DE69807603T2

DE69807603T2 - Anzeigegerät mit einem optischen räumlichen Modulator

Info

Publication number: DE69807603T2
Application number: DE69807603T
Authority: DE
Inventors: Osamu Akimoto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2018-06-26
Also published as: EP0887786B1; JP3900663B2; US6326942B1; EP0887786A3; CN1146852C; CN1211782A; KR100489629B1; DE69807603D1; JPH1175144A; EP0887786A2; KR19990007304A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen räumlichen Reflexions-Modulator zum Modulieren von ausgestrahltem Licht entsprechend ein anzuzeigendes Bild darstellenden Informationen für jeden Pixel, und eine den optischen räumlichen Modulator einsetzende Bildanzeigevorrichtung.
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist als optischer räumlicher Modulator zum Modulieren von ausgestrahltem Licht entsprechend ein anzuzeigendes Bild darstellenden Informationen für jeden Pixel bekannt. Es wurde allgemein eine gewöhnliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung einer Art verwendet, bei der die Intensität des Lichts durch Setzen einer Anordnung von sogenannten verdrillt nematischen Flüssigkristallen, d. h. in einem verdrillt nematischen Betriebsmodus verwendeten Flüssigkristallen, in kontinuierlich variierenden Zuständen moduliert wird. Ein verdrillt nematischer Flüssigkristall wird nachfolgend einfach als TN-Flüssigkristall bezeichnet.
Bezüglich derartiger Flüssigkristallmaterialien und Flüssigkristallanzeigevorrichtungen wurden ein Artikel mit dem Titel "New Technology Seen from Patent Information: 13 Liquid Crystal" von Yoko Watanabe, Seiten 26 bis 31, Vol. 92, Ausgabe Juli 1995 von "Inventions", einem vom Japan Institut of Invention and Innovation veröffentlichtem Monatsmagazin; ein Artikel mit dem Titel "New Technology Seen from Patent Information: 26 Liquid Crystal Display Device", von Takashi Hinatsu, Seiten 62 bis 69, Vol. 92, Ausgabe August 1996 von "Inventions", einem vom Japan Institut of Invention and Innovation veröffentlichten Monatsmagazin; und ein Buch mit dem Titel "Liquid Crystal Device Handbook", ausgegeben durch das 142. Committee of the Japan Society for the Promotion of Science und durch Nikkan Kongyo Newspaper veröffentlicht.
Jedoch besitzt der TN-Flüssigkristall ein Problem einer langsamen. Reaktionsgeschwindigkeit, was es wünschenswert macht, einen optischen räumlichen Modulator zu entwickeln, der zum Arbeiten mit einer hohen Geschwindigkeit in der Lage ist. Als Flüssigkristallmaterial für die Lichtmodulation, das zum Arbeiten mit einer hohen Geschwindigkeit in der Lage ist, gibt es zum Beispiel einen ferroelektrischen Flüssigkristall, der nachfolgend als FLC bezeichnet wird, und einen nicht-ferroelektrischen induktiven Flüssigkristall. Ein FLC weist eine Zustandsspeichereigenschaft auf. Allgemein kann es als Zustand nur zwei Werte geben. Daher kann mit einem optischen räumlichen Modulator mit einem derartigem Material für die Lichtmodulation keine kontinuierliche Lichtmodulation ausgeführt werden. Dies bedeutet, dass eine derartige Vorrichtung nur in der Lage ist, von einem ON-Zustand zu einem OFF-Zustand oder umgekehrt wechselnd zu arbeiten.
Außerdem gibt es als Flüssigkristallmaterial für die Lichtmodulation mit einer Zustandsspeichereigenschaft auch einen cholesterischen Flüssigkristall oder einen kailar- nematischen Flüssigkristall, die in einem Phasenübergangsmodus arbeiten, und einen Flüssigkristall auf Polymerbasis, der Schreib- und Löschvorgänge zwischen isotropen und Glasphasen ausführt. Weitere Flüssigkristallmaterialen, die als Material für die Lichtmodulation verwendet werden können, enthalten einen Polymerdiffusions-Flüssigkristall, der nachfolgend als PDLC bezeichnet wird.
Beim Anzeigen eines Mehrfarbenbildes mittels eines optischen räumlichen Modulators mit einem solchen Material für die Lichtmodulation wird typischerweise eine Pulsweitenmodulations-(PWM-) Technik gewählt, um von einer Nachleuchteigenschaft des menschlichen Auges Gebrauch zu machen. Genauer gesagt wird beim Anzeigen eines Mehrfarbenbildes mittels eines solchen optischen räumlichen Modulators Licht mit einem kontrollierten Takt mit einer hohen Geschwindigkeit von einem ON-Zustand in einen OFF-Zustand und umgekehrt geschaltet, so dass das Mehrfarbenbild angezeigt und auf ein menschliches Auge projiziert wird.
Das Folgende ist eine Beschreibung einer Bildanzeigevorrichtung mit einem derartigen optischen räumlichen Modulator.
Fig. 22 ist eine Konzeptdarstellung der Bildanzeigevorrichtung. Wie in der Figur gezeigt, wird ein durch eine Lichtquelle 101 erzeugtes Licht durch ein optisches Strahlensystem 102 auf einen optischen räumlichen Modulator 103 gerichtet. Das durch den optischen räumlichen Modulator 103 modulierte Licht wird dann durch ein optisches Projektionssystem 104 auf einen Schirm 105 projiziert. Als. Ergebnis wird auf dem Schirm 105 ein Bild angezeigt.
Fig. 23 ist eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht von zerlegten Komponenten eines vergrößerten Ausschnitts des oben erwähnten optischen räumlichen Modulators 103. Wie in der Figur gezeigt, weist der optische räumliche Modulator 103 eine Ansteuerungslage 106, eine Reflexionslage 107, eine Modulationslage 108 und eine gemeinsame Elektrode 109 auf. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Modulationslage 108 durch einen Kristall verwirklicht ist, zwischen der gemeinsamen Elektrode 109 und dem Kristall eine Orientierungslage vorgesehen ist und zwischen dem Kristall und der Reflexionslage 107 eine weitere Orientierungslage vorgesehen ist.
Bei der Ansteuerung dieses optischen räumlichen Modulators 103 werden zuallererst Daten von einer Datenleitung 111 in jede Speicherzelle 112 an einem Schnittpunkt einer Abtastzeile 110 und der Datenleitung 111, welche auf der Ansteuerungslage 106 erzeugt sind, geschrieben. Jede der Speicherzellen 112 entspricht einem Pixel.
Als nächstes werden an die elektrisch geladene Modulationslage 108, die zwischen an der Reflexionslage 107 erzeugten Reflexionsflächen 113 und der gemeinsamen Elektrode 109 vorgesehen ist, entsprechend Teilen von Daten, die in den Speicherzellen 112 aufgezeichnet sind, elektrische Felder angelegt, um so die jeweiligen Pixel zu reflektieren: Die Modulationslage wird typischerweise durch einen FLC verwirklicht. Als Ergebnis werden Bereiche der Modulationslage 108 in Abhängigkeit von den Bereichen zugewandte Pixeln in entweder einen lichtdurchlässigen Zustand oder in einen lichtabschirmenden Zustand gesetzt.
Dann wird etwas des auf den optischen räumlichen Modulator 103 gerichteten Lichts, welches durch die Modulationslage 108 läuft, durch die Reflexionsflächen 113 auf der Reflexionslage 107 reflektiert und mittels der Reflexionslage 108 ausgegeben, wie in Fig. 22 dargestellt. Dies bedeutet, dass nur etwas des auf den optischen räumlichen Modulator 103 gerichteten Lichts, welches es schafft, durch die Modulationslage 108 zu laufen, reflektiert wird. Als Ergebnis wird das Licht für jeden Pixel moduliert.
Um ein angezeigtes Bild in dieser Bildanzeigevorrichtung kontinuierlich zu verändern, wird die Ausstrahlung eines Lichts von der Lichtquelle 101 jedes Mal angehalten, wenn das Bild verändert wird, und dann wird der Zustand der Modulationslage 108 bezüglich aller Pixel verändert. Dann wird zu einem Zeitpunkt, wenn die Funktion zum Ändern des Zustands der Modulationslage 108 bezüglich aller Pixel abgeschlossen ist, die Ausstrahlung des Lichts von der Lichtquelle 101 wieder aufgenommen. Als Ergebnis werden für die Pixel modulierte Lichtstrahlen nacheinander auf den Schirm 105 projiziert. Somit ist die Lichtquelle 101 ausgeschaltet, während der Zustand der Modulationslage 108 des in der Bildanzeigevorrichtung eingesetzten optischen räumlichen Modulators 103 verändert wird. Wenn der Vorgang zum Ändern des Zustands der Modulationslage 108 abgeschlossen ist, wird ein Licht von der Lichtquelle 101 auf den optischen räumlichen Modulator 103 gerichtet.
Es wird darauf hingewiesen, dass, da der FLC normalerweise eine Zustandsspeichereigenschaft besitzt, eine elektrische Restladung in dem FLC bleibt, wenn einmal ein elektrisches Feld angelegt wird, um den FLC in einen gewünschten Zustand zu setzen. Es ist somit notwendig, ein elektrisches Feld an den FLC in entgegengesetzter Richtung anzulegen, um die elektrische Restladung zu neutralisieren. Als Technik zum Neutralisieren der elektrischen Restladung ist unter weiteren Verfahren eine 2-Feld- Technik bekannt. Bei der 2-Feld-Technik werden Teile von Pixeldaten eines gewünschten Bildes in die Speicherzellen 112 geschrieben, um elektrische Felder an die Modulationslage 108 entsprechend den Teilen der Pixeldaten anzulegen, um das gewünschte Bild anzuzeigen. Dann werden Teile von Pixeldaten zum Invertieren der Teile von Pixeldaten des angezeigten Bildes in die Speicherzellen 112 geschrieben, um elektrische Felder an die Modulationslage 108 entsprechend den Teilen von Pixeldaten, die neu in die Speicherzellen 112 geschrieben werden, anzulegen. Dies bedeutet, dass gemäß dieser 2- Feld-Technik die elektrische Restladung durch abwechselndes Anlegen von elektrischen Feldern an die Modulationslage 108 in entgegengesetzten Richtungen für eine Anzeige eines Bildes neutralisiert wird.
Die Bildanzeigevorrichtung wie die eine oben beschriebene wird unter Bezugnahme auf in Fig. 24 dargestellte Zeitablaufdiagramme weiter erläutert. In dem in der Figur dargestellten Beispiel ist die 2-Feld-Technik gewählt. In diesem Fall ist die Anzahl der Abtastzeilen 110 n.
Wie in Fig. 24 dargestellt, weist ein zum Anzeigen eines Bildschirms erforderliches Zeitintervall ein Schreibintervall für nicht-invertierte Daten und ein Schreibintervall für invertierte Daten auf. Während des Schreibintervalls für nicht-invertierte Daten werden Teile vom Pixeldaten eines gewünschten Bildes in die Speicherzellen 112 geschrieben, um an die Modulationslage 108 entsprechend den Teilen von Pixeldaten elektrische Felder anzulegen, um das gewünschte Bild anzuzeigen. Während des Schreibintervalls für invertierte Daten werden dagegen Teile von Pixeldaten zum Neutralisieren der Teile von Pixeldaten des angezeigten Bildes in die Speicherzellen 112 geschrieben, um an die Modulationslage 108 elektrische Felder in eine Richtung entgegen den während des Schreibintervalls für nicht-invertierte Daten angelegten elektrischen Feldern anzulegen.
Das Schreibintervall für nicht-invertierte Daten weist ein Datenschreibintervall und ein Lichtemissionsintervall auf. Während des Datenschreibintervalls werden Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes in die Speicherzellen 112 geschrieben, um die Modulationslage 108 in einen vorgegebenen Zustand entsprechend dem anzuzeigenden Bild zu setzen. Während des Lichtemissionsintervalls wird dagegen ein Licht von der Lichtquelle 101 auf dem optischen räumlichen Modulator 103 gerichtet, wobei die Modulationslage 108 in einen vorgegebenen Zustand entsprechend dem anzuzeigenden Bild gesetzt wird. Dies bedeutet, dass nur während des Lichtemissionsintervalls das Bild tatsächlich angezeigt wird.
Dagegen weist das Schreibintervall für invertierte Daten ein Schreibintervall für invertierte Daten und ein der Lichtemission äquivalentes Intervall (Lichtemissionsäquivalenzintervall) auf. Während des Schreibintervalls für invertierte Daten werden Pixeldaten zum Invertieren der Pixeldaten des während des Lichtemissionsintervalls angezeigten Bildes in die Speicherzellen 112 geschrieben, um die Modulationslage 108 in einen invertierten Zustand zu setzten. Das der Lichtemission äquivalente Intervall ist ein Intervall, das erforderlich ist, um die Länge des Schreibintervalls für invertierte Daten gleich der Länge des Schreibintervalls für nicht-invertierter Daten zu machen, so dass die elektrische Restladung vollständig neutralisiert wird. Während des der Lichtemission äquivalenten Intervalls, das ein Gegenstück zu dem Lichtemissionsintervall ist, wird die Modulationslage 108 in einem invertierten Zustand gehalten.
Während des Datenschreibintervalls werden Pixeldaten, die entlang der Abtastzeilen 110 erzeugt werden, den Datenleitungen 111 zugeführt und in die Speicherzellen 112 geschrieben.
Genauer gesagt, werden den Datenleitungen 111 zuallererst Pixeldaten D1 zugeführt, und gleichzeitig wird während des Datenschreibintervalls der ersten Abtastzeile 110 ein Schreibsignal zugeführt. So werden die Pixeldaten D1 in die mit der ersten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten D1 ein Teil von Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes, d. h. Teile von Daten für Pixel, die den mit der ersten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 entsprechen, sind. Dann werden den Speicherzellen 112 auf der ersten Abtastzeile zugewandte Bereiche der Modulationslage 108, die den Pixeln entsprechen, in Abhängigkeit von den Pixeldaten D1 in einen lichtdurchlässigen Zustand oder einen lichtabschirmenden Zustand gesetzt. Dies bedeutet, dass die Zustände der Pixel entsprechend den mit der ersten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 in Abhängigkeit von den Pixeldaten D1 eingestellt werden.
Dann werden den Datenleitungen 111 Pixeldaten D2 zugeführt, und gleichzeitig wird der zweiten Abtastzeile 110 ein Schreibsignal zugeführt. So werden die Pixeldaten D2 in die mit der zweiten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten D2 ein Teil von Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes, d. h. Teile von Daten für Pixel, die den mit der zweiten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 entsprechen, sind. Dann werden den Speicherzellen 112 auf der zweiten Abtastzeile zugewandte Bereiche der Modulationslage 108, die den Pixeln entsprechen, in Abhängigkeit von den Pixeldaten D2 in einen lichtdurchlässigen Zustand oder einen lichtabschirmenden Zustand gesetzt. Dies bedeutet, dass die Zustände der Pixel entsprechend den mit der zweiten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 in Abhängigkeit von den Pixeldaten D2 eingestellt werden.
Anschließend werden Pixeldaten in die mit den nachfolgenden Abtastzeilen verbundenen Speicherzellen 112 geschrieben, und die Zustände der Pixel entsprechend den Speicherzellen 112, die mit den Abtastzeilen verbunden sind, werden in Abhängigkeit von den Pixeldaten in der gleichen Weise eingestellt. Schließlich werden den Datenleitungen 1 I 1 Pixeldaten Dn zugeführt, und gleichzeitig wird der n-ten Abtastzeile 110 ein Schreibsignal zugeführt. So werden die Pixeldaten Dn in die mit der n-ten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten Dn ein Teil von Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes, d. h. Teile von Daten für Pixel, die den mit der n-ten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen entsprechen, sind. Dann werden die den Speicherzellen 112 auf der n-ten Abtastzeile zugewandten Bereiche der Modulationslage 108, die den Pixeln entsprechen, in Abhängigkeit von den Pixeldaten Dn in einen lichtdurchlässigen Zustand oder einen lichtabschirmenden Zustand gesetzt. Dies bedeutet, dass die Zustände von Pixeln entsprechend den mit der n-ten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 in Abhängigkeit von den Pixeldaten Dn eingestellt werden.
Wie oben beschrieben, werden alle Pixel während des Datenschreibintervalls in das anzuzeigende Bild reflektierende Zustände gesetzt. Es wird darauf hingewiesen, dass während des Datenschreibintervalls die Lichtquelle 101 ausgeschaltet ist, um einen Störzustand eines in einem Übergangszustand der Modulationslage 108 reflektierten Lichts zu vermeiden.
Ebenso werden während des Schreibintervalls für invertierte Daten zuallererst Pixeldaten D1' den Datenleitungen 111 zugeführt, und gleichzeitig wird ein Schreibsignal der ersten Abtastzeile 110 zugeführt. So werden die Pixeldaten D1' in die mit der ersten Abtastzeile verbundenen Speicherzeilen 112 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten D1' ein Teil von Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes, d. h. Teile von Daten für den mit der ersten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 entsprechenden Pixeln sind. Dann werden die Zustände von den Speicherzellen 112 auf der ersten Abtastzeile zugewandten Bereichen der Modulationslage 108, die den Pixeln entsprechen, in Abhängigkeit von den Pixeldaten D1' invertiert.
Dann werden den Datenleitungen 111 Pixeldaten D2' zugeführt, und gleichzeitig wird der zweiten Abtastzeile 110 ein Schreibsignal zugeführt. So werden die Pixeldaten D2' in die mit der zweiten Abtastzeile verbunden Speicherzellen 112 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten D2' ein Teil von Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes, d. h. Teile von Daten für Pixel, die den mit der zweiten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 entsprechen, sind. Dann werden die Zustände der den Speicherzellen 112 auf der zweiten Abtastzeile zugewandten Bereiche der Modulationslage 108, die den Pixeln entsprechen, in Abhängigkeit von den Pixeldaten D2' invertiert.
Anschließend werden Pixeldaten in die mit nachfolgenden Abtastzeilen verbundenen Speicherzellen 112 geschrieben, und die Zustände von Pixeln entsprechend den mit den Abtastzeilen verbundenen Speicherzellen 112 werden in Abhängigkeit von den Pixeldaten in der gleichen Weise eingestellt. Schließlich werden den Datenleitungen 111 Pixeldaten Dn' zugeführt, und gleichzeitig wird der n-ten Abtastzeile 110 ein Schreibsignal zugeführt. So werden die Pixeldaten Dn' in die mit der n-ten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten Dn' ein Teil von Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes, d. h. Teile von Daten für Pixel, die den mit der n-ten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 112 entsprechen, sind. Dann werden die Zustände von den Speicherzellen 112 auf der n-ten Abtastzeile zugewandten Bereichen der Modulationslage 108, die den Pixeln entsprechen, in Abhängigkeit von den Pixeldaten Dn' in einen lichtdurchlässigen Zustand oder einen lichtabschirmenden Zustand gesetzt.
Wie oben beschrieben, werden die Zustände aller Pixel während des Zeitintervalls für invertierte Daten invertiert. Es wird darauf hingewiesen, dass während des Datenschreibintervalls und des der Lichtemission äquivalenten Intervalls die Lichtquelle 101 ausgeschaltet ist.
Wie durch die in Fig. 24 dargestellten Zeitablaufdiagramme angegeben, werden bei der gewöhnlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung Daten, die in Speicherzellen jeder Abtastzeile gespeichert sind, neu eingeschrieben und dann wird, nachdem Daten aller Speicherzellen neu eingeschrieben worden sind, Licht von einer Lichtquelle ausgesendet.
So wird im Fall einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer großen Anzahl von Abtastzeilen die der Lichtemission zugeordnete Zeit verkürzt, und als Ergebnis kann eine hohe Intensität nicht mehr erzielt werden.
Außerdem ist, selbst wenn ein FLC mit einer schnelleren Reaktionsgeschwindigkeit als ein TN-Flüssigkristall verwendet wird, die Reaktionsgeschwindigkeit seines optischen räumlichen Modulators nicht ausreichend, was es wünschenswert macht, die Reaktionsgeschwindigkeit weiter zu erhöhen.
Der wichtigste Punkt ist, dass es, wenn ein Lichtmodulationsmaterial verwendet wird, das eine Neutralisation von elektrischer Restladung benötigt, notwendig ist, nach der Anzeige eines Bildes wie oben beschrieben invertierte Daten zu schreiben, um eine in eine Modulationslage injizierte elektrische Ladung zu neutralisieren, oder einen Spannungsimpuls zum Neutralisieren der elektrischen Ladung zuzuführen. Ein Intervall zum Neutralisieren von elektrischer Ladung trägt jedoch nicht für die Anzeige eines Bildes bei. Als Ergebnis verursacht ein solches Neutralisationsintervall eine Sättigung der Reaktionsgeschwindigkeit und eine, Verschlechterung der Intensität. Im Fall der Neutralisierung der elektrischen Ladung mittels der 2-Feld-Technik wie in Fig. 24 gezeigt, ist es zum Beispiel notwendig, zusätzlich zu dem Schreibintervall für nicht- invertierte Daten ein Schreibintervall für invertierte Daten vorzusehen. Als Ergebnis wird die Vollbildfrequenz um die Hälfte reduziert, was den Leistungsgrad schlechter macht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird vorgeschlagen, um sich der oben beschriebenen Probleme anzunehmen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen optischen räumlichen Modulator vorzusehen, der in der Lage ist, ein angezeigtes Bild mit einem hohen Grad an Leistungsfähigkeit neu einzuschreiben und eine sehr schnelle Reaktionsgeschwindigkeit und eine äußerst hohe Intensität zu verwirklichen, und eine Bildanzeigevorrichtung vorzusehen, die den optischen räumlichen Modulator einsetzt.
Versehen mit einer Vielzahl von Pixeln, die ein anzuzeigendes Bild bilden, moduliert der durch die vorliegende Erfindung vorgesehene optische Reflexions-Modulator ausgestrahltes Licht für jeden der Pixel gemäß Pixeldaten des Bildes. Für jeden der Pixel weist der optische räumliche Modulator auf:
einen ersten Speicher zum Speichern von Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes; einen zweiten Speicher, dem die in dem ersten Speicher gespeicherten Pixeldaten übertragen werden; und
eine Ansteuerungsvorrichtung zum Ausführen eines Ansteuervorgangs entsprechend dem zweiten Speicher übertragenen Pixeldaten, um den Zustand des Pixels zu verändern. Bei einem Vorgang zum Anzeigen eines Bildes werden zuallererst für jeden der das Bild bildenden Pixel Pixeldaten in den ersten Speicher geschrieben. Dann werden die in den ersten Speicher geschriebenen Pixeldaten zu dem zweiten Speicher übertragen. Schließlich wird der Zustand jedes Pixels durch die Ansteuerungsvorrichtung gemäß den dem zweiten Speicher übertragenen Pixeldaten verändert.
Der optische Reflexions-Modulator ist weiter gekennzeichnet durch: eine Beurteilungseinrichtung zum Bilden eines Urteils, ob ein Zustand jedes Pixels des angezeigten Bildes der gleiche ist wie ein Zustand des Pixels des neu anzuzeigenden Bildes oder nicht, vor dem Prozess der Änderung des angezeigten Bildes; und einen dritten Speicher zum Speichern eines Ergebnisses der durch die Beurteilungseinrichtung gebildeten Beurteilung.
Andererseits weist die Bildanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht und den optischen räumlichen Modulator auf. Versehen mit einer Vielzahl von ein anzuzeigendes Bild zusammensetzenden Pixeln moduliert der optische räumliche Modulator das durch die Lichtquelle ausgesendete Licht für jeden der Pixel gemäß den Pixeldaten des Bildes.
Das Dokument WO 97/04436 offenbart eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Binärbildes, bei der die Pixeldaten in mehreren kleinen Schaltungen gespeichert werden, die mit Pixelspiegeln gekoppelt sind. Die Pixelspiegel werden gleichzeitig für ein komplettes Vollbild gesteuert.
Andererseits zeigt das Dokument US-A-5,534,884 ein Anzeigefeld, das nur dann und dort angesteuert wird, wenn bzw. wo die gewünschten anzuzeigenden Informationen von den gerade angezeigten Informationen abweichen. Jedoch zeigt das in diesem Dokument offenbarte Anzeigefeld die gleichen Nachteile wie die oben beschriebene Anzeigevorrichtung auf, nämlich eine zu geringe Reaktionsgeschwindigkeit für das neue Einschreiben eines angezeigten Bildes mit einem hohen Grad an Leistungsfähigkeit und einer hohen Intensität.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgenden Darstellungen beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer typischen Reflexions- Bildanzeigevorrichtung;
Fig. 2 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das den Aufbau eines typischen optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 3 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das einen Aufbau von nicht zusammengesetzten Komponenten eines vergrößerten Ausschnitts des in Fig. 2 dargestellten optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung eines Modells, das einen Stapellagenaufbau des in Fig. 2 dargestellten optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 5 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das einen Aufbau eines ersten Beispiels eines optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 6 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das einen Aufbau eines vergrößerten Ausschnitts des in Fig. 5 dargestellten optischen räumlichen Modulators darstellt; .
Fig. 7 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer in dem ersten Beispiel eingesetzten Speicherzelle;
Fig. 8 Ansteuerungs-Zeittafeln des Taktes von Vorgängen zum Ansteuern einer Lichtquelle und eines optischen räumlichen Modulators, die in einer Bildanzeigevorrichtung im ersten Beispiel eingesetzt sind;
Fig. 9 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das den Aufbau eines in dem zweiten Beispiel eingesetzten optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 10 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das einen Aufbau eines vergrößerten Ausschnitts des in Fig. 9 dargestellten optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 11 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer in dem zweiten Beispiel eingesetzten Speicherzelle;
Fig. 12 Ansteuerungs-Zeittafeln des Taktes von Prozessen zur Ansteuerung einer Lichtquelle und eines optischen räumlichen Modulators, die in einer durch das zweite Beispiel verwirklichten Bildanzeigevorrichtung eingesetzt sind;
Fig. 13 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das den Aufbau eines in einem dritten Beispiel eingesetzten optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 14 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das einen Aufbau eines vergrößerten Ausschnitts des in Fig. 13 dargestellten optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 15 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer in dem dritten Beispiel eingesetzten Speicherzelle;
Fig. 16 Ansteuerungs-Zeitablaufdiagramme des Taktes von Prozessen zur Ansteuerung einer Lichtquelle und eines optischen räumlichen Modulators, die in einer durch das dritte Beispiel verwirklichten Bildanzeigevorrichtung eingesetzt sind;
Fig. 17 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das den Aufbau eines in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzten optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 18 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modell, das einen Aufbau eines vergrößerten Ausschnitts des in Fig. 17 dargestellten optischen räumlichen Modulators darstellt;
Fig. 19 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer in dem Ausführungsbeispiel eingesetzten Speicherzelle;
Fig. 20 Ansteuerungs-Zeitablaufdiagramme des Taktes von Prozessen zur Ansteuerung einer Lichtquelle und eines optischen räumlichen Modulators, die in einer durch das Ausführungsbeispiel verwirklichten Bildanzeigevorrichtung eingesetzt sind;
Fig. 21 eine Darstellung einer typischen Signalform eines Ansteuersignals einer in dem Ausführungsbeispiel eingesetzten Ansteuerung;
Fig. 22 eine schematische, Darstellung einer Bildanzeigevorrichtung;
Fig. 23 eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht von nicht zusammengesetzten Komponenten eines vergrößerten Ausschnitts eines optischen räumlichen Modulators; und
Fig. 24 Ansteuerungs-Zeitablaufdiagramme einer eine 2-Feld-Technik wählenden Bildanzeigevorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird aus einem sorgfältigem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Darstellungen offensichtlicher.

Aufbau der Bildanzeigevorrichtung

Die Beschreibung beginnt mit einer einfachen und verständlichen Erläuterung eines Aufbaus einer typischen Bildanzeigevorrichtung.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Bildanzeigevorrichtung, die eine Lichtquelle 1, ein optisches Strahlensystem 2, einen optischen räumlichen Modulator 3, ein optisches Projektionssystem 4 und einen Schirm 5 aufweist.
Die Lichtquelle 1 kann mit hoher Geschwindigkeit ein- und ausgeschalten werden, und die Lichtquelle 1 wird, wie später beschrieben, während eines Lichtemissionsintervalls eingeschaltet und während weiterer Intervalle ausgeschaltet. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Farbbild mittels einer als Lichtquelle 1 verwendeten Lichtquelle, die in der Lage ist, entsprechend den drei Grundfarben des Lichts rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht auszusenden, angezeigt werden kann. Genauer gesagt, können drei unabhängige Lichtquellen zum Aussenden von rotem Licht, grünem Licht bzw. blauem Licht entsprechend den drei Grundfarben des Lichts verwendet werden. Als Alternative kann ein dichroitischer Spiegel zum Aufspalten von durch eine einzelne Lichtquelle ausgesendetem Licht in rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht verwendet werden.
Das optische Strahlensystem 2 ist ein optisches System, das zum Richten eines von der Lichtquelle 1 kommenden Lichts zu dem optischen räumlichen Modulator 3 verwendet wird. Dies bedeutet, dass ein durch die Lichtquelle 1 erzeugtes Licht mittels des optischen Strahlensystems 2 auf den optischen räumlichen Modulator 3 gerichtet wird.
Der optische räumliche Modulator 3 ist der durch die vorliegende Erfindung vorgesehene optische räumliche Modulator. Seine Details werden später beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass der optische räumliche Modulator 3 ein optischer räumlicher Modulator eines Reflexionstyps ist, bei dem ein durch die Lichtquelle 1 erzeugtes Licht für jeden einer Anzahl von ein Bild zusammensetzenden Pixeln moduliert und dann reflektiert wird. Ein solcher optischer räumlicher Reflexions-Modulator 3 weist Elemente wie beispielsweise später zu beschreibende Speicher auf. Da die Elemente an einer Seite vorgesehen sind, die einer Oberfläche, welche Licht reflektiert, abgewandt ist, ist der Bereich der effektiven Öffnung für jeden Pixel nicht länger durch die Existenz der Elemente eingeengt. Dies bedeutet, dass im Fall eines solchen optischen räumlichen Reflexions-Modulators 3 der Bereich der effektiven Öffnung für jeden Pixel vergrößert werden kann.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass es auch möglich ist, einen optischen räumlichen Modulator 3 eines Durchgangstyps zu verwenden, bei dem ein durch die Lichtquelle 1 erzeugtes Licht moduliert und dann hindurchgelassen wird. Wenn ein optischer räumlicher Durchgangs-Modulator als optischer räumlicher Modulator 3 verwendet wird, ist an der Rückseite des optischen räumlichen Modulators 3 typischerweise ein Hintergrundlicht vorgesehen. Ein durch das Hintergrundlicht ausgesendetes und durch den optischen räumlichen Modulator 3 laufendes Licht zeigt ein Bild an. Durch Verwendung eines optischen räumlichen Durchgangs-Modulators kann die Bildanzeigevorrichtung sehr dünn gemacht werden.
Das optische Projektionssystem 4 ist ein optisches System zum Projizieren eines durch den optischen räumlichen Modulator 3 modulierten und reflektierten Lichts auf den Schirm 5. Ein durch die Lichtquelle 1 ausgesendetes und dann durch den optischen räumlichen Modulator 3 reflektiertes Licht wird durch das optische Projektionssystem 4 auf den Schirm 5 projiziert. Dies bedeutet, dass in dieser Bildanzeigevorrichtung ein durch die Modulation eines durch die Lichtquelle 1 erzeugten Lichts mittels des optischen räumlichen Modulators 3 erhaltenes Bild auf dem Schirm 5 angezeigt wird.
Wie oben beschrieben, wird in dieser Bildanzeigevorrichtung ein durch die Lichtquelle 1 erzeugtes Licht durch das optische Strahlensystem 2 auf den optischen räumlichen Modulator 3 gerichtet, und ein durch den optischen räumlichen Modulator 3 moduliertes und reflektiertes Licht wird durch das optische Projektionssystem 4 auf den Schirm 5 projiziert. Als Ergebnis wird auf dem Schirm 5 ein Bild angezeigt.
Beim Anzeigen eines Bildes in dieser Bildanzeigevorrichtung wird die Lichtquelle 1 mit hoher Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet, und gleichzeitig wird der optische räumliche Modulator 3 synchron mit dem Blinken der Lichtquelle 1 angesteuert. Genauer gesagt werden, wenn ein in dieser Anzeigevorrichtung angezeigtes Bild verändert wird, Pixel des optischen räumlichen Modulators 3 neu eingeschrieben, während die Lichtquelle 1 ausgeschaltet ist. Zu einem Zeitpunkt, wenn der Prozess des Neueinschreibens aller Pixel abgeschlossen ist, wird die Lichtquelle 1 eingeschaltet. Auf diese Weise werden Bilder, die durch Licht erzeugt werden, das für jedes der Bilder moduliert wird, nacheinander auf dem Schirm 5 angezeigt.
Es wird darauf hingewiesen, dass es, wenn die zum Neueinschreiben der Pixel des optischen räumlichen Modulators 3 erforderliche Zeit kurz genug ist, um die optische Wahrnehmung des Beobachters den Neueinschreibungsprozess nicht wahrnehmen zu lassen, nicht notwendig ist, die Lichtquelle 1 auszuschalten.

Aufbau des optischen räumlichen Modulators

Das Folgende ist eine Beschreibung des optischen räumlichen Modulators 3, der in der oben beschriebenen Bildanzeigevorrichtung eingesetzt ist.
Fig. 2 ist eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells des optischen räumlichen Modulators 3 in einer einfachen und verständlichen Weise. Fig. 3 ist eine Darstellung einer Schrägwinkelansicht eines Modells, das nicht-zusammengesetzte Komponenten eines vergrößerten Ausschnitts des optischen räumlichen Modulators 3 in einer einfachen und verständlichen Weise darstellt. Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung eines Modells, das einen Stapellagenaufbau des optischen räumlichen Modulators 3 darstellt.
Der optische räumliche Modulator 3 weist eine Vielzahl von Pixeln auf, die jeweils ein steuerbares optisches Reflexionsvermögen besitzen. Auf den optischen räumlichen Modulator 3 gerichtetes Licht wird für jeden der Pixel entsprechend Informationen über ein anzuzeigendes Bild moduliert und reflektiert. Wie in Fig. 2 bis 4 dargestellt, weist der optische räumliche Modulator 3 eine Ansteuerungslage 6, eine Reflexionslage 7 über der Ansteuerungslage 6, eine Modulationslage 8 über der Reflexionslage 7 und eine gemeinsame Elektrode 9 über der Modulationslage 8 auf.
Die Ansteuerungslage 6 weist darauf erzeugte Ansteuerungsvorrichtungen zum Verändern der Zustände der Pixel entsprechend einem anzuzeigendem Bild auf. Auf der Ansteuerungslage 6 sind eine Vielzahl von Abtastzeilen 10 und eine Vielzahl von Datenleitungen 11 erzeugt, und für jeden Schnittpunkt der Abtastzeilen 10 und der Datenleitungen 11 ist eine Speicherzelle 12 ausgebildet, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Jede der Speicherzellen 12 entspricht einem Pixelpunkt. Bei diesem optischen räumlichen Modulator 3 kann ein elektrisches Feld an die Modulationslage 8 für jeden der Pixel, d. h. für jede der auf der Ansteuerungslage erzeugten Speicherzellen 12 angelegt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass auf der Ansteuerungslage 6 zusätzlich zu den Abtastzeilen 10 und den Datenleitungen 11 später zu beschreibende Steuerleitungen erzeugt sind. Die Steuerleitungen sind jedoch in den Fig. 2 und 3 nicht dargestellt.
Aus einem Licht reflektierenden Material mit einem hohen Reflexionsvermögen wie beispielsweise Aluminium gefertigt, ist die Reflexionslage 7 eine Lage zum Reflektieren von von der Lichtquelle 1 kommendem Licht. Es wird darauf hingewiesen, dass die Reflexionslage 7 so vorgesehen ist, dass von der Lichtquelle 1 kommendes Licht dadurch reflektiert wird. Zum Beispiel kann die Reflexionslage 7 Licht reflektierende Reflexionsflächen 13 aufweisen, die jeweils für einen Pixel vorgesehen sind, wie in Fig. 3 dargestellt. Als Alternative kann die Reflexionslage 7 so ausgebildet sein, dass Licht gleichmäßig über den gesamten Bereich des optischen räumlichen Modulators 3 reflektiert wird. Im Fall einer Reflexionslage 7 mit Licht reflektierenden Reflexionsflächen 13, die jeweils für einen Pixel vorgesehen sind, wird ein Licht durch die Reflexionslage 7 für jeden Pixel reflektiert, so dass eine Beeinflussung zwischen den Pixeln vermieden werden kann. Im Fall einer so ausgebildeten Reflexionslage 7, dass sie Licht gleichmäßig über den gesamten Bereich des optischen räumlichen Modulators 3 reflektiert, kann dagegen eine hohe Intensität erzielt werden, weil von der Lichtquelle 1 kommendes Licht über den gesamten Bereich reflektiert wird.
Zum Modulieren eines von der Lichtquelle 1 kommenden Lichts ist die Modulationslage 8 aus einem Material für die Lichtmodulation wie beispielsweise einem FLC, einem PDLC oder einem TN-Flüssigkristall gemacht, der einen Spalt zwischen der Reflexionslage 7 und der gemeinsamen Elektrode 9 ausfüllt. Die Modulationslage 8 ist in der Lage, die optische Durchlässigkeit entsprechend einem zwischen der Ansteuerungslage 6 und der gemeinsamen Elektrode 9 angelegten elektrischen Feld für jeden Pixel zu steuern. Dies bedeutet, dass durch Steuern der an die Modulationslage 8 angelegten elektrischen Felder, die durch die Modulationslage 8 laufende Lichtmenge gesteuert werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass im Fall einer Modulationslage 8 aus einem eine Orientierung erfordernden Material, wie beispielsweise einem Kristall; eine Orientierungslage zum Ausrichten des Materials innerhalb oder in der Nähe der Modulationslage 8 vorgesehen werden muss.
In diesem Fall wird als Modulationslage 8 eine Lage benutzt, die in Abhängigkeit von der Intensität eines daran angelegten Magnetfeldes in einen von zwei Zuständen gesetzt werden kann. Die zwei Zustände sind ein Zustand mit einer hohen optischen Durchlässigkeit und ein Zustand mit einer geringen optischen Durchlässigkeit. So ermöglicht die Modulationslage 8 jedem Pixel eine optische Zwei-Werte-Modulation. Ein Zustand, den die Modulationslage 8 anfänglich einnimmt, wird als Ausgangszustand bezeichnet. Der Ausgangszustand kann einer der beiden Zustände sein. Ein Zustand, der eine andere optische Durchlässigkeit als der Ausgangszustand zeigt, wird als Steuerzustand bezeichnet. Im Fall einer Modulationslage 8 aus einem FLC ist der Ausgangszustand eines Pixels z. B. ein Zustand, in dem keine elektrische Ladung in einen Teil der Modulationslage 8 entsprechend dem Pixel injiziert ist. Andererseits ist der Steuerzustand eines Pixels ein Zustand, in dem eine elektrische Ladung in einen Teil der Modulationslage 8 entsprechend dem Pixel injiziert ist.
Wie oben beschrieben, kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Modulationslage 8 nur in zwei Zustände gesetzt werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auch eine Modulationslage verwendet werden kann, die in drei oder mehr Zustände gesetzt werden kann. In einem solchen Fall kann die Modulationslage in irgendeinen von mehreren Steuerzuständen gesetzt werden.
Zusätzlich kann in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel durch Verändern der optischen Durchlässigkeit der Modulationslage 8 selbst die Lichtmenge jedes Pixels gesteuert werden. Es ist jedoch Wert anzumerken, dass durch Ausbilden der Modulationslage 8 aus einem Material, das eine Veränderung des Polarisationszustandes eines durchlaufenden Lichts erlaubt, und Kombinieren einer solchen Modulationslage 8 mit einem optischen Polarisationssystem die Lichtmenge für jeden Pixel ebenfalls gesteuert werden kann.
Genauer gesagt wird im Fall einer Modulationslage 8 aus einem Material, das eine Veränderung des Polarisationszustandes eines durchlaufenden Lichts erlaubt, ein optisches Polarisationssystem bestehend aus einer Polarisationsplatte, deren optische Durchlässigkeit entsprechend dem Polarisationszustand des Lichts variiert, oder eines Polarisationsstrahlteilers oder dergleichen mit der Modulationslage 8 kombiniert. Dann kann durch Steuern eines an die Modulationslage 8 angelegten elektrischen Feldes der Polarisationszustand eines durch die Modulationslage 8 laufenden Lichts verändert werden. Als Ergebnis verändert sich auch die optische Durchlässigkeit des durch das optische Polarisationssystem laufenden Lichts. Auf diese Weise kann die Lichtmenge für jeden Pixel gesteuert werden, wie es in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Zusätzlich ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Modulationslage 8 aus einem Material für die Lichtmodulation wie beispielsweise einem FLC, einem PDLC oder einem TN-Flüssigkristall gemacht, der einen Spalt zwischen der Reflexionslage 7 und der gemeinsamen Elektrode 9 ausfüllt. Es ist jedoch Wert darauf hinzuweisen, dass diese Beschreibung nicht in einen einschränkenden Sinn verstanden werden sollte. Dies bedeutet, dass der Aufbau der Modulationslage 8 nicht auf eine derartige Konstruktion beschränkt ist.
Zum Beispiel kann als Lichtmodulationsvorrichtung die Modulationslage 8 durch eine Gitterspaltoptik, die Gebrauch von der Lichtinterferenz macht, oder ein verformbares Spiegelgitter, das ein metallisiertes Elastomer verwendet, dessen Form durch ein elektrisches Feld verändert wird, verwirklicht werden. Eine solche Lichtmodulationsvorrichtung ist in Dokumenten wie beispielsweise einer Sammlung von Manuskripten der Akademischen Gesellschaft "SPIE, Vol. 3013, Seiten 165 bis 171" und "SPIE, Vol. 3013, Seifen 112 bis 125" beschrieben. Wenn eine derartige Lichtmodulationsvorrichtung benutzt wird, können sich die Positionen der Reflexionslage 7 und der gemeinsamen Elektrode 9 verändern. Auf jeden Fall kann die vorliegende Erfindung auf eine beliebige Lichtmodulationsvorrichtung angewendet werden, sofern die Lichtmodulationsvorrichtung durch ein daran angelegtes Signal in wenigsten zwei Pixelzustände gesetzt werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine derartige Lichtmodulationsvorrichtung in drei Hauptkategorien klassifiziert werden kann, d. h. eine Gitterspaltoptik ohne eigene Zustandsspeichereigenschaft oder eine verformbare Spiegelanzeige, wie sie in "SPIE, Vol.3013, Seiten 112 bis 125" beschrieben ist; eine Gitterspaltoptik mit einer Zustandsspeichereigenschaft, wie sie "SPIE, Vol. 3013, Seiten 165 bis 171" beschrieben ist; und eine Magnetteilchenanzeige, wie sie in "Electronic Display Devices" von Shoichi Matsumoto beschrieben ist.
Aus einem transparenten Halbleitermaterial gefertigt, ist die gemeinsame Elektrode 9 eine den auf der Ansteuerungslage 6 erzeugten Speicherzellen 12 gemeinsame Elektrode. Die Reflexionslage 7 und die Modulationslage 8 sind in Sandwich-Bauweise zwischen der Ansteuerungslage 6 und der gemeinsamen Elektrode 9 angeordnet, wobei das transparente Halbleitermaterial der Ansteuerungslage 6 zugewandt ist.
Wenn ein durch die Lichtquelle 1 erzeugtes Licht auf den oben beschriebenen optischen räumlichen Modulator 3 gerichtet wird, wie in Fig. 1 dargestellt, läuft das Licht von der Lichtquelle 1 durch die gemeinsame Elektrode 9 aus dem transparenten Halbleitermaterial und dringt in die Modulationslage 8 zum Ausführen einer optischen Modulation des Lichts für jeden Pixel ein. Das durch die Modulationslage 8 modulierte Licht wird dann durch die Reflexionslage 7 reflektiert. Dann durchläuft das reflektierte Licht wieder die optische Modulation für jeden Pixel durch die Modulationslage 8, bevor es durch die gemeinsame Elektrode 9 läuft, um schließlich zu dem optischen Projektionssystem 4 gesendet zu werden.
Hierbei kann durch Steuern eines an die Modulationslage 8 für jeden Pixel angelegten elektrischen Feldes die optische Durchlässigkeit der Modulationslage 8 für jeden Pixel gesteuert werden. Auf diese Weise wird ein durch die Modulationslage 8 moduliertes Licht als reflektiertes Licht ausgegeben. Dies bedeutet, dass in diesem optischen räumlichen Modulator 3 durch Steuern des an die Modulationslage 8 von der Ansteuerungslage 6 für jede Speicherzelle 112 angelegten elektrischen Feldes das Reflexionsvermögen der Modulationslage 8 für jeden Pixel gesteuert werden kann.
Zusätzlich ist der optische räumliche Modulator 3 in der Lage, den Zustand der Modulationslage 8 für die gesamte Oberfläche in einem Stapelverarbeitungsprozess wie nachfolgend beschrieben zu verändern. Als Ergebnis ist es möglich, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, die Intensität zu steigern und weitere Eigenschaften zu verbessern. Das Folgende ist eine detailliertere Beschreibung von Ausführungsbeispielen und ausgewählten beispielhaften Systemen, die jeweils eine Bildanzeigevorrichtung realisieren, welche den optischen räumlichen Modulator 3 einsetzt.

1. Beispiel

Die Beschreibung beginnt mit einem ersten Beispiel, bei dem die Modulationslage 8 keine Zustandsspeichereigenschaft besitzt, und es ist daher notwendig, die an die Modulationslage 8 angelegten elektrischen Felder aufrechtzuerhalten, während ein Bild angezeigt wird. Da die Modulationslage 8 keine Zustandsspeichereigenschaft wie oben beschrieben besitzt, ist es mit anderen Worten notwendig, an die Modulationslage 8 elektrische Felder kontinuierlich anzulegen, um einen Steuerzustand der Modulationslage 8 aufrechtzuerhalten. Es wird darauf hingewiesen, dass es dagegen im Falle einer Modulationslage 8 mit einer Zustandsspeichereigenschaft, wenn einmal die Modulationslage 8 in einen Steuerzustand gesetzt ist, nicht länger notwendig ist, die an die Modulationslage 8 angelegten elektrischen Felder kontinuierlich aufrechtzuerhalten.
Bei diesem Beispiel sind auf der Ansteuerungslage 6 des optischen räumlichen Modulators 3 Steuerleitungen 25 erzeugt, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, und jede der Speicherzellen 12 des optischen räumlichen Modulators 3 ist so ausgebildet, dass sie einen ersten Speicher 21, einen Steueranschluss bzw. ein Gate 22, einen zweiten Speicher 23 und eine Steuerung 24 aufweist, wie in Fig. 7 gezeigt. Der in der Speicherzelle 12 eingesetzte zweite Speicher 23 wird zum Speichern von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes verwendet. Dagegen werden Pixeldaten eines ~ als nächstes anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 21 geschrieben.
Der erste Speicher 21 ist mit der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 verbunden. Eingangssignale von der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 bewirken, dass Pixeldaten für die mit der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 verbundenen Speicherzelle 12 in den ersten Speicher 21 der Speicherzelle 12 geschrieben werden. Genauer gesagt, werden zur Anzeige eines Bildes Daten eines jeden Pixels zum Anzeigen, ob ein Teil der Modulationslage 8 entsprechend dem Pixel in einen Ausgangszustand oder einen Steuerzustand gesetzt werden soll, in den ersten Speicher 21 der Speicherzelle 12 entsprechend dem Teil der Modulationslage 8 geschrieben.
Vorgesehen zwischen dem ersten und dem zweiten Speicher 21 und 23, wird der Steueranschluss 22 durch ein durch die Steuerleitung 25 zugeführtes Steuersignal in einen geschlossenen und einen offenen Zustand gesteuert. Wenn der Steueranschluss 22 durch das Steuersignal von der Steuerleitung 25 in einen offenen Zustand gesetzt wird, werden in dem ersten Speicher 21 gespeicherte Pixeldaten zu dem zweiten Speicher 23 übertragen.
In dem ersten Speicher 21 gespeicherte Pixeldaten werden mittels des Steueranschlusses 22 zu dem zweiten Speicher 23 übertragen. Dann wird die Steuerung 24 entsprechend den zu dem zweiten Speicher 23 übertragenen Pixeldaten gesteuert. Dies bedeutet, dass der zweite Speicher 23 zum Halten von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes verwendet wird.
Gesteuert entsprechend den dem zweiten Speicher 23 übertragenen Pixeldaten, verändert die Steuerung 24 den Zustand des Pixels. Genauer gesagt, verändert die Steuerung 24 ein an die Modulationslage. 8 entsprechend den dem zweiten Speicher 23 übertragenen Pixeldaten angelegtes elektrisches Feld, wodurch die Modulationslage 8 in einen Ausgangs- oder Steuerzustand gesetzt wird.
Das Folgende ist eine Beschreibung eines Steuerungsverfahrens, das in der Bildanzeigevorrichtung gewählt ist, das den optischen räumlichen Modulator 3 einsetzt, auf dem eine oben beschriebene Speicherzelle 12 für jeden Pixel erzeugt ist, unter Bezugnahme auf in Fig. 8 dargestellte Zeitablaufdiagramme. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl von Abtastzeilen 10 des optischen räumlichen Modulators 3 n ist.
Die in Fig. 8 gezeigten Zeitablaufdiagramme stellen ein Zeitintervall dar, das zur Anzeige von zwei Schirmen erforderlich ist. Dies bedeutet, dass das Zeitintervall ein Intervall zum Anzeigen eines ersten Bildes und ein Intervall zum Anzeigen eines zweiten Bildes, eines dem ersten Bild unmittelbar folgenden Bildes, aufweist. Es wird darauf hingewiesen, dass bei einem Prozess zum Anzeigen von Bildern ein zum Anzeigen eines Bildes erforderliches Intervall tatsächlich ein sehr kurzes Intervall in der Größenordnung von Millisekunden, Mikrosekunden oder sogar Nanosekunden ist.
Wie in Fig. 8 dargestellt, weist ein Steuerintervall, d. h., ein zum Anzeigen eines Bildes erforderliches Intervall, ein Lichtemissionsintervall und ein Übertragungsintervall auf. Das Lichtemissionsintervall ist ein Intervall, während dem die Lichtquelle 1 eingeschaltet ist, was ein Bild auf dem Bildschirm 5 anzeigen lässt. Dagegen ist das Übertragungsintervall ein Intervall; während dem Pixeldaten von dem ersten Speicher 21 zu dem zweiten Speicher 23 übertragen werden. Während des Übertragungsintervalls ist die Lichtquelle 1 ausgeschaltet.
Das Lichtemissionsintervall ist auch ein Intervall, während dem Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 21 geschrieben werden. Dies bedeutet, dass während des Lichtemissionsintervalls zum Anzeigen eines ersten Bildes Teile von Pixeldaten eines zweiten Bildes nacheinander in den ersten Speicher 21 jeder der Speicherzellen 12, die durch die Abtastzeile 10 und die Datenleitung 11 ausgewählt sind, geschrieben werden.
Genauer gesagt, werden während des Lichtemissionsintervalls zum Anzeigen eines ersten Bildes zuallererst die Daten D1 eines zweiten Bildes den Datenleitungen 11 zugeführt, und ein Schreibsignal wird der ersten Abtastzeile 10 zugeführt. Als Ergebnis werden die Pixeldaten D1 in den ersten Speicher 21 jeder der mit der ersten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 12 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten D1 Pixeldaten des zweiten Bildes für Pixel entsprechend den mit der ersten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 12 sind.
Als nächstes werden Pixeldaten D2 des zweiten Bildes den Datenleitungen 11 zugeführt, und der zweiten Abtastzeile 10 wird ein Schreibsignal zugeführt. Als Ergebnis werden die Pixeldaten D2 in den ersten Speicher 21 jeder der mit der zweiten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 12 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten D2 Pixeldaten des zweiten Bildes für Pixel entsprechend den mit der zweiten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 12 sind.
Anschließend werden Teile von Pixeldaten des zweiten Bildes in der gleichen Weise für die nachfolgenden Abtastzeilen 10 geschrieben. Schließlich werden Pixeldaten Dn eines zweiten Bildes den Datenleitungen 11 zugeführt, und ein Schreibsignal wird der n-ten Abtastzeile 10 zugeführt. Als Ergebnis werden die Pixeldaten Dn in den ersten Speicher 21 jeder der mit der n-ten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 12 geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pixeldaten Dn Pixeldaten des zweiten Bildes für Pixel entsprechend den mit der n-ten Abtastzeile verbundenen Speicherzellen 12 sind.
Wie oben beschrieben, werden Pixeldaten eines als nächsten anzuzeigenden Bildes während des Lichtemissionsintervalls in alle ersten Speicher 21 geschrieben. Während des Lichtemissionsintervalls wird nichts anderes als der Vorgang zum Schreiben von Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes in alle ersten Speicher 21 ausgeführt, und zum Steuern der Modulationslage 8 erforderliche Pixeldaten sind bereits in dem zweiten Speichern 23 gespeichert. So bleiben die Zustände der Pixel unverändert so wie sie sind. Als Ergebnis ergibt sich, selbst wenn die Lichtquelle 1 während des gesamten Lichtemissionsintervalls eingeschaltet ist, kein Störzustand in dem durch den optischen räumlichen Modulator 3 reflektierten Licht. Dies bedeutet, dass bei diesem optischen räumlichen Modulator 3, da zum Steuern der Modulationslage 8 erforderliche Pixeldaten in dem zweiten Speicher 23 gespeichert sind, zum Anzeigen eines nächsten Bildes erforderliche Pixeldaten in den ersten Speicher geschrieben werden können, auch während die Steuerung 24 durch die bereits in dem zweiten Speicher 23 gespeicherten Pixeldaten gesteuert wird.
Nachdem Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes in die ersten Speicher 21 für alle Speicherzellen 12 geschrieben sind, wird die Lichtquelle 1 ausgeschaltet, was den optischen räumlichen Modulator 3 in das Übertragungsintervall eintreten lässt. In dem Übertragungsintervall wird ein Steuersignal von der Steuerleitung 25 zu jedem der Steueranschlüsse 22 zugeführt, was die Steueranschlüsse 22 für alle Speicherzellen 12 öffnet. Als Ergebnis werden Pixeldaten von den ersten Speichern 21 zu den zweiten Speichern 23 als Stapelverarbeitung für alle Speicherzellen 12 übertragen.
Nachdem Pixeldaten von den ersten Speichern 21 zu den zweiten Speichern 23 als Stapelverarbeitung für alle Speicherzellen 12 übertragen worden sind, geht der optische räumliche Modulator 3 in ein Intervall zum Anzeigen des zweiten Bildes über. In diesem Intervall wird die Steuerung 24 entsprechend den in den zweiten Speicher 23 geschriebenen Daten gesteuert, und die Modulationslage 8 ist in einen Bildanzeigezustand, d. h. einen Zustand gemäß einem anzuzeigenden Bild gesetzt, so dass das zweite Bild angezeigt wird. In diesem Zustand ist die Lichtquelle 1 eingeschaltet. Als Ergebnis wird das zweite Bild auf dem Schirm 5 angezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass, während das zweite Bild gerade angezeigt wird, Teile von Pixeldaten D1', D2', ..., Dn' eines dem zweiten Bild folgenden Bildes in der gleichen Weise in die ersten Speicher 21 geschrieben werden, wie die Teile von Pixeldaten D1, D2, ..., Dn des zweiten Bildes in die ersten Speicher 21 geschrieben wurden.
Wie oben beschrieben, können in diesem optischen räumlichen Modulator 3 anstelle der. Veränderung der Zustände der Pixel in einer Abtastzeileneinheit die. Zustände aller Pixel in einem Stapelverarbeitungsvorgang verändert werden. Dies bedeutet, dass durch Einsatz des optischen räumlichen Modulators 3 ein angezeigtes Bild nicht in Abtastzeileneinheiten aktualisiert wird, sondern für den gesamten Schirm als Stapelverarbeitungsvorgang aktualisiert werden kann.
Außerdem kann in dieser Bildanzeigevorrichtung, da die Zustände der Modulationslage 8 außer während eines Übertragungsintervalls zum Übertragen von Pixeldaten von den ersten Speichern 21 zu den zweiten Speichern 23 als Stapelverarbeitung aufrechterhalten werden, die Lichtquelle 1 in einen eingeschalteten Zustand gesetzt werden. Als Ergebnis kann das Lichtemissionsintervall je Bild verlängert werden, und die Lichtnutzungsrate kann erhöht werden.

2. Beispiel

Das Folgende ist eine Beschreibung eines zweiten Beispiels, bei dem es notwendig ist, eine elektrische Restladung der Modulationslage 8 zu neutralisieren. Es wird darauf hingewiesen, dass im Fall des zweiten Beispiels als Material der Modulationslage 8 ein Lichtmodulationsmaterial verwendet wird, das eine Veränderung des Lichtmodulationszustands als Reaktion auf ein angelegtes elektrisches Feld ohne Berücksichtigung der Polarität des elektrischen Feldes zeigt. Dies bedeutet, dass im Fall des zweiten Beispiels die Modulationslage 8 in einen Steuerzustand gesetzt wird, wenn ein durch die Stenerlage 6 erzeugtes positives oder negatives elektrisches Feld daran angelegt wird. Ohne angelegtes elektrisches Feld dagegen wird die Modulationslage 8 in einen Ausgangszustand gesetzt.
Im zweiten Beispiel sind auf der Ansteuerungslage 6 des optischen räumlichen Modulators 3 erste Steuerleitungen 36 und zweite Steuerleitungen 37 erzeugt, wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt, und jede der Speicherzellen 12 des optischen räumlichen Modulators 3 ist so ausgebildet, dass sie einen ersten Speicher 31, einen ersten Steueranschluss bzw. ein erstes Gate 32, einen zweiten Speicher 31, einen zweiten Steueranschluss bzw. ein zweites Gate 34 und eine Steuerung 35 aufweist, wie in Fig. 11 dargestellt. Der in der Speicherzelte 12 eingesetzte zweite Speicher 33 wird zum Speichern von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes benutzt. Dagegen werden Pixeldaten eines als nächsten anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 31 geschrieben.
Der erste Speicher 31 ist mit der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 verbunden. Eingangssignale von der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 lassen Pixeldaten für die mit der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 verbundene Speicherzelle 12 in den ersten Speicher 31 der Speicherzelle 12 schreiben. Genauer gesagt, werden, um ein Bild anzuzeigen, Daten jedes Pixels zum Anzeigen, ob ein Teil der Modulationslage 8 entsprechend dem Pixel in einen Ausgangszustand oder einen Steuerzustand gesetzt werden soll; in den ersten Speicher 31 der Speicherzelle 12 entsprechend dem Teil der Modulationslage 8 geschrieben.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Speicher 31 und 33 vorgesehen; wird der erste Steueranschluss 32 durch ein durch die erste Steuerleitung 36 zugeführtes Steuersignal in einen geschlossenen und einen offenen Zustand; gesteuert. Wenn der erste Steueranschluss 32 durch das Steuersignal von der ersten Steuerleitung 36 in einen offenen Zustand gesetzt wird; werden in dem ersten Speicher 31 gespeicherte Pixeldaten zu dem zweiten Speicher 33 übertragen.
In dem ersten Speicher 31 gespeicherte Pixeldaten werden mittels des ersten Steueranschlusses 32 zu dem zweiten Speicher 33 übertragen. Dann wird die Steuerung 35 entsprechend den dem zweiten Speicher 33 übertragenen Pixeldaten gesteuert. Dies bedeutet, dass der zweite Speicher 33 zum Halten von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes verwendet wird.
Zwischen dem zweiten Speicher 33 und der Steuerung 35 vorgesehen, steuert der zweite Steueranschluss 34 die Polarität von der Steuerung 35 von dem zweiten Speicher 33 zugeführten Pixeldaten gemäß einem durch die zweite Steuerleitung 37 zugeführten Steuersignal. Dies bedeutet, dass in dieser Speicherzelle 12 der Steuerung 35 von dem zweiten Speicher 33 zugeführte Pixeldaten durch den zweiten Steueranschluss 34 invertiert werden können.
Die Steuerung 35 steuert die Modulationslage 8 gemäß den ihr von dem zweiten Speicher 33 über den zweiten Steueranschluss 34 zugeführten Pixeldaten, um den Zustand des Pixels zu verändern. Genauer gesagt, verändert die Steuerung 35 ein an die Modulationslage 8 angelegtes elektrisches Feld gemäß den ihr von dem zweiten Speicher 33 mittels des zweiten Steueranschlusses 34 zugeführten Pixeldaten, wodurch die Modulationslage 8 entweder in einen Ausgangszustand oder einen Steuerzustand gesetzt wird.
Das Folgende ist eine Beschreibung eines Steuerverfahrens, das in der Bildanzeigevorrichtung gewählt ist, welche den optischen räumlichen Modulator 3 einsetzt, auf dem eine oben beschriebene Speicherzelle 5 für jeden Pixel erzeugt ist, unter Bezugnahme auf die in Figur. 12 gezeigten Zeitablaufdiagramme.
Größtenteils wie das erste Beispiel weist im zweiten Beispiel ein zum Anzeigen eines Bildes erforderliches Intervall ein Lichtemissionsintervall und ein Übertragungsintervall auf. Das Lichtemissionsintervall ist ein Intervall, während dem alle Pixeldaten eines als nächsten anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 31 geschrieben werden. Andererseits ist das Übertragungsintervall ein Intervall, während dem Pixeldaten von dem ersten Speicher 31 zu dem zweiten Speicher 33 als Stapelverarbeitung übertragen werden.
Genauer gesagt, werden während des Lichtemissionsintervalls zum Anzeigen eines ersten Bildes Teile von Pixeldaten, die ein zweites Bild darstellen, nacheinander in den ersten Speicher 31 jeder der durch die Abtastzeile 10 und die Datenleitung 11 ausgewählten Speicherzellen 12 geschrieben. Nachdem alle Pixeldaten des als nächstes anzuzeigenden zweiten Bildes in die ersten Speicher 31 geschrieben worden sind, tritt dann der optische räumliche Modulator 3 in ein Übertragungsintervall ein, während dem dem ersten Steueranschluss 32 von der ersten Steuerleitung 36 ein Steuersignal zugeführt wird, was alle Pixeldaten von den ersten Speichern 31 zu den zweiten Speichern 33 als Stapelverarbeitung übertragen lässt. Nachdem alle Pixeldaten übertragen worden sind, tritt dann der optische räumliche Modulator 3 wieder in ein Lichtemissionsintervall ein, in dem die dem zweiten Speicher 33 übertragenen Pixeldaten der Steuerung 35 mittels des zweiten Steueranschlusses 34 zugeführt werden. Die Steuerung 35 setzt dann die Modulationslage 8 entweder in einen Ausgangszustand oder einen Steuerzustand für jeden Pixel gemäß den dem zweiten Speicher 33 übertragenen Pixeldaten. Wie bei dem ersten Beispiel kann das Lichtemissionsintervall je Bild im zweiten Beispiel verlängert werden und die Lichtnutzungsrate kann erhöht werden.
Jedoch unterscheidet sich das zweite Beispiel von dem ersten Beispiel darin, dass im Fall des erstgenannten während des Lichtemissionsintervalls der Steuerung 5 geführte Pixeldaten invertiert werden können. Genauer gesagt, kann im Fall des zweiten Beispiels ein dem zweiten Steueranschluss 34 von der zweiten Steuerleitung 37 während des Lichtemissionsintervalls zugeführtes Steuersignal zum Invertieren von der Steuerung 35 über den zweiten Steueranschluss 34 zugeführten Pixeldaten verwendet werden. So weist das Lichtemissionsintervall ein Schreibintervall für nicht-invertierte Daten und ein Schreibintervall für invertierte Daten auf Während des Schreibintervalls für nicht-invertierte Daten, werden Daten der Steuerung 35 zugeführt, so wie sie sind. Während des Schreibintervalls für invertierte Daten dagegen werden der Steuerung 35 invertierte Pixeldaten zugeführt.
Wie oben beschrieben, werden während des Schreibintervalls für invertierte Daten der Steuerung 35 invertierte Pixeldaten zugeführt. So ist die Polarität eines an die Modulationslage 8 angelegten elektrischen Feldes in dem Schreibintervall für invertierte Daten der Polarität in dem Schreibintervall für nicht-invertierte Daten entgegengesetzt. Es wird darauf hingewiesen, dass im Fall des zweiten Beispiels als Material der Modulationslage 8 ein Lichtmodulationsmaterial verwendet wird, das eine Veränderung des Lichtmodulationszustandes als Reaktion auf ein angelegtes elektrisches Feld ohne Berücksichtigung der Polarität des elektrischen Feldes zeigt. Als Ergebnis ist die Lichtmodulation durch die Modulationslage 8 während des Schreibintervalls für nicht- invertierte Daten die gleiche wie die Lichtmodulation durch die Modulationslage 8 während des Schreibintervalls für invertierte Daten.
Durch Invertieren der der Steuerung 35 zugeführten Pixeldaten während des Lichtemissionsintervalls wie oben beschrieben, wird ein an die Modulationslage 8 angelegtes positives oder negatives elektrisches Feld nicht länger während der gesamten Zeit aufrecht erhalten. Dies bedeutet, dass beim Anzeigen eines Bildes der Modulationslage 8 ein positives elektrisches Feld für ein Zeitintervall angelegt wird, das gleich einem Intervall ist, während dem ein negatives elektrisches Feld angelegt wird. Da in der Modulationslage 8 keine elektrische Restladung angesammelt wird, kann somit die Modulationslage 8 in einer neutralen Polarität gehalten werden. Als Ergebnis ist die Modulationslage 8 in der Lage, für eine lange Zeitdauer in einem stabilen Zustand zu arbeiten. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn Pixeldaten wie oben beschrieben invertiert werden, die Lichtquelle in einem Übergangszustand zwischen einem Schreibintervall für nicht-invertierte Daten und einem Schreibintervall für invertierte Daten ausgeschaltet werden kann.
Wie oben beschrieben, wird im Fall des zweiten Beispiels als Material der Modulationslage 8 ein Lichtmodulationsmaterial verwendet, das eine Veränderung des Lichtmodulationszustands als Reaktion auf ein angelegtes elektrisches Feld ohne Berücksichtigung der Polarität des elektrischen Feldes zeigt. Es ist Wert darauf hinzuweisen, dass als Material der Modulationslage 8 ebenso ein Lichtmodulationsmaterial benutzt werden kann, das eine Veränderung des Lichtmodulationszustandes als Reaktion auf eine Umkehr eines angelegten elektrischen Feldes zeigt. In diesem Fall kann die Lichtquelle 1 im Schreibintervall für invertierte Daten ausgeschaltet werden.

3. Beispiel

Im Fall eines dritten Beispiels wird als Material der Modulationslage 8 ein Lichtmodulationsmaterial mit einer Zustandsspeichereigenschaft wie beispielsweise der FLC und der PDLC verwendet. Bei der Anzeige eines Bildes wird der Modulationslage 8 nur ein elektrisches Feld angelegt, wenn es notwendig ist, die Modulationslage von einem Ausgangszustand zu einem Steuerzustand zu verändern. Die Modulationslage 8 wird vor der Anzeige eines nächsten Bildes in einen Ausgangszustand zurückgesetzt.
In dem dritten Beispiel sind auf der Ansteuerungslage 6 des optischen räumlichen Modulators 3 erste Steuerleitungen 46, zweite Steuerleitungen 47 und dritte Steuerleitungen 48 erzeugt, wie in Fig. 13 und 14 dargestellt, und jede der Speicherzellen 12 des optischen räumlichen Modulators 3 ist so ausgebildet, dass sie einen ersten Speicher 41, einen ersten Steueranschluss 42, einen zweiten Speicher 43, einen zweiten Steueranschluss 44 und eine Steuerung 45 aufweist, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist. Der in der Speicherzelle 12 eingesetzte zweite Speicher 43 wird zum Speichern von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes benutzt. Andererseits werden Pixeldaten eines als nächsten anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 41 geschrieben.
Der erste Speicher 41 ist mit der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 verbunden. Eingangssignale von der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 lassen Pixeldaten für die mit der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 verbundene Speicherzelle 12 in den ersten Speicher 41 der Speicherzelle 12 schreiben. Genauer gesagt, werden, um ein Bild anzuzeigen; Daten jedes Pixels zum Anzeigen, ob ein Teil der Modulationslage 8 entsprechend dem Pixel in einen Ausgangszustand oder einen Steuerzustand gesetzt werden soll, in den ersten Speicher 41 der Speicherzelle 12 entsprechend dem Teil der Modulationslage 8 geschrieben.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Speicher 41 und 43 vorgesehen, wird der erste Steueranschluss 42 durch ein durch die erste Steuerleitung 46 zugeführtes Steuersignal in einen geschlossenen und einen offenen Zustand gesteuert. Wenn der erste Steueranschluss 42 durch das Steuersignal von der ersten Steuerleitung 46 in einen offenen Zustand gesetzt wird, werden in dem ersten Speicher 41 gespeicherte Pixeldaten zu dem zweiten Speicher 43 übertragen.
In dem ersten Speicher 41 gespeicherte Pixeldaten werden dem zweiten Speicher 43 über den ersten Steueranschluss 42 übertragen. Dann wird die Steuerung 45 entsprechend den dem zweiten Speicher 43 übertragenen Pixeldaten gesteuert. Dies bedeutet, dass der zweite Speicher 43 zum Halten von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes verwendet wird.
Zwischen dem zweiten Speicher 43 und der Steuerung 45 vorgesehen, wird der zweite Steueranschluss 44 durch ein durch die zweite Steuerleitung 47 zugeführtes Steuersignal in einen offenen oder einen geschlossenen Zustand gesetzt. Wenn der zweite Steueranschluss 44 durch das Steuersignal von der zweiten Steuerleitung 47 in einen offenen Zustand gesetzt wird, werden in dem zweiten Speicher 43 gespeicherte Pixeldaten der Steuerung 45 zugeführt.
Die Steuerung 45 steuert die Modulationslage 8 gemäß den ihr von dem zweiten Speicher 43 mittels des zweiten Steueranschlusses 44 zugeführten Pixeldaten, um den Zustand des Pixels zu verändern. Genauer gesagt, verändert die Steuerung 45 ein an die Modulationslage 8 angelegtes elektrisches Feld gemäß den ihr von dem zweiten Speicher 43 mittels des zweiten Steueranschlusses 44 zugeführten Pixeldaten, wodurch die Modulationslage 8 entweder in einen Ausgangszustand oder einen Steuerzustand gesetzt wird. Eine dritte Steuerleitung 48 ist mit der Steuerung 45 verbunden. Gesteuert durch ein Steuersignal von der dritten Steuerleitung 48 ist die Steuerung 45 in der Lage, die Modulationslage 8 so zu steuern, dass sie in einen Ausgangszustand zurückkehrt.
Das Folgende ist eine Beschreibung eines Steuerverfahrens, das in der Bildanzeigevorrichtung gewählt ist, welche den optischen räumlichen Modulator 3 einsetzt, auf dem eine oben beschriebene Speicherzelle 12 für jeden Pixel erzeugt ist, unter Bezugnahme auf in Fig. 16 gezeigte Zeitablaufdiagramme.
Wie in Fig. 16 dargestellt, weist ein zum Anzeigen eines Bildes erforderliches Intervall ein Lichtemissionsintervall, ein Rücksetzintervall (Reset) und ein Übertragungsintervall auf. Das Lichtemissionsintervall ist ein Intervall, während dem die Lichtquelle 1 eingeschaltet ist und ein Bild auf dem Bildschirm S angezeigt wird. Wie bei dem ersten und zweiten Beispiel werden während des Lichtemissionsintervalls alle Pixeldaten eines als nächsten anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 41 geschrieben. Während des Rücksetz- und des Übertragungsintervalls ist die Lichtquelle 1 dagegen ausgeschaltet.
Das Rücksetzintervall ist ein Intervall, während dem die Modulationslage 8 in einen Ausgangszustand zurückgesetzt wird, bevor neue Pixeldaten von dem ersten Speicher 41 zu dem zweiten Speicher 43 übertragen werden. Dies bedeutet, dass während des Rücksetzintervalls alle Pixel in einen Ausgangszustand gesetzt werden.
Während des Rücksetzintervalls wird der Steuerung 45 von der dritten Steuerleitung 48 ein Steuersignal zugeführt, das die Steuerung 45 auffordert, die Modulationslage 8 in einen Ausgangszustand zu setzen. Die Steuerung 45 stellt gemäß dem Steuersignal für die gesamte Modulationslage 8 wieder einen Ausgangszustand her. Die Modulationslage 8 kann typischerweise durch Anlegen eines elektrischen Feldes an die Modulationslage 8 in eine Richtung entgegen einem unmittelbar zuvor angelegten elektrischen Feld zurückgesetzt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass der Vorgang nur an Teilen der Modulationslage 8 ausgeführt werden muss, die sich nicht in einem Ausgangszustand befinden. Dies bedeutet, dass während des Rücksetzintervalls nur die Steuerungen 45 entsprechend den Pixeln, die nicht im Ausgangszustand sind, angesteuert werden müssen.
Nachdem wie oben beschrieben, für alle Pixel wieder ein Ausgangszustand hergestellt worden ist, tritt der optische räumliche Modulator 3 in ein Übertragungsintervall ein. In dem Übertragungsintervall wird jedem der ersten Steueranschlüsse 42 von der ersten Steuerleitung 46 ein Steuersignal zugeführt, was die ersten Steueranschlüsse 42 öffnet. Als Ergebnis werden Pixeldaten von dem ersten Speicher 41 zu dem zweiten Speicher 43 als Stapelverarbeitung übertragen. Dies bedeutet, dass wie bei dem ersten und dem zweiten Beispiel während des Übertragungsintervalls alle Pixeldaten eines als nächsten anzuzeigenden Bildes von den ersten Speichern 41 zu den zweiten Speichern 43 als Stapelverarbeitung übertragen werden.
Nachdem alle Pixeldaten von den ersten Speichern 41 zu den zweiten Speichern 43 als Stapelverarbeitung übertragen worden sind, tritt der optische räumliche Modulator 3 wieder in ein Lichtemissionsintervall ein, in dem die Lichtquelle 1 eingeschaltet ist, und gleichzeitig wird bei Beginn des Lichtemissionsintervalls ein Steuersignal zu dem zweiten Steueranschluss 44 von der zweiten Steuerleitung 47 zugeführt, um den zweiten Steueranschluss 44 in einen offenen Zustand zu setzen. Wenn der zweite Steueranschluss 44 durch dieses Steuersignal geöffnet wird, werden Pixeldaten der Steuerung 45 von dem zweiten Speicher 43 zugeführt, um die Steuerung 45 anzusteuern.
Zu diesem Zeitpunkt ist der zweite Steueranschluss 44 für ein Zeitintervall, das zum Ansteuern der Steuerung 45 benötigt wird, in einen offenen Zustand gesetzt, um die Modulationslage 8 in einen Steuerzustand zu setzen. Die Steuerung 45 wird angesteuert, während sich der zweite Steueranschluss 44 in dem offenen Zustand befindet. Wenn der offene Zustand des zweiten Steueranschlusses 44 beendet wird, wird auch die Ansteuerung der Steuerung 45 beendet. Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels bleibt, da die Modulationslage 8 eine Zustandsspeichereigenschaft besitzt, ein durch die Steuerung 45 in einen Steuerzustand gesteuerter Pixel so wie er ist in dem Steuerzustand, selbst nachdem die Ansteuerung der Steuerung 45 beendet ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuerungen 45 nur für Pixel entsprechend den Teilen der Modulationslage 8 angesteuert werden, welche in einen Steuerzustand gesetzt werden sollen. Dies bedeutet, dass es nicht notwendig ist, die Steuerungen 45 für Pixel entsprechend Teilen der Modulationslage 8, die wie sie sind in einem Ausgangszustand bleiben dürfen. Somit ist es nur erforderlich, die Steuerungen 45 für Pixel entsprechend Teilen der Modulationslage 8 anzusteuern, die in einen Steuerzustand gesetzt werden sollen. Mit anderen Worten werden bei diesem optischen räumlichen Modulator 3, wenn ein angezeigtes Bild verändert wird, nur die Zustände von Pixeln, die eine Veränderung des Zustands erfordern, von einem Ausgangszustand verändert.
In einem Beispiel wie dem oben beschriebenen werden Pixel in einen Steuerzustand als Stapelverarbeitung zurückgesetzt, was eine Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit ohne damit verbundene Verringerung der in der 2-Feld-Technik beobachteten Bildfrequenz ermöglicht. Außerdem ist die Anzahl von elektrischen Ladungsübertragungen im Vergleich zu der 2-Feld-Technik klein, was eine Verringerung der Menge verbrauchter Energie erlaubt.

Ausführungsbeispiel der Erfindung

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als Material der Modulationslage 8 ein Lichtmodulationsmaterial mit einer Zustandsspeichereigenschaft wie beispielsweise der FLC und der PDLC verwendet. Wenn der Schirm von einem Bild zu einem anderen verändert wird, werden nur mit der Schirmveränderung verbundene Pixel aktualisiert.
In dem Ausführungsbeispiel sind auf der Ansteuerungslage 6 des optischen räumlichen Modulators 3 erste Steuerleitungen 59, zweite Steuerleitungen 60 und dritte Steuerleitungen 61 erzeugt, wie in Fig. 17 und 18 dargestellt, und jede der Speicherzellen 2 des optischen räumlichen Modulators 3 ist so ausgebildet, dass sie einen ersten Speicher 51, einen ersten Steueranschluss 52, einen zweiten Speicher 53, eine Gleichheitserfassungsschaltung 54, einen zweiten Steueranschluss 55, einen dritten Speicher 56, einen dritten Steueranschluss 57 und eine Steuerung 58 aufweist, wie in Fig. 19 dargestellt.
Der in der Speicherzelle 12 eingesetzte zweite Speicher 53 wird zum Speichern von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes verwendet. Dagegen werden Pixeldaten eines als nächsten anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 51 geschrieben. Der dritte Speicher 46 wird zum Speichern von Informationen verwendet, die anzeigen, ob Pixeldaten eines gerade anzeigten Bildes mit Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes zusammenpassen oder nicht. Derartige Informationen werden nachfolgend als die Gleichheit anzeigende Daten bezeichnet.
Der erste Speicher 51 ist mit der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 verbunden. Eingangssignale von der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 lassen Pixeldaten für die mit der Abtastzeile 10 und der Datenleitung 11 verbundene Speicherzelle 12 in den ersten. Speicher 51 der Speicherzelle 12 schreiben.
Genauer gesägt werden, um ein Bild anzuzeigen, Daten eines jeden Pixels zum Anzeigen, ob ein Teil der Modulationslage 8 entsprechend dem Pixel in einen Ausgangszustand oder in einen Steuerzustand gesetzt werden soll, in den ersten Speicher 51 der Speicherzellen 12 entsprechend dem Teil der Modulationslage 8 geschrieben.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Speicher 51 und 53 vorgesehen, wird der erste Steueranschluss 52 durch ein durch die erste Steuerleitung 59 zugeführtes Steuersignal in einen geschlossenen und einen offenen Zustand gesteuert. Wenn der erste Steueranschluss 52 durch das Steuersignal von der ersten Steuerleitung 59 in einen offenen Zustand gesetzt wird, werden in dem ersten Speicher 51 gespeicherte Pixeldaten zu dem zweiten Speicher 53 übertragen.
In dem ersten Speicher 51 gespeicherte Pixeldaten werden dem zweiten Speicher 53 mittels des ersten Steueranschlusses 52 übertragen. Wie oben beschrieben, wird der zweite Speicher 53 zum Halten von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes verwendet.
Die Gleichheitserfassungsschaltung 54 vergleicht in dem ersten Speicher 51 gespeicherte Pixeldaten mit in dem zweiten. Speicher 53 gespeicherten Pixeldaten, um ein Urteil zu bilden; ob beide Teile von Pixeldaten miteinander übereinstimmen oder nicht. Wie oben beschrieben, wird der in der Speicherzelle 12 ' eingesetzte zweite Speicher 53 zum Speichern von Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes verwendet, während Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 51 gespeichert werden. Dies bedeutet, dass die Gleichheitserfassungsschaltung 54 ein Urteil bildet, ob Pixeldaten eines aktuellen Bildes vor dem Prozess mit Pixeldaten eines das aktuelle Bild ersetzenden Bildes übereinstimmen oder nicht, und die Gleichheit anzeigende Daten ausgibt, die zeigen, ob Pixeldaten eines gerade angezeigten Bildes mit Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes übereinstimmen oder nicht.
Zwischen dem dritten Speicher 56 und der Gleichheitserfassungsschaltung 54 vorgesehen, wird der zweite Steueranschluss 55 durch ein durch die zweite Steuerleitung 60 zugeführtes Steuersignal in einen offenen und einen geschlossenen Zustand gesteuert. Wenn der zweite Steueranschluss 55 durch das Steuersignal von der zweiten Steuerleitung 60 in einen offenen Zustand gesetzt wird, werden die Gleichheit anzeigende Daten, die in der Gleichheitserfassungsschaltung 54 gespeichert sind, zu dem dritten Speicher 56 übertragen.
Die Gleichheit anzeigende Daten, die in der Gleichheitserfassungsschaltung 54 gespeichert sind, werden dem dritten Speicher 56 über den zweiten Steueranschluss 55 übertragen. So wird ein Vorgang zum Verändern des aktuellen gerade angezeigten Bildes durch Anwenden des dritten Speichers 56 ausgeführt, der zum Speichern von die Gleichheit anzeigenden Daten verwendet wird, welche zeigen, ob Pixeldaten des aktuellen Bildes vor dem Vorgang mit Pixeldaten eines das aktuelle Bild ersetzenden Bildes übereinstimmen oder nicht.
Zwischen dem zweiten und dem dritten Speicher 53 und 56 und der Steuerung 58 vorgesehen, wird der dritte Steueranschluss 57 durch ein durch die dritte Steuerleitung 61 zugeführtes Steuersignal in einen geschossenen und einen offenen Zustand gesteuert. Wenn der dritte Steueranschluss 57 durch das Steuersignal von der dritten Steuerleitung 61 in einen offenen Zustand gesetzt wird, werden in dem zweiten Speicher 53 gespeicherte Pixeldaten und in dem dritten Speicher 56 gespeicherte, die Gleichheit anzeigende Daten zu der Steuerung 58 übertragen.
Die Steuerung 58 wird gemäß den von dem zweiten Speicher 53 über den dritten Steueranschluss 57 zugeführten Pixeldaten und den von dem dritten Speicher 56 über den dritten Steueranschluss 57 zugeführten, die Gleichheit anzeigenden Daten angesteuert. In einem Vorgang zum Verändern eines aktuell angezeigten Bildes steuert die Steuerung 58 nur Teile der Modulationslage 8 entsprechend Pixeln an, für welche. Pixeldaten des aktuellen Bildes vor dem Vorgang nicht mit Pixeldaten eines das aktuelle Bild ersetzenden Bildes übereinstimmen.
Genauer gesagt liegt bei einem Vorgang zum Verändern eines aktuell angezeigten Bildes die Steuerung 58 einer Speicherzelle 12 entsprechend einem Pixel ein elektrisches Feld an einen Teil der Modulationslage 8 entsprechend dem Pixel an, um den Pixel in einen Steuerzustand zu setzen, nur wenn die von dem zweiten Speicher 53 zugeführten Pixeldaten Daten sind, die erfordern, dass der Pixel in einen Steuerzustand gesetzt wird, und die von dem dritten Speicher 56 zugeführten, die Gleichheit anzeigenden Daten zeigen, dass Pixeldaten des aktuellen Bildes vor dem Vorgang nicht mit Pixeldaten eines das aktuelle Bild ersetzenden Bildes übereinstimmen.
Ebenso kann im Fall eines weiteren Pixels, der in einem Vorgang zum Verändern eines aktuell angezeigten Bildes in einen Ausgangszustand gesetzt werden soll, die Steuerung 58 des Pixels an einen Teil der Modulationslage 8 entsprechend dem Pixel ein elektrisches Feld anlegen, um den Pixel in einen Ausgangszustand zu setzen, nur wenn die von dem zweiten Speicher 53 zugeführten Pixeldaten Daten sind, die auffordern, dass der Pixel in einen Ausgangszustand gesetzt werden soll, und die von dem dritten Speicher 56 zugeführten, die Gleichheit anzeigenden Daten zeigen, dass Pixeldaten des aktuellen Bildes vor dem Vorgang nicht mit Pixeldaten eines das aktuelle Bild ersetzenden Bildes übereinstimmen.
Das Folgende ist eine Beschreibung eines Steuerverfahrens, das in der Bildanzeigevorrichtung gewählt ist, welche den optischen räumlichen Modulator 3 einsetzt, auf dem eine oben beschriebene Speicherzelle 12 für jedes Pixel erzeugt ist, unter Bezugnahme auf die in Fig. 20 dargestellten Zeitablaufdiagramme.
Wie in Fig. 20 gezeigt, weist ein zum Anzeigen eines Bildes erforderliches Intervall ein Lichtemissionsintervall und ein Steuerintervall auf. Das Lichtemissionsintervall weist ein Schreibintervall für Daten, ein Übertragungsintervall für die Gleichheit anzeigende Daten und eine Übertragungsintervall für Pixeldaten auf. Das Lichtemissionsintervall ist ein Intervall, während dem die Lichtquelle 1 eingeschaltet ist und ein Bild auf dem Schirm 5 angezeigt wird. Dagegen ist das Steuerintervall ein Intervall, während dem die Steuerung 58 zum Verändern des Zustands eines Pixels entsprechend der Steuerung 58 angesteuert wird. Während des Steuerintervalls ist die Lichtquelle 1 ausgeschaltet.
Das Schreibintervall für Daten des Lichtemissionsintervalls ist ein Intervall, während dem alle Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher 51 gespeichert werden, wie im Fall des Lichtemissionsintervalls des ersten bis dritten Beispiels. Zu diesem Zeitpunkt vergleicht die Gleichheitserfassungsschaltung 54 in dem zweiten Speicher 53 gespeicherte Pixeldaten, d. h. Pixeldaten eines aktuell gerade angezeigten Bildes, mit in dem ersten Speicher 51 gespeicherten Pixeldaten, d. h. Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes.
Wenn der Vorgang zum Speichern aller Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Bildes in den ersten Speicher S 1 abgeschlossen ist, tritt der optische räumliche Modulator 3 in das Übertragungsintervall für die Gleichheit anzeigende Daten ein, während dem dem zweiten Steueranschluss 55 von der zweiten Steuerleitung 60 ein Steuersignal zugeführt wird, um den zweiten Steueranschluss 55 in einen offenen Zustand zu setzen. Als Ergebnis werden die Gleichheit anzeigende Daten von der Gleichheitserfassungsschaltung 54 zu dem dritten Speicher 56 als Stapelverarbeitung übertragen.
Wenn der Vorgang der Übertragung der die Gleichheit anzeigenden Daten von der Gleichheitserfassungsschaltung 54 zu dem dritten Speicher 56 abgeschlossen ist, tritt der optische räumliche Modulator 3 in das Übertragungsintervall für Pixeldaten ein, während dem dem ersten Steueranschluss 52 von der ersten Steuerleitung 59 ein Steuersignal zugeführt wird, um den ersten Steueranschluss 52 in einen offenen Zustand zu setzen. Als Ergebnis werden als nächstes anzuzeigende Pixeldaten von dem ersten Speicher 51 zu dem zweiten Speicher 53 als Stapelverarbeitung übertragen.
Wenn den Vorgang der Übertragung der Pixeldaten von dem ersten Speicher 51 zu dem zweiten Speicher 53 abgeschlossen ist, tritt der optische räumliche Modulator 3 in das Steuerintervall ein, während dem dem dritten Steueranschluss 57 von der dritten Steuerleitung 61 ein Steuersignal zugeführt wird, um den dritten Steueranschluss 57 in einem offenen Zustand zu setzen. Als Ergebnis werden Pixeldaten von dem zweiten Speicher 53 zu der Steuerung 58 übertragen und die Gleichheit anzeigende Daten werden von dem dritten Speicher 56 zu der Steuerung 58 übertragen. Bei Empfang der Pixeldaten und der die Gleichheit anzeigenden Daten steuert die Steuerung 58 den Teil der Modulationslage 8 in einen durch die Pixeldaten angegebenen Zustand nur an, wenn die die Gleichheit anzeigenden Daten zeigen, dass Pixeldaten eines aktuell gerade angezeigten Bildes vor der Bildveränderung von Pixeldaten eines als nächstes anzuzeigenden Ersatzbildes unterschiedlich sind, wie oben beschrieben. Dies bedeutet, dass nur die Steuerungen 58 für Pixel, die neu eingeschrieben werden müssen, die Teile der Modulationslage 8 entsprechend den Pixeln während des Steuerintervalls ansteuern.
Das Steuerintervall entspricht einem Zeitintervall, das durch die Steuerung 58 zum Verändern des Zustands eines Pixels benötigt wird. Mit anderen Worten wird eine Steuerung 58, die in einem Vorgang zum Verändern eines angezeigten Bildes angesteuert werden muss, während eines Zeitintervalls entsprechend dem Steuerintervall angetrieben. Wie bei dem dritten Beispiel setzt das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Modulationslage 8 ein, die eine Zustandsspeichereigenschaft besitzt. Wenn die Steuerung 58 auf diese Weise für eine feste Zeitdauer angesteuert wird, hält daher ein Pixel mit dem durch die Ansteuerung der Steuerung 58 veränderten Zustand davon den Zustand aufrecht, selbst nachdem die Ansteuerung der Steuerung 58 unmittelbar beendet wird.
Fig. 21 ist eine Darstellung einer typischen Signalform eines Steuersignals der Steuerung 58 zum Verändern der Farbe eines Pixels gemäß anzuzeigenden Bildern in der folgenden Reihenfolge: weiß, schwarz, weiß, weiß, schwarz und schwarz. Die Steuerung 58 wird nur in Intervallen an Zeitpunkten angesteuert, die durch Symbole a, b, c und e in Fig. 21 gekennzeichnet sind, aber nicht in Intervallen an Zeitpunkten, die durch Symbole d und f gekennzeichnet sind. Aus der Figur ist es offensichtlich, dass die Steuerung 58 nur angesteuert wird, wenn die Pixeldaten eines Bildes vor dem Vorgang zur Veränderung des Bildschirms von Pixeldaten des ersetzenden Bildes unterschiedlich sind. In anderen Fällen wird der Zustand des Pixels beibehalten wie er ist.
Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden beim Verändern eines angezeigten Bildes nur in der Veränderung involvierte Pixel als Stapelverarbeitung neu eingeschrieben, wie oben beschrieben. Als Ergebnis kann die zum Neueinschreiben der Pixel erforderliche Zeit auf ein Minimum reduziert werden, und die Lichtnutzungsrate des optischen räumlichen Modulators kann deutlich erhöht werden. Da außerdem nur eine erforderliche minimale Anzahl von Pixeln neu eingeschrieben wird, kann auch die Anzahl von Übertragungen elektrischer Ladung, die mit dem Vorgang zum Neueinschreiben der Pixel einhergehen, auf ein Minimum gesenkt werden, was eine deutliche Verringerung der zur Ansteuerung der optischen räumlichen Modulators erforderlichen Menge elektrischer Energie erlaubt.
Aus dem in Fig. 20 dargestellten Zeitablaufdiagrammen ist es offensichtlich, dass der Vorgang zum Speichern von Pixeldaten in den ersten Speicher 51 zu Beginn des Lichtemissionsintervalls gestartet wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Vorgang zum Speichern von Pixeldaten in den ersten Speicher 51 auch bei Abschluss der Übertragung von Pixeldaten zu dem zweiten Speicher 53 ausgeführt werden kann. Dies bedeutet, dass der Vorgang zum Speichern von Pixeldaten in den ersten Speicher 51 auch während des Übertragungsintervalls ausgeführt werden kann. Ein Vorgang zum Speichen von Pixeldaten in den ersten Speicher 51 während eines Übertragungsintervalls ist effektiv, wenn es erwünscht ist, die Zeit zur Anzeige eines Bildes zu verkürzen.
Wie oben im Detail beschrieben worden ist, kann, da der optische räumliche Modulator gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Speichern für jeden Pixel enthält, ein Bild mit einem hohen Grad an Leistungsfähigkeit neu eingeschrieben werden. Dies bedeutet, dass die Reaktionsgeschwindigkeit des durch die vorliegende Erfindung vorgesehenen optischen räumlichen Modulators deutlich erhöht werden kann.
Da außerdem die durch die vorliegende Erfindung vorgesehene Bildanzeigevorrichtung einen optischen räumlichen Modulator mit einer Vielzahl von Speichern für jeden Pixel einsetzt, kann ein Bild mit einem hohen Grad an Leistungsfähigkeit neu eingeschrieben werden. Dies bedeutet, dass die Reaktionsgeschwindigkeit der durch die vorliegende Erfindung vorgesehenen Bildanzeigevorrichtung deutlich erhöht werden kann. Da außerdem das Lichtemissionsintervall verlängert werden kann, kann man eine sehr hohe Intensität erzielen.

Claims

1. Optischer Reflexions-Modulator, der durch aufeinander Stapeln einer Ansteuerungslage (6), einer Reflexionslage (7), einer Flüssigkristall-Lage (8) und einer gemeinsamen Elektrode (9) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungslage für jeden Pixel eines anzuzeigenden Bildes aufweist:

einen ersten Speicher (21) zum Speichern von Pixeldaten eines anzuzeigenden Bildes;

einen zweiten Speicher (23), dem die in dem ersten Speicher (21) gespeicherten Pixeldaten übertragen werden; und

eine Ansteuerungsvorrichtung (24) zum Ansteuern der Flüssigkristall-Lage entsprechend dem zweiten Speicher (23) übertragenen Pixeldaten,

wobei die in dem ersten Speicher (21) gespeicherten und sämtlichen das Bild zusammensetzenden Pixeln entsprechenden Pixeldaten zu dem zweiten Speicher (23) übertragen werden und die Ansteuerungsvorrichtung (24) die Flüssigkristall-Lage entsprechend den dem zweiten Speicher übertragenen Pixeldaten ansteuert, um das für jeden der Pixel durch die Flüssigkristall-Lage abgestrahlte Licht zu modulieren, weiter gekennzeichnet durch

eine Beurteilungseinrichtung zum Bilden eines Urteils, ob ein Zustand jedes Pixels des angezeigten Bildes der gleiche ist wie ein Zustand des Pixels des neu anzuzeigenden Bildes, vor dem Prozess der Änderung des angezeigten Bildes; und einen dritten Speicher (56) zum Speichern eines Ergebnisses der durch die Beurteilungseinrichtung gebildeten Beurteilung.

2. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 1, wobei jeder der Pixel durch eine durch die Ansteuerungsvorrichtung (24) für das Pixel ausgeführte Ansteuerung in einen ersten Zustand mit einer spezifischen Lichtdurchlässigkeit, einem optischen Reflexionsvermögen oder einem Polarisationszustand; oder einen zweiten Zustand mit einer spezifischen Lichtdurchlässigkeit, einem optischen Reflexionsvermögen oder einem Polarisationszustand, die sich von denjenigen des ersten Zustands unterscheiden, versetzt werden kann.

3. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerungsvorrichtungen (24) für sämtliche Pixel die Zustände aller Pixel in einer Stapelfunktion verändern.

4. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerungsvorrichtungen (24) für sämtliche Pixel die Zustände aller Pixel in vorgegebenen Intervallen verändern.

5. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 1, wobei bei einem Prozess zur Änderung eines angezeigten Bildes zuallererst die Ansteuerungsvorrichtungen (24) für sämtliche Pixel durch Löschen des angezeigten Bildes alle Pixel in einen Ausgangszustand versetzen und dann die Zustände der Pixel entsprechend einem neu anzuzeigenden Bild verändern.

6. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 1, wobei bei einem Prozess zur Änderung eines angezeigten Bildes gemäß dem Ergebnis der in dem dritten Speicher (56) gespeicherten Beurteilung nur Zustände von Pixeln, deren Zustände verändert werden müssen, durch die Ansteuerungsvorrichtungen (58) verändert werden.

7. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 1, wobei jeder der Pixel ein Flüssigkristallmaterial benutzt und durch Verändern eines Zustandes des Flüssigkristallmaterials eine spezifische Lichtdurchlässigkeit, ein optisches Reflexionsvermögen oder ein Polarisationszustand des Pixels verändert werden kann.

8. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 7, wobei das Flüssigkristallmaterial ein Flüssigkristallmaterial eine Betriebsart mit einer Zustandspeicher-Eigenschaft besitzt.

9. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 8, wobei das Flüssigkristallmaterial ein ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial oder ein in Polymer dispergierter Flüssigkristall ist.

10. Optischer Reflexions-Modulator nach Anspruch 1, wobei jeder der Pixel in der Lage ist, einen Zustand mit einer veränderten spezifischen Lichtdurchlässigkeit, einem veränderten optischen Reflexionsvermögen oder einem veränderten Polarisatiorlszustand zu speichern.

11. Bildanzeigevorrichtung mit einer Lichtquelle (1) zum Aussenden von Licht und einem optischen Modulator (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.