JPH01185602A - Light guiding type display device - Google Patents
Light guiding type display deviceInfo
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は導光型表示装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a light guiding type display device.
[従来の技術]
従来の導光型表示装置は、U、S、P、4650280
に開示されるようにファイバーを結束したブロックを単
純に積み重ねて表示画面を構成するものであった。[Prior art] Conventional light guide type display devices include U, S, P, 4650280
The display screen was constructed by simply stacking blocks of bundled fibers, as disclosed in .
[発明が解決しようとする課M]
しかし、従来の導光型表示装置は使用する全ファイバー
長が極めて長く、高価な装置となる欠点を有していた。[Problem M to be Solved by the Invention] However, the conventional light guiding type display device has the drawback that the total fiber length used is extremely long, making the device expensive.
また、ブロック間の不連続性や輝度のむらのために生ず
る境界などのために直線状の構造が視認され、表示品位
が低下する課題があった。そこで本発明では、使用する
ファイバー長を゛減じ、均一で表示品位の高い導光型表
示装置を得ることを目的とするものである。In addition, a linear structure is visible due to boundaries caused by discontinuities between blocks or uneven brightness, resulting in a problem of deterioration of display quality. Therefore, an object of the present invention is to reduce the length of the fibers used and obtain a light guide type display device with uniform and high display quality.
[課題を解決するための手段]
本発明の導光型表示装置は、画像形成手段、画像形成手
段から表示面までを光学的に結合する光学ファイバーを
主構成要素とする複数のユニットからなることを特徴と
する。[Means for Solving the Problems] The light guiding type display device of the present invention is composed of a plurality of units whose main components are an image forming means and an optical fiber optically coupling the image forming means to the display surface. It is characterized by
[実施例1コ
第1図は本発明の導光型表示装置の全容図を示す。 斜
線の1旧は画面を構成する1ユニツトであり、ユニット
は画面の均一性を向上させるために画面となる導光体の
画像出力端102で互いに交錯する構造を有している。[Embodiment 1] FIG. 1 shows an overall view of a light guiding type display device of the present invention. The diagonal line 1 represents one unit constituting the screen, and the units have a structure in which they intersect with each other at the image output end 102 of the light guide serving as the screen in order to improve the uniformity of the screen.
さらに104はユニットの支持体であり、各ユニットは
支持体の挿入スペースに収められている。また、図中の
破線103は実際に表示に用いる上下の範囲を示し、破
線の間取外はマスフされる。 第2図はユニットを取り
出した切り欠き図である。201は光学ファイバー20
2のもう一方の端面である画像入力端である。203は
画像形成手段である光シヤツターで、本実施例では液晶
表示体(以下、LCDと称する)を用いた。204は投
光用の光源装置である。また、205は輝度検出用のフ
ァイバーであり、表示面の数ポイントから引き出してい
る。207は検出用ファイバーの光を受ける輝度検出器
であり、ここではホトダイオードを用いた。これらは画
面全体の輝度の均一性を確保する目的で設置され、各ユ
ニットの輝度検出器からの信号により、画面全体の輝度
を設定し、ユニットの光源装置、LCDに帰還をかけて
輝度調整を行なっている。なお図中には簡単のため光源
、LCDの制御回路、駆動回路等は省いた。Furthermore, 104 is a support body for the units, and each unit is housed in an insertion space of the support body. Further, a broken line 103 in the figure indicates the upper and lower ranges actually used for display, and the floor plan of the broken line is masked. FIG. 2 is a cutaway view of the unit taken out. 201 is optical fiber 20
This is the image input end which is the other end of No. 2. A light shutter 203 is an image forming means, and in this embodiment, a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) is used. 204 is a light source device for projecting light. Furthermore, 205 is a fiber for brightness detection, which is drawn out from several points on the display surface. 207 is a brightness detector that receives light from a detection fiber, and here a photodiode is used. These are installed to ensure uniformity of brightness across the entire screen.The brightness of the entire screen is set using signals from the brightness detector of each unit, and the brightness is adjusted by sending feedback to the unit's light source device and LCD. I am doing it. Note that the light source, LCD control circuit, drive circuit, etc. are omitted in the figure for simplicity.
本発明に用いた導光体は光のパワー伝送を行なうもので
、−本の導光体が出射面において一つの画素を形成する
。このような導光体として適しているものは光学ファイ
バーであり、重量、価格、可撓性、加工性などを考慮す
るとさらに好ましくはプラスチックファイバーである。The light guide used in the present invention transmits the power of light, and one light guide forms one pixel on the exit surface. An optical fiber is suitable as such a light guide, and in consideration of weight, price, flexibility, workability, etc., a plastic fiber is more preferable.
出射面側の25シート(1シートは100本のファイバ
ーからなる)毎に結束されたファイバー束206を交互
にシフトすることで、出射面での配置を交錯したものと
した。また、出射端はユニットの筐体から直接露出した
構造となり、この部分は強固に接着され、可撓性が無く
されている。それに対し光シヤツターに接続される入射
面側のファイバー束は、シフトされず矩形断面とするこ
とが可能である。By alternately shifting the fiber bundles 206 bound every 25 sheets (one sheet consists of 100 fibers) on the output surface side, the arrangement on the output surface was made to be intersected. Furthermore, the output end is directly exposed from the housing of the unit, and this part is firmly bonded to eliminate flexibility. On the other hand, the fiber bundle on the incident surface side connected to the optical shutter is not shifted and can have a rectangular cross section.
矩形断面を持つ入射面201は、光シヤツターの表示面
に対応している。従って光シヤツター側からファイバー
に入射される情報は、出射端のシフトに合わせて逆にシ
フトしたものとすることによって、表示される情報が正
常になる。これはマトリクス画素からなるLCDは、正
確な位置ぎめが可能であるためである。また、入射面2
01は第3図に示すようにファイバ一端が矩形に成形さ
れたファイバーを最密に積層した構造としてもよい。各
ファイバー302はLCDのR,G、 B画素トリオ
に一本のファイバーが対応するようにファイバー断面形
状が設計されている。第3図ではストライプ状のカラー
フィルター301を用いたが、ファイバーに対しR,G
、 8画素が対応すればいいので、モザイク状のフィ
ルターであってもいい。また、1本のファイバーに多数
の画素を対応させることも可能である。第4図にそのと
きの配置を示す。RlG、 Bの画素、約6画素40
1がファイバー1本402に対応し、出力面では約6画
素分の情報が加算される。従って6画素のうち1画素程
度の情報欠落があっても出力面では影響が小さくてすむ
利点を持っている。また、入射面203は第3図に示す
ようにファイバ一端が矩形に成形されたファイバー30
1を最密に積層した構造とすることができた。The entrance surface 201 having a rectangular cross section corresponds to the display surface of the optical shutter. Therefore, by assuming that the information input into the fiber from the optical shutter side is shifted in the opposite direction in accordance with the shift of the output end, the displayed information becomes normal. This is because an LCD consisting of matrix pixels allows accurate positioning. In addition, the entrance surface 2
01 may have a structure in which fibers each having one end shaped into a rectangular shape are laminated in a close-packed manner as shown in FIG. The cross-sectional shape of each fiber 302 is designed so that one fiber corresponds to a trio of R, G, and B pixels of the LCD. In Fig. 3, a striped color filter 301 is used, but R, G and
, Since it is sufficient to correspond to 8 pixels, a mosaic filter may be used. Furthermore, it is also possible to make one fiber correspond to a large number of pixels. Figure 4 shows the arrangement at that time. RlG, B pixels, approximately 6 pixels 40
1 corresponds to one fiber 402, and information for approximately 6 pixels is added on the output surface. Therefore, even if information is missing in about one pixel out of six pixels, it has the advantage that the effect on the output is small. In addition, the entrance surface 203 is formed by a fiber 30 whose one end is shaped into a rectangular shape, as shown in FIG.
It was possible to create a structure in which 1 was stacked closely.
実際にはファイバーと光シヤツターは密着しているが、
第3図では間隔304を空けて描いである。In reality, the fiber and optical shutter are in close contact,
In FIG. 3, they are drawn with an interval 304 between them.
各ファイバー301は光シヤツターのR,G、 B画
素トリ第302に一本のファイバーが対応するようにフ
ァイバー断面形状が設計されている。本実施例ではこれ
を結束して、第1表のようにユニットを形成した。The cross-sectional shape of each fiber 301 is designed such that one fiber corresponds to each R, G, and B pixel 302 of the optical shutter. In this example, these were bundled to form a unit as shown in Table 1.
第1表
ファイバー プラスチック ファイバー0.5■外
径
出射面 対入射面 線拡大率5:11/6シフ
ト、RGB混合伝送
入射面 圧縮矩形成形ファイバー東矩形断面
画素数 100X100 (R,G、B トリ
オ単位)ファイバー本数 100X 100
光シヤツター マトリクスLCD
100X 300 (画素単位)
光源 250Wハロゲンランプ輝度調整
ユニット間帰還方式
第3図ではストライプ状のカラーフィルター303を用
いた例を示したが、ファイバーに対しRlG、 8画
素が対応すればいいので、モザイク状のカラーフィルタ
ーであってもいい。また効率の低下を生ずるが、ファイ
バーの断面は矩形でなくとも用いることができる。また
、1本のファイバーに多数の画素を対応させることも可
能である。第4図にそのときの配置を示す。例えばR,
G、 Bの画素401、約6画素402(斜線で示し
た)をファイバー1本403(破線で示した)に対応さ
せた場合には、出射面では約6画素分の情報が加算され
る。従って6画素のうち1画素程度の情報欠落があって
も、出射面の画素に対して特定の色情報が完全に欠落し
てしまうことがなくなり、影響が小さくてすむ利点を持
っている。この場合の光シヤツターは、R,G、 B
各2画素に同じ情報を割り振り、LCD当りの表示情報
量を削減することができた。Table 1 Fiber Plastic Fiber 0.5 ■ Outer diameter exit surface vs. entrance surface Linear expansion ratio 5: 11/6 shift, RGB mixed transmission Input surface Compressed rectangular fiber East rectangular cross section Number of pixels 100 x 100 (R, G, B trio unit) ) Number of fibers 100X 100 Optical shutter Matrix LCD 100X 300 (per pixel) Light source 250W halogen lamp brightness adjustment
Inter-unit feedback system Although FIG. 3 shows an example using a striped color filter 303, a mosaic color filter may also be used since it is sufficient that 8 pixels of RlG correspond to the fiber. Also, the cross section of the fiber can be used even if it is not rectangular, although this results in a decrease in efficiency. Furthermore, it is also possible to make one fiber correspond to a large number of pixels. Figure 4 shows the arrangement at that time. For example, R,
When G and B pixels 401 and about 6 pixels 402 (indicated by diagonal lines) are made to correspond to one fiber 403 (indicated by broken lines), information for about 6 pixels is added on the exit surface. Therefore, even if information is missing for about one pixel out of six pixels, specific color information will not be completely missing for the pixel on the exit surface, and there is an advantage that the influence will be small. In this case, the optical shutters are R, G, B
By allocating the same information to each two pixels, it was possible to reduce the amount of display information per LCD.
第5図(al、 fblは表示面の一部を拡大した拡大
図である。ファイバー501はスペーサー502によっ
て挟持されており、出射端面で整列配置している。第5
図falはR,G、 Bファイバートリ第5゜3に対
しスペーサーを入れた場合、第5図(b)はR9G、
B各ファイバーに入れた場合である。スペーサーはフ
ァイバー間の光のもれを最小限に抑えるため、もれ光を
吸収するようにしている。このため本実施例ではいろい
ろな色に染色を行ってみたが、黒色に染色を施したもの
が各色共に一番好ましい結果となった。また、このよう
に染色することによって表示面での拡大のための空隙を
目立たなくさせ、画像の明瞭度を向上させることも同時
に可能になった。FIG. 5 (al and fbl are enlarged views of a part of the display surface. Fibers 501 are sandwiched between spacers 502 and arranged in alignment at the output end surface.
Figure fal shows R, G, and B fibers when a spacer is inserted for 5°3, and Figure 5 (b) shows R9G,
B This is the case when it is inserted into each fiber. The spacer absorbs leakage light to minimize light leakage between fibers. For this reason, in this example, dyeing was performed in various colors, and the dyed black gave the most favorable results for each color. Moreover, by dyeing in this manner, it is also possible to make the gaps for magnification on the display surface less noticeable and to improve the clarity of the image.
ファイバーによる導光光学系を用いた像の拡大方法は、
ファイバー間にスペーサーを入れる方法、斜めに切断す
る方法などが知られており、これらを適宜応用すればよ
い。本実施例では第5図(a)5(bl に示すように
、横方向にはスペーサーを入れ、縦方向は切断法を用い
て、光シヤツターによって形成された画像を拡大し、次
にこのユニットを第1図のように積層し、全画面を形成
した。第5図[al、 (blの破線504は、ユニ
ット間の接続線を示し、ファイバー間隔は隣合うユニッ
ト間であっても一定とした。このとき、出射面の均一性
を向上させるために、出射面全体を一括して光線の出射
方向の制御処理を施してやるとよい。出射方向の制御処
理としては鋸歯状加工や梨地状加工、サンドブラスト加
工等が知られているが、本実施例では一括してサンドブ
ラスト加工を行ない拡散処理とした。The image magnification method using a fiber-based light guiding optical system is as follows.
Methods such as inserting a spacer between fibers and cutting the fibers diagonally are known, and these methods may be applied as appropriate. In this example, as shown in FIGS. 5(a) and 5(bl), the image formed by the optical shutter is enlarged by inserting a spacer in the horizontal direction and using a cutting method in the vertical direction, and then the unit were stacked as shown in Fig. 1 to form the entire screen.The broken lines 504 in Fig. 5 [al, (bl) indicate the connecting lines between units, and the fiber spacing is constant even between adjacent units. At this time, in order to improve the uniformity of the light emitting surface, it is recommended to perform a process to control the direction of the light rays on the entire light emitting surface at once.As a control process for the light emitting direction, serration processing or matte finish may be used. , sandblasting, etc. are known, but in this example, sandblasting was performed all at once to provide a diffusion treatment.
次に光シヤツターとファイバー入射面とのカップリング
について説明する。第6図は光シヤツターとファイバー
の契合部の断面図である。光シヤツター601とファイ
バー入射端602の間で、界面による不用な反射を低下
させるために、本実施例ではファイバーのコアと同程度
の屈折率をもつ光学的カップリング材603によってフ
ァイバーと光シヤツターを密着させて、カップリング効
率を高めている。具体的には屈折率1.49のシリコン
樹脂を用いた。Next, the coupling between the optical shutter and the fiber entrance surface will be explained. FIG. 6 is a sectional view of the joining portion between the optical shutter and the fiber. In order to reduce unnecessary reflections due to the interface between the optical shutter 601 and the fiber input end 602, in this embodiment, the fiber and the optical shutter are connected by an optical coupling material 603 having a refractive index similar to that of the fiber core. They are brought into close contact to increase coupling efficiency. Specifically, silicone resin with a refractive index of 1.49 was used.
第7図は契合部の拡大図である。光シヤツターに用いた
LCDはファイバー側から電極を持った対向透明基板7
01、液晶層703、透明基板702からなり、カップ
リング材705によってファイバー入射面に密着させて
いる。 706は画素に対応する電極である。対向透明
基板は画素とファイバー入射端との間にはいるため、光
学的な結合のための距離が長くなり、画素で形成された
光の情報が1対1でファイバーに伝送されないおそれが
ある。FIG. 7 is an enlarged view of the joining part. The LCD used for optical shutter has an opposing transparent substrate 7 with electrodes from the fiber side.
01, a liquid crystal layer 703, and a transparent substrate 702, and is brought into close contact with the fiber entrance surface by a coupling material 705. 706 is an electrode corresponding to a pixel. Since the opposing transparent substrate is placed between the pixels and the fiber input end, the distance for optical coupling becomes long, and there is a possibility that the light information formed by the pixels will not be transmitted to the fiber in a one-to-one manner.
ファイバーのN、A、によって入射可能な角度θが決ま
る。−船釣なプラスチックファイバーでのθは±30°
はどであり、照明光の方向が0以上の広がりを持ってい
た場合、隣の画素からのクロストークは、画素とファイ
バー入射端の光学長に比例する。また前記光学長が画素
長/lanθを越えると周辺画素の情報が混合されてし
まい、解像度が低下してしまう。このため第7図に示す
例では、対向透明基板を画素長と同程度以下に薄く設定
することで、この間でのクロストークを減少させること
が可能になった。またTwisted Nematic
Mode(以下、T N modeと略称する)のよ
うに出射側に偏光板を必要とするものは極力薄いものを
透明基板とファイバーの間に入れるようにしている。The possible incident angle θ is determined by N and A of the fiber. - θ of plastic fiber for boat fishing is ±30°
If the direction of illumination light has a spread of 0 or more, crosstalk from neighboring pixels is proportional to the optical length between the pixel and the fiber input end. Furthermore, if the optical length exceeds the pixel length/lan θ, information from peripheral pixels will be mixed, resulting in a decrease in resolution. Therefore, in the example shown in FIG. 7, by setting the opposite transparent substrate as thin as or less than the pixel length, it is possible to reduce crosstalk therebetween. Also Twisted Nematic
Mode (hereinafter abbreviated as T N mode) that requires a polarizing plate on the output side is designed to be as thin as possible between the transparent substrate and the fiber.
さらに、このような画素間のクロストークによる解像度
の低下を極力抑えるため、輝度情報を最も多く含む0画
素を各入射ファイバーの中心に設置させる、あるいはG
画素をファイバーの周辺に配置しないことなどによって
対応している。また、クロストークの低減は別の方法に
よっても対応できる。たとえば、第8図はもう一つの例
を示している。対向透明基板801はファイバーの契合
部802に合わせてエツチングさね、ファイバーの断面
長より薄く加工されて、薄い透明基板を用いた場合と同
様な効果が得られ、構造的にも強度などの面で有利にな
っている。Furthermore, in order to minimize the reduction in resolution due to such crosstalk between pixels, the 0 pixel containing the most luminance information is installed at the center of each input fiber, or the G
This is done by not arranging pixels near the fiber. Further, crosstalk reduction can also be achieved by other methods. For example, FIG. 8 shows another example. The opposing transparent substrate 801 is etched to match the fiber joining part 802 and is processed to be thinner than the cross-sectional length of the fiber, so that the same effect as using a thin transparent substrate can be obtained, and the structure is also improved in terms of strength and so on. It is advantageous.
この光シヤツターとファイバーの光学的な結合には、第
6図、第7図、第8図でもわかるように正確な位置合わ
せが必要とされ、簡単には行なえない。また、後はど述
べるようにファイバーの結合端に対して、光シヤツター
が傾いた配置を取る場合には、結束されたファイバ一端
面とシャッターの画素とを平面的に合わせても、ずれが
生じて完全にはカップリングされていないことになり、
そのずれを見込んだうえで最適な位置に位置合わせを行
うことはさらに難しくなる。As can be seen in FIGS. 6, 7, and 8, this optical coupling of the optical shutter and the fiber requires accurate positioning, which cannot be easily accomplished. Furthermore, as will be described later, if the optical shutter is arranged at an angle with respect to the fiber coupling end, misalignment may occur even if one end of the bundled fibers and the shutter pixel are aligned two-dimensionally. This means that the coupling is not complete.
It becomes even more difficult to perform alignment at the optimal position after taking into account the deviation.
本実施例では、以下のようにしてこの位置合わせの困難
さを低下させる方法を取った。In this embodiment, the following method was used to reduce the difficulty of alignment.
まず、光シヤツターには位置合わせ用のマークを記して
おいた。このマークは例えばカラーフィルター付きの光
シヤツターの場合、カラーフィルター作成の時にあらか
じめGとB、 RとBの重ね合わせなどによって他の
部分と異なる色になるようにしたカラーフィルターを、
ファイバー−本分に相当する大きさに作り込んで用いた
。また、光漏れ防止用のブラックマスクや、エツチング
などで表面が光散乱または光吸収などをするように加工
しておいたものでもよい。First, I marked the optical shutter with alignment marks. For example, in the case of an optical shutter with a color filter, this mark indicates that the color filter is made to have a different color from other parts by overlapping G and B or R and B when creating the color filter.
The fiber was made into a size equivalent to a fiber and used. Alternatively, a black mask for preventing light leakage or a surface processed by etching or the like so as to scatter or absorb light may also be used.
接続される光ファイバーの方は、結束時に対角線上に2
つ以上の画像形成に無関係なファイバーも束ねておき、
この余分なファイバー以外を出射端に結合する。光シヤ
ツターとファイバーの結合のための位置合わせ時には、
この画像形成に無関係なファイバーに対して光シヤツタ
ーと結合されない側の端面から、参照のための光を入射
することによって、光シヤツターの位置合わせ用のマー
クに対して1対1に対応するファイバー側の位置合わせ
マークとして、光る目印とした。The optical fibers to be connected should be connected diagonally in two directions when bundled.
Also bundle more than two fibers unrelated to image formation.
The fibers other than this extra fiber are coupled to the output end. When aligning the optical shutter and fiber for coupling,
By injecting light for reference into the fiber unrelated to image formation from the end face on the side that is not coupled with the optical shutter, the fiber side that corresponds one-to-one to the alignment mark of the optical shutter is A luminous landmark was used as a positioning mark.
このファイバー側からの参照光を光シヤツターの基板越
しに検出しながら、光シヤツターとファイバー入力端双
方の合わせマークを重ねるように合わせることでさほど
困難でなく位置合わせが可能であった。この光検出の時
に、その透過してくる光もしくは透過してこない光に合
わせた感度を持つ光検出器を用いることで、位置合わせ
がいっそう容易になった。While detecting this reference light from the fiber side through the optical shutter board, alignment was possible without much difficulty by aligning the alignment marks on both the optical shutter and the fiber input end so that they overlapped. At the time of this light detection, positioning has become easier by using a photodetector with sensitivity matched to the transmitted or non-transmitted light.
上記のようにすることで、結合方向と参照光の光の経路
が同じになるため、任意の光シヤツターとファイバ一方
向に対して容易に位置合わせが可能となった。By doing the above, since the coupling direction and the optical path of the reference light become the same, it becomes possible to easily align an arbitrary optical shutter with respect to one direction of the fiber.
また、もう一つの方法としては、光シヤツターのファイ
バーとの結合面側に、エツチングや張り付け、厚膜印刷
などでほぼファイバー−本分に相当するでっばりまたは
へこみを作っておき、そこに対称的にへこみまたはでっ
ぼりどなるように加工した光フアイバ一端面を、各々凸
面と凹面を合わせるようにして位置合わせする方法もあ
り、この方法によっても容易な位置合わせが可能であっ
た。この場合は、設計段階で位置合わせすべき場所をき
ちんと割り出しておく必要がある。Another method is to use etching, pasting, or thick film printing to create a protrusion or depression on the side of the optical shutter that is connected to the fiber, which corresponds to the length of the fiber. There is also a method of aligning one end surface of an optical fiber that has been processed to have a concave or concave shape so that the convex and concave surfaces of the fibers are aligned, and this method also allows for easy alignment. In this case, it is necessary to accurately determine where to align at the design stage.
つぎにLCDとファイバーの契合について説明する。第
9図はL CD 901を斜めにファイバー入射端に契
合させたときの断面図である。このようにファイバーに
対して光シヤツターの結合する角度を直角以外の角度と
することによって、光シヤツターとしてLCDのように
入射光902の方向による表示コントラストの変化があ
るものを用いる場合でも、コントラスト最大の角度で使
用することが可能になる。これはTNmode、 H
ectrical17 Controled Bire
fringence mode、 Guest tl
ost mode等に生ずるものであり、斜めに光源光
を入射させることにより、各モードの性能を最大限に活
かすことができるようになる。本実施例で用いたTNm
。Next, the connection between the LCD and the fiber will be explained. FIG. 9 is a cross-sectional view when the L CD 901 is obliquely engaged with the fiber input end. In this way, by setting the angle at which the optical shutter is coupled to the fiber at an angle other than the right angle, even when using an optical shutter such as an LCD where the display contrast changes depending on the direction of the incident light 902, the contrast can be maximized. It can be used at any angle. This is TNmode, H
electrical17 Controlled Fire
fringence mode, Guest tl
This occurs in the ost mode, etc., and by making the light source light incident obliquely, the performance of each mode can be maximized. TNm used in this example
.
deの場合、液晶分子のプレチルト方向に最適なスイッ
チ方向があり、この方向に光の出射がされるようにLC
Dを傾けてファイバーに契合している。In the case of de, there is an optimal switch direction in the pretilt direction of the liquid crystal molecules, and the LC is set so that the light is emitted in this direction.
D is tilted and connected to the fiber.
−船釣なT N mod6の場合LCDは入射光の中心
角に対しθ〜30°程度の傾きをつけるのが好ましい。- In the case of T N mod 6 for boat fishing, it is preferable that the LCD be tilted by about θ to 30° with respect to the central angle of the incident light.
次に本実施例のファイバー長について説明する。Next, the fiber length of this example will be explained.
第10図(alは全画面を一括して拡大する場合、第1
0図(blはユニット化した場合の断面図である。Figure 10 (al is the first screen when enlarging the entire screen at once.
Figure 0 (bl is a sectional view when unitized.
出射面の長さlo 1001に対し入射面の長さli
1002の比を見ると、−括の場合は5:1、ユニット
化した場合は各入射面1iu 1003の和に対して同
じ5:1の比になる。しかしファイバーの長さに注目す
ると、第10図(blのように断面で5分割した場合、
断面内の平面でみても115のファイバー長に節減でき
る。実際は断面に垂直な平面でのユニット化もなされて
いるので、1/20はどのファイバーで済む。ファイバ
ー長の削減はシステム全体のコストを減らすばかりでな
く、大型な装置になるほど問題となる重量を減らす効果
もある。The length of the exit surface lo is 1001, while the length of the entrance surface is li
Looking at the ratio of 1002, in the case of - bracketing, it is 5:1, and in the case of unitization, it is the same ratio of 5:1 for the sum of each incident surface 1iu 1003. However, if we pay attention to the length of the fiber, if it is divided into 5 sections as shown in Figure 10 (bl),
Even in the plane of the cross section, the fiber length can be reduced to 115. In reality, units are also formed on a plane perpendicular to the cross section, so 1/20 of the fibers can be used. Reducing the fiber length not only reduces the cost of the entire system, but also reduces weight, which becomes a problem with larger devices.
さらに、ユニット化によってLCDの規模も小さくでき
るメリットも生ずる。例えばTV倍信号扱うためには少
なくとも5oox soo程度の画素を必要とするが、
上述のユニット化によって100X 100画素程度の
小規模なLCDも使用できるようになり、低コストのL
CDを使うこともできる。Furthermore, unitization has the advantage that the scale of the LCD can be reduced. For example, to handle TV double signals, at least 50x soo pixels are required.
The unitization described above makes it possible to use small-scale LCDs of about 100 x 100 pixels, making it possible to use low-cost L
You can also use CDs.
第11図は本実施例で用いた光シヤツターとして用いた
LCDの断面図である。基本的な構造は、電極のついた
二枚の透明基板間1103にカラーフィルター層110
2を設置し、そのあいだに液晶1104を封入したもの
である。本実施例では第2表に示す薄膜トランジスタ(
Thin Film Transistorlllol
をアクティブ素子としたアクティブマトリックス方式の
LCD (以下TFT−LCDと略称する)を用いてい
る。TPT−LCDの一般的な駆動法及び構成は、日経
エレクトロニクスNo、351 (1981)p、21
1. SID’ 83 DIGEST p、15
6 (1983)、SID’ 85DIGEST p、
278 (1985+に記載のものに準じている。FIG. 11 is a sectional view of the LCD used as the optical shutter used in this example. The basic structure is that a color filter layer 110 is placed between two transparent substrates 1103 with electrodes attached.
2 are installed, and a liquid crystal 1104 is sealed between them. In this example, the thin film transistors shown in Table 2 (
Thin Film Transistorllol
An active matrix type LCD (hereinafter abbreviated as TFT-LCD) is used. The general driving method and configuration of TPT-LCD is described in Nikkei Electronics No. 351 (1981) p. 21.
1. SID' 83 DIGEST p, 15
6 (1983), SID' 85DIGEST p.
278 (based on the one described in 1985+).
第2表
表示モード TNモード
駆動方法 TPTアクティブマトリクス画素数
100X300
表示有効面積 80X80 ■
カラー RGBダイクロイックフィルター
フィルターつぎに、ユニット化によって
複数枚のLCDを用いた場合の駆動法について第12〜
14図に従って説明する。最も簡単な方法の一つに、第
12図にしめすようにXおよびYの結線を、あたかもひ
とつのLCDの様に行なう方法がある。1203は各L
CD、 1201はY側の走査回路、1202はY側
の走査回路である。Table 2 Display mode TN mode driving method TPT active matrix pixel count
100X300 Display effective area 80X80 ■ Color RGB dichroic filter
Next, let's talk about driving methods when using multiple LCDs by unitizing them.
This will be explained according to FIG. One of the simplest methods is to connect the X and Y lines as if they were a single LCD, as shown in FIG. 1203 is each L
CD, 1201 is a Y-side scanning circuit, and 1202 is a Y-side scanning circuit.
第13図はLCDと外部回路との接続線を減らすために
各LCDにX側走査回路1303、Y側走査回路130
4を配し、各LCDへの配線は表示データ1301とそ
れに対応するタイミング信号1302だけにしている。FIG. 13 shows an X-side scanning circuit 1303 and a Y-side scanning circuit 130 for each LCD in order to reduce the number of connection lines between the LCD and external circuits.
4, and the wiring to each LCD is limited to display data 1301 and timing signal 1302 corresponding thereto.
しかし表示データの送られ方を全体として点順次に行な
うことによって、各LCDの画素当りのデユーティ−比
が高くならないように設定することが可能であり、LC
D特性の低下を免れることが可能である。However, by transmitting the display data point-sequentially as a whole, it is possible to set the duty ratio per pixel of each LCD so that it does not become high.
It is possible to avoid deterioration of the D characteristic.
第14図は表示データが各LCDに並列に送られるもの
で、シリアルに伝送されたデータ1402を表示用メモ
リー1401にいったん蓄積し、各LCD1403の分
担分に合わせて並列に読みだし、各LCD ’G二対す
る表示データとして書き込む方法を示している。140
4はデータバス、1405は制御をおこなうCPUであ
る。この方法によるとLCDへの配線が減るのと同時に
LCDの動作デユーティ−が上がり、画素あたりの選択
時間を増加させることが可能となるメリットが生じる。In FIG. 14, display data is sent to each LCD in parallel. Serially transmitted data 1402 is once stored in a display memory 1401, and read out in parallel according to the portion assigned to each LCD 1403, and is read out in parallel to each LCD'. This shows a method of writing as display data for G2. 140
4 is a data bus, and 1405 is a CPU that performs control. This method has the advantage that the wiring to the LCD is reduced and at the same time the operating duty of the LCD is increased, making it possible to increase the selection time per pixel.
このような複数のLCDの接続方法により、ユニット間
の配線を減らすことができ、支持体の配線にユニットの
入出力端子を挿入接続する構造をとることができた。ま
たLCDの規模を小さくすることができるため、電気光
学特性の良好な動作デユーティ−での駆動が可能となっ
た。さらに、ユニット内で複数のLCDを使用し、ユニ
ットの表示画像のアスペクトと無関係にLCDのアスペ
クト比を決めることもできた。第15図はその一例であ
り、ユニットのファイバー契合部の斜視図である。10
0X 300画素の1ユニツトを100X75画素のL
CD 1501を4枚用いて構成している。1502
は一枚のLCDに対応するファイバー束である。By this method of connecting a plurality of LCDs, it was possible to reduce the amount of wiring between the units, and it was possible to adopt a structure in which the input/output terminals of the units were inserted and connected to the wiring of the support body. Furthermore, since the scale of the LCD can be reduced, it has become possible to drive the LCD at an operating duty with good electro-optic characteristics. Furthermore, it was also possible to use a plurality of LCDs within the unit and determine the aspect ratio of the LCDs independent of the aspect of the displayed image of the unit. FIG. 15 is an example of this, and is a perspective view of the fiber coupling portion of the unit. 10
0x 1 unit of 300 pixels is L of 100x75 pixels
It is constructed using four CD 1501 discs. 1502
is a fiber bundle corresponding to one LCD.
また第16図に示すようにユニットの表示面1602か
らファイバー束160!をR,G、 B毎に分割して
引出し、複数のL CD 1603と結合する事も可能
である。さらに複数の光源1604を用いることも可能
である。In addition, as shown in FIG. 16, a fiber bundle 160! from the display surface 1602 of the unit! It is also possible to divide and draw out each R, G, and B and combine it with a plurality of LCDs 1603. Furthermore, it is also possible to use multiple light sources 1604.
第17図に本実施例の別な光シヤツターと光源との結合
部分の構造を示す。通常は液晶パネルの入射光および出
射光の偏光面を制限するために偏光子を用いるが、本実
施例では入射光の偏波制限に偏光ビームスプリッタ−1
701を用い、各々一方の偏波面に制限された偏光ビー
ムスプリッタ−からの出射光それぞれに対して、上側偏
光板のない各−枚の液晶パネル1702.1703を用
いて光シヤツターを構成した。1704はファイバー束
である。この方法によると既存の液晶デイスプレィなど
のように光源から発生する光のうちどちらか一方の偏波
面の偏光のみしか用いず、半分は偏光子に吸収させるこ
とで、いわば捨てていたものに比較して光を有効に使え
るようになるため、光源を約半分にすることができる。FIG. 17 shows the structure of another coupling portion between the optical shutter and the light source in this embodiment. Normally, a polarizer is used to limit the plane of polarization of incident light and output light from a liquid crystal panel, but in this example, a polarizing beam splitter is used to limit the polarization of incident light.
701, an optical shutter was constructed using liquid crystal panels 1702 and 1703, each without an upper polarizing plate, for each light emitted from a polarizing beam splitter that was limited to one plane of polarization. 1704 is a fiber bundle. According to this method, only one polarization plane of the light emitted from the light source is used, and half of the light is absorbed by the polarizer, compared to existing liquid crystal displays, which would otherwise be discarded. This makes it possible to use light more effectively, reducing the number of light sources by about half.
このため、装置の小型化、消費電力の低下が直接的な効
果としであるほか、偏光子に吸収させていた光による発
熱に相当する部分の冷却の負担が少なくなる。よって、
発熱のために装置を小型化できなかったり、大きな冷却
装置が必要だったりすることがなくなり、装置の小型化
、消費電力の低下が可能になるという間接的な効果もあ
る。For this reason, not only the direct effect is miniaturization of the device and reduction in power consumption, but also the burden of cooling the portion corresponding to the heat generated by the light absorbed by the polarizer is reduced. Therefore,
This also has the indirect effect of making it possible to downsize the device and reduce power consumption, since it is no longer impossible to downsize the device or require a large cooling device due to heat generation.
第18図には本実施例の光源の光発生部分の断面図の一
例を示す。1801はハロゲンランプ、冷陰極管、蛍光
灯などの光発生部分を表し、1802は光源用の光学フ
ァイバーを示している。発熱の大きい光源に対しては耐
熱製を重視し、石英ガラス製などのファイバーを、発熱
の小さい光源には価格、重量などを考慮してプラスチッ
クファイバーを用いた。従来用いられてきた反射鏡とコ
ンデンサーレンズを組み合わせたものや反射鏡とファイ
バーを組み合わせたものなどに比べ、このファイバーを
用いたものでは複雑な光学設計が不用になり、光シヤツ
ターと光源の位置合わせに精度を必要としなくなるため
、製造が非常に容易になまた。また、コスト的に低く抑
えた集光光学系にありがちな周辺光量の低下についてま
ったく考慮する必要がなくなり、品位の高い均一な光が
得られる光源となった。この光源用の光ファイバーには
、光シヤツターパネル面での画素−つの大きさよりも小
さい径のものを用い、一つの画素に複数の光源用ファイ
バーを対応させることで、位置合わせが不用で画素ごと
の光量むらの少ない光源とすることが可能となった。ま
た、光発生部分から取り出される光ファイバーの結束時
に、光発生部分1801における光ファイバー1802
の位置が不規則となるようにすることで、光発生部の部
分による光量むらを平均化させ、光量むらを低下させる
ことができた。FIG. 18 shows an example of a cross-sectional view of the light generating portion of the light source of this embodiment. 1801 represents a light generating part such as a halogen lamp, cold cathode tube, or fluorescent lamp, and 1802 represents an optical fiber for the light source. For light sources that generate a lot of heat, we focused on heat-resistant fibers, such as quartz glass, and for light sources that generate little heat, we used plastic fibers in consideration of price and weight. Compared to the conventional combinations of a reflector and a condenser lens or the combination of a reflector and a fiber, this type of fiber eliminates the need for complex optical design, making it easier to align the optical shutter and light source. It is also much easier to manufacture as it does not require precision. Additionally, there is no need to consider the reduction in peripheral light intensity that tends to occur with condensing optical systems that keep costs low, resulting in a light source that can provide high-quality, uniform light. The diameter of the optical fiber for this light source is smaller than the size of one pixel on the optical shutter panel surface, and by making multiple light source fibers correspond to one pixel, there is no need to align each pixel. This makes it possible to create a light source with less unevenness in the amount of light. In addition, when the optical fibers taken out from the light generation section are bundled, the optical fibers 1802 in the light generation section 1801
By making the position irregular, it was possible to average out the unevenness in the amount of light due to the light generating part and reduce the unevenness in the amount of light.
以上のような構成とし、ユニット化することによって、
ファイバー長を減少させることができ、さらに境界が見
えにくく均一な表示が得られる表示品位の高い導光型表
示装置を得ることができた。By having the above configuration and unitizing it,
It was possible to obtain a light-guiding type display device with high display quality in which the fiber length could be reduced, boundaries were hard to see, and uniform display could be obtained.
[実施例2]
第19図は本発明の導光形表示装置の別の実施例である
。1901はユニット内の拡大光学系であるファイバー
束、1902 (斜線部)はもう一方の端面の画像入力
端である。1904は画像形成手段である液晶投射装置
である。実施例1と異なる点はLCDを直接画像入力端
に設置せず、結像光学系を介して画像入力する点である
。[Embodiment 2] FIG. 19 shows another embodiment of the light guide type display device of the present invention. 1901 is a fiber bundle which is an enlarging optical system within the unit, and 1902 (shaded area) is an image input end on the other end face. 1904 is a liquid crystal projection device which is an image forming means. The difference from the first embodiment is that the LCD is not directly installed at the image input end, but the image is input via an imaging optical system.
以下に本実施例の詳細を説明する。The details of this embodiment will be explained below.
第20図は本実施例で用いた液晶投射装置の基本的な構
成図である。2001は光源装置、2002はLCD、
2003は投射光学系、2004はファイバー束である
。このような投射装置は、 (1)透過型光シャッター
を用いたもの(Appl、 ph73. Lett、
Vol、 21392 +1972)l、(2)反射型
光シャッターを用いたもの(特開昭56−43681)
、 (3)光書き込み型光シャッターを用いたもの(テ
レビジョン学会技術報告0PT−216昭61年1月)
、 (4)マトリクス型光シャッターを用いたもの(特
開昭6l−99118)が知られている。本発明はその
いずれも問題なく使用することができるが、ここでは第
21図に示すTPT−LCDを用いたカラープロジェク
タ−を使用した。これはダイクロイック素子2101に
より3原色を合成するものであり、カラーフィルターを
用いる方法に比べ光の利用効率が高いためより明るい表
示を得ることができる。さらにマトリクス型LCD21
02をファイバーマトリクスである入射面2103に投
影することにより、正確な画素の位置決めがされる。2
104は光源装置、2105は分光用ダイクロイックミ
ラー、2106はミラー、2107は投射光学系である
。また3原色をまとめてファイバーに入射できる事から
使用するファイバーの本数を減らすことができ、全体と
してのファイバー長を節減できる効果を持っている。FIG. 20 is a basic configuration diagram of the liquid crystal projection device used in this example. 2001 is a light source device, 2002 is an LCD,
2003 is a projection optical system, and 2004 is a fiber bundle. Such projection devices include: (1) one using a transmission type optical shutter (Appl, ph73. Lett,
Vol, 21392 +1972)l, (2) Using a reflective optical shutter (Japanese Patent Laid-Open No. 56-43681)
(3) Using an optical writing type optical shutter (Television Society Technical Report 0PT-216 January 1986)
(4) A method using a matrix type optical shutter (Japanese Patent Laid-Open No. 61-99118) is known. Although the present invention can be used without any problem, a color projector using a TPT-LCD shown in FIG. 21 was used here. This uses a dichroic element 2101 to synthesize three primary colors, and has higher light utilization efficiency than a method using color filters, so a brighter display can be obtained. Furthermore, matrix type LCD21
By projecting 02 onto the entrance plane 2103, which is a fiber matrix, accurate pixel positioning is achieved. 2
104 is a light source device, 2105 is a dichroic mirror for spectroscopy, 2106 is a mirror, and 2107 is a projection optical system. In addition, since the three primary colors can be input into the fiber at once, the number of fibers used can be reduced, which has the effect of reducing the overall fiber length.
実施例2の導光部の構成は実施例1と同様なものとした
が、単純な積層型の導光体でも投射装置による正確な画
像の形成が可能となった。Although the configuration of the light guide section in Example 2 was the same as that in Example 1, accurate image formation by the projection device became possible even with a simple laminated light guide.
このように光シヤツターによる画像形成部分とファイバ
ーの結合を、結合光学系を介して行うことにより、明る
く、解像度のより高い表示品位の優れた導光型表示装置
が得られる。また、ファイバーのコストもさらに低下さ
せることができた。By coupling the image forming portion using the optical shutter with the fiber through the coupling optical system in this manner, a light guide type display device that is bright, has higher resolution, and has excellent display quality can be obtained. Additionally, the cost of fibers could be further reduced.
[実施例3]
実施例3はユニットの光学ファイバーをよりランダムに
交錯配置した例である。[Example 3] Example 3 is an example in which the optical fibers of the unit are more randomly intertwined.
実施例1、実施例2の交錯配置は一定量のシフトであっ
たが本実施例はそれよりランダムに交錯させた場合であ
る。第22図はその構成図である。Although the intersecting arrangement in Examples 1 and 2 was shifted by a certain amount, this example is a case where the interlacing was performed more randomly. FIG. 22 is a diagram showing its configuration.
2201は画像形成を行なうLCD、 2202はL
CDの表示情報をスクランブルするCPU、2203は
LCD駆動回路、2204はデータバス、2205は画
像メモリー、2206は画像情報のシリアルデータであ
る。2201 is an LCD that performs image formation; 2202 is an L
A CPU scrambles the display information of the CD, 2203 is an LCD drive circuit, 2204 is a data bus, 2205 is an image memory, and 2206 is serial data of image information.
また、2207は画像を元に戻す光学的な逆変換マトリ
クス要素である。Further, 2207 is an optical inverse transformation matrix element that returns the image to its original state.
具体的なスクランブル回路はランダムボートをもつデュ
アルポートメモリーを、光学的な逆変換マトリクスの転
置マトリクスに従ってアクセスするものである。この時
のアドレスは、光学的な逆変換マトリクスの特性を測定
し、それによりあらかじめプログラムされた順序に従っ
て与えられる。A specific scrambling circuit accesses a dual port memory with random ports according to a transposed matrix of an optical inversion matrix. The addresses at this time are given according to a preprogrammed order by measuring the properties of the optical inversion matrix.
また光学的な逆変換マトリクスは、ファイバーを任意に
交錯させた構成である。これにより第21図に示すよう
に、表示面で隣あう画素2208が、入射面ではバラバ
ラな配置2209をとることができた。Further, the optical inversion matrix has a configuration in which fibers are arbitrarily crossed. As a result, as shown in FIG. 21, pixels 2208 that are adjacent to each other on the display surface can be arranged 2209 in a different manner on the incident surface.
これはLCDのマトリクスである特性を用いてファイバ
ーの配列を変えるものであり、特定な規則に基づく境界
の発生や、光発生部の強度分布に基ずく光量むらの発生
を抑制できた。This uses the characteristics of the LCD matrix to change the arrangement of the fibers, and is able to suppress the occurrence of boundaries based on specific rules and the occurrence of unevenness in the amount of light based on the intensity distribution of the light generating part.
以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、CRT等の自発光型の画像の形成手段を用いること
も可能であり、広く導光型の表示装置に応用が可能であ
る。Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and it is also possible to use a self-luminous image forming means such as a CRT, and can be widely applied to light guide type display devices. be.
[発明の効果コ
以上述べたように本発明によれば、ユニットによって表
示面を構成することにより、ファイバーんの使用量を減
らし、システムのコストを低下できると共に、薄型化、
重量の低下も図れる効果を有している。また規格生産が
可能となることから、さらなるコストの低減が可能とな
る。さらにユニットの使用数を選択し、任意の規模に対
応できる効果もある。また故障が生じた場合、ユニット
を取゛り外し修理でき、交換も簡単におこなえ、保守性
が向上する効果がある。さらに光源装置、光シヤツター
に規模の小さなものを採用できるメリットもある。その
うえユニット間の輝度制御が可能となり、表示面全体が
均一で表示品位の高い導光型表示装置が得られるという
効果を有する。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by configuring the display surface by units, it is possible to reduce the amount of fiber used and reduce the cost of the system, and also to reduce the thickness and thickness of the system.
It also has the effect of reducing weight. Furthermore, since standard production becomes possible, further cost reduction becomes possible. Furthermore, the number of units used can be selected to accommodate any scale. Furthermore, in the event of a failure, the unit can be removed and repaired, and replacement can be easily performed, which has the effect of improving maintainability. There is also the advantage of being able to use smaller scale light source devices and optical shutters. Furthermore, it is possible to control the brightness between units, and it is possible to obtain a light guide type display device with a uniform display surface and high display quality.
第1図は本発明の導光型表示装置の全容図。
第2図は1ユニツトを取り出した切り欠き斜視図。
第3図は矩形に整形したファイバ一端の構造図。
第4図は光シヤツターユニットの配置図。
第5図ta) To)は表示面の一部の拡大図。
第6図は契合部の断面図。
第7図は契合部の拡大図。
第8図はエツチングによる契合部の断面図。
第9図はLCDを斜めにファイバー入射端に契合(a)
は従来例、(blはユニットの場合である。
第11図は実施例1で光シヤツターとして用いたLCD
の断面図。
第12図はX、Yの結線をひとつのLCDの様に行った
場合の結線図。
第13図はX側、Y側ともにシフトレジスターを配して
外部回路との接続線を減らした場合の結線図。
第14図は表示データを各LCDに並列に送る場合の構
成図。
第15図はTPT−LCDを複数枚用いたユニットの構
成図。
第16図はRGBごとにLCDを複数枚用いたユニット
の構成図。
第17図は光シヤツターと光源との結合部分の構造図。
第18図は光源の光発生部分の断面図。
第19図は実施例2における導光型表示装置の概要図。
第20図は液晶投射装置の構成図。
第21図はカラープロジェクタ−の構成図。
第22図はランダムに交錯した場合のユニットの構成図
。
+01・・・ユニット
102・・・画像出力端
103・・・表示範囲
104・・・支持体
20+・・・画像入力端
202・・・光学ファイバー
203・・・光シヤツター
204・・・光源装置
205・・・輝度検出用ファイバー
206・・・ファイバー東
301・・・矩形成形されたファイバー302・・・画
素トリオ
303・・・カラーフィルター
401・・・ 1画素
402・・・ 1フアイバーに対応する画素403・・
・ 1フアイバー
501・・・ファイバー
502・・・スペーサー
503・・・ファイバートリオ
601・・・光シヤツター
602・・・ファイバー入射端
603・・・光学的カップリング材
701・・・対向透明基板
702・・・透明基板
703・・・液晶層
705・・・カップリング材
706・・・画素に対応する電極
801・・・加工された対向透明基板
802・・・ファイバー契合部
901・・・LCD
902・・・入射光
1001・・・ファイバー単位ユニット1002・・・
LCD
1003・・・ ドライバー基板
1101・・・TPT
1102・・・カラーフィルター層
1103・・・透明基板
1104・・・液晶
1201・・・X側の走査回路
1202・・・Y側の走査回路
1203・・・LCD
1301・・・表示データ
1302・・・タイミング信号
1303・・・LCDのX側走査回路
1304・・・LCDのY側走査回路
1401・・・表示用メモリー
1402・・・シリアル表示データ
1403・・・LCD
1404・・・データバス
1405・・・CPU
1501・・・TFT−LCD
1601・・・ファイバー東
1602・・・表示面
1603 ・・・ LCD
1604・・・光源
1502・・・ファイバー束
1701・・・偏光ビームスプリッタ−1702、17
03・・・液晶パネル
1704・・・ファイバー束
1801・・・光発生部分
1802・・・光学ファイバー
1901・・・拡大光学系であるファイバー束1902
・・・画像入力端
1904・・・液晶投射装置
2001・・・光源装置
2002・・・LCD
2003・・・投射光学系
2004・・・ファイバー束
2101・・・ダイクロイック素子
2102・・・マトリクス型LCD
2103・・・ファイバーマトリクスの入射面2104
・・・光源装置
2105・・・ダイクロイックミラー
2106・・・ミラー
2107・・・投射光学系
2201・・・LCD
2202・・・CPU
2203・・・LCD駆動回路
2204・・・データバス
2205・・・画像メモリー
2206・・・画像のシリアルデータ
2207・・・光学的逆マトリクス要素2208・・・
表示面の隣接画素
2209・・・入射面の画素配置側
以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
第1図
第3図
第4図
第5図(α)
第5図(b)
第6図
第7図
第8図
′第9図
1αQ
第10図(cx)
第10図(I))
第12図
第15図
第15図
第17図
第1(j図
第27図FIG. 1 is an overall view of the light guiding type display device of the present invention. FIG. 2 is a cutaway perspective view of one unit. FIG. 3 is a structural diagram of one end of a fiber shaped into a rectangle. Figure 4 is a layout diagram of the optical shutter unit. Fig. 5 ta) To) is an enlarged view of a part of the display surface. FIG. 6 is a sectional view of the mating part. Figure 7 is an enlarged view of the joint. FIG. 8 is a cross-sectional view of the mating portion formed by etching. Figure 9 shows the LCD attached diagonally to the fiber input end (a)
is the conventional example, (bl is the unit. Figure 11 shows the LCD used as the optical shutter in Example 1.
Cross-sectional view. Figure 12 is a wiring diagram when the X and Y wiring is connected like one LCD. FIG. 13 is a wiring diagram when shift registers are arranged on both the X side and Y side to reduce the number of connection lines with external circuits. FIG. 14 is a configuration diagram when display data is sent to each LCD in parallel. FIG. 15 is a configuration diagram of a unit using a plurality of TPT-LCDs. FIG. 16 is a configuration diagram of a unit using a plurality of LCDs for each RGB. FIG. 17 is a structural diagram of the connecting portion between the optical shutter and the light source. FIG. 18 is a sectional view of the light generating portion of the light source. FIG. 19 is a schematic diagram of a light guide type display device in Example 2. FIG. 20 is a configuration diagram of a liquid crystal projection device. FIG. 21 is a configuration diagram of a color projector. FIG. 22 is a diagram showing the configuration of units randomly interlaced. +01...Unit 102...Image output end 103...Display range 104...Support 20+...Image input end 202...Optical fiber 203...Light shutter 204...Light source device 205 ... Brightness detection fiber 206 ... Fiber east 301 ... Rectangularly shaped fiber 302 ... Pixel trio 303 ... Color filter 401 ... 1 pixel 402 ... Pixel corresponding to 1 fiber 403...
・1 fiber 501...Fiber 502...Spacer 503...Fiber trio 601...Optical shutter 602...Fiber input end 603...Optical coupling material 701...Opposing transparent substrate 702.・Transparent substrate 703 ・Liquid crystal layer 705 ・Coupling material 706 ・Electrode 801 corresponding to pixel ・Processed counter transparent substrate 802 ・Fiber coupling part 901 ・LCD 902 ・...Incoming light 1001...Fiber unit unit 1002...
LCD 1003... Driver board 1101... TPT 1102... Color filter layer 1103... Transparent substrate 1104... Liquid crystal 1201... X side scanning circuit 1202... Y side scanning circuit 1203... ...LCD 1301...Display data 1302...Timing signal 1303...LCD X-side scanning circuit 1304...LCD Y-side scanning circuit 1401...Display memory 1402...Serial display data 1403 ...LCD 1404...Data bus 1405...CPU 1501...TFT-LCD 1601...Fiber east 1602...Display surface 1603...LCD 1604...Light source 1502...Fiber bundle 1701...Polarizing beam splitter-1702, 17
03...Liquid crystal panel 1704...Fiber bundle 1801...Light generating portion 1802...Optical fiber 1901...Fiber bundle 1902 which is an enlarging optical system
... Image input end 1904 ... Liquid crystal projection device 2001 ... Light source device 2002 ... LCD 2003 ... Projection optical system 2004 ... Fiber bundle 2101 ... Dichroic element 2102 ... Matrix type LCD 2103...Fiber matrix entrance surface 2104
...Light source device 2105...Dichroic mirror 2106...Mirror 2107...Projection optical system 2201...LCD 2202...CPU 2203...LCD drive circuit 2204...Data bus 2205... Image memory 2206... Image serial data 2207... Optical inverse matrix element 2208...
Adjacent pixels 2209 on the display surface...pixel arrangement side on the incident surface Applicant: Seiko Epson Corporation Figure 1 Figure 3 Figure 4 Figure 5 (α) Figure 5 (b) Figure 6 Figure 7 Figure 8' Figure 9 1αQ Figure 10 (cx) Figure 10 (I) Figure 12 Figure 15 Figure 15 Figure 17 Figure 1 (Figure j Figure 27
Claims (1)
に結合する光学ファイバーを主構成要素とする複数のユ
ニットからなることを特徴とする導光型表示装置。A light guiding type display device comprising a plurality of units whose main components include an image forming means and an optical fiber optically coupling the image forming means to a display surface.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63008897A JPH01185602A (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Light guiding type display device |
| EP88121434A EP0324147A3 (en) | 1988-01-11 | 1988-12-21 | Light guide type display apparatus |
| US07/294,082 US5053765A (en) | 1988-01-11 | 1989-01-06 | Light guide type display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63008897A JPH01185602A (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Light guiding type display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185602A true JPH01185602A (en) | 1989-07-25 |
Family
ID=11705471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63008897A Pending JPH01185602A (en) | 1988-01-11 | 1988-01-19 | Light guiding type display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01185602A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010170835A (en) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Illuminating device and projection video display device |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP63008897A patent/JPH01185602A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010170835A (en) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Illuminating device and projection video display device |
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