JPH086065A - カラー画像出力装置 - Google Patents
カラー画像出力装置Info
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- JPH086065A JPH086065A JP14358194A JP14358194A JPH086065A JP H086065 A JPH086065 A JP H086065A JP 14358194 A JP14358194 A JP 14358194A JP 14358194 A JP14358194 A JP 14358194A JP H086065 A JPH086065 A JP H086065A
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- color
- image
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 時分割色分解手段を設けることにより従来の
カラー画像出力装置の最大の課題である小型化と低価格
化と高画質化を簡素な構造で実現する。 【構成】 空間光変調器と、入力光学系と、出力光学系
と、駆動回路とからなるカラー画像出力装置において、
入力光学系の中に、出力対象画像の色情報を三色に色分
解し、さらに色分解した色情報を時分割し出力する第一
の時分割色分解手段と、出力光学系の中に、第一の時分
割色分解手段により空間光変調器に書き込んだ色情報と
同一の色情報として読み出すための第二の時分割色分割
手段と、駆動回路の中に、第一の時分割色分解手段と第
二の時分割色分解手段と空間光変調器の変調特性を同期
的に制御するための変調制御回路により構成した。
カラー画像出力装置の最大の課題である小型化と低価格
化と高画質化を簡素な構造で実現する。 【構成】 空間光変調器と、入力光学系と、出力光学系
と、駆動回路とからなるカラー画像出力装置において、
入力光学系の中に、出力対象画像の色情報を三色に色分
解し、さらに色分解した色情報を時分割し出力する第一
の時分割色分解手段と、出力光学系の中に、第一の時分
割色分解手段により空間光変調器に書き込んだ色情報と
同一の色情報として読み出すための第二の時分割色分割
手段と、駆動回路の中に、第一の時分割色分解手段と第
二の時分割色分解手段と空間光変調器の変調特性を同期
的に制御するための変調制御回路により構成した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、小型の物体、書類、
ネガ及びリバーサル写真フィルム、写真プリント、露光
用マスクパターン等の画像情報を取り込み、それを出力
するカラー画像出力装置に関する。ここでいう出力と
は、表示装置として目視の為の画像を直接スクリーン等
に表示する場合や、ハードコピーを取る為に印画紙・写
真フィルム等何らかの媒体上に画像を出力する場合、更
には、出力側に接続される画像処理装置・計測装置等へ
の入力信号として画像情報を伝達する場合等を含む。
ネガ及びリバーサル写真フィルム、写真プリント、露光
用マスクパターン等の画像情報を取り込み、それを出力
するカラー画像出力装置に関する。ここでいう出力と
は、表示装置として目視の為の画像を直接スクリーン等
に表示する場合や、ハードコピーを取る為に印画紙・写
真フィルム等何らかの媒体上に画像を出力する場合、更
には、出力側に接続される画像処理装置・計測装置等へ
の入力信号として画像情報を伝達する場合等を含む。
【0002】
【従来の技術】従来、図8に示すように、リバーサル写
真フィルムやOHPシートのような透明な物体に記録さ
れた画像情報を、透過照明して見易いように拡大投射し
て表示する装置が既に広く用いられている。拡大投射し
た画像を直接印画紙に焼き付けるネガ写真の引き伸ばし
機も広く知られている。マスクパターンを半導体ウェハ
ー等に露光する為のマスク露光装置等も、対象物の性質
や使用する光の波長等に差異はあるが、ほぼ同等の構成
である。また、小型の物体や書類、写真プリント等の不
透明な物体に記録された情報を反射照明により拡大投射
して表示する装置も存在する。
真フィルムやOHPシートのような透明な物体に記録さ
れた画像情報を、透過照明して見易いように拡大投射し
て表示する装置が既に広く用いられている。拡大投射し
た画像を直接印画紙に焼き付けるネガ写真の引き伸ばし
機も広く知られている。マスクパターンを半導体ウェハ
ー等に露光する為のマスク露光装置等も、対象物の性質
や使用する光の波長等に差異はあるが、ほぼ同等の構成
である。また、小型の物体や書類、写真プリント等の不
透明な物体に記録された情報を反射照明により拡大投射
して表示する装置も存在する。
【0003】更に、図9に示すように、画像情報の取り
込みにあたって撮像管やCCD等の走査型イメージデバ
イスを用いて画像情報を一度走査されたビデオ情報に変
換し、それをCRTや液晶表示パネルのような表示装置
に入力して表示する装置も既に市販されている。
込みにあたって撮像管やCCD等の走査型イメージデバ
イスを用いて画像情報を一度走査されたビデオ情報に変
換し、それをCRTや液晶表示パネルのような表示装置
に入力して表示する装置も既に市販されている。
【0004】また図10に示すように拡大投射された高
輝度な表示を得る為に、一度空間光変調器に対象画像を
入力し、その画像を強力な光源を用いて読み出す事によ
り、実質的には光増幅して表示する装置も存在し、特に
光書込型液晶空間光変調器を用いた装置も市販されてい
る。
輝度な表示を得る為に、一度空間光変調器に対象画像を
入力し、その画像を強力な光源を用いて読み出す事によ
り、実質的には光増幅して表示する装置も存在し、特に
光書込型液晶空間光変調器を用いた装置も市販されてい
る。
【0005】上記出力対象画像を空間光変調器を介して
光増幅してカラー画像表示する装置の従来例を図10に
基づいて説明する。書込用光源151からの光束は、平
行光学系152を介して対象画像を担っている透過性の
入力画像媒体150を照射する。この媒体透過後の入力
像は入力結像系102を介した後、色分解光学系を構成
するダイクロイックミラー306a及び306b及び反
射鏡306cによって光三原色Red、Green、B
lue(以下RedはR、GreenはG、Blueは
Bとする)の三色の光束に色分解され、前記R、G、B
の書込光束に対して独立して3枚用意されている光書込
型空間光変調器103a、103b、103cの書込面
上にそれぞれ分離して結像される。そしてこれらの入力
像は光書込型空間光変調器103によって変調を受け、
光書込型空間光変調器103の読出面上に現れる。
光増幅してカラー画像表示する装置の従来例を図10に
基づいて説明する。書込用光源151からの光束は、平
行光学系152を介して対象画像を担っている透過性の
入力画像媒体150を照射する。この媒体透過後の入力
像は入力結像系102を介した後、色分解光学系を構成
するダイクロイックミラー306a及び306b及び反
射鏡306cによって光三原色Red、Green、B
lue(以下RedはR、GreenはG、Blueは
Bとする)の三色の光束に色分解され、前記R、G、B
の書込光束に対して独立して3枚用意されている光書込
型空間光変調器103a、103b、103cの書込面
上にそれぞれ分離して結像される。そしてこれらの入力
像は光書込型空間光変調器103によって変調を受け、
光書込型空間光変調器103の読出面上に現れる。
【0006】ここで読出用光源153からの光束は平行
光学系154を介して、色分解光学系を構成するダイク
ロイックミラー307a及び307b及び反射鏡307
cによって三色に色分解され、偏光ビームスプリッタ1
55a、155b、155cを介して上記R、G、Bの
読出光束に対して独立して3枚用意されている光書込型
空間光変調器103a、103b、103cにそれぞれ
分離して照射する。そして光書込型空間光変調器103
a、103b、103の読出面上の変調済み画像が、こ
れらの色分解された読出用光源の光束によってぞれぞれ
読み出され、出力投影レンズ170によって出力像面1
56上に合成され、装置全体としての最終的なカラー出
力像として結像される。
光学系154を介して、色分解光学系を構成するダイク
ロイックミラー307a及び307b及び反射鏡307
cによって三色に色分解され、偏光ビームスプリッタ1
55a、155b、155cを介して上記R、G、Bの
読出光束に対して独立して3枚用意されている光書込型
空間光変調器103a、103b、103cにそれぞれ
分離して照射する。そして光書込型空間光変調器103
a、103b、103の読出面上の変調済み画像が、こ
れらの色分解された読出用光源の光束によってぞれぞれ
読み出され、出力投影レンズ170によって出力像面1
56上に合成され、装置全体としての最終的なカラー出
力像として結像される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の単純な
透過乃至は反射照明による拡大投影機においては、対象
物体を照明した光がそのまま表示に用いられる為に、高
品質の画像表示に十分な照度がとれないという欠点を有
していた。例えばスライド映写機においては、スライド
フィルムが熱によって劣化・変形する為これを照射する
光強度には限界がある。また実体投影機においても、対
象物の反射率が低かったり反射面が傾いた鏡面である場
合には、照明光の大部分が吸収されるか表示装置の読取
り窓以外の方向に反射される為に、表示装置に入力され
る光強度は実際に照射した光強度に比べて大きく低下す
る。このような場合には表示される画像の輝度が低くな
る為強力な照明光源を用いれば本来得られる筈である高
輝度の表示が実現できない。
透過乃至は反射照明による拡大投影機においては、対象
物体を照明した光がそのまま表示に用いられる為に、高
品質の画像表示に十分な照度がとれないという欠点を有
していた。例えばスライド映写機においては、スライド
フィルムが熱によって劣化・変形する為これを照射する
光強度には限界がある。また実体投影機においても、対
象物の反射率が低かったり反射面が傾いた鏡面である場
合には、照明光の大部分が吸収されるか表示装置の読取
り窓以外の方向に反射される為に、表示装置に入力され
る光強度は実際に照射した光強度に比べて大きく低下す
る。このような場合には表示される画像の輝度が低くな
る為強力な照明光源を用いれば本来得られる筈である高
輝度の表示が実現できない。
【0008】図9に示すような、画像情報の取込みにあ
たって撮像管やCCD等の走査型のイメージデバイスを
用いる装置においては、表示に用いるCRT等の品質に
よってはかなり高輝度の画像表示を実現することが出来
るし、空間光変調器による光増幅機能と組合わせて強力
な光源により拡大投影することも可能であり、前記のよ
うな欠点も大きく改善されていると考えられる。しかし
ながらこれら撮像管やCCD等の走査型のイメージデバ
イスを用いた場合には、走査線に直交する方向に対して
は、ナイキストのサンプリング定理により走査線の間隔
で決まるある空間周波数より高い周波数成分の画像情報
は原画像情報の取込の時点で欠落してしまう。走査線に
平行な方向に対しても、CCDにおいては撮像素子の画
素から来る制限により同様にある空間周波数以上の成分
は欠落してしまうし、撮像管を用いてもその後に来るビ
デオ信号処理回路の帯域制限などによりやはり一定以上
の空間周波数成分は抜け落ちてしまうという重大な欠点
を有する。
たって撮像管やCCD等の走査型のイメージデバイスを
用いる装置においては、表示に用いるCRT等の品質に
よってはかなり高輝度の画像表示を実現することが出来
るし、空間光変調器による光増幅機能と組合わせて強力
な光源により拡大投影することも可能であり、前記のよ
うな欠点も大きく改善されていると考えられる。しかし
ながらこれら撮像管やCCD等の走査型のイメージデバ
イスを用いた場合には、走査線に直交する方向に対して
は、ナイキストのサンプリング定理により走査線の間隔
で決まるある空間周波数より高い周波数成分の画像情報
は原画像情報の取込の時点で欠落してしまう。走査線に
平行な方向に対しても、CCDにおいては撮像素子の画
素から来る制限により同様にある空間周波数以上の成分
は欠落してしまうし、撮像管を用いてもその後に来るビ
デオ信号処理回路の帯域制限などによりやはり一定以上
の空間周波数成分は抜け落ちてしまうという重大な欠点
を有する。
【0009】さらに図10に示すような出力対象画像を
空間光変調器を介して光増幅して表示する装置は、強力
な表示用光源と空間光変調器による光増幅機能を持たせ
たものであり、上記欠点を克服しつつ高輝度の表示画像
を得る事が出来る。しかし、入力光学系である空間光変
調器への書込部分と出力光学系である空間光変調器への
読出部分における色分解手段は、各色毎に空間的に分割
して構成しているため、装置内は多くの光学部品で構成
される。したがって装置コストが非常に高くなり、また
装置本体が大型化する。また最終的に出力する各色成分
の画像を光学系により合成するが故に光学系の収差の影
響による色ズレが発生し、画質を劣化させるする等の課
題があった。
空間光変調器を介して光増幅して表示する装置は、強力
な表示用光源と空間光変調器による光増幅機能を持たせ
たものであり、上記欠点を克服しつつ高輝度の表示画像
を得る事が出来る。しかし、入力光学系である空間光変
調器への書込部分と出力光学系である空間光変調器への
読出部分における色分解手段は、各色毎に空間的に分割
して構成しているため、装置内は多くの光学部品で構成
される。したがって装置コストが非常に高くなり、また
装置本体が大型化する。また最終的に出力する各色成分
の画像を光学系により合成するが故に光学系の収差の影
響による色ズレが発生し、画質を劣化させるする等の課
題があった。
【0010】そこで、この発明の目的は従来のこのよう
な課題を解決するため、カラー画像出力装置の内部に光
増幅機能を有する空間光変調器を設けることにより、
高輝度な出力画像を得る。画像情報を電気走査信号に
変換せず光の情報として出力する事により高周波成分の
欠落を避ける。さらに時分割色分解手段を設けることに
より従来のカラー画像出力装置の最大の課題である小
型化と低価格化と高画質化を簡素な構造で実現する、こ
とである。
な課題を解決するため、カラー画像出力装置の内部に光
増幅機能を有する空間光変調器を設けることにより、
高輝度な出力画像を得る。画像情報を電気走査信号に
変換せず光の情報として出力する事により高周波成分の
欠落を避ける。さらに時分割色分解手段を設けることに
より従来のカラー画像出力装置の最大の課題である小
型化と低価格化と高画質化を簡素な構造で実現する、こ
とである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は空間光変調器と、入力対象画像を前記空
間光変調器の書込面上に書き込むための光学系(以下、
これを入力光学系と呼ぶ)と、前記空間光変調器の読出
面上の画像を最終的な出力面上に結像する為の光学系
(以下、これを出力光学系と呼ぶ)と、駆動回路とから
なるカラー画像出力装置において、前記入力光学系の中
に、出力対象画像の色情報を三色に色分解し、さらに前
記色分解した色情報を時分割し出力する第一の時分割色
分解手段と、前記出力光学系の中に、前記第一の時分割
色分解手段により前記空間光変調器に書き込んだ色情報
と同一の色情報として読み出すための第二の時分割色分
割手段と、前記駆動回路の中に、前記第一の時分割色分
解手段と前記第二の時分割色分解手段と前記空間光変調
器の変調特性を同期的に制御するための変調制御回路を
設けることにより、高輝度、高画質を確保しつつも小型
化、低価格化が図れるようにした。
に、この発明は空間光変調器と、入力対象画像を前記空
間光変調器の書込面上に書き込むための光学系(以下、
これを入力光学系と呼ぶ)と、前記空間光変調器の読出
面上の画像を最終的な出力面上に結像する為の光学系
(以下、これを出力光学系と呼ぶ)と、駆動回路とから
なるカラー画像出力装置において、前記入力光学系の中
に、出力対象画像の色情報を三色に色分解し、さらに前
記色分解した色情報を時分割し出力する第一の時分割色
分解手段と、前記出力光学系の中に、前記第一の時分割
色分解手段により前記空間光変調器に書き込んだ色情報
と同一の色情報として読み出すための第二の時分割色分
割手段と、前記駆動回路の中に、前記第一の時分割色分
解手段と前記第二の時分割色分解手段と前記空間光変調
器の変調特性を同期的に制御するための変調制御回路を
設けることにより、高輝度、高画質を確保しつつも小型
化、低価格化が図れるようにした。
【0012】
【作用】上記のように構成されたカラー画像出力装置に
おいては、空間光変調器の光増幅作用により高輝度の出
力画像が得られ、また光入力信号をそのまま光出力信号
として出力することができる。さらに三色の色情報に対
し専用の入力光学系または出力光学系、空間光変調器等
を設けることなく、単一の処理系を時分割で利用し、同
一の光学系を介してカラー画像を出力することができ
る。例えばR→G→B→R→G→・・・というように三
色の出力画像を繰り返し出力させ、この繰り返し周波数
が肉眼の各時間の色時間応答性に対して十分高く設定す
ることにより感覚的に三色が重畳され、カラー画像の出
力を実現できる。
おいては、空間光変調器の光増幅作用により高輝度の出
力画像が得られ、また光入力信号をそのまま光出力信号
として出力することができる。さらに三色の色情報に対
し専用の入力光学系または出力光学系、空間光変調器等
を設けることなく、単一の処理系を時分割で利用し、同
一の光学系を介してカラー画像を出力することができ
る。例えばR→G→B→R→G→・・・というように三
色の出力画像を繰り返し出力させ、この繰り返し周波数
が肉眼の各時間の色時間応答性に対して十分高く設定す
ることにより感覚的に三色が重畳され、カラー画像の出
力を実現できる。
【0013】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。まず最初に、本発明における空間光変調器を用
いた画像出力装置の基本構成を示すブロック図を図1に
示す。
明する。まず最初に、本発明における空間光変調器を用
いた画像出力装置の基本構成を示すブロック図を図1に
示す。
【0014】書込用光源601からの光は光学系により
平行かつ強度的に均一にされた後、対象画像を担ってい
る透過性の入力画像媒体602を照射する。この媒体透
過後の入力像の光束は入力結像系603を介した後、書
込用時分割色分解手段604を介すことにより時分割さ
れ、R成分、G成分、B成分の入力像の光束が順次現れ
る。そしてこれらの入力像は空間光変調器605の書込
面に照射され、変調を受けた後、空間光変調器605の
読出面上に現れる。
平行かつ強度的に均一にされた後、対象画像を担ってい
る透過性の入力画像媒体602を照射する。この媒体透
過後の入力像の光束は入力結像系603を介した後、書
込用時分割色分解手段604を介すことにより時分割さ
れ、R成分、G成分、B成分の入力像の光束が順次現れ
る。そしてこれらの入力像は空間光変調器605の書込
面に照射され、変調を受けた後、空間光変調器605の
読出面上に現れる。
【0015】ここで読出用光源606からの光は光学系
により平行かつ強度的に均一にされた後、読出用時分割
色分解手段607を介すことにより時分割され、R成
分、G成分、B成分の光束が順次現れる。そして読出用
時分割色分解手段607を介した読出用光源606の光
束は空間光変調器605の読出面上の変調済みの入力像
を介して反射することにより各色成分の入力像が読み出
される。このとき変調制御回路604により空間光変調
器605の変調特性と書込用時分割色分解手段604と
読出用時分割色分解手段607を同期的に制御を行う必
要がある。
により平行かつ強度的に均一にされた後、読出用時分割
色分解手段607を介すことにより時分割され、R成
分、G成分、B成分の光束が順次現れる。そして読出用
時分割色分解手段607を介した読出用光源606の光
束は空間光変調器605の読出面上の変調済みの入力像
を介して反射することにより各色成分の入力像が読み出
される。このとき変調制御回路604により空間光変調
器605の変調特性と書込用時分割色分解手段604と
読出用時分割色分解手段607を同期的に制御を行う必
要がある。
【0016】そして順次読み出された3色の入力像は出
力光学系608を介して最終的に出力像面609上に現
れる。この繰り返し周波数が十分高ければ目視にかかる
画像は合成後のカラー画像となる。次に、本実施例にお
いて使用される空間光変調器の一例について図に基づい
て説明する。本発明において用いる事が出来る空間光変
調器としては、電気光学結晶を用いたものなど何種類か
のものが考えられるが、以下には光書込型液晶空間光変
調器の構造について説明する。図11に示すように、液
晶分子を狭持するためのガラスやプラスティックなどの
透明基板206a、206bは、表面に透明電極層20
7a、207b、垂直配向ポリイミド膜を塗布した後表
面を毛先の揃ったベルベットなどの布でラビング処理し
た配向膜層208a、208bが設けられている。透明
基板206aと206bはその配向膜層208a、20
8b側を、スペーサ213を介して間隙を制御して対向
させ、誘電異方性が負のネマチック液晶211を狭持す
るようになっている。また、光による書込側の透明電極
層207a上には、光導電層209が配向膜層208a
との間に積層形成され、書込側の透明基板206aと読
出側の透明基板206bのセル外面には、無反射コーテ
ィング212a、212bが形成されている。光導電層
209としては、i型、pi型またはpin型の水素化
アモルファスシリコンや、ZnSe、CdSeまたはC
dTeSeなどのカルコゲナイド光導電体、さらにはバ
ナジルフタロシアニンなどの有機光導電体などを用いる
ことができる。
力光学系608を介して最終的に出力像面609上に現
れる。この繰り返し周波数が十分高ければ目視にかかる
画像は合成後のカラー画像となる。次に、本実施例にお
いて使用される空間光変調器の一例について図に基づい
て説明する。本発明において用いる事が出来る空間光変
調器としては、電気光学結晶を用いたものなど何種類か
のものが考えられるが、以下には光書込型液晶空間光変
調器の構造について説明する。図11に示すように、液
晶分子を狭持するためのガラスやプラスティックなどの
透明基板206a、206bは、表面に透明電極層20
7a、207b、垂直配向ポリイミド膜を塗布した後表
面を毛先の揃ったベルベットなどの布でラビング処理し
た配向膜層208a、208bが設けられている。透明
基板206aと206bはその配向膜層208a、20
8b側を、スペーサ213を介して間隙を制御して対向
させ、誘電異方性が負のネマチック液晶211を狭持す
るようになっている。また、光による書込側の透明電極
層207a上には、光導電層209が配向膜層208a
との間に積層形成され、書込側の透明基板206aと読
出側の透明基板206bのセル外面には、無反射コーテ
ィング212a、212bが形成されている。光導電層
209としては、i型、pi型またはpin型の水素化
アモルファスシリコンや、ZnSe、CdSeまたはC
dTeSeなどのカルコゲナイド光導電体、さらにはバ
ナジルフタロシアニンなどの有機光導電体などを用いる
ことができる。
【0017】また、光導電層209と配向膜層208a
との間には誘電体ミラー210が積層形成されている。
誘電体ミラー210は、シリコンや、シリコンとゲルマ
ニウムの化合物などからなる高屈折率膜のλ/4膜と二
酸化ケイ素やフッ化マグネシウムなどの低屈折率酸化物
のλ/4膜を交互に積層した構造を持つ遮光性の高い光
反射層と、酸化チタンや酸化ジルコニウムなどの高屈折
率酸化物のλ/4膜と二酸化ケイ素やフッ化マグネシウ
ムなどの低屈折率酸化物のλ/4膜を交互に積層した構
造を持つ高反射層とが光導電体209の側から順に積層
形成された構成になっている。なお、以下の説明では、
透明電極207aと光導電層209との界面を書込面、
ネマチック液晶211で形成される面を読出面と呼ぶこ
とにする。
との間には誘電体ミラー210が積層形成されている。
誘電体ミラー210は、シリコンや、シリコンとゲルマ
ニウムの化合物などからなる高屈折率膜のλ/4膜と二
酸化ケイ素やフッ化マグネシウムなどの低屈折率酸化物
のλ/4膜を交互に積層した構造を持つ遮光性の高い光
反射層と、酸化チタンや酸化ジルコニウムなどの高屈折
率酸化物のλ/4膜と二酸化ケイ素やフッ化マグネシウ
ムなどの低屈折率酸化物のλ/4膜を交互に積層した構
造を持つ高反射層とが光導電体209の側から順に積層
形成された構成になっている。なお、以下の説明では、
透明電極207aと光導電層209との界面を書込面、
ネマチック液晶211で形成される面を読出面と呼ぶこ
とにする。
【0018】また、上記透明基板206aとしては、光
ファイバープレートなどの光伝送異方性を持った透明基
板を用いてもよいことは言うまでもない。上記構造を持
つ光書込型空間光変調器において、ネマチック液晶21
1は配向膜層208a、208b面の垂線に対して、約
0.3〜5度液晶分子が傾いて初期配向されている。す
なわち、なんら電界が当該ネマチック液晶211に印加
されていない場合は、ネマチック液晶211は配向膜層
208a、208b面の垂線に対して、約0.3〜5度
液晶分子が傾いて配向されている。この光書込型空間光
変調器に、光変調特性制御回路105で発生した図2
(a)に示すような双極パルス電圧を印加する。そのと
き、図11の透明基板206aの側から書込光108を
照射すると、当該書込光が照射された部分の光導電体2
09のインピーダンスはおよそ1000倍近くまたはそ
れ以上低下するために、前記双極パルス電圧の実効値の
大部分は誘電異方性が負のネマチック液晶211に印加
される。すると、前記双極パルス電圧の実効値が印加さ
れた液晶分子は、当該実効値に対応して配向膜層208
a、208b面の垂線に対しての傾き角が大きくなるた
めに、これに対応した複屈折変化が前記書込光108が
照射された部分のネマチック液晶211に生じる。従っ
て、当該光書込型空間光変調器の読出側から特定の方向
に偏光した読出光109を照射し、当該読出光109の
偏光方向に垂直な(平行な)方向に偏光方向を持つ偏光
素子を介して、当該光書込型液晶空間光変調器からの読
出光109の反射光を検出すれば、書込光108が照射
された部分がポジ(ネガ)の読出像が得られる。
ファイバープレートなどの光伝送異方性を持った透明基
板を用いてもよいことは言うまでもない。上記構造を持
つ光書込型空間光変調器において、ネマチック液晶21
1は配向膜層208a、208b面の垂線に対して、約
0.3〜5度液晶分子が傾いて初期配向されている。す
なわち、なんら電界が当該ネマチック液晶211に印加
されていない場合は、ネマチック液晶211は配向膜層
208a、208b面の垂線に対して、約0.3〜5度
液晶分子が傾いて配向されている。この光書込型空間光
変調器に、光変調特性制御回路105で発生した図2
(a)に示すような双極パルス電圧を印加する。そのと
き、図11の透明基板206aの側から書込光108を
照射すると、当該書込光が照射された部分の光導電体2
09のインピーダンスはおよそ1000倍近くまたはそ
れ以上低下するために、前記双極パルス電圧の実効値の
大部分は誘電異方性が負のネマチック液晶211に印加
される。すると、前記双極パルス電圧の実効値が印加さ
れた液晶分子は、当該実効値に対応して配向膜層208
a、208b面の垂線に対しての傾き角が大きくなるた
めに、これに対応した複屈折変化が前記書込光108が
照射された部分のネマチック液晶211に生じる。従っ
て、当該光書込型空間光変調器の読出側から特定の方向
に偏光した読出光109を照射し、当該読出光109の
偏光方向に垂直な(平行な)方向に偏光方向を持つ偏光
素子を介して、当該光書込型液晶空間光変調器からの読
出光109の反射光を検出すれば、書込光108が照射
された部分がポジ(ネガ)の読出像が得られる。
【0019】このとき、光変調特性制御回路105で発
生する駆動電圧の振幅を図2(b)のように小さく(ま
たは大きく)したり、駆動電圧波形の周波数を図2
(c)のように大きく(または小さく)することによっ
て、読出画像の明るさ、コントラストおよび解像度を変
化させたり、ポジ/ネガ反転を行ったりすることができ
る。このとき印加される駆動電圧は、当該光書込型液晶
空間光変調器の構成膜材料や膜厚などによって制限され
るが、振幅が8〜20V、周波数は0.5〜10kHz
の範囲内である場合が多い。
生する駆動電圧の振幅を図2(b)のように小さく(ま
たは大きく)したり、駆動電圧波形の周波数を図2
(c)のように大きく(または小さく)することによっ
て、読出画像の明るさ、コントラストおよび解像度を変
化させたり、ポジ/ネガ反転を行ったりすることができ
る。このとき印加される駆動電圧は、当該光書込型液晶
空間光変調器の構成膜材料や膜厚などによって制限され
るが、振幅が8〜20V、周波数は0.5〜10kHz
の範囲内である場合が多い。
【0020】また、当該光書込型液晶空間光変調器に印
加される駆動電圧波形としては、図2に示すような波形
以外にも、正弦波形や鋸歯波形などの周期的電圧波形を
印加してもよいことは言うまでもない。 [実施例1]本発明における実施例1について説明す
る。
加される駆動電圧波形としては、図2に示すような波形
以外にも、正弦波形や鋸歯波形などの周期的電圧波形を
印加してもよいことは言うまでもない。 [実施例1]本発明における実施例1について説明す
る。
【0021】図3は実施例1の基本構成を示す説明図で
ある。図3において、空間光変調器は上記で示した光書
込型液晶空間光変調器103である。入力光学系は書込
用光源151と前記書込用光源からの光を平行にかつ光
強度を均一にする平行光学系152と前記平行光学系1
52を介した書込用光源151からの光束を光書込型液
晶空間光変調器103の書込面に結像させる入力結像系
102から構成される。また出力光学系は読出用光源1
53と前記読出用光源153からの光を平行にかつ光強
度を均一にする平行光学系154と前記平行光学系15
4を介した読出用光源153の光束を反射させ、読み出
した後の光束を透過させる偏光ビームスプリッタ(以下
PBSと呼ぶ)155と前記PBS155を透過した出
力像の光束を出力像面156に結像する出力投影レンズ
170から構成される。第一の時分割色分解手段である
書込用色分解フィルタ160と第二の色分解手段である
読出用色分解フィルタ161は両者とも同等の構造であ
り3種の光学フィルタから構成される。
ある。図3において、空間光変調器は上記で示した光書
込型液晶空間光変調器103である。入力光学系は書込
用光源151と前記書込用光源からの光を平行にかつ光
強度を均一にする平行光学系152と前記平行光学系1
52を介した書込用光源151からの光束を光書込型液
晶空間光変調器103の書込面に結像させる入力結像系
102から構成される。また出力光学系は読出用光源1
53と前記読出用光源153からの光を平行にかつ光強
度を均一にする平行光学系154と前記平行光学系15
4を介した読出用光源153の光束を反射させ、読み出
した後の光束を透過させる偏光ビームスプリッタ(以下
PBSと呼ぶ)155と前記PBS155を透過した出
力像の光束を出力像面156に結像する出力投影レンズ
170から構成される。第一の時分割色分解手段である
書込用色分解フィルタ160と第二の色分解手段である
読出用色分解フィルタ161は両者とも同等の構造であ
り3種の光学フィルタから構成される。
【0022】まず本装置の出力対象画像を空間光変調器
の書込面上に結像する為の入力光学系について説明す
る。書込用光源151は、広域帯の可視光を出力するメ
タルハライドランプやハロゲンランプ等の白色光源を用
いている。書込用光源151からの光束は、平行光学系
(ここでは楕円ミラー152−1とコリメートレンズ1
52−2との組み合わせ)152によって略平行かつ強
度分布が一様な光束にされ、対象画像を担っている透過
性の入力画像媒体150を照射する。この媒体の透過後
の入力像の光束は、入力結像系102を介して書込用色
分解フィルタ160に入力する。
の書込面上に結像する為の入力光学系について説明す
る。書込用光源151は、広域帯の可視光を出力するメ
タルハライドランプやハロゲンランプ等の白色光源を用
いている。書込用光源151からの光束は、平行光学系
(ここでは楕円ミラー152−1とコリメートレンズ1
52−2との組み合わせ)152によって略平行かつ強
度分布が一様な光束にされ、対象画像を担っている透過
性の入力画像媒体150を照射する。この媒体の透過後
の入力像の光束は、入力結像系102を介して書込用色
分解フィルタ160に入力する。
【0023】書込用色分解フィルタ160は円盤状で入
力像の光束の光軸に対して円盤面が垂直に対向して配置
されている。また書込用色分解フィルタ160は例えば
白色光を時分割しながらRed、Green、Blue
(以下RedをR、GreenをG、BlueをBとす
る)の光三原色に分解するものであり、三原色を各々分
解し、一色の成分のみを透過する3種の光学フィルタ
(R成分のみを透過するフィルタを以下Rフィルタ、G
成分のみを透過するフィルタをGフィルタ、B成分のみ
を透過するフィルタを以下Bフィルタと呼ぶ)から構成
され、各フィルタは円盤上で扇形状に3等分してRフィ
ルタ、Gフィルタ、Bフィルタと順次配列している。
力像の光束の光軸に対して円盤面が垂直に対向して配置
されている。また書込用色分解フィルタ160は例えば
白色光を時分割しながらRed、Green、Blue
(以下RedをR、GreenをG、BlueをBとす
る)の光三原色に分解するものであり、三原色を各々分
解し、一色の成分のみを透過する3種の光学フィルタ
(R成分のみを透過するフィルタを以下Rフィルタ、G
成分のみを透過するフィルタをGフィルタ、B成分のみ
を透過するフィルタを以下Bフィルタと呼ぶ)から構成
され、各フィルタは円盤上で扇形状に3等分してRフィ
ルタ、Gフィルタ、Bフィルタと順次配列している。
【0024】また前記書込用色分解フィルタ160はパ
ルスモータを駆動源として、直動または歯車輪列やベル
ト駆動等で円心を中心に光束の入力方向から見て反時計
周りに回動駆動するよう構成されており、さらに書込用
色分解フィルタ160の回転により3種の各フィルタが
入力像の光束の光軸に対して垂直にかつ順次位置するよ
う円心の回転軸を配置してある。
ルスモータを駆動源として、直動または歯車輪列やベル
ト駆動等で円心を中心に光束の入力方向から見て反時計
周りに回動駆動するよう構成されており、さらに書込用
色分解フィルタ160の回転により3種の各フィルタが
入力像の光束の光軸に対して垂直にかつ順次位置するよ
う円心の回転軸を配置してある。
【0025】入力像の光束は書込用色分解フィルタ16
0のRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタいずれかに入
射することで、入力像の光束の中から一色の色成分のみ
を分離して通過させる。ここではR成分が通過したとす
る。こうして分解されたR成分の光束は、光書込型液晶
空間光変調器103の書込面上に像を結ぶ。
0のRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタいずれかに入
射することで、入力像の光束の中から一色の色成分のみ
を分離して通過させる。ここではR成分が通過したとす
る。こうして分解されたR成分の光束は、光書込型液晶
空間光変調器103の書込面上に像を結ぶ。
【0026】図3では書込用色分解フィルタ160は入
力結像系102と空間光変調器103の間に配置してい
るが、入力画像媒体150と入力結像系102の間、乃
至入力結像系102内に配置しても構わない。また、書
込用色分解フィルタ160は3種のフィルタを用いてい
るため本実施例では3等分してあるが、特にこれに限定
されず、フィルタの数や配列の順番や各フィルタの面積
比等目的に合わせて変更可能である。例えばフィルタの
数に関しては3種のフィルタが書込用色分解フィルタ1
60の回転により順次連続して入力像の光束の光軸に位
置するような構成であれば何個のフィルタで構成しても
構わない。また各フィルタの配列に関しては順列する3
個のフィルタがRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタの
3種揃っていれば良く、特にその順番に限定されない。
また各フィルタの面積比に関しては入力像による光束の
断面積以上を確保できるよう構成してあれば構わず、例
えば透過率の低いBフィルタの面積をRフィルタやGフ
ィルタの2倍とし、書込用色分解フィルタ160を連続
的に回転させることにより、Bの光束の透過量をR、G
の2倍とすることができる。
力結像系102と空間光変調器103の間に配置してい
るが、入力画像媒体150と入力結像系102の間、乃
至入力結像系102内に配置しても構わない。また、書
込用色分解フィルタ160は3種のフィルタを用いてい
るため本実施例では3等分してあるが、特にこれに限定
されず、フィルタの数や配列の順番や各フィルタの面積
比等目的に合わせて変更可能である。例えばフィルタの
数に関しては3種のフィルタが書込用色分解フィルタ1
60の回転により順次連続して入力像の光束の光軸に位
置するような構成であれば何個のフィルタで構成しても
構わない。また各フィルタの配列に関しては順列する3
個のフィルタがRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタの
3種揃っていれば良く、特にその順番に限定されない。
また各フィルタの面積比に関しては入力像による光束の
断面積以上を確保できるよう構成してあれば構わず、例
えば透過率の低いBフィルタの面積をRフィルタやGフ
ィルタの2倍とし、書込用色分解フィルタ160を連続
的に回転させることにより、Bの光束の透過量をR、G
の2倍とすることができる。
【0027】次に、本装置の前記工程において空間光変
調器の書込面上に書き込まれた書込像を最終的に出力像
面に結像する為の出力光学系について説明する。読出用
光源153は赤色や緑色や青色などの狭帯域の光源であ
るLED等でもよいし、メタルハライドランプやハロゲ
ンランプ、キセノンランプ等の広帯域の可視光を出力す
る白色光源でもよい。さらに、半導体レーザーのような
コヒーレント光源でもよい。本実施例では白色光源を用
いた例を説明する。
調器の書込面上に書き込まれた書込像を最終的に出力像
面に結像する為の出力光学系について説明する。読出用
光源153は赤色や緑色や青色などの狭帯域の光源であ
るLED等でもよいし、メタルハライドランプやハロゲ
ンランプ、キセノンランプ等の広帯域の可視光を出力す
る白色光源でもよい。さらに、半導体レーザーのような
コヒーレント光源でもよい。本実施例では白色光源を用
いた例を説明する。
【0028】読出用光源153からの光束は平行光学系
154によって略平行かつ強度分布が一様な光束にさ
れ、読出用色分解フィルタ161に入力する。読出用色
分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ160で既
述したのと同等の構成であるため、ここでの読出用色分
解フィルタ161の構成についての説明は省略する。ま
た、読出用色分解フィルタ161は光軸の入力側から見
たRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタの配列は書込用
色分解フィルタ160と同等でありさらに、光束の入力
側から見た回転方向も同等である。
154によって略平行かつ強度分布が一様な光束にさ
れ、読出用色分解フィルタ161に入力する。読出用色
分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ160で既
述したのと同等の構成であるため、ここでの読出用色分
解フィルタ161の構成についての説明は省略する。ま
た、読出用色分解フィルタ161は光軸の入力側から見
たRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタの配列は書込用
色分解フィルタ160と同等でありさらに、光束の入力
側から見た回転方向も同等である。
【0029】読出用色分解フィルタ161は前記書込用
色分解フィルタ160と駆動源を共用し、歯車輪列やベ
ルト駆動等で駆動させ、さらに前記書込用色分解フィル
タ160と同色のフィルタがほぼ同時期に光軸に対面す
るような構造としている。したがってこのとき平行光学
系154を通過した読出用光源153の光束は書込用光
源151の光束と同様にRフィルタに入力される。よっ
て、読出用光源153の光束はR成分のみが選択され透
過し、以降G、Bに対しても同工程が繰り返される。
色分解フィルタ160と駆動源を共用し、歯車輪列やベ
ルト駆動等で駆動させ、さらに前記書込用色分解フィル
タ160と同色のフィルタがほぼ同時期に光軸に対面す
るような構造としている。したがってこのとき平行光学
系154を通過した読出用光源153の光束は書込用光
源151の光束と同様にRフィルタに入力される。よっ
て、読出用光源153の光束はR成分のみが選択され透
過し、以降G、Bに対しても同工程が繰り返される。
【0030】ここで図3において読出用色分解フィルタ
161は平行光学系154とPBS155の間に配置し
てあるが、読出用光源153から平行光学系154の間
乃至、PBS155から光書込型液晶空間光変調器10
3の間乃至、PBS155から投影レンズ系170の間
乃至、投影レンズ系170から出力像面156の間のど
の位置に配置しても構わない。
161は平行光学系154とPBS155の間に配置し
てあるが、読出用光源153から平行光学系154の間
乃至、PBS155から光書込型液晶空間光変調器10
3の間乃至、PBS155から投影レンズ系170の間
乃至、投影レンズ系170から出力像面156の間のど
の位置に配置しても構わない。
【0031】そしてPBS155に入力された光束はP
偏光とS偏光に分離され、分離・反射されたS偏光光束
は、光書込型液晶空間光変調器103の読出面を照射す
る。図3ではPBS155で分離されたS偏光のみを利
用する構成となっているが、P偏光の光束を利用する光
学系でも良いことは言うまでもない。光書込型液晶空間
光変調器103は、S偏光の光束が読出面に照射された
ときに、位相変調されるように、あらかじめ液晶の配向
方向や電気光学決勝の光学軸の方向が調整されている。
偏光とS偏光に分離され、分離・反射されたS偏光光束
は、光書込型液晶空間光変調器103の読出面を照射す
る。図3ではPBS155で分離されたS偏光のみを利
用する構成となっているが、P偏光の光束を利用する光
学系でも良いことは言うまでもない。光書込型液晶空間
光変調器103は、S偏光の光束が読出面に照射された
ときに、位相変調されるように、あらかじめ液晶の配向
方向や電気光学決勝の光学軸の方向が調整されている。
【0032】前述したように光書込型液晶空間光変調器
103の書込面に照射された画像と、光書込型液晶空間
光変調器103の変調特性に応じて、光書込型液晶空間
光変調器103の読出面に照射されたS偏光の光束は位
相変調されて反射される。この読出面で反射された光束
は、再びPBS155を透過することによって位相変調
から強度変調に変換される。この強度変調された光束
は、出力投影レンズ系170によって投影スクリーン等
の出力像面156に結像される。ここで、出力投影レン
ズ系170にとって、光書込型液晶空間光変調器103
の読出面と出力像面156とは結像位置の関係になって
いる。プロジェクターなどの場合は出力像面156はス
クリーンであり、コピー機などの場合は出力像面156
は印字機構の結像面である。
103の書込面に照射された画像と、光書込型液晶空間
光変調器103の変調特性に応じて、光書込型液晶空間
光変調器103の読出面に照射されたS偏光の光束は位
相変調されて反射される。この読出面で反射された光束
は、再びPBS155を透過することによって位相変調
から強度変調に変換される。この強度変調された光束
は、出力投影レンズ系170によって投影スクリーン等
の出力像面156に結像される。ここで、出力投影レン
ズ系170にとって、光書込型液晶空間光変調器103
の読出面と出力像面156とは結像位置の関係になって
いる。プロジェクターなどの場合は出力像面156はス
クリーンであり、コピー機などの場合は出力像面156
は印字機構の結像面である。
【0033】上記実施例ではPBS155は、(1)読
出入射光と反射光との光路の分離、(2)読出入射光の
偏光、(3)読出反射光の検光、の三つの機能を果たし
ているが、これらの機能を異なる要素部品に分担して負
わせる事も可能である。図6はこのような場合の実施例
の構成を示す構成図である。図6(a)は(1)の機能
にハーフミラー、(2)及び(3)の機能に偏光板を各
1枚用いる場合、図6(b)は(2)及び(3)の機能
を偏光板1枚で兼用する場合である。図6(a)におい
ては読出用光源からの略平行な光束は、偏光子158a
によって偏光された光束としてハーフミラー157に入
射し、ハーフミラー157で2光束に分岐される。分岐
された一方の光束は光書込型液晶空間光変調器103の
読出面を照射する。光書込型液晶空間光変調器103の
読出面で反射して位相変調された光束は、再びハーフミ
ラー157で2光束に分岐された後、その一方の光束は
検光子158bによって強度変調に変換される。以上の
構成により、図5で示した構成と同様の動作が可能であ
る。さらに、図6(b)に示すように、偏光子158a
と検出子158bを1枚の偏光板158cで兼用し、ハ
ーフミラー157と光書込型液晶空間光変調器103の
間の光路中に配置する構成でも良いことは言うまでもな
い。
出入射光と反射光との光路の分離、(2)読出入射光の
偏光、(3)読出反射光の検光、の三つの機能を果たし
ているが、これらの機能を異なる要素部品に分担して負
わせる事も可能である。図6はこのような場合の実施例
の構成を示す構成図である。図6(a)は(1)の機能
にハーフミラー、(2)及び(3)の機能に偏光板を各
1枚用いる場合、図6(b)は(2)及び(3)の機能
を偏光板1枚で兼用する場合である。図6(a)におい
ては読出用光源からの略平行な光束は、偏光子158a
によって偏光された光束としてハーフミラー157に入
射し、ハーフミラー157で2光束に分岐される。分岐
された一方の光束は光書込型液晶空間光変調器103の
読出面を照射する。光書込型液晶空間光変調器103の
読出面で反射して位相変調された光束は、再びハーフミ
ラー157で2光束に分岐された後、その一方の光束は
検光子158bによって強度変調に変換される。以上の
構成により、図5で示した構成と同様の動作が可能であ
る。さらに、図6(b)に示すように、偏光子158a
と検出子158bを1枚の偏光板158cで兼用し、ハ
ーフミラー157と光書込型液晶空間光変調器103の
間の光路中に配置する構成でも良いことは言うまでもな
い。
【0034】次に書込用色分解フィルタ160と読出用
色分解フィルタ161と光書込型液晶空間光変調器10
3の変調特性を同期的に制御する変調制御回路の駆動方
法について、図4に示すタイミングチャート図を用いて
詳細に説明する。クロック401は本実施例の画像出力
装置における動作の基準となる信号である。
色分解フィルタ161と光書込型液晶空間光変調器10
3の変調特性を同期的に制御する変調制御回路の駆動方
法について、図4に示すタイミングチャート図を用いて
詳細に説明する。クロック401は本実施例の画像出力
装置における動作の基準となる信号である。
【0035】駆動クロック402はクロック401に同
期した信号であり、書込用色分解フィルタ160の駆動
源であるパルスモータに入力されている。また印加電圧
403は正電圧パルスと負電圧パルスからなる駆動電圧
波形であり、空間光変調器に印加される電圧を示してい
る。そして、光学応答404は印加電圧403に対応す
る空間光変調器の光導電層の反応速度つまり光導電層に
一定強度の光が入射して読出面に入力像が現れる状態を
示している。
期した信号であり、書込用色分解フィルタ160の駆動
源であるパルスモータに入力されている。また印加電圧
403は正電圧パルスと負電圧パルスからなる駆動電圧
波形であり、空間光変調器に印加される電圧を示してい
る。そして、光学応答404は印加電圧403に対応す
る空間光変調器の光導電層の反応速度つまり光導電層に
一定強度の光が入射して読出面に入力像が現れる状態を
示している。
【0036】また空間光変調器は印加電圧403により
負電圧印加時に画像の書き込みを行い、正電圧印加時に
画像の消去を行うものとする。まず、駆動クロック40
2は図示しないパルスモータに入力され、それと同時に
空間光変調器には正電圧が印加される。パルスモータに
は駆動クロック402が2パルス入力され、これにより
書込用色分解フィルタ160は所定の量だけ回転する。
ここでは、Rフィルタが入力像の光束に位置し、微少時
間t1 だけ停止する。また、Rフィルタが入力像の光束
に位置した後、微少時間t2 遅れて空間光変調器に負電
圧が印加され、書込用色分解フィルタ160(ここで
は、Rフィルタ)を通過したR成分の入力像が書込面上
に書き込まれる。このとき、前記書込動作により入力像
はR出力405に示すような反応速度で読出面上に現れ
る。
負電圧印加時に画像の書き込みを行い、正電圧印加時に
画像の消去を行うものとする。まず、駆動クロック40
2は図示しないパルスモータに入力され、それと同時に
空間光変調器には正電圧が印加される。パルスモータに
は駆動クロック402が2パルス入力され、これにより
書込用色分解フィルタ160は所定の量だけ回転する。
ここでは、Rフィルタが入力像の光束に位置し、微少時
間t1 だけ停止する。また、Rフィルタが入力像の光束
に位置した後、微少時間t2 遅れて空間光変調器に負電
圧が印加され、書込用色分解フィルタ160(ここで
は、Rフィルタ)を通過したR成分の入力像が書込面上
に書き込まれる。このとき、前記書込動作により入力像
はR出力405に示すような反応速度で読出面上に現れ
る。
【0037】読み出し部分においては前述したように読
出用色分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ16
0と駆動源を共用し、その駆動系を機械的に連結するこ
とでほぼ同期して回転しているので、読出用色分解フィ
ルタ161は書込用色分解フィルタ160と同じ動作を
行う。したがって、読出用色分解フィルタ161(ここ
ではRフィルタ)を通過した読出用光源のR成分の光束
は書込用色分解フィルタ160と同じタイミングで微少
時間t1 の間だけ空間光変調器の読出面を照射する。そ
して照射されたR成分の読出光が読出面を介して空間光
変調器内の誘電体ミラーによって反射され、読出用光源
153の光強度に応じたR成分の入力像が出力光学系を
通して出力される。
出用色分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ16
0と駆動源を共用し、その駆動系を機械的に連結するこ
とでほぼ同期して回転しているので、読出用色分解フィ
ルタ161は書込用色分解フィルタ160と同じ動作を
行う。したがって、読出用色分解フィルタ161(ここ
ではRフィルタ)を通過した読出用光源のR成分の光束
は書込用色分解フィルタ160と同じタイミングで微少
時間t1 の間だけ空間光変調器の読出面を照射する。そ
して照射されたR成分の読出光が読出面を介して空間光
変調器内の誘電体ミラーによって反射され、読出用光源
153の光強度に応じたR成分の入力像が出力光学系を
通して出力される。
【0038】そして空間光変調器への負電圧印加後、微
少時間t3 が経過し書込面上のR成分の入力像への書き
込みが終了すると正電圧が空間光変調器へ印加され、入
力像は消去される。前記消去の動作における空間光変調
器への負電圧印加と同時に再びパルスモータには駆動ク
ロック402が2パルス入力され、これにより書込用色
分解フィルタ160は所定の量だけ回転する。ここで
は、Gフィルタが入力像の光束に位置し、微少時間t1
だけ停止する。また、Gフィルタが入力像の光束に位置
した後、微少時間t2 遅れて空間光変調器に負電圧が印
加され、書込用色分解フィルタ160(ここでは、Gフ
ィルタ)を通過したG成分の入力像が書込面上に書き込
まれる。このとき、前記書込動作により入力像はG出力
406に示すような反応速度で読出面上に現れる。
少時間t3 が経過し書込面上のR成分の入力像への書き
込みが終了すると正電圧が空間光変調器へ印加され、入
力像は消去される。前記消去の動作における空間光変調
器への負電圧印加と同時に再びパルスモータには駆動ク
ロック402が2パルス入力され、これにより書込用色
分解フィルタ160は所定の量だけ回転する。ここで
は、Gフィルタが入力像の光束に位置し、微少時間t1
だけ停止する。また、Gフィルタが入力像の光束に位置
した後、微少時間t2 遅れて空間光変調器に負電圧が印
加され、書込用色分解フィルタ160(ここでは、Gフ
ィルタ)を通過したG成分の入力像が書込面上に書き込
まれる。このとき、前記書込動作により入力像はG出力
406に示すような反応速度で読出面上に現れる。
【0039】読み出し部分においては前述したように読
出用色分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ16
0と駆動源を共用し、その駆動系を機械的に連結するこ
とでほぼ同期して回転しているので、読出用色分解フィ
ルタ161は書込用色分解フィルタ160と同じ動作を
行う。したがって、読出用色分解フィルタ161(ここ
ではGフィルタ)を通過した読出用光源のR成分の光束
は書込用色分解フィルタ160と同じタイミングで微少
時間t1 の間だけ空間光変調器の読出面を照射する。そ
して照射されたG成分の読出光が読出面を介して空間光
変調器内の誘電体ミラーによって反射され、読出用光源
の光強度に応じたG成分の入力像が出力光学系を通して
出力される。
出用色分解フィルタ161は書込用色分解フィルタ16
0と駆動源を共用し、その駆動系を機械的に連結するこ
とでほぼ同期して回転しているので、読出用色分解フィ
ルタ161は書込用色分解フィルタ160と同じ動作を
行う。したがって、読出用色分解フィルタ161(ここ
ではGフィルタ)を通過した読出用光源のR成分の光束
は書込用色分解フィルタ160と同じタイミングで微少
時間t1 の間だけ空間光変調器の読出面を照射する。そ
して照射されたG成分の読出光が読出面を介して空間光
変調器内の誘電体ミラーによって反射され、読出用光源
の光強度に応じたG成分の入力像が出力光学系を通して
出力される。
【0040】そして空間光変調器への負電圧印加後、微
少時間t3 が経過し書込面上のG成分の入力像への書き
込みが終了すると正電圧が空間光変調器へ印加され、入
力像は消去される。B成分の書き込み/読み出し動作に
ついてはR成分やG成分と同じであるので省略する。
少時間t3 が経過し書込面上のG成分の入力像への書き
込みが終了すると正電圧が空間光変調器へ印加され、入
力像は消去される。B成分の書き込み/読み出し動作に
ついてはR成分やG成分と同じであるので省略する。
【0041】上記のような動作が各フィルタ毎に順次繰
り返される。このとき駆動クロック402は書込用色分
解フィルタ160を回転させるのに必要なパルスで2パ
ルスに限定されるものではない。また上記の書込用色分
解フィルタ160と光書込型液晶空間光変調器103と
読出用色分解フィルタ161の駆動方法では色分解フィ
ルタを間欠的に駆動させているが、光書込型液晶空間光
変調器103に対するRフィルタによる書込光の入射時
間が光書込型液晶空間光変調器103のR色の書込時間
よりも長く設定すれば、例えば連続的に色分解フィルタ
を回転させても同等の効果を得られることは言うまでも
ない。さらに例えば書込用色分解フィルタ160を間欠
駆動させ、読出用色分解フィルタ161を連続駆動させ
るもしくは書込用色分解フィルタ160を連続駆動さ
せ、読出用色分解フィルタ161を間欠駆動させる等し
ても構わない。
り返される。このとき駆動クロック402は書込用色分
解フィルタ160を回転させるのに必要なパルスで2パ
ルスに限定されるものではない。また上記の書込用色分
解フィルタ160と光書込型液晶空間光変調器103と
読出用色分解フィルタ161の駆動方法では色分解フィ
ルタを間欠的に駆動させているが、光書込型液晶空間光
変調器103に対するRフィルタによる書込光の入射時
間が光書込型液晶空間光変調器103のR色の書込時間
よりも長く設定すれば、例えば連続的に色分解フィルタ
を回転させても同等の効果を得られることは言うまでも
ない。さらに例えば書込用色分解フィルタ160を間欠
駆動させ、読出用色分解フィルタ161を連続駆動させ
るもしくは書込用色分解フィルタ160を連続駆動さ
せ、読出用色分解フィルタ161を間欠駆動させる等し
ても構わない。
【0042】上述したように書込用色分解フィルタ16
0の回転によりRGB三色の照射時間を時分割する。こ
れにより三色に色分解された入力像が光書込型液晶空間
光変調器103の書込面に順次連続して結像される。さ
らにこれら三色の色分解された入力像は、駆動回路10
4に含まれる光変調特性同期制御回路122と変調器に
より色毎の所望の変調を受け、時間帯に応じて空間光変
調器の読出面上に順次現れる。この空間光変調器により
所望の変調を施した画像は、前記書込用色分解フィルタ
160と同様に読出用色分解フィルタ161の回転によ
り色成分を選択し、選択した色成分の読出光により読み
出され、出力投影レンズ系を介して最終的な出力画像と
して出力画像面156に結像される。この出力画像は、
色成分毎に色変調された画像であるが、この三色の時分
割された時間帯の繰り返し周波数が肉眼の色時間応答性
に対して十分高ければ、感覚的には三色が重畳されたの
と同じ効果を持つ事になる。すなわち実際の色合成は、
出力を見る者の感覚において行われ、目視にかかる画像
は合成後のカラー画像となるわけである。また三色それ
ぞれの光変調特性を時分割しながら色分解した各色に対
して独立に制御することにより、入力画像を書き込んだ
後、ネガ/ポジの反転、コントラスト・明るさ等の他に
カラーバランスと言われる色調の補正を行うことができ
る。したがって各色の書込時の光強度や各色に対する光
書込型液晶空間光変調器の感度等のばらつきは上記のよ
うな補正手段により対処する事が可能である。
0の回転によりRGB三色の照射時間を時分割する。こ
れにより三色に色分解された入力像が光書込型液晶空間
光変調器103の書込面に順次連続して結像される。さ
らにこれら三色の色分解された入力像は、駆動回路10
4に含まれる光変調特性同期制御回路122と変調器に
より色毎の所望の変調を受け、時間帯に応じて空間光変
調器の読出面上に順次現れる。この空間光変調器により
所望の変調を施した画像は、前記書込用色分解フィルタ
160と同様に読出用色分解フィルタ161の回転によ
り色成分を選択し、選択した色成分の読出光により読み
出され、出力投影レンズ系を介して最終的な出力画像と
して出力画像面156に結像される。この出力画像は、
色成分毎に色変調された画像であるが、この三色の時分
割された時間帯の繰り返し周波数が肉眼の色時間応答性
に対して十分高ければ、感覚的には三色が重畳されたの
と同じ効果を持つ事になる。すなわち実際の色合成は、
出力を見る者の感覚において行われ、目視にかかる画像
は合成後のカラー画像となるわけである。また三色それ
ぞれの光変調特性を時分割しながら色分解した各色に対
して独立に制御することにより、入力画像を書き込んだ
後、ネガ/ポジの反転、コントラスト・明るさ等の他に
カラーバランスと言われる色調の補正を行うことができ
る。したがって各色の書込時の光強度や各色に対する光
書込型液晶空間光変調器の感度等のばらつきは上記のよ
うな補正手段により対処する事が可能である。
【0043】[実施例2]本発明における実施例2につ
いて説明する。図5は実施例1の基本構成を示す説明図
である。図5において、空間光変調器は上記で示した光
書込型液晶空間光変調器103である。入力光学系は書
込用光源151と前記書込用光源からの光を平行にかつ
光強度を均一にする平行光学系152と前記平行光学系
152を介した書込用光源151からの光束を光書込型
液晶空間光変調器103の書込面に結像させる入力結像
系102から構成される。また出力光学系は読出用光源
153と前記読出用光源153からの光を平行にかつ光
強度を均一にする平行光学系154と前記平行光学系1
54を介した読出用光源153の光束を反射させ、読み
出した後の光束を透過させるPBS155と前記PBS
155を透過した出力像の光束を出力像面156に結像
する出力投影レンズ170から構成される。第一の時分
割色分解手段である書込用色分解ポリゴンミラー162
と第二の色分解手段である読出用色分解ポリゴンミラー
163は両者とも同等の構造であり3種の反射型の光学
フィルタから構成される。
いて説明する。図5は実施例1の基本構成を示す説明図
である。図5において、空間光変調器は上記で示した光
書込型液晶空間光変調器103である。入力光学系は書
込用光源151と前記書込用光源からの光を平行にかつ
光強度を均一にする平行光学系152と前記平行光学系
152を介した書込用光源151からの光束を光書込型
液晶空間光変調器103の書込面に結像させる入力結像
系102から構成される。また出力光学系は読出用光源
153と前記読出用光源153からの光を平行にかつ光
強度を均一にする平行光学系154と前記平行光学系1
54を介した読出用光源153の光束を反射させ、読み
出した後の光束を透過させるPBS155と前記PBS
155を透過した出力像の光束を出力像面156に結像
する出力投影レンズ170から構成される。第一の時分
割色分解手段である書込用色分解ポリゴンミラー162
と第二の色分解手段である読出用色分解ポリゴンミラー
163は両者とも同等の構造であり3種の反射型の光学
フィルタから構成される。
【0044】まず本装置の出力対象画像を空間光変調器
の書込面上に結像する為の入力光学系について説明す
る。図5に示すように実施例2の基本構成は実施例1と
ほぼ同じ構成であり、書込用色分解フィルタ160およ
び読出用色分解フィルタ161の位置にはポリゴンミラ
ーが配置されている。
の書込面上に結像する為の入力光学系について説明す
る。図5に示すように実施例2の基本構成は実施例1と
ほぼ同じ構成であり、書込用色分解フィルタ160およ
び読出用色分解フィルタ161の位置にはポリゴンミラ
ーが配置されている。
【0045】図5において、書込用光源151は実施例
1と同様に白色光源を用いている。書込用光源151か
らの光束は、平行光学系152によって略平行かつ強度
分布が一様な光束にされ、対象画像を担っている透過性
の入力画像媒体150を照射する。この媒体の透過後の
面に現れた入力像の光束は、入力結像系102を介して
書込用色分解ポリゴンミラー162に入射する。
1と同様に白色光源を用いている。書込用光源151か
らの光束は、平行光学系152によって略平行かつ強度
分布が一様な光束にされ、対象画像を担っている透過性
の入力画像媒体150を照射する。この媒体の透過後の
面に現れた入力像の光束は、入力結像系102を介して
書込用色分解ポリゴンミラー162に入射する。
【0046】書込用ポリゴンミラーはその回転により白
色光を時分割しながらをR、G、Bの光三原色に分解す
るものであり、平面部はR、G、Bの各色の成分をそれ
ぞれ反射する3種類の反射型のダイクロイックミラー等
を用いた光学フィルタ(以下R成分を反射するダイクロ
イックミラーをRミラー、G成分のみを反射するダイク
ロイックミラーをGミラー、B成分のみを反射するダイ
クロイックミラーをBミラーとする)等から構成されて
いる。
色光を時分割しながらをR、G、Bの光三原色に分解す
るものであり、平面部はR、G、Bの各色の成分をそれ
ぞれ反射する3種類の反射型のダイクロイックミラー等
を用いた光学フィルタ(以下R成分を反射するダイクロ
イックミラーをRミラー、G成分のみを反射するダイク
ロイックミラーをGミラー、B成分のみを反射するダイ
クロイックミラーをBミラーとする)等から構成されて
いる。
【0047】本実施例で用いたポリゴンミラーはRミラ
ー、Gミラー、Bミラーが各2個ずつ計6面で構成さ
れ、各面は画情報の光束に対して垂直に位置するよう構
成されている。また前記書込用ポリゴンはパルスモータ
を駆動源として、直動または歯車輪列やベルト駆動等で
中心軸回りに矢印A方向に回転駆動する。図5において
例えばRミラーが画情報の光束に対して+135゜(書
込光の光軸を基準に反時計周り方向を+、時計回り方向
を−とする)の角度をなして位置しているため、画情報
の光束がRミラー面に入力すると、書込光の光束のR成
分のみ反射して+90゜方向(この角度を反射角度とす
る)に屈折し、光書込型液晶空間光変調器103に対し
て垂直に書き込むよう構成されている。さらに書込用ポ
リゴンミラーはパルスモータを制御駆動することで、書
込用光源151の光束に対して+135゜の位置に+6
0゜ずつ間欠的に回転駆動するため、順次各ミラーがR
ミラーで示す反射位置に位置し、入射光に対する所定の
反射角度を一定に保持するような構成になっている。
ー、Gミラー、Bミラーが各2個ずつ計6面で構成さ
れ、各面は画情報の光束に対して垂直に位置するよう構
成されている。また前記書込用ポリゴンはパルスモータ
を駆動源として、直動または歯車輪列やベルト駆動等で
中心軸回りに矢印A方向に回転駆動する。図5において
例えばRミラーが画情報の光束に対して+135゜(書
込光の光軸を基準に反時計周り方向を+、時計回り方向
を−とする)の角度をなして位置しているため、画情報
の光束がRミラー面に入力すると、書込光の光束のR成
分のみ反射して+90゜方向(この角度を反射角度とす
る)に屈折し、光書込型液晶空間光変調器103に対し
て垂直に書き込むよう構成されている。さらに書込用ポ
リゴンミラーはパルスモータを制御駆動することで、書
込用光源151の光束に対して+135゜の位置に+6
0゜ずつ間欠的に回転駆動するため、順次各ミラーがR
ミラーで示す反射位置に位置し、入射光に対する所定の
反射角度を一定に保持するような構成になっている。
【0048】書込用色分解ポリゴンミラー162上に入
力された画情報の光束はRミラー、Gミラー、Bミラー
いずれかに入射することで、入力像の光束の中から一色
の色成分のみを分離して反射させる。ここではR成分が
反射したとする。こうして分解されたR成分の光束は、
光書込型液晶空間光変調器103の書込面上に像を結
ぶ。
力された画情報の光束はRミラー、Gミラー、Bミラー
いずれかに入射することで、入力像の光束の中から一色
の色成分のみを分離して反射させる。ここではR成分が
反射したとする。こうして分解されたR成分の光束は、
光書込型液晶空間光変調器103の書込面上に像を結
ぶ。
【0049】ここで図5では書込用色分解ポリゴンミラ
ー162は入力結像系102と空間光変調器103の間
に配置しているが、入力画像媒体150と入力結像系1
02の間、乃至入力結像系102内に配置しても構わな
い。ただしこのとき書込用色分解ミラーにおける各ミラ
ーは反射型であるため、光束の屈折反射により、光軸が
変動する。したがって、光軸の変動に合わせた光学系の
配置が必要となる。
ー162は入力結像系102と空間光変調器103の間
に配置しているが、入力画像媒体150と入力結像系1
02の間、乃至入力結像系102内に配置しても構わな
い。ただしこのとき書込用色分解ミラーにおける各ミラ
ーは反射型であるため、光束の屈折反射により、光軸が
変動する。したがって、光軸の変動に合わせた光学系の
配置が必要となる。
【0050】ここで書込用色分解ポリゴンミラー162
の構成は特にこれに限定されず、ポリゴンミラーを構成
している光学フィルタにおいて、フィルタ数や配列の順
番や各フィルタの面積比等目的に合わせて変更可能であ
る。例えばフィルタの数に関しては3種のフィルタがポ
リゴンミラーの回転により順次連続して入力像の光束の
光軸に位置するような構成であれば何個のフィルタで構
成しても構わない。また各フィルタの配列に関しては順
列する3個のフィルタがRフィルタ、Gフィルタ、Bフ
ィルタの3種揃っていれば良く、特にその順番に限定さ
れない。また各フィルタの面積比に関しては入力像によ
る光束の断面積以上を確保できるよう構成してあれば構
わない。
の構成は特にこれに限定されず、ポリゴンミラーを構成
している光学フィルタにおいて、フィルタ数や配列の順
番や各フィルタの面積比等目的に合わせて変更可能であ
る。例えばフィルタの数に関しては3種のフィルタがポ
リゴンミラーの回転により順次連続して入力像の光束の
光軸に位置するような構成であれば何個のフィルタで構
成しても構わない。また各フィルタの配列に関しては順
列する3個のフィルタがRフィルタ、Gフィルタ、Bフ
ィルタの3種揃っていれば良く、特にその順番に限定さ
れない。また各フィルタの面積比に関しては入力像によ
る光束の断面積以上を確保できるよう構成してあれば構
わない。
【0051】次に、空間光変調器の書込面上に書き込ま
れた書込像を最終的に出力像面に結像する為の出力光学
系について説明する。読出用光源153は本実施例では
白色光源を用いた例を説明する。読出用光源153から
の光束は平行光学系154によって略平行かつ強度分布
が一様な光束にされ、読出用色分解ミラーに入力され
る。
れた書込像を最終的に出力像面に結像する為の出力光学
系について説明する。読出用光源153は本実施例では
白色光源を用いた例を説明する。読出用光源153から
の光束は平行光学系154によって略平行かつ強度分布
が一様な光束にされ、読出用色分解ミラーに入力され
る。
【0052】読出用色分解ポリゴンミラー163は書込
用色分解ポリゴンミラー162と同様のものを用いてお
り、ここでは構成についての説明は省略する。読出用色
分解ポリゴンミラー163は前記書込用色分解ポリゴン
ミラー162と駆動源を共用し、歯車輪列やベルト駆動
等で矢印B方向に回転駆動する。さらに前記書込用色分
解ポリゴンミラー162と同色のミラーがほぼ同時期に
光軸に対面するような構造としている。例えば、ここで
入力光学系において光書込型液晶空間光変調器103の
書込面にR成分の入力像の光束書き込んだとすると、平
行光学系154を通過した読出用光源153の光束は書
込部分と同様にRミラーに入力され、R成分のみが反射
し、反射したR成分の光束は偏光ビームスプリッタ15
5に入力する。
用色分解ポリゴンミラー162と同様のものを用いてお
り、ここでは構成についての説明は省略する。読出用色
分解ポリゴンミラー163は前記書込用色分解ポリゴン
ミラー162と駆動源を共用し、歯車輪列やベルト駆動
等で矢印B方向に回転駆動する。さらに前記書込用色分
解ポリゴンミラー162と同色のミラーがほぼ同時期に
光軸に対面するような構造としている。例えば、ここで
入力光学系において光書込型液晶空間光変調器103の
書込面にR成分の入力像の光束書き込んだとすると、平
行光学系154を通過した読出用光源153の光束は書
込部分と同様にRミラーに入力され、R成分のみが反射
し、反射したR成分の光束は偏光ビームスプリッタ15
5に入力する。
【0053】図5に示すように読出用色分解ミラーは平
行光学系154とPBS155の間に配置してあるが、
読出用光源153から平行光学系154の間乃至、PB
S155から光書込型液晶空間光変調器103の間乃
至、PBS155から投影レンズ系170の間乃至、投
影レンズ系170から出力像面156の間のどの位置に
配置しても構わない。ただしこのとき書込用色分解ポリ
ゴンミラー162の配置と同様にミラーの反射により光
軸の変動に合わせた光学系の配置が必要となる。
行光学系154とPBS155の間に配置してあるが、
読出用光源153から平行光学系154の間乃至、PB
S155から光書込型液晶空間光変調器103の間乃
至、PBS155から投影レンズ系170の間乃至、投
影レンズ系170から出力像面156の間のどの位置に
配置しても構わない。ただしこのとき書込用色分解ポリ
ゴンミラー162の配置と同様にミラーの反射により光
軸の変動に合わせた光学系の配置が必要となる。
【0054】そしてPBS155に入力されたR成分の
光束はP偏光とS偏光に分離され、分離・反射されたR
成分のS偏光光束は、光書込型液晶空間光変調器103
の読出面を照射する。図5ではPBS155で分離され
たS偏光のみを利用する構成となっているが、P偏光の
光束を利用する光学系でも良いことは言うまでもない。
光書込型液晶空間光変調器103は、S偏光の光束が読
出面に照射されたときに、位相変調されるように、あら
かじめ液晶の配向方向が調整されている。
光束はP偏光とS偏光に分離され、分離・反射されたR
成分のS偏光光束は、光書込型液晶空間光変調器103
の読出面を照射する。図5ではPBS155で分離され
たS偏光のみを利用する構成となっているが、P偏光の
光束を利用する光学系でも良いことは言うまでもない。
光書込型液晶空間光変調器103は、S偏光の光束が読
出面に照射されたときに、位相変調されるように、あら
かじめ液晶の配向方向が調整されている。
【0055】前述したように光書込型液晶空間光変調器
103の書込面に照射された画像と、光書込型液晶空間
光変調器103の変調特性に応じて、光書込型液晶空間
光変調器103の読出面に照射されたS偏光の光束は位
相変調されて反射される。この読出面で反射された光束
は、再びPBS155を透過することによって位相変調
から強度変調に変換される。この強度変調された光束
は、出力投影レンズ系170によって投影スクリーン等
の出力像面156に結像される。
103の書込面に照射された画像と、光書込型液晶空間
光変調器103の変調特性に応じて、光書込型液晶空間
光変調器103の読出面に照射されたS偏光の光束は位
相変調されて反射される。この読出面で反射された光束
は、再びPBS155を透過することによって位相変調
から強度変調に変換される。この強度変調された光束
は、出力投影レンズ系170によって投影スクリーン等
の出力像面156に結像される。
【0056】ここで実施例1と同様にPBS155は、
(1)読出入射光と反射光との光路の分離、(2)読出
入射光の偏光、(3)読出反射光の検光、の三つの機能
を果たしているが、これらの機能を異なる要素部品に分
担して負わせる事も可能である。
(1)読出入射光と反射光との光路の分離、(2)読出
入射光の偏光、(3)読出反射光の検光、の三つの機能
を果たしているが、これらの機能を異なる要素部品に分
担して負わせる事も可能である。
【0057】書込用色分解ポリゴンミラー162と光書
込型液晶空間光変調器103と読出用色分解ポリゴンミ
ラー163の駆動方法は、図4の書込用色分解フィルタ
160を書込用色分解ポリゴンミラー162に、また読
出用色分解フィルタ161を読出用色分解ポリゴンミラ
ー163に置き換えたものと同等であり、これについて
は実施例1で既に説明したのでここでの詳細な説明は省
略する。但し、本実施例の色分解ポリゴンミラーの場合
は、反射型でありかつ、光束の光軸に対してミラー面が
回転軸周りに回転するため、色分解ポリゴンミラーを連
続駆動させると入力光束に対する反射角度が常に変化
し、書き込み部分または読み出し部分における入力光束
の光書込型液晶空間光変調器103への照射位置が一定
方向へ連続的に変化(スキャン)する。したがって、色
分解ポリゴンミラーを連続駆動させるには光書込型液晶
空間光変調器103に対するスキャン方向を同一とし、
書込用色分解ポリゴンミラー162による入力像と読出
用色分解ポリゴンミラー163による読出用の光束の色
成分が同等となるように前記書込用色分解ポリゴンミラ
ー162と前記読出用色分解ポリゴンミラー163とそ
して光書込型液晶空間変調器103を同期的に駆動させ
ることが必要である。このとき光書込型液晶空間光変調
器103への書き込みまたは読み出しに必要な光強度、
例えば光源の光強度や書込型液晶空間光変調器103へ
の光束の照射時間等を確保できるように設定することが
必要である。
込型液晶空間光変調器103と読出用色分解ポリゴンミ
ラー163の駆動方法は、図4の書込用色分解フィルタ
160を書込用色分解ポリゴンミラー162に、また読
出用色分解フィルタ161を読出用色分解ポリゴンミラ
ー163に置き換えたものと同等であり、これについて
は実施例1で既に説明したのでここでの詳細な説明は省
略する。但し、本実施例の色分解ポリゴンミラーの場合
は、反射型でありかつ、光束の光軸に対してミラー面が
回転軸周りに回転するため、色分解ポリゴンミラーを連
続駆動させると入力光束に対する反射角度が常に変化
し、書き込み部分または読み出し部分における入力光束
の光書込型液晶空間光変調器103への照射位置が一定
方向へ連続的に変化(スキャン)する。したがって、色
分解ポリゴンミラーを連続駆動させるには光書込型液晶
空間光変調器103に対するスキャン方向を同一とし、
書込用色分解ポリゴンミラー162による入力像と読出
用色分解ポリゴンミラー163による読出用の光束の色
成分が同等となるように前記書込用色分解ポリゴンミラ
ー162と前記読出用色分解ポリゴンミラー163とそ
して光書込型液晶空間変調器103を同期的に駆動させ
ることが必要である。このとき光書込型液晶空間光変調
器103への書き込みまたは読み出しに必要な光強度、
例えば光源の光強度や書込型液晶空間光変調器103へ
の光束の照射時間等を確保できるように設定することが
必要である。
【0058】また上記において色分解ポリゴンミラーの
駆動については間欠駆動方法と連続駆動方法を示した
が、例えば書込用色分解ポリゴンミラー162を間欠駆
動させ、読出用色分解ポリゴンミラー163を連続駆動
させるもしくは書込用色分解ポリゴンミラー162を連
続駆動させ、読出用色分解ポリゴンミラー163を間欠
駆動させる等しても構わない。
駆動については間欠駆動方法と連続駆動方法を示した
が、例えば書込用色分解ポリゴンミラー162を間欠駆
動させ、読出用色分解ポリゴンミラー163を連続駆動
させるもしくは書込用色分解ポリゴンミラー162を連
続駆動させ、読出用色分解ポリゴンミラー163を間欠
駆動させる等しても構わない。
【0059】上述したように書込用色分解ポリゴンミラ
ー162の回転によりRGB三色の照射時間を時分割す
る。これにより三色に色分解された入力像が光書込型液
晶空間光変調器103の書込面に順次連続して結像され
る。さらにこれら三色の入力像は、駆動回路104に含
まれる光変調特性同期制御回路122と変調器により色
毎の所望の変調を受け、時間帯に応じて空間光変調器の
読出面上に順次現れる。この空間光変調器により所望の
変調を施した画像は、前記書込用色分解ポリゴンミラー
160と同様に読出用色分解ポリゴンミラー161の回
転により色成分を選択し、選択した色成分の読出光によ
り読み出され、出力投影レンズ系を介して最終的な出力
画像として出力画像面156に結像される。この出力画
像は、色成分毎に色変調された画像であるが、この三色
の時分割された時間帯の繰り返し周波数が肉眼の色時間
応答性に対して十分高ければ、感覚的には三色が重畳さ
れたのと同じ効果を持つ事になる。すなわち実際の色合
成は、出力を見る者の感覚において行われ、目視にかか
る画像は合成後のカラー画像となるわけである。
ー162の回転によりRGB三色の照射時間を時分割す
る。これにより三色に色分解された入力像が光書込型液
晶空間光変調器103の書込面に順次連続して結像され
る。さらにこれら三色の入力像は、駆動回路104に含
まれる光変調特性同期制御回路122と変調器により色
毎の所望の変調を受け、時間帯に応じて空間光変調器の
読出面上に順次現れる。この空間光変調器により所望の
変調を施した画像は、前記書込用色分解ポリゴンミラー
160と同様に読出用色分解ポリゴンミラー161の回
転により色成分を選択し、選択した色成分の読出光によ
り読み出され、出力投影レンズ系を介して最終的な出力
画像として出力画像面156に結像される。この出力画
像は、色成分毎に色変調された画像であるが、この三色
の時分割された時間帯の繰り返し周波数が肉眼の色時間
応答性に対して十分高ければ、感覚的には三色が重畳さ
れたのと同じ効果を持つ事になる。すなわち実際の色合
成は、出力を見る者の感覚において行われ、目視にかか
る画像は合成後のカラー画像となるわけである。
【0060】以上説明したように実施例1において時分
割しながら色分解する手段として書込部分と読出部分に
色分解フィルタを介して回転させる方法を用い、実施例
2においては書込部分と読出部分に色分解ポリゴンミラ
ーを介して回転させる方式を用いた。これは書込部分と
読出部分を同一に制御することが容易であるため、この
ような構成としたが、例えば書込部分に色分解フィル
タ、読出部分に色分解ポリゴンミラー乃至、書込部分に
色分解ポリゴンミラー、読出部分に色分解フィルタを用
いた組み合わせでも同等の効果を奏することは言うまで
もない。
割しながら色分解する手段として書込部分と読出部分に
色分解フィルタを介して回転させる方法を用い、実施例
2においては書込部分と読出部分に色分解ポリゴンミラ
ーを介して回転させる方式を用いた。これは書込部分と
読出部分を同一に制御することが容易であるため、この
ような構成としたが、例えば書込部分に色分解フィル
タ、読出部分に色分解ポリゴンミラー乃至、書込部分に
色分解ポリゴンミラー、読出部分に色分解フィルタを用
いた組み合わせでも同等の効果を奏することは言うまで
もない。
【0061】また実施例1と実施例2においては駆動源
として入力パルスによって回転数や位置制御が容易に行
えるパルスモータを用いているが、特にこれに限定され
ず例えばサーボモータ等を用いて位置制御および回転数
制御を行っても構わない。また入力画像媒体について
は、ネガフィルムやポジフィルム、液晶表示体等の透過
性のものを用いているが、図7に示すように小型部品、
書類、写真プリント等実体の表面が構成するような入力
画像媒体の際には書込用光源151を平行光学系により
集光された光により反射照明させ、その画像を図3と同
様に入力結像系102に入射させれば良い。したがって
入力画像媒体が透過性の媒体か反射性の媒体かの違い
は、画像入力に使われる照明形態が透過照明か反射照明
かの違いとなってあらわれるだけであり、本発明にとっ
て本質的な違いではない。したがって実施例の説明にお
いては、繁雑を避けるためにすべて透過性の入力画像媒
体に対する透過照明による読み込みの例だけを示した
が、照明形態を変更すれば、これらすべての例が反射性
の入力画像媒体に対しても適用可能である事は言うまで
もない。
として入力パルスによって回転数や位置制御が容易に行
えるパルスモータを用いているが、特にこれに限定され
ず例えばサーボモータ等を用いて位置制御および回転数
制御を行っても構わない。また入力画像媒体について
は、ネガフィルムやポジフィルム、液晶表示体等の透過
性のものを用いているが、図7に示すように小型部品、
書類、写真プリント等実体の表面が構成するような入力
画像媒体の際には書込用光源151を平行光学系により
集光された光により反射照明させ、その画像を図3と同
様に入力結像系102に入射させれば良い。したがって
入力画像媒体が透過性の媒体か反射性の媒体かの違い
は、画像入力に使われる照明形態が透過照明か反射照明
かの違いとなってあらわれるだけであり、本発明にとっ
て本質的な違いではない。したがって実施例の説明にお
いては、繁雑を避けるためにすべて透過性の入力画像媒
体に対する透過照明による読み込みの例だけを示した
が、照明形態を変更すれば、これらすべての例が反射性
の入力画像媒体に対しても適用可能である事は言うまで
もない。
【0062】また本実施例において図4には一定周波数
のクロックにより時分割色分解を行っているが、これに
限定されず、さらに色情報における色成分の光束の照射
時間を各々色毎に独立に調整することにより最終的な出
力におけるカラーバランスの調整や各色の光波長に対す
る空間光変調器の感度の補正等を行うことができる。
のクロックにより時分割色分解を行っているが、これに
限定されず、さらに色情報における色成分の光束の照射
時間を各々色毎に独立に調整することにより最終的な出
力におけるカラーバランスの調整や各色の光波長に対す
る空間光変調器の感度の補正等を行うことができる。
【0063】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように空間光
変調器と、入力対象画像を前記空間光変調器の書込面上
に書き込むための光学系と、前記空間光変調器の読出面
上の画像を最終的な出力面上に結像する為の光学系と、
駆動回路とからなるカラー画像出力装置において、前記
入力光学系の中に、出力対象画像の色情報を三色に色分
解し、さらに前記色分解した色情報を時分割し出力する
第一の時分割色分解手段と、前記出力光学系の中に、前
記第一の時分割色分解手段により前記空間光変調器に書
き込んだ色情報と同一の色情報として読み出すための第
二の時分割色分割手段と、前記駆動回路の中に、前記第
一の時分割色分解手段と前記第二の時分割色分解手段と
前記空間光変調器の変調特性を同期的に制御するための
変調制御回路を有する構成としたので、空間光変調器の
光増幅作用により高輝度の出力画像が得られ、画像情報
を電気走査信号に変換せず光の情報として出力する事に
より高周波成分の欠落を避けることができる。また、従
来のカラー画像出力装置においては色成分毎に入力光学
系または出力光学系、空間光変調器を要していたが、本
発明においては一系統の入力光学系または出力光学系、
空間光変調器によりカラー画像を出力することを可能と
する。これにより光学系の部品数が大幅に削減され、装
置としての小型化と装置コストの低価格化を図ることが
出来る。さらに同一の光学系を介してカラー画像を出力
しているため、色成分の合成時に発生する光学系の収差
による色ズレなど悪影響がなく、高画質な出力を実現す
ることができる。さらに、色情報における色成分の光束
の照射時間は各色毎に独立に調整できるため、最終的な
出力画像のカラーバランスの調整も行うことができる。
変調器と、入力対象画像を前記空間光変調器の書込面上
に書き込むための光学系と、前記空間光変調器の読出面
上の画像を最終的な出力面上に結像する為の光学系と、
駆動回路とからなるカラー画像出力装置において、前記
入力光学系の中に、出力対象画像の色情報を三色に色分
解し、さらに前記色分解した色情報を時分割し出力する
第一の時分割色分解手段と、前記出力光学系の中に、前
記第一の時分割色分解手段により前記空間光変調器に書
き込んだ色情報と同一の色情報として読み出すための第
二の時分割色分割手段と、前記駆動回路の中に、前記第
一の時分割色分解手段と前記第二の時分割色分解手段と
前記空間光変調器の変調特性を同期的に制御するための
変調制御回路を有する構成としたので、空間光変調器の
光増幅作用により高輝度の出力画像が得られ、画像情報
を電気走査信号に変換せず光の情報として出力する事に
より高周波成分の欠落を避けることができる。また、従
来のカラー画像出力装置においては色成分毎に入力光学
系または出力光学系、空間光変調器を要していたが、本
発明においては一系統の入力光学系または出力光学系、
空間光変調器によりカラー画像を出力することを可能と
する。これにより光学系の部品数が大幅に削減され、装
置としての小型化と装置コストの低価格化を図ることが
出来る。さらに同一の光学系を介してカラー画像を出力
しているため、色成分の合成時に発生する光学系の収差
による色ズレなど悪影響がなく、高画質な出力を実現す
ることができる。さらに、色情報における色成分の光束
の照射時間は各色毎に独立に調整できるため、最終的な
出力画像のカラーバランスの調整も行うことができる。
【0064】これらの効果に加えて、画像出力装置の製
造時において従来のような光学系による最終的な画像合
成を必要としないので組立および調整等の作業性が著し
く向上する等の効果がある。
造時において従来のような光学系による最終的な画像合
成を必要としないので組立および調整等の作業性が著し
く向上する等の効果がある。
【図1】本発明の実施例の全体的な構成を示したブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】本発明の実施例に用いられる空間光変調器に対
する駆動波形を示した説明図である。
する駆動波形を示した説明図である。
【図3】本発明の実施例1の全体的な構成を示した説明
図である。
図である。
【図4】本発明の実施例1の駆動方法を示したタイミン
グチャート図である。
グチャート図である。
【図5】本発明の実施例2の全体的な構成を示した説明
図である。
図である。
【図6】本発明の実施例に用いられる出力光学系の中の
一部分に於いての他の実施例を示した説明図である。
一部分に於いての他の実施例を示した説明図である。
【図7】光反射性画像媒体に対しての本発明の実施形態
を示した説明図である。
を示した説明図である。
【図8】従来の技術の一例を示した説明図である。
【図9】従来の技術の他の例を示した説明図である。
【図10】従来の技術の一例を示した説明図である。
【図11】本発明の実施例に用いられる空間光変調器の
一例を示した説明図である。
一例を示した説明図である。
102 入力結像系 103 光書込型液晶空間光変調器 104 駆動回路 105 光変調特性制御回路 150 入力画像媒体 151 書込用光源 153 読出用光源 155 PBS(偏光ビームスプリッター) 160 書込用色分解フィルタ 161 読出用色分解フィルタ 162 書込用色分解ポリゴンミラー 163 読出用色分解ポリゴンミラー 170 出力投影レンズ 211 ネマチック液晶
Claims (1)
- 【請求項1】 空間光変調器と、入力対象画像を前記空
間光変調器の書込面上に書き込むための光学系(以下、
これを入力光学系と呼ぶ)と、前記空間光変調器の読出
面上の画像を最終的な出力面上に結像する為の光学系
(以下、これを出力光学系と呼ぶ)と、駆動回路とから
なる画像出力装置において、 前記入力光学系の中に、出力対象画像の色情報を三色に
色分解し、さらに前記色分解した色情報を時分割し出力
する第一の時分割色分解手段と、 前記出力光学系の中に、前記第一の時分割色分解手段に
より前記空間光変調器に書き込んだ色情報と同色の色情
報として読み出すための第二の時分割色分割手段と、 前記駆動回路の中に、前記第一の時分割色分解手段と前
記第二の時分割色分解手段と前記空間光変調器の変調特
性を同期的に制御するための変調制御回路を有すること
を特徴とするカラー画像出力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14358194A JPH086065A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | カラー画像出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14358194A JPH086065A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | カラー画像出力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH086065A true JPH086065A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15342071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14358194A Pending JPH086065A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | カラー画像出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086065A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023550012A (ja) * | 2020-10-23 | 2023-11-30 | シューラット テクノロジーズ,インク. | 高光学フルエンスシステムでの使用のための光変調器コンポーネントのレーザ損傷硬化 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP14358194A patent/JPH086065A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023550012A (ja) * | 2020-10-23 | 2023-11-30 | シューラット テクノロジーズ,インク. | 高光学フルエンスシステムでの使用のための光変調器コンポーネントのレーザ損傷硬化 |
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