JPS588633B2 - Gazouhenkansouchi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、動的画像を電気信号に変換及び電気信号を動
的画像に変換する画像変換装置に関する本発明は、偏向
光を検出すること瘉こより光透過点を発生せしめること
を利用した画像変換装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an image conversion device that converts a dynamic image into an electrical signal and converts an electrical signal into a dynamic image. The present invention relates to an image conversion device that utilizes image processing.

本発明の目的は、平板状で且つ小型化可能な画像表示装
置及び撮像装置を実現することである。An object of the present invention is to realize an image display device and an imaging device that are flat and can be downsized.

本発明の他の目的は、低消費電力作動が可能であること
により、携帯可能の表示及び撮像装置を実現することで
ある。Another object of the present invention is to realize a portable display and imaging device by being capable of low power consumption operation.

本発明のさらに他の目的は、装置を構成する材料費及び
製作費の低廉な画像変換装置を供給することである。Still another object of the present invention is to provide an image conversion device that is inexpensive in terms of material costs and manufacturing costs.

従来の画像変換装置において、動的画像を電気信号に変
換する時の一般的な装置としてはイメージオルシコン、
ビジコン、ＣＣＤ等があり、電気信号を動的画像に変換
する時の装置としては陰極線管及びＣＣＤ等がある。In conventional image conversion devices, image orthicons are commonly used to convert dynamic images into electrical signals.
There are vidicon, CCD, etc., and devices for converting electrical signals into dynamic images include cathode ray tubes, CCD, etc.

また、静的画像を電気信号に変換するものとしてはフラ
イングスポット管等が一般的であり、電気信号から静的
画像に変換するものとしてはドロト表示装置、セグメン
ト表示装置、ファクシミリ等がある。Further, a flying spot tube or the like is common as a device for converting a static image into an electric signal, and a doroto display device, a segment display device, a facsimile, etc. are used as a device for converting an electric signal into a static image.

陰極線を用いた動的画像の表示装置、あるいは撮像装置
は、非常に複雑な構造を有し消費電力が大きい等のため
、小型化、携帯化する上で問題があり低価格の装置を実
現することが困難である。Dynamic image display devices or imaging devices that use cathode rays have extremely complex structures and high power consumption, which poses problems in making them compact and portable. It is difficult to do so.

また、ＣＣＤ等の固体変換装置は必要な絵素数だけの素
子の配列が必要となり、高信頼性、低価格化に問題があ
る。Furthermore, solid-state conversion devices such as CCDs require arrays of elements equal to the required number of picture elements, which poses problems in terms of high reliability and low cost.

また、静的画像に対する画像変換装置の場合、多様な画
像の変換装置は動的画像変換装置と同様複雑な構成を有
し、小型化、低価格化等において困難がある。Furthermore, in the case of image conversion devices for static images, conversion devices for various images have complicated configurations similar to dynamic image conversion devices, and there are difficulties in reducing size and cost.

また、単純な画像の変換装置としてのドット表示、セゲ
メント表示等の構成の簡易なものがあるが、変換可能な
画像が限定されており、多様な画像及び動的な画像の変
換が不可能であるため、使用目的が大きく制約される。In addition, there are simple image conversion devices with simple configurations such as dot display and segment display, but the images that can be converted are limited and it is not possible to convert a variety of images or dynamic images. Therefore, the purpose of use is greatly restricted.

本発明はこれらの欠点を除去し、小型化、携帯化を可能
としたもので、動的多様画像の画像変換装置を実現した
ものである。The present invention eliminates these drawbacks, enables miniaturization and portability, and realizes an image conversion device for dynamic diverse images.

本発明の概念図を第１図に示す。A conceptual diagram of the present invention is shown in FIG.

第１図において、１は平行光線源、２，３は互いに直交
するスリットフィルター、４はスクリーンである。In FIG. 1, 1 is a parallel light source, 2 and 3 are mutually orthogonal slit filters, and 4 is a screen.

１から出た平行光線５はフィルター２により、水平な板
状の平行光線６となり、さらに鉛直方向にスリットを有
すフィルター３を透過させることにより棒状の平行光線
７となる。Parallel light rays 5 emitted from the light source 1 pass through a filter 2 to become parallel light rays 6 in the form of a horizontal plate, and then become parallel light rays 7 in the form of a bar by passing through a filter 3 having a slit in the vertical direction.

平行光線７がスクリーン４に投影される時、点状パター
ン８が生ずる。When the parallel light rays 7 are projected onto the screen 4, a dot-like pattern 8 results.

フィルター２及び３におけるスリットの位置を移動させ
ることにより、点状パターン８がスクリーン上を上下左
右に移動する。By moving the positions of the slits in the filters 2 and 3, the dotted pattern 8 moves vertically and horizontally on the screen.

さらに光源１の輝度を変化させることを同時に行なえず
、スクリーン４の上に任意の画像を作成することができ
る。Furthermore, the brightness of the light source 1 cannot be changed at the same time, and any image can be created on the screen 4.

また、スクリーン４の位置に光源もしくは画像があり、
光源１の位置に光導電体または光起電体がある時、この
装置は同様の原理で画像の撮像装置となる。Also, there is a light source or image at the position of the screen 4,
When there is a photoconductor or a photovoltaic body at the location of the light source 1, the device becomes an image capture device on a similar principle.

第２図は、第１図の装置をスクリーン側から見た図を示
す。FIG. 2 shows a view of the device of FIG. 1 from the screen side.

フィルター２及び３により構成されたスリットＡＡ′及
びＢＢ’により点状パターン８が発生することを示す。It is shown that a dot pattern 8 is generated by the slits AA' and BB' formed by the filters 2 and 3.

以上に原理を示したが、スリットの位置を移動する方式
の一例を以下に示す。Although the principle has been shown above, an example of a method for moving the position of the slit will be shown below.

第３図は、電気信号によりスリット位置変化可能なフィ
ルターを示す。FIG. 3 shows a filter whose slit position can be changed by an electrical signal.

第３図において、１１，１２は偏光板。In FIG. 3, 11 and 12 are polarizing plates.

１３は施回角が印加電界の絶対値による飽和特性を持つ
材料からなる電界効果型液晶。13 is a field-effect liquid crystal made of a material whose steering angle is saturated depending on the absolute value of the applied electric field.

１４，１５は透明電極。１６，１７，１８は金属電極。14 and 15 are transparent electrodes. 16, 17, 18 are metal electrodes.

１９は直流電源。１０は制御電源である。19 is a DC power supply. 10 is a control power source.

直流電源１９の端子間電圧をｅ０（ｖ）とし、制御電源
の電圧波形は第４図の通りとする。The voltage between the terminals of the DC power source 19 is assumed to be e0 (v), and the voltage waveform of the control power source is as shown in FIG.

第４図ニおいて、尖頭値ｅ０（ｖ）をもつ三角波のｔ＝
ｔ０時の瞬時電位をｅ１０とすると、液晶をはさむ２透
明電極に印加される電位は第５図のようになる。In Figure 4 D, t= of the triangular wave with peak value e0(v)
If the instantaneous potential at time t0 is e10, the potential applied to the two transparent electrodes sandwiching the liquid crystal is as shown in FIG.

第５図において、２１及び２２はそれぞれ第３図におけ
る１４及び１５の透明電極のＡＢＣＤ面内での電位であ
る。In FIG. 5, 21 and 22 are the potentials in the ABCD plane of the transparent electrodes 14 and 15 in FIG. 3, respectively.

ｔ＝ｔ０の時、ＡＢＣＤ面内の線ＥＦは第３図の両透明
電極間にはさまれた液晶を通過する電界が０になるよう
な線であるため、第３図の１１及び１２の偏光板を適当
な配向することにより、線ＥＦを中心とする、巾ｄを持
つ光透過線が生ずる。When t=t0, line EF in the ABCD plane is such a line that the electric field passing through the liquid crystal sandwiched between both transparent electrodes in Fig. 3 becomes 0, so lines 11 and 12 in Fig. 3. By suitably orienting the polarizer, a light transmission line with width d is produced centered on line EF.

第６図より巾ｄは次式で与えられる。From FIG. 6, the width d is given by the following equation.

次に第７図の如く、第３図のスリットフィルター３１，
３２を互いに直角方向に重ねることにより光透過点を生
ぜしめることができる。Next, as shown in FIG. 7, the slit filter 31 of FIG.
32 can be superposed perpendicularly to each other to create light transmission points.

各スリットフィルターが一辺Ｌの正方形の場合、スポッ
トサイズＳと絵素数Ｎは次式で与えられる。When each slit filter is a square with a side of L, the spot size S and the number of picture elements N are given by the following equation.

現在得られる数値により、本発明による画像変換装置の
特性を解析すると以下のようになる。The characteristics of the image conversion device according to the present invention are analyzed as follows using currently available numerical values.

ＶＴＨ＝２（Ｖ）、ｅ０＝２００Ｖ応答周波数ｆ＝５Ｋ
Ｈｚとすると、絵素数は１００００個、走査線数は１０
０本、書換送度５０フレーム／秒、コントラスト比１：
１００程度となり、抽象動的画像以外にもテレビ電話用
の画像入出力装置として充分に応用可能である。VTH=2(V), e0=200V response frequency f=5K
Hz, the number of picture elements is 10,000, and the number of scanning lines is 10.
0 lines, rewriting speed 50 frames/sec, contrast ratio 1:
100, and is fully applicable not only to abstract dynamic images but also as an image input/output device for videophones.

第８図は、本発明による画像変換装置の構成の一例を示
す。FIG. 8 shows an example of the configuration of an image conversion device according to the present invention.

４２，４３は互いに直角方向に配置された該スリットフ
ィルターで４４は光学結像レンズ、４１が平板状発光源
もしくは平板状光電変換器である。42 and 43 are the slit filters arranged at right angles to each other, 44 is an optical imaging lens, and 41 is a flat light emitting source or a flat photoelectric converter.

４１を電界発光板等の発光源とした時本装置は画像表示
装置となり、４１をＣＤＳｅ蒸着膜等の光導電材料又は
光起電力材料とすることにより本装置は画像撮像装置と
なる。When 41 is a light emitting source such as an electroluminescent plate, the device becomes an image display device, and when 41 is a photoconductive material such as a deposited CDSe film or a photovoltaic material, the device becomes an image pickup device.

また、第９図のような配置にすることにより同時に入出
力装置とすることが可能である。Further, by arranging it as shown in FIG. 9, it is possible to simultaneously use it as an input/output device.

第９図において、５１はファイバープレート、５２，５
３は該スリットフィルター、５４は半透明鏡、５５は板
状光源、５６は画像信号発生装置、５７は板状光電変換
器、５８は画像信号出力装置である。In FIG. 9, 51 is a fiber plate, 52, 5
3 is the slit filter, 54 is a semi-transparent mirror, 55 is a plate light source, 56 is an image signal generator, 57 is a plate photoelectric converter, and 58 is an image signal output device.

また、第１０図のように本発明による画像変換装置に、
透明電極６２，６３、光施回材料６４、検光子６５で構
成された色相変調器を付加することにより、カラー画像
変換装置となる。Further, as shown in FIG. 10, the image conversion device according to the present invention includes
By adding a hue modulator composed of transparent electrodes 62 and 63, a light-spinning material 64, and an analyzer 65, a color image conversion device is obtained.

以上述べた如く、本発明による画像変換装置は位置指定
と光量指定とが互いに独立しているため光一電気相互変
換が非常に安易になり、さらに全絵素について個々の素
子が不必要であるため非常に安価な装置が実現できる。As described above, in the image conversion device according to the present invention, the position designation and the light amount designation are independent of each other, so optical-to-electrical conversion becomes very easy, and furthermore, individual elements are unnecessary for all picture elements. A very inexpensive device can be realized.

また本発明による画像変換装置の応用範囲は広範で、そ
れらの例を列挙すると以下のようになる。Further, the application range of the image conversion device according to the present invention is wide, and examples thereof are listed below.

数字表示装置、文字表示装置、マーク表示装置、テレビ
ジョン表示装置、テレビジョン撮像装置、文字書込み装
置、画像処理装置、文字読取り装置、画像比較装置、 上述のスリットフィルターの構成例中の電界効果型液晶
の他にＰＬＺＴ、磁気バブルドメイン等も可能である。Numerical display device, character display device, mark display device, television display device, television imaging device, character writing device, image processing device, character reading device, image comparison device, field effect type in the configuration example of the above-mentioned slit filter In addition to liquid crystal, PLZT, magnetic bubble domain, etc. are also possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明による画像変換装置の概念図を示す。 １は平行光線源又は平板状光電変換素子、２及び３はス
リットフィルター、４はスクリーン又は被写体である。 第２図はスリットの位置と透過光点の関係を示す。 第３図はスリットフィルターの構成例を示す。１１，１
２は偏光ガラス板、１３は電界効果型液晶、１４，１５
は透明電極、１６，１７，１８は金属電極、１９は直流
電源、１０はスリット位置指定信号電源である。 第４図は、スリット位置信号電源波形例である。 第５図は、第３図のスリットフィルター上に於ける透明
電極上の電位とスリット位置の関係の説明図である。 ２１はスリット位置指定信号を印加された透明電極上の
瞬時状態、２２は直流電源に接続された他方の透明電極
上の電位を示す。 第６図はスリットフィルター寸法と、制御電圧と、スリ
ット間隔の関係の説明図。 第７図は、光透過点を発生せしめるスリットフィルター
の配置図。 第８図は本発明による画像変換装置の構成例。１は可制
御光源又は板状光電変換素子。 ４２，４３は第３図に於けるスリットフィルター。 ４４は光学結像系である。 第９図は本発明による画像変換装置の応用例である。 ５４は半透明鏡、５５，５６は電気信号から光学信号へ
の変換系。 ５７，５８は光学信号から電気信号への変換系である。 第１０図は本発明による画像変換装置の他の応用例であ
る。 ６２，６３，６４，６５で構成されるものは、色相指定
装置であり、６２，６４の透明電極、６３の電界効果型
液晶、６５の偏光板で構成される。FIG. 1 shows a conceptual diagram of an image conversion device according to the present invention. 1 is a parallel light source or a flat photoelectric conversion element, 2 and 3 are slit filters, and 4 is a screen or an object. FIG. 2 shows the relationship between the slit position and the transmitted light spot. FIG. 3 shows an example of the configuration of a slit filter. 11,1
2 is a polarizing glass plate, 13 is a field effect liquid crystal, 14, 15
1 is a transparent electrode, 16, 17, and 18 are metal electrodes, 19 is a DC power source, and 10 is a slit position designation signal power source. FIG. 4 is an example of a slit position signal power supply waveform. FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between the potential on the transparent electrode on the slit filter of FIG. 3 and the slit position. Reference numeral 21 indicates the instantaneous state on the transparent electrode to which the slit position designation signal is applied, and 22 indicates the potential on the other transparent electrode connected to a DC power supply. FIG. 6 is an explanatory diagram of the relationship between slit filter dimensions, control voltage, and slit spacing. FIG. 7 is a layout diagram of a slit filter that generates light transmission points. FIG. 8 shows a configuration example of an image conversion device according to the present invention. 1 is a controllable light source or a plate-shaped photoelectric conversion element. 42 and 43 are slit filters in Figure 3. 44 is an optical imaging system. FIG. 9 shows an example of application of the image conversion device according to the present invention. 54 is a semi-transparent mirror, and 55 and 56 are conversion systems from electrical signals to optical signals. 57 and 58 are conversion systems for converting optical signals into electrical signals. FIG. 10 shows another example of application of the image conversion device according to the present invention. 62, 63, 64, and 65 constitute a hue specifying device, which includes transparent electrodes 62 and 64, a field effect liquid crystal 63, and a polarizing plate 65.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ スリット位置が移動可能なスリットフィルターを有
する画像変換装置に於いて、前記フィルターは、電界あ
るいは磁界に応じて光の透過状態を変化させる液晶等の
物質を介在させたセルと、前記セルの対向面の各々に設
けられた電圧印加用の透明電極と、前記透明電極に一方
向に電圧を印加するために各々の透明電極の対向する辺
部に設けられた導通用電極と、前記セルの外側両面の各
々に配置された偏光板からなるフィルターとによって構
成され、前記透明電極の一方に電流を流し、電位の勾配
を持たせ、且つ他方の透明電極に周期的に値が変動する
電圧を印加し、前記両透明電極間に発生する特定電界値
において前記セルが光を透過するよう構成したことを特
徴とする画像変換装置。1. In an image conversion device having a slit filter whose slit position is movable, the filter includes a cell interposed with a substance such as a liquid crystal that changes the transmission state of light according to an electric field or a magnetic field, and a cell located opposite to the cell. transparent electrodes for voltage application provided on each surface; conduction electrodes provided on opposite sides of each transparent electrode for applying voltage in one direction to the transparent electrodes; and the outside of the cell. A current is passed through one of the transparent electrodes to create a potential gradient, and a voltage whose value changes periodically is applied to the other transparent electrode. An image conversion device characterized in that the cell is configured to transmit light at a specific electric field value generated between both the transparent electrodes.