JPH0239018A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPH0239018A
JPH0239018A JP18889088A JP18889088A JPH0239018A JP H0239018 A JPH0239018 A JP H0239018A JP 18889088 A JP18889088 A JP 18889088A JP 18889088 A JP18889088 A JP 18889088A JP H0239018 A JPH0239018 A JP H0239018A
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JP
Japan
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mirror
liquid crystal
crystal element
write
optical system
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Pending
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JP18889088A
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English (en)
Inventor
Yoichi Kubota
洋一 窪田
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (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) 本発明は表示装置、更に詳しくは、情報表示媒体として
液晶素子を用い、該液晶素子面をレーザビーム走査して
目的の表示情報パターンを書き込み処理する方式の表示
装置に関する。
(従来の技術) 第3・4図は上記方式の表示装置の一具体例(単色タイ
プの液晶投射型拡大表示装置)の概略構成図である。該
装置は大別して書き込み光学系と投射(写)光学系(読
出し光学系)とからなり、第3図は書き込み光学系Aの
斜視図、第4図は投射光学系Bの構成概略図である。
図において、6は情報表示媒体としての液晶素子であり
、本例のものはスメクチック液晶を用いた薄板状素子(
サイズ、例えば数センチ角)である。この液晶素子6を
中心にして該素子の裏面側後方に書き込み光学系Aが、
表面側航方に投射光学系Bが配設されている。
書き込み光学系Aにおいて、1はレーザ出力手段として
の半導体レーザ(レーザダイオード)であり、不図示の
制御回路により駆動されてレーザビーム12を出力する
。その出力レーザビームはコリメータレンズ2によって
揃えられ、X軸用ガルバノミラ−3とY軸用ガルバノミ
ラ−4によってビーム方向制御を受け、書き込みレンズ
5を通して液晶素子6の裏面上に集光される。X軸周及
びY軸周のガルバノミラ−3・4は夫々不図示のM制御
回路で制御される駆動装置3a・4aにより目的の表示
情報パターンに対応して往復回転方向制御・回転角速度
制御がなされ、これにより液晶素子6の裏面が目的表示
情報パターンに対応した、レーザビームによるベクトル
走査露光を受ける。即ち液晶素子6はその裏面側におい
て書き込み光学系Aによりレーザビーム12で目的表示
情報パターンに対応した書き込み処理12′を受ける。
液晶素子(本例はスメクチック液晶を用いた素子)6に
おいてレーザビーム12の当った部分の液晶はビーム照
射加熱により液体状態になり、それが冷えることにより
分子の配列が乱れて光を散乱する状態となり、レーザビ
ームの当らなかった非加熱部分は透明であり、この非書
き込み透明部分との対比において上記レーザビームが当
って光散乱状態となった部分が書き込みパターンとして
液晶素子6の表面に現われる。
投射光学系B(第4図)において、8はキセノンランプ
等の投射用光源であり、この光源の光はコンデンサレン
ズ9によって集光され、ミラー10て液晶素子6の表面
側に向って反射され、液晶素子6の表面を全面的に照射
する。そしてその照射光の液晶素子表面反射光が投射レ
ンズ11・11によって前記照射光の反射ミラー10を
避けた位置に集光された上でスクリーン7面に拡大結像
される。
つまり、液晶素子6の面に上記のように書き込み光学系
Aによりレーザビーム12で目的表示情報パターンの書
き込み処理12′がなされることにより液晶素子表面に
現われる光散乱性書き込みパター′ンが投射光学系Bに
よりスクリーン7面に拡大投影されて表示状態になる。
第5図は反射型液晶素子6の断面模型図を示している。
6aは素子裏側のガラス基板、6bはCr2O3吸収膜
、6CはA2反射膜、6dはスメクチック液晶層、6e
は透明電極、6fは素子表側のガラス基板、6gはA1
反射膜と透明電極6e間に電圧を印加する電源装置であ
り、高電圧と低電圧の切換えが可能である。
液晶6dの状態変化は、まず初期に、図形を書き込む館
に電源装置6gにより高電圧を印加すると液晶6dは透
明状態となり、投射光はAIL反射膜6gにて全面的に
反射され吸収されない。次に図形書き込みが開始される
と、電源装置6gによる電圧の印加は中断される。レー
ザ光12の当った部分は熱のため液体状態になるが、さ
めると散乱状態になり、投射光はその部分で散乱される
ためaき込まれた部分が図形となって表われてくる。図
形書き込み終了後部分的に消去したい場合には、その場
所にレーザ光12を当てることによって液体状態にし、
そこに低電圧を印加すると透明状態となって図形は消去
される。
(発明が解決しようとする問題点) 上記の表示装置のように、液晶素子6に対する表示情報
パターンのレーザビーム走査古き込みを、X軸周とY軸
周の2つのガルバノミラ−3・4によるベクトル走査で
実行する方式・構成のものは、書き込み表示情報パター
ンが図面などのように線で構成される部分が多いもの、
いわゆる線画である場合には書き込みに高速性があり有
利である。しかし塗り潰し面積部分を有する、いわゆる
画像である場合には作画に時間がかかり不利である。
即ちF記の表示装置では線画の情報パターンと、画線の
情報パターンの両者何れも効率よく作画するには若干の
無理がある。又ガルバノミラ−のような微妙なA整を必
要とする精密部品はなるベく少ない方が保守・調整等の
点からみても望ましい。
画像の書き込みはベクトル走査よりもラスタ走。
査による方がはるかに高速性があり有利であるが、ガル
バノミラ−でラスタ走査書き込みをする場合には、X軸
用ミラー3のみが往復回転運動を行なうので、稼動時間
の点で、他方のY軸用ミラー4に比べ著しく長くなり、
駆動系の耐久性が問題になり、また速度も遅く、効率が
悪い。
X軸周ガルバノミラ−3の他にラスタ走査専用の回転多
面体ミラー(いわゆるポリゴンミラー)を併設し、線画
書き込み時はX軸周とY軸用の2つのガルバノミラ−に
よるベクトル走査書き込みを実行させ、画像書き込み時
はX軸周ガルバノミラ−3を回転多面体ミラーに切換え
てラスタ走査書き込みを実行させることも考えられるが
、部品点数が多くなり、また制御も複雑になり、不経済
である。
本発明は上記に鑑みて、合理的な簡単な構成で線画及び
画像の両者何れの情報パターンも高速にて情報表示媒体
たる液晶素子に書き込み作画できるようにしたこのHの
表示装置を提供することを目的とする。
(問題点を解決する為の手段) 本発明は、 情報表示媒体としての液晶素子の面を書き込み光学系で
レーザビーム走査して目的の表示情報パターンを書き込
み処理する方式の表示装置であり、 前記書き込み光学系は、1枚のガルバノミラ−と、その
駆動装置と、回転多面体ミラーと、その駆動のためのス
テッピングモータを含み、前記回転多面体ミラーについ
てこれを所定の角度範囲内で往復回転運動制御して任意
の一面のミラーと、前記駆動装置で駆動される前記ガル
バノミラ−との共動において液晶素子面をベクトル走査
モードにてレーザビーム走査して目的の表示情報パター
ンの書き込みを実行させる制御系と、前記回転多面体ミ
ラーについてこれを所定の方向に回転運動制御して該回
転多面体ミラーと、前記駆動装置で駆動されるガルバノ
ミラ−との共働において液晶素子面をラスタ走査モード
にてレーザビム走査して目的の表示情報パターンの書き
込みを実行させる制御系を有していることを特徴とする
表示装置 である。
(作用) 、4き込みすべき目的の表示情報パターンの態様に応じ
て、即ち表示情報パターンが線画であるときは制御系を
ベクトル走査モードにて書き込みを実行する制御系に、
又画像であるときはラスタ走査モードにて書き込みを実
行する制御系に選択的に切換えて装置を動作させること
により、線画及び画像の両者何れの情報パターンも夫々
に好適な走査モードで高速に書き込み作画が実行される
回転多面体ミラーは、ベクトル走査モードにおける2つ
のガルバノミラ−の一方のミラーとしての機能と、ラス
タ走査モートにおける本来の回転多面体ミラーとしての
機能を兼用しており、結局ガルバノミラ−としては1枚
だけ配設すればよいので、精密部品であるガルバノミラ
−の使用点数が減り、調整が容易となる。
多面体ミラーを使用することにより、本来の用途である
ラスタ走査が高速にできるので、高精彩の画像が短時間
で得られる。
(実施例) 実施例1 第1図は一実施例表示装置の書き込み光学系Aの構成を
示す斜視図である。投射光学系(B)は図に省略したが
、前述例装置の投射光学系B(第4図)と同様の構成で
ある。又第1図の書き込み光学系Aにおいて前述例装置
の光学系A(第3図)と共通する構成部材・部分には同
一符号を付して再度の説明を省略する。
第1図において、13は回転多面体ミラー(ポリゴンミ
ラー)であり、この多面体ミラー13は前述第3図例装
置におけるX軸周ガルバノミラ−3と置換した関係に配
置しである。14は該多面体ミラー13を駆動するため
の高精度ステッピングモータ、15は該モータの制御部
、16は本体制御部(メイン制御部)である。
本体制御部16はベクトル走査モードの実行制御系と、
ラスタ走査モードの実行制御系を包含しており、該両制
御系の切換えが、手動ノブ・スイッチ等の走査モード選
択切換え手段16aにより、或は自動制御系統からの自
動切換え信号にもとすいてなされる。
目的の表示情報パターンが線画であるときは、ベクトル
走査モード側に切換える又は自動切換えされ、画像であ
るときは、ラスタ走査モード側に切換える又は自動切換
えされる。
■ベクトル走査モードの場合の動作 この走査モードでは多面体ミラー13の任意の−・面の
みが使用される。即ち多面体ミラー13の動作は前述第
3図例装置におけるX軸周ガルバノミラ−3と同様に所
定の範囲内での往復回転運動である。
その動きは本体制御部16からステッピングモータ14
の制御部15に送り込まれるクロックパルスのカウント
数だけ所定の方向に回転する。
回転方向やパルスカウント数の指示、回転の開始や停止
等の制御は本体制御部16からステラどングモータ制御
部15へ送られる複数の制御信号ライン17で行なわれ
る。
ステッピングモータ14は回転を滑らかにする必要上、
相の数の多いものが望ましい。
而して多面体ミラー13をX軸周カルバノミラーとして
機能させるべく、任意の一面のミラーだけを使用する所
定角度範囲内での往復回転運動制御と、これと連係して
行なわれる本体制御部16からの制御信号にもとすくY
軸角ガルバノミラ−4の往復回転運動制御との複合によ
り液晶素子6の裏面がベクトル走査モードにてレーザビ
ーム走査されて目的の表示情報パターンである線画の書
き込みが高速度で実行され、その書き込み情報パターン
が投射光学系B(不図示)にてスクリーン面に拡大投射
される。
■ラスタ走査モードの場合の動作 この場合のY軸角ガルバノミラ−4の動作は、ベクトル
走査の場合のように、常に往復回転を繰り返すのではな
くテスク1本分の幅だけ、例えば、第1図に於いてCC
W方向へ回転すればよい。そして次の回転までの間に半
導体レーザ1からは、1ラスタ分のディジタル情報が送
出される。この信号及び動作は、通常のレーザど一ムプ
リンタの1ラスタ分と同様である。多面体ミラー13の
回転に於てもCCW方向にのみ定速回転を続ければよい
ことになる。
而して多面体ミラー13の一方向定速回転制御と、Y軸
角ガルバノミラ−4のテスク1本分の幅だけの一方向回
転制御との複合により液晶素子6の裏面がラスタ走査モ
ードにてレーザビーム走査されて目的の表示情報パター
ンである画像の書き込みか高速度で実行され、その書き
込み情報パターンが投射光学系にてスクリーン面に拡大
投射される。
実施例2 第1図の実施例1の装置では多面体ミラー13の駆動手
段として1個の高精度のステッピングモータ14を使用
しているが、多面体ミラー13は、定速回転が要求され
るため慣性負荷が大きい場合が多く、停止までに時間が
かかる。そこでラスタ走査モードからベクトル走査モー
ドにすみやかに切換える必要がある場合には、この停止
時間が無駄になる為、ブレーキ手段が必要となる。
本実施例では、そのブレーキ手段としてステラどングモ
ータ14か停止後、本体制御部16でモータ制御部15
を制御して多面体ミラーの回転と反対方向(CW)に短
時間回転させることを特徴としたものである。モータ側
の負担を転減させる為に短時間に複数回数行なうことが
望ましい。
実施例3 実施例2は制御方法でブレーキ効果を加えることを特徴
としたが、本実施例はさらにすみやかに停止させる場合
として、第2図示のようにステッピングモータ14と同
軸上にブレーキ装置18を付加したことを特徴としてい
る。ブレーキ装置18としては、パウダブレーキ、電磁
ブレーキ、電磁クラッチ等あるが、ケースバイケースで
選択すればよい。
ラスタ走査モードが終了し、ステッピングモータ14の
停止信号が出た後にブレーキ装置18を駆動させればよ
い。
(発明の効果) 以上のように本発明の依れば、液晶表示素子の面を書き
込み光学系でレーザど−ム走査して目的の表示情報パタ
ーンを書き込み処理する表示装置について、合理的な簡
単な構成でベクトル走査モード又はラスタ走査モードで
の表示情報パターンのレーザ走査書き込みを選択切換え
して実行させることかでき、その選択切換えにより線画
及び画像の何れの情報パターンについても高速にて書き
込み作画でき、所期の目的がよく達成され、この種の表
示装置の改善として有効適切である。
【図面の簡単な説明】
第1図は一実施例表示装置の書き込み光学系部分の構成
概略を示す斜視図、第2図は多面体ミラーを駆動するス
テラどングモータと同軸上にブレーキ装置を具備させた
例の斜視図、第3図は従来例装置の書き込み光学系部分
の構成概略を示す斜視図、第4図は投射光学系部分の構
成概略図、第5図は液晶素子の断面模型図である。 Aは書き込み光学系、Bは投射光学系、1は半導体レー
ザ、2はコリメータレンズ、3・4はX軸周及Y軸用ガ
ルバノミラ−55は書き込みレンズ、6は液晶素子、8
は投写用光源、11は投写レンズ、7はスクリーン、1
3は多面体ミラー、14はステッピングモータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)情報表示媒体としての液晶素子の面を書き込み光
    学系でレーザビーム走査して目的の表示情報パターンを
    書き込み処理する方式の表示装置であり、 前記書き込み光学系は、1枚のガルバノミラーと、その
    駆動装置と、回転多面体ミラーと、その駆動のためのス
    テッピングモータを含み、 前記回転多面体ミラーについてこれを所定の角度範囲内
    で往復回転運動制御して任意の一面のミラーと、前記駆
    動装置で駆動される前記ガルバノミラーとの共動におい
    て液晶素子面をベクトル走査モードにてレーザビーム走
    査して目的の表示情報パターンの書き込みを実行させる
    制御系と、前記回転多面体ミラーについてこれを所定の
    方向に回転運動制御して該回転多面体ミラーと、前記駆
    動装置で駆動されるガルバノミラーとの共働において液
    晶素子面をラスタ走査モードにてレーザビーム走査して
    目的の表示情報パターンの書き込みを実行させる制御系
    を有している、ことを特徴とする表示装置。
JP18889088A 1988-07-28 1988-07-28 表示装置 Pending JPH0239018A (ja)

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