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JP3581508B2 - Display device - Google Patents

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JP3581508B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムビューワー、特にネガフィルムをポジ像にしてユーザーに鑑賞させるような卓上フィルムスタンドや電子アルバムなどに適したディスプレー装置に関するものである。また、ディジタル画像を高品位に表示するディスプレー装置に関するものであり、とくに静止画のディスプレーに適したディスプレー装置に関するものである。
【0002】
[発明の概説]
強誘電体液晶素子FLCを使った空間光変調装置SLMを利用したフィルムビューワーで、APSのディスプレーカートリッジを装填すると、次々に撮影駒がネガ/ポジ反転してサービスサイズのプリントと同じサイズ、同じ精彩さでディスプレーされるディスプレー装置で、卓上に飾ったりみんなで撮影した写真を見たりする時に使用するようなディスプレー装置である。
【0003】
また、フォトスタンドとして光学的に画像(エリア)を拡大投影するスマートなディスプレー装置であって、パソコンからの、あるいはパソコンその他ディジタル機器からの画像の入力について、電気信号(ディジタル)を間に関与させることにより、薄型であっても大きな拡大率をもち、画像信号の書き込み、読み出しされる空間光変調素子について、外光下での書き込み構造、カラー化のための構造とし、且つ空間光変調素子を表示スクリーンとするディスプレー装置を提供する。
【0004】
【背景技術】
従来、フィルムビューワー等のディスプレー装置は、一般にCCDカメラを利用していったんネガ像を電気信号に直した後にCRT、又は液晶ディスプレーに表示するようなものは存在した。またポジフィルムであれば光学的に投影して専用スクリーンに映す様なディスプレー装置は存在した。また、電子画像ディスプレーはCRTや液晶ディスプレー等の動画(テレビレートで静止画像を次々切り替えて表示するもの)中心にさまざまなものが有った。
【0005】
一方、ディスプレー装置に用いることができる空間光変調器(Spatial Light Modulator;SLM)は、2次元信号を入力して、記憶、読み出し、消去できるデバイスとして、光画像信号を入力とする光アドレス方式と時系列電気信号を入力する電気アドレス方式とがある。前者の光アドレス方式として液晶空間光変調器があり、光信号を変調する液晶層と書き込み光エネルギーを液晶に伝達する層とからなる。例えば、液晶プロジェクターとして使用する場合、光画像を小型のCRTに映写し、該CRTの全面に光伝達層と液晶層とを順次具備する液晶空間光変調器を設け、該CRTの画像を光伝導体、例えばCdSの面に照射して、光が当たった部分は光伝導体のインピーダンスが低下し、光が照射されていない部分に比べて高い電圧が印加され、入力画像の強度分布に従った電圧が液晶に加わり、液晶のハイブリッド電界効果によって液晶の透過量が変化し、この透過量をスクリーンに拡大・投射すれば、該スクリーンにCRT上の画像が写り出される。このような液晶空間光変調器の光伝達層として、CdS,ZnSe,a−Si等の光導電材料、BSO,BGO,TBO等のフォトリフラティブ結晶、III−V族、或いはII−VI族の化合物半導体等があり、高い検出感度と高解像度と高速応答性が求められ、液晶層の変換機能層として、ツイステッドネマチック液晶、LiNbO3,BSO等の電気光学結晶、有機非光学結晶等が使用され、高速応答速度と高コントラスト性が求められ、高性能な空間光変調器が開発されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記CCDカメラを利用したディスプレー装置は、撮像装置であるCCDやディスプレーの画素の密度が荒く、例えば写っている人物の顔が判別できなかったりして、銀塩写真を表示するには適していなかった。
【0007】
また、ポジフィルムを使ったディスプレー装置に関しては、ポジフィルム自体が撮影に関して言えばラティチュウド(露出寛容度)が狭く、撮影の時の条件などにいろいろ気を使ったりして、一般ユーザーには受け入れがたく、また現像工程に手間がかかり、最後に気に入った駒をプリントする時にも、やはり余分な手間がかかるというように、ポジフィルムに比べるとコスト、手間の点で一般ユーザーに受け入れられないものであった。
【0008】
さらに、ネガフィルムを使用した場合のもう1つの考慮せねばならない点は、光量の問題である。現像されたネガフィルム自体の透過光量は平均的なシーンで10%に満たないものであり、この像を拡大して投影するようなことは必要光量が大きすぎて、相当大掛かりな装置を必要とするため、本発明の目的である小型で手軽なビュウワーを作成することに相当な困難さを伴うものであった。
【0009】
又、一方上述の様なディスプレー装置は、いずれも動画を主体に構成されているため、静止画を見るためには極端に画素数(解像度)が足りず、例えば銀塩プリントに変わるような品質を持ったような電子ディスプレー装置はなかなか存在しなかった。また、上記の静止画電子ディスプレー装置に近いものとしてハイビジョン用のディスプレー装置があるが、これも画素数そのものは通常のテレビ用に比べると多少改善されているが、駆動方式がやはりテレビレート、あるいはその倍の60Hz程度のレートで駆動されているため、少し明るめの静止画を表示すると、人間の目にフリッカーが感じられ、あまり見やすいものとは言い難かった。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明によるディスプレー装置は、上記の問題点を解決するためになされたもので、画像を書き込み、それを変換して読み出せるメモリー機能を有する空間光変調素子と、前記空間光変調素子への書き込み状態と読み出し状態とをスイッチング可能なスイッチ手段と、原画を照明する閃光装置と、前記原画の画像を投影する光学手段と、前記空間光変調素子を照明する照明手段とを備え、前記空間光変調素子のリセットを前記照明手段を用いて行うように構成したことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
実施形態
[1]ディスプレー装置の構成
図1乃至図4は、本発明に適した実施形態によるフィルムビューワーを説明している図で、図1は本実施形態に使った商品のイメージ図であり、ディスプレー装置のフィルムビューワー2と、APSシステム用フィルムの現像済みのもの(以下、「Dカート」と呼ぶ)1とを示し、Dカート1をこの商品のフィルムビューワー2に装填することによって、次々に撮影画面がネガポジ反転されて、高精彩な像として次々に表示される。このフィルムビューワー2は卓上などにおいて自分で撮影した写真を見るための電子アルバムのような装置である。
【0021】
図2はディスプレイ装置のフォトスタンド2の中身の構造を示した構造図であり、図3はさらに図1の装置に適したように、中の光学系を工夫した構造図である。
【0022】
図2及び図3の構造図において、3はDカート1から引き出された撮影者が撮影した画像が写っている現像済みのネガフィルムで、不図示の公知のフィルム巻き上げ機構によって1駒ずつ、図2に示す位置に送り出されるように構成されている。4は乳白色をした拡散板でストロボ装置5から発光された光を均一に拡散しネガフィルム3を照明するように構成されている。5はカメラなどに使用されているようなストロボ装置で、Xe管やメタルハライドランプ、反射笠、発光回路等から構成されており、後述するシステムICからのトリガー信号により発光する。6はオレンジベース除去フィルターで、オレンジの補色である青色をした光学フィルターでネガフィルムの像からオレンジベースの色を除去する役目を果たしている。
【0023】
また、7は投影レンズで、ディストーション(歪み)の少ないガウスタイプの光学系で構成されていて、本実施形態では約4倍の拡大率で、後述のSLM10のフォトコンダクタ層(光伝導層、以下「フォトコン層」と称する)にネガフィルム像を投影している。さらに、8,9は反射ミラーで、投影レンズ7の投影像を反射して同じくSLM10のフォトコン層に投影している。
【0024】
また、10は空間光変調装置SLMで、図4に示す原理図で詳細に説明する。図4において、10aは純色R,G,Bあるいは補色Y,C,M,Kのカラーフィルターで、ITO10cと密着していてもよく、例えばビデオカメラ等に使われている撮像素子CCDに使われている目の細かいフィルターが、銀塩画像を劣化させることなく観察できるので本装置には望ましい。また、10b及び10hは後述の液晶層10eを挟んだ偏光板で、図4の構成では、偏光板10bは偏光方向が紙面に対して裏表方向で、偏光板10hは紙面に対して左右方向でいわゆるクロスニコル構成となっている。また、10c及び10fは通常酸化インジウム等で構成される透明導電膜のITOで、AC電源11及びそれを駆動する回路がSW12によって、それぞれの透明導電膜のITO10c,10f間に、異なる極性の電位が発生するように構成されている。また、10dはフォトコン層(光伝導層)で、アモルファス膜あるいはOPC(有機半導体膜:Organic Photo Conductor)などによるフォトダイオード層が形成されており、片面は前述のITO10cに密着しており、もう片面はこれから説明するFLC10eに密着している。
【0025】
さらに、10eは液晶層のFLCであり、前述のごとく片面をフォトコン層10dに密着させており、もう片面はFLCの液晶分子の配向を規定する配向膜10iに密着させて構成されている。配向膜10iによる配向方向は、OPCに光が到達した領域が遮光状態に、OPCに光が到達しない領域が透過状態になるように設定される。FLCとは「Fello Electric Liquid Crystal」の略称で、応答速度が速い特性を有し、今回の実施形態の説明では数ある液晶の中で、この様なタイプのものを使った例で説明する。
【0026】
また、10gはガラスで、カラーフィルター10aの上部にあるガラス10jと一緒に液晶層10eを封止していると同時に、その他の各層を保護する役目をはたしている。また、10kは前述した投影光学系の投影レンズ7により投影されたネガフィルム3の画素の虚像を説明の為、SLM10に近接して描いたネガフィルム像である。
【0027】
図2及び図3に戻って、13はフラットディスプレー等によく使われる直管型の照明装置である。また、図2に示しているが、14はこれらフォトスタンド2を支持している台座で、支持部14a及び縦位置撮影の像を鑑賞する時にフォトスタンド2を90度回転させるための回動軸部14bを有している。
【0028】
[2]ディスプレー装置の動作
以上のような構成で、図5のフローチャートを使ってその動作を説明する。ユーザーがまずフォトスタンド2を使って、Dカート1のカートリッジの中の映像を鑑賞するべく、Dカート1をフォトスタンド2に装填すると、フォトスタンド2は公知の制御回路の中に組み込まれているマイコンの指定動作により、ステップ#1でDカート1の装填を検出し、#2でDカート1のカートリッジ内のフィルムを送り出すスラスト動作を行い、フォトスタンド2のアパーチャー部にDカート1のカートリッジの1駒目を位置だしして停止する。
【0029】
この状態で、#3の待機モードに入り、不図示の操作盤の各スイッチからの信号を受けつけ待ちの状態となる。次に、#4で例えばリモコンなど空の信号である駒まで画面を進めるような信号が入ると、#5で指定された駒まで公知のフィルム巻き上げ機構によってフィルム給送を行い、指定された駒をフォトスタンド2のアパーチャー部(図2ではネガフィルム3に相当するところ)に持ってきて、この駒を表示するかどうかのコマンド待ち状態として#6で待機する。
【0030】
この状態より、#7でユーザーからのディスプレーコマンドを受け付けると、まず前回表示していた駒の画像をリセットするべく、#8でITO10c,10f間に交流電源11を印加すべくSW12を通電状態にした後に、#9でバックライトの照明装置13を点灯して、#10で交流電源11よりITO10c,10f間に逆側の電界をかける。
【0031】
この様な動作により、FLC10eは#11で図4に示すFLC10eの中に一部示されている、横向き状態にすべてのセルが反転し、リセット状態になる。FLC10e内のすべてのセルが上記状態になるための十分な時間上記リセット動作を行った後に、#12でSW12をOFFして、#13でバックライトの照明装置13を消灯する。此処からは新しい画像の書き込み動作のフローになる。
【0032】
現在のフォトスタンド2の状態は、例えばオフィスの机の上や家庭の壁などの棚の上に置かれていて、環境の明るさはおおよそ数百ルクスの明るさの中に置かれている。これらの外光は一枚の偏光板10h及び液晶層10eを通ることによって約半減し、フォトコン層10dに入射しているわけであるが、現在の状態ではSW12が開いているため、ITO10c、ITO10fの間には電界がかからず、従ってFLC10eは反応をしない。
【0033】
ここで、SW12を閉じて、ストロボ光5によってネガフィルム3の映像を投影レンズや反射ミラーを介して投影し、SLM10に像を書き込むのであるが、前記したように外光が入射している状態で行う動作であるので、外光に対して投影光が規定のS/Nを持つような条件で速やかに行われなければならない。幸い#16で行われるストロボ5の発光は時間にして約500μsec程度ですべての発光を終えるので、#15で行われるSW12のONも、ほぼそれと同じくらいの時間、同じタイミングで行われ、#17でSW12を開いて速やかに電界がカットされ、その後SLM10に記録された画像は、#18でバックライトの照明装置13の点灯により、ユーザーに透過照明式にSLM10の表示画像を視認される。
【0034】
ちなみに代表的な例でSLM10に入射する光量を計算すると、本装置に積まれるような小型のストロボ装置の輝度は20億cd/m以上であり、代表的なレンズその他の構成でSLM10のフォトコン層10dには5000lux程度の光量が入射される。
【0035】
この後、フォトスタンド2は、#3の次のコマンドを受け付ける待機状態となるが、FLC10eのメモリー特性により、ユーザーは上記の動作で設定されたSLM10の画像を見つづけることができる。
【0036】
上記図5に示すフローチャートで、#16で、SLM10はITO10c,10f間に電界が印加され、ネガフィルム3の映像が強光量でカラーフィルター10aを介して投影され、フォトコン層10dのインピーダンスがその光量に応じて変化し、そのインピーダンスの値に応じてFLC10eの印加電界が変化して、FLC10eのねじれ角の度合いがその印加電界に応じて変化するので、即ち空間光変調された状態となり、この後SW12がOFFとなっても、FLC10eの記憶特性によりそのねじれ度合いは変化せず、バックライト13の点灯で、ネガフィルム3と同じ映像画像を表示し続けることができる。
【0037】
参考例
[1]本参考例の構成
図6から図10までは、参考例の各態様を示し、図6は本参考例に適したディスプレー機器21本体を一部は透過的で立体的に記載した構成図を示している。該ディスプレー機器は平面型で、空間光変調装置30の下部にプリズム41が空間光変調装置30の全面をメカニカル走査手段37により移動し、その移動に従ってポリゴンミラー34の回転で映像信号により変調されたレーザー32の光束をプリズム41に走査して、順次空間光変調装置30に書き込むようになっている。
【0038】
図6において、ディスプレー機器21の中に、まずスキャナーユニット31には、すでに撮影画面が現像されたフィルムカートリッジ22が、不図示のカートリッジ室に装填可能に構成されており、カートリッジ22からは現像済みフィルム23が、やはり公知のフィルム給送機構によって送り出されユーザーの指定する駒23aが、後述のCCD26の光路中に送り出されている。
【0039】
また、24は照明光源で、通常3波長管(蛍光管の中でR,G,B,の波長のバランスがしっかりとれている物)24aと、反射笠24b及び図6では見えない位置にある拡散板とによって構成され、ほぼ先ほどのフィルム23に密着した位置に配置され、フィルム給送機構によって順次フィルム23が給送される。
【0040】
また、25はラインCCD26に前述のフィルム駒23aの画像を縮小投影する投影レンズで、公知のオートフォーカスや露出調整機構である絞り装置などを内蔵している。
【0041】
また、26はラインCCDで、R,G,B,の3ラインで構成されており、それぞれのラインの前面には各色のカラーフィルターが構成されている。各色の輝度情報はそれぞれのラインからシフトレジスターによってA/Dコンバーター27に出力され、ディジタル情報に変換された後、ミキシング回路28に入りレーザー駆動回路29に入力される。なお、レーザー駆動回路29の出力は後述する半導体レーザー32に接続され半導体レーザー32を駆動する。
【0042】
また、52はパソコン53を介して入力されるCDーROM等の画像デーを外部から受け付ける外部入力端子で、公知のディジタル画像データ(例えばJPEG.やMPEG.等の画像データ)を、本装置内に取り込んで外部データ加工回路54にて、本装置に準じて後述の半導体レーザー32を駆動してやはり後述のSLM30に適正な画像デーとして書き込み、鑑賞が出来るようなデータ変換を行い、このデータをミキシング回路28に出力するように構成されている。
【0043】
また、30はFLCを使ったSLMで、図7に詳細図が示されているが、メモリー性を持ったセグメントパターンの無い液晶板で、先ほどのスキャナーユニット31で読んだフィルムの画像をいくつかのフィルターや演算部を通した形で、半導体レーザー32によって高画質な絵として書き込まれ、それを後述するフローチャートにしたがってバックライト照明することによって高画質な静止画がユーザーに提供される。ここで、図7(a)は、SLM30への書き込み時の半導体レーザー32からの照射時の状態図であり、図7(b)は、書き込み終了後バックライト43を照射している状態図を示している。
【0044】
SLM30には、図6中、表面全面に偏光板30hがあり、その下部にガラス30gも全面に張られている。またITO30cがSLM30全面にストライプ状に形成されており、それぞれのパターン1つ1つに薄膜で出来たトランジスターがスイッチとして具備していてそれぞれのパターン部の電界を独立してコントロール可能に構成されている。
【0045】
SLM30を図7に示す原理図で詳細を説明すると、30aは純色あるいは補色のカラーフィルターで、例えばビデオカメラ等に使われている撮像素子CCDに使われている目の細かいものが、銀塩フィルム画像を劣化させることなく観察できるので本装置には望ましい。30b及び30hは後述の液晶層を挟んだ偏光板で、図7の構成では30b、30hともに偏光方向が紙面に対して裏表方向でいわゆる平行ニコル構成となっている。30c及び30fは通常酸化インジウム等で構成されるITO(透明導電膜)で、AC電源50及びそれを駆動する回路がSW55によってそれぞれの透明導電膜に異なる極性の電位が発生するように構成されている。
【0046】
なお、ITO30cの透明電極は図6に示すように、図中上下方向(後述するポリゴンミラーのスキャン方向)に非常に細かいピッチのストライプ上の独立した電極パターンを構成しており、それぞれのパターンに独立に給電をコントロール可能なように公知のトランジスタスイッチが構成されている。
【0047】
また、30dはフォトコン層(光伝導体層)で、アモルファス膜あるいはOPC(有機半導体膜)などによるフォトダイオード層が形成されており、片面は前述のITO30cに密着しており、もう片面はこれから説明するFLC30eに密着している。また、30eは液晶層で、多種の液晶装置で構成可能で前述のごとく片面をフォトコン層30dに密着させており、もう片面は配向膜30iに密着させて構成されている。また、30gはガラスで、カラーフィルター30aの上部にあるガラス30jと一緒に液晶層30eを封止していると同時にその他の各層を保護する役目をはたしている。
【0048】
尚、ガラス30g及び偏光板30hの表面には、図6に示す後述する遮光板38bの遮光領域外から強い外光が媒体の中を全反射して回り込んできて、半導体レーザー32による画像の書き込み動作のS/Nを劣化させないように、表面に反射防止膜が施されている。
【0049】
また、32は近赤外の半導体レーザーで、すでにSLM30にかかれている古い画像を消去するための消去用レーザー32aと新しくフィルムスキャナーユニット31から送られてくる画像データを書き込む書き込み用レーザー32bとを有する。
【0050】
尚、SLM30に以前にかかれていた画像の消去動作は、新規画像を書き込む動作の直前に行われるように構成することが、商品の構成上好ましく俗に言う「ワイプ切り替え」のように、ユーザーに見せることが出来る。この消去動作は具体的には新規書き込み画像の数本から数十本前のITOラインの電界を、画像の書き込み時とは逆にかけ、消去用レーザー32aの赤外光をDC的に照射して液晶の一律な書き込み前状態(図7でいうとFLC30eの図中横長状になっている状態)を作り出す。
【0051】
従って、本参考例のように消去動作と、書き込み動作を異なる半導体レーザーで同時に行うためには、パターン化されたITO30c,30fにかける電圧を、非パターン側(コモン側)を0Vとすると、例えば消去側は−30V、書き込み側は+30Vというようにコモン電位に対してプラス、マイナスの両電位をかける必要がある。
【0052】
この時に、+30Vと−30Vの間にも電界が発生するが(FLCに対して平行方向の電界)、これが書き込みや消去に悪影響を及ぼさないように、前述のごとく直ぐ隣接したパターン間で書き込み、消去を行わず所定量離れたパターンで書き込み、消去を行うことによって、画像のS/Nを向上させることが出来る。
【0053】
なお、実際に消去している動作や書き込んでいる動作は、後述の遮光板38bによって、覆われた内部の外光の当たらない部分で行われているのでユーザーには遮光板の通り過ぎる前後で画像が切り替わってみえるようになる。
【0054】
また、33は半導体レーザー(以下単にレーザーと記す。)32の像をポリゴンミラー34のポリゴン面にほぼ結像するための第一の凸レンズユニットでポリゴンミラー34は、軸34aを不図示の支持機構に回転可能に支持され、8面体の鏡面をした外形を有している。
【0055】
また、35は前述のSLM30にポリゴンミラー34からの像を投影する投影レンズで図8の側面図にかかれている全反射プリズム41、反射ミラー42を通過する光路にしたがって、半導体レーザー32の像をSLM30のフォトコン層30dに結像させる。
【0056】
また、36はステッピングモーターで出力軸からの出力をヘリコイド・ネジシャフト37に伝達し、回動することにより、それと噛み合っているメスヘリコイド38と本体21の不図示の溝を介して、一体の遮光板38bを図中左右方向に移動させる。
【0057】
遮光板38bは、半導体レーザー32による画像のリセット時や、新規画像の書き込み時に、外光がSLM30のカラーフィルター部30aや液晶部30eを通して、電界をかけたフォトコン層10dに回り込むことを防止する役目を果たしている。書き込み画像のS/Nを向上するためである。
【0058】
該ヘリコイドネジシャフト37には同軸に構成された連結ギア37aが後述する第2ヘリコイドシャフト39のギア部39aと噛み合っていてステッピングモーター36の動力を伝達するよう構成されている。39は第2ヘリコイドシャフトで、不図示のガイド部材により、回転可能に本体に支持されていて、ヘリコイド部には第2メスヘリコイド40がネジ結合しており、前述のステッピングモーター36が回転するとギア部37a,39aを介して回動が第2ヘリコイドシャフト39に伝わって、第2メスヘリコイド40を図中左右に移動させるように構成されている。
【0059】
なお、本参考例ではヘリコイドシャフト37と第2ヘリコイドシャフト39のそれぞれのネジのリードは2:1になっており、メスヘリコイド38に対して第2メスヘリコイド40はちょうど半分のストロークを移動するようになっていて、前述した半導体レーザー32のSLM30上に結像するためのレンズ35から、SLM30までの光路長を、SLM30のどの場所に書き込む場合であっても、略一定とするように構成されている。
【0060】
前述した第2メスヘリコイド40には、後述する三角プリズム41を支持するプリズム支持部40aがある。プリズム41は図8に示されるように、半導体レーザー32から出力されたレーザー光がポリゴンミラー34、及び結像レンズ35を通って入射し、2回反射して方向を180deg.変えて反射ミラー42に入射し、さらに方向を90deg.変更してSLM30のフォトコン層30dに結像する。
【0061】
また、51はSLM10上のストライプ状ITO30cに関する位置情報を出力する検出パターンで、ここでは検出パターン51のパルスパターンを公知のフォトセンサーで検出して、上記半導体レーザー32a及び32bのそれぞれの入射位置を検出していて、これらの構成により正確な半導体レーザー32a、32bの照射位置を検出して、前述のITOパターン30cのそれぞれ一本一本のスイッチングタイミングをコントロールしてそれぞれ消去側、書き込み側で反転した電界をかけることが出来るようになっている。
【0062】
なお反射ミラー42は前述のメスヘリコイド38の不図示の支持部により支持されていてメスヘリコイド38と一体に移動する。
【0063】
従って、三角プリズム41及び反射ミラー42、遮光板38bが、それぞれステッピングモーター36の回動力によって、それぞれ41’,42’の位置まで移動しても、結像レンズ35からSLM30のフォトコン層30dまでの距離は変わらないように構成されていることになっている。
【0064】
また、43は公知のバックライトで3波長蛍光管等からなる光源と公知の反射導光板等から構成されていて、後述するフローチャートに記載されているようにSLM30に画像を書き込んだ後、電界のスイッチを切って書き込み画像を鑑賞する時に点灯し、良好なバックライト照明の画像をユーザーに提供する。
【0065】
[2]本参考例の動作
以上のような構成で、本機器21の動作を図10及び図11のフローチャートを使って説明する。まず、#101では通常のディスプレー状態であり、言い換えればユーザーからのコマンド待ちの状態になっているところへユーザーからの公知のリモコン手段からのコマンドを受け付ける。
【0066】
次に、#102で本機器の状態をチェックして、#103で特に画像書き込みの遮光板38b、ミラー42及びプリズム41あるいはメスヘリコイド38,40の位置(状態)をチェックして、この際書き込み動作にしろ、ディスプレー動作にしろ、このユニットの位置がキーになるが、まず異常動作の検出をする。
【0067】
ここで、遮光板38b位置が異常な場所にとまっている場合は、#104以下のリカバリー動作を行う。まず、#104でステッピングモーター(STM)36をCW方向に駆動して、#105とセットで図6中上記ミラー42や遮光板38bを一番左端のスタンバイ位置に持って来て、その状態で#108に移行する。
【0068】
一方、#103で遮光板38bの位置が、図6中一番左端(第1のスタンバイ位置)か、あるいは右端(第2のスタンバイ位置)のスタンバイ位置にいるかを、#106で判別され、その場所によって以下の2通りの制御が行われる。
【0069】
第1のスタンバイ位置にいる場合は、#108で今度はフィルムスキャナーの方のフィルム23の画面23aがリモコンの指定画面か否かの判別を行い、そうではない場合には、#109で公知のフィルム給送機構によって、ユーザーの指定画面まで給送を行い、判別フローである#108から抜け出す。その後、#114で本システムの一時的メモリーRAMに、P=0の判定フラッグを立てて、#115にてディスプレー用のバックライト43を消灯する。
【0070】
又、#106で遮光板38b等が第2のスタンバイ位置にあると判別された時は、#110にてやはりフィルムスキャナーの方のフィルム23の画面23aがユーザーの希望している画面か否かの判別が行われ、もしそうでない場合は#111にて指定画面までのフィルム給走が前述のごとく行われ、さらに#112でその画面の最終位置まで続けて給送が行われる。すなわち、前のSLM30への画像書き込み動作で遮光板38b等が、図6中一番右端に行っている時は、次の書き込みは逆向き(右端から左端に向かって)に行うことによって、必ず左端から書き込みを行うようなシステムに対して、よりスピーディに一連の動作が行われるように工夫されている。
【0071】
また、#112で前述の動作が行われた後、逆スキャンの情報として#113で、RAMにP=1なる判定フラッグを立てて#115のバックライト43を消灯のステップに移行する。
【0072】
当然のことながら、#115のステップ以前においては前回SLM30に書き込まれた画像がユーザーには見えていて、以下の新しい画像のSLM30への書き込み動作のうち、最小限の動作のみディスプレーを消すというシーケンスになっていて、ユーザーにとって快適な操作性を演出している。
【0073】
前述のごとく、#115でバックライト43の消灯が行われてディスプレーが消失した(とはいっても外光で暗く見えているのではあるが)後に、#116でポリゴンミラー34が回動を始め、先ほどのSLM30への書き込み動作の方向を記憶したフラッグを、#117で読み出して、書き込みが順方向である時は、#118でフィルムを正転方向に給送しながら、これに同期して#119でステッピングモーター(STM)36をCCW方向に駆動して遮光板38bなどを図6中右方向に移動させる。
【0074】
この移動は前述した検出パターン51を不図示のフットセンサーで読むことにより、正確に半導体レーザー32で書き込む位置が検出され、#120において消去する導電パターン30cのみに逆側の電界がかかり、#121にて#120で消去された後の導電パターン部の画素部に(正確にはフォトコン層に)、そこの導電パターン部に正電界がかけられると同時に、書き込み信号に応じた(フィルムスキャナー部からの画素の読み取信号を、ネガポジ反転した信号)半導体レーザー32bの書き込み信号が照射され、新しい画像の書き込みが行われる。
【0075】
この様な動作が、#122で継続的に行われ、#123にてフィルムの1駒分が終了したかどうかの判別が行われ、未だ終了していないと判別されると、#117に戻ってもう一度今までの動作が繰り返される。また、#123で終了が判別されるとさらに#128に進む。
【0076】
なお、#117でP=1と判別された、すなわち逆方向のスキャンが必要な場合は、#124にてフィルムを給送モーターを逆転駆動し、これに同期してステッピングモーター36をCW方向に駆動し、その位置信号を検出パターン51により正確に検出して、今度は半導体レーザー32bを先行する消去レーザーとして使用し(すなわち半導体レーザー32bのあたっているパターン部に、逆電界をかける)32aを書き込みレーザーとして使用する(ステップ#126、#127)。この動作を前述したのと同じように、フィルムの1駒分の全画像を書き込むまで続けられ、#123で終了が判別されると#128に進む。
【0077】
その後、#128から#131まででステッピングモーター36、ポリゴンミラー34、フィルム23を給送している公知の給送モーターを停止して、#131でバックライト43を点灯して、ユーザーに今書き込んだ画像を見せることが出来る。#132で動作のスタートのステップであるリモコンの受信スタンバイ状態となって、一連の動作を終了する。
【0078】
参考例ではフィルムスキャナー用CCD26からのR,G,B信号をA/D変換して、SLM30に書き込んで、ユーザーにディスプレーしたが、パソコンから送られてくる3色の信号をミキシング回路28に挿入し、表示することも当然のことながら容易である。
【0079】
又、CDROMやビデオ信号の出力を同じようにディスプレーすることも充分可能であり、容易である。
【0080】
上記実施形態、参考例中、図4と図7により2種類のSLMについて説明したが、基本的な機能には差異が無い。また、両者ともに高速応答可能なFLCを用いることで、フィルムの駒の切換をスピードアップできる。
【0081】
【発明の効果】
以上のような構成により、本発明によれば、簡単な構成により非常に高画質な画像を鑑賞する装置が提供でき、安価で小型の商品を提供できた。
【0082】
特に、本発明は、特徴はネガの照明装置に小型カメラなどに使用されているストロボ装置を使用したことと、これに同期させてSLMのフォトコン層にわずかな時間だけ電位を供給したことにより、非常に短い時間にSLMへの画像書き込みが可能となり、外光除去の為のSLMを覆う遮光カバーのようなものが必要無く、小型化できた点、カラーのSLMを透過光読み出し式にして上記書き込み時の電位を切った後のメモリー画像を書き込み光とは別の蛍光灯のような照明装置で照明したため、非常に安価な作りのディバイスと構造で、非常に高画質のディスプレーが構成できた。
【0083】
また、本発明によれば、静止画として市民権を得ている銀塩プリントのように高画質で、又壁掛け用としても十分使用できるほどの薄型で、且つ画像ソースとして銀塩フィルムのみでなくパソコンを介して入ってくるCDーROMなどの画像データーやビデオ信号でさえも、ディスプレー可能となり、非常に使いやすいディスプレー装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適した画像入力媒体であるAPSシステムのディスプレーカートリッジと本装置の代表的な外観を示した概念図である。
【図2】本発明によるディスプレー装置の断面図である。
【図3】本発明によるディスプレー装置の断面図である。
【図4】本発明によるディスプレー装置に用いるSLMの断面図である。
【図5】本発明によるディスプレー装置の動作フローチャートである。
【図6】本発明によるディスプレー装置の透過概念図である。
【図7】本発明によるディスプレー装置に用いるSLMの断面図である。
【図8】本発明によるディスプレー装置の断面図である。
【図9】本発明によるディスプレー装置の透過概念図の一部拡大図である。
【図10】本発明によるディスプレー装置の動作フローチャートである。
【図11】本発明によるディスプレー装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
1,22 フィルムカートリッジ
2 フォトスタンド
3,23 ネガフィルム
4 拡散板
5 ストロボ装置
6 光学フィルター
7,25 投影レンズ
8 反射ミラー
9 反射ミラー
10,30 SLM
10e,30e FLC
13 照明装置
14 台座
26 CCDラインセンサ
27 A/Dコンバータ
28 ミキシング回路
29 レーザドライバ
32 半導体レーザー
34 ポリゴンミラー
41 三角形プリズム
43 バックライト
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device suitable for a desktop film stand, an electronic album, or the like, which allows a user to view a film viewer, particularly a negative film as a positive image, for viewing by a user. Further, the present invention relates to a display device for displaying a digital image with high quality, and particularly to a display device suitable for displaying a still image.
[0002]
[Outline of the Invention]
When the APS display cartridge is loaded in the film viewer using the spatial light modulator SLM using the ferroelectric liquid crystal element FLC, the shooting frames are reversed one after another, and the same size and the same vividness as the service size print are obtained. This is a display device that is used for displaying on a table or viewing photos taken by everyone.
[0003]
Also, a smart display device that optically enlarges and projects an image (area) as a photo stand, in which an electric signal (digital) is involved in inputting an image from a personal computer or from a personal computer or other digital equipment. Therefore, the spatial light modulator which has a large magnification even when it is thin, and has a structure for writing under external light, a structure for colorization, and a spatial light modulator for writing and reading an image signal, and Provided is a display device serving as a display screen.
[0004]
[Background Art]
2. Description of the Related Art Conventionally, display devices such as a film viewer generally use a CCD camera to convert a negative image into an electric signal and then display the image on a CRT or a liquid crystal display. In the case of a positive film, there has been a display device which optically projects and projects the image on a special screen. In addition, there have been various electronic image displays, mainly CRTs and liquid crystal displays, mainly moving images (displaying still images by switching one after another at a television rate).
[0005]
On the other hand, a spatial light modulator (SLM) that can be used for a display device is a device capable of inputting a two-dimensional signal and storing, reading, and erasing the signal. There is an electric address method for inputting a time-series electric signal. As the former optical addressing method, there is a liquid crystal spatial light modulator, which comprises a liquid crystal layer for modulating an optical signal and a layer for transmitting writing light energy to the liquid crystal. For example, when used as a liquid crystal projector, an optical image is projected on a small CRT, a liquid crystal spatial light modulator having a light transmitting layer and a liquid crystal layer sequentially provided on the entire surface of the CRT, and the image of the CRT is photoconductive. Irradiation on the surface of the body, for example, CdS, the light-irradiated part has a lower photoconductor impedance, and a higher voltage is applied than the light-irradiated part, and follows the intensity distribution of the input image. When a voltage is applied to the liquid crystal, the transmission amount of the liquid crystal changes due to the hybrid electric field effect of the liquid crystal. If the transmission amount is enlarged and projected on a screen, an image on a CRT is displayed on the screen. As a light transmission layer of such a liquid crystal spatial light modulator, a photoconductive material such as CdS, ZnSe, or a-Si, a photorefractive crystal such as BSO, BGO, or TBO, a group III-V, or a group II-VI. There are compound semiconductors, etc., high detection sensitivity, high resolution and high-speed response are required, as the conversion function layer of the liquid crystal layer, twisted nematic liquid crystal, electro-optical crystals such as LiNbO3, BSO, organic non-optical crystals, etc. are used, High-speed response speed and high contrast are required, and high-performance spatial light modulators have been developed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, a display device using the CCD camera is suitable for displaying a silver halide photograph because the density of pixels of the CCD or the display, which is an image pickup device, is rough and, for example, the face of a photographed person cannot be determined. I didn't.
[0007]
In addition, regarding the display device using a positive film, the latitude (exposure latitude) of the positive film itself is narrow when it comes to shooting, and various users care about the conditions at the time of shooting. Also, it takes time and effort in the development process, and even when printing the last favorite piece, it also takes extra time, so it is unacceptable to general users in terms of cost and labor compared to positive film. there were.
[0008]
Another point to consider when using a negative film is the light quantity problem. The transmitted light amount of the developed negative film itself is less than 10% in an average scene. To enlarge and project this image requires an excessively large amount of light and requires a considerably large-scale apparatus. Therefore, there is considerable difficulty in creating a small and easy viewer as the object of the present invention.
[0009]
On the other hand, since the above-described display devices are mainly composed of moving images, the number of pixels (resolution) is extremely insufficient to view a still image, and the quality is changed to a silver halide print. Electronic display devices with such a feature did not exist. As a still image electronic display device similar to the above, there is a display device for high-definition television, which also has a slightly improved number of pixels as compared with a normal television, but the driving method is still a television rate, or Since it is driven at a rate of about 60 Hz, which is twice that, when a slightly brighter still image is displayed, flicker is perceived by human eyes, and it is hard to say that it is very easy to see.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A display device according to the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has a spatial light modulation element having a memory function of writing an image, converting the image, and reading the image, and writing the image to the spatial light modulation element. A switch device capable of switching between a state and a read state; a flash device for illuminating the original image; an optical unit for projecting an image of the original image; and an illuminating unit for illuminating the spatial light modulation element; Reset the element by using the illumination unitIt is characterized by having such a configuration.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment]
[1] Configuration of display device
1 to 4 illustrate the present invention.Suitable embodimentFIG. 1 is an image diagram of a product used in the embodiment, and FIG.Leh1 shows a film viewer 2 of the apparatus and a developed APS system film (hereinafter, referred to as “D-cart”) 1, and the D-cart 1 is loaded into the film viewer 2 of this product, thereby taking pictures one after another. The screen is inverted in the negative / positive manner and displayed one after another as a high-resolution image. The film viewer 2 is a device such as an electronic album for viewing a photograph taken by himself on a table or the like.
[0021]
FIG. 2 is a structural diagram showing the structure of the contents of the photo stand 2 of the display device, and FIG. 3 is a structural diagram in which the inner optical system is further devised so as to be suitable for the device of FIG.
[0022]
In the structural diagrams of FIGS. 2 and 3, reference numeral 3 denotes a developed negative film on which an image taken by the photographer pulled out of the D-cart 1 is shown, one frame at a time by a known film winding mechanism (not shown). 2 is sent out. Numeral 4 is a milky white diffusing plate configured to uniformly diffuse the light emitted from the strobe device 5 and illuminate the negative film 3. Reference numeral 5 denotes a strobe device used for a camera or the like, which comprises a Xe tube, a metal halide lamp, a reflector, a light emitting circuit, and the like, and emits light in response to a trigger signal from a system IC described later. Reference numeral 6 denotes an orange base removing filter, which is an optical filter that has a blue color that is a complementary color of orange, and serves to remove the orange base color from the image of the negative film.
[0023]
Reference numeral 7 denotes a projection lens, which is constituted by a Gaussian type optical system with little distortion (distortion). In the present embodiment, the magnification is about 4 times, and a photoconductor layer (photoconductive layer; A negative film image is projected on the “photocon layer”. Further, reference numerals 8 and 9 are reflection mirrors, which reflect the projection image of the projection lens 7 and project the same on the photo-con layer of the SLM 10.
[0024]
Reference numeral 10 denotes a spatial light modulator SLM, which will be described in detail with reference to a principle diagram shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 10a denotes a color filter of pure colors R, G, and B or complementary colors Y, C, M, and K, which may be in close contact with the ITO 10c, for example, used in an image sensor CCD used in a video camera or the like. A fine-grained filter can be observed without deteriorating the silver halide image, which is desirable for the present apparatus. Further, 10b and 10h are polarizing plates sandwiching a liquid crystal layer 10e described later. In the configuration of FIG. 4, the polarizing direction of the polarizing plate 10b is opposite to the paper surface, and the polarizing plate 10h is horizontal in the paper surface. It has a so-called cross Nicol configuration. Reference numerals 10c and 10f denote ITOs of a transparent conductive film usually made of indium oxide or the like. The AC power supply 11 and a circuit for driving the AC power supply 11 have different polar potentials between the ITOs 10c and 10f of the respective transparent conductive films. Is configured to occur. Reference numeral 10d denotes a photocon layer (photoconductive layer) on which a photodiode layer made of an amorphous film or an organic semiconductor film (OPC) is formed, and one surface is in close contact with the above-described ITO 10c. One side is in close contact with the FLC 10e to be described below.
[0025]
Reference numeral 10e denotes an FLC of a liquid crystal layer. One surface of the FLC is in close contact with the photocon layer 10d as described above, and the other surface is in close contact with an alignment film 10i that regulates the alignment of liquid crystal molecules of the FLC. The alignment direction of the alignment film 10i is set such that the region where light has reached the OPC is in a light-blocking state and the region where light has not reached the OPC is in a transmission state. FLC is an abbreviation of “Fello Electric Liquid Crystal” and has a characteristic of a fast response speed. In the description of the present embodiment, an example using such a liquid crystal among a large number of liquid crystals will be described.
[0026]
10 g is glass, which seals the liquid crystal layer 10 e together with the glass 10 j on the color filter 10 a and also serves to protect the other layers. Reference numeral 10k denotes a negative film image drawn close to the SLM 10 for explaining a virtual image of a pixel of the negative film 3 projected by the projection lens 7 of the projection optical system described above.
[0027]
Returning to FIGS. 2 and 3, reference numeral 13 denotes a straight tube type lighting device often used for flat displays and the like. Further, as shown in FIG. 2, reference numeral 14 denotes a pedestal supporting the photo stand 2, and a rotation axis for rotating the photo stand 2 by 90 degrees when viewing the image of the support portion 14a and the vertical position photographing. It has a portion 14b.
[0028]
[2] Operation of display device
The operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. When the user first uses the photo stand 2 to mount the D cart 1 on the photo stand 2 in order to view an image in the cartridge of the D cart 1, the photo stand 2 is incorporated in a known control circuit. According to the designated operation of the microcomputer, the loading of the D-cart 1 is detected in step # 1 and the thrust operation of feeding out the film in the cartridge of the D-cart 1 is performed in # 2. Position the first frame and stop.
[0029]
In this state, the system enters the standby mode # 3, and waits for a signal from each switch of the operation panel (not shown). Next, when a signal for advancing the screen to a frame which is an empty signal such as a remote controller is input in # 4, the film is fed to the frame designated in # 5 by a known film winding mechanism, and the designated frame is To the aperture section of the photo stand 2 (corresponding to the negative film 3 in FIG. 2), and waits at # 6 as a command waiting state for displaying this frame.
[0030]
In this state, when a display command from the user is received in # 7, first, the SW12 is turned on to apply the AC power supply 11 between the ITOs 10c and 10f in # 8 in order to reset the image of the previously displayed frame. Later, the backlight illuminating device 13 is turned on in # 9, and the opposite electric field is applied between the ITO 10c and 10f from the AC power supply 11 in # 10.
[0031]
By such an operation, the FLC 10e is reset to the reset state by inverting all the cells to the horizontal state, which is partially shown in the FLC 10e shown in FIG. 4 at # 11. After performing the reset operation for a sufficient time for all the cells in the FLC 10e to be in the above state, the SW 12 is turned off in # 12, and the backlight illumination device 13 is turned off in # 13. From here, the flow of a new image writing operation is performed.
[0032]
The current state of the photo stand 2 is placed on a shelf such as an office desk or a home wall, for example, and the brightness of the environment is set at a brightness of about several hundred lux. These external lights are reduced by about half by passing through one polarizing plate 10h and the liquid crystal layer 10e, and are incident on the photocon layer 10d. However, in the current state, since the SW12 is open, the ITO 10c, No electric field is applied between the ITOs 10f, so the FLC 10e does not react.
[0033]
Here, the SW 12 is closed, the image of the negative film 3 is projected by the strobe light 5 via the projection lens or the reflection mirror, and an image is written on the SLM 10. Therefore, the operation must be performed promptly under the condition that the projected light has a specified S / N with respect to the external light. Fortunately, all the light emission of the strobe 5 performed in # 16 ends in about 500 μsec in time, so that the ON of the SW12 performed in # 15 is also performed at substantially the same time and at the same timing, and # 17 The electric field is rapidly cut by opening the SW 12 and the image recorded on the SLM 10 is thereafter turned on by the backlight illuminating device 13 in # 18, so that the user can visually recognize the display image of the SLM 10 in a transmissive illumination manner.
[0034]
By the way, when the amount of light incident on the SLM 10 is calculated in a typical example, the luminance of a small strobe device to be mounted on this device is 2 billion cd / m.2As described above, the light amount of about 5000 lux is incident on the photo-con layer 10d of the SLM 10 with the typical lens and other configurations.
[0035]
Thereafter, the photo stand 2 enters a standby state for receiving the next command of # 3. However, the user can continue to look at the image of the SLM 10 set by the above operation due to the memory characteristics of the FLC 10e.
[0036]
In the flow chart shown in FIG. 5, in # 16, the SLM 10 applies an electric field between the ITOs 10c and 10f, projects an image of the negative film 3 with a strong light amount through the color filter 10a, and changes the impedance of the photocon layer 10d. It changes according to the amount of light, the applied electric field of the FLC 10e changes according to the value of the impedance, and the degree of the torsion angle of the FLC 10e changes according to the applied electric field, that is, a state in which the spatial light is modulated, After that, even if the SW 12 is turned off, the degree of twist does not change due to the memory characteristics of the FLC 10 e, and the backlight 13 turns on, so that the same video image as the negative film 3 can be displayed.
[0037]
[Reference example]
[1] bookReference exampleConfiguration
From FIG. 6 to FIG.Reference exampleFIG. 6 shows a bookReference exampleFIG. 1 shows a configuration diagram in which a display device 21 main body suitable for the present invention is partially and transparently described in a three-dimensional manner. The display device is of a flat type, and a prism 41 is moved below the spatial light modulator 30 over the entire surface of the spatial light modulator 30 by the mechanical scanning means 37, and is modulated by a video signal by the rotation of the polygon mirror 34 according to the movement.laserThe 32 light beams are scanned by the prism 41 and are sequentially written to the spatial light modulator 30.
[0038]
In FIG. 6, in the display device 21, first, the scanner unit 31 is configured so that a film cartridge 22 having a photographed screen already developed can be loaded into a cartridge chamber (not shown). The film 23 is also sent out by a well-known film feeding mechanism, and a frame 23a designated by the user is sent out into an optical path of a CCD 26 described later.
[0039]
Reference numeral 24 denotes an illumination light source, which is usually located at a position which cannot be seen in a three-wavelength tube (a fluorescent tube having a well-balanced R, G, B wavelength) 24a and a reflection shade 24b and FIG. The film 23 is arranged at a position substantially in close contact with the film 23, and is sequentially fed by the film feeding mechanism.
[0040]
Reference numeral 25 denotes a projection lens for reducing and projecting the image of the above-mentioned film frame 23a onto the line CCD 26, and has a built-in aperture device which is a well-known autofocus and exposure adjustment mechanism.
[0041]
Reference numeral 26 denotes a line CCD, which is composed of three lines of R, G, and B, and a color filter of each color is formed in front of each line. The luminance information of each color is output from each line to an A / D converter 27 by a shift register, converted into digital information, and then enters a mixing circuit 28 and is input to a laser drive circuit 29. The output of the laser drive circuit 29 is connected to a semiconductor laser 32 to be described later and drives the semiconductor laser 32.
[0042]
Reference numeral 52 denotes an image data input from a CD-ROM or the like via a personal computer 53.TaA known digital image data (for example, image data such as JPEG. Or MPEG.) Is taken into the apparatus, and an external data processing circuit 54 uses the external data processing circuit 54 to output the semiconductor data to be described later according to the apparatus. By driving the laser 32, an appropriate image dataTaThe data is converted so that it can be written and viewed, and this data is output to the mixing circuit 28.
[0043]
Further, reference numeral 30 denotes an SLM using FLC, a detailed view of which is shown in FIG. 7, which is a liquid crystal plate having a segment pattern having a memory property and having several images of the film read by the scanner unit 31 described above. Is written as a high-quality picture by the semiconductor laser 32 in the form of passing through a filter and a calculation unit, and the high-quality picture is provided to the user by illuminating it with a backlight according to a flowchart described later. Here, FIG. 7A is a state diagram at the time of irradiation from the semiconductor laser 32 at the time of writing to the SLM 30, and FIG. 7B is a state diagram at the time of irradiation of the backlight 43 after the end of writing. Is shown.
[0044]
In FIG. 6, a polarizing plate 30h is provided on the entire surface of the SLM 30, and a glass 30g is also provided on the entire surface under the polarizing plate 30h. In addition, the ITO 30c is formed in a stripe pattern on the entire surface of the SLM 30, and a transistor made of a thin film is provided for each pattern as a switch so that the electric field of each pattern can be controlled independently. I have.
[0045]
The SLM 30 will be described in detail with reference to the principle diagram shown in FIG. 7. Reference numeral 30a denotes a pure color filter or a complementary color filter. For example, a fine filter used in an image sensor CCD used in a video camera or the like is a silver halide film. This is desirable for the present apparatus because it can be observed without deteriorating the image. Numerals 30b and 30h denote polarizing plates sandwiching a liquid crystal layer to be described later. In the configuration shown in FIG. 7, both 30b and 30h have a so-called parallel Nicol configuration in which the polarization direction is opposite to the paper surface. Reference numerals 30c and 30f denote ITO (transparent conductive film), which is usually made of indium oxide or the like. The AC power supply 50 and a circuit for driving the AC power supply 50 are configured such that different polar potentials are generated in the respective transparent conductive films by the SW 55. I have.
[0046]
As shown in FIG. 6, the transparent electrode of the ITO 30c forms an independent electrode pattern on a stripe with a very fine pitch in the vertical direction (scanning direction of a polygon mirror described later) in the drawing. A well-known transistor switch is configured so that power supply can be controlled independently.
[0047]
Reference numeral 30d denotes a photocon layer (photoconductor layer) on which a photodiode layer made of an amorphous film or an OPC (organic semiconductor film) is formed. One surface is in close contact with the above-described ITO 30c, and the other surface is to be formed. It is in close contact with the FLC 30e to be described. Reference numeral 30e denotes a liquid crystal layer, which can be formed of various types of liquid crystal devices, and has one surface adhered to the photocon layer 30d and the other surface adhered to the alignment film 30i as described above. 30g is glass, which serves to seal the liquid crystal layer 30e together with the glass 30j on the color filter 30a and at the same time protects other layers.
[0048]
In addition, strong external light from the outside of a light-shielding region of a light-shielding plate 38b described later shown in FIG. An antireflection film is provided on the surface so as not to deteriorate the S / N of the writing operation.
[0049]
A near-infrared semiconductor laser 32 includes an erasing laser 32a for erasing an old image already written on the SLM 30, and a writing laser 32b for writing image data newly sent from the film scanner unit 31. Have.
[0050]
Incidentally, it is preferable that the erasing operation of the image previously written on the SLM 30 is performed immediately before the operation of writing the new image. I can show you. Specifically, the erasing operation is performed by applying an electric field of the ITO line several to several tens of lines before the newly written image in reverse to the time of writing the image, and irradiating infrared light of the erasing laser 32a in a DC manner. A uniform pre-writing state of the liquid crystal (in FIG. 7, the horizontally long state of the FLC 30e in the drawing) is created.
[0051]
Therefore, the bookReference exampleIn order to simultaneously perform the erasing operation and the writing operation with different semiconductor lasers as described above, if the voltage applied to the patterned ITOs 30c and 30f is 0V on the non-pattern side (common side), for example, -30V on the erasing side On the write side, it is necessary to apply both positive and negative potentials to the common potential, such as + 30V.
[0052]
At this time, an electric field is also generated between +30 V and −30 V (an electric field in a direction parallel to the FLC). However, as described above, writing is performed between immediately adjacent patterns so as not to adversely affect writing and erasing. By performing writing and erasing in a pattern separated by a predetermined amount without erasing, the S / N of an image can be improved.
[0053]
The operation of actually erasing or writing is performed in a portion of the interior covered by a light-shielding plate 38b which will not be exposed to external light. Will switch.
[0054]
Reference numeral 33 denotes a first convex lens unit for substantially forming an image of a semiconductor laser (hereinafter simply referred to as a laser) 32 on a polygon surface of the polygon mirror 34. The polygon mirror 34 has a shaft 34a supporting a shaft (not shown). And has an octahedral mirrored outer shape.
[0055]
Reference numeral 35 denotes a projection lens for projecting the image from the polygon mirror 34 onto the SLM 30 described above. The projection lens 35 projects the image of the semiconductor laser 32 according to the optical path passing through the total reflection prism 41 and the reflection mirror 42 shown in the side view of FIG. An image is formed on the photocon layer 30d of the SLM 30.
[0056]
Reference numeral 36 denotes a stepping motor which transmits the output from the output shaft to the helicoid screw shaft 37 and rotates, so that the female helicoid 38 meshing with the helicoid screw shaft 37 and the integral light shielding through a groove (not shown) of the main body 21. The plate 38b is moved in the horizontal direction in the figure.
[0057]
The light shielding plate 38b prevents external light from passing through the color filter portion 30a and the liquid crystal portion 30e of the SLM 30 to the photocon layer 10d to which an electric field is applied when resetting an image by the semiconductor laser 32 or writing a new image. Plays a role. This is for improving the S / N of the written image.
[0058]
A coupling gear 37a coaxially configured with the helicoid screw shaft 37 is configured to mesh with a gear portion 39a of a second helicoid shaft 39 described later to transmit the power of the stepping motor 36. Reference numeral 39 denotes a second helicoid shaft, which is rotatably supported by a main body by a guide member (not shown). A second female helicoid 40 is screw-coupled to the helicoid portion, and a gear is formed when the aforementioned stepping motor 36 rotates. The rotation is transmitted to the second helicoid shaft 39 via the portions 37a and 39a, and the second female helicoid 40 is moved left and right in the drawing.
[0059]
The bookReference exampleIn the above, the lead of each screw of the helicoid shaft 37 and the second helicoid shaft 39 is 2: 1, and the second female helicoid 40 moves just half the stroke with respect to the female helicoid 38, The optical path length from the lens 35 for forming an image on the SLM 30 of the semiconductor laser 32 to the SLM 30 is configured to be substantially constant no matter where the SLM 30 is written.
[0060]
The aforementioned second female helicoid 40 has a prism supporting portion 40a that supports a triangular prism 41 described later. As shown in FIG. 8, the laser light output from the semiconductor laser 32 enters the prism 41 through the polygon mirror 34 and the imaging lens 35, is reflected twice, and has a direction of 180 deg. Then, the light is incident on the reflection mirror 42 and the direction is further changed to 90 deg. The image is changed to form an image on the photocon layer 30d of the SLM 30.
[0061]
Reference numeral 51 denotes a detection pattern for outputting position information on the stripe-shaped ITO 30c on the SLM 10. In this case, the pulse pattern of the detection pattern 51 is detected by a known photosensor, and the incident positions of the semiconductor lasers 32a and 32b are determined. With these configurations, accurate irradiation positions of the semiconductor lasers 32a and 32b are detected by these configurations, and the switching timing of each of the above-mentioned ITO patterns 30c is controlled to invert on the erasing side and the writing side, respectively. The applied electric field can be applied.
[0062]
The reflection mirror 42 is supported by a support portion (not shown) of the female helicoid 38 and moves integrally with the female helicoid 38.
[0063]
Therefore, even if the triangular prism 41, the reflection mirror 42, and the light-shielding plate 38b are moved to the positions 41 'and 42', respectively, by the rotating power of the stepping motor 36, the distance from the imaging lens 35 to the photocon layer 30d of the SLM 30 is increased. Is to be configured so as not to change.
[0064]
Reference numeral 43 denotes a known backlight, which includes a light source composed of a three-wavelength fluorescent tube and the like and a known reflective light guide plate and the like. Lights up when viewing the written image by turning off the switch, and provides the user with a good backlight illumination image.
[0065]
[2] BooksReference exampleBehavior
The operation of the device 21 having the above configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, in step # 101, the display is in a normal display state, in other words, a command from a known remote controller is received from a user in a state where the user is waiting for a command.
[0066]
Next, in step # 102, the state of the apparatus is checked. In step # 103, the positions (states) of the light-shielding plate 38b, the mirror 42 and the prism 41 or the female helicoids 38 and 40 for image writing are checked. Regardless of the operation or the display operation, the position of this unit becomes a key. First, an abnormal operation is detected.
[0067]
Here, when the position of the light-shielding plate 38b is in an abnormal place, the recovery operation of # 104 and below is performed. First, in step # 104, the stepping motor (STM) 36 is driven in the CW direction, and the mirror 42 and the light shielding plate 38b in FIG. 6 are brought to the leftmost standby position in FIG. Move to # 108.
[0068]
On the other hand, in # 103, it is determined in # 106 whether the position of the light shielding plate 38b is in the leftmost position (first standby position) or the rightmost position (second standby position) in FIG. The following two types of control are performed depending on the location.
[0069]
If it is in the first standby position, it is determined in step # 108 whether or not the screen 23a of the film 23 of the film scanner is the designated screen of the remote controller. The film is fed to the screen designated by the user by the film feeding mechanism, and the process exits from step # 108, which is the determination flow. Thereafter, at step # 114, a determination flag of P = 0 is set in the temporary memory RAM of the present system, and at # 115, the display backlight 43 is turned off.
[0070]
If it is determined in step # 106 that the light shielding plate 38b and the like are in the second standby position, it is determined in step # 110 whether the screen 23a of the film 23 of the film scanner is the screen desired by the user. If not, the film feed to the designated screen is performed as described above at # 111, and further, the film is continuously fed to the final position of the screen at # 112. That is, when the light shielding plate 38b or the like is writing to the rightmost end in FIG. 6 in the previous image writing operation to the SLM 30, the next writing is performed in the opposite direction (from the right end to the left end), so that For a system in which writing is performed from the left end, a series of operations are designed to be performed more quickly.
[0071]
After the above-described operation is performed in # 112, a determination flag of P = 1 is set in the RAM in # 113 as reverse scan information, and the process proceeds to a step of turning off the backlight 43 in # 115.
[0072]
As a matter of course, before the step # 115, the image previously written to the SLM 30 is visible to the user, and the sequence of turning off the display of only the minimum operation of the following operation of writing a new image to the SLM 30 is performed. , Creating a comfortable operation for the user.
[0073]
As described above, the polygon mirror 34 starts rotating at # 116 after the backlight 43 is turned off at # 115 and the display disappears (although the display may be dark due to external light). The flag storing the direction of the write operation to the SLM 30 is read out at # 117, and when the write is in the forward direction, the film is fed in the normal rotation direction at # 118, In step # 119, the stepping motor (STM) 36 is driven in the CCW direction to move the light shielding plate 38b and the like to the right in FIG.
[0074]
In this movement, by reading the above-described detection pattern 51 with a foot sensor (not shown), the writing position is accurately detected by the semiconductor laser 32, and an electric field on the opposite side is applied only to the conductive pattern 30c to be erased in # 120. At the same time, a positive electric field is applied to the pixel portion of the conductive pattern portion (accurately to the photo-con layer) after being erased in # 120, and at the same time, the film portion responds to the write signal (film scanner portion). (A signal obtained by inverting the read signal of the pixel from the negative) to the write signal of the semiconductor laser 32b to write a new image.
[0075]
Such an operation is continuously performed in # 122, and it is determined whether or not one frame of the film has been completed in # 123. If it is determined that it has not been completed, the process returns to # 117. Then the previous operation is repeated again. If the end is determined in # 123, the process further proceeds to # 128.
[0076]
If it is determined in step # 117 that P = 1, that is, if scanning in the reverse direction is necessary, in step # 124, the film feeding motor is driven to rotate in reverse, and the stepping motor 36 is moved in the CW direction in synchronization with this. Driving, the position signal is accurately detected by the detection pattern 51, and the semiconductor laser 32b is used as a preceding erasing laser (that is, a reverse electric field is applied to the pattern portion hit by the semiconductor laser 32b) 32a. It is used as a writing laser (steps # 126 and # 127). This operation is continued until all the images of one frame of the film are written in the same manner as described above, and when the end is determined in # 123, the process proceeds to # 128.
[0077]
Thereafter, in steps # 128 to # 131, the stepping motor 36, the polygon mirror 34, and the known feeding motor for feeding the film 23 are stopped, and in step # 131, the backlight 43 is turned on and the user is now written. You can show the image. In step # 132, the remote controller enters the standby state for reception, which is the start step of the operation, and a series of operations ends.
[0078]
BookReference exampleIn the above, the R, G, B signals from the film scanner CCD 26 are A / D converted and written to the SLM 30 for display to the user. It is naturally easy to display.
[0079]
Also, it is possible and easy to display the output of the CDROM and the video signal in the same manner.
[0080]
The above embodiment, Reference exampleAlthough two types of SLMs have been described with reference to FIGS. 4 and 7, there is no difference in basic functions. Further, by using the FLC which can respond at a high speed, the switching of the film frame can be speeded up.
[0081]
【The invention's effect】
With the above-described configuration, according to the present invention, it is possible to provide a device for viewing a very high-quality image with a simple configuration, and to provide an inexpensive and small-sized product.
[0082]
In particular, the present invention is characterized by using a strobe device used for a small camera or the like as a negative illumination device, and synchronizing with this, supplying a potential to the SLM's photocon layer for a short time. It is possible to write an image on the SLM in a very short time, there is no need for a light-shielding cover for covering the SLM for removing external light, and the size can be reduced. Since the memory image after the above writing potential was cut off was illuminated with a lighting device such as a fluorescent lamp separate from the writing light, a very high-quality display could be constructed with a very inexpensive device and structure. Was.
[0083]
Further, according to the present invention, high-quality images such as silver halide prints that have obtained citizenship as still images, and thin enough to be used for wall hanging, and not only silver halide films as image sources, but also Even image data and video signals from a CD-ROM or the like coming in through a personal computer can be displayed, and a very easy-to-use display device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a display cartridge of an APS system which is an image input medium suitable for the present invention and a typical appearance of the present apparatus.
FIG. 2 is a sectional view of a display device according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a display device according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an SLM used in a display device according to the present invention.
FIG. 5 shows a display according to the invention.LehIt is an operation | movement flowchart of an apparatus.
FIG. 6 is a conceptual view showing transmission of a display device according to the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of an SLM used in a display device according to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a display device according to the present invention.
FIG. 9 is a partially enlarged view of a transmission conceptual diagram of the display device according to the present invention.
FIG. 10 shows a display according to the invention.LehIt is an operation | movement flowchart of an apparatus.
FIG. 11 shows a display according to the invention.LehIt is an operation | movement flowchart of an apparatus.
[Explanation of symbols]
1,22 film cartridge
2 Photo stand
3,23 negative film
4 Diffusing plate
5 Strobe device
6 Optical filter
7,25 projection lens
8 Reflection mirror
9 Reflecting mirror
10,30 SLM
10e, 30e FLC
13 Lighting equipment
14 pedestals
26 CCD line sensor
27 A / D converter
28 Mixing circuit
29 Laser Driver
32 semiconductor laser
34 polygon mirror
41 Triangular prism
43 Backlight

Claims (1)

画像を書き込み、それを変換して読み出せるメモリー機能を有する空間光変調素子と、前記空間光変調素子への書き込み状態と読み出し状態とをスイッチング可能なスイッチ手段と、原画を照明する閃光装置と、前記原画の画像を投影する光学手段と、前記空間光変調素子を照明する照明手段とを備え
前記空間光変調素子のリセットを前記照明手段を用いて行うように構成したことを特徴とするディスプレー装置。
A spatial light modulator having a memory function of writing an image, converting and reading the image, a switch unit capable of switching between a write state and a read state to the spatial light modulator, a flash device for illuminating an original image, optical means for projecting an image of the original, an illumination means for illuminating the spatial light modulator,
Display apparatus characterized by being configured to reset the spatial light modulator to perform using the illuminating means.
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