JP2002090704A - Read device for liquid crystal display panel - Google Patents

Read device for liquid crystal display panel

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JP2002090704A
JP2002090704A JP2000281883A JP2000281883A JP2002090704A JP 2002090704 A JP2002090704 A JP 2002090704A JP 2000281883 A JP2000281883 A JP 2000281883A JP 2000281883 A JP2000281883 A JP 2000281883A JP 2002090704 A JP2002090704 A JP 2002090704A
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liquid crystal
display panel
light
crystal display
reading device
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Katsumi Yoshino
勝美 吉野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optically realize linearization of a relation between a distance and a sensor signal by suppressing diffraction (sneak path) of light. SOLUTION: When a rectangular wave pulse is applied to liquid crystal driving electrodes 5, 6, a liquid crystal 9 gets to a state in which molecules existing in periphery part rise with director angle distribution corresponding to field intensity distribution characteristics and light of LED(light emitting diode) 2 is collimated. Consequently a phototransistor 3 and a slit 4 are removed in a state of applying voltage to the liquid crystal driving electrodes 5, 6 and the light of LED 2 is received with the phototransistor 3 through the slit 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルの
画素を読み取る液晶表示パネル読取装置に関する。本発
明の読取装置は、例えば数値制御工作、機械、半導体基
板の搬送装置、3次元描画装置、内視鏡手術用装置、μ
マシン製造装置、多関節ロボット、遺伝子治療薬製造装
置、位置制御非接触形状計測装置、光ディスク検査装
置、DNA検査・解析装置などの駆動系アクチュエータの
位置制御用の液晶スケールの読み取りに適用される。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid crystal display panel reading device for reading pixels of a liquid crystal display panel. The reading device of the present invention includes, for example, a numerical control machine, a machine, a semiconductor substrate transfer device, a three-dimensional drawing device, an endoscopic surgery device, μ
It is applied to read liquid crystal scales for controlling the position of drive system actuators such as machine manufacturing devices, articulated robots, gene therapy drug manufacturing devices, position control non-contact shape measurement devices, optical disk inspection devices, and DNA inspection / analysis devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、数値制御(NC)工作機械で
は、サーボモータ等の回転駆動源からの回転力をラック
・ピニオン機構などからなる送り機構によって直線運動
に変換し、テーブルや工具を所定の位置に移動させてい
る。この装置の場合、テーブル等の位置制御は、制御対
象を駆動するサーボモータにロータリエンコーダ等の回
転位置検出器を取付け、この位置検出器からの検出され
た回転量をサーボモータ等にフィードバックし、サーボ
モータの回転量を制御することでテーブル等の制御対象
の位置制御を行なっている。
2. Description of the Related Art For example, in a numerical control (NC) machine tool, a rotary force from a rotary drive source such as a servomotor is converted into a linear motion by a feed mechanism such as a rack and pinion mechanism, and a table or a tool is moved to a predetermined position. Moved to the position. In the case of this device, position control of a table or the like is performed by attaching a rotational position detector such as a rotary encoder to a servo motor that drives a control target, and feeding back the amount of rotation detected from this position detector to the servo motor or the like, The position of a control target such as a table is controlled by controlling the rotation amount of the servomotor.

【0003】また、ロータリエンコーダの代りに、直線
運動の変位を検出するリニアエンコーダを用いる場合が
ある。リニアエンコーダとしては、例えば光学スケール
上をサーボモータの駆動と同期させて光学読取装置を移
動させ、その読取装置によりスケールの値を読み取る、
いわゆる光学式のものがある。ここで、光学読取装置と
しては、例えば光源からの光をスケールに照射して、そ
の透過、反射光をスリットを介して検出するものがあ
る。
In some cases, a linear encoder that detects displacement of linear motion is used instead of a rotary encoder. As a linear encoder, for example, the optical reading device is moved in synchronization with the drive of the servo motor on the optical scale, and the value of the scale is read by the reading device.
There is a so-called optical type. Here, as an optical reading device, there is an optical reading device that irradiates, for example, light from a light source to a scale and detects transmitted light and reflected light through a slit.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に光学スケールの
課題は光源からの光を一定方向に透過あるいは反射させ
てスケールの輪郭を鮮明にして、受光器側にその情報を
伝えることにある。しかし、一般にスリットを通過した
光束は、回折現象によって通過後拡散する。このこと
は、スリットインターバルと光源波長を考慮してn次回
折光を抑える工夫が必要である。すなわち、入射光を平
行にしても問題が解決しないばかりか、出射光の後処理
を光学部品で精密にコリメートしなければならないこと
を示している。すなわち光学部品とスリットとの間に空
間が設けられると収差等を考慮したより精密成型、精密
配置が要求される。
In general, an object of an optical scale is to transmit or reflect light from a light source in a certain direction to sharpen the outline of the scale and to transmit the information to a light receiving device. However, in general, a light beam that has passed through a slit is diffused after passing by a diffraction phenomenon. For this reason, it is necessary to take measures to suppress the nth-order diffracted light in consideration of the slit interval and the light source wavelength. That is, not only does the problem not be solved even if the incident light is made parallel, but also the post-processing of the outgoing light must be precisely collimated by optical components. That is, if a space is provided between the optical component and the slit, more precise molding and more precise arrangement in consideration of aberrations and the like are required.

【0005】その対策として、スリットから出射する前
に、コリメートレンズをスリット上におくか、スリット
中に内蔵することが理想的である。これを実現するため
にはスケール自身にレンズ作用も併せ持たせる必要があ
る。一般的にスケールにレンズ作用をもたせる方法とし
て考えられる方法はホログラム素子が一般的であるがホ
ログラム素子によって、レンズ効果をもたせてパターニ
ングすることは困難である。特にスケール仕様上、必要
不可欠な熱膨張を抑えた素材すなわちガラス素材にそれ
を作りこむことは非常にコストがかかるとされてきた。
そこで、本発明は、従来の方法でとりきれなかった光の
回折を抑える新規な装置を提供することを目的とする。
As a countermeasure, it is ideal to place a collimating lens on the slit or to incorporate the collimating lens in the slit before exiting from the slit. To achieve this, the scale itself must also have a lens function. Generally, a hologram element is generally considered as a method of giving a lens function to a scale, but it is difficult to perform patterning with a lens effect using a hologram element. Particularly, in terms of scale specifications, it has been considered that it is very costly to manufacture it in a material that suppresses thermal expansion that is indispensable, that is, a glass material.
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel device that suppresses the diffraction of light that cannot be eliminated by the conventional method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本件発明者は、鋭意検討
した結果、液晶分子が電場、磁場等の外力によって、画
素あるいはパターン中の屈折率分布を容易に調節できる
点に着目した。使用波長、セルギャップ等の初期設定に
加えて駆動方法等の各条件を検討した結果、過渡的屈折
率分布制御をすることによって液晶自身に直接レンズ効
果を付与させることで、光の回り込みを除去し、液晶表
示パネルの画素からの平行光束の出射を実現した。さら
に液晶表示パネルは構造的に共通のレンズ層を有してお
り、各パターン間の屈折率分布が極力抑える能力を持っ
ているため、スケールとしては理想的な素材であること
が明らかとなった。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have noticed that liquid crystal molecules can easily adjust the refractive index distribution in a pixel or a pattern by an external force such as an electric field or a magnetic field. As a result of examining the driving method and other conditions in addition to the initial settings such as the wavelength used and the cell gap, the transient refractive index distribution control allows direct addition of the lens effect to the liquid crystal itself, thereby eliminating light wraparound. Thus, a parallel light beam was emitted from the pixels of the liquid crystal display panel. In addition, the liquid crystal display panel has a structurally common lens layer and has the ability to minimize the refractive index distribution between each pattern, which proved to be an ideal material for scale. .

【0007】すなわち、本発明は、複数の画素からなる
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに電圧を印加して
レンズ作用を起こす液晶駆動部と、前記液晶表示パネル
に光を照射する投光器と、液晶パネルに照射された光の
透過・散乱光を受光する受光器とからなる液晶表示パネ
ル読取装置を提供する。
That is, the present invention provides a liquid crystal display panel composed of a plurality of pixels, a liquid crystal drive section that applies a voltage to the liquid crystal display panel to cause a lens action, and a projector that irradiates the liquid crystal display panel with light. Provided is a liquid crystal display panel reading device including a light receiver for receiving transmitted / scattered light of light applied to a liquid crystal panel.

【0008】ここで、液晶表示パネルは、一対の電極板
の間に液晶を封入して構成される。各電極板は、通常、
ガラス基板に電極として機能しうる、例えばITO膜を
蒸着して形成される。液晶は、例えば、複屈折型液晶素
子、透過散乱型液晶素子、 TN(ツイステッドネマチッ
ク)液晶、STN(スーパーTN)液晶、強誘電性液晶素
子、反強誘電性液晶、高分子分散型液晶のいずれかで構
成することができるが、これらに限定されない。セルギ
ャップ(一対の電極板の間の距離)は、1〜100μ
m、好ましくは5〜20μmである。
[0008] Here, the liquid crystal display panel is constructed by sealing liquid crystal between a pair of electrode plates. Each electrode plate is usually
For example, an ITO film, which can function as an electrode, is formed on a glass substrate by vapor deposition. The liquid crystal is, for example, any of a birefringent liquid crystal element, a transmission scattering liquid crystal element, a TN (twisted nematic) liquid crystal, an STN (super TN) liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal element, an antiferroelectric liquid crystal, and a polymer dispersed liquid crystal. , But is not limited thereto. Cell gap (distance between a pair of electrode plates) is 1 to 100 μm.
m, preferably 5 to 20 μm.

【0009】また、液晶表示パネルは、用途に応じて画
素(模様)が異なるが、例えばスケールとして用いると
きは、バイナリコード乃至グレイコード等の2進コード
を表示するのが好ましい。ここで、2進コードとは白画
素及び黒画素で構成されたスケール(信号処理上、2進
法で0か1の信号のみ)を意味する。グレイコードとは
符号化パターンが常に1個のビットしか変化しない光学
的誤動作が非常に少ないコードを意味する。特に最小符
号化パターンからの出射、透過あるいは反射光を移動し
ながら光センサにとりこみ、光量に応じた信号を得るこ
とで、パターンを分割し、より精細な位置情報を、信号
強度をアナログ的にあるいは量子化することで知ること
が可能である。液晶画素の大きさは、用途に応じて異な
るが、例えばスケールとして用いる場合は、5〜100
μmである。
The liquid crystal display panel has different pixels (patterns) depending on the application. For example, when used as a scale, it is preferable to display a binary code such as a binary code or a gray code. Here, the binary code means a scale composed of white pixels and black pixels (in terms of signal processing, only a signal of 0 or 1 in a binary system). The Gray code means a code in which a coding pattern always changes by only one bit and has very few optical malfunctions. In particular, the emitted, transmitted or reflected light from the smallest encoded pattern is transferred to the optical sensor while moving, and a signal corresponding to the amount of light is obtained. Alternatively, it can be known by quantization. The size of the liquid crystal pixel varies depending on the application, but when used as a scale, for example, 5 to 100
μm.

【0010】「レンズ作用を起こす」とは、液晶表示パ
ネルの液晶分子の配向角が1〜45度となり、入射光を
集光する作用をいう。このようなレンズ作用は、液晶の
種類、使用波長にもよるが、液晶表示パネルのセルギャ
ップが1〜100μm、好ましくは5〜20μmの場
合、周波数10〜10000(10K)Hz、好ましく
は200〜2000Hzで、3〜18V、好ましくは5
〜15Vの矩形波を印加することにより達成できる。ま
た、デュティ比は、50%が好ましいが、55〜75%
でも可能である。なお、本発明は、このような条件に限
定されず、「レンズ作用を起こす」全ての条件が該当す
る。
[0010] "Producing a lens effect" refers to a function of converging incident light when the orientation angle of liquid crystal molecules of a liquid crystal display panel becomes 1 to 45 degrees. Such a lens action depends on the type of liquid crystal and the wavelength used, but when the cell gap of the liquid crystal display panel is 1 to 100 μm, preferably 5 to 20 μm, the frequency is 10 to 10000 (10K) Hz, preferably 200 to 100 μm. At 2000 Hz, 3 to 18 V, preferably 5
This can be achieved by applying a rectangular wave of 1515 V. The duty ratio is preferably 50%, but is preferably 55 to 75%.
But it is possible. Note that the present invention is not limited to such conditions, and all conditions for “causing a lens action” apply.

【0011】投光器としては、例えば発光ダイオード、
レーザー、ランプ、EL(エレクトロルミネッセンス)
などを挙げることができるが、これらに限定されない。
使用する波長域は、紫外〜赤外領域、好ましくは300
〜1000nmの波長域のものを使用することができ
る。また、投光器は点光源でも、液晶パネル全面をバッ
クライト照射させるものでもよい。
As the light projector, for example, a light emitting diode,
Laser, lamp, EL (electroluminescence)
And the like, but are not limited thereto.
The wavelength range used is in the ultraviolet to infrared range, preferably 300
Those having a wavelength range of up to 1000 nm can be used. Further, the light projector may be a point light source or a light source for irradiating the entire liquid crystal panel with a backlight.

【0012】受光器は、フォトダイオード、フォトマ
ル、固体受光センサ、焦電センサ、サーモパイルなどの
各種赤外線センサを用いることができる。また、投光器
と受光器は、フォトカプラ、フォトインタラプタのよう
に一体化したものも該当する。さらに、投光器と受光器
は、複数連のフォトインタラプタ、PSD(posision s
ensing device)のように複数設置されていてもよい。ま
た、投光器が1つの点又は面光源で、受光器のみ複数連
の場合、その逆の場合も含まれる。
As the light receiver, various infrared sensors such as a photodiode, a photomultiplier, a solid-state light receiving sensor, a pyroelectric sensor, and a thermopile can be used. In addition, the light emitter and the light receiver may be integrated as a photocoupler or a photointerrupter. Further, the transmitter and the receiver are provided with a plurality of photointerrupters, PSD (posision s).
a plurality of devices such as an ensing device). In addition, the case where the light projector is a single point or surface light source and only a plurality of light receivers are connected in series, and the reverse case is also included.

【0013】さらに、投光器と液晶表示パネルの間ある
いは液晶表示パネルと受光器の間に光の回りこみ防止の
ためスリットを設けてもよい。スリット幅は、液晶画素
の大きさに応じて異なるが、例えばスケールの場合は、
50〜500μmである。また、本発明では光学手段を
液晶表示パネル面に沿って走査させる走査手段を設けて
もよい。投光器の走査手段としては、例えば、投光器と
液晶パネルとの間にミラーを設けて、そのミラーの走査
で光を振り分けるもの、投光器自体を載置台におき、載
置台を移動させるものが挙げられるが、これらに限定さ
れない。載置台を移動させる場合には、リニアモータ、
ねじ送り機構、ラック・ピニオン機構などで移動させ
る。また、受光器の走査手段も同様に、液晶パネルと受
光器の間に集光ミラーを設けて、ミラー走査するもの、
受光器自体を移動させるもののいずれも含む。また、走
査方向は液晶パネルの一方向には限定されず、X−Y方
向、ジグザグスキャン方向のいずれでもよい。
Further, a slit may be provided between the light projector and the liquid crystal display panel or between the liquid crystal display panel and the light receiver to prevent light from entering. The slit width differs depending on the size of the liquid crystal pixel, but for example, in the case of a scale,
It is 50 to 500 μm. In the present invention, a scanning unit for scanning the optical unit along the surface of the liquid crystal display panel may be provided. Examples of the scanning means of the light projector include a method in which a mirror is provided between the light projector and the liquid crystal panel and light is distributed by scanning the mirror, and a method in which the light projector itself is placed on a mounting table and the mounting table is moved. However, the present invention is not limited to these. When moving the mounting table, a linear motor,
Move by screw feed mechanism, rack and pinion mechanism, etc. Similarly, the scanning means of the light receiver is provided with a condenser mirror between the liquid crystal panel and the light receiver to perform mirror scanning.
Any of those that move the light receiver itself is included. The scanning direction is not limited to one direction of the liquid crystal panel, and may be any of the XY direction and the zigzag scanning direction.

【0014】本発明の液晶表示パネル読取装置は、例え
ば駆動系アクチュエータに用いるリニアスケールの読み
取りとして用いることができる。駆動系アクチュエータ
としては、例えば、モータ、ソレノイド、シンリンダ
ー、バネ等を挙げることができるが、これらに限定され
ない。また、モータとしては、例えばサーボモータを用
いることができるが、これには限定されない。
The liquid crystal display panel reading device of the present invention can be used, for example, for reading a linear scale used for a drive system actuator. Examples of the drive system actuator include, but are not limited to, a motor, a solenoid, a cylinder, a spring, and the like. Further, as the motor, for example, a servo motor can be used, but it is not limited to this.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明の液晶表示パネル読取装
置の概略図である。図1中7は、液晶表示パネルであ
り、液晶表示パネル7は、一対のガラス基板8を対向さ
せ、スぺーサ(図示せず)によって間隔保持し、液晶9
を封入して構成する。また、ガラス基板8にはITO膜
を蒸着して液晶駆動電極5、6を形成してある。なお、
セルギャップは、例えば、5μm、液晶駆動電極5、6
で構成される液晶画素の大きさは、幅30μmである。
また、液晶9としては、例えば、 TN(ツイステッド
ネマチック)やSTN(スーパーツイステッドネマチッ
ク)を用いる。液晶駆動電極5、6には、発振器1が接
続されており、所定周波数(50〜500Hz)のパル
ス電圧が印加される。印加電圧は、例えば12Vを印加
する。なお、10は論理回路を示す。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a liquid crystal display panel reading device of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a liquid crystal display panel. In the liquid crystal display panel 7, a pair of glass substrates 8 are opposed to each other, and the gap is maintained by a spacer (not shown).
Is enclosed. Liquid crystal drive electrodes 5 and 6 are formed on the glass substrate 8 by depositing an ITO film. In addition,
The cell gap is, for example, 5 μm, and the liquid crystal drive electrodes 5, 6
Has a width of 30 μm.
Further, as the liquid crystal 9, for example, TN (twisted nematic) or STN (super twisted nematic) is used. The oscillator 1 is connected to the liquid crystal drive electrodes 5 and 6, and a pulse voltage of a predetermined frequency (50 to 500 Hz) is applied. The applied voltage is, for example, 12V. Reference numeral 10 denotes a logic circuit.

【0016】2はLEDであり、例えば、860nmの
波長光を発する。なお、図示上LED2は、液晶表示パ
ネル7の画素部分のみ照射しているように表している
が、パネル7の全面を照射している。また、3はフォト
トランジスタであり、LED2の光を受光する。フォト
トランジスタ3で受光した光は、コンデンサ12で積分
することでDC出力を得る。なお、11は抵抗、13は
アンプを示す。また、4はスリットであり、スリット幅
は、前述した液晶画素の幅が30μmの場合、50〜1
00μmが望ましい。このスリット4とフォトトランジ
スタ3は、一体となって液晶表示パネル7面に沿って移
動する(図の矢印方向)。移動手段は、図示していない
が、リニアモータを用いる。
Reference numeral 2 denotes an LED which emits light having a wavelength of, for example, 860 nm. Although the LED 2 is illustrated as irradiating only the pixel portion of the liquid crystal display panel 7 in the drawing, the entire surface of the panel 7 is illuminated. Reference numeral 3 denotes a phototransistor that receives light from the LED 2. Light received by the phototransistor 3 is integrated by the capacitor 12 to obtain a DC output. Note that 11 is a resistor, and 13 is an amplifier. Reference numeral 4 denotes a slit, and the slit width is 50 to 1 when the width of the liquid crystal pixel is 30 μm.
00 μm is desirable. The slit 4 and the phototransistor 3 move integrally along the surface of the liquid crystal display panel 7 (in the direction of the arrow in the figure). Although not shown, a linear motor is used as the moving means.

【0017】以上の構成により、本発明の原理は次の通
りである。液晶駆動電極5、6に電圧を無印加のとき
は、図2(a)に示すように液晶9は横に整列してい
る。この状態では、 LED2の光は回折現象により、
スリット4を通過しない。しかし、液晶駆動電極5、6
に図3に示すような矩形波を印加する。図3中Aは液晶
駆動電極5への駆動パルス、Bは液晶駆動電極6への駆
動パルスを示す。図3のような矩形波を液晶駆動電極
5、6に印加すると、図2(b)に示すように、液晶9
は電界強度分布特性に応じた配向角分布により周辺の分
子が立った状態となり、LED2の光はコリメートされ
る。したがって、液晶駆動電極5、6に電圧を印加した
状態で、フォトトランジスタ3及びスリット4を移動さ
せ、LED2の光をスリット4を介してフォトトランジ
スタ3で受光する。
With the above configuration, the principle of the present invention is as follows. When no voltage is applied to the liquid crystal driving electrodes 5 and 6, the liquid crystals 9 are horizontally arranged as shown in FIG. In this state, the light of LED2 is diffracted due to the phenomenon of diffraction.
Does not pass through slit 4. However, the liquid crystal drive electrodes 5, 6
Is applied with a rectangular wave as shown in FIG. In FIG. 3, A indicates a driving pulse to the liquid crystal driving electrode 5, and B indicates a driving pulse to the liquid crystal driving electrode 6. When a rectangular wave as shown in FIG. 3 is applied to the liquid crystal drive electrodes 5 and 6, as shown in FIG.
Is in a state in which the surrounding molecules stand by the orientation angle distribution according to the electric field intensity distribution characteristic, and the light of the LED 2 is collimated. Therefore, the phototransistor 3 and the slit 4 are moved with the voltage applied to the liquid crystal drive electrodes 5 and 6, and the light of the LED 2 is received by the phototransistor 3 through the slit 4.

【0018】受光した光をコンデンサ12で積分して得
たDC出力とフォトトランジスタ3及びスリット4の移
動距離との関係は図4の通りである。図4の横軸は、移
動距離(μm)、縦軸は信号強度(mV)を示す。全移
動距離は、液晶画素の幅分である。フォトトランジスタ
3の位置によって、信号強度がかわるので、この信号強
度を量子化すると微細な位置を知ることが可能となる。
例えば、10ビットまで分解能をとると、図4の強度変
化グラフの頂点は10ビットの中間の512番目の位置
を示すことになるが、回路上で、強度の最高ピークとし
てホールドし、信号処理過程で記憶することで512番
目以降の位置と、512番目以前の位置との判別をする
ことができる。このことは、液晶表示パネル7をスケー
ルとして用いた場合には、分解能が高まることになる。
FIG. 4 shows the relationship between the DC output obtained by integrating the received light by the condenser 12 and the moving distance of the phototransistor 3 and the slit 4. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the moving distance (μm), and the vertical axis indicates the signal strength (mV). The total moving distance is equal to the width of the liquid crystal pixel. Since the signal intensity varies depending on the position of the phototransistor 3, it is possible to know a fine position by quantizing the signal intensity.
For example, if the resolution is taken up to 10 bits, the vertex of the intensity change graph of FIG. 4 indicates the 512th position in the middle of 10 bits. Thus, it is possible to determine the position after the 512th position and the position before the 512th position. This means that the resolution increases when the liquid crystal display panel 7 is used as a scale.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、液晶自身にレンズ効果
を持たせているので、画素の輪郭の鮮明度が向上し、光
電走査信号の質の高さを各段に向上させることができ
る。レンズ組み込み型により周囲の光学系を省略するこ
とで構成全体を簡略化できる。
According to the present invention, since the liquid crystal itself has a lens effect, the sharpness of the contour of the pixel is improved, and the quality of the photoelectric scanning signal can be improved in each step. . The entire configuration can be simplified by omitting the surrounding optical system by the lens built-in type.

【0020】さらに、スケールに適用すると、スケール
本体にレンズアレーを組み込んだことになり、位置読み
取りユニット構成を簡略化できる。スケールは液晶のレ
ンズ効果を利用するので透過方式および反射方式が同一
パネルで製作が可能となり、従来のように用途別にメモ
リ材料の蒸着方法を複雑に考慮する必要がなくなる。従
来の方法ではとりきれなかった光の回折(回り込み)を
抑えることで、 光学的に距離対センサ信号のリニアラ
イズを実現した。これによって、従来方式に比べてスケ
ールユニットの光源、周辺光学部品、検出器構成および
電気回路の簡略化が可能となった。
Further, when the present invention is applied to a scale, a lens array is incorporated in the scale main body, and the configuration of the position reading unit can be simplified. Since the scale uses the lens effect of the liquid crystal, the transmission method and the reflection method can be manufactured on the same panel, so that it is not necessary to consider the deposition method of the memory material for each application as in the related art. By suppressing the diffraction (wraparound) of light that could not be eliminated by the conventional method, optical linearization of distance versus sensor signal was realized. This makes it possible to simplify the light source, peripheral optical components, detector configuration, and electric circuit of the scale unit as compared with the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶表示読取装置の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a liquid crystal display reading device of the present invention.

【図2】本発明の原理図FIG. 2 is a principle diagram of the present invention.

【図3】液晶駆動電極5、6への印加電圧図FIG. 3 is a diagram showing applied voltages to liquid crystal drive electrodes 5 and 6;

【図4】光検出位置と信号強度の関係の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a relationship between a light detection position and a signal intensity.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年9月18日(2000.9.1
8)
[Submission date] September 18, 2000 (2009.1.
8)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 FIG. 4

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の画素からなる液晶表示パネルと、該
液晶表示パネルに電圧を印加してレンズ作用を起こす液
晶駆動部と、前記液晶表示パネルに光を照射する投光器
と、液晶パネルに照射された光の透過・散乱光を受光す
る受光器とからなる液晶表示パネル読取装置。
1. A liquid crystal display panel comprising a plurality of pixels, a liquid crystal drive section for applying a voltage to the liquid crystal display panel to cause a lens function, a projector for irradiating the liquid crystal display panel with light, and an irradiation for the liquid crystal panel. A liquid crystal display panel reading device, comprising: a light receiver for receiving transmitted / scattered light of the transmitted light.
【請求項2】液晶表示パネルのセルギャップが1〜10
0μmで、液晶駆動部が10〜10000Hz、3〜1
8Vの矩形波を印加することを特徴とする請求項1記載
の液晶表示パネル読取装置。
2. A liquid crystal display panel having a cell gap of 1 to 10
0 μm, the liquid crystal driving section is 10 to 10000 Hz, 3 to 1
2. The liquid crystal display panel reading device according to claim 1, wherein a rectangular wave of 8 V is applied.
【請求項3】液晶表示パネルが、複屈折型液晶素子、透
過散乱型液晶素子、 TN(ツイステッドネマチック)液
晶、STN(スーパーTN)液晶、強誘電性液晶素子、反強
誘電性液晶、高分子分散型液晶である請求項1記載の液
晶表示パネル読取装置。
3. A liquid crystal display panel comprising a birefringent liquid crystal element, a transmission scattering liquid crystal element, a TN (twisted nematic) liquid crystal, an STN (super TN) liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal element, an antiferroelectric liquid crystal, and a polymer. 2. The liquid crystal display panel reading device according to claim 1, wherein the device is a dispersion type liquid crystal.
【請求項4】投光器が発光ダイオード、レーザー、ラン
プ、EL(エレクトロルミネッセンス)である請求項1
記載の液晶表示パネル読取装置。
4. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device is a light emitting diode, a laser, a lamp, or an EL (electroluminescence).
The liquid crystal display panel reader according to the above.
【請求項5】受光器がフォトダイオード、フォトマル、
固体受光センサ、焦電センサ、サーモパイルである請求
項1記載の液晶表示パネル読取装置。
5. A light receiving device comprising: a photodiode, a photomultiplier,
2. The liquid crystal display panel reading device according to claim 1, wherein the device is a solid-state light receiving sensor, a pyroelectric sensor, or a thermopile.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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