JPH0973067A

JPH0973067A - 光学変調装置及び画像表示装置の駆動法

Info

Publication number: JPH0973067A
Application number: JP8145736A
Authority: JP
Inventors: Mineto Yagyu; 峰人柳生
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】アナログデータに基づいた中間調を良好に表
示する。【解決手段】一対の電極間に光導電層と光学変調物質
の層とを配して、光導電層にアナログ階調光を照射する
とともに、読み出し光を点灯する。光学変調物質にかか
る電圧がしきい値を越えるタイミングと点灯時間とを調
整して読み出し光をデューティー変調する。（作用）
読み出し光が認識できる時間が変調されるので、デジタ
ル素子を用いてもアナログ変調できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から光の透過
又は反射光量を制御する為の光学変調装置及び画像表示
装置の駆動法の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】光学変調素子は各種の光学機器に用いら
れる。例えば、表示装置の光学変調素子である。最も身
近な例として、液晶表示素子を挙げて説明する。従来よ
り液晶素子を用いて階調表示を行うにはいくつかの方式
が提案されている。

【０００３】１つは、光学変調要素（物質）としてねじ
れネマチック液晶（ＴＮ液晶）を用いて、階調情報に応
じて変化する電圧をＴＮ液晶に印加し、画素全体の透過
率を変調する方式である。

【０００４】２番目は、１つの画素を複数の副画素の集
合体として構成し、各副画素を２値データでオン・オフ
することにより、光透過状態とされた副画素の面積を変
調する方式である。

【０００５】この方式は例えば特開昭５６−８８１９３
号公報や、ＥＰ４５３０３３号公報、ＥＰ３６１９８１
号公報等に開示されている。

【０００６】第３番目は、１つの画素内に分布する電界
強度又は液晶の反転しきい値と異ならしるめることによ
り、１画素内に明状態を示す部分と暗状態を示す部分と
を共存させることにより、そられの部分の面積比を変調
する方式である。

【０００７】この方式は、発明者金子らに付与された
「画素内に核の生成と反転が生じる領域を持つ強誘電性
液晶光学変調素子（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉ
ｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｏｐｔｉｃａｌｍｏｄｕ
ｌａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｗｉｔｈｒｅｇｉｏｎｓ
ｗｉｔｈｉｎｐｉｘｅｌｓｔｏｉｎｉｔｉａ
ｔｅｕｎｃｌｅａｔｉｏｎａｎｄｉｎｖｅｒｓｉ
ｏｎ）」というタイトルの米国特許第４，７９６，９８
０号や米国特許第４，７１２，８７７号、米国特許第
４，７４７，６７１号、米国特許第４，７６３，９９４
号等の明細書に開示されている。

【０００８】第４番目は、１画素がオンして明状態を呈
している期間の長さを変調する方式である。この方式は
発明者栗林らに付与され「強誘電性表示パネルとその階
調駆動法（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｄｉｓｐｌａ
ｙｐａｎｅｌａｎｄｄｒｉｖｉｎｇｍｅｔｈｏ
ｄｔｈｅｒｅｆｏｒｔｏａｃｔｉｖｅｇｒａｙ
ｓｃａｌｅ）」というタイトルの米国特許第４，７０
９，９５５号の明細書等に開示されている。

【０００９】デジタルデューティー変調の別の例は、発
明者ネルソン（Ｎｅｌｓｏｎ）に付与された「アクティ
ブロウバックライトカラムシャッターエルシー
ディーウィズワンシャッタートランジション
パーロウ（Ａｃｔｉｖｅｒｏｗｂａｃｋｌｉｇｈｔ
ｃｏｌｕｍｎｓｈｕｔｔｅｒＬＣＤｗｉｔｈ
ｏｎｅｓｈａｔｔｅｒｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｅ
ｒｒｏｗ）」というタイトルの米国特許第５，３１
１，２０６号の明細書に開示がある。

【００１０】ここで、第１の方式を輝度変調、第２の方
式を画素分割、第３の方式をドメイン変調、第４の方式
をデジタルデューティー変調と呼ぶことにする。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】輝度変調は、印加電圧
に対する透過率変化が急峻な特性をもつ光学変調物質や
メモリ性をもつ光学変調物質を用いた素子には適用し難
い。

【００１２】又、輝度変調は一般にＴＮ液晶の応答速度
が低いので、情報が高速に変化するシステムには不向き
である。

【００１３】画素分割は、複数の画素の集合体を単位画
素として扱うことと同じである為、空間周波数が低くな
り、解像度が低下し易い。又、遮光部分の面積が増え開
口率が低下させる。

【００１４】ドメイン変調は、電界強度に分布をつけた
り、反転しきい値に分布をもたせる為の画素の構造が複
雑となる。又、中間調表示の為の電圧マージンが狭い
為、温度の影響を受け易い。

【００１５】デジタルデューティー変調は、オン・オフ
の時間を変調する為に、クロック周波数やゲートのスイ
ッチング時間によって変調の単位時間が律速される為
に、精度の高い変調を実施し難い。即ち、多階調表示に
は限界があるということである。しかも、必ずアナログ
データを一旦アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換してデ
ジタル階調情報にする必要がある為に、簡易なシステム
には適用し難い。

【００１６】本発明は、上述した技術課題に鑑みなされ
たものであり、アナログデータに基づいた光学変調の行
える装置を提供することを目的とする。

【００１７】本発明の別の目的は、印加電圧・透過率特
性が急峻な光学変調物質やメモリ性をもつ光学変調物質
にも適用できる光学変調装置及び画像表示装置を提供す
ることにある。

【００１８】本発明の更に別の目的は、空間周波数の高
い高解像度を達成できる光学変調装置及び画像表示装置
を提供することにある。

【００１９】本発明の他の目的は、比較的簡単なシステ
ムでアナログデューティ変調による階調情報の再生を行
える安価な光学変調装置及び画像表示装置を提供するこ
とにある。

【００２０】本発明の更に他の目的は良好な中間調表示
の行える光学変調装置及び画像表示装置を提供すること
にある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
前記目的を達成するための手段は、光源と光変調手段と
を有する光学変調装置の駆動法において、階調情報に応
じて該光変調手段の光学変調要素に印加される電圧を変
化させることにより、該光変調手段のオン時間と該光源
の点灯時間との重なり時間を変調することを特徴とする
光学変調装置の駆動法である。

【００２２】又、本発明は光源と複数の光学変調要素又
は面状の光学変調要素を含む光変調手段と該光変調手段
を駆動する為の駆動手段とを有する光学変調装置の駆動
法において、該駆動手段は、階調情報に応じて各光変調
要素に印加される電圧を変化させることにより、該光変
調要素のオン時間と該光源の点灯時間との重なり時間を
変調することを特徴とする光学変調装置の駆動法であ
る。

【００２３】更に又、電圧の印加される一対の電極間に
光導電層と光学変調要素とを配した光学変調素子と、該
光導電層に階調情報を含む光情報を与える信号光源と、
該光学変調要素に画像情報を読み出す為の読み出し光を
与える読み出し光源と、を有する画像表示装置の駆動法
において、前記読み出し光源の点灯時間を制御して、前
記光学変調要素が所定の光学状態を呈している時間と該
点灯時間との重なり時間を階調情報に応じて変調するこ
とを特徴とする駆動法である。

【００２４】又、本発明は光源と、光学変調物質を含む
光変調手段とを有する光学変調装置の駆動法において、
階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧が経
時変化することにより、該光学変調要素が第１の配向状
態から第２の配向状態に遷移するタイミングを変調し、
該光源を点灯することにより、該階調情報に応じてデュ
ーティー変調された光情報を得ることを特徴とする光学
変調装置の駆動法である。

【００２５】又、本発明は、光源と、双安定状態を呈す
る光学変調要素と光電変換物質とを含む変調手段とを有
する光学変調装置の駆動法において、該光学変調要素と
該光電変換物質とを間に介在させた一対の電極に電圧を
印加し、階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射
し、該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電
圧が経時変化することにより、該光学変調要素が第１の
安定状態から第２の安定状態に遷移してから該光学変調
要素が第２の安定状態から第１の安定状態に遷移するま
での時間を変調し、該変調される時間の最大値を階調レ
ベルの変化を認識できるように所定期間より短く設定す
ることを特徴とする光学変調装置の駆動法である。

【００２６】又、本発明は光源と、光学変調要素と光電
変換物質とを含む光変調手段とを有する光学変調装置の
駆動法において、該光学変調要素と該光電変換物質とを
間に介在させた一対の電極に電圧を印加し、階調情報を
含む光情報を該光電変換物質に照射し、該階調情報に応
じて該光学変調要素に印加される電圧が経時変化するこ
とにより、該光学変調要素が第１の配向状態から第２の
配向状態に遷移するタイミングを変調し、該光源の点灯
時間の最大値を階調レベルの変化を認識できるように所
定期間より短く設定することを特徴とする光学変調装置
の駆動法である。

【００２７】又、本発明は光源と、光学変調要素と光電
変換物質とを含む光変調手段とを有する光学変調装置の
駆動法において、該光学変調要素と該光電変換物質とを
間に介在させた一対の電極に、所定期間内において極性
反転し且つＤＣ成分がほぼ零である電圧を繰り返し印加
し、階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射し、
該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧を
経時変化させることにより、該光学変調要素が第１の配
向状態から第２の配向状態に遷移するタイミングを変調
し、該所定期間の前半または後半のいずれかにおいて、
該光源を点灯することを特徴とする光学変調装置の駆動
法である。

【００２８】更に本発明は、電圧の印加される一対の電
極間に光導電層と光学変調要素とを配した光学変調素子
と、該光導電層に階調情報を含む光情報を与える信号光
源と、該光学変調要素に画像情報を読み出す為の読み出
し光を与える読み出し光源と、を有する画像表示装置の
駆動法において、前記光情報が与えられる期間と異なる
期間に前記読み出し光源が点灯するよう点灯時間を制御
して、前記光学変調要素が所定の光学状態を呈している
時間と該点灯時間との重なり時間を階調情報に応じて変
調することを特徴とする駆動法である。

【００２９】（作用）本発明によれば、光学変調要素に
印加される電圧が該光学変調要素の光学状態を遷移させ
るしきい値を越えるタイミングが、階調情報に依存して
アナログ的に変化する。これにより、光学変調手段のオ
ン時間即ち光シャッターが開いている時間又はミラーが
所定方向に変位している時間と光源の点灯時間との重な
り時間の長さがアナログ的に変化されるので、透明又は
反射光量の時間積分値が階調情報に対応することにな
る。よって階調数がクロック周波数のようなデジタル量
に制限されることがなく、階調情報のＡ／Ｄ変換も必須
ではなくなる。

【００３０】しかも、印加電圧、透過率特性の急峻なデ
ジタル（２値）表示素子を用いても、アナログ変調がで
きるという、従来では考えられなかったような効果を奏
する。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。

【００３２】まず、本発明の基本的な変調方式について
図を参照して説明する。

【００３３】図１は本発明の変調方式を実現する為の実
施形態を示す図であり、１は光変調手段としての光の透
過を制御する光シャッターであり、２は光を発生する光
源、ＤＲ１は光シャッターを駆動する為の駆動手段、Ｄ
Ｒ２は光源を点灯させる為の駆動手段、ＣＯＮＴは２つ
の駆動手段への電源供給や動作タイミングを制御する制
御手段である。

【００３４】図２は、光シャッター１の光学変調要素
（物質）の特性の一例を示すグラフであり、例えばパル
ス巾一定の時印加電圧がしきい値Ｖ_thを越えると透過率
は急激に上昇し、飽和値Ｖ_sat以上では透過率は一定と
なる。そして光学変調物質がメモリ性をもつ場合には印
加電圧を解除しても光学状態は一定に保たれる。

【００３５】図３は、図１の基本動作を説明する為のタ
イミングチャートであり、１０は光シャッターの光学的
遷移を、２０は光源の点灯タイミングを、３０は光シャ
ッターへの印加信号を示す。印加信号３０は階調情報に
応じて振幅（波高値）Ｖ_op及び必要に応じて更にパルス
巾ＰＷ_opが変化する信号である。

【００３６】光源は、時刻ｔ₁に点灯（ＯＮ）し、時刻
ｔ₃に消灯（ＯＦＦ）するまでの期間ｔ、発光してい
る。この期間ｔは中間調を認識できるように所定時間と
する。このタイミングに応じて変調された信号が印加さ
れると、光学変調物質にかかる印加電圧の時間積分がし
きい値を越えると光シャッターは暗状態（Ｍｉｎ）から
明状態（Ｍａｘ）に遷移する。

【００３７】この遷移の立上がりタイミングｔ₂は振幅
Ｖ_opとパルス巾ＰＷ_opに依存する。そして振幅Ｖ_opが階
調情報により変調されているので、タイミングｔ₂は結
局階調情報に応じて時間巾ＴＭの範囲内を変化すること
になる。ｔ_offは光シャッターをオフする信号の印加タ
イミングであり光シャッター１を透過する光量の時間積
分は点灯時間と光シャッターのＯＮ状態にある時間との
重なり時間であるのでこの時間が階調情報に応じて変化
することになる。よって、パルス巾ＰＷ_opを一定として
振幅Ｖ_opの量をアナログ的に変えれば容易に透過光量の
時間積分を変調できるのである。

【００３８】従来のデジタルデューティー変調はみな、
印加信号３０のパルス巾ＰＷ_op、振幅Ｖ_opを一定とし
て、該信号３０の印加タイミングｔｔ_onをクロックに応
じてデジタル的に変えていた。

【００３９】これに対して、本発明では、信号３０をア
ナログ量として扱う点が新規であり、これによりアナロ
グデューティー変調を可能としている。

【００４０】図４はアナログ信号３０を発生させる回路
の一例であり、入力された階調情報をトランジスタＴｒ
１からなるアンプで増幅し、トランジスタＴｒ２からな
るスイッチでサンプリングすることにより、光シャッタ
ーの駆動に必要な変調された振幅と所定のパルス巾とを
もつ信号を得ることができる。

【００４１】次に、本発明の基本的な別の変調方式を図
５を参照して説明する。

【００４２】図５は本発明の別の実施形態による装置を
示している。

【００４３】前述した図１のシステムと異なる点は、光
学変調手段が光反射手段１Ａとなっている点である。光
反射手段としては液晶素子やミラー素子が用いられる。
液晶素子の場合は液晶を封入する一対の基板のうち一方
を透明体、他方を反射体として、液晶の配向状態に応じ
て光吸収又は光反射を選択的に行う。ミラー素子の場合
はミラーの反射面の角度をミラーを変化させることで制
御し、反射面が所定の方向を向くか、他の方向を向くか
を選択する。

【００４４】そして、光源の点灯時間と反射手段のオン
時間との重なり時間を階調データに応じてアナログ変調
する。

【００４５】ここで、反射手段のオン時間とは、液晶素
子が光反射状態にある時間又はミラー素子の反射面が所
定の方向を向いている時間である。勿論、オン時間とし
て光遮断状態にある時間をオン時間として扱うこともで
き、この時光学状態が反転するだけである。

【００４６】（駆動回路）本発明に用いられる駆動回路
について説明する。

【００４７】図６は本発明に用いられる光学変調手段の
駆動回路を示す図である。ここでは、光学変調手段をＣ
_LCで示す。

【００４８】階調情報に応じて抵抗Ｒ_PCの値が変化する
ものとすると、まず光学変調手段Ｃ_LCのしきい値を越え
る十分な電圧を印加する。この時Ｒ_PCの値が高ければＣ
_LCに加わる電圧がしきい値を越える時刻が遅くなる。一
方、Ｒ_PCの値が低ければＣ_LCに印加される電圧がしきい
値を越える時刻が早くなる。よって、これらの時刻と、
光源の点灯タイミング及び点灯時間を調整すれば透過光
又は反射光のアナログデューティー変調が可能となる。

【００４９】図７は別の駆動回路を示す図である。図６
と異なる点は光学変調手段Ｃ_LCを抵抗Ｒ_PC、容量Ｃ_PCに
対して並列接続した点である。この場合はしきい値を越
えるに充分な駆動電圧Ｖｄを所定時間だけ印加してＣ_LC
をオン状態とした後、ＲＣ回路の時定数に基づく放電現
像を利用する。抵抗Ｒ_PCの値が高ければゆっくり放電す
るのでＣ_LCに加わる電圧がしきい値より低くなる時刻が
遅くなる。

【００５０】一方、Ｒ_PCの値が高ければ放電が速くな
り、Ｃ_LCにかかる電圧がしきい値より低くなる時刻は早
くなる。この時刻を光源の点灯時間内に設定すればタイ
ミングの違いにより光の透過又は反射の時間がアナログ
デューティー変調される。

【００５１】図８は更に別の駆動回路の例である。可変
電圧Ｖ_vで示す値が階調情報である。図７と異なる点は
ＲＣ回路Ｒ_PC、Ｃ_PCの時定数が固定されているので、Ｃ
_LCに加わる電圧がしきい値以下になるタイミングは階調
情報である電圧Ｖ_vにより決定される。よって図７と同
じように点灯時間とのタイミングを合わせればアナログ
デューティー変調が可能となる。

【００５２】（光源）本発明に用いられる光源について
説明する。この光源が発生する光は自然の太陽光、白色
光、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）等の単色光及
びそれらの組み合わせ等から必要に応じて選択される。
よって、本発明に用いられる光源としては、レーザー光
源、蛍光灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ、発光ダ
イオード、エレクトロルミネッセンス素子等が挙げられ
る。これらの点灯は光学変調手段の駆動タイミングに応
じて、光源駆動手段によってオン・オフが制御される。
特に読み出し光源の連続点灯時間は最大でも人間がフリ
ッカを認識しうるフリッカ周波数（例えば６０Ｈｚ）の
逆数（６０分の１秒）以下とすることが望まれる。カラ
ー表示の場合にはＲ、Ｇ、Ｂ光源をそれぞれ異なるタイ
ミングにて点灯させて、時間分割でＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ
の光学変調を行うことが望ましい。又、白色光源とカラ
ーフィルターとを用いて時間分割でカラーフィルターの
色を変えて照射光の色（波長域）を変えてもよい。

【００５３】（光学変調素子）本発明に用いられる光変
調手段としては、光の透過率を変調する光シャッター
（光バルブ）と呼ばれる透過型素子や光の反射率を変調
する光反射手段としての反射素子が挙げられる。これら
の代表例には空間光変調素子（ＳＬＭ）と呼ばれるもの
がある。

【００５４】本発明に用いられる光シャッターとしては
光学的に異なる２状態を呈し得るものであればよい。

【００５５】好ましくは、光学変調物質として液晶を用
いることが望ましい。

【００５６】液晶を用いた光学変調素子としては、一対
の電極間に液晶を配して、印加電界に応じて液晶分子が
その配向状態を変えるものが望ましい。そして分子配向
の光学的特性に応じて偏光素子を通じて、光の透過率を
制御する。

【００５７】具体的には、一対の基板間に液晶を封入し
た液晶セルを用いるとよい。該一対の基板の少なくとも
一方の面内には必要に応じて透明電極や配向膜が設けら
れている。

【００５８】基板としては、透光性のガラス、プラスチ
ック、石英等が用いられる。素子を反射手段として用い
る場合には、一方の基板として非透光性基板を用いるこ
とができる。

【００５９】透明電極としては、酸化すずや酸化インジ
ウム、ＩＴＯ等の金属酸化物導電体が好ましく用いられ
る。

【００６０】配向膜としては、ラビング等の一軸性配向
処理がなされた高分子膜や斜方蒸着により形成された無
機膜が好ましい。

【００６１】液晶としては、セルとして動作する際には
ネマチック相を呈しているネマチック液晶や、セルとし
て動作する際にスメクチック相を呈しているスメクチッ
ク液晶が好適に用いられる。より好ましくは、メモリ性
を有する液晶が望ましく、具体的にはカイラルスメクチ
ック液晶、カイラルネマチック液晶が挙げられる。

【００６２】本発明に用いられる反射素子としては、金
属膜反射体の反射面を印加電圧による静電気力により動
かし、反射面の角度を変えて反射光の出射方向を変調す
るＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ
Ｄｅｖｉｃｅ）と呼ばれる素子や、前述した液晶セルの
一面を反射体として、他の面を透過体として液晶が透過
状態に配向している時に光を反射させる液晶素子が挙げ
られる。

【００６３】図９は、本発明に用いられる光学変調要素
（物質）の印加電圧透過率特性を示すグラフである。Ｄ
ＭＤの場合は所定の方向に反射される光の反射光量の印
加電圧依存性を示すグラフとしてみなせることができよ
う。

【００６４】（ａ）は正のしきい値を境界値として状態
の遷移があるもの、（ｂ）は正及び負のしきい値をもつ
もので更にそれぞれヒステリシスがあるもの、（ｃ）は
ヒステリシスにより正負のしきい値が生じるもの。
（ｄ）は電圧０がしきい値となるものである。この図９
は説明を簡略化する為に理想的な特性を示したものであ
り、現実には図２にしめしたようなしきい値と飽和値と
の間に多少の傾斜をもつ。

【００６５】駆動回路とのマッチングを考える。図９の
（ａ）（ｂ）は図７、図８に示したような並列回路と組
み合わせると良く、図９り（ｃ）、（ｄ）は図６に示し
たような直列回路と組み合わせるとよい。

【００６６】ここで図１８を参照して本発明に好適に用
いられる反射素子としての空間光変調素子の構成につい
て述べる。

【００６７】５１１、５１６は透明基板、５１２、５１
５は透明電極、５１３は光電変換物質、５１４は誘電体
であり、多数の薄膜が積層された多層膜である。５１７
は光学変調物質である。光電変換物質としては、光導電
材料の単層又は複数の層であったり、ＰＮ接合やＰＩＮ
接合を有する光起電力層であってもよい。

【００６８】上述した光電変換物質としては、非単結晶
半導体材料が好ましく用いられる。具体的には、非晶質
シリコン、非晶質シリコンゲルマニウム、非晶質シリコ
ンカーバイド、微結晶シリコン、微結晶シリコンゲルマ
ニウム、微結晶シリコンカーバイド等である。

【００６９】又、必要に応じて抵抗率を調整すべく、窒
素、酸素、硼素、燐、水素、フッ素、塩素等を含ませて
もよい。

【００７０】光学変調物質としては、前述した液晶が好
ましくは用いられる。具体的には、カイラルスメクチッ
ク液晶としては、米国特許第５，１２０，４６６号明細
書や米国特許第５，１８９，５３６号明細書に記載され
たメモリ性をもつ強誘電性の液晶が挙げられる。

【００７１】カイラルネマチック（コレステリック）液
晶としては、米国特許第４，２３９，３４５号の明細書
やヨーロッパ特許公開第０５６９０２９Ａ２号公報に記
載されたメモリ性をもち、２の安定状態を呈する液晶が
挙げられる。

【００７２】多層膜としては、酸化チタンと酸化シリコ
ン等の屈折率の異なる誘電体を数層〜数十層積層したも
のが好ましく用いられる。

【００７３】上述した空間光変調素子、特にメモリ性を
もつ光学変調物質を用いた場合には、入力された光情報
に応じて光電変換物質の面内の微小な領域（ドメイン）
毎に発生する電荷量が異なる。

【００７４】その為、該光電変換物質の微小領域に対応
した光学変調物質の微小領域において、それぞれ光情報
に応じたタイミングで光学状態が遷移する。こうして微
小領域を通じて透過又は遮断される光量の時間積分が変
調される。

【００７５】従って、上記空間光変調素子においては、
微小領域毎にアナログ中間調表示が出来るので超高精
細、多階調のモノカラー又はフルカラー表示が行える。

【００７６】（ａ）は正のしきい値電圧を境界値として
状態の遷移があるもの、（ｂ）は正及び負のしきい値を
もつもので更にそれぞれヒステリシスがあるもの、
（ｃ）はヒステリシスにより正負のしきい値が生じるも
の。（ｄ）は電圧０がしきい値となるものである。この
図９は説明を簡略化する為に理想的な特性を示したもの
であり、現実には図２に示したようなしきい値と飽和値
との間に多少の傾斜をもつ。

【００７７】駆動回路とのマッチングを考える。図９の
（ａ）（ｂ）は図７、図８に示したような並列回路と組
み合わされると良く、図９の（ｃ）、（ｄ）は図６に示
したような直列回路と組み合わせるとよい。

【００７８】

【実施例】

（実施例１）図１０は光学変調素子の駆動方法を説明す
る為の模式図である。１０１は一対の電極を有する透明
基板の間に強誘電性のカイラルスメクチック液晶を配置
した液晶素子、１０３は階調情報を発生する階調情報発
生回路、１０４は光源、１０５は観察者を示す。駆動回
路は容量素子Ｃ_pcとトランジスタ１０２とを有する回路
であり、トランジスタのゲート又はベースの電位により
ソース・ドレイン（又はエミッタ・コレクタ）間の抵抗
が変化することで、液晶に印加される電圧が液晶の反転
閾値を超えるタイミングが変化する。Ｖｅｘｔは液晶素
子をリセットする電圧と駆動する電圧とを印加する為の
電圧印加手段である。Ｃｆ１ｃは液晶の容量を示す。

【００７９】階調情報発生回路１０３は発光ダイオード
ＰＥＤと４つの可変抵抗ＶＲＢ、ＶＲＧ、ＶＲＲ、ＶＲ
Ｗとスイッチとしての４つのトランジスタＴＢ、ＴＧ、
ＴＲ、ＴＷと電源ＶＣＣとを含む。ダイオードＰＥＤと
トランジスタ１０２とはフォトカプラを構成している。

【００８０】可変抵抗値として与えられる各色の階調情
報としての電気信号は発光ダイオードＰＥＤにより光情
報となる。

【００８１】光源１０４はＲＧＢ３色の光を発生する為
の発光ダイオードＥＤＲ、ＥＤＧ、ＥＤＢを含む。ＢＲ
は必要に応じて設けられる白バランス用の可変抵抗であ
る。

【００８２】図１１は、図１０の駆動タイミングチャー
トであり、１０３Ｔは光情報の出力タイミングを示し、
Ｖｆｌｃは液晶にかかる電圧を示し、Ｔｒａｎは液晶素
子の透過率を示し、１０４は光源の点灯タイミングを示
し、１０５Ｔは観察者が認識する透過光量を示してい
る。

【００８３】まず、リセット用の白色光が与えられると
同時にリセットパルスが電圧印加手段Ｖｅｘｔにより与
えられる。こうして液晶は一旦暗状態に配向する。

【００８４】次にＲの階調情報に応じて光が出力される
と同時にＲの発光ダイオードＥＤＲが点灯し、またＶｅ
ｘｔは逆極性の電圧を液晶素子の電極に印加する。この
期間Ｒ光量が極めて小さいので液晶にかかる実効電圧は
閾値Ｖ_thを越えないので、液晶素子はＲ光を通さない。

【００８５】その後、再び白色光が与えられると共にＶ
ｅｘｔは大きくなり液晶が光透過状態に反転する。しか
しながらこのとき光源は点灯していないので観察者にと
っては暗状態が続いて見える。

【００８６】Ｖｅｘｔが負の電圧になるが、液晶にかか
る実効電圧は閾値を越えていないので液晶素子は明状態
のままである。但し、この期間も光源の点灯はない。

【００８７】こうしてＲの表示期間が終了する。

【００８８】次は、Ｒの表示期間と同様の駆動がなされ
るＧの表示期間である。ここではＧ情報の光量はＲの場
合より大きいので時刻ｔｒｖで液晶にかかる電圧は閾値
を越える。そして、光源の点灯が終了する時刻ｔｏｆｆ
までの期間液晶素子はＧ光を透過するので、観察者は中
間レベルのＧ光を認識する。

【００８９】同時に、次は、ＲやＧの表示期間と同様の
駆動がなされるＢの表示期間である。ここではＢ情報の
光量はＧの場合より大きいので時刻ｔｒｖ２で液晶にか
かる電圧は閾値を越える。そして、光源の点灯が終了す
る時刻ｔｏｆｆ２までの期間液晶素子はＢ光を透過する
ので、観察者は最大明状態に最も近い中間レベルＢ光を
認識する。各色の光源１０４の点灯時間のデューティー
は、各色毎の周期の２分の１以下、全色の周期の６分の
１以下であるため、重なり時間の最大デューティーも各
色毎の周期の２分の１以下、全色の周期の６分の１以下
になる。

【００９０】以上のように、本実施例では、Ｖｆｌｃが
閾値を越えるタイミングを階調情報に応じて変化させ
る。そして、光源が点灯している期間を、最小レベルの
透過状態に対応した階調情報の入力があった場合に、液
晶素子の透過期間（オン期間）と光源の点灯期間とが重
ならないように、光源の消灯時刻を設定する。具体的
に、ここでは各色の表示期間を３０マイクロ秒、光源の
連続点灯時間を１５マイクロ秒より短く設定するとよ
い。

【００９１】こうして本実施例では、明るさの最小レベ
ルから明るさの最大レベルまでの範囲のなかから所望の
中間状態を得ることができる。また、液晶にかかる電圧
が基準電位を基準に正負対称になるので液晶にかかるＤ
Ｃ成分が実質的に０になり、液晶素子の劣化を抑制でき
る。

【００９２】（実施例２）図１２は光学変調素子の駆動
方法を説明する為の模式図である。２０１は一対の電極
を有する基板の間に液晶を配置した反射型の液晶素子、
２０４は光源を駆動する光源駆動回路、Ｃ_pcは容量素
子、Ｒ_pcは抵抗素子、Ｖｄは駆動電圧源である。このシ
ステムは抵抗素子Ｒ_pcに階調情報が入力されることで抵
抗値が変化する回路となっている。

【００９３】用いる液晶の特性は図９の（ａ）のような
ものとする。

【００９４】図１３は、図１２の駆動のタイミングチャ
ートであり、Ｖｓ１は電源Ｖｄの印加タイミングを、Ｖ
１ｃは液晶にかかる電圧を、Ｔｒａｎは液晶素子の反射
率を、２０４は光源の点灯タイミングを、２０５は観察
者が認識する透過光量を示している。１はＲ_pcの値が低
い場合、ｍはＲ_pcの値が中間レベルの場合、ｎはＲ_pcの
値が高い場合を示しそれぞれアナログ階調情報に対応し
ている。

【００９５】まず、時刻ｔｏｎにＶｄが液晶素子に与え
られると液晶にかかる電圧Ｖ１ｃが閾値を充分に越える
電圧Ｖ１となる。同時に液晶素子は最大の反射率にな
る。

【００９６】時刻ｔｏｆｆでは電圧Ｖｄが解除されるの
で、液晶への印加電圧Ｖ１ｃは抵抗値Ｒ_pcに応じて徐々
に低下し、あるタイミングで閾値を下回る。このタイミ
ングは階調情報に依存するので、１の場合は時刻ｔ
_x1で、ｍの場合は時刻ｔ_x2で、ｎの場合は時刻ｔ_x3で反
射率Ｔｒａｎが最小になる。ここで光源は時刻ｔ_x1で点
灯を開始し、時刻ｔ_x3で消灯するように設定されている
ので、１、ｍ、ｎに対応した反射光量は２０５Ｔに示す
ようになる。このように点灯時間を設定すると中間調表
示の直線性が優れたものとなる。

【００９７】以上のように、本実施例では、Ｖ１ｃが閾
値を下回るタイミングを階調情報に応じて変化させる。
そして、光源が点灯している期間を、最小レベルの反射
状態に対応した階調情報の入力があった場合に、液晶素
子の反射期間（オン期間）と光源の点灯期間とが重なら
ないように、光源の点灯時間を設定する。

【００９８】こうして本実施例では、明るさの最小レベ
ル１から明るさの最大レベルｎまでの範囲のなかから所
望の中間反射状態を得ることができる。

【００９９】（実施例３）図１４は光学変調素子の駆動
方法を説明する為の模式図である。３０１は一対の電極
を有する基板の間に液晶を配置した反射型の液晶素子、
３０４は光源を駆動する光源駆動回路、Ｃ_pcは容量素
子、Ｒ_pcは抵抗素子、Ｖｖは駆動電圧源、Ｖ_soは駆動電
圧源Ｖｖからの電圧信号の供給をオン・オフするスイッ
チである。このシステムは駆動電圧源からの供給電圧信
号がアナログ階調情報となっている。

【０１００】用いる液晶の特性は図９の（ａ）のような
ものとする。

【０１０１】図１５は、図１４の駆動のタイミングチャ
ートであり、Ｖｓｏは階調信号の印加タイミングを、Ｖ
１ｃは液晶にかかる電圧を、Ｔｒａｎは液晶素子の反射
率を、３０４は光源の点灯タイミングを、３０５は観察
者が認識する透過光量を示している。１は階調信号の電
圧値Ｖ１が低い場合、ｍは階調信号の電圧値Ｖｍが中間
レベルの場合、ｎは階調信号の電圧値Ｖｎが高い場合を
それぞれ示している。

【０１０２】まず、時刻ｔｏｎにＶｖが液晶素子に与え
られると液晶にかかる電圧Ｖ１ｃが閾値を充分に越える
電圧Ｖ１、Ｖｍ、Ｖｎとなる。同時に液晶素子は最大の
反射率になる。

【０１０３】時刻ｔｏｆｆでは電圧Ｖｖが解除されるの
で、液晶への印加電圧Ｖ１ｃは電圧Ｖｖ３に応じて徐々
に低下し、あるタイミングで閾値を下回る。このタイミ
ングは階調情報に依存するので、１の場合は時刻ｔ
_x1で、ｍの場合は時刻ｔ_x2で、ｎの場合は時刻ｔ_x3で液
晶素子の反射率Ｔｒａｎが最小の状態に遷移するように
なる。ここで光源は時刻ｔ_x1で点灯を開始し、時刻ｔ_x3
で消灯するように設定されているので、１、ｍ、ｎに対
応した反射光量は３０５Ｔに示すようになる。

【０１０４】以上のように、本実施例では、Ｖ１ｃが閾
値を下回るタイミングを階調情報に応じて変化させる。
そして、光源が点灯している期間を、最小レベルの反射
状態に対応した階調情報の入力があった場合に、液晶素
子の反射期間（オン期間）と光源の点灯期間とが重なら
ないように、光源の点灯時刻を設定する。

【０１０５】こうして本実施例では、明るさの最小レベ
ル１から明るさの最大レベルｎまでの範囲のなかから所
望の中間的反射状態を得ることができる。

【０１０６】（実施例４）図１６は光学変調素子の駆動
方法を説明する為の模式図である。４０１は一対の電極
を有する基板の間に反強誘電性のカイラルスメクチック
液晶を配置した反射型の液晶素子、４０４は光源を駆動
する光源駆動回路、Ｃ_pcは容量素子、Ｒ_pcは抵抗素子、
Ｖｖは駆動電圧源、Ｖｓｏは駆動電圧源Ｖｖからの電圧
信号の供給をオン・オフするスイッチである。このシス
テムは駆動電圧源からの供給電圧信号がアナログ階調情
報となっている。４０５は観察者を示す。

【０１０７】用いるカイラルスメクティック液晶の特性
は図９の（ａ）のようなものとする。

【０１０８】図１７は、図１６の駆動のタイミングチャ
ートであり、Ｖｓｏは階調信号の印加タイミングを、Ｖ
ａｆ１ｃは液晶にかかる電圧を、Ｔｒａｎは液晶素子の
反射率を、４０４は光源の点灯タイミングを、４０５は
観察者が認識する透過光量を示している。１は階調信号
の電圧値が低い場合、ｍは階調信号の電圧値が中間レベ
ルの場合、ｎは階調信号の電圧値が高い場合を示しそれ
ぞれ示している。

【０１０９】まず、時刻ｔｏｎにＶｖが液晶素子に与え
られると液晶にかかる電圧Ｖａｆ１ｃが閾値を充分に越
える電圧Ｖ１、Ｖｍ、Ｖｎとなる。同時に液晶素子は最
大の反射率になる。

【０１１０】時刻ｔｏｆｆでは電圧Ｖｖが解除されるの
で、液晶への印加電圧Ｖａｆ１ｃは電圧Ｖｖに応じて徐
々に低下し、あるタイミングで閾値を下回る。このタイ
ミングは階調情報に依存するので、１の場合は時刻ｔ_x1
で、ｍの場合は時刻ｔ_x2で、ｎの場合は時刻ｔ_x3で液晶
素子の反射率Ｔｒａｎが最小に遷移するようになる。こ
こで光源は時刻ｔ_x1で点灯を開始し、時刻ｔ_x3で消灯す
るように設定されているので、１、ｍ、ｎに対応した反
射光量は４０５Ｔに示すようになる。

【０１１１】一周期（Ｐｒｄ１、Ｐｒｄ２）を３０分の
１秒以下とし、光源の連続点灯時間を長くとも６０分の
１秒以下とするとより好ましい。

【０１１２】本実施例が図１４、図１５に示す実施例と
異なる点は、反強誘電性液晶を用いている為に期間Ｐｒ
ｄ２において、前の期間Ｐｒｄ１と極性が反転した電圧
Ｖｖを印加することである。反強誘電性液晶を用いてい
る為にヒステリシスにより閾値Ｖ_th１とＶ_th２の２つに
なり、また、電圧Ｖｖの極性が反転しても液晶の配向状
態はＴｒａｎに示すとおり同一である。カイラルスメク
ティック液晶はは２つの分子配向状態間の遷移の速度
（スイッチング速度）が早いので本発明に用いる液晶と
して最適である。

【０１１３】以上のように、本実施例では、Ｖａｆ１ｃ
が閾値を下回るタイミングを階調情報に応じて変化させ
る。そして、光源が点灯している期間を、最小レベルの
反射状態に対応した階調情報の入力があった場合に、液
晶素子の反射期間（オン期間）と光源の点灯期間とが重
ならないように、光源の点灯時刻を設定する。

【０１１４】本発明は上述した各例における光学変調手
段即ち、光シャッターや光反射手段を、多数の光学変調
要素が２次元状に配された構成や該要素の配列が連続し
たものを採用する。

【０１１５】具体的には画素が多数マトリクス上に配さ
れたパネルやマイクロミラーが多数マトリクス状に配さ
れたＤＭＤである。該画素が連続したものとして特開昭
５９−２１６１２６号公報に開示されている素子を用い
ることができる。この素子は電極を画素毎にパターニン
グしていない光書込み型の素子であり、２次元の画像を
扱える素子である。

【０１１６】次に本発明による光学光変調装置としての
画像表示装置の駆動法について説明する。

【０１１７】図１８は本発明の実施例による画像表示装
置用の光学変調素子の断面図である。

【０１１８】図１９はその素子に用いられるカイラルス
メクティック液晶の分子配向を示す図である。

【０１１９】図２０はその液晶分子の電気光学特性を示
す図である。

【０１２０】図２１はその動作を示すタイミングチャー
トである。

【０１２１】図１８に示す素子は所謂反射型の液晶パネ
ルであり、透明基板５１１の上に透明電極５１２が形成
され、その上に感光層としての光導電層５１３が設けら
れ、その上に反射層としての誘電体多層膜５１４が設け
られている。他方の透明基板５１６の上には透明電極５
１５が設けられている。これら両基板の間には、光学変
調物質としてのカイラルスメクティック液晶５１７が配
されている。５２２は偏光素子である。不図示であるが
電極５１５と反射層５１４の液晶界面には、液晶分子を
配列させる配向膜が設けられている。Ｖｅｘｔは電極５
１２、５１５に電圧を印加する為の電圧印加手段、５２
１はリセット光、５１８は階調情報を含む書き込み光、
５１９は変調された階調情報即ち画像を読み出す為の読
み出し光である。

【０１２２】この素子の等価回路は前述した図６と同じ
である。

【０１２３】図１９のＡは液晶分子ＭＯＬが第１の配向
状態にある様子を、Ｂは第２の配向状態にある様子を示
す。第１の配向状態Ａにある液晶に電圧＋Ｖｕを印加す
ると、液晶は第２の配向状態に遷移する。その後は電圧
を０即ち無電界状態としても液晶は状態Ｂのままであ
る。次に電圧−Ｖｕを印加すると液晶は状態Ａに遷移し
電界を解除しても状態Ａを保つ。このような遷移は、液
晶の反転あるいはスイッチングと呼ばれる。そして、各
状態Ａ、Ｂは安定状態である為にこの液晶はメモリ性を
もつ。

【０１２４】これらの状態Ａ、Ｂは光学的に異なる状態
である為に適宜偏光素子と組合せれば、一方の状態を光
透過率が最大の状態、他方を光透過率が最小の状態とす
ることができる。ここでは、印加電圧の飽和値が液晶の
反転閾値とほぼ同じとしてＶｕを設定している。

【０１２５】この素子の動作を説明する。動作の本質を
わかりやすく説明するため、液晶層の容量Ｃｆ１ｃと光
導電層の容量Ｃ_pcは等しい容量、液晶層の抵抗成分は無
限大、反射層のインピーダンスは０とする。図２１の５
２１Ｔは光導電層５１３に照射されるリセット光の、５
１８Ｔは光導電層５１３に照射され、階調情報により強
度が変化する書き込み光の照射タイミングを示す。Ｖｅ
ｘｔは素子両端の透明電極５１２、５１５間に印加され
る交流電圧、Ｖｆｌｃは液晶層５１７両端に分圧印加さ
れる実効電圧を示す。＋Ｖｕと−Ｖｕは図２０に示すよ
うに液晶が第１から第２へ、あるいは第２から第１の配
向状態に反転する電圧である。ＴｒａｎはＦＬＣの配向
状態を示すが、ここでは、第１の配向状態が最小透過率
となる暗状態、第２の配向状態が最大透過率となる明状
態になるように偏光子検光子からなる偏光素子の位置関
係をセットしているものとする。５０４Ｔは液晶層５１
７に照射する読み出し照射光の、５０５Ｔは液晶と偏光
子、検光子を介して反射層で反射されて取り出される取
り出し光である。

【０１２６】まず、ｔ₅₀からｔ₅₁の間はリセット期間で
ある。Ｖｅｘｔとして電位−Ｖ₁ が与えられ、リセット
光が光導電層に照射される。リセット光によって、光導
電層に光キャリア（電子正孔対）が発生し、光導電層に
分圧印加されていた電界によって電子正孔は分離して逆
方向に走行し、液晶層５１７を挟んで向かい合うように
なる。この動作によってＶｆｌｃは電位−Ｖ₁ に近づい
ていく。図６の等価回路で説明すると、光導電効果によ
って光導電層内の抵抗成分が低下して自己放電が起こっ
て光導電層に分圧印加されていた電位が低下し、Ｖｆｌ
ｃが−Ｖ₁ に近づいていくと考えてもよい。リセット光
が十分な光強度を有すると、前の状態にかかわらず、ｔ
₅₁の時点までにＶｆｌｃは−Ｖ₁ 似リセットされ、また
液晶は第１の配向状態（暗）が確保される。ｔ₅₁にてリ
セット光を消し、Ｖｅｘｔを＋Ｖ₂ にする。その時Ｖｆ
ｌｃの電位は、１：１の容量分割によってＶ₃ ＝Ｖ₁ ＋
（Ｖ₂ −（−Ｖ₁ ））／２の電位に変化する。第１周期
のように書き込み光を照射しなければ、ｔ₅₂までのＶｆ
ｌｃはＶ₃ のままであり、Ｖ₃ ＜Ｖｕであるので液晶も
第１配向状態（暗）のままである。ｔ₅₂以降の期間はＶ
ｅｘｔの極性を反転して、ｔ₅₀からｔ₅₂までと同じこと
を再度行う。これによって、Ｖｆｌｃは１周期内で積分
すると０即ちＤＣ成分が０となり、安定的なＦＬＣ駆動
に必要とされる駆動波形のＡＣ対称性が保証される。ｔ
₅₂からｔ₅₃の間にＶｆｌｃはＶｕを越して＋Ｖ₁ にリセ
ットされ、液晶は第２配向状態（明）となる。

【０１２７】さて、第２周期では書き込み光が照射され
る。この書き込み光はリセット光ほどの強度ではないが
時定数より遅いが、ＶｆｌｃがＶｅｘｔに近づいてい
く。書き込み光強度がある程度強いと、ｔ₅₁からｔ₅₂の
間のＴ＝ｔ_x1にＶｆｌｃがＶｕを越えるようになり、こ
の時点で液晶が第１の配向状態から第２の配向状態に反
転する。第３周期のように書き込み光を更に強くなると
ｔ_x1はｔ₅₁に近づき、早い時刻に第２配向状態に転ずる
ようになる。第２、第３周期ともｔ₅₃からｔ₅₄（次の周
期のｔ₅₀）の間はｔ₅₁からｔ₅₂間に照射したときと同等
の書き込み光を照射するので、ｔ_x2にＶｆｌｃは−Ｖｕ
を下回り、液晶が第１配向状態（暗）に戻る。第１、第
２第３周期いずれも、ＶｆｌｃのＡＣ対称性は確保され
ており、また各周期内で液晶は第１配向状態と第２配向
状態が５０％ずつの時間である。書き込み光強度が強く
なるに従い、ＦＬＣの第２の配向状態の位相が前にずれ
ていく。こうした液晶動作に対して、各周期におけるｔ
₅₁からｔ₅₂の期間に読み出し光を照射すると観察者は、
読み出し光の照射時間とＦＬＣの第２の配向状態（明）
の重なり時間だけ光を観察することになる。第１周期で
は光を取り出せないが、書き込み光強度が強まるに従
い、第２、第３周期のように重なり時間も増え、取り出
し光束数も増える。各周期が人間の目のフリッカ周波数
以下の時間（例えば６０分の１秒）であるならば、観察
者の目には、光強度の変化として観察されることにな
る。

【０１２８】また、ｔ₅₁〜ｔ₅₂間ではなく、ｔ₅₃〜ｔ₅₄
期間に読み出し比を照射するようにすれば、書き込み光
強度を強めるに従い、重なり時間が減り取り出し光束数
は減少する。すなわち、書き込み光と取り出し光とでネ
ガポジ変換ができることになる。書き込み光は２次状の
面状に広がりをもつので書き込み光強度によって面内電
位分布をつくることができ、２次元の光書き込み読み出
しが可能ないわゆる光書き込み型空間光変調素子を構成
することができる。これを用いるとモノクロフィルムビ
ューワが構成できる。

【０１２９】図２２は本発明による光書き込み型空間変
調素子をもちいて画像表示装置としてのフルカラーフィ
ルムビューワを構成したシステム構成図である。

【０１３０】書き込み側の光源にはＲ、Ｇ、Ｂの３色の
発光ダイオード（ＬＥＤ）を各色用意する。

【０１３１】５３０ＲはＲの書き込み光源用ＬＥＤ、５
３０ＧはＧの書き込み光源用ＬＥＤ、５３０ＢはＢの書
き込み光源用ＬＥＤ、５３５はリセット光源、５３１は
Ｒの反射面、Ｂの反射面をもつ３色混合プリズムであ
る。５３６が光変調素子、５３２、５３４はレンズ、５
３３はフィルム、５３７はプリズムである。５３９Ｒは
Ｒのよみだし光源用ＬＥＤ、５３９ＧはＧのよみだし光
源用ＬＥＤ、５３９ＢはＢの読み出し光源用ＬＥＤ、５
３８はＲの反射面、Ｂの反射面をもつ３色混合プリズム
である。

【０１３２】動作を示すタイミングチャートを図２３に
示す。

【０１３３】上述した各周期を１／（フリッカ周波数×
３）＝約５ｍＳ以下に設定し、書き込み光源をＲＧＢ１
周期ずつ順次点灯する。読み出し側の光源にもＲＧＢの
ＬＥＤを各色用意し、書き込み側と同じ色を順次点灯す
る。フィルム５３３は映像情報をもっており、ここで
は、Ｒが０％、Ｇが５０％、Ｂが１００％の透過率をも
つ階調情報が含まれている。

【０１３４】３周期の間に目には加色混合され、フルカ
ラーで見えることになる。

【０１３５】上述したように、読み出し光源の点灯ライ
ミングを切り替えるだけで、フィルム５３３としてはポ
ジフィルムにもネガフィルムにも対応できる。

【０１３６】また、フィルム５３３のかわりにカラーフ
ィルタつき透過型液晶ＴＶを配置し、読み出し光源をよ
り明るいハロゲンランプ＋色回転フィルタを用いれば、
動画プロジェクタにもなる。

【０１３７】なお、単色書き込みの場合でモノクロＯＨ
Ｐを構成する場合など、特定の画素エリアに書き込まれ
る書き込み光量が変化しない場合はリセット光は必ずし
も必要ではない。

【０１３８】またリセット光を用いる場合、ある強度以
上であればよいのでリセット期間に書き込みが重畳され
ていても問題ない。

【０１３９】以下図２４以降の図を参照して本発明の更
に別の実施例について説明する。

【０１４０】画像表示装置の光学的システム構成は図２
２に示すものと同じであり、光学変調素子の構成は図１
８に示すものと同じであるので、説明は省略する。

【０１４１】（実施例６）図２４は本実施例による光学
変調素子を用いた画像表示装置の駆動法を示すタイミン
グチャートである。

【０１４２】基本的な動作は図２１に示した実施例と同
じであるが、異なる点は、書き込み光は５１８Ｔに示す
ように各周期の書き込み期間の前半であるｔ₆₁〜ｔ₆₂期
間にのみ照射しそれ以外の期間（後半）はオフにしてお
くことである。期間ｔ₆₄〜ｔ₆₅に照射される光は読み出
しには寄与していない。そして、書き込み期間の後半で
あるｔ₆₂〜ｔ₆₃の期間には均一なバイアス光を照射する
（５０５Ｔ）。階調情報を含む書き込み光が０の場合は
第１周期のように、液晶にかかる電圧は−Ｖ₆でｔ₆₁〜
ｔ₆₂の期間中一定である。次にバイアス光がｔ₆₂時刻に
照射されると光導電層の低抵抗化により液晶にかかる電
圧は正方向に大きくなっていく。ここで書き込み光が最
小値の場合は時刻ｔ₆₃になっても液晶のしきい値（＋Ｖ
ｕ）を越えないように、Ｒ_pc又はＣ_pcの値の設定と、時
刻ｔ₃ のタイミングの設定とを合わせておく。よって第
１周期では書き込み光が最小つまり０である為、読み出
し光も最小つまり０である（５０５Ｔ）。

【０１４３】ｔ₆₃以降次の周期のｔ₆₀までの期間は反転
動作である。よって、この期間は読み出しの照射がない
ので、画像情報の再生はなされない。第２周期では書き
込み光が中間レベルである為、ｔ₆₁〜ｔ₆₂の期間に光導
電層の抵抗が減少し、液晶にも−Ｖ₆ より正方向に高い
電圧がかかる。

【０１４４】期間ｔ₆₂〜ｔ₆₃にバイアス光が照射される
時、第２周期では第１周期と異なり時刻ｔ₆₂の時液晶に
かかる初期電圧値が−Ｖ₆ より高い為、読み出し光が照
射されている期間（ｔ₆₁〜ｔ₆₃）の期間の途中の時刻ｔ
_x1にＶｆｌｃがしきい値＋Ｖｕを越える。よって、Ｔ_x1
〜ｔ₆₃の期間は液晶が最大透過率となる為（Ｔｒａ
ｎ）、読み出し光は素子の反射層により反射される。そ
して、読み出し光が反射されている期間（ｔ_x1〜ｔ₆₃）
が書き込み光量に従って変調される。ｔ₆₃以降は反転動
作である。

【０１４５】第３周期では書き込み光が最大となってい
る（５１８Ｔ）。よって、バイアス光が照射される期間
（ｔ₆₂〜ｔ₆₃）の最初の時刻ｔ₆₂に液晶にかかる電圧Ｖ
ｆｌｃがしきい値＋Ｖｕを越える。よって読み出し光が
照射される全期間（ｔ₆₂〜ｔ₆₃）中、液晶は最大透過率
となる。よって素子に入射した読み出し光は所定方向に
反射されるが、この反射光量の時間積分が最大となる。

【０１４６】以上、説明したように、書き込み光の光量
に応じて読み出し光が反射される時間が決まるので、書
き込み光量がアナログ的に変化すればそれに追従して反
射時間もアナログ的に変化する。

【０１４７】又、期間ｔ₆₃〜ｔ₆₀は反転動作であり、こ
の期間には印加電圧Ｖｅｘｔの極性が反転し、書き込み
光バイアス光は再び同じ光量照射される。これにより、
液晶にかかる実効電圧の一周期あたりの時間積分は０と
なるので、液晶の劣化を抑制できる。

【０１４８】本実施例において、バイアス光の光量は、
光導電層の時定数と期間ｔ₆₀〜ｔ₆₃の長さとを考慮して
適宜決定される。バイアス光の光源はリセット光の光源
と同じでもよいし、別であってもよい。好ましくは、バ
イアス光の光源も、リセット光の光源も、それぞれ調光
手段をもち、独立して光量を設定できるようにするとよ
い。

【０１４９】尚、本実施例においては、一周期を３０分
の１秒、ｔ₆₀〜ｔ₆₃までを６０分の１秒くらいに設定す
るとちらつきが見られず良い中間調が表示できる。

【０１５０】（実施例７）本実施例は上述した実施例６
において、読み出し光の光源と書き込み光の光源を独立
して点灯するＲ、Ｇ、Ｂ３色の光源とし、第１周期をＲ
の書き込み及び読み出し期間に、第２周期をＧの書き込
み及び読み出し期間に、第３周期をＢの書き込み及び読
み出し期間に、割り当てしてフルカラーの光変調による
画像再生を行う。

【０１５１】（実施例８）図２５は本実施例による光学
変調素子を用いた画像表示装置の駆動法を示すタイミン
グチャートである。

【０１５２】基本的な動作は図２５に示す実施例と同じ
である。異なる点は、バイアス光を照射する動作に代え
て、素子への印加電圧Ｖｅｘｔを経時変化させる（ｔ₇₂
〜ｔ₇₃）動作を行っている点である。

【０１５３】期間ｔ₇₀〜ｔ₇₁においてリセット光を照射
（７２１Ｔ）する。この時Ｖｅｘｔは０である。

【０１５４】時刻ｔ₇₁にＶｅｘｔを液晶のしきい値電圧
＋Ｖｕにするが、光導電層への書き込み光は最小（０）
の為、液晶にかかる電圧Ｖｆｌｃは＋Ｖｕｕとなる。光
導電層の容量と液晶の容量とが同一であれば＋Ｖｕｕは
＋Ｖｕの２分の１となる。

【０１５５】時刻ｔ₇₂において、書き込み光を０とし、
素子への印加電圧Ｖｅｘｔを＋Ｖｕから徐々に＋Ｖｅｍ
まで時間とともに上昇させる。これに応じて液晶にかか
る電圧ＶｆｌｃもＶｅｘｔとともに上昇する。

【０１５６】ここで＋Ｖｅｍを＋Ｖｕの２倍に設定して
おけば、Ｖｆｌｃがしきい値＋Ｖｕを越えるのは時刻ｔ
₇₃となる。こうして期間ｔ₇₂〜ｔ₇₃では読み出し光が点
灯（７０４Ｔ）しているが、液晶の配向状態は遷移しな
い為に液晶は最大透過率を呈する配向状態とはならな
い。

【０１５７】残りのｔ₇₃〜ｔ₇₀の期間は反転動作であ
る。この動作中は読み出し光の照射がない為画像再生は
行われない。

【０１５８】第２周期は、中間調の書き込み光の照射
（７１８Ｔ）がなされた場合を示している。反転動作に
より時刻ｔ₇₀では液晶が光非透過状態となっている。Ｖ
ｅｘｔ＝０により、Ｖｆｌｃは電圧レベル０に近づく。

【０１５９】時刻ｔ₇₁では、Ｖｅｘｔはしきい値＋Ｖｕ
となり、読み出し光が点灯開始する（７０４Ｔ）。Ｖｅ
ｘｔの印加によりＶｆｌｃは上昇するがしきい値＋Ｖｕ
には達しない。

【０１６０】時刻Ｔ₇₂になると、Ｖｅｘｔは上昇し始め
る。これに伴ってＶｆｌｃも上昇するので、Ｖｆｌｃは
時刻ｔ_x1にしきい値＋Ｖｕを越える。こうして、液晶は
最大透過率を呈する配向状態に遷移する。よってこの時
刻ｔ₇₂には点灯していた読み出し光が液晶層を通して反
射層で反射されるので画像が認識できる。そして書き込
み光量に応じて、読み出し光の反射時間ｔ_x1〜ｔ₇₃が変
調される。ｔ₇₃以降は反転動作である。

【０１６１】第３周期は、書き込み光の光量が最大の場
合を示す。ｔ₇₀〜ｔ₇₁の期間の動作は各周期とも同じで
ある。

【０１６２】時刻ｔ₇₁において照射される書き込み光量
により、時刻ｔ₇₂にはＶｆｌｃがしきい値＋Ｖｕを越え
る。よって読み出し光の点灯期間ｔ₇₂〜ｔ₇₃中は、液晶
は最大透過率を呈する配向状態に遷移している。よって
読み出し光が素子にて反射される時間は最大（７０５
Ｔ）となる。

【０１６３】以上、説明したように、書き込み光の光量
に応じて読み出し光が反射される時間が決まるので、書
き込み光量がアナログ的に変化すればそれに追従して反
射時間もアナログ的に変化する。

【０１６４】又、期間ｔ₇₃〜ｔ₇₀は反転動作であり、こ
の期間には印加電圧Ｖｅｘｔの極性が反転し、書き込み
光バイアス光は再び同じ光量照射される。これにより、
液晶にかかる実効電圧の一周期あたりの時間積分は０と
なるので、液晶の劣化を抑制できる。

【０１６５】本実施例において、Ｖｅｘｔの時間変化率
は、光導電層の時定数と期間ｔ₇₁〜ｔ₇₃の長さ他を考慮
し適宜決定される。

【０１６６】尚、本実施例においては、一周期を３０分
の１秒、ｔ₆₀〜ｔ₆₃までを６０分の１秒くらいに設定す
るとちらつきが見られず良い中間調が表示できる。

【０１６７】（実施例９）本実施例は上述した実施例８
において、読み出し光の光源と書き込み光の光源を独立
して点灯するＲ、Ｇ、Ｂ３色の光源とし、第１周期をＲ
の書き込み及び読み出し期間に、第２周期をＧの書き込
み及び読み出し期間に、第３周期をＢの書き込み及び読
み出し期間に、割り当てしてフルカラーの光変調による
画像再生を行う。

【０１６８】（実施例１０）図２６は本発明の別の実施
例による光学変調装置としての画像表示装置の駆動法を
説明する為のタイミングチャートである。

【０１６９】階調情報を含む光信号に応じて読み出し光
がデューティー変調される様子が理解し易いように第１
乃至第３周期のそれぞれでは、書き込み光の光量を３つ
のレベルに変えている。

【０１７０】第１周期の期間ｔ₈₀〜ｔ₈₁において、リセ
ット光が素子の光電変換層に照射される。この時、素子
の一対の電極間には正の最大波高値＋Ｖｍをもつリセッ
トパルスが印加されているので、液晶には素子の時定数
に応じた電圧が印加される。

【０１７１】時刻ｔ₈₁において、リセット光の照射を止
めて素子の一対の電極間に第１の書き込みパルスとして
負の最大波高値−Ｖｍをもつパルスの印加が開始され
る。第１の書き込みパルスが印加される期間ｔ₈₁〜ｔ₈₂
は書き込み期間の前半である。

【０１７２】第１周期は最低の階調レベルの書き込み光
（８１８Ｔ）が照射される場合を示しているので期間ｔ
₈₁〜ｔ₈₂に液晶印加される電圧は−Ｖｍには達しない
が、負のしきい値−Ｖｕを越えてはいるので、液晶はオ
フに対応した配向となる（Ｔｒａｎ）。

【０１７３】第２の書き込み用パルスが印加される期間
ｔ₈₂〜ｔ₈₃は書き込み期間の後半であるが、この時は書
き込み光（８１８Ｔ）の照射はない。代わりに階調情報
に依存しないバイアス光（８５０Ｔ）が光電変換層に照
射されるので、液晶に印加される電圧Ｖｆｌｃは、バイ
アス光がない場合に比べて早く立ち上がる。電圧Ｖｆｌ
ｃがしきい値＋Ｖｕを越えると液晶はオンし、次に時刻
ｔ₈₃にてリセット電圧とリセット光の照射により電圧Ｖ
ｆｌｃが電圧−Ｖｍとなり液晶がオフになるまでの間光
を透過（又は反射）させる配向状態になる。読み出し光
（８０４Ｔ）を発する光源は時刻ｔ₈₂より若干早く点灯
開始し、少なくとも時刻ｔ₈₃までは点灯を続ける。

【０１７４】よって期間ｔ₈₂〜ｔ₈₃中において、液晶の
オン時間と読み出し光源の点灯時間との重なり時間（８
０５Ｔ）が階調情報に応じてアナログデューティー変調
される。この例では、書き込み光（８１８Ｔ）の最低階
調レベルにおいて、変調された読み出し光（８０５Ｔ）
の最大階調レベルが得られるので、書き込み光量と読み
出し光量の階調レベルは反転している。

【０１７５】本例では、最大波高値（−Ｖｍ）のパルス
を印加する期間ｔ₈₁〜ｔ₈₂に光情報を書き込む。この期
間ｔ₈₁〜ｔ₈₂では高い電圧が外部から素子に印加される
ので、光電変換層にも高い電圧がかかっており、この場
合に光が光電変換層に入射すると液晶にかかる電圧変化
も大きくなる。こうして変調電圧範囲が拡くなるので、
階調レベルの数を増やすことが容易に出来る。

【０１７６】本例も前述したいくつかの実施例と同様に
各周期において変調期間である前半（ｔ₈₀〜ｔ₈₃）とＤ
Ｃ成分キャンセル期間である後半（ｔ₈₃以降）とで素子
への印加電圧Ｖｅｘｔを正負反転させて、ＤＣ成分を零
にしている。更に、リセット光（８２１Ｔ）、バイアス
光（８５０Ｔ）、書き込み光（８１８Ｔ）は、それぞれ
前半と同様に後半にも素子に照射される。この後半に照
射される各光は、変調には直接寄与しないダミー光であ
るが、液晶にかかる電圧Ｖｆｌｃをも、前半と後半にお
いて正負対称にしてＤＣ成分をほぼ零にする役目を果た
している。

【０１７７】勿論、図２６の読み出し光照射期間を各周
期の後半に設定すれば、前半（ｔ₈₀〜ｔ₈₃）はＤＣ成分
をキャンセルする為の期間となり、後半（ｔ₈₃以降）が
変調期間となる。

【０１７８】リセット光の光量、バイアス光の光量、印
加電圧（Ｖｅｘｔ）等は光学変調素子の構成材料の物性
や、液晶や光電変換層の厚み、素子構造等に依存して適
当に調整出来るようにするとよい。

【０１７９】よって、システムを簡略化する場合には、
リセット光とバイアス光がなくても正常動作するよう
に、印加電圧Ｖｅｘｔの各パルスの波高値を高めるとよ
い。

【０１８０】（実施例１１）図２７は本発明の実施例１
１による光学変調装置の駆動法を説明する為のタイミン
グチャートである。

【０１８１】第１周期の初めにリセット光（５３５）を
光電変換物質に照射するとともに、外部からの負のリセ
ットパルスを印加する。こうして光学変調物質は、非透
過の光学状態となる。

【０１８２】続いて、外部から正の書き込みパルスＶｅ
ｘｔが印加されるが、光情報の光量が最低レベルである
為に、光学変調物質にかかる実効電圧は正のしきい値を
越えない。よって、赤色光（５３９Ｒ）が点灯しても読
み出し光は得られない。

【０１８３】第２周期の初めにも、第１周期と同様にリ
セットパルスが印加される。続いて、書き込みパルスと
ともに、中間レベルの光量の光情報が光電変換物質に照
射されるので、光学変調物質には徐々に正方向に大きな
電圧が印加される。しきい値を越える時刻ｔ_x1では光学
状態が遷移するので、緑色光が読み出される。

【０１８４】第３周期は、青色光（５３９Ｂ）を読み出
す周期である。最高レベルの光量が光電変換物質に照射
されるので、光学変調物質に印加される電圧はリセット
後すぐにしきい値を越える。よって、最高レベルの読み
出し光が得られる。

【０１８５】図２７では、各色の読み出し光源（５３９
Ｒ、５３９Ｇ、５３９Ｂ）の点灯開始を書き込み電圧印
加開始の時刻に合わせたが、この点灯開始時刻はリセッ
ト期間中であってもよい。

【０１８６】各色の読み出し光源が消灯する時刻は、書
き込みパルスの印加とともに光情報を照射した時、最も
遅くしきい値を越える時刻に合わせるとよい。つまり、
図２７の第２周期の５３０ＧＴに示す光量が、書き込み
パルスの印加と協働して光学変調物質にかかる電圧をし
きい値以上にすることができる最低光量であったとする
と、光源（５３９Ｇ）の消灯タイミングを時刻ｔ_x1にす
べきである。但し、わずかな直線性の劣化を無視するな
らば、時刻ｔ_x1から若干ずれてもよい。

【０１８７】（実施例１２）図２８は本発明の実施例１
２による光学変調装置の駆動法を説明する為のタイミン
グチャートである。

【０１８８】図２７の例と異なる点は、各周期の全期間
中対応する色の光源を連続点灯している点、各周期の前
半にリセット及び書き込みを行い、後半は第２リセット
及びダミーの書込み期間とした点である。

【０１８９】書き込み後のリセットにより強制的に光学
状態を元に戻すことで、各周期における光源の点灯デュ
ーティーを１にしても中間調の光情報を読み出すことが
できる。

【０１９０】第２リセットを開始する時刻は、図２７の
例において定めた光源の消灯タイミングと同様に設定す
べきである。各周期は図２７の場合も図２８の場合も３
０分１秒以下にするとよい。又、モノクロ情報を扱う場
合には光源を単一色の光源にすればよい。

【０１９１】

【発明の効果】本発明によれば良好な階調表示を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学変調素子の基本的な駆動装置の図
である。

【図２】本発明に用いられる光学変調物質の透過率の印
加電圧（パルス幅）依存性を示す図である。

【図３】本発明の光学変調素子の基本的な駆動方法の別
の例を説明する為のタイミングチャートを示す図であ
る。

【図４】本発明に用いられる階調情報を発生する回路一
例を示す図である。

【図５】本発明の光学変調素子の別の駆動装置の図であ
る。

【図６】本発明に用いられる光学変調素子の駆動回路の
一例を示す図である。

【図７】本発明に用いられる光学変調素子の駆動回路の
別の例を示す図である。

【図８】本発明に用いられる光学変調素子の駆動回路の
更に別の例を示す図である。

【図９】本発明に用いられる光学変調物質の透過率の印
加電圧依存性を示す図である。

【図１０】光学変調装置を示す図である。

【図１１】光学変調装置の駆動タイミングチャートを示
す図である。

【図１２】光学変調装置を示す図である。

【図１３】光学変調装置の駆動タイミングチャートを示
す図である。

【図１４】光学変調装置を示す図である。

【図１５】光学変調装置の駆動タイミングチャートを示
す図である。

【図１６】光学変調装置を示す図である。

【図１７】光学変調装置の駆動タイミングチャートを示
す図である。

【図１８】本発明に用いられる画像表示装置用の光学変
調素子の断面図である。

【図１９】図１８の素子に用いられるカイラルスメクテ
ィック液晶の分子配向を示す図である。

【図２０】図１８の液晶分子の電気光学特性を示す図で
ある。

【図２１】図１８の素子の動作を示すタイミングチャー
トである。

【図２２】本発明に用いられる画像表示装置を示す図で
ある。

【図２３】本発明の実施例による画像表示装置の動作タ
イミングチャートの図である。

【図２４】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。

【図２５】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。

【図２６】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。

【図２７】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。

【図２８】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と光変調手段と該光変調手段を駆動
する為の手段とを有する光学変調装置において、該駆動手段は、階調情報に応じて該光変調手段の光学変
調要素に印加される電圧を変化させることにより、該光
変調手段のオン時間と該光源の点灯時間との重なり時間
を変調する手段であることを特徴とする光学変調装置。
【請求項２】該手段は、該電圧を経時変化させる手段
を含む請求項１に記載の光学変調装置。
【請求項３】該手段は駆動電圧を該光変調手段に印加
する手段と、該駆動電圧を経時変化させて該光学変調要
素に印加する手段と、を含む請求項１に記載の光学変調
装置。
【請求項４】該手段は、容量素子と抵抗素子とを含む
請求項１に記載の光学変調装置。
【請求項５】該光学変調要素は２つの光学状態を呈す
る液晶である請求項１に記載の光学変調装置。
【請求項６】該光学変調要素はカイラルスメクチック
液晶である請求項１に記載の光学変調装置。
【請求項７】該光学変調要素は強誘電性又は反強誘電
性の液晶である請求項１に記載の光学変調装置。
【請求項８】該光源は白色光源である請求項１に記載
の光学変調装置。
【請求項９】該光源は赤色光源、青色光源及び緑色光
源を含み、これらを互いに異なる期間に点灯させる点灯
手段を有する請求項１に記載の光学変調装置。
【請求項１０】該階調情報は光情報である請求項１に
記載の光学変調装置。
【請求項１１】光源と光変調手段とを有する光学変調
装置の駆動法において、階調情報に応じて該光変調手段の光学変調要素に印加さ
れる電圧を変化させることにより、該光変調手段のオン
時間と該光源の点灯時間との重なり時間を変調すること
を特徴とする光学変調装置の駆動法。
【請求項１２】前記電圧を経時変化させることを特徴
とする請求項１１に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項１３】光源と、複数の光変調要素又は、面状
の光学変調要素を含む光変調手段と、該光変調手段を駆
動するための駆動手段とを有する光学変調装置の駆動法
において、該駆動手段は、階調情報に応じて各光変調要素に印加さ
れる電圧を変化させることにより、該光変調要素のオン
時間と該光源の点灯時間との重なり時間を変調すること
を特徴とする光学変調装置の駆動法。
【請求項１４】電圧の印加される一対の電極間に光電
変換層と光学変調要素とを配した光学変調素子と、該光
電変換層に階調情報を含む光情報を与える信号光源と、
該光学変調要素に画像情報を読み出す為の読み出し光を
与える読み出し光源と、を有する光学変調装置の駆動法
において、該読み出し光源の点灯時間を制御して、該光学変調要素
が所定の光学状態を呈している時間と該点灯時間との重
なり時間を階調情報に応じて変調することを特徴とする
光学変調装置の駆動法。
【請求項１５】光源と、光学変調物質を含む光学変調
手段とを有する光学変調装置の駆動法において、階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧が経
時変化することにより、該光学変調要素が第１の光学状
態から第２の光学状態に遷移するタイミングを変調し、該光源を点灯することにより、該階調情報に応じてデューティー変調された光情報を得
ることを特徴とする光学変調装置の駆動法。
【請求項１６】光源と、双安定状態を呈する光学変調
要素と光電変換物質とを含む光変調手段とを有する光学
変調装置の駆動法において、該光学変調要素と該光電変換物質とを間に介在させた一
対の電極に電圧を印加し、階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射し、該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧が
経時変化することにより、該光学変調要素が第１の安定
状態から第２の安定状態に遷移してから該光学変調要素
が第２の安定状態から第１の安定状態に遷移するまでの
時間を変調し、該変調される時間の最大値を階調レベルの変化を認識で
きるように所定期間より短く設定することを特徴とする
光学変調装置の駆動法。
【請求項１７】光源と、光学変調要素と光電変換物質
とを含む光変調手段とを有する光学変調装置の駆動法に
おいて、該光学変調要素と該光電変換物質とを間に介在させた一
対の電極に電圧を印加し、階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射し、該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧が
経時変化することにより、該光学変調要素が第１の配向
状態から第２の配向状態に遷移するタイミングを変調
し、該光源の点灯時間の最大値を階調レベルの変化を認識で
きるように所定期間より短く設定することを特徴とする
光学変調装置の駆動法。
【請求項１８】光源と、光学変調要素と光電変換物質
とを含む光変調手段とを有する光学変調装置の駆動法に
おいて、該光学変調要素と該光電変換物質とを間に介在させた一
対の電極に、所定期間内において極性反転し且つＤＣ成
分がほぼ零である電圧を繰り返し印加し、階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射し、該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧を
経時変化させることにより、該光学変調要素が第１の配
向状態から第２の配向状態に遷移するタイミングを変調
し、該所定期間の前半または後半のいずれかにおいて、該光
源を点灯することを特徴とする光学変調装置の駆動法。
【請求項１９】該光学変調手段は、一対の電極間に該
光学変調要素と光電変換物質とを配した素子である請求
項１５に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項２０】該光学変調手段は、一対の電極間にメ
モリ性をもつ光学変調物質と非単結晶半導体とを配した
素子である請求項１４〜１８に記載の光学変調装置の駆
動法。
【請求項２１】該光学変調手段は、一対の電極間にカ
イラルスメクティック液晶と非単結晶半導体とを配した
素子である請求項１４〜１８に記載の光学変調装置の駆
動法。
【請求項２２】該光変調手段は、一対の電極間にカイ
ラルネマティック液晶と非単結晶半導体とを配した素子
である請求項１４〜１８に記載の光学変調装置の駆動
法。
【請求項２３】該光変調手段は、一対の電極間に強誘
電性液晶と光学変換物質とを配した素子である請求項１
４〜１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項２４】該光変調手段は、一対の電極間に光学
変調物質と非単結晶シリコンとを配した素子である請求
項１４〜１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項２５】該光学変調手段は、一対の電極間に光
学変調物質と非単結晶シリコンゲルマニウムとを配した
素子である請求項１４〜１８に記載の光学変調装置の駆
動法。
【請求項２６】該光源は、リセット後の書き込み電圧
の印加開始に同期して点灯開始する請求項１４〜１８に
記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項２７】該光源は、該第２の配向状態から該第
１の配向状態への遷移より前に消灯する請求項１４〜１
８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項２８】該光学変調要素が第１の配向状態から
該第２の配向状態へ遷移するタイミングの変調時間範囲
に対応した時間のみ該光源を点灯させる請求項１４〜１
８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項２９】該階調情報の階調レベルが最小または
最大の場合には、該光源はリセット後の書き込み電圧の
印加開始に同期して点灯開始するとともに、該第１の配
向状態から該第２の配向状態へ遷移前に消灯する請求項
１４〜１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項３０】該階調情報の階調レベルが最大または
最小の場合には、該光源はリセット後の書き込み電圧の印加開始に同期し
て点灯開始するとともに、該第２の配向状態から該第１
の配向状態へ遷移前に消灯する請求項１４〜１８に記載
の光学変調装置の駆動法。
【請求項３１】該光源が繰り返し点灯する周期は、フ
リッカ周波数に対応した周期より短い請求項１４〜１８
に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項３２】該光源は互いに異なる波長域の光を順
次選択的な照射する光源であり、該光源が繰り返し点灯
する周期は、フリッカ周波数に対応した周期より短い請
求項１４〜１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項３３】該光学変調手段に印加される印加電圧
は、所定期間内において極性反転し且つＤＣ成分がほぼ
零である電圧であり、該光源は該所定期間より短い期間
点灯する請求項１４〜１８に記載の光学変調装置の駆動
法。
【請求項３４】該所定期間又は該光源の連続点灯期間
は３０分の１秒以下である請求項１４〜１８に記載の光
学変調装置の駆動法。
【請求項３５】該光源の連続点灯期間は６０分の１秒
以下である請求項１４〜１８に記載の光学変調装置の駆
動法。
【請求項３６】該所定期間又は該光源の連続点灯期間
は９０分の１秒以下である請求項１４〜１８に記載の光
学変調装置の駆動法。
【請求項３７】該光源の連続点灯期間は１８０分の１
秒以下である請求項１４〜１８に記載の光学変調装置の
駆動法。
【請求項３８】該光源は、白色光源である請求項１３
〜１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項３９】該光源は、赤色、青色、緑色を順次照
射する光源である請求項１３〜１８に記載の光学変調装
置の駆動法。
【請求項４０】該光学変調手段に印加される印加電圧
は、所定期間内において極性反転し且つＤＣ成分がほぼ
零である電圧である請求項１３〜１７に記載の光学変調
装置の駆動法。
【請求項４１】該光学変調手段に印加される印加電圧
は所定期間内において極性反転し且つＤＣ成分がほぼ零
である電圧であり、該印加電圧が印加される周期はフリ
ッカ周波数に対応した周期より短い請求項１３〜１８に
記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項４２】該光学変調手段へリセット電圧を印加
する請求項１３〜１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項４３】該階調情報を含む光情報を、リセット
後に該光学変調手段に印加される書き込み電圧の印加に
同期して、該光学変調手段に照射する請求項１３〜１８
に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項４４】該階調情報を含む光情報を、リセット
後に該光学変調手段に印加される書き込み電圧印加期間
のうち最も波高値の高い電圧の印加期間に同期して、該
光学変調手段に照射する請求項１３〜１８に記載の光学
変調装置の駆動法。
【請求項４５】該階調情報を含む光情報を、リセット
後に該光学変調手段に印加される書き込み電圧印加期間
のうちの最初の期間にのみ該光学変調手段に照射する請
求項１３〜１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項４６】該階調情報を含む光情報を、リセット
後に該光学変調手段に印加される書き込み電圧印加期間
のうちの最初の期間にのみ該光学変調手段に照射し、そ
の後は該書き込み電圧を徐々に変化させる請求項１３〜
１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項４７】該階調情報を含む光情報と、該階調情
報に依存しないバイアス光を該光学変調手段に照射する
請求項１３〜１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項４８】該階調情報を含む光情報を照射した
後、該階調情報に依存しないバイアス光を該光学変調手
段に照射する請求項１３〜１８に記載の光学変調装置の
駆動法。
【請求項４９】該階調情報を含む光情報の照射前に、
該光学変調手段へリセット電圧を印加する請求項１３〜
１８に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項５０】該階調情報を含む光情報の照射前に、
該光学変調手段へリセット電圧を印加するとともに、該
階調情報に依存しないバイアス光を該光学変調物質に照
射する請求項に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項５１】該階調情報を含む光情報の照射期間と
該光源の点灯期間とを異ならしめる請求項１４〜１８に
記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項５２】該階調情報を含む光情報の照射時に該
光変調手段に印加する電圧と照射後に印加する電圧とを
異ならしめる請求項１４〜１８に記載の光学変調装置の
駆動法。
【請求項５３】変調される重なり時間の最大デューテ
ィーは、２分の１以下である請求項１、１３、１４に記
載の光学変調装置の駆動法。
【請求項５４】各色に対応した変調される重なり時間
の最大デューティーは、６分の１以下である請求項１、
１３、１４に記載の光学変調装置の駆動法。
【請求項５５】該光学変調要素は、反斜面の向きが可
変である反射体である請求項１、１３に記載の光学変調
装置の駆動法。
【請求項５６】電圧の印加される一対の電極間に光導
電層と光学変調要素とを配した光学変調素子と、該光導
電層に階調情報を含む光情報を与える信号光源と、該光
学変調要素に画像情報を読み出す為の読み出し光を与え
る読み出し光源と、を有する画像表示装置の駆動法にお
いて、前記光情報が与えられる期間と異なる期間に前記読み出
し光源が点灯するよう点灯時間を制御して、前記光学変
調要素が所定の光学状態を呈している時間と該点灯時間
との重なり時間を階調情報に応じて変調することを特徴
とする画像表示装置の駆動法。