JPH05196900A

JPH05196900A - 光変調装置

Info

Publication number: JPH05196900A
Application number: JP1024492A
Authority: JP
Inventors: Ken Matsubara; 兼松原
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 1993-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】製造コストが安価で、かつ、カラーディスプ
レイやカラー画像記録装置等に容易に組み込むことがで
きる光変調装置を得る。【構成】光変調装置は、概略、光源１、フィルタアレ
イ５、光シャッタアレイ６から構成されている。フィル
タアレイ５は、印加電圧値によって透過波長が異なる材
料からなる。光源１から放出された白色光は、印加電圧
値を変化させているフィルタアレイ５を透過することに
より、赤、緑、青の単色光に変わり、光シャッタアレイ
６に導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーディスプレイやカ
ラー画像記録装置等に組み込まれて使用される光変調装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来より、ＰＬＺＴ等の電気光学
効果を有する材料で構成された光シャッタアレイが知ら
れている。そして、この光シャッタアレイとカラーフィ
ルタパネルとで光変調装置を構成し、カラーディスプレ
イに組み込むことが考えられる。ところが、カラーフィ
ルタパネルは構造が複雑で取付けの際の位置合わせが難
しく、かつ、高価であるという問題点がある。

【０００３】そこで、本発明の課題は、製造コストが安
価で、かつ、カラーディスプレイやカラー画像記録装置
等に容易に組み込むことができる光変調装置を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段と作用】以上の課題を解決
するため、本発明に係る光変調装置は、（ａ）光源と、
（ｂ）電気光学効果を有する材料からなり、画像情報に
基づいてオン、オフすることによって前記光源からの照
射光を透過、遮断させる光シャッタ部を有した光シャッ
タアレイと、（ｃ）印加電圧値によって透過波長が異な
る材料からなり、前記光シャッタアレイの前段又は後段
に配置されたフィルタと、を備えたことを特徴とする。

【０００５】以上の構成において、フィルタが光シャッ
タアレイの前段に配置された場合、光源から照射された
白色光はフィルタを透過して、光シャッタアレイに導か
れる。フィルタは印加電圧値によって透過波長が異なる
ため、フィルタの印加電圧値を変化させると、白色光は
単色光、例えば赤色光、緑色光、青色光等に変わる。こ
のフィルタは従来のカラーフィルタパネルと比較して構
造が簡略である。光シャッタアレイは画像情報に基づい
て選択的にオン、オフされ、単色光を透過、遮断する。

【０００６】また、フィルタが光シャッタアレイの後段
に配置された場合、光源から照射された白色光は光シャ
ッタアレイ、フィルタの順に透過する。そして、白色光
は画像情報に基づいて光シャッタアレイによって選択的
に透過、遮断された後、フィルタを透過して単色光に変
わる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る光変調装置の実施例を添
付図面を参照して説明する。各実施例において同一部品
及び同一部分には同じ符号を付した。［第１実施例、図１〜図６］図１は第１実施例の光変調
装置を組み込んだカラーディスプレイの全体構成図であ
る。光変調装置は、概略、光源１、集光レンズ２、偏光
子３、検光子４、フィルタアレイ５と光シャッタアレイ
６と透明基板７からなるシャッタモジュール８から構成
されている。光源１には、ハロゲンランプ、蛍光灯ある
いはメタルハライドランプ等が使用される。光源１から
放射された白色光は、集光レンズ２及び偏光子３を透過
してシャッタモジュール８のフィルタアレイ５に集光さ
れる。

【０００８】フィルタアレイ５は印加電圧値によって透
過波長が異なる材料からなり、本実施例ではＰＬＺＴが
用いられた。ＰＬＺＴは応答速度が早く、フィルタアレ
イ５をコンパクトにできるからである。フィルタ駆動回
路１１によって印加される電圧値を変化させることによ
り、フィルタアレイ５を透過する光は、赤、緑、青の単
色光に変わる。単色光は透明基板７を透過して、光シャ
ッタアレイ６に導かれる。

【０００９】光シャッタアレイ６は電気光学効果を有す
るＰＬＺＴからなり、光シャッタ部１７（図２及び図
３）が列状に配設されている。赤色光、緑色光、青色光
の画像情報に基づいて所定の電圧を印加された光シャッ
タ部１７を透過した単色光のみが検光子４を透過する。
検光子４を透過した単色光は、投影レンズ９を通過した
後、支点１０ａを中心にして振動する反射ミラー１０に
導かれる。観察者は反射ミラー１０の画面上に現われる
２次元の可視像を観察することができる。しかも、反射
ミラー１０の振動周期と振幅とを１フレーム分の光シャ
ッタ部１７のオン、オフに同期させればテレビ画面と同
様の動画像を観察することができる。

【００１０】図２はシャッタモジュール８の側面図であ
る。シャッタモジュール８は入射側にフィルタアレイ５
を配置し、出射側に光シャッタアレイ６を配置してい
る。アレイ５，６を支持する透明基板７はガラス等から
なる。フィルタアレイ５は断面が凸形の長尺状のもので
ある。フィルタアレイ５の両側部にはフィルタ用電極２
０，２１が設けられ、フィルタ用電極２０と２１の間に
はフィルタ部２２が設けられている（図３参照）。

【００１１】光源１から照射された白色光はフィルタ部
２２を透過する。フィルタ用電極２０と２１は対向面積
が大きいので、電極２０，２１に印加する電圧は比較的
低電圧ですむ。さらに、電極２０，２１はそれぞれ透明
基板７の表面に設けた引出し電極２４，２５にワイヤ２
６を介して電気的に接続され、引出し電極２４，２５は
フィルタ駆動回路１１に電気的に接続されている。フィ
ルタ駆動回路１１から電極２０、２１に電圧が印加され
ると、その電圧値によってフィルタ部２２を透過できる
光の波長が決定される。

【００１２】図４はフィルタアレイ５の印加電界と透過
光量の関係を示すグラフである。グラフには光の波長が
６４０ｎｍ（赤色光の代表値）、５５０ｎｍ（緑色光の
代表値）、４３０ｎｍ（青色光の代表値）の３種類の曲
線が示されている。グラフより、印加する電圧値を
Ｖ_B，Ｖ_G，Ｖ_Rに設定すれば、フィルタアレイ５は光源
１から放射された白色光のうち選択的に各波長の光（単
色光）を透過させることができる。すなわち、白色光が
電圧値Ｖ_Bを印加されたフィルタアレイ５を透過した場
合は青色光に変わり、電圧値Ｖ_Gを印加されたフィルタ
アレイ５を透過した場合は緑色光に変わり、電圧値Ｖ_R
を印加されたフィルタアレイ５を透過した場合は赤色光
に変わる。

【００１３】図２及び図５に示すように、光シャッタア
レイ６は断面が凸形の長尺状のもので、両側部には共通
電極１５、個別電極１６が設けられている。共通電極１
５と個別電極１６との間には光シャッタ部１７が設けら
れ、個別電極１６と光シャッタ部１７はそれぞれ分離溝
１８によって分割されている。さらに、各光シャッタ部
１７に共通な共通電極１５及び各光シャッタ部１７毎に
設けられた個別電極１６は、それぞれ透明基板７の表面
に設けたグランド電極１２及び光シャッタ部駆動用ＩＣ
１３に図示しないワイヤにて電気的に接続されている。
画像情報に基づいて光シャッタ部駆動用ＩＣ１３から光
シャッタ部１７毎に選択的に所定の電圧が印加される。
所定の電圧が印加された光シャッタ部１７はオンして、
光源１から照射された光は光シャッタ部１７を透過して
反射ミラー１０の画面に結像される。所定の電圧が印加
されなかった光シャッタ部１７はオフの状態であり、光
源１から照射された光は光シャッタ部１７によって遮ら
れる。このときの所定の電圧値としては、赤色光、緑色
光、青色光に対応してＶ_R’，Ｖ_G’，Ｖ_B’（図４参
照）を切り替えて使用し、光量が大きい透過光を得た。
ただし、所定の電圧値をＶ_G’に固定して光シャッタ部
１７を駆動してもよい。

【００１４】図６はカラーディスプレイのタイミングチ
ャートである。Ｎ本の走査線で１フレームを構成し、フ
レーム毎にフィルタアレイ５の印加電圧をＶ_B，Ｖ_G，Ｖ
_Rに周期的に切り替えている。光源１から放射された白
色光は、フィルタアレイ５の印加電圧がＶ_Bのときは青
色光に変わり、Ｖ_Gのときは緑色光に変わり、Ｖ_Rのとき
は赤色光に変わる。フィルタアレイ５を透過した光は、
赤、緑、青色のそれぞれの光に対応した画像情報に基づ
いてオン、オフしている光シャッタ部１７を透過した
後、反射ミラー１０に導かれる。こうして、観察者は反
射ミラー１０の画面を観察することによって二次元のカ
ラー画像を見ることができる。このとき、反射ミラー１
０はフレームに対応して矢印の方向に振動させて周期を
とっている。

【００１５】以上のように、光変調装置は、従来のカラ
ーフィルタパネルと比較して構造が簡略なフィルタアレ
イ５を使用できるため、安価で、かつ、カラーディスプ
レイに容易に組み込むことができる。また、光シャッタ
部１７毎に赤、緑、青の３色の光が周期的に切り替わる
ので、反射ミラー１０に現われる２次元カラー画像は高
密度のものとなる。

【００１６】［第２実施例、図７及び図８］図７及び図
８はそれぞれ第２実施例の光変調装置に使用されるシャ
ッタモジュール３０の側面図及び平面図である。シャッ
タモジュール３０は光シャッタアレイ３１と透明基板７
とで構成され、この光シャッタアレイ３１はフィルタ機
能と光シャッタ機能を備えたものである。電気光学効果
を有する材料からなる光シャッタアレイ３１は透明基板
７の出射側に配置されている。光シャッタアレイ３１は
凸形状をしており、光シャッタアレイ３１底面にフィル
タ用電極３２ａ，３２ｂが光シャッタ部３３の幅に略等
しい隙間３４を有して設けられている。光シャッタ部３
３の両側には共通電極３５と分離溝３６によって分割さ
れている個別電極３７が配設されている。分離溝３６は
光シャッタ部３３も分割している。さらに、共通電極３
５及び個別電極３７は、それぞれ透明基板７の表面に設
けたグランド電極１２及び光シャッタ部駆動用ＩＣ１３
に図示しないワイヤにて電気的に接続されている。

【００１７】光源１から放射された白色光は、透明基板
７を透過してフィルタ用電極３２ａ，３２ｂの隙間３４
を透過して光シャッタアレイ３１に入射する。白色光は
フィルタ用電極３２ａと３２ｂの間に印加された電圧値
に対応した単色光（赤、緑あるいは青色光）に変わり、
光シャッタ部３３に導かれる。各光シャッタ部３３は画
像情報に基づいて選択的に所定の電圧が印加される。所
定の電圧が印加された光シャッタ部３３はオンして、単
色光は光シャッタ部３３を透過して反射ミラー１０に達
する。所定の電圧が印加されなかった光シャッタ部３３
はオフの状態であり、単色光は反射ミラー１０に達しな
い。このシャッタモジュール３０を使用した光変調装置
は、第１実施例の光変調装置よりコンパクトになるとい
う利点がある。

【００１８】［他の実施例］本発明に係る光変調装置は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲
内で種々に変形することができる。前記実施例は光変調
装置をカラーディスプレイに組み込んだ場合を説明した
が、カラー画像記録装置等に組み込んでもよい。

【００１９】また、フィルタアレイの材料としてはＰＬ
ＺＴの他に液晶等を使用してもよい。さらに、光変調装
置の構成としては、光シャッタアレイの後段にフィルタ
を配置して、光源から照射された白色光が光シャッタア
レイを透過した後にフィルタに導かれるようにしてもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、印加電圧値によって透過波長が異なる材料から
なるフィルタを使用したので、従来のカラーフィルタパ
ネルと比較して簡略な構造となり、安価で、かつカラー
ディスプレイやカラー画像記録装置等に容易に組み込む
ことができる光変調装置が得られる。

【００２１】また、光シャッタアレイの各光シャッタ部
毎に赤、緑、青の３色の光が切り替わり、高密度の２次
元カラー画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光変調装置の第１実施例を組み込
んだカラーディスプレイを示す全体構成図。

【図２】図１に示した光変調装置に使用されるシャッタ
モジュールの側面図。

【図３】図２に示したシャッタモジュールのフィルタア
レイ側から見た平面図。

【図４】図２に示したフィルタアレイの印加電界と透過
光量の関係を示すグラフ。

【図５】図２に示したシャッタモジュールの光シャッタ
アレイ側から見た平面図。

【図６】図１に示したカラーディスプレイのタイミング
チャート。

【図７】本発明に係る光変調装置の第２実施例に使用さ
れるシャッタモジュールの側面図。

【図８】図７に示したシャッタモジュールの光シャッタ
アレイ側から見た平面図。

【符号の説明】

１…光源５…フィルタアレイ６…光シャッタアレイ１５…共通電極１６…個別電極１７…光シャッタ部２０，２１…フィルタ用電極２２…フィルタ部３１…光シャッタアレイ３２ａ，３２ｂ…フィルタ用電極３３…光シャッタ部３５…共通電極３７…個別電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、電気光学効果を有する材料からなり、画像情報に基づい
てオン、オフすることによって前記光源からの照射光を
透過、遮断させる光シャッタ部を有した光シャッタアレ
イと、印加電圧値によって透過波長が異なる材料からなり、前
記光シャッタアレイの前段又は後段に配置されたフィル
タと、を備えたことを特徴とする光変調装置。