JPH01189686A

JPH01189686A - 導光型表示装置

Info

Publication number: JPH01189686A
Application number: JP63014253A
Authority: JP
Inventors: Tomio Sonehara; 富雄曽根原; Atsushi Sugiyama; 淳杉山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-01-25
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1989-07-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

［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。

［発明が解決しようとする課題］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。

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、均一で表
示品位の高い導光型表示装置を得ること、ユニット化に
よるコストの低減を目的とするものである。

［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
主構成要素とするユニットからなる導光型表示装置にお
いて、ユニット各々に設置された輝度検出手段、検出さ
れた輝度信号により全体の表示輝度を設定する演算手段
、画像形成手段の輝度設定を行なう帰還手段を有するこ
とを特徴としている。

さらには、画像形成手段が光源装置と光シャッターから
構成されることを特徴としている。

［実施例〕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１０１は画面を一構成する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。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クされる。　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
２０２のもう一方の端面である画像入力端である。２０
３は画像形成手段である光シャッターで、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に対応するフ
ァイバーを引き出している。本実施例では最外端の４隅
に位置するファイバーを拡大光学系に組み込まずに引き
出した。このため４隅の画素は画素欠陥となる。検出用
のファイバーの引き出し方法は、この他にも２分割した
ファイバーを組み込み、一方を検出に用いるなど様々な
方法がある。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。

第３図は本実施例の輝度制御回路のブロック図である。

ユニット３１０内には輝度検出手段、画像形成手段であ
る光源装置３０５、その駆動回路３０８、が設置されて
いる。輝度検出手段は前述の検出用ファイバー３０１と
ホトダイオード３０２、表示輝度の演算手段はマイクロ
コンピュータ−３０３、帰還手段は画像形成手段である
光源装置３０５の制御線３０４である。なお３０９はフ
ァイバー光学系、３１１は制御プログラム等を格納する
メモリー装置である。輝度検出器であるホトダイオード
の信号は平均化回路３０７でユニットの平均輝度データ
としてバス３０６に送られ、このデータを基にＣＰ　Ｕ
　３０３が予め設定されたプログラムにしたがって装置
全体の輝度を決定する。最も簡単な方法は、最小輝度を
持つユニットに合わせて全体の輝度を設定する方法であ
る。

次に輝度制御信号が帰還線を通して光源の駆動回路に送
られる。ここでは光源のパワーをコントロールし輝度を
変える最も簡単な方法を採用した。

このようにして随時表示面の輝度をモニターし、画像形
成手段である光源装置の明るさをコントロールすること
によって輝度補正が可能となった。

さらにこの方法によってユニットの固有のばらつきも同
時に補正することができた。

本実施例では光源のパワー制御による方法を示したが、
画像形成手段の輝度コントロールは、光シャッターの電
気光学特性の制御や、自発光型においては発光強度の変
調による方法ももちろん採用することができる。また輝
度検出手段としてのファイバーを用いず、ホトダイオー
ドチップを直に表示面、あるいは入射面に設置する方法
もある。

また輝度検出手段の数も必要に応じ変えることができる
。さらに輝度の平均化回路、装置全体の輝度設定を行な
う方法についても、機能上回等の働きを行なうものであ
れば、本実施例になんら限定されることなく用いること
ができる。

次に本実施例に用いたユニットについて説明する。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。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東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。それに対し光シャッ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。

矩形断面を持つ入射面２０１は、光シャッターの表示面
に対応している。従って光シャッ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はファイバーを最密に積層した構造となった。さら
に好ましくは矩形に成形されたファイバーを用いるとと
光量の増加が図れる。各ファイバーはＬＣＤのＲ２Ｏ，
Ｂ画素トリオに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。

第１表ファイバー　　　プラスチック　ファイバー０．５ｍｍ
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　１００Ｘ１００光シャッター　　マトリクスＬＣＤ１００Ｘ　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４図はユニットを一点鎖線４０４に沿って取り出した
分解図である。ユニット４０１は支持体４０２に格納さ
れている。４０３は各ユニットを支持し、位置ぎめを行
なう棚状の支持体である。各ユニットは表示面が隙間な
く並ぶために、支持体に接する部分が表示面より支持体
の分だけ小さく作られている。

また支持体には各ユニットへの電力供給線、帰還手段で
ある制御線、表示データや輝度データ伝送の配線が設置
されている。

ここでは表示面を交錯する例を挙げたが、交錯をしない
でＬＣＤの表示形状と相似な表示面を有するユニットで
あってももちろん有効である。

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、ＬＣＤ等のライトバルブを投影する画像形成手段や
ＣＲＴ等の自発光型の画像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。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、ユニットに設置され
た輝度検出手段の輝度信号をもとは、装置全体の輝度の
制御を行なうことにより、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。また、故障の検出
にも有用である。さらにユニット構成の利点である、薄
型化、重量の低下も図れる効果を有している。またユニ
ットの規格生産が可能となることからコストの低減が可
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、光シャッ
ターに規模の小さなものを採用できるメ■ノットもある
。

【図面の簡単な説明】

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図は本発明の制御回路のブロック図第４図は導光型
表示装置の分解図！０１・・・ユニット１０２・・・画像出力端１０３・・・表示範囲１０４・・・支持体２０１・・・画像入力端２０２・・・光学ファイバー２０３・・・光シャッター２０４・・・光源装置２０５・・・輝度検出用ファイバー２０６・・・ファイバー東２０７・・・輝度検出器３０１・・・検出用ファイバー３０２・・・ホトダイオード３０３・・・マイクロコンピュータ− ３０４・・・制御線３０５・・・光源装置３０６・・・バス３０７・・・平均化回路３０８・・・光源の駆動回路３０９・・・ファイバー光学系３１０・・・ユニット３１１・・・メモリー装置４０１・・・ユニット４０２・・・支持体４０３・・・棚状の支持体４０４・・・分解指示線第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、画像形成手段、該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
ユニットからなる導光型表示装置において、該ユニット
各々に設置された輝度検出手段、検出された輝度信号に
より全体の表示輝度を設定する演算手段、該画像形成手
段の輝度設定を行なう帰還手段を有することを特徴とす
る導光型表示装置。
（２）、該画像形成手段が光源装置と光シャッターから
構成されることを特徴とする第１項記載の導光型表示装
置。