JPH03179318A - 液晶ディスプレイ - Google Patents
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- JPH03179318A JPH03179318A JP2288259A JP28825990A JPH03179318A JP H03179318 A JPH03179318 A JP H03179318A JP 2288259 A JP2288259 A JP 2288259A JP 28825990 A JP28825990 A JP 28825990A JP H03179318 A JPH03179318 A JP H03179318A
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- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims abstract description 23
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
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- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
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- G09G2320/00—Control of display operating conditions
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- G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
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-
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- G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
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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。
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〕
本発明は液晶ディスプレイに関する。
〔従来の技術/発明が解決しようとする課題〕液晶ディ
スプレイ (LCD)は直接に駆動しまたは多重化する
ことができる。直接に駆動されるLCDにおいては、各
々のセグメントすなわち素子は、それ自体、駆動装置を
有している。多数の素子を有する多重化されたLCDに
おいては、マトリックス配列が一般に使用されている。
スプレイ (LCD)は直接に駆動しまたは多重化する
ことができる。直接に駆動されるLCDにおいては、各
々のセグメントすなわち素子は、それ自体、駆動装置を
有している。多数の素子を有する多重化されたLCDに
おいては、マトリックス配列が一般に使用されている。
このマトリックスは導体の行列からなっており、各行の
導体と各列の導体の交差部に配置された素子を有する。
導体と各列の導体の交差部に配置された素子を有する。
これらの行列導体は多重レベル励振波形により付勢され
る。波形の電圧レベルは液晶の上限および下限の伝送電
圧闇値により選択されかつ抵抗型分圧器により便利に発
生せしめられる。これにより、例えば、手動で同調する
ことによって分圧器に印加された電圧を調整することに
より電圧レベルを相互に段階的に調節することができる
。
る。波形の電圧レベルは液晶の上限および下限の伝送電
圧闇値により選択されかつ抵抗型分圧器により便利に発
生せしめられる。これにより、例えば、手動で同調する
ことによって分圧器に印加された電圧を調整することに
より電圧レベルを相互に段階的に調節することができる
。
このような調節はディスプレイを当初調整するために必
要である。線形温度電圧特性を有する温度依存性電圧源
が内蔵された温度補正型LCDが知られている。このよ
うな温度補正により、限定された温度範囲、例えば、−
5°Cから+45℃までの範囲にわたって許容可能な性
能が得られる。もしもLCDを広範囲にわたって動作さ
せることが所望されれば、原則的には、ディスプレイの
特性に整合した非線形温度特性を有する電圧源を得るこ
とが可能であろうが、このような電圧源は線形特性を有
する電圧源よりも可成り複雑でありかつ高価でありかつ
前記温度範囲にわたって較正が必要である。
要である。線形温度電圧特性を有する温度依存性電圧源
が内蔵された温度補正型LCDが知られている。このよ
うな温度補正により、限定された温度範囲、例えば、−
5°Cから+45℃までの範囲にわたって許容可能な性
能が得られる。もしもLCDを広範囲にわたって動作さ
せることが所望されれば、原則的には、ディスプレイの
特性に整合した非線形温度特性を有する電圧源を得るこ
とが可能であろうが、このような電圧源は線形特性を有
する電圧源よりも可成り複雑でありかつ高価でありかつ
前記温度範囲にわたって較正が必要である。
温度により制御される電圧源の別の不利な点は、温度応
答素子が一般にディスプレイパネルから若干遠く配置さ
れかつ温度が迅速に変化する場合に異なる時間応答を有
していることである。これは温度が安定するまでディス
プレイのコントラストおよび読み易さが低下することを
意味する。
答素子が一般にディスプレイパネルから若干遠く配置さ
れかつ温度が迅速に変化する場合に異なる時間応答を有
していることである。これは温度が安定するまでディス
プレイのコントラストおよび読み易さが低下することを
意味する。
本発明は、複数個の液晶素子と、該液晶素子に電圧を印
加する手段と、ある素子の透過率を検出する光検出手段
と、検出された透過率により前記液晶素子に印加される
電圧を調節する手段とを備えた液晶ディスプレイを提供
するものである。
加する手段と、ある素子の透過率を検出する光検出手段
と、検出された透過率により前記液晶素子に印加される
電圧を調節する手段とを備えた液晶ディスプレイを提供
するものである。
基準素子としてディスプレイの素子の1個を使用しかつ
その素子の実際の透過率を測定することにより、たとえ
素子の材料の物理的な状態が例えば温度または老化のた
めに変化したとしても、予め選択された光学的特性、例
えば、コントラストを維持することができる。
その素子の実際の透過率を測定することにより、たとえ
素子の材料の物理的な状態が例えば温度または老化のた
めに変化したとしても、予め選択された光学的特性、例
えば、コントラストを維持することができる。
所望のコントラストまたは所望の輝度を得るために電圧
を調節してもよい。
を調節してもよい。
LCDは素子の基準照度を付与する光源を含んでもよく
、また、素子を介して後方へ反射された光源の強さを検
出するために光検出器を配置してもよい。
、また、素子を介して後方へ反射された光源の強さを検
出するために光検出器を配置してもよい。
さて、本発明の実施例を添付図面について以下に説明す
る。
る。
第1図は、画素の主配列すなわち主画素アレイを有する
マトリックスLCDディスプレイパネル2を備えた、多
重化された超複屈折効果(S B E)液晶ディスプレ
イ (L CD)を示す。この主画素アレイは、後方に
装着された光透過器と背面光源、または後方に装着され
た反射器4のいずれかと共に標準透過モードまたは反射
モードで動作する。
マトリックスLCDディスプレイパネル2を備えた、多
重化された超複屈折効果(S B E)液晶ディスプレ
イ (L CD)を示す。この主画素アレイは、後方に
装着された光透過器と背面光源、または後方に装着され
た反射器4のいずれかと共に標準透過モードまたは反射
モードで動作する。
制御画素1は斜面溝により主な視界からおおいかくされ
かつ前方に装着された反射器9を有している。制御画素
1は主デイスプレイの画素と実質的に同じである。制御
画素1は光源8、例えば、発光ダイオード(LED)に
より後方から照明される。光a8からの光は制御画素1
を通過し、かつ反射器9により制御画素1を通して後方
に反射され、光検出器10に当たる。制御画素1は、主
水平LCD駆動回路5および主垂直LCD駆動回路6の
予備の行列の組合せによりn個のフィールドをオンにし
、次いでm個のフィールドをオフにすることを交互に繰
り返すように駆動される。これは、ンステム制御マイク
ロコンピュータ7を好適にプログラミングすることによ
り行われる。制御画素1を横切って直流バイアスが発生
しないように制御画素1を駆動することが必要である。
かつ前方に装着された反射器9を有している。制御画素
1は主デイスプレイの画素と実質的に同じである。制御
画素1は光源8、例えば、発光ダイオード(LED)に
より後方から照明される。光a8からの光は制御画素1
を通過し、かつ反射器9により制御画素1を通して後方
に反射され、光検出器10に当たる。制御画素1は、主
水平LCD駆動回路5および主垂直LCD駆動回路6の
予備の行列の組合せによりn個のフィールドをオンにし
、次いでm個のフィールドをオフにすることを交互に繰
り返すように駆動される。これは、ンステム制御マイク
ロコンピュータ7を好適にプログラミングすることによ
り行われる。制御画素1を横切って直流バイアスが発生
しないように制御画素1を駆動することが必要である。
光検出器10からの出力信号の算術平均と基準信号#1
1からの参照信号とがDC結合ミラー積分器型比較器1
2を使用して比較される。比較器12の時定数を決定す
る構成部分はn+mフィールドの全期間にわたって満足
な積分を行うように選択される。基準信号は制御画素、
したがって、主デイスプレイの所望の伝送に対応するよ
うに選択される。
1からの参照信号とがDC結合ミラー積分器型比較器1
2を使用して比較される。比較器12の時定数を決定す
る構成部分はn+mフィールドの全期間にわたって満足
な積分を行うように選択される。基準信号は制御画素、
したがって、主デイスプレイの所望の伝送に対応するよ
うに選択される。
比較器12の出力信号は水平駆動回路5および垂直駆動
回路6のための基準電圧を発生する抵抗体チェーン13
に印加され、それにより制御画素および主デイスプレイ
の両方のVをオンにしかつVをオフにする電圧を決定す
る。
回路6のための基準電圧を発生する抵抗体チェーン13
に印加され、それにより制御画素および主デイスプレイ
の両方のVをオンにしかつVをオフにする電圧を決定す
る。
制御画素1は、最適のコントラストを与えるために、m
= n = ’l、すなわち、二つのフィールドをオ
ンにしかつ二つのフィールドをオフにするように駆動さ
れ、かつ基準信号は制御画素、したがって、主デイスプ
レイの50%の透過率に相当するように選択される。こ
のフィードバックにより、VオンおよびVオフの値が温
度極限値においてさえも最適のコントラストが得られる
値に常に確実に維持される。これは、温度/電圧特性が
温度極限値において非線形であるけれども、■オン電圧
およびVオフ電圧が50%透過電圧に対する関係を維持
するからである。
= n = ’l、すなわち、二つのフィールドをオ
ンにしかつ二つのフィールドをオフにするように駆動さ
れ、かつ基準信号は制御画素、したがって、主デイスプ
レイの50%の透過率に相当するように選択される。こ
のフィードバックにより、VオンおよびVオフの値が温
度極限値においてさえも最適のコントラストが得られる
値に常に確実に維持される。これは、温度/電圧特性が
温度極限値において非線形であるけれども、■オン電圧
およびVオフ電圧が50%透過電圧に対する関係を維持
するからである。
ある状況では、たとえコントラストが最適値からずれる
としてもディスプレイの絶対輝度を増減することが有利
であるかもしれない。これは基準値を一定に保ちながら
制御画素のオンの時間とオフ時間との比を変えるように
mおよびnの値を変更することにより行うことができる
。nおよびmはマイクロコンピュータを再びプログラミ
ングすることにより変更される。このプロゲラ旦ングは
容易に行われかつ付加的な電気的接続は不必要である。
としてもディスプレイの絶対輝度を増減することが有利
であるかもしれない。これは基準値を一定に保ちながら
制御画素のオンの時間とオフ時間との比を変えるように
mおよびnの値を変更することにより行うことができる
。nおよびmはマイクロコンピュータを再びプログラミ
ングすることにより変更される。このプロゲラ旦ングは
容易に行われかつ付加的な電気的接続は不必要である。
また、これにより、データバスを使用してマイクロコン
ピュータを再プログラミングすることによりディスプレ
イの輝度を遠隔制御することができる。
ピュータを再プログラミングすることによりディスプレ
イの輝度を遠隔制御することができる。
電力消費が重大な要因である用途においては、基準画素
の照明およびその透過の監視はフィールドあたり例えば
100パルスのパルス動作により行うことができる。こ
のような構成においては、サンプルホールド技術が有利
に使用されている。
の照明およびその透過の監視はフィールドあたり例えば
100パルスのパルス動作により行うことができる。こ
のような構成においては、サンプルホールド技術が有利
に使用されている。
第1図の実施例においては、基準画素が主デイスプレイ
と一体であるので、コントラスト、すなわち、絶対照度
の正確な安定がディスプレイの強制的な加熱または冷却
の下でかつ液晶自体の性質の変化に対して維持される。
と一体であるので、コントラスト、すなわち、絶対照度
の正確な安定がディスプレイの強制的な加熱または冷却
の下でかつ液晶自体の性質の変化に対して維持される。
第2図には、本発明の第2実施例を示しである。
この実施例と第1図の実施例との主な差異は基準画素が
主デイスプレイと一体ではなくかつ補助LCDパネル1
4の一部分を構成していることである。補助LCDパネ
ル14は主デイスプレイと同じ材料で構成されかつ同じ
電気光学的特性を有している。このような構成により、
光検出器15および光源16を補助LCDパネル14の
両側に配置して基準画素を透過モードで動作させること
ができる。その他の動作は第1図の実施例の動作と同じ
である。
主デイスプレイと一体ではなくかつ補助LCDパネル1
4の一部分を構成していることである。補助LCDパネ
ル14は主デイスプレイと同じ材料で構成されかつ同じ
電気光学的特性を有している。このような構成により、
光検出器15および光源16を補助LCDパネル14の
両側に配置して基準画素を透過モードで動作させること
ができる。その他の動作は第1図の実施例の動作と同じ
である。
第3図の実施例は基準電圧を自動的に発生させる第1図
の実施例の変型を示す。基準信号源11は第2画素19
、第3画素20および第2光検出器17と置き換えられ
ている。第2基準画素19は常に完全なオンに駆動され
、一方策3基準画素20は例えば該画素にゼロボルトを
印加することにより常に完全なオフに駆動される。第1
基準画素1を照明する光源と同一の光源8から便利に得
られる光は、第2基準画素19および第3基準画素20
を通過して第2光検出器17に当たる。第2光検出器1
7は第1光検出器10と整合されているのが好ましい。
の実施例の変型を示す。基準信号源11は第2画素19
、第3画素20および第2光検出器17と置き換えられ
ている。第2基準画素19は常に完全なオンに駆動され
、一方策3基準画素20は例えば該画素にゼロボルトを
印加することにより常に完全なオフに駆動される。第1
基準画素1を照明する光源と同一の光源8から便利に得
られる光は、第2基準画素19および第3基準画素20
を通過して第2光検出器17に当たる。第2光検出器1
7は第1光検出器10と整合されているのが好ましい。
したがって、第2光検出器17は最良のオン透過率およ
び最良のオフ透過率の和に比例する出力信号を発生する
。第2光検出器17は任意の便利な手段により所望され
た基準値、すなわち、オン透過率およびオフ透過率の合
計の半分が得られるように調節することができる。
び最良のオフ透過率の和に比例する出力信号を発生する
。第2光検出器17は任意の便利な手段により所望され
た基準値、すなわち、オン透過率およびオフ透過率の合
計の半分が得られるように調節することができる。
例えば、第2基準画素19および第3基準画素20の各
々は第1基準画素の面積の半分を有するよう構成しても
よく、第2光検出器17は第1光検出器10の面積の半
分の面積を有するよう構成してもよく、またはミラー積
分器型比較器12は第2光検出器から該比較器に印加さ
れる信号の値を減少させるためにスケーリング回路、例
えば、分圧器を含んでもよい。
々は第1基準画素の面積の半分を有するよう構成しても
よく、第2光検出器17は第1光検出器10の面積の半
分の面積を有するよう構成してもよく、またはミラー積
分器型比較器12は第2光検出器から該比較器に印加さ
れる信号の値を減少させるためにスケーリング回路、例
えば、分圧器を含んでもよい。
この構成は、異なる型式の液晶が使用されるときですら
も設定または調節を行うことが不必要であり、基準値が
、使用される特定の液晶のための最適値を与えるように
常に設定されるので、特に有利である。
も設定または調節を行うことが不必要であり、基準値が
、使用される特定の液晶のための最適値を与えるように
常に設定されるので、特に有利である。
第4図の実施例も同様に、第2図の変型でありかつ第3
図の場合のように、第2基準画素19および第3基準画
素20を有している。第2基準画素19は常に完全にオ
ンにしかつ第3基準画素20は常に完全にオフにする。
図の場合のように、第2基準画素19および第3基準画
素20を有している。第2基準画素19は常に完全にオ
ンにしかつ第3基準画素20は常に完全にオフにする。
これらの付加的な基準画素は第1基準画素と同じ補助L
’CDパネルの形態で構成されることが好ましいが、こ
のような構成は必ずしも必要ではない。その他の動作は
第3図の実施例の動作と同じである。
’CDパネルの形態で構成されることが好ましいが、こ
のような構成は必ずしも必要ではない。その他の動作は
第3図の実施例の動作と同じである。
第5図の実施例は第3図の実施例の変型である。
この実施例においては、第3図の光tA8は使用されず
、その代わりに、ディスプレイの前方から入射する周囲
光が第1基準素子、第2基準素子および第3基準素子を
通過するようにしている。その他の動作は第3図の実施
例の動作と同じである。
、その代わりに、ディスプレイの前方から入射する周囲
光が第1基準素子、第2基準素子および第3基準素子を
通過するようにしている。その他の動作は第3図の実施
例の動作と同じである。
以上、光について説明をしたが、これは可視光線に限定
されず、非可視光線、例えば、紫外線および赤外線を包
含するものである。
されず、非可視光線、例えば、紫外線および赤外線を包
含するものである。
さらに、本発明を特にマトリックス配列について説明し
たが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるもので
はない。本発明は英数字ディスプレイおよび表示器の型
式の多重化LCDまたは非多重化LCDにも同様に適用
することができる。
たが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるもので
はない。本発明は英数字ディスプレイおよび表示器の型
式の多重化LCDまたは非多重化LCDにも同様に適用
することができる。
第1図は多重化LCDディスプレイがディスプレイと一
体に構成された基準セルを有する本発明の第1実施例を
示した図、 第2図は別個の基準セルを使用した第2実施例を示した
図、 第3図は基準レベルが自動的に決定される第1図の実施
例の変型である第3実施例を示した図、第4図は基準レ
ベルが自動的に決定される第2図の実施例の変型である
第4実施例を示した図、及び 第5図は第3図の実施例の変型である第5実施例を示し
た図である。 1・・・・・・制御画素、2・・・・・・LCDディス
プレイパネル、4・・・・・・後側反射鏡、5・・・・
・・水平LCD駆動回路、6・・・・・・垂直LCD駆
動回路、7・・・・・・マイクロコンピュータ、8・・
・・・・光源、9・・・・・・前側反射器、10・・・
・・・光検知器、11・・・・・・基準信号源、12・
・・・・・比較器、13・・・・・・抵抗体チェ7.1
4・・・・・・補助LCDパネル、15・・・・・・光
検出器、16・・・・・・光源、17・・・・・・第2
光検出器、19・・・・・・第2基準画素、20・・・
・・・第3基準画素。
体に構成された基準セルを有する本発明の第1実施例を
示した図、 第2図は別個の基準セルを使用した第2実施例を示した
図、 第3図は基準レベルが自動的に決定される第1図の実施
例の変型である第3実施例を示した図、第4図は基準レ
ベルが自動的に決定される第2図の実施例の変型である
第4実施例を示した図、及び 第5図は第3図の実施例の変型である第5実施例を示し
た図である。 1・・・・・・制御画素、2・・・・・・LCDディス
プレイパネル、4・・・・・・後側反射鏡、5・・・・
・・水平LCD駆動回路、6・・・・・・垂直LCD駆
動回路、7・・・・・・マイクロコンピュータ、8・・
・・・・光源、9・・・・・・前側反射器、10・・・
・・・光検知器、11・・・・・・基準信号源、12・
・・・・・比較器、13・・・・・・抵抗体チェ7.1
4・・・・・・補助LCDパネル、15・・・・・・光
検出器、16・・・・・・光源、17・・・・・・第2
光検出器、19・・・・・・第2基準画素、20・・・
・・・第3基準画素。
Claims (16)
- (1)複数個の液晶素子と、該液晶素子に電圧を印加す
る手段と、ある素子の透過率を検出する光検出手段と、
検出された透過率により前記液晶素子に印加される電圧
を調節する手段とを備えた液晶ディスプレイ(LCD)
。 - (2)前記液晶素子が、多数の素子のそれぞれの第1電
極を単一の駆動段と結合してその素子のすべてが個々に
アドレスできるように、配置された請求項1記載の液晶
ディスプレイ。 - (3)前記液晶素子が行列のマトリックスの形態に配置
された請求項2記載の液晶ディスプレイ。 - (4)前記ある素子を、該ある素子が第1透過率レベル
を示す第1状態と該ある素子が第1透過率レベルよりも
低い第2透過率レベルを示す第2状態との間で反復的に
スイッチさせる手段と、第1透過率および第2透過率の
平均透過率を得るために前記光検出器と結合された手段
と、平均透過率を所望の平均透過率を表わす基準値と比
較する手段と、基準値を発生する手段とを備え、それに
よりLCD素子の平均透過率が所望された平均透過率の
値に維持される請求項1から3までのいずれか一項に記
載の液晶ディスプレイ。 - (5)基準値を発生する手段が第1基準素子手段および
第2基準素子手段と別の光検出手段とを備え、第1基準
素子手段が第1透過率レベルに維持され、第2基準素子
手段が第2透過率レベルに維持され、前記別の光検出手
段が第1基準素子および第2基準素子の平均透過率を表
わす信号を発生するように第1基準素子および第2基準
素子と結合され、このようにして発生された信号が前記
基準値となる請求項4記載の液晶ディスプレイ。 - (6)前記ある素子が、LCDディスプレイパネルの前
記光検出手段と同じ側に配置された光源により反射モー
ドで照明される請求項1から5までのいずれか一項に記
載の液晶ディスプレイ。 - (7)前記ある素子が、LCDディスプレイパネルを挟
んで前記光検出手段とは反対の側に配置された光源によ
り透過モードで照明される請求項1から5までのいずれ
か一項に記載の液晶ディスプレイ。 - (8)第1基準素子および第2基準素子が、LCDディ
スプレイパネルの前記光検出手段と同じ側に配置された
光源により反射モードで照明される請求項5記載の液晶
ディスプレイ。 - (9)前記ある素子および第1基準素子および第2基準
素子がLCDディスプレイパネルを挟んで前記光検出手
段と反対の側に配置された光源により透過モードで照明
される請求項5記載の液晶ディスプレイ。 - (10)所望された視覚特性を得るためにLCD素子の
平均透過率が調節可能である請求項1から9までのいず
れか一項に記載の液晶ディスプレイ。 - (11)平均透過率が、ディスプレイの最大のコントラ
ストが得られるような値である請求項10記載の液晶デ
ィスプレイ。 - (12)前記ある素子が第1状態にある時間および前記
ある素子が第2状態にある時間が、独立して調節可能で
ある請求項11記載の液晶ディスプレイ。 - (13)前記ある素子が第1状態にある時間が、前記あ
る素子が第2状態にある時間と実質的に同じである請求
項11記載の液晶ディスプレイ。 - (14)平均透過率がディスプレイの絶対輝度を調節す
るように調節可能である請求項10記載の液晶ディスプ
レイ。 - (15)前記ある素子が第1状態にある時間と前記ある
素子が第2状態にある時間との関係がディスプレイの輝
度の絶対レベルを調節するように調節可能である請求項
14記載の液晶ディスプレイ。 - (16)液晶ディスプレイの前記ある素子の第1状態と
第2状態との間のスイッチングを決定する信号を発生す
るマイクロコンピュータを備え、前記ある素子の第1状
態と第2状態との間の時間関係がマイクロコンピュータ
を再びプログラミングすることにより変更される請求項
15記載の液晶ディスプレイ。
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