KR0125452B1 - 화상표시방법 및 화상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적의 칼라표시장치에 있어서, 콘트라스트와 채도가 높고, 색의 번짐이 적은 고품질의 화상을 얻을수 있고, 또한 그 보수ㆍ 점검ㆍ 조정 등이 용이한 표시장치와 그것에 이용되는 표시방법을 제공하기 위한 것으로, 칼라표시장치의 광원으로서, 광의 3원색에 해당하는 레이저광을 이용하고, 바람직하게는 한방향으로 편광된 레이저광을 이용하고, 각 레이저장치의 빔을 하프미러등의 광학장치등을 이용하여 1축으로 통합하고, 이것을 광학장치에 의해 적당한 퍼짐을 갖는 빔으로 하여, 라이트밸브등의 반사형 2차원 광학스위치장치에 조사하여 그 반사광을 스크린에 투영하는 구성을 갖고, 여기서, 각 레이저로 부터는 적당한 타이밍으로 펄스형의 레이저광이 조사되도록, 2차원 광학스위치장치를 동작시키는 CRT등의 표시장치와 각 레이저장치는 케이블로 영상제어장치에 접속되어 있는 화살표시장치 및 그 표시방법이다.

Description

화상표시방법 및 화상표시장치

제1도는 본 발명의 일예에 따른 투과형 프로젝션 디스플레이장치의 기본 구성을 나타내는 도면.

제2도는 본 발명의 일예에 따른 아날로그적인 계조표시방식을 나타내는 도면.

제3도는 본 발명의 일예에 따른 디지털적인 계조표시방식을 나타내는 도면.

제4도는 본 발명의 일예에 따른 디지털적인 계조표시방식의 다른 예를 나타내는 도면.

제5도는 본 발명의 다른 예에 따른 반사형 프로젝션 디스플레이방치의 기본구성을 나타내는 도면.

제6도는 본 발명의 다른 예에 따른 아날로그적인 계조표시방식을 나타내는 도면.

제7도는 본 발명의 다른 예에 따른 디지털적인 계조표시방식을 나타내는 도면.

제8도는 본 발명의 다른 예에 따른 디지털적인 계조표시방식의 다른 예를 나타내는 도면.

제9도는 본 발명에 있어서의 라이트 벌브(light bulb)장치의 단면 구성을 나타내는 도면.

제10도는 본 발명에 있어서의 라이트 벌브장치의 배치예를 나타내는 도면.

제11도는 각종 표시방법에 있어서의 색재현성을 나타내는 도면.

제12도는 본 발명의 또 다른 예에 따른 광학계를 나타내는 도면.

제13도는 본 발명의 또 다른 예에 따른 광학계를 나타내는 도면.

제14도는 종래의 투과형 프로젝션 디스플레이장치의 예를 나타내는 도면.

제15도는 종래의 투과형 프로젝션 디스플레이장치의 다른 예를 나타내는 도면.

제16도는 종래의 반사형 프로젝션 디스플레이장치의 예를 나타내는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

101 : 2차원 광학스위치 장치102,103 : 미러

104,105,106 : 레이저 광원107,108,109,110 : 케이블

111 : 화상제어장치112 : 스크린

113,114 : 광학장치201 : 스크린

202,205 : 광학장치203 : 2차원 광학스위치장치

204 : 표시장치207,208,209 : 미러

210,211,212 : 레이저 광원213,214,215,216 : 케이블

217 : 화상제어장치301,308 : 기판

302,307 : 투명도전막303 : 절연물

304 : 광도전층306 : 액정재료

401a,401b : 라이트 벌브402a,402b : CRT

404 : 광학계

본 발명은 화상표시방법 및 그를 위한 화상표시장치에 관한 것이다. 본 발명이 특히 이용되는 표시장치로서는, 액정 혹은 그 밖의 전기광학효과를 이용하여 2차원 매트릭스상에서 광학스위칭 동작을 행하는 장치(투과형의 2차원 광학스위치장치)와, 투영용 광원을 가지는 투영형 화상표시장치, 및 외부로부터의 영상정보를 갖는 광에 의해 2차원적으로 광학반사특성을 변화시켜, 이것에 프로브(probe)광으로서 외부로부터 광을 조사하는 것에 의해 이 반사특성에 따른 영상을 반사시키는 장치(반사형의 2차원 광학스위치장치)가 있다.

종래의 전기적인 화상표시장치로서는 브라운관등의 음극선관(CRT)이 알려져 있다. CRT는, 전자총으로부터 방사된 전자비임을 전장이나 자장 등의 작용에 의해 임의의 방향으로 편향시켜 그것에 의해 화상을 표시하는 것이다. 이 방법은 매우 간단하며, 또한, 명료한 화상이 얻어지기 때문에, 그의 발명으로부터 70년이상 경과한 현재에도 표시장치의 주요한 부분을 차지하고 있다.

근래는, 영상소프트의 발달과 함께, 보다 대화면이고 화상의 품질이 높은 표시장치가 요구되는 경향이 있다. 이 점에서, CRT는 우수하다고는 할 수 없다. 그 이유는, 전자선의 주사에 의해 화상을 얻기 위해서는 진공장치가 필요하며, 그의 내구성을 고려하면, CRT는 상당히 대형의 것이 요구된다. 예를 들어 대각선 30인치의 것에서는, CRT의 유리의 두께도 1cm를 넘게 되고, 전체의 중량도 100kg을 초과한다.

이 문제를 해결하기 위해, 근래, 투영형의 표시장치(프로젝션 디스플레이)가 제안되어 보급되고 있다. 투영형 표시장치의 기본은 에디슨 등에 의해 19세기 말에 발명된 영화이며, 통상의 영화가 은염(銀鹽)필름에 광을 투과시키고 이것을 확대시키는 것에 의해 대화면 화상을 얻는데 비하여, 최근의 투영형 표시장치(프로젝션 디스플레이)는, 은염 필름 대신 액정 디스플레이 패널이나 라이트 벌브장치 등의 2차원 광학스위치장치를 이용하는 것을 특징으로 하고 있다.

현재 시판되고 있는 액정패널을 사용한 투과형 프로젝션 디스플레이장치 및 라이트 벌브장치를 사용한 반사형 프로젝션 디스플레이장치의 구성을 제14도면 및 제16도에 각각 나타낸다.

투과형 프로젝션 디스플레이장치에서는, 제14도에 나타낸 바와 같이, 통상, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광의 3원색에 대용한 전용의 3매의 액정패널을 사용하고, 광학계에서 하나의 화면으로 합성하여 확대표시 된다. 그 때문에, 이 3매의 액정 패널 및 그것에 부수하는 광학계는 고정밀도의 위치맞춤이 요구되고, 구체적으로는 1㎛정도의 정밀도가 요구된다.

이러한 프로젝션 디스플레이장치에서는, 대각선 3인치 정도의 액정패널을 투과한 광을 4~5m 떨어진 스크린상에 약 100인치의 화면으로 확대하여 표시한다. 이때문에, 100인치의 표시화면이 조잡하고 희미하게 표시되지 않도록 확대하기 전의 표시용의 액정패널은 고정밀도이고 섬세한 것이 이용된다.

제14도에 의거하여, 이 프로젝션 디스플레이장치의 화상표시에 대하여 설명한다. 먼저, 광원(통상은 메탈할라이드 램프가 이용된다)(701)으로부터 광이 광학장치(702)에 도입되고, 여기서, 3분할된다. 그리고, 각각의 광은 미러(mirror)등의 광학장치(703,704)를 경유하여, R,G,B 3색의 필터(705~707)를 거쳐 액정패널(708~710)을 통과한다. 그리고, 광학계(711,712)를 경유하여 광학장치(713)에서 통합되어, 영상으로서 스크린에 투영된다.

이 방식의 최대 문제점은, 광원의 스펙트럼이 대부분 백색광이므로, 거기에서, R,G,B의 3색을 추출하는 구성을 가지기 때문에 광의 대부분이 영상에 이용되지 않은 채로 열이 되어버리는 것이다. 이 때문에, 기존의 프로젝션 디스플레이장치의 화면은 어둡고, 통상의 실내 조명하에서는 영상을 표시할 수 없어, 영상표시시에는 실내를 어둡게 할 필요가 있다.

보다 밝은 화면을 얻기 위해서는 광원을 보다 강력한 것으로 하거나, 색필터의 투과의 스펙트럼 폭을 넓히는 것을 생각할 수 있지만, 전자의 방식은, 말할 것도 없이 장치의 발열을 초래하고, 소비전력의 증가와 냉각을 위한 장치의 부담 증가 때문에 경제적이지 않다. 한편, 후자의 방법에서는, 얻어지는 색채의 범위가 좁아진다.

일반적으로, 액정표시장치에서는, 컬러표시를 행할 경우, 색필터를 사용하기 때문에, 화면의 밝기와 중복되어, 표시되는 색의 범위는 종래의 CRT에 비교하여 좁다. 제11도는 각종 표시장치에서 얻어지는 색의 다채로움을 나타낸 것이다. 중앙의 *표는 백색광을 나타낸다. 백색광은 모든 파장의 광이 혼합된 광이다. 그리고, 주위로 감에 따라 광의 단색성이 강해져, 선명한 광이 된다. 가장 바깥의 곡선은 단색광을 나타낸다.

이 곡선 내부의 각 삼각형이 각 표시장치에서 얻어지는 색의 범위를 나타낸다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 종래의 액정패널과 같이 컬러 필터를 사용하는 방식의 것(후술하는 라이트 벌브 방식을 포함한다)은 도면에서 컬러 필터로 표시되고, CRT에 비하여 작은 삼각형이다. 이것은, RGB 3색의 각 필터를 투과하는 광이 스펙트럼 폭이 넓은 광인 것에 유래한다. RGB 3색에 의해 표현되는 광은, 그 3색을 정점으로 하는 3각형의 내부로 한정된다. 또한, 색채를 풍부하게 하려고 필터의 대역폭을 좁히면 필터를 통과하는 광량 자체가 줄어, 화상이 어두워진다.

이것에 대하여, CRT는 도면중 점선의 3각형으로 표시되는데, 액정패널보다도 상당히 크다. 이것은, CRT에서는 전자선에 의해 여기(勵杞)한 발광재료중의 d궤도나 f궤도의 내각(內殼)전자의 광학천이(光學遷移)에 의해 발광하는 것이고, 이 발광이 매우 예리한 선 스펙트럼이기 때문이다. 이와 같이, 색체 표현의 자유도, 및 화면의 밝기라는 점에서, 프로젝션 디스플레이장치를 비롯한 액정표시장치(LCD)는 CRT에 비해 뒤떨어진다.

한편, 광원을 이상적인 스펙트럼 폭이 좁은 3원색을 포함하는 것, 예를 들어 직시형(直視型)의 LCD에서 이용되는 것과 같은 3색 냉음극관을 이용하는 것도 냉각할 수 있지만, 프로젝션 디스플레이장치에 있어서는, 광원은 점광원인 것이 요구되기 때문에, 현실적으로는 적절한 광원이 없다.

이 문제를 해결하기 위해서는, 본 발명자들의 발명인 일본국 특허출원 특원 평 3-77314호에 기술된 바와 같이, 광원으로서 3색의 레이저광을 이용하는 방법이 제안되어 있다. 즉, 레이저광은 매우 이상적인 단색과이고, 점광원이기 때문이다.

그 구성예를 제15도에 나타낸다. 먼저, 3색의 레이저광 발생장치(812~814)로부터 방사된 레이저광은, 다음에 비임 익스팬더(expander)등의 광학장치(809~811)에 의해, 적당한 단면적을 갖는 광원으로 되고, 이것을 미러 등의 광학장치(807,808)를 거쳐, 각 3색에 대응하는 액정패널(804~806)에 입사한다. 그리고, 그후는, 종래의 프로젝션 디스플레이장치와 같이 3색이 광학장치(803)에서 합성되고, 별도의 광학장치(802)에 의해 확대되어 스크린(801)상에 투영되는 것이다.

이 방식에서는, RGB의 3원색으로 극히 이상적인 단색광인 레이저광을 이용하기 때문에, 극히 풍부한 색채 재현성을 갖는다. 그 모양은 제11도에 「레이저」로서 나타내어지는데, 이것은, 적색 광원으로 He-Ne 레이저, 녹색 광원으로 Nd : YAG레이저의 제2고조파, 청색 광원으로 Ar⁺레이저를 이용한 경우를 나타내고 있다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 종래의 컬러필터방식의 LCD는 물론, CRT도 능가하는 색재현성을 가지고 있다. 특히, 종래의 CRT에서는 곤란했던, 녹색 계통의 색의 재현성에 있어 현저히 우수하다.

또한, 필터에서의 광의 흡수가 없기 때문에 화면은 밝고, 냉각은 레이저장치에서 뿐이고, 그것도 근래의 소형 레이저 장치에서는 거의 일상의 가전제품과 같은 정도 혹은 그 이하의 냉각으로 충분하다. 또한, 예를 들어 고체 레이저의 대표인 Nd : YAG 레이저나 기체 레이저의 전형적인 He-Ne 레이저, Ar⁺레이저에서도, 보수도 용이하고, 유지보수가 거의 필요없다.

그러나, RGB의 3색의 화면을 최종적으로 합성한다는 점에서는 종래의 프로젝션 디스플레이장치와 동일하게 높은 정밀도가 요구되고, 보수ㆍ정비ㆍ조정에 많은 시간이 걸린다. 특히, 습도나 기온에 의해 세팅은 미묘하게 변화하는 것이기 때문에, 큰 수요가 예상되는 온대에서는, 역으로 그 기온ㆍ습도의 변화가 크기 때문에 실제로 사용하는데 있어서 많은 문제가 있다.

특히, 이 방식은, 레이저를 단순히 단색광의 광원으로 이용한 것에 지나지 않고, 레이저광의 특징인 평행도의 양호함과, 그것에 의해 얻어지는 광축 맞춤의 용이함이라는 점에 대해서는 하등 고려되고 있지 않다.

제15도로부터도 명백한 바와 같이, 본래의 레이저광은 비임 폭이 극히 좁은데도 불구하고, 일부러 그것을 확대하여 액정패널을 입사하도록 되어 있다. 그때문에, 액정패널과 같은 3인치 정도의 광축을 가지는 레이저 비임이 3개나 장치내에서 달리게 되어, 장치 소형화의 최대의 애로점이었다. 또한, RGB 각 레이저광의 비임의 평행도는 동일하게 유지될 필요가 있기 때문에, 종래의 프로젝션 디스플레이장치에 비하면 용이하다고는 하나, 보수ㆍ조정에 시간이 걸린다. 특히, 액정패널 통과후의 광의 평행도를 모두 동일하게 한다는 것은 불가능할 정도로 어렵고, 실제, 100인치 이상의 영상을 얻는 것은 거의 곤란하다.

또한, 어떤 방법이라도 최저 3매의 액정패널을 사용하는데, 액정패널을 제조효율이 낮아서 그의 가격이 높고, 단가상승의 요인이 된다. 또한, 액정패널상에 3개나 되는 광축을 분리하고 통합하기 위한 광학계의 가격은 엄청나서, 장치 가격의 절반을 차지하게 된다. 또한, 그의 보수ㆍ점검은 전문적인 기술이 요구되어, 일반의 소비자는 물론, 가전판매요원 마저 곤란하다. 따라서, 저가격의 프로젝션 디스플레이를 제조하는데는, 액정 패널 등의 2차원 광학스위치의 패널을 줄이고, 광학계도 간단하며 조정이 용이한 것으로 할 필요가 있다.

고가의 액정패널을 사용하지 않고도 좋은 방법으로, 라이트 벌브(light bulb)를 사용하는 방법이 제안되어 있다. 라이트 벌브를 사용한 반사형 프로젝션 디스플레이장치에서도, 제16도에 나타낸 바와 같이, 통상, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광의 3원색에 대응한 전용의 3매의 CRT와 그것에 부수한 라이트 벌브장치를 사용하고, 광학계에서 하나의 화면으로 합성하여 확대표시된다. 그 때문에, 역시 이들 3매의 라이트 벌브 및 그것에 부수하는 광학계는 고정밀의 위치맞춤이 요구되며, 구체적으로는 1㎛ 정도의 정밀도가 요구된다.

이러한 반사형 프로젝션 디스플레이장치에서는, CRT등의 영상표시장치에 의해 영상을 표시하고, 이것을 대각선 3~10인치 정도의 라이트 벌브에 조사하여, 라이트 벌브에 2차원 영상을 표시하고, 이 라이트 벌브에 입사되어, 영상정보에 따라서 반사된 광을 4~5m 떨어진 스크린상에 약 100인치의 화면에 확대하여 표시한다. 이때문에, 100인치의 표시화면이 거칠고 흐릿한 표시로 되지 않도록 확대하기 전의 표시용의 라이트 벌브는 정밀도가 높고 미세한 표시를 행할 수 있는 것이 이용된다. 그러나, 통상의 라이트 벌브는, 그의 제작단가를 억제하기 위해, 예를 들어 아모르퍼스 실리콘이나 CdSe와 같은 광도전성을 갖는 박막과, 액정과 같은 전기 광학재료를 적충하여 형성한 것만이 이용되었다.

이러한 라이트 벌브에서는, 광도전층의 저항율이 낮으면 부분적인 광의 조사에 의해 발생한 광기전력에의한 전자도 주위로 확산되어 버려, 영상이 흐려지는 일이 있었다. 이 문제를 피하기 위해서는, 정전복사기에 사용되는 감광 드럼과 같이 충분히 높은 저항율을 요구되지만, 그러한 높은 저항을 갖는 재료를 이용한 경우에는, 화소단위의 저항용량이 커서, 영상의 속도에 라이트 벌브가 따라갈 수 없게 된다.

또한, 이러한 광도전재료의 도전율은 입사광에 대해서 극히 비선형성이 강하여, 미묘한 농담을 표시하는 것은 매우 어려웠다. 특히 라이트 벌브에 입사하는 광은 아날로그적으로 영상정보가 포함되어 있기 때문에 계조(階調)표시는 극히 어려웠다.

제16도에 의거하여, 종래의 라이트 벌브 디스플레이장치의 화상표시에 대하여 설명한다. 이 장치는, 광원(903)과 CRT등의 표시장치(914~916)와 그것에 부수한 라이트 벌브장치(911~913), 및 복합한 광학장치로 이루어진다.

먼저, 광원(통상은 메탈 할라이드 램프가 이용된다)(903)으로부터 광학장치(904)에 의해 극히 평행도가 높은 광원이 만들어지고, 이것은 자외선 필터(905) 및 적외선 필터(906)를 투과하여, 편광반투막(907)에 입사한다. 그리고, 여기서, 일부의 광은 반사하여, 도면의 밑으로 향하고, 녹색 필터(908)에 의해 녹색만이 투과하여 라이트 벌브(911)에 입사하고, 영상정보에 따라 반사되고, 녹색 필터를 투과한 후, 다시, 편광반투막(907) 입사하고, 그의 일부가 도면의 상방으로 진행한다. 물론, 이 반투막에 의해 반사되어 버려 투과되지 않은 광선도 많다.

한편, 광원방향으로부터 편광반투막(907)에 입사한 광의 다른 부분은, 그 반투막을 투과하고, 적색은 반사되지만, 청색에 대해서는 투명한 미러(909)에 도달한다. 그리고, 여기서, 적색은 반사되어, 도면 하방의 라이트 벌브(912)로 향하고, 그밖의 색채는 투과하여 도면 좌측의 라이트 벌브로 향한다. 그리고, 청색 필터(910)에 의해, 청색만이 라이트 벌브(913)에 도달한다.

이와 같이 하여 각 라이트 벌브에 도달한 적색광 및 청색광은, 영상정보에 따른 신호를 라이트 벌브로부터 받아들여, 원래 온 광로를 역으로 진행하여, 편광반투막(907)에 의해 그의 일부가 반사되고, 먼저의 녹색광과 함께 광학장치(902)로 진행하여 확대되어, 스크린(901)에 투영된다.

이 방식의 최대 문제점도, 투과형 프로젝션 디스플레이장치와 동일하게, 백색 광으로부터 RGB의 3색을 추출하는 구성을 가지고 있는 것에 의한 화상의 어두움과 낮은 색재현성에 있다.

또한, RGB의 3색의 화면을 최종적으로 합성한다고 하는 점에서는, 투과형 프로젝션 디스플레이와 동일하게 정밀도가 요구되고, 보수ㆍ정비ㆍ조정에 매우 시간이 걸린다.

본 발명은, 이상 기술한 바와 같은 투과형 및 반사형 프로젝션 디스플레이장치의 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 본 발명에서는, 보수ㆍ점검ㆍ조정이 용이한 프로젝션장치를 제안한다. 또한, 그것은 가격이 낮은 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 그것은 소형의 것으로, 설치에 문제가 없는 것이 바람직하다. 예를 들면, 많은 발열을 수반하는 것은 설치 장소에 많은 제약이 따른다.

본 발명의 다른 목적은, 이러한 장치의 구동 방법 및 표시방법을 제안하는 것이다. 특히, 풍부한 색채 재현성을 충분히 끌어내기 위해서는, 종래보다 다 많은 계조표시 기술이 요구된다. 본 발명에서는, 우수한 계조표시 기술 및 그것을 위한 장치를 제안한다.

이상의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는, RGB 각 색에 대응하는 화면을 시간적으로 분할하여 하나의 화면으로 행하는 것을 제안한다. 즉, 어느 특정의 시간에서는, 적색(R)의 화면을 투영하고, 다음 시간에서는 녹색(G)의 화면을 투영하고, 또 다음 시간에서는 청색(B)의 화면을 투영한다. 이것을 반복하는 것에의해, 시각적으로는 완전한 컬러영상을 얻는 것이다.

그것을 위해서는 광원인 각각의 색(色) 레이저와, 액정패널, 라이트 벌브 혹은 그밖의 전기적인 수법에의해 광의 투과율, 산란율을 변화시키는 것에 의해 광학적인 스위칭을 행하는 매트릭스형의 장치(2차원 광학스위치장치)와는 긴밀히 연대하지 않으면 안된다.

본 발명의 화상표시장치의 한가지 예의 개념도를 제1도에 나타낸다. 이것은 본 발명의 사상을 투과형의 프로젝션 디스플레이에 적용한 것이다. 제1도에서는 본 발명의 근간이 되는 구성을 나타냈는데, 실제로 동작시키는데 있어서는 그것 이외의 여러가지 장치를 부가하지 않으면 안된다. 이하, 본 발명의 기술사사을 설명한 목적에서 제1도에 나타낸 장치를 설명한다.

먼저, 제15도의 경우와 동일하게 본 발명에서도 3색의 레이저 광원(레이저 발광장치)(104~106)을 준비한다. 이 레이저 광원은, 펄스적으로 레이저광 혹은 그것과 동등한 평행도를 갖는 단색광을 발생시키는 것이 요구된다. 따라서, 이 과원으로서는, 단지 레이저 발진장치에만 한정되지 않고, 레이저 발진장치에 레이저 증폭 장치가 조합된 장치도 좋다. 또한, 레이저 발진장치에, 비선형 광학장치등의 파장변환장치가 조합된 것이어도 좋다. 이 경우에는, 레이저 발진 주파수의 2배, 3배, 혹은 4배의 주파수의 코히런트(coherent)광(각각 제2고조파, 제3고조파, 제4고조파)이 이용된다. 동일하게, 비선형 광학효과를 이용하여, 하나 이상의 레이저 발진장치를 이용하여 발생시킨 두가지의 서로 다른 파장의 레이저광을 합성하는 것에 의해, 그의 주파수의 합계 혹은 차이를 이용하는 것도 가능하다.

이러한 장치에 의해 방사된 극히 평행도가 높고 가는 비임들은, 미러 등의 광학장치(102,103)에 의해 1축상으로 맞추어진다. 이 광축을 맞추는 작업은 비교적 용이하게 이루어진다. 그 이유는, 이 단계에서는 이들 레이저광은 화상정보를 아무것도 포함하고 있지 않기 때문에 광은 매우 평행도가 높고, 또한, 비임도 가늘기 때문이다. 종래의 프로젝션 디스플레이장치에서는, 액정패널을 투과한 광을 1축상으로 맞추고 있지만, 그 경우에도, 화상정보에 의한 광의 회절 등의 이유 때문에 비임의 평행도는 극히 나쁘고, 또한 광축 자체도 크기 때문에 광축 맞춤이 매우 어려웠다.

이어서, 1축으로 된 광축은 광학장치(114)에 의해 적당한 크기로 확대된다. 이 광학장치(114)는 종래 사용된 것과 같은 고가의 비임 익스팬더를 이용할 필요가 없고, 단순히 렌즈이어도 좋다. 그 이유는, 이 단계에 있어서는, 이미 비임은 1축으로 맞추어져 있고, 이후는 그의 평행도는 필요치 않기 때문이다. 따라서, 예를 들어, 색수차(色收差)가 극히 큰 렌즈이어도 상관없다.

그후, 비임은 액정패널등의 2차원 광학스위치장치(101)를 투과한다. 영상은 이대로 스크린(112)상에 투영되어도 좋다. 또한, 제1도에 나타낸 바와 같이 다시 확대를 위한 광학장치(113)를 통해도 좋다. 이 경우에는, 이 광학장치는 색수차나 곡률 수차(收差)가 적은 고품질의 렌즈를 이용할 필요가 있는데, 이것은 종래의 영사기의 경우와 같다.

2차원 광학스위치장치로서 액정패널을 이용하는 경우에는, 레이저의 편광방향을 미리 한방향으로 맞추어두면 액정패널의 레이저 입사측의 편광판을 필요없게 할 수 있다. 종래의 비(菲)코히어런트(coherent)한 광원(백색광원)을 이용할 경우에는, 액정패널에 입사하는 광의 편광방향은 뿔뿔이 흩어져 있고, 따라서, 편광을 얻기 위해서 편광판을 그의 앞에 배치하였다. 그때문에, 입사한 광의 대부분이 이용되지 않은 채로 열로서 방출되고 편광판을 통하기 때문에 광량은 감소하였다.

본 발명에 있어서는, 특히 레이저와 같은 코히어런트한 광원을 이용하는 것의 이점은 바로 이 부분에 있다고 말할 수 있다. 다만 광의 산란을 이용하는 분산형 액정(폴리머 액정이라고도 한다)에서는, 편광을 필요로 하지 않기 때문에 그 점에서는 코히런트 광이든 비코히런트 광이든 상관없다.

또한, 앞서 기술한 바와 같이, 본 발명에서는, 1매의 2차원 광학스위치장치로 시분할동작시켜서, RGB 각색의 영상을 표시하기 때문에, 2차원 광학스위치장치와 각 레이저장치는 긴밀히 연대하여 동작하지 않으면 안된다. 그래서, 이들은 케이블(107~110)에 의해 화상제어장치(111)에 접속되어 있다. 종래에는, 액정패널만이 화상제어장치에 접속되어 있었다.

다음에, 본 발명의 기술사상을 적용한 라이트 벌브 디스플레이장치에 대해서 기술한다. 종래의 라이트 벌브 디스플레이장치에서는, RGB 3색에 대응한 라이트 벌브에 광이 연속적으로 조사되는 구조를 가지고 있었다. 그 때문에, 광학장치가 복잡하고 고가로 되었음은 앞서 기술한 대로이다. 이것에 비하여, 본 발명에서는, RGB 각 색에 대응하는 화면을 시간적으로 분할하여 하나의 화면으로 행하는 것을 제안한다. 즉, 어느 특정의 시간에서는, 적색(R)의 화면을 투영하고, 다음 시간에서는, 녹색(G)의 화면을 투영하고, 또 다음 시간에서는 청색(B)의 화면을 투영한다. 이것을 반복하는 것에 의해, 시간적으로는 완전한 컬러영상을 얻는 것이다.

그것을 위해서는, 광원인 각 색레이저와 라이트 벌브 등의 전기적인 수법에 의해 광의 반사율을 변화시키는 것에 의해 광학적인 스위칭을 행하는 장치(2차원 광학스위치장치)와는 긴밀히 연대하지 않으면 안된다.

본 발명의 화상표시장치의 개념도를 제5도에 나타낸다. 제5도에서는 본 발명의 근간이 되는 구성을 나타내고 있으나, 실제로 동작시키는데 있어서는 그것 이외에 여러가지 장치를 부가하지 않으면 안된다. 이하, 본 발명의 기술사상을 설명할 목적으로 제5도에 나타낸 장치를 설명한다.

먼저, 종래와는 달리, 본 발명에서는 3색의 레이저 광원(레이저 발광장치)(210~212)을 준비한다. 이 레이저 광원은, 필수적으로 레이저광 혹은 그것과 동등한 평행도를 갖는 단색광을 발생시키는 것이 요구된다.

그러한 레이저 광원으로부터 방사된 매우 평행도가 높고 가는 비임은, 미러등의 광학장치(207~209)에의해 1축상으로 맞추어진다. 이 광축을 맞추는 작업은 광이 화상정보를 포함하고 있지 않고 광축도 작기때문에, 비교적 용이하게 행해진다. 종래의 라이트 벌브 디스플레이장치에서는, 라이브 벌브에서 반사된 광을 1축 상으로 맞추었지만, 그 경우에는, 화상 정보에 의한 광의 회절등의 이유 때문에 비임의 평행도는 극히 나쁘고, 또한, 광축 자체도 크기 때문에, 광축 맞춤이 대단히 어려웠다.

이어서, 1축으로 된 광축을 가지는 광선은 광학장치(206)를 거치고 광학장치(205)에 의해 적당한 크기로 확대된다. 이 광학장치(205)는 종래 사용된 바와 같은 고가이고 정밀한 광학기기를 이용할 필요는 없고, 단순히 렌즈이어도 좋다. 그 이유는, 이 단계에 있어서는, 이미, 비임은 1축으로 맞추어져 있고, 이후는 그의 평행도는 필요치 않게 되기 때문이다. 따라서, 예를 들어, 색수차가 매우 큰 렌즈라도 상관없다.

그후, 비임은 광학장치(202)를 투과하고, 라이트 벌브 등의 2차원 광학스위치장치(203)에 입사하고, 예를들어 CRT등의 표시장치(204)에 의해 표시된 영상정보에 따라 반사된다. 반사된 영상정보를 포함한 광선은 다시, 광원장치(202)에 입사하고, 반사되어 전방의 스크린(201)에 투영된다. 영상은 제5도와 같이 스크린에 투영하여도 좋고, 또한, 다시 확대하기 위한 광학장치를 통해도 좋다. 이 경우에는, 그 광학장치는, 색수차나 곡률 수차가 적은 고품질의 렌즈를 이용할 필요가 있는데, 이것은 종래 영사기의 경우와 마찬가지이다.

표시장치(204)로서는, CRT이외에 액정디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이(PDP)를 이용해도 좋고, LCD를 이용하는 경우에는 고가의 액티브 매트릭스형 대신에, 저렴한 단순 매트릭스형도 좋다. 특히 LCD나 PDP와 같은 플랫 패널 디스플레이를 이용하면 장치의 소형화에 있어 바람직하다. 또한, PDP 혹은 액티브 매트릭스형 LCD는 고속응답이 가능하기 때문에, 고화질의 동작화면을 표현할 수 있다.

이들 표시장치와 라이트벌브를 접속하는데 있어서는, 제10도(A)에 나타낸 바와 같이 표시화면에 라이트 벌브를 밀착시키는 방법과, 제10도(B)와 같이 표시된 영상을 광학계(404)에 의해 라이트 벌브상에 결상시키는 방법의 2가지를 생각할 수 있다. 전자에서는, 밀착시킨다고 해도, 표시화면과 라이트 벌브의 사이에는 유리등의 재료가 끼워져 있기 때문에 상이 흐려지는 일이 발생한다. 또한, 후자에서는, 그와 같은 문제는 극히 적으나, 광학계를 사용하기 때문에, 체적을 필요로 한다. 도면에 있어서, 401a 및 401b는 라이트 벌브, 402a 및 402b는 CRT, 403b는 CRT의 형광면을 의미하고 있다. 제10도에는 CRT의 경우를 기술했지만, LCD나 PDP에 있어서도 동일하다.

라이트 벌브에 입사하는 광은, 액정이 TN액정이나 STN액정이면 편광인 것이 요구되며, 종래에는 그 때문에 비코히런트한 광원과 편광판을 사용하면 편광을 얻었다. 그러나, 편광판을 투과하면 광향이 급격히 저하해버려, 결과적으로 화면이 어두워지는 것이 문제이었다. 그러나, 레이저를 사용하는 경우에는, 레이저의 편광 방향을 미리 한방향으로 맞추어 두면, 라이트 벌브의 편광판에 대하여 겨의 100%의 광을 투과시킬수 있다.

본 발명에 있어서, 특히 레이저와 같은 코히런트한 광원을 이용한 것의 이점은 바로 이 부분에 있다고 할 수 있다. 다만, 광의 산란을 이용하는 분산형 액정(폴리머 액정이라고도 한다)에서는, 편광을 필요로 하지 않기 때문에, 그 점에서는 코히런트 광이든 비코히런트 광이든 상관없다.

더욱이, 레이저광은 매우 이상적인 단색광이기 때문에, 그가 표현할 수 있는(합성할 수 있는) 색은 전술한 대로, 종래의 CRT에 비교해도 우수하다.

그런데, 전술한 바와 같이, 본 발명에서는 1매의 2차원 광학스위치장치로서 시분할 동작을 시켜, RGB각색의 영상을 표시하기 때문에, 2차원 광학스위치장치와 각 레이저장치는 긴밀히 연대하여 동작하지 않으면 안된다. 그 점에서, 이들은 케이블(213~216)에 의해 화상제어장치(217)에 접속되어 있다. 종래에는, 각 라이트 벌브만이 이 화상제어장치에 접속되어 있었다.

또한, 라이브 벌브를 사용하는 장치에 본 발명을 적용함에 있어서는, 그의 효과를 상승적으로 증대시키기 위해, 종래의 라이트벌브와는 상이한 형식의 라이트 벌브를 채용하는 것도 바람직하다.

종래의 라이트벌브가 응답속도라는 점에서 문제가 있었던 것에 비하면, 특히 고속응답성을 유지하면서, 화상의 번짐ㆍ흐려짐이 적은 새로운 라이트 벌브장치를 제공하는 것도 바람직하다.

앞에서도 기술한 바와 같이, 종래의 라이트 벌브는 동일한 박막들의 적층체이고 화소 사이의 경계는 마련되지 않았다. 그 때문에, 상당한 고저항 재료를 사용하지 않으면 화소에 번짐이 발생하게 되었다. 그러나, 고저항 재료를 사용한다는 것은 응답속도를 저하시킨다는 모순을 내포하고 있었다. 또한, 라이트 벌브는, 프로브 광이 반사되는 것이 요구되는 것인데, 가장 이용하기 쉬운 반사재인 금속은 그의 낮은 저항성때문에 이용할 수 없었다. 그 때문에 반사막으로서는 유전체 다층반사막을 이용했는데, 그의 반사효율은 90%이하이고, 더욱이 반사되지 않은 광은 흡수되는 것이 아니라 그 반사막을 투과하여 하층의 아모르퍼스 실리콘이나 CdSe등의 광도전층에 도달해버리기 때문에, 번거롭게 광도전층위에 차광막을 동일한 고저항의 반도체재료로 형성할 필료가 있었다.

본 발명에서는 이와 같은 종래의 라이트 벌브에 이용된 기술사상을 크게 개선하였다. 우선, 반사재료로서는 금속 재료를 사용한다. 반사재료로서 금속재료를 사용하는 것에 의해, 프로브 광의 반사효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 반사되지 않은 광은 모두 금속중에 흡수되기 때문에, 차광막 등을 설치할 필요도 없다. 그러나, 반사재료로서 저저항의 금속재료를 사용하는 것은, 화소를 독립해서 설치하지 않으면 안되는 것을 의미하고 있다. 따라서, 본 발명에서는 화소마다 반사막을 형성하고, 상호 반사막간의 도통을 차단한다.

본 발명의 기술사상을 이용한 라이트 벌브의 단면을 제9도에 나타낸다. 종래와 같이 투명한 기판(301)상에 동일한 투명도전막(302)이 설치되고, 다른 쪽이 투명한 기판(308)상에도 동일하게 똑같은 투명도전막(307)에 설치되고, 그것에 의해, 액정재료(306)를 끼어잡는 구성을 가진다. 액정재료가 분산형(폴리머) 액정과같이 광산란형의 액저이면 제5도에 나타낸 바와 같은 구성으로 충분하지만, TN액정이나 강유진성 액정이면 배향처리를 행할 필요가 있고, 또한, 기판표면에 배향막을 설치할 수 필요가 있다.

본 발명에서는 종래와 달리 투명전도팍(302)위에 배치되는 광전도충(304)이 독립되어 설치된다. 그리고, 그 광도전층들 사이에는 절연몰(303)이 형성되어 절연된다. 이 광도전층 및 절연물상에 독립되어 금속의 반사막(305)이 설치된다. 이와 같은 구성을 갖는 것에 의해 고속응답성이 우수한 라이트 벌브가 형성된다. 광도전층의 암(暗)저항과 명(明)저항의 비율은 10³이상인 것이 바람직하다. 이것은 광의 조사방법에 의존한다. 예를 들어 CRT에 의해 라이트 벌브에 영상을 입력하는 경우에는, CRT의 형광의 발광시간이 짧으면 이 저항비는 큰 것이 바람직하다. 한편 CRT에서도 형광의 발광시간이 긴 것이나, 액정디스플레이(LCD)나 폴라즈마 디스플레이(PDP)와 같이 선(線)순차 모드의 주사를 행하는 경우에는, 10³이하에서도 충분한 경우가 있다.

투명전도막(302)과 투명도전막(307)사이에 전압을 인가한 상태에서 광을 조사하면, 광도전층의 저항이 저하하여, 반사막(전극으로서도 작용한다)(305)과 대향하는 투명전도막(307)사이에 정전용량이 발생한다. 광의 조사가 종료되면, 광도전층은 고저항이 되지만, 투명도전막 사이에는 전압이 걸려 있기 때문에 반사막(305)상에 축적된 전하는 계속 남게 된다.

만일, 영상정보를 취소하는 것이라면 투명전도막 사이의 전압을 0으로 하면, 광도전층의 저항은 무한하지 않기 때문에, 반사막(305)상의 전하는 차차 감소한다. 더욱 적극적으로 전하의 제거를 행하기 위해서는 전압을 0으로 한 채로 전체면에 광조사를 행하면 된다.

또한 필요하다면, 어느 것인가의 투명도전막을 스트라이프(stripe)형으로 형성하고, 독립적으로 전압이 인가되도록 하는 구성으로 하여도 좋다. 이와 같은 구성을 갖는 그것에 의해 응답성·광반사성(콘트라스트)이 우수한 라이트 벌브장치가 된다.

다음에, 본 발명에 의한 표시방법에 대해서 설명한다. 제2도는, 제1도에서 나타낸 투과형 프로젝션 디스플레이장치에 있어서의 본 발명이 기본적인 동작을 나타낸 것이다. 이 예에서는 각 화소에 인가되는 전압은 5단계로 제어할 수 있고, 즉, 5계조의 표시가 가능하다. 물론, 컬러영상에 있어서는 16계조, 32계조와 같이 보다 높은 계조도가 요구되지만, 번잡함을 피하기 위해 여기서는 4계조에 그친다. 보다 높은 계조표시에 있어서도, 동일하게 동작하는 것은 분명할 것이다.

또한, 각 화소는 소위 선순차 모드로 위쪽 행으로부터 아래쪽 행으로 순서대로 주사되어 가는 것으로 하고, 화소 A는 화소 B보다도 위에 있는 것으로 한다. 화소의 전압상태는, 「화소A」, 「화소B」에 나타내는데, 이 모양은 종래의 액정패널의 경우와 동일한 것이다. 따라서, 여기서는, 그의 상세한 것은 생략한다. 한편, 레이저의 펄스 발진의 모양은 도면중의 「레이저G」(녹색의 발광레이저), 「레이저B」(청색의 발광 레이저), 「레이저 R」(적색의 발광레이저)에 나타내고 있다. 이 도면으로부터 명백한 바와 같이, 각 레이저는 간격을 두고 순서대로 펄스형으로 발광한다.

예를 들어 적색의 레이저가 발광하고 있는 상태에 주목하면, 그의 기간은 극히 짧다. 예를 들어 1프레임이 30msec이면, 그의 이론적인 최장 기간은 10msec이고, 실제로는 5msec이하인 것이 바람직하다. 이 제한은 주로, 화상처리상의 문제에서 생긴다. 즉, 액정패널로서, 각종 반도체로 이루어진 액티브 매트릭스장치를 사용한 경우에는, 주사선수를 500으로 하고, 선순차 모드로 화상표시를 행한 경우, 1행을 처리하는 데 요하는 시간은 20μsec이다. 반도체로서 아모르퍼스 실리콘을 이용한 경우에는, 1μsec 이하의 단시간에 완전한 동작을 행하는 것은 곤란하다.

만일, 각 레이저의 발광펄스 폭이 5msec이었다고 하면, 각 색의 화상의 처리에 남겨진 시간은 5smec이고, 이 경우에는 1행의 처리에는 10μsec로 된다. 물론, 보다 고속으로 독장하는 반도체재로를 사용하면, 레이저 펄스의 폭을 화상의 처리시간에 비하여 크게 잡는 것도 가능하다.

또한, 표시를 확실하게 행하기 위해, 레이저광이 조사되고 있는 동안은 화상은 교체되지 않는 것이 필요하다. 어떤 의미에서는, 레이저광의 조사는 화상을 교체하는 동안에 행해진다고 할 수 있다.

펄스형의 레이저광을 발생하는 데는, 연속발진 레이저광을 광학셔터장치에 의해 펄스형으로 형성하여도 좋고, 펄스형으로 레이저를 여기(勵起)하는 것에 의해 행하여도 좋다. 혹은 Q-스위치에 의해, 레이저의 발진상태를 펄스형으로 제어하여도 좋다. 후술하는 디지털 계조방법에 있어서는 레이저의 펄스폭을 제어할 필요가 생기는 일이 있다. 일반적으로 펄스 여기나 Q-스위치법에서는 펄스폭을 제어하는 것은 거의 불가능하기 때문에, 기계적 혹은 전기적인 광학셔터를 이용하면 좋다.

제1도의 예에서는, 녹색의 레이저가 조사된 때에는, 화소 A는 4의 전압상태에 있고, 화소 B는 1의 전압상태에 있다. 또한, 청색의 레이저가 조사된 때에는,어느쪽도 2의 전압상태에 있다. 적색의 레이저가 조사된 때에는 , 어느것도 3의 전압상태에 있다. 이와 같이 하여, 5계조의 컬러표시(125색)를 행할 수 있다.

실제로는, 도면중에 점선으로 나타낸 바와 같이, 화소의 전압은 시간과 함께 여러가지 이유에 의해 강하되어 가는 것이며, 명료한 계조표시를 행하기 위해서는 이들을 고려한 보정이 필요하다. 예를 들어 화소가 충전되고 부터 레이저광이 조사될때까지의 시간을 고려했을 경우, 화면의 위쪽에 있는 화소 A쪽이 화소 B보다도 시간이 길기 때문에, 레이저가 조사된 때에는 방전에 의해 전압의 저하가 크다.

이상과 같은 계조표시 방법은 아날로그 계조라 불리는데, 이하에는 디지탈 계조표시방식에 의한 표시예를 나타낸다 제3도에 나타낸 것은, 4계조표시의 예이다. 제3도(A)에서는, 1프레임을 3분할이고, 최초의 1/3을 적색의 영상, 중간의 1/3을 청색의 영상, 최후의 1/3을 녹색의 영상으로 할당한 것을 나타내고 있다. 예를 들어 화소 A에는 적색, 청색, 녹색이 각각 4,1, 3, 화소 B에는 각각 2,3,1의 컬러 표시를 행하려고 하면, 최초의 적색의 레이저가 4회 조사하는 동안에 화소 A는 4회, 화소 B는 2회 온(ON)상태로 되면 된다. 마찬가지로, 청색의 레이저가 조사될때에는, 화소 A는 1회, 화소 B는 3회, 녹색의 레이저가 조사될때에는, 화소 A는 3회, 화소 B는 1회 온 상태로 되면 된다. 이 경우에는, 도면에 나타낸 바와 같이 전압을 인가하면 된다. 도면에는 자연방전에 의한 전압강하가 있음을 나타내고 있다.

이러한 계조표시방법에 관해서는, 본 발명자들의 발명인 일본국 특허출원 특원형 3-157502호, 3-157603호, 3-157604호, 3-157605호, 3-157606호, 3-157607호에 상세한 것이 나타내어져 있다. 이 방법에서, 예를 들어 16계조의 표시를 행하려고 하면, 행수 500의 매트릭스에서 1프레임을 30msec로 하여도, 1행의 처리에 허용되는 시간은 1.25μsec이고, 아모르퍼스 실리콘 TFT에서는 구동할 수 없기 때문에, 폴리실리콘 TFT나 CdSE TFT등의 TFT를 사용할 필요가 생긴다.

제3도(B)는, 동일한 방식의 계조표시방법이지만, 동일하게 4계조표시를 행할때에, 레이저광의 조사를 최초의 1/4프레임 동안에 G,B,R을 일단 조사하고, 이하, 이것을 다시 3회 반복하는 방식을 나타내고 있다. 역시, 도면에 나타낸 바와 같은 전압을 인가하는 것에 의해, 화소 A에는, 적색, 청색, 녹색이 각각 4,1,3, 화소 B에는 각각, 2,3,1의 컬러 표시를 행할 수 있다.

어떠한 방식에 있어서도 주의하지 않으면 안되는 것은, 화소에(표시장치의 영상정보에 의해) 인가되는 전압이 그대로 화소의 광투과성을 반영하는 것은 아니라는 것이다. 예를 들어 30프레임/초로 16계조 표시를 제3도의 방법에 의해 행하려고 하면, 레이저 펄스의 간격은 2.5msec밖에 되지 않는다. 특히, 전압에 대해서 반응이 둔한 수퍼트위스티드 네마틱(STN)액정이나, 트위스티드 네마틱(TN) 액정을 이용한 경우에는, 전압의 변화에 액정이 따라갈 수 없어, 도면중에 점선으로 나타낸 바와 같은 투과특성을 나타내버리는 일이 있다. 이 경우에는, 전혀 예상치 못한 때에 온 상태로 되어버려, 예를 들어 계조의 이상이나 색의 혼합이 발생한다. 특히, 제3도(B)와 같이, 각 레이저광을 빈번히 바꾸어 조사하는 경우에는 색의 혼합이 심하다.

이 문제에 대해서는, 액정이 따라갈 수 있는 정도까지 구동속도를 저하시키거나, 강유전성 액정이나 반강유전성 액정과 같이 동작속도가 충분히 빠른 재료를 사용하면 좋다.그러나, 구동속도의 저하는 계조도의 저하를 의미하고, 또한, 화질의 저하 원인이 되기 때문에 함부로 속도를 늦출 수는 없다. 또한, 1프레임 30msec의 조건에서 64계조의 표시를 행하려고 하면, 펄스의 간격은 150μsec이고, 가장 고속성을 자랑하는 강유전성 액정이라도 겨우 따라가는 것이 고작이라는 상황이다. 따라서, 보다 고속으로 응답하는 전기광학 재료가 요구된다.

제4도도 역시 디지탈 계조표시방식에 관한 것이지만, 이상과는 별도의 방식에 관한 것이다. 여기서는, 조사하는 레이저의 펄스 혹은 펄스의 파고(波高)를 복수로 준비하고, 그의 조합에 의해 밝기를 변화시키려고 하는 것이다. 제4도에서는, 어느 것도 8계조 표시의 예를 나타내고 있다. 제4도(A)에서는, 3개 연속하는 레이저펄스의 폭이 순서대로 배로 증가해간다. 또한, 제4도(B)에서는, 3개 연속하는 레이저펄스의 파고가 순서대로 배로 증가해간다. 이와 같이 하여, 예를 들어 화소 A에는 G, B, R이 각각 5,3,2, 화소 B에는 각각 1,3,6의 계조표시를 행할 수 있다.

일반적으로, 통상의 레이저의 동작에 있어서, 펄스의 폭을 바꾸는 것이나 펄스의 파고를 바꾸는 것은 용이한 것은 아니고, 따라서 레이저 발진장치에 어떠한 장치를 부가하는 것에 의해 행하지 않으면 안된다.

예를 들어, 전기적으로 광학 특성이 변화하는 소자를 레이저 발진장치의 내부 혹은 외부에 장착하는 것에 의해 펄스의 폭이나 파고를 변화시킬 수 있다. 이와 같은 소자로서는 액정을 이용할 수도 있다. 그러나, 이러한 소자를 구비할 경우에는 충분히 주위를 기울이지 않으면 안된다. 예를 들어, 레이저의 펄스폭을 바꾸려고 레이저 발진장치의 내부(공진기의 사이)에 이와 같은 소자를 구비한 경우, 불투명한 상태에서는 발광은 증폭되지 않아, 레이저 발진은 발생하지 않지만, 투명한 상태로 된 경우에는 레이저 발진이 일어나, 일단 발진이 개시되면 그의 에너지는 급격히 증가한다. 예를 들어, 레이저광이 1회 공진기를 왕복하는 동안의 이득은 10이상으로 되는 것도 드물지 않다. 그 경우에는, 공진기 내부의 광학스위치소자의 투명도가 높지 않으면, 광의 일부를 흡수하여 소손(燒損)하는 경우가 있다.

따라서, 레이저의 펄스의 폭을 변화시킬 경우에는, 광학셔터는 공진기의 외부에 부착하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 경우에는, 레이저를 펄스발진기에서 이용하는 것은 동작원리상 곤란하기 때문에 연속발진(CW)상태로 사용하게 되는데, 그 경우에는, 광셔터가 오프(OFF)상태이면, 레이저광은 화상에 사용되지 않은 채로 열이 되어 버려, 손실이 생긴다. 이 손실을 줄이기 위해서는, 레이저광이 조사되고 있는 시간을 2차원 광학스위치장치에서 화상을 교체하는데 소모되는 시간에 비하여 크게 하면 좋지만, 앞에서 기술한 바와 같이 화상처리에 요하는 시간은, 화소의 액티브 소자의 성능에 관계되는 문제이기 대문에, 간단히 변경할 수는 없다.

한편, 레이저의 펄스의 파고를 가변시키는 경우에는, 공진기의 내부에 전기광학장치를 구비하는 것에 이해 제어하는 것은 거의 불가능하며, 공진기의 외부에 광학장치를 설치하여 제어를 행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 온 상태에서는 오프 상태의 2배의 투과율을 갖는 전기광학소자를 6매 설치하는 것에 의해, 6단계(1,2분의 1, 4분의 1, 8분의 1, 16분의 1, 32분의 1)의 광량의 조절이 가능하며, 그 결과, 64계조의 계조표시가 가능하다. 이 경우에는, 액정과 같은 비교적 투명도가 낮은 재료를 이용할 수도 있다. 또한, 레이저를 펄스여기나 Q-스위치법등의 방법에 의해 발진시킨 경우에는, 발광은, 전기광학소자에 의해 이용되지 않는 부분을 제외하면, 매우 효율적으로 이용된다.

다음에, 제5도에 나타낸 라이트 벌브를 사용한 프로젝션 디스플레이장치에 있어서의 본 발명에 의한 표시방법에 대하여 설명한다. 제6도는 본 발명의 기본적인 동작을 나타낸 것이다. 이 예에서는 라이트 벌브에 아날로그적인 영상정보를 갖는 광이 조사되고, 라이트 벌브의 각 화소에는, 결과적으로 아날로그적인 전압이 인가되는 것으로 한다.

또한, 표시장치(204)에 있어서는 각 화소는 소위 선순차 모드로 위의 행으로부터 밑의 행으로 순서대로 조사되어 가는 것으로 하고, 화소 A는 화소 B보다도 위에 있는 것으로 한다. 화소의 전압 상태는,「화소 A」,「화소 B」에 나타내는데, 여기서는 그의 상세한 것은 생략한다. 한편, 레이저의 펄스발진의 모양은 도면중의 「레이저 G」(녹색의 발광레이저), 「레이저 B」(청색의 발광레이저), 「레이저 R」(적색의 발광레이저)로 나타내고 있다. 도면에서 명백한 바와 같이, 각 레이저는 간격을 두고 순서대로 펄스형으로 발광한다.

제6도의 예에서는, 녹색의 레이저가 조사된 때에는, 화소 A는 4의 전압상태에 있고, 화소 B는 1의 전압상태가 있다. 다시, 청색의 레이저가 조사된 때에는, 어느쪽도 2의 전압상태에 있다. 적색의 레이저가 조사된 때에는 어느 것도 3의 전압 상태가 있다. 이와 같이 컬러 표시를 행할 수 있다. 실제로는, 전압은 불균일성 때문에 장소에 따라 달라지고, 또한, 화소의 전압은 시간과 함께 여러가지 이유에 의해 변화해 가는 것이며, 명료한 계조표시를 행하는데는, 이것을 고려한 보정이 필요하다.

예를 들어, 화소가 충전되고 부터 레이저광이 조사될때까지의 시간을 생각한 경우, 화면 위쪽에 있는 화소 A쪽이 화소 B보다도 시간이 길고, 또한, 그 사이의 투명도전막에는 전압이 계속적으로 걸려 있기 때문에, 레이저가 조사되었을 때에는 전압의 증가가 크다. 또한, 라이트 벌브의 투명도전막을 스트라이프형으로 가공하여, 각 스트라이프에 인가하는 전압을 표시장치의 선순차 주사에 동기시켜 인가하면, 시간이 경과함에 따라 전압이 강하하기 때문에, 화소 A쪽이 화소 B쪽에 비하여 전압 강하가 현저하다. 그 때문에도, 광도전층의 암(暗)저항과 명(明)저항의 비율은 충분히 큰 것이 필요하게 된다. 구체적으로는 행수 이상의 비율이 요구된다. 예를 들어, 1,000행의 디스플레이이면 1,000이상의 저항비가 요구된다.

또한, 제2도의 예에서는, 각 색의 레이저광이 조사될때마다 화소의 전압이 0으로 되도록 이루어져 있다. 그것을 위해 예를 들어 투명도전막의 전압을 제거한 상태에서, 라이트 벌브에 똑같은 광선을 조사하면 좋다. 이와 같이 행하는 것은, 제9도에 나타낸 구조를 갖는 라이트 벌브에서는, 일단 화소 전극, 즉, 반시막(305)에 축적된 전하는 자연방전에 의해 감소하거나, 다시, 외부로부터 광을 입사시켜서 반도체영역, 즉, 광조전층(304)을 도전화시키는 것에 의해 제거하는 것 이외에는 방법이 없기 때문이다.

이상과 같은 아날로그 계조표시의 정밀도ㆍ신뢰성이 낮고, 본 발명과 같은 다채로운 표시에는 적합하지 않다. 그래서, 이하에는, 본 발명에 적합한 디지털 계조방식에 의한 표시예를 나타낸다.

제7도에 나타낸 것은 디지털 방식의 4계조표시의 예이다. 제7도(A)에서는, 1프레임을 3분할하고, 최초의 1/3을 적색의 영상, 중간의 1/3을 청색의 영상, 최후의 1/3을 녹색의 영상으로 할당한 것을 나타내고 있다. 예를 들어 화소 A에는 적색, 청색, 녹색이 각각 4,1,3, 화소 B에는 각각 2,3,1의 컬러 표시를 행하려고 하면, 최초의 적색의 레이저가 4회 조사하는 동안에 화소 A는 4회, 화소 B는 2회 온상태로 되면 된다. 마찬가지로, 청색의 레이저가 조사될때에는, 화소 A는 1회, 화소 B는 3회, 녹색의 레이저가 조사될때에는, 화소 A는 3회, 화소 B는 1회 온 상태로 되면 된다. 이 경우에는, 도면에 나타낸 바와 같이 전압이 인가하면 된다. 도면에는 자연방전에 의한 전압강하가 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 이 경우에도 화소의 전압은 레이저광의 조사와 함께 0으로 되도록 하는 조작을 필요로 한다.

제7도(B)는 동일한 방식의 계조표시방법인데, 마찬가지로 4계조 표시를 행할때에, 레이저광의 조사를 최소의 1/4프레임의 동안 G,B,R을 일단 조사하고, 이하, 이것을 다시 3회 반복하는 방식을 나타내고 있다. 역시, 도면에 나타낸 바와 같은 전압을 인가하는 것에 의해, 화소 A에는, 적색, 청색, 녹색이 각각 4,1,3, 화소 B에는 각각, 2,3,1의 컬러 표시를 행할 수 있다.

제8도 역시 디지털 계조표시장치에 관한 것인데, 이상과는 다른 방식에 관한 것으로, 투과형 디스플레이에 있어서 제4도에 나타낸 구동방법에 대응한다. 여기서는, 조사하는 레이저의 펄스 폭 혹은 펄스를 파고를 복수로 준비하고, 그의 조합에 의해 밝기를 변화시키려고 하는 것이다. 제8도에서는, 어느 것이나 8계조 표시의 예를 나타내고 있다. 제8도(A)에서는, 3개 연속하는 레이저 펄스의 폭이 순서대로 배로 증가해 가고, 또한, 제8도(B)에서는, 3개 연속하는 레이저 펄스의 파고가 순서대로 배로 증가해 간다. 이와 같이 하여, 예를 들어 화소 A에는 G, B, R이 각각 5,3,2, 화소 B에는 각각 1,3,6의 계조표시를 행할 수 있다.

[실시예 1]

청색의 광원으로서 Ar⁺레이저, 녹색의 광원으로서 Nd:YAG레이저의 제2고조파, 적색의 광원으로서 He-Ne레이저의 발광을 이용한 본 발명의 실시예를 기술한다.

제12도에서, 504는 Ar가스가 방전된 방전과, 505는 Nd:YAG의 결정 로드(rod), 507은 He-Ne 방전관이다. Nd-YAG의 결정 로드의 연장선상에는 KDP, KTP 혹은 LiNbO₃등의 비선형 광학소자(506)가 삽입되고, Nd-YAG의 1.06㎛의 발진 레이저광의 제2고조파(532nm)가 발생하도록 되어 있다. 이 비선형 소자는 유기 비선형 광학재료이어도 좋다. Nd-YAG의 여기(勵起)에는, 크립톤 아크 램프(Krypton are lamp)에 의한 여기를 이용해도 좋으나, 반도체 레이저의 근(近)적외광을 여기 광원으로 이용하면, 장치가 소형으로 되고 냉각도 용이하다.

이들 발광체의 장축방향의 양단에는 반사경이 설치되어 공진기를 구성하고 있다. 또한, 도면에는 나타내고 있지 않으나, 각 발광체의 측면은 발광율 효율 좋게 반사하여 레이저 발진을 행하도록 반사재로 덮여있다. 이 반사경중, 501~503은 전(全)반사경이고, 511과 513은 하프미러이다. 또한 512는 적외광에 대해서는 전반사이고 가시광에 대해서는 투명 혹은 반투명인 재료로 구성되어 있다. 그리고, 본 발명에서는, 각 레이저의 발진을 펄스적으로 또한 전기적으로 제어하여 행할 필요가 있기 때문에, 각 공진기의 내부에는 포켈스 셀(Pockels cell)(508~510)이 설치되어, 전기적으로 스위칭을 행하도록 한 구성으로 되어 있다.

Ar⁺레이저에서는, 발진파장은 476.5nm, 488nm, 514.5nm의 3개가 있다.

3개의 발진광이 혼합된 상태에서는 색의 재현성이 좋지 않기 때문에 불필요한 파장의 광을 삭제하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 도면에는 나타내지 않았지만, 공진기의 외부에 색필터를 설치하여, 출력광을 선택하거나, 혹은 공진기의 내부에 에타론(etalon)과 같이 광학적인 간섭효과에 의해 파장선택성을 나타내는 소자에 의해, 불필요한 파장의 발진을 제거하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 3개의 발진장치로부터 출력된 각 색광은 프리즘이나 하프미러 등의 광학소자(514~517)에 의해 1축상에 한줄기의 광선으로서 모아진다. 각 레이저 발진장치내의 포켓스 셀이 동시에 온(ON)으로 되면, 3색이 섞인 광(백색광)이 출력되지만, 본 발명에서는, 각 포켈스 셀은 따로 따로 온으로 되므로, 엄밀하게는 각 색은 따로 따로 출력된다. 이들 레이저장치로부터의 발진광은 광학장치를 거쳐 액정 패널 혹은 라이트 벌브에 조사되고, 그의 투과광 혹은 반사광이 스크린에 투영된다.

[실시예 2]

색소 레이저를 이용하여 본 발명을 실시하는 장치의 예를 제13도에 나타낸다. 또한, 액정 광셔터에 의해 출력 펄스의 파고를 가변시키는 기구에 대해서도 기술한다.

색소 레이저는, 각종 자외 레이저나 플래시 램프 등의 여기에 의해 발진하는 파장가변 레이저로 알려져 있으며, 또한, 색소를 바꾸는 것에 의해, 각 색의 발진을 얻는 것을 용이하게 할 수 있다는 점에서도 매우 이용가치가 높다. 예를 들어 실시예 1의 예에서는, 각 색을 발진시키기 위해, 어느 것은 방전 여기를, 또 어떤 것은 램프 여기를 행하지 않으면 안되었다. 그러나, 색소 레이저에서는, 청색으로부터 적색에 이르기까지 모두 동일한 방식으로 발진시킬 수 있기 때문에 장치의 구조가 간단하다. 색소로서는,적색은 로다민(rhodamine) B(605~635nm), 녹색은 소디움 플루오레세인(sodium fluorescein)(530~560nm), 청색은 7-히드록 시쿠마린(7-hydroxy coumarin)(450~470nm)을 이용하면 좋다. 물론, 그밖에도 각종 색소를 이용할 수가 있다.

이들 색소를 광여기(光勵起)하여 공진시키면, 상당히 폭 넓은 스펙트럼의 발광이 생기지만, 그대로는 본 발명에서 사용하는데는 불충분하기 때문에, 공진기중에 회절격자나 프리즘, 에타른 등의 파장선택소자를 삽입하여, 발진파장을 선택하도록 한다. 분광용의 파장가변 레이저로서 이용하는 경우에는, 발진파장폭도 좁고, 분광성도 좋은 회절격자가 이용되지만, 본 발명에서는 그와 같은 분광에 비하면 발진파장폭은 10배 이상 폭이 넓어 좋고, 더구나, 발진파장은 가변할 필요는 없어, 오히려 유지ㆍ정비의 용이함이 요구되기 때문에, 에타론이 적합하다.

본 실시예에서는, 색소레이저의 여기광원으로서는, 비교적 소형의 장치가 얻어지는 질소 레이저(601)를 이용했다. 이 질소 레이저는 통상, 펄스 방전에 의해 펄스폭 10nesc정도, 파장 330nm정도의 자외광을 발진시킬수 있다. 따라서, 펄스 방전의 타이밍을 각 색의 발진 타이밍, 또한 액정 펄스의 화상처리 타이밍에 맞춘다. 따라서, 질소 레이저의 반복 주파수는 화상정보에 맞추어서 결정된다. 예를 들어 제4도(B)의 방법에 의해, 매초 30프레임, 8계조의 표시를 행하려고 하면, 질소 레이저의 발진 반복 주파수는 270Hz(=30프레임/초×3색×3펄스/색)가 필요하다.

색소레이저는, 도면에 나타내는 바와 같이 색소 셀(613), 에타른(파장선택소자)과 포켈스소자를 복합한 광학셔터(616), 전반사경(615), 하프미러(614)라는 구성을 각각 가진다.

질소 레이저로부터 얻어진 자외광은 원통형 렌즈(도시하지 않음)등의 광학장치에 의해 길고 가느다란 형상으로 가공되고, 미러(602~604)에 의해 각 색소 레이저(605(B), 606(G), 607(R))의 색소셀에 조사된다. 그리고, 각 색소 레이저로부터 출력되는 광은 미러(608,609,610,612)에 의해 1축상으로 모아진다.

또한, 제13도의 밑에 도시한 바와 같이, 1축상으로 맞추어진 레이저광은, 3개의 광학셔터가 겹쳐진 광학소자(617)를 투과한다. 이 광학소자로는 액정 광셔터를 이용해도 좋다. 단지 각 광학셔터는, 오프상태라도 절반의 광을 투과하는 것과 같은 구조를 가지고 있는 것이 요구된다. 그 때문에, 각 광학셔터에 미세가공을 실시하여, 전체의 50%의 면적에 창을 형성해주면 좋다. 예를 들어, 3개의 광학셔터가 전부 온 상태인 때의 투과광량을 1로 하면, 하나의 셔터가 오프된 때의 투과광량은 절반이면, 2개의 셔터가 오프된 때의 투과광량은 4분의 1이다. 3개의 광학셔터가 오프된 경우에는 투과광량은 8분의 1로 된다. 이와 같이, 광량을 가변하는 것에 의해, 제4도에 나타낸 바와 같은 계조표시가 가능하게 된다. 그후, 레이저 비임은 렌즈(618)를 투과하여 액정패널 혹은 라이트 벌브에 조사된다.

이상의 경우에 있어서는, 광학소자(617)의 투명도에는 충분한 주의를 기울이지 않으면 안된다. 레이저 비임은 강력한 펄스광이기 때문에, 부분적으로 불투명한 곳이 존재하면 그 부분적으로부터 소손 등에 의한 파괴가 일어나, 소자 전체에 파급된다. 따라서, 레이저의 강도(파워밀도나 에너지밀도)와 그 광학스위치소자의 내성을 충분히 고려하지 않으면 안된다.

예를 들어, 레이저 비임의 직경을 1mm로 하고, 이것을 1m의 화면에 확대 투영할 경우에는, 레이저 비임의 에너지밀도는, 종래의 프로젝션 디스플레이장치(비임 직경은 1cm)의 것의 적어도 100배이고, 또한, 그것이 100nsec정도의 펄스이면, 그의 피크 츨력은, 연속 발진 광원의 조사에 의한 종래의 프로젝션 디스플레이장치의 10억배나 되는 파워밀도이다.

따라서, 이러한 강한 광을 직접 광학스위치소자에 넣는 것이 문제인 경우에는, 그의 앞단에 렌즈등의 광학계를 삽입하여, 비임의 에너지밀도를 낮추어 주면 좋다. 예를 들어, 비임 직경을 10배 넓히면, 에너지밀도는 100분의 1로 저하한다. 또한, 본 발명에서는, 이 단계에서는 각 레이저로부터 방사된 레이저광은 1축상으로 맞추어지고, 또한, 아무런 영상정보도 포함하고 있지 않기 때문에, 그 광축을 맞추는 작업은 극히 용이하여, 광학계도 간단한 것이라도 좋다. 예를 들어, 제13도에 있어서, 렌즈(618)와 광학소자(617)의 순서를 교체하는 것만으로도 좋다. 다만, 그때에는, 광학소자에 조사되는 레이저 비임의 면적은 크기 때문에 광학소자에 결함이 있는 경우에는, 그것을 피하는 것이 어렵게 된다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 의해 전혀 새로운 투과형 및 반사형 프로젝션 디스플레이장치가 제작된다. 종래의 프로젝션 디스플레이장치가, 화상정보를 부가한 후 광축을 맞추는 구성을 가지고 있던 것에 비하여, 본 발명의 프로젝션 디스플레이장치는 광축을 맞춘후에 화상정보가 부가되는 구성을 가지고 있기 때문에, 화면의 흐려짐이 적고 매우 선명한 화상이 얻어지는 것을 특징으로 하고 있다. 더욱이, 진동이나 온도변화 등에 의해 광축이 어긋나는 경우에서도, 그의 조정이 용이하여, 일반 가정에서 사용하는데 적합하다. 또한, 본 발명의 기술사상으로, 본 발명에서의 라이트 벌브 프로젝션 디스플레이장치는, 전방 투영형이라도 후방 투영형(리어패널형)이라도 상관없는 것은 분명한 것이다.

또한, 본 발명의 프로젝션 디스플레이장치는, 이상적인 단색광인 레이저광을 사용하기 때문에 색재현성이 우수하고, 또한, 그의 휘도가 높기 때문에, 통상의 밝기의 실내에서 화상을 표시하는데는 아무런 문제가 없다. 더구나, 본 발명의 프로젝션 디스플레이 장치에서는, 종래의 아날로그 계조표시방식에 덧붙여, 종래에는 없었던 새로운 디지털 계조표시방식을 채용할 수 있는데, 이 방식은, 종래의 어떠한 계조표시방식에 비해서도 뒤떨어지지 않는다. 또한, 본 발명에서는, 특히 컬러표시를 목적으로 했지만, 이 계조표시방식은 컬러 영상 뿐만 아니라 단색표시에서도 디지털 제조 표시방식으로 이용할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 종래의 라이트 벌브 프로젝션 디스플레이장치에는 없는 수많은 새로운 개념을 수반한 획기적인 발명이다. 마찬가지로 본 발명에서 나타낸 라이트 벌브는 본 발명의 표시방법에 적합할 뿐만 아니라, 종래의 라이트 벌브 프로젝션 디스플레이에도 응용할 수 있다는 융통성을 가지고 있으며, 또한, 종래의 라이트 벌브에 비하여, 그의 특성이 충분히 향상되었기 때문에, 종래와 같은 표시방법에서 사용하여도 더 높은 품질의 화질이 얻어진다.

Claims (11)

1. 다수의 펄스형 광선 발생장치와 2차원 광학스위치장치를 가지는 화상 표시장치에 의해 화상을 표시하는 방법으로서, 상기 광선 발생장치로부터 각기 다른 색의 펄스형 광선들을 시분할 모드로 차례로 방사하는 과정; 광학계에 의해 상기 펄스형 광선들을 1축상에 맞추는 과정; 1축상에서 전파하는 상기 펄스형 광선을 확대하는 과정; 확대된 광선을 상기 2차원 광학스위치장치에 통과시키는 과정; 상기 펄스형 광선 발생장치의 작동과 동기하여 상기 2차원 광학스위치장치를 제어하는 것에 의해, 표시될 컬러영상에 있어서의 각 색의 영상정보에 따라 상기 광선을 변조하는 과정; 및 변조된 광선을 스크린상에 투영하는 과정으로 이루어지고; 상기 2차원 광학스위치장치에 들어가기 전에 상기 펄스형 광선의 펄스형 광선의 펄스 폭을 주기적으로 변화시키는 것에 의해 계조표시를 행하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
2. 다수의 펄스형 광선 발생장치와 2차원 광학스위치장치를 가지는 화상표시장치에 의해 화상을 표시하는 방법으로서, 상기 광선 발생장치로부터 각기 다른 색의 펄스형 광선들을 시분할 모드로 차례로 방사하는 과정; 광학계에 의해 상기 펄스형 광선들을 1축상에 맞추는 과정; 1축상에서 전파하는 상기 펄스형 광선을 확대하는 과정; 확대된 광선을 상기 2차원 광학스위치장치에 통과시키는 과정; 상기 펄스형 광선발생장치의 작동과 동기하여 상기 2차원 광학스위치장치를 제어하는 것에 의해, 표시될 컬러영상에 있어서의 각 색의 영상정보에 따라 상기 광선을 변조하는 과정; 및 변조된 광선을 스크린상에 투영하는 과정으로 이루어지고; 상기 2차원 광학스위치장치에 들어가기 전에 상기 펄스형 광선의 펄스의 파고를 주기적으로 변화시키는 것에 의해 계조표시를 행하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
3. 다수의 색의 광 펄스들을 차례로 방사하는 과정; 그 광 펄스들을 광변조장치에 통과시키는 과정; 다수의 색의 상기 광 펄스들의 투과와 동기하여 상기 광변조장치를 제어하여, 표시될 안전한 컬러영상에 있어서의 각 색의 영상에 따라 각각의 광 펄스를 변조하는 과정; 및 변조된 광 펄스들을 스크린상에 투영하는 과정을 포함하고; 상기 광 펄스들은 상기 광변조장치를 통과하기 전에 공통의 광로를 지나도록 일축상으로 모아지고, 상기 광변조장치는, 상기 광 펄스들과 동기하여 라이트 벌브의 제1표면으로 다수의 색의 영상들을 개별적으로 보내기 위한 표시수단을 동반하는 라이트 벌브를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
4. 차례로 동일한 광로에서 전파하는 다수의 색의 펄스형 광비임들을 개별적으로 발생하기 위한 광비임 발생수단; 동일한 광로에서 전파하는 상기 광비임들을 확대하기 위한 광학장치와; 표시될 다수의 색의 영상들에 따라, 동일한 광로에서 전파하는 다수의 색의 확대된 광비임들을 변조하기 위한 광변조수단; 및 다수의 색의 영상에 대응하는 컬러영상을 표시하도록, 변조된 광비임들을 스크린상에 차례로 투영하기 위한 수단을 포함하고; 상기 광변조수단은, 상기 광비임 발생수단의 작동과 동기하여 라이트 벌브의 제1표면으로 다수의 색의 영상들을 개별적으로 보내기 위한 표시수단을 동반하는 라이트 벌브를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 라이트 벌브는, 대향하는 내측 표면들이 투명도전막으로 덮혀 있는 1쌍의 기판과, 상기 투명도전막들중 하나에 형성되고 서로로부터 분리되어 있으며 광도전층들을 통하여 상기 투명도전막들중 하나에 개별적으로 접속되어 있는 다수의 금속 반사막을 포함하는 액정패널로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 광선이 색소 레이저광인 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
7. 제3항에 있어서, 상기 광 펄스가 색소 레이저인 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 2차원 광학스위치장치가 액정패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
9. 제3항에 있어서, 상기 광변조장치가 액정패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 펄스형 광선이 레이저광인 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
11. 제2항에 있어서, 상기 펄스형 광선이 레이저광인 것을 특징으로 하는 화상표시방법.