JPH0229631A - 画像光学装置 - Google Patents

画像光学装置

Info

Publication number
JPH0229631A
JPH0229631A JP18089488A JP18089488A JPH0229631A JP H0229631 A JPH0229631 A JP H0229631A JP 18089488 A JP18089488 A JP 18089488A JP 18089488 A JP18089488 A JP 18089488A JP H0229631 A JPH0229631 A JP H0229631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
image
optical system
light valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18089488A
Other languages
English (en)
Inventor
Chiharu Ito
千春 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP18089488A priority Critical patent/JPH0229631A/ja
Publication of JPH0229631A publication Critical patent/JPH0229631A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光導電体層と液晶層を有する光記録型の液晶
ライトバルブを用いて静止画像の表示を行なう画像光学
装置の改良に関する。
[従来の技術] 従来の光記録型の液晶ライトバルブを用いて静止画像の
表示を行なう画像光学装置は、IEEETransac
tion  on  elect。
ron  device  Vol  ED−22N0
9  (1975)  r  Photoactiva
ted  Birefringent  Liqid−
Crystal  Light  Valvefor 
 Co1or  Symbology  Displa
y」に示されているように光記録を行なうための画像源
としてCRTを用いるというものであった。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら前述の従来技術では画像源としてCRTを
用いているため画像の解像度がCRTのドツトピッチで
決ってしまいCRT以上の高解像度化は不可能である。
このような問題点を解決するためにレーザー光を用いて
光記録を行なう方法が考案されているが、液晶を用いた
光記録型の液晶ライトバルブは画像を保持する機能をも
たないため、静止画の表示を行なう場合には液晶が画素
を保持している時間内に同じ画像を再度記録し液晶のリ
フレッシュを行なってやらなければならない。しかしな
がら通常液晶の画素保持時間は1゜0m5ec程度であ
り、この時間内に1画面分の画像形成を行ない再度液晶
をリフレッシュするためには非常に高速な光ビーム偏向
手段を必要とするという問題点を有する。そこで本発明
はこのような問題点を解決するものでありその目的とす
るところは、光導電体層と液晶を用いた光記録型の液晶
ライトバルブで、レーザー光により高精細な記録を行な
うとともに高速な光ビーム偏向手段を使用しなくとも静
止画の表示が可能な画像光学装置を提供することにある
。
[課題を解決するための手段] 本発明の画像光学装置は、 一対の電極の間に液晶層と光導電体層を挾持した液晶ラ
イトバルブ、前記液晶ライトバルブに光記録を行なうた
めの光ビーム発生手段、前記光ビーム発生手段より発せ
られた光ビームを2次元的に走査偏向する2次元走査光
学系、前記液晶ライトバルブ上に形成された画像を視覚
化するための読みだし光学系を有する画像光学装置にお
いて、前記読みだし光学系によって視覚化された画像の
一部を前記液晶ライトバルブの書き込み光とするための
フィードバック光学系を有し、前記光ビーム発生手段に
よって記録された画像が前記液晶ライトバルブ上に保持
されることを特徴とする。
[実施例] 本発明の画像光学装置の一実施例を第1図から第5図に
従って説明する。101は半導体レーザー等による光ビ
ーム発生手段であり本装置を用いて表示を行なおうとす
る画像データに基づき、変調器102によって変調され
た光ビーム103を発する。光ビーム103は2次元走
査光学系104、書き込み光学系105を介してビーム
スプリッタ−106に導入され、後に述べるフィードバ
ック光107と合成され液晶ライトバルブ108の光導
電層側に照射される。液晶ライトバルブ108の光照射
が行なわれた部分では光導電体のインピーダンスが変化
し外部電源109から印加されている電界の光導電体層
と液晶層に加わる分圧比が変化し液晶層にかかる電界が
上昇し、光照射部に相当する液晶層の部分は光ビームを
照射していない時とは異なった状態を取り画素が形成さ
れる。また、液晶ライトバルブ108は、第2図に示さ
れたように透明基板201上に工TOから成る透明電極
201を形成し、光導電層203、誘電体多層膜からな
る光分離ミラー204を作製する。その後対向基板とし
てI TO205を形成した透明基板206を介して液
晶207を封入する。
208は光導電体層に照射される書き込み光、209は
読み出し光を示している。また、210は透明電極20
2.205を介して液晶ライトバルブに電界を印加する
ための電源である。液晶ライトバルブの詳細な構成を第
1表に示す。本実施例では光導電体層としてアモルファ
スシリコンのPIN構造を採用したが、1層のみでも良
いし、他に、Cd S、  S e、  OP C,単
結晶シリコン、BSO等も使用できる。
第1表 液晶ライトバルブに形成された画像は光源110、偏光
ビームスプリッタ−141によって視覚化されるが第1
表にも示されているように本実施例に用いた液晶ライト
バルブの液晶層はネマチック液晶を用いているため光ビ
ーム103によって形成された画素は次第に光が照射さ
れていない時の状態に戻ってしまう。本実施例に示す画
像光学装置は静止画像の表示を目的としているため上述
の欠点を克服するためにビームスプリッタ−112、反
射鏡113.114、等倍結像光学系117、さらに前
出のビームスプリッタ−106からなるフィードバック
光学系をに付加し、偏光ビームスプリッタ−111を出
射後、読みだし光学系115を介してスクリーン116
に投射される読みだし光の一部を液晶ライトバルブの入
力側に戻すことにより入力光及び出力光からなる光ルー
プを構成した。以下にこの光ループによって液晶ライト
バルブ上に画像が保持される機構を説明する。
液晶ライトバルブに対する書き込み光の強度を工、。、
読みだし光学系によって読み出される読み出し光の強度
を工。utとした場合、光ループが構成されているとき
の両者の関係は I out=α (工、、、+βIout) ・ ・ 
・ ・ (1)α、βはそれぞれ定数 で与えられる。
つまり、書き込み完工、。と読みだし完工。utの一部
(=β工。ut)が液晶ライトバルブによってα倍に光
増幅され出力光となる。一方、本実施例で用いたネマチ
ック液晶は、第3図に示したように印加された電界(=
VtC)に対して非線形な光学応答を示すため液晶ライ
トバルブからの出力光重。utも同様な特性を持つ。さ
らに液晶層に加わる電界VLCは光導電体層に照射され
る光量、すなわち、工1+β工。utに依存し、これら
全てが相互に相関を持ち以下に示す条件のもとて入力光
に対し双安定な特性を示すようになる。
液晶層、光導電体層のインピーダンスをそれぞれZLC
,Zpcとすると、Zpcは Zpc   =   Zd  +  γ工。
と表される。ここで、Zdは光導電体層の暗状態でのイ
ンピーダンス、γ工。は光照射によるインピーダンスの
低下分を表す項であり近似的に照射完工。に比例するも
のとし、比例係数をγとした。
液晶層に印加される電界VLCは外部から液晶ライトバ
ルブに印加する電界をVEXとすると次式で与えられる
。
ZLC VLC=   VEX ZPC+   ZLC ZLC 本実施例では、上式(2)のIoは光導電体層に入射す
る光量 工、。+β工。ut  で与えられるが、ここ
で液晶ライトバルブの反射率をR1読みだし光源の光量
をISとしく2)式に代入すると、次のように表される
。
VLC= LC Zd+γ [1,、+β (R・ Is)]  +Z1
.C・ ・ ・  (3) この(3)式はネマチック液晶の反射率Rと液晶層に印
加される電界vLCの関係とみることができるが、この
反射率R自身が第3図に示されたようにvLCに対する
依存性を持っている。第4図に入射光置型1,1をパラ
メータとしく3)式を第3図内に示したものを与える。
第4図内の(1)〜(5)は(1)<(2)<(3)<
(4)<(5)の順に入射光置型1゜を増している。第
4図において液晶の光学特性を示す曲線と(3)式の交
点が実際に液晶ライトバルブがとる状態である。出力光
重。utは入射光I inに対して第5図に示されたよ
うにヒステリシスを描くように応答し、第4図内のA〜
工の各点が第5図のA〜工に対応し、入射光I inを
徐々に増していくと出力光I oulは、ASB、C,
Dでは入射光が無いときとほとんど変わらすEの状態に
対応する光量が照射されたときに初めて変化する。Eの
状態が実現するとその後入射光を減らしていってもF、
  G、  R1工に示されているようにEの状態とほ
とんど変わらず、入射光がゼロになってもその状態を保
持し続ける。上記の原理により、本実施例に示した液晶
ライトバルブは入力光に対して双安定性を示すわけであ
るが、双安定性を示す条件としては、第4図に示された
ように(3)式の曲線が、液晶の光学特性を示す曲線と
2つ以上の交点を持つ状態を実現することが必要で、実
際には読みだし光源の光量、読み出し光をフィードバッ
クせる量を適切に設定することにより上述の条件を満足
するようになる。また、このフィードバック機構は液晶
ライトバルブ上の任意の点で独立に機能し、レーザービ
ームが照射された画素のみがその状態を保持する。
以上に述べた原理により本実施例に示した液晶ライトバ
ルブは、−度レーザービームで画像を記録するとその画
像がレーザービームの照射を止めても保持されるため、
レーザービームで何度も再起縁をし、液晶ライトバルブ
をリフレッシュしなくとも静止画が表示でき、比較的低
速な回転多面鏡を用いることが可能になった。また、書
き込み光源として高エネルギーなレザービームを用いて
いることと、読み出し光の一部が書き込み光になってい
るということから光導電体層を十分応答させられる光量
の光が照射されるため、液晶に十分な電界を供給するこ
とができ、良好なコントラストを得ることができた。ま
た、書き込み光源をレーザービームにしたため画素を微
小にでき従来例ではCRTで規制されていた解像度が格
段に向上した。
[発明の効果] 以上に述べたように本発明によれば、比較的低速な回転
多面鏡とレーザー光源を用いて高精細な静止画の表示が
できるようになり、従来のようにCRTの性能で解像度
が規制されるとか、高価で信頼性、耐久性、騒音等に問
題がある高速な回転多面鏡を用いる必要がなくなったた
め、システムの信頼性、保守性の改善、低下価格化等に
貢献できた。また、書き込み光源がエネルギー密度の高
いレザー光源を用いたことと、読み出し光の一部が書き
込み光となっていることから光導電体を十分に応答させ
る光量の光が照射され、液晶層に十分な電界が印加され
たため、良好なコントラストを得ることができるように
なった。また、従来のCRTを用いて光記録をしていた
ものや、レーザ−ビームで液晶ライトバルブをリフレッ
シュしていたものは、CRT自身のちらつきや、回転多
面鏡の回転ムラ、多面鏡自身の加工精度で表示される画
像の質が悪くなったが、本発明を用いるとレーザービー
ムは最初に一度だけ走査されるだけでその後はシステム
自身の持つフィードバック機構により画像を保持するの
で画像がちらついたりする事もなく非常に良質な画像が
表示できるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に於ける画像光学装置の構
成図を表す図。 第2図は、本発明に係わる液晶ライトバルブの断面図を
示す図。 第3図は、本発明に係わるネマチック液晶の光学特性を
表す図。 第4図は、本発明に係わる液晶ライトバルブの動作点を
示す図。 第5図は、本発明に係わる画像光学装置に於ける書き込
み光と読みだし光の関係を示す図。 106、102 ・ 113、114 ・ 光ビーム発生手段 光ビーム 2次元走査光学系 ビームスプリッタ− 液晶ライトバルブ 読みだし光源 偏光ビームスプリッタ− 読みだし光学系 反射鏡 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 上柳雅誉 他1名 第 1濁 襲 l#^ 第 因 ム 累 図 LC 1層、% 集 z

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対の電極の間に液晶層と光導電体層を挾持した液晶ラ
    イトバルブ、前記液晶ライトバルブに光記録を行なうた
    めの光ビーム発生手段、前記光ビーム発生手段より発せ
    られた光ビームを2次元的に走査偏向する2次元走査光
    学系、前記液晶ライトバルブ上に形成された画像を視覚
    化するための読みだし光学系を有する画像光学装置にお
    いて、前記読みだし光学系によって視覚化された画像の
    一部を前記液晶ライトバルブの書き込み光とするための
    フィードバック光学系を有し、前記光ビーム発生手段に
    よって記録された画像が前記液晶ライトバルブ上に保持
    されることを特徴とする画像光学装置。
JP18089488A 1988-07-19 1988-07-19 画像光学装置 Pending JPH0229631A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18089488A JPH0229631A (ja) 1988-07-19 1988-07-19 画像光学装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18089488A JPH0229631A (ja) 1988-07-19 1988-07-19 画像光学装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0229631A true JPH0229631A (ja) 1990-01-31

Family

ID=16091185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18089488A Pending JPH0229631A (ja) 1988-07-19 1988-07-19 画像光学装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0229631A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4406098B2 (ja) 改善されたコントラスト比を有する空間光変調器
US4533215A (en) Real-time ultra-high resolution image projection display using laser-addressed liquid crystal light valve
US4387964A (en) Electron addressed liquid crystal light valve
EP0394674A2 (en) Light conversion element and an imaging device
JPH03109591A (ja) レーザ表示装置
JP2990297B2 (ja) 液晶ライトバルブ装置及び液晶ライトバルブの駆動方法
US6388697B1 (en) Image forming device and two dimensional optical scanning device
JP2536694B2 (ja) 光―光変換素子による光―光変換方法と表示装置
US20030053017A1 (en) Thin cell gap microdisplays with optimum optical properties
NL193760C (nl) Elektro-optische geheugeninrichting van vloeibaar kristal.
JPH02503044A (ja) フリッカ・フリーなビデオイメージを生成するシステム、および、方法
JP3109283B2 (ja) 液晶表示装置
JPH02183215A (ja) 入力像中の選択された特徴部分を光学的に強化する方法および装置
JP3176256B2 (ja) 光学装置および表示装置
JPH0255337A (ja) 液晶ライトバルブ
JPS62102232A (ja) 光導電型液晶ライトバルブ
JPS61183688A (ja) 投写型液晶表示装置
US7511725B2 (en) Apparatus and method for providing a three-dimensional moving image from a non-fixed pixel display
JPH0247072A (ja) 液晶光学ヘッド
US5381188A (en) Light to light modulator with reading light of specified wavelength
JPH05341346A (ja) 空間光変調装置とそのマスクの作成方法
JP2630450B2 (ja) 光書き込み液晶ライトバルブ及びそれを用いた画像出力装置
JPH01147428A (ja) 熱書込み液晶投射型ディスプレイ
JPH0222627A (ja) 光導電型液晶ライトバルブ
JPH04161925A (ja) 空間光変調素子及びその表示装置