、前記光走査書
込み光学系が、単色光源と、該単色光源からの単色光を
変調する光変調器と、該単色光を二次元に偏向する光偏
向器と、該単色光を収束するレンズと、前記液晶ライト
バルブ内のカラーフィルターによって反射回折された該
単色光を検知する受光器と、該受光器から得られる電気
信号からクロック信号を発生させる回路と、該クロック
信号と同期して画像入力信号を前記光変調器に与える回
路とから構成されることを特徴としている。
学系と、前記光走査書込み光学系により前記液晶ライト
バルブに描かれた像を投影する投射光学系とから構成さ
れる熱書込み液晶投射型ディスプレイにおいて、前記液
晶ライトバルブが、特定の波長領域の可視光を０次方向
に回折するように光学的位相差を与えた回折格子から成
るカラーフィルターを３種類面内に周期的に配置した３
色ストライプカラーフィルターを内蔵し、前記光走査書
込み光学系が、単色光源と、該単色光源からの単色光を
変調する光変調器と、該単色光を二次元に偏向する光偏
向器と、該単色光を収束するレンズと、前記液晶ライト
バルブ内のカラーフィルターによって反射回折された該
単色光を検知する受光器と、該受光器から得られる電気
信号からクロック信号を発生させる回路と、該クロック
信号と同期して画像入力信号を前記光変調器に与える回
路とから構成されることを特徴としている。
また、この装置による情報の書込み方法であるもう一つ
の発明は、単色光を、液晶ライトバルブに書込む閾値以
下の光量で走査せしめ、該液晶ライトバルブ内の該回折
格子から反射回折された±１次回折光の少なくとも一方
の回折光を受光して得られた電気信号からクロック信号
を抽出し、該クロック信号で画像データを呼び出し、該
画像データに対応して、前記単色光に、前記液晶ライト
バルブに書込むに十分な光量を与え、該単色光が該液晶
ライトバルブの該カラーフィルターの１色に対応する液
晶に画素を書き込むことを特徴としている。
の発明は、単色光を、液晶ライトバルブに書込む閾値以
下の光量で走査せしめ、該液晶ライトバルブ内の該回折
格子から反射回折された±１次回折光の少なくとも一方
の回折光を受光して得られた電気信号からクロック信号
を抽出し、該クロック信号で画像データを呼び出し、該
画像データに対応して、前記単色光に、前記液晶ライト
バルブに書込むに十分な光量を与え、該単色光が該液晶
ライトバルブの該カラーフィルターの１色に対応する液
晶に画素を書き込むことを特徴としている。
（発明の作用・原理）
本発明は、上記の構成をとることにより従来技術の問題
点を解決した。３種類の異なる光学的位相差を面内に周
期的に与えた回折格子は、投射光を回折し、特定の波長
領域の可視光のみを０次方向に回折させるカラーフィル
ターとして作用する他に、光走査書込み光学系により走
査された書込み光を回折し、その回折光は３種類のカラ
ーフィルターの位置に一対一に対応して強度変調を受け
る。カラーフィルターと書込み光との相互の位置関係の
情報を持っている回折光を受光して得られる電気信号か
らクロック信号を抽出し、そのクロック信号を参照して
画像入力信号を光走査書込み光学系にフィードバックさ
せることにより、光走査書込み光学系の非直線に関わり
なく、液晶ライトバルブのカラーフィルターの１色に対
応する液晶に画素を精度良く書込むことができるので、
画素間の混色を防ぎ高彩度のカラーディスプレイが可能
になる。
点を解決した。３種類の異なる光学的位相差を面内に周
期的に与えた回折格子は、投射光を回折し、特定の波長
領域の可視光のみを０次方向に回折させるカラーフィル
ターとして作用する他に、光走査書込み光学系により走
査された書込み光を回折し、その回折光は３種類のカラ
ーフィルターの位置に一対一に対応して強度変調を受け
る。カラーフィルターと書込み光との相互の位置関係の
情報を持っている回折光を受光して得られる電気信号か
らクロック信号を抽出し、そのクロック信号を参照して
画像入力信号を光走査書込み光学系にフィードバックさ
せることにより、光走査書込み光学系の非直線に関わり
なく、液晶ライトバルブのカラーフィルターの１色に対
応する液晶に画素を精度良く書込むことができるので、
画素間の混色を防ぎ高彩度のカラーディスプレイが可能
になる。
第６図は本発明に用いる回折格子によるカラーフィルタ
ーを示す図である。第６図において、深さｄの矩形状の
凹凸をもつ基盤４３の表面に反射膜４４をコーティング
した反射型の回折格子があり、これに白色光４５が入射
した時、主にＯ次回折光４６、＋１次回折光４７、−１
次回折光４８が回折される。
ーを示す図である。第６図において、深さｄの矩形状の
凹凸をもつ基盤４３の表面に反射膜４４をコーティング
した反射型の回折格子があり、これに白色光４５が入射
した時、主にＯ次回折光４６、＋１次回折光４７、−１
次回折光４８が回折される。
＋１次回折光４７、−１次回折光４８は波長によって異
なった方向に回折され、その回折方向は回折格子のピッ
チに依存する。正反射方向に戻る０次回折光４６の波長
分布は深さｄに依存する。任意の波長λの０次回折光強
度ｎは光の進む媒質の屈折率をｎとすれば次式で得られ
る。
なった方向に回折され、その回折方向は回折格子のピッ
チに依存する。正反射方向に戻る０次回折光４６の波長
分布は深さｄに依存する。任意の波長λの０次回折光強
度ｎは光の進む媒質の屈折率をｎとすれば次式で得られ
る。
ｒｌ ＝ ｃｏｓ２（２ｎｎｄ／λ）（１）（１）式が
最大値１になるのは、格子の深さｄが次式を満足する時
である。
最大値１になるのは、格子の深さｄが次式を満足する時
である。
ｄ ＝ ｍＶ２ｎ （ｍは整数）（２）また、
最小値０になるのは、格子の深さｄが次式を満たす時で
ある。
最小値０になるのは、格子の深さｄが次式を満たす時で
ある。
ｄ＝（２ｍ＋１）Ａ／４ｎ （ｍは整数）（３）第
７図は、屈折率ｎとして液晶の屈折率１．５、回折格子
の深さｄの値が（ａ）２９０ｎｍ、（ｂ）５２０ｎｍ、
（ｃ）２４０ｎｍの時のＯ次回折光の波長分布を示す。
７図は、屈折率ｎとして液晶の屈折率１．５、回折格子
の深さｄの値が（ａ）２９０ｎｍ、（ｂ）５２０ｎｍ、
（ｃ）２４０ｎｍの時のＯ次回折光の波長分布を示す。
各場合についての色は（ａ）青、（ｂ）緑、（Ｃ）赤が
得られる。
得られる。
第２図は本発明に用いるカラー熱書込み液晶ライトバル
ブを示す図である。カラー熱書込み液晶ライトバルブ１
は、第５図の従来の液晶ライトバルブに比較して、書込
レーザ光３例のガラス基盤１６に回折格子１７が刻印さ
れているのが異なる。回折格子１７のピッチはガラス基
盤１６の面内で同一であるが、深さは周期的に異なって
いる。例えば、ｌｐｍピッチの格子が、１０１１ｍ毎に
深さくａ）２９０ｎｍ、（ｂ）５２０ｎｍ、（ｃ）２４
０ｎｍに操り返して続くように構成されれば、（ａ）青
、（ｂ）緑、（Ｃ）赤のフィ・ルターが交互に構成され
ていることになる。ガラス基盤１６上に回折格子１７を
刻印するには、始めにフォトレジストでマスキングした
ガラス基盤に化学エツチング、イオンミーリン・グ等に
よって深さの異なる凹凸を１０μｍ幅ピッチに形成し、
次に１１１ｍピッチの格子状パターンのマスキングをお
こない、再度、化学エツチング、イオンミーリング等に
よって、回折格子を形成すれば良い。このようなガラス
基盤１６上に、光吸収膜１８としてＣｄを含むＩＩ−Ｗ
族化合物半導体膜、Ｔｅを含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体膜や、色素吸収膜や誘電体多干渉膜を蒸着等で形成し
、さちに反射膜１９として、壮膜を蒸着し、その上に配
向膜２０として高分子膜や斜蒸着のＳｉＯ膜等を形成す
る。また、他方の基盤２２には透明電極膜２１としてＩ
ＴＯ（インジウム・ナイン・オキサイド）膜を付け、さ
らに配向膜２０を形成する。液晶２３としてはスメクチ
ック液晶、例えば０ＣＢＰ（オクチル・シアノ・ビフェ
ニール）やＤＣＢＰ（デシル・シアノ・ビフェニール）
、またはこれらの混合材料を用いることができる。この
ようにして構成されるカラー熱書込み液晶ライトバルブ
１の書込みは、レーザ光３を照射することにより従来と
同様におこなわれる。カラー画像発生のためには、各回
折格子の位置を選択してレーザ光３を照射して、液晶に
書込む必要がある。レーザ光３が書込みレンズ８でカラ
ー熱書込み液晶ライトバルブ１に集光されると、回折格
子１７により、主に０次回折光２５、＋１次回折光９、
−１次回折光２６が回折される。レーザ光３を回折格子
１７の溝方向と直交する方向に走査すると回折光の強度
は、格子の深さに依存して変化する。この回折光、例え
ば＋１次回折光９を受光器６で検出すると、受光器から
得られる電気信号は格子の深さに応じた変調を受ける。
ブを示す図である。カラー熱書込み液晶ライトバルブ１
は、第５図の従来の液晶ライトバルブに比較して、書込
レーザ光３例のガラス基盤１６に回折格子１７が刻印さ
れているのが異なる。回折格子１７のピッチはガラス基
盤１６の面内で同一であるが、深さは周期的に異なって
いる。例えば、ｌｐｍピッチの格子が、１０１１ｍ毎に
深さくａ）２９０ｎｍ、（ｂ）５２０ｎｍ、（ｃ）２４
０ｎｍに操り返して続くように構成されれば、（ａ）青
、（ｂ）緑、（Ｃ）赤のフィ・ルターが交互に構成され
ていることになる。ガラス基盤１６上に回折格子１７を
刻印するには、始めにフォトレジストでマスキングした
ガラス基盤に化学エツチング、イオンミーリン・グ等に
よって深さの異なる凹凸を１０μｍ幅ピッチに形成し、
次に１１１ｍピッチの格子状パターンのマスキングをお
こない、再度、化学エツチング、イオンミーリング等に
よって、回折格子を形成すれば良い。このようなガラス
基盤１６上に、光吸収膜１８としてＣｄを含むＩＩ−Ｗ
族化合物半導体膜、Ｔｅを含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体膜や、色素吸収膜や誘電体多干渉膜を蒸着等で形成し
、さちに反射膜１９として、壮膜を蒸着し、その上に配
向膜２０として高分子膜や斜蒸着のＳｉＯ膜等を形成す
る。また、他方の基盤２２には透明電極膜２１としてＩ
ＴＯ（インジウム・ナイン・オキサイド）膜を付け、さ
らに配向膜２０を形成する。液晶２３としてはスメクチ
ック液晶、例えば０ＣＢＰ（オクチル・シアノ・ビフェ
ニール）やＤＣＢＰ（デシル・シアノ・ビフェニール）
、またはこれらの混合材料を用いることができる。この
ようにして構成されるカラー熱書込み液晶ライトバルブ
１の書込みは、レーザ光３を照射することにより従来と
同様におこなわれる。カラー画像発生のためには、各回
折格子の位置を選択してレーザ光３を照射して、液晶に
書込む必要がある。レーザ光３が書込みレンズ８でカラ
ー熱書込み液晶ライトバルブ１に集光されると、回折格
子１７により、主に０次回折光２５、＋１次回折光９、
−１次回折光２６が回折される。レーザ光３を回折格子
１７の溝方向と直交する方向に走査すると回折光の強度
は、格子の深さに依存して変化する。この回折光、例え
ば＋１次回折光９を受光器６で検出すると、受光器から
得られる電気信号は格子の深さに応じた変調を受ける。
この電気信号は、カラーフィルターとレーザ光との相互
の位置関係の情報を持っているので、これを用いて、光
走査書込み光学系にフィードバック系を介してレーザ光
の書込みを制御できる。投影光１４は一度集光してピン
ホール２４を通過し、レンズ１２で平行光に変換された
後、液晶ライトバルブ１に入射する。液晶ライトバルブ
１からの反射光は０次光と±１次光および高次回折光が
得られるが、０次光は再びピンホール２４を通過し、他
の回折光は例えば、１４′ のようにピンホール２４で
遮光される。すなわち、０次光のみがスクリーン上に拡
大投射され、任意のカラー画像が得られる。
の位置関係の情報を持っているので、これを用いて、光
走査書込み光学系にフィードバック系を介してレーザ光
の書込みを制御できる。投影光１４は一度集光してピン
ホール２４を通過し、レンズ１２で平行光に変換された
後、液晶ライトバルブ１に入射する。液晶ライトバルブ
１からの反射光は０次光と±１次光および高次回折光が
得られるが、０次光は再びピンホール２４を通過し、他
の回折光は例えば、１４′ のようにピンホール２４で
遮光される。すなわち、０次光のみがスクリーン上に拡
大投射され、任意のカラー画像が得られる。
ここでは回折格子をガラス基盤に形成したが、感光性樹
脂のパターニングで格子を形成するか、レプリカをとっ
て、プラスチック樹脂に転写した回折格子を使用しても
同様の効果が得られる。
脂のパターニングで格子を形成するか、レプリカをとっ
て、プラスチック樹脂に転写した回折格子を使用しても
同様の効果が得られる。
（実施例）
第１図は、本発明によるカラー熱書込み液晶投射型ディ
スプレイの実施例を示す図である。レーザ光源２から出
射されたレーザ光３は光変調器４により画信号に応じて
変調され、二次元走査器５によって二次元に偏向され、
書込レンズ８で液晶ライトバルブ１に集光走査され、二
次元画像が液晶ライトバルブ１に書込まれる。ここでレ
ーザ光源２として半導体レーザを用いる場合、光変調器
４を用いずに直接画信号で半導体レーザ光を変調できる
。走査されるレーザ光３は液晶ライトバルブ１内に形成
しである回折格子で回折する。この時、例えば＋１次回
折光９を受光器６で検出すると液晶ライトバルブ１内の
カラーフィルターと走査したレーザ光との相互の位置情
報を持つ電気出力が得られる。この電気出力はタイミン
グ回路７に送られ、光変調器４に送られる画信号のタイ
ミングを取ることにより、特定の色のカラーフィルター
に対応する液晶のみにレーザ光で書込むことが可能であ
る。投射光源１０の白色光はレンズ１１で一度集光され
、レンズ１２で再び平行光となって液晶ライトバルブ１
に入射する。液晶ライトバルブからの反射画像は反射ミ
ラー１３によって０次方向のみの光１４を選択した後、
スクリーン１５に投影されカラー画像が得られる。
スプレイの実施例を示す図である。レーザ光源２から出
射されたレーザ光３は光変調器４により画信号に応じて
変調され、二次元走査器５によって二次元に偏向され、
書込レンズ８で液晶ライトバルブ１に集光走査され、二
次元画像が液晶ライトバルブ１に書込まれる。ここでレ
ーザ光源２として半導体レーザを用いる場合、光変調器
４を用いずに直接画信号で半導体レーザ光を変調できる
。走査されるレーザ光３は液晶ライトバルブ１内に形成
しである回折格子で回折する。この時、例えば＋１次回
折光９を受光器６で検出すると液晶ライトバルブ１内の
カラーフィルターと走査したレーザ光との相互の位置情
報を持つ電気出力が得られる。この電気出力はタイミン
グ回路７に送られ、光変調器４に送られる画信号のタイ
ミングを取ることにより、特定の色のカラーフィルター
に対応する液晶のみにレーザ光で書込むことが可能であ
る。投射光源１０の白色光はレンズ１１で一度集光され
、レンズ１２で再び平行光となって液晶ライトバルブ１
に入射する。液晶ライトバルブからの反射画像は反射ミ
ラー１３によって０次方向のみの光１４を選択した後、
スクリーン１５に投影されカラー画像が得られる。
ここで赤、青緑色のカラーフィルターを用いる場合、赤
色の画像を得るには、青、緑色のカラーフィルタ一対応
する液晶部分をレーザ光で書込めば良い。黄、紫、青緑
色は加法混色によって得られる。 １、
第３図は、本発明による書込み方法、詩にタイミング回
路の実施例を、第４図はタイミング回路内の各信号のタ
イミング関係を示す図である。レーザ光を一水平方向走
査する場合、有効画面領域外で青、緑、赤のストライブ
フィルターの一組以上を、液晶ライトバルブに書込む閾
値以下の一定光量でレーザ光を走査する。この時青、緑
、赤のストライブカラーフィルターの内最もレーザ光の
＋１次回折光の強度が大きいフィルター（ここでは青）
の位置を検出するように閾値検出回路２７で受光器信号
を閾値検出する。−水平走査期間中、書込み光量の変化
に関係なく常に青色のフィルターからのみの回折光を閾
値検出するには、有効画面領域外で閾値検出した信号か
ら青色のフィルターの近傍にレーザ光が走査している時
にゲートを開き、受光器信号の閾値検出を行うように、
ゲート回路２８でゲート信号を発生させる。このような
常に青色のフィルター上をレーザ光が走査している時に
発生する電気信号を利用して液晶ライトバルブへの書込
みを行う。青色のフィルターの位置を検出した信号は次
の青色のフィルターとその隣の緑及び赤色のフィルター
の位置で書込みを行うようにそれぞれ遅延させるために
ディレィ回路２９．３０．３１を経て、再び、書込みク
ロック回路３２で合成し書込みクロック信号を得る。画
像情報はメモリー回路３３に色走査画素順に記憶されて
おり、ＡＮＤ回路３４で画像情報と書込みクロック信号
とのＡＮＤをとり、画信号として光変調器４に入力され
る。レーザ光は画信号が”１”のときは液晶ライトバル
ブを書込むのに十分な光量が与えられ、？＋０１１のと
きは液晶ライトバルブを書込む閾値以下の光量で走査さ
れる。以上の書込み方法により、液晶ライトバルブのカ
ラーフィルターの１色に対応する液晶に画素を書込むこ
とができる。
色の画像を得るには、青、緑色のカラーフィルタ一対応
する液晶部分をレーザ光で書込めば良い。黄、紫、青緑
色は加法混色によって得られる。 １、
第３図は、本発明による書込み方法、詩にタイミング回
路の実施例を、第４図はタイミング回路内の各信号のタ
イミング関係を示す図である。レーザ光を一水平方向走
査する場合、有効画面領域外で青、緑、赤のストライブ
フィルターの一組以上を、液晶ライトバルブに書込む閾
値以下の一定光量でレーザ光を走査する。この時青、緑
、赤のストライブカラーフィルターの内最もレーザ光の
＋１次回折光の強度が大きいフィルター（ここでは青）
の位置を検出するように閾値検出回路２７で受光器信号
を閾値検出する。−水平走査期間中、書込み光量の変化
に関係なく常に青色のフィルターからのみの回折光を閾
値検出するには、有効画面領域外で閾値検出した信号か
ら青色のフィルターの近傍にレーザ光が走査している時
にゲートを開き、受光器信号の閾値検出を行うように、
ゲート回路２８でゲート信号を発生させる。このような
常に青色のフィルター上をレーザ光が走査している時に
発生する電気信号を利用して液晶ライトバルブへの書込
みを行う。青色のフィルターの位置を検出した信号は次
の青色のフィルターとその隣の緑及び赤色のフィルター
の位置で書込みを行うようにそれぞれ遅延させるために
ディレィ回路２９．３０．３１を経て、再び、書込みク
ロック回路３２で合成し書込みクロック信号を得る。画
像情報はメモリー回路３３に色走査画素順に記憶されて
おり、ＡＮＤ回路３４で画像情報と書込みクロック信号
とのＡＮＤをとり、画信号として光変調器４に入力され
る。レーザ光は画信号が”１”のときは液晶ライトバル
ブを書込むのに十分な光量が与えられ、？＋０１１のと
きは液晶ライトバルブを書込む閾値以下の光量で走査さ
れる。以上の書込み方法により、液晶ライトバルブのカ
ラーフィルターの１色に対応する液晶に画素を書込むこ
とができる。
（発明の効果）
この発明の実施例においてレーザ光源に半導体レーザ光
（１００ｍＷ）、２ｐｍピッチの回折格子で１０ｐｍ［
のＲＧＢストライプカラーフィルターを内蔵した液晶ラ
イトバルブを使用し、１０００ Ｘ １０００画素のカ
ラー画面を１０秒以内で表示することが可能になり、装
置も小型化された。
（１００ｍＷ）、２ｐｍピッチの回折格子で１０ｐｍ［
のＲＧＢストライプカラーフィルターを内蔵した液晶ラ
イトバルブを使用し、１０００ Ｘ １０００画素のカ
ラー画面を１０秒以内で表示することが可能になり、装
置も小型化された。
以上、詳細に述べた様に、この発明によれば、一つの液
晶ライトバルブで色ずれのない画面を表示でき、ＣＡＤ
やテレコンファレンス等に用いる小型高解像度カラー大
画面ディスプレイを得ることができる。
晶ライトバルブで色ずれのない画面を表示でき、ＣＡＤ
やテレコンファレンス等に用いる小型高解像度カラー大
画面ディスプレイを得ることができる。
第１図は本発明によるカラー熱書込み液晶投射型ディス
プレイの実施例を示す図、第２図は本発明に用いるカラ
ー熱書込み液晶ライトバルブを示す図、第３図は本発明
による書込み方法に用いる回路の実施例を示す図、第４
図は第３図の回路内の各信号のタイミング関係を示す図
、第５図は従来の液晶ライトバルブの断面図を示す図、
第６図、第７図は本発明に用いる回折格子の波長選択の
原理を示す図である。 図において、１は液晶ライトバルブ、２はレーザ光源、
４は光変調器、５は光走査器、６は受光器、７はタイミ
ング回路、８．１１．１２はレンズ、１０は投射光源、
１５はスクリーンをそれぞれ示す。 −へのマクロＮωのローへの！膿■ＮのΦローへのマー
の一％ ％”−％ Ｗ−一？” −−ヘへへへへヘヘ第
５ 図 のマク マ！マ
プレイの実施例を示す図、第２図は本発明に用いるカラ
ー熱書込み液晶ライトバルブを示す図、第３図は本発明
による書込み方法に用いる回路の実施例を示す図、第４
図は第３図の回路内の各信号のタイミング関係を示す図
、第５図は従来の液晶ライトバルブの断面図を示す図、
第６図、第７図は本発明に用いる回折格子の波長選択の
原理を示す図である。 図において、１は液晶ライトバルブ、２はレーザ光源、
４は光変調器、５は光走査器、６は受光器、７はタイミ
ング回路、８．１１．１２はレンズ、１０は投射光源、
１５はスクリーンをそれぞれ示す。 −へのマクロＮωのローへの！膿■ＮのΦローへのマー
の一％ ％”−％ Ｗ−一？” −−ヘへへへへヘヘ第
５ 図 のマク マ！マ
Claims (2)
- （１）液晶ライトバルブと、光走査書込み光学系と、前
記光走査書込み光学系により前記液晶ライトバルブに描
かれた像を投影する投射光学系とから構成される熱書込
み液晶投射型ディスプレイにおいて、前記液晶ライトバ
ルブが、特定の波長領域の可視光を０次方向に回折する
ように光学的位相差を与えた回折格子から成るカラーフ
ィルターを３種類面内に周期的に配置した３色ストライ
プカラーフィルターを内蔵し、前記光走査書込み光学系
が、単色光源と、該単色光源からの単色光を変調する光
変調器と、該単色光を二次元に偏向する光偏向器と、該
単色光を収束するレンズと、前記液晶ライトバルブ内の
カラーフィルターによって反射回折された該単色光を検
知する受光器と、該受光器から得られる電気信号からク
ロック信号を発生させる回路と、該クロック信号と同期
して画像入力信号を前記光変調器に与える回路とから構
成されることを特徴とするカラー熱書込み液晶投射型デ
ィスプレイ。 - （２）光学的位相差を与える回折格子から成るカラーフ
ィルターを３種類面内に周期的に配置した３色ストライ
プカラーフィルターを備えている液晶ライトバルブと、
光走査書込み光学系と、前記光走査書込み光学系により
前記液晶ライトバルブに描かれた像を投影する投射光学
系とから構成される熱書込み液晶投射型ディスプレイの
書込み方法であって、単色光を、液晶ライトバルブに書
込む閾値以下の光量で走査せしめ、該液晶ライトバルブ
内の該回折格子から反射回折された±１次回折光の少な
くとも一方の回折光を受光して得られた電気信号からク
ロック信号を抽出し、該クロック信号で画像データを呼
び出し、該画像データに対応して、前記単色光に、前記
液晶ライトバルブに書込むに十分な光量を与え、該単色
光が該液晶ライトバルブの該カラーフィルターの１色に
対応する液晶に画素を書込むことを特徴とするカラー熱
書込み液晶投射型ディスプレイの書込み方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121036A JPS61278826A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | カラ−熱書込み液晶投射型ディスプレイとその書込み方法 |
| US06/870,189 US4751509A (en) | 1985-06-04 | 1986-06-03 | Light valve for use in a color display unit with a diffraction grating assembly included in the valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121036A JPS61278826A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | カラ−熱書込み液晶投射型ディスプレイとその書込み方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61278826A true JPS61278826A (ja) | 1986-12-09 |
| JPH0453290B2 JPH0453290B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=14801230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60121036A Granted JPS61278826A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | カラ−熱書込み液晶投射型ディスプレイとその書込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61278826A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02132488A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-05-21 | Canon Inc | カラー画像表示装置 |
| EP0433944A2 (en) * | 1989-12-18 | 1991-06-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP60121036A patent/JPS61278826A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02132488A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-05-21 | Canon Inc | カラー画像表示装置 |
| EP0433944A2 (en) * | 1989-12-18 | 1991-06-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus |
| US5235437A (en) * | 1989-12-18 | 1993-08-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Analog/digital image processor apparatus with liquid crystal light modulator |
| US5327263A (en) * | 1989-12-18 | 1994-07-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus employing a spatial light modulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0453290B2 (ja) | 1992-08-26 |
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