JPH0549238B2 - - Google Patents
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- JPH0549238B2 JPH0549238B2 JP2653787A JP2653787A JPH0549238B2 JP H0549238 B2 JPH0549238 B2 JP H0549238B2 JP 2653787 A JP2653787 A JP 2653787A JP 2653787 A JP2653787 A JP 2653787A JP H0549238 B2 JPH0549238 B2 JP H0549238B2
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Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は人間に視覚情報を伝達するカラー表示
装置に関するものであり、さらに詳しくは、可変
色選択手段としてフアブリペロー型可変干渉装置
を用いたカラー表示装置に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a color display device for transmitting visual information to humans, and more specifically to a color display device that uses a Fabry-Perot type variable interference device as variable color selection means. Related to display devices.
〈従来の技術〉
情報あるいは画像を機械から人間へ伝達するた
めの手段としてカラー表示は非常に有効なもので
あり、各種のカラー表示装置が各方面にわたつて
広く用いられている。簡単な例を挙げると、機器
類の動作状態を、緑なら正常、赤なら異常という
様に表示をするカラーパイロツトランプがある。
複雑なものの例としては、画像あるいはコンピユ
ータ利用機器の出力を表示するカラーCRTデイ
スプレイ、カラー液晶デイスプレイ等がある。<Prior Art> Color display is a very effective means for transmitting information or images from machines to humans, and various color display devices are widely used in various fields. To give a simple example, there are color pilot lamps that indicate the operating status of equipment, with green indicating normal operation and red indicating abnormality.
Examples of complex displays include color CRT displays, color liquid crystal displays, etc. that display images or the output of computer-based devices.
この様な各種カラー表示装置のほとんどは、固
定色すなわち赤、緑、青の光源、発光体もしくは
フイルター等の表示体を組合せた構成となつてい
る。この場合、表示体が発する固定色以外の色を
直接的に表示することができないため、以下の方
式によつて各種の色を表示していた。すなわち、
各表示体をカラー表示装置視認者の目視時におけ
る空間分解能によつて分離しうる距離よりも近接
させて配置し、この各表示体の光強度を表示する
色に応じて設定する方式が採られていた。 Most of these various color display devices have a configuration in which fixed colors, that is, red, green, and blue, are combined with a display body such as a light source, a light emitter, or a filter. In this case, since it is not possible to directly display colors other than the fixed colors emitted by the display, various colors have been displayed using the following method. That is,
A method is adopted in which each display element is placed closer than the distance that can be separated by the spatial resolution of the color display viewer when viewing, and the light intensity of each display element is set according to the color to be displayed. was.
〈発明が解決しようとする問題点〉
固定色の表示体を用いた従来型のカラー表示装
置においては、任意の色を発する１画素を表示す
るのに３つの表示体を必要としていた。そのた
め、以下に述べる様な問題点を有していた。<Problems to be Solved by the Invention> In a conventional color display device using a fixed color display, three display bodies are required to display one pixel emitting an arbitrary color. Therefore, there were problems as described below.
１つは、表示体の数が画素数の３倍あるため、
１画素１表示体の場合に比べカラー表示装置全体
が複雑かつ高価なものとなつてしまうことであ
る。なかでも、カラー液晶デイスプレイの様に各
表示体毎に配線を必要とするものについては、配
線数も画素数の３倍となり、さらに構成が複雑な
ものとなる。 One is that the number of display objects is three times the number of pixels,
The problem is that the entire color display device becomes complicated and expensive compared to the case of one pixel and one display body. In particular, in the case of a color liquid crystal display that requires wiring for each display element, the number of wiring is three times the number of pixels, making the structure even more complicated.
第２の問題点は、視認者が従来型カラー表示装
置に接近した場合、表示すべき色以外に表示体の
固定色は見えてしまうことである。例えばコンピ
ユータ出力端末として用いられているカラー表示
装置には文字等を読みとるために視認者がかなり
接近する。そのため仮にそのカラー表示装置に白
色の微細な縦横が表示されているものとすると、
固定色の表示体のためにその線の左側が赤味を帯
び、右側が青味を帯びる現象が起こり、色が正確
に表示されなくなる。 A second problem is that when a viewer approaches a conventional color display device, the fixed colors of the display are visible in addition to the colors that should be displayed. For example, a viewer comes very close to a color display device used as a computer output terminal in order to read characters and the like. Therefore, if we assume that the color display device is displaying minute white horizontal and vertical lines,
Due to the fixed color display, the left side of the line has a reddish tinge and the right side has a bluish tinge, resulting in colors not being displayed accurately.
〈問題を解決するための手段〉
本発明は、上述の問題点を解決するため、光源
と、印加電圧もしくは電流によつて分光透過率も
しくは分光反射率の変化するフアブリーペロー型
可変干渉装置を組み合せ、光源を発して可変干渉
装置を透過した光を利用することによりカラー表
示を行なうものである。この構成によれば、１画
素１表示体のカラー表示装置を実現することがで
きる。ここで、表示体となるフアブリーペロー型
可変干渉装置は可変色フイルターとしての働きを
有し、印加される電気信号に応じて彩度の高い原
色例えば赤、黄、緑、青、紫などを透過させるこ
とができこれによつて多色カラー表示が実行され
る。また、これらの原色を時分割的に混合するこ
とにより、任意の色を表示することも可能とな
る。<Means for Solving the Problems> In order to solve the above-mentioned problems, the present invention combines a light source and a Fabry-Perot type variable interference device whose spectral transmittance or spectral reflectance changes depending on applied voltage or current. Color display is performed by utilizing light emitted from a light source and transmitted through a variable interference device. According to this configuration, a color display device with one pixel and one display body can be realized. Here, the Fabry-Perot type variable interference device that serves as the display functions as a variable color filter, and transmits highly saturated primary colors such as red, yellow, green, blue, and violet depending on the applied electrical signal. This allows multicolor display to be performed. Further, by time-divisionally mixing these primary colors, it is also possible to display any color.
本発明のカラー表示装置は、従来型カラー表示
装置と比べ、１画素当りの表示体数が1/3である
ので、構造が簡単なものとなる。なお、視認者が
本発明カラー表示装置に接近した場合にも表示色
以外の色が見えたり色のにじみが生じることもな
く、高品質の色表示を行なうことができる。 The color display device of the present invention has a simple structure because the number of display elements per pixel is one-third that of a conventional color display device. Note that even when a viewer approaches the color display device of the present invention, high-quality color display can be performed without seeing colors other than the displayed colors or causing color bleeding.
〈実施例〉
以下、本発明を実施例に基いて詳細に説明す
る。第１図は本発明の第１の実施例であるカラー
表示装置の構成図である。可視全域に発光スペク
トルを有する光源１を発した光はレンズ２によつ
て平行光線となり、８行８列のフアブリーペロー
型可変干渉装置群からなる可変干渉装置マトリク
ス３０を透過し、その直後に拡散板４によつてさ
まざまな方向へ拡散される。ここで各可変干渉装
置は、それぞれ可変色フイルターとして働く。<Examples> Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples. FIG. 1 is a block diagram of a color display device according to a first embodiment of the present invention. Light emitted from a light source 1 having an emission spectrum over the entire visible range is converted into a parallel beam by a lens 2, and is transmitted through a variable interference device matrix 30 consisting of a group of Fabry-Perot type variable interference devices arranged in 8 rows and 8 columns. 4, it is spread in various directions. Each variable interference device here works as a variable color filter.
第１図においては、可変干渉装置マトリクス３
０を透過した光を用いてカラー表示を行うものと
したが、可変干渉装置マトリクス３０を反射した
光を用いてもよい。可変干渉装置マトリクス３０
を出射した光をスクリーンに投影し、スクリーン
からの反射散乱光を用いてカラー表示を行つても
よく、これにより大面積表示が容易に実現でき
る。光源１、レンズ２を、それぞれ各可変干渉装
置に１個づつ配置するものとしてもよく、この構
成によれば本カラー表示装置の奥行きを小さく
し、またカラー表示部の光強度のムラを押えるの
が容易になる。可変干渉装置マトリクス３０には
カラー信号伝送回路５１と垂直走査回路５６が連
結され電気的に駆動される。 In FIG. 1, the variable interferometer matrix 3
Although the color display is performed using the light that has passed through the variable interference device matrix 30, the light that has been reflected by the variable interference device matrix 30 may also be used. Variable interference device matrix 30
The emitted light may be projected onto a screen, and color display may be performed using reflected and scattered light from the screen, thereby easily realizing a large area display. One light source 1 and one lens 2 may be arranged in each variable interference device. With this configuration, the depth of the color display device can be reduced and unevenness in light intensity in the color display section can be suppressed. becomes easier. A color signal transmission circuit 51 and a vertical scanning circuit 56 are connected to the variable interference device matrix 30 and are electrically driven.
ここで、光源１としては、白熱灯、ハロゲンラ
ンプ、キセノンランプ、螢光灯等を用いることが
できる。この光源１の形状は、点状、線状あるい
は面状のいずれでもよい。レンズ２は、光源１か
ら発した光を平行にし、同一の入射角で可変干渉
装置マトリクス３０に入射させるための用いられ
る。この様に可変干渉装置マトリクス３０に平行
光線を入射する理由は、可変干渉装置の分光透過
率が最大となる波長がその入射角に依存するため
である。レンズ２としては、ガラスレンズ、プラ
スチツクレンズの他、分布屈折率型のレンズ、フ
レネル型レンズ等を用いることができる。レンズ
２の代わりに光源１の背面（可変干渉装置マトリ
クス３０と反対の方向）に球面鏡、放物面鏡等の
反射鏡を設置してもよい。レンズ２あるいは反射
鏡を用いることなく、光源１と可変干渉装置マト
リクス３０との距離を離すことによつて、可変干
渉装置マトリクス３０への入射光を平行に近くす
ることもできる。拡散板４はスリガラス、マイク
ロプリズムアレイ等の光散乱性物体が用いられ
る。これは可変干渉装置３を出射した光を多方面
に散乱することによつて、視認者が本カラー表示
装置を見ることのできる場所を広くする働きをす
る。視認者の位置が一定とみなせる場合には、拡
散板４を省略することもできる。 Here, as the light source 1, an incandescent lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a fluorescent lamp, etc. can be used. The shape of this light source 1 may be point-like, linear, or planar. The lens 2 is used to collimate the light emitted from the light source 1 and make it incident on the variable interferometer matrix 30 at the same angle of incidence. The reason why parallel light rays are incident on the variable interference device matrix 30 in this manner is that the wavelength at which the spectral transmittance of the variable interference device is maximum depends on the angle of incidence. As the lens 2, a glass lens, a plastic lens, a distributed refractive index lens, a Fresnel type lens, etc. can be used. Instead of the lens 2, a reflecting mirror such as a spherical mirror or a parabolic mirror may be installed on the back surface of the light source 1 (in the direction opposite to the variable interference device matrix 30). By increasing the distance between the light source 1 and the variable interference device matrix 30 without using the lens 2 or the reflecting mirror, it is also possible to make the incident light on the variable interference device matrix 30 nearly parallel. As the diffusion plate 4, a light-scattering object such as ground glass or a microprism array is used. By scattering the light emitted from the variable interference device 3 in many directions, this serves to widen the area where the viewer can view the color display device. If the position of the viewer can be considered constant, the diffuser plate 4 can be omitted.
以下、フアブリーペロー型可変干渉装置の原理
について説明する。 The principle of the Fabry-Perot variable interference device will be explained below.
この干渉装置は、対向する反射膜間における光
の繰り返し多重反射による干渉すなわちフアブリ
ーペロー干渉を利用している。この干渉によつ
て、光の透過率（または反射率）に波長依存性が
生じ、いくつかの特定の波長においては高い透過
率を、その他の波長においては低い透過率を示
す。 This interference device utilizes interference caused by repeated multiple reflections of light between opposing reflective films, that is, Fabry-Perot interference. This interference causes the light transmittance (or reflectance) to be wavelength-dependent, with high transmittance at some specific wavelengths and low transmittance at other wavelengths.
干渉装置の分光透過率が最大となる波長、すな
わち中心波長λpは主として対向する反射膜の間
隔ｄ及び反射膜間の媒質の屈折率ｎによつて決定
される。即ち、中心波長λpは可変干渉装置の光
路長nd（ｎとｄの積）に比例する。ここで、中心
波長λpが１次のフアブリーペロー干渉ピークで
あるものとし、また反射膜の特性がフアブリーペ
ロー干渉に与える効果を無視すると、中心波長
λpは次式で表わされる。 The wavelength at which the spectral transmittance of the interference device is maximum, that is, the center wavelength λp, is determined mainly by the distance d between the opposing reflective films and the refractive index n of the medium between the reflective films. That is, the center wavelength λp is proportional to the optical path length nd (product of n and d) of the variable interference device. Here, assuming that the center wavelength λp is the first-order Fabry-Perot interference peak, and ignoring the effect of the characteristics of the reflective film on the Fabry-Perot interference, the center wavelength λp is expressed by the following equation.
λp＝2nd
ここで媒質が空空、窒素あるいは真空等の場
合、屈折率ｎ＝１とおくことができ、このとき
λpを4000〜7800Åの全可視領域で変化させるも
のとすると、反射膜間隔ｄは2000〜3900Åの範囲
で変化させる必要がある（実際には上式が反射膜
特性の効果を無視した近似式である事から、ｄの
変化範囲はここに挙げたものとは若干異なる）。 λp=2nd Here, if the medium is air, nitrogen, or vacuum, the refractive index n can be set as 1, and if λp is varied in the entire visible range from 4000 to 7800 Å, then the reflective film spacing d is It is necessary to vary d in the range of 2000 to 3900 Å (actually, since the above equation is an approximation that ignores the effect of the reflective film characteristics, the range of variation of d is slightly different from what is listed here).
逆に、ｄを固定とし、ｎを変化させても中心波
長λpを変化させることができる。 Conversely, even if d is fixed and n is changed, the center wavelength λp can be changed.
例えばPLZT（Pb，La，Zr，Ti，Ｏの化合物）
の様に、印加電圧に応じて屈折率の変化するいわ
ゆる電気光学効果を有する材料を用いる事によ
り、高速性に富み、また作製の容易なフアブリー
ペロー型可変干渉装置を実現することができる。 For example, PLZT (compound of Pb, La, Zr, Ti, O)
By using a material having a so-called electro-optic effect in which the refractive index changes depending on the applied voltage, it is possible to realize a Fabry-Perot type variable interference device that is high in speed and easy to manufacture.
次に、本実施例に用いたフアブリーペロー型可
変干渉装置の構造及び光学特性について述べる。
これは、反射膜間隔ｄを可変とすることにより中
心波長λpを可変とするものであり、そのための
方式として、電歪効果を利用する方式及び静電引
力を利用する方式について検討した。 Next, the structure and optical characteristics of the Fabry-Perot variable interference device used in this example will be described.
This is to make the center wavelength λp variable by making the reflective film spacing d variable, and as methods for this purpose, a method using electrostrictive effect and a method using electrostatic attraction were investigated.
第２図ａは電歪効果を利用した可変干渉装置の
断面図である。この可変干渉装置の原理は、特開
昭58−173439号などで公知である。平坦なガラス
板１１及び周囲に段差をつけたガラス板１２の中
央部に、それぞれ半透性反射膜１３ａ，１３ｂが
蒸着されている。反射膜１３ａ，１３ｂとして
は、銀，アルミニウム等の金属膜、TiO2，SiO2，
ZnS，MgF2などの誘電体膜又はその多層膜を用
いることができる。ガラス板１１と１２は、この
反射膜１３ａと１３ｂとが対向する様に、スペー
サー１４を介して結合されている。このスペーサ
ー１４は、電歪材料からできており、その両端に
ある電極１５ａと１５ｂの間に各可変干渉装置に
付随する駆動回路５からリード線と介して電圧が
印加されると、その電圧に応じて伸縮する。この
スペーサー１４の伸縮によつて、ガラス基板１１
と１２さらには対向する反射膜１３ａと１３ｂの
間隔ｄが変化する。ここで電歪材料としては、
PZT（Pb，Zr，Ti，Ｏの化合物）、PVDF（ポリフ
ツ化ビニリデン）、ZnOなど数多くの材料が使用
に供される。 FIG. 2a is a sectional view of a variable interference device using electrostrictive effects. The principle of this variable interference device is known from Japanese Patent Laid-Open No. 58-173439. Semi-transparent reflective films 13a and 13b are deposited on the central portions of a flat glass plate 11 and a glass plate 12 having a step on the periphery, respectively. The reflective films 13a and 13b include metal films such as silver and aluminum, TiO 2 , SiO 2 ,
A dielectric film such as ZnS or MgF 2 or a multilayer film thereof can be used. The glass plates 11 and 12 are coupled via a spacer 14 so that the reflective films 13a and 13b face each other. This spacer 14 is made of an electrostrictive material, and when a voltage is applied between the electrodes 15a and 15b at both ends from the drive circuit 5 attached to each variable interference device via a lead wire, the voltage is applied to the spacer 14. It expands and contracts accordingly. By expanding and contracting the spacer 14, the glass substrate 11
12 Furthermore, the distance d between the opposing reflective films 13a and 13b changes. Here, as an electrostrictive material,
Many materials are available for use, including PZT (a compound of Pb, Zr, Ti, and O), PVDF (polyvinylidene fluoride), and ZnO.
第２図ｂは、既に出願された特願昭61−102989
号に記載されている静電引力を利用したフアブリ
ーペロー型可変干渉装置の断面図である。比較的
厚いガラス板２１及び比較的薄いガラス板２２に
銀などの金属膜２３ａ，２３ｂをそれぞれ蒸着
し、この２枚のガラス板をスペーサー２４を介し
て結合する。金属膜２３ａ，２３ｂは、半透光性
反射膜と、静電気力印加用電極を兼ねている。駆
動回路５から金属膜２３ａと２３ｂの間に電圧Ｖ
が印加されると、その静電引力Ｆによつてガラス
基板２２の中央部がたわみ、金属膜２３ａと２３
ｂの間隔が減少する。なおここに示した静電方式
に限らず、両端を固定長のスペーサーで支持し中
央部に力を印加することにより対向する反射膜の
間隔を変化させる空洞型フアブリーペロー干渉装
置を本実施例のカラー表示装置に用いることもで
きる。 Figure 2b shows patent application No. 61-102989, which has already been filed.
1 is a sectional view of a Fabry-Perot type variable interference device using electrostatic attraction described in the above issue. Metal films 23a and 23b such as silver are deposited on a relatively thick glass plate 21 and a relatively thin glass plate 22, respectively, and these two glass plates are bonded via a spacer 24. The metal films 23a and 23b serve both as a semi-transparent reflective film and as an electrode for applying electrostatic force. A voltage V is applied from the drive circuit 5 between the metal films 23a and 23b.
is applied, the center part of the glass substrate 22 is bent due to the electrostatic attraction F, and the metal films 23a and 23
b interval decreases. In addition to the electrostatic method shown here, the color of this example also includes a hollow Fabry-Perot interference device that changes the distance between opposing reflective films by supporting both ends with fixed-length spacers and applying force to the center. It can also be used for display devices.
以上の様な構造を有するフアブリーペロー型可
変干渉装置に電圧を印加した時の分光透過率を第
３図に示す。第３図の横軸は波長、縦軸は透過率
であり、電圧V1，V2，V3を印加した時の分光透
過率曲線がそれぞれ実線、点線、一点鎖線で示さ
れている。この図より、フアブリーペロー型可変
干渉装置は電圧V1，V2，V3が印加されたときそ
れぞれ青，緑，赤の光を透過させることが読みと
れる。 FIG. 3 shows the spectral transmittance when a voltage is applied to the Fabry-Perot type variable interference device having the above structure. In FIG. 3, the horizontal axis is wavelength, and the vertical axis is transmittance, and the spectral transmittance curves when voltages V 1 , V 2 , and V 3 are applied are shown by solid lines, dotted lines, and dashed-dotted lines, respectively. From this figure, it can be seen that the Fabry-Perot type variable interference device transmits blue, green, and red light, respectively, when voltages V 1 , V 2 , and V 3 are applied.
ここで、カラー表示装置用として適した分光透
過率曲線を得るため、反射膜１３ａ，１３ｂ及び
反射膜２３ａ，２３ｂの反射率は約60％とした。
反射率がこの値に比べて極端に低い場合には、中
心波長λp以外の各波長の光に対しても透過率が
高くなり、全体として白味を帯びた彩度の低い色
が透過することになる。逆に反射率が極端に高い
と、中心波長λp近傍以外の波長の光はほとんど
通さなくなり、全体として透過光量が少なくなつ
てしまう。適度に彩度の高い色の光をなるべく多
く透過させるためには、適当な反射率を選定する
必要がある。 Here, in order to obtain a spectral transmittance curve suitable for a color display device, the reflectance of the reflective films 13a, 13b and the reflective films 23a, 23b was set to about 60%.
If the reflectance is extremely low compared to this value, the transmittance will be high for light of each wavelength other than the center wavelength λp, and a whitish color with low saturation will be transmitted as a whole. become. On the other hand, if the reflectance is extremely high, almost no light with wavelengths other than the vicinity of the center wavelength λp will pass through, resulting in a decrease in the amount of transmitted light as a whole. In order to transmit as much light of moderately saturated colors as possible, it is necessary to select an appropriate reflectance.
次に、上記可変干渉装置の駆動法について述べ
る。可変干渉装置に一定の電圧例えばV1，V2あ
るいはV3を印加する方式では第３図に示された
分光透過率曲線と同様なスパクトル分布の色、い
わゆる原色しか表示することができない。ここで
この原色を時間的に混ぜ合わせる駆動法を用いる
ことにより、任意の色の表示を行うことができ
る。この駆動方法については、第４図を用いて説
明する。第４図は横軸に時間、縦軸に可変干渉装
置への印加電圧をとつたものである。実線は、周
期T1の間に電圧V1，V2，V3を一定時間ずつ印加
しまたそれを繰り返す場合を示す。ここで周期
T1は、視認者の色識別時間よりも短い時間とな
る様に1/60秒とした。本カラー表示装置は、電圧
V1，V2，V3の各印加時間に、それぞれ青，緑，
赤を表示しており、視認者には、この３色をそれ
ぞれの表示時間に応じた割合で混ぜ合わせた色が
見えることになる。第４図の実線の例では、青の
表示時間は緑，赤の表示時間に比べ長いため、青
みがかつた白（水色）が表示される。なお、駆動
電圧の印加法としては、実線に示す様にステツプ
状に印加する方法の外、破線に示す様に連続的に
走査する方法もある。いずれの方法によつても、
任意の色を表示することが可能である。 Next, a method of driving the variable interference device will be described. In the method of applying a constant voltage, for example, V 1 , V 2 or V 3 to the variable interference device, it is possible to display only the so-called primary colors, which are colors with a spectroscopy distribution similar to the spectral transmittance curve shown in FIG. By using a driving method that temporally mixes these primary colors, any color can be displayed. This driving method will be explained using FIG. 4. FIG. 4 shows time on the horizontal axis and voltage applied to the variable interference device on the vertical axis. The solid line shows the case where voltages V 1 , V 2 , and V 3 are applied for a certain period of time during period T 1 and this is repeated. here the period
T 1 was set to 1/60 second so that the time was shorter than the color identification time of the viewer. This color display device has voltage
At each application time of V 1 , V 2 , V 3 , blue, green,
The color red is displayed, and the viewer sees a color that is a mixture of these three colors in proportions depending on the display time of each color. In the example shown by the solid line in FIG. 4, the display time for blue is longer than the display times for green and red, so a bluish white (light blue) is displayed. In addition to the method of applying the driving voltage in steps as shown by the solid line, there is also a method of continuously scanning as shown by the broken line. By either method,
It is possible to display any color.
次に、マトリクス化した可変干渉装置の構造を
示す。第５図ａは電歪方式可変干渉装置マトリク
スの平面図、第５図ｂはその断面図である。ガラ
ス板１１，１２は、各可変干渉装置について共通
となつている。本マトリクスの駆動時において
は、各可変干渉装置毎にスペーサ１４の高さが異
なつている。従つて、各可変干渉装置の境界にお
いて、上部ガラス１２が曲げられる。各可変干渉
装置の内部は基本的に第２図ａに示したものと同
じであるが、光が可変干渉装置全面に入射するこ
とから、庶光膜３５を形成して光が素通りする部
分をなくした。なお庶光膜３５と電極１５ａを一
体化し、これをAl等の金属で形成することもで
きる。 Next, the structure of a matrix variable interference device will be shown. FIG. 5a is a plan view of the electrostrictive variable interference device matrix, and FIG. 5b is a sectional view thereof. Glass plates 11 and 12 are common to each variable interference device. When this matrix is driven, the height of the spacer 14 differs for each variable interference device. Thus, at the border of each variable interference device, the top glass 12 is bent. The inside of each variable interference device is basically the same as that shown in FIG. Lost. Note that the optical film 35 and the electrode 15a may be integrated and made of metal such as Al.
第５図ａ，ｂには、電歪素子１４を駆動するた
めの配線は省略されている。配線については後ほ
ど第７図を用いて後述する。 Wiring for driving the electrostrictive element 14 is omitted in FIGS. 5a and 5b. The wiring will be described later using FIG. 7.
第６図ａは静電方式可変干渉装置マトリクスの
平面図、第６図ｂはその断面図である。先ほどの
電歪方式のものと比べると、スペーサ２４の形状
が異なつている。平面図よりスペーサ２４は上下
に隣接する各可変干渉装置について連続してお
り、また左右に隣接する各可変干渉装置について
共通であることがわかる。ただし、スペーサ２４
を、配線（図示せず）の都合などにより電歪方式
のものと同様、各可変干渉装置毎に分離すること
も可能である。ガラス板２１と２２は、各可変干
渉装置について共通である。その他については各
可変干渉装置の内部は、基本的には第２図ｂに示
したものと同様である。ただし光が可変干渉装置
全面に入射することから、庶光膜３５を形成して
光が素通りする部分をなくしてある。 FIG. 6a is a plan view of the electrostatic variable interference device matrix, and FIG. 6b is a sectional view thereof. Compared to the electrostrictive type described above, the shape of the spacer 24 is different. From the plan view, it can be seen that the spacer 24 is continuous for each vertically adjacent variable interference device, and is common for each horizontally adjacent variable interference device. However, spacer 24
It is also possible to separate each variable interference device for reasons such as wiring (not shown), similar to the electrostrictive type. Glass plates 21 and 22 are common to each variable interference device. Otherwise, the interior of each variable interference device is basically the same as that shown in FIG. 2b. However, since the light is incident on the entire surface of the variable interference device, a common light film 35 is formed to eliminate a portion through which the light passes.
次に、可変干渉装置マトリクス３０の駆動回路
系について、第７図に基いて説明する。この図
は、各可変干渉装置、その駆動回路、各駆動回路
にカラー信号を与える外部回路とそれらの間の配
線を示す等価回路図である。この図で可変干渉装
置T21に注目すると、これは駆動回路D21からの
信号を受けて動作するものである。 Next, the drive circuit system of the variable interference device matrix 30 will be explained based on FIG. 7. This figure is an equivalent circuit diagram showing each variable interference device, its drive circuit, an external circuit that provides a color signal to each drive circuit, and wiring between them. If we pay attention to the variable interference device T21 in this figure, it operates in response to a signal from the drive circuit D21 .
この駆動回路D21には、カラー信号伝送回路５
１から配線X2を通つて表示すべきカラーに関す
るデータが送られる。ただし、このデータは連続
的に送られているものではない。垂直走査回路５
６が配線Y1に読み出し信号を与えた時、ゲート
素子G21がオンになり、配線X2と駆動回路D21と
が接続される。データはその際にカラー信号伝送
回路５１から駆動回路D21に与えられる。与えら
れた信号は、ゲート素子G21がオフになつた後、
再びオンになるまで、駆動回路D21の内部で保持
される。 This drive circuit D 21 includes a color signal transmission circuit 5.
Data regarding the color to be displayed is sent from 1 through wire X2 . However, this data is not sent continuously. Vertical scanning circuit 5
6 gives a read signal to the wiring Y 1 , the gate element G 21 is turned on, and the wiring X 2 and the drive circuit D 21 are connected. At that time, the data is given from the color signal transmission circuit 51 to the drive circuit D21 . The given signal is, after the gate element G 21 turns off,
It is held inside the drive circuit D 21 until it is turned on again.
配線Y1に読み出し信号が与えられると、ゲー
トG11，G21，G31……がすべてオンになり、１行
目の駆動回路D11，D21，……に一斉にデータが
与えられる。このとき配線Y2，Y3……には読み
出し信号は与えられない。次に配線Y2に読み出
し信号が与えられると２行目の駆動回路D21，
D22……にデータが与えられる。以上の走査が一
巡する毎に、１フレーム（１画面）の画像が各駆
動回路Dij（ｉ＝１，２，……８、ｊ＝１，２，…
…８）に与えられる。ここで、各ゲートGij及び
各駆動回路Dijは個別回路部品によつて構成して
もよいが、TFT（薄膜トランジスタ）によつて構
成する方がコスト、小型化等の面でより有利であ
ろう。 When a read signal is applied to the wiring Y 1 , the gates G 11 , G 21 , G 31 , . . . are all turned on, and data is simultaneously applied to the drive circuits D 11 , D 21 , . At this time, no read signal is given to the wirings Y 2 , Y 3 . Next, when a read signal is given to the wiring Y 2 , the second row drive circuit D 21 ,
D 22 ... is given data. Each time the above scanning completes one cycle, one frame (one screen) of image is displayed for each drive circuit Dij (i=1, 2,...8, j=1,2,...
…8) is given. Here, each gate Gij and each drive circuit Dij may be constructed from individual circuit components, but it would be more advantageous to construct them from TFTs (thin film transistors) in terms of cost, miniaturization, etc.
このカラー表示装置の可変干渉装置数、すなわ
ち画素数をさらに大きく、例えば640×400画素の
ものとすることにより、高精細度のカラー表示装
置とすることができ、特にコンピユータ応用機器
のデイスプレイ用として適したものになる。 By increasing the number of variable interference devices, that is, the number of pixels, of this color display device to, for example, 640 x 400 pixels, it can be made into a high-definition color display device, and is particularly suitable for display of computer application equipment. become suitable.
次に本発明の第２の実施例に係るカラー数字表
示装置を第８図に示す。表示すべきものが数字，
英字の様に限定されている場合、表示体の形状及
び配列をセグメント状にパターン化することによ
り、マトリクス状配列に比べて少ない表示体数で
数字，英字などを表示することが可能となる。第
８図は本実施例のカラー数字表示装置の外観図で
ある。この表示装置においては、各桁毎に８個の
可変干渉装置を用いている。そのうち７個は細長
い表示部形状をもち、「日」の字形に組合せられ
ていて、「０」〜「９」のうちの１つの数字を表
示できる様になつている。残りの１個の可変干渉
装置は、小数点を表わすドツトを表示する。 Next, FIG. 8 shows a color numeric display device according to a second embodiment of the present invention. What should be displayed is numbers,
In the case of limited numbers such as alphabetic characters, by patterning the shape and arrangement of the display bodies into segments, it becomes possible to display numbers, alphabetical characters, etc. with a smaller number of display bodies than in a matrix arrangement. FIG. 8 is an external view of the color numeric display device of this embodiment. In this display device, eight variable interference devices are used for each digit. Seven of them have an elongated display shape, are combined in the shape of a "day" character, and are designed to display one number from "0" to "9". The remaining variable interferometer displays a dot representing a decimal point.
この表示装置の背景部、すなわち可変干渉装置
の周囲は固定色のフイルタよりなつている。この
色は、可変干渉装置が表示する１つの色、例えば
白と同じ色調及び明度となる様に定められる。そ
して、本表示装置の第１桁に数字「１」を表示す
る場合、第８図における可変干渉装置１ａ〜１ｈ
のうち、１ｂと１ｃについては例えば水色、その
他のものについては背景と同じ色（この場合白
色）となる様に駆動される。この駆動信号は、第
６図に示す様に、赤，緑，青を表示する３種類の
電圧の時分割信号である。 The background portion of this display device, ie, the area around the variable interference device, consists of a fixed color filter. This color is determined to have the same tone and brightness as one color displayed by the variable interference device, for example white. When displaying the number "1" in the first digit of this display device, the variable interference devices 1a to 1h in FIG.
Among them, 1b and 1c are driven to be, for example, light blue, and the others are driven to have the same color as the background (in this case, white). As shown in FIG. 6, this drive signal is a time-division signal of three types of voltages that display red, green, and blue.
本実施例の表示装置において、表示色が可変で
あることから、種々の新しい表示方法が考えられ
る。その１つは、表示する数字の種類に応じて表
示色を変える方法である。例えば多機能時計にお
いて、時刻，日付，アラームセツト時間などの各
機能毎に違つた表示色を用いることができる。こ
れにより、各機能の区別が解り易くなる。 Since the display device of this embodiment has variable display colors, various new display methods can be considered. One method is to change the display color depending on the type of number to be displayed. For example, in a multi-function watch, different display colors can be used for each function such as time, date, and alarm set time. This makes it easier to distinguish between each function.
２つめは、表示する数値の大きさに応じて表示
色を変える方法である。例えばある機器に付随す
る温度計で、その機器の温度が80℃以上なら注意
を払う必要があり、100℃以上ならオーバーヒー
トであることを示す場合、温度計の表示色は80℃
までは緑，80〜100℃は黄，100℃以上は赤とす
る。この様に数値の大きさに応じて表示色を変え
ることにより、数値の大きさを感覚的に把え易く
することができる。 The second method is to change the display color depending on the size of the displayed numerical value. For example, if a thermometer attached to a certain device indicates that the device needs to be careful if the temperature is over 80℃, and that it is overheating if the temperature is 100℃ or higher, the color of the thermometer will be 80℃.
The temperature is green, the temperature is yellow between 80 and 100℃, and the temperature above 100℃ is red. By changing the display color according to the size of the numerical value in this way, the size of the numerical value can be easily grasped intuitively.
以上の様に、上記カラー数字表示装置は、時
計，温度計のほか、速度計，タコメーター（回転
計），電流電圧計，重量計など各種計器類の表示
装置として極めて有用である。 As described above, the above-mentioned color numeric display device is extremely useful as a display device for various instruments such as a speedometer, a tachometer (tachometer), a current voltmeter, and a weight scale, in addition to watches and thermometers.
〈発明の効果〉
以上詳説した如く本発明に係るカラー表示装置
は、一つの画素に一つの表示体を用いて任意の色
を表示させることができるため、従来の固定三原
色の表示体を用いたカラー表示装置に比べ、表示
体数が1/3に減少する。従つて本発明によれば、
簡素化された構造のカラー表示装置を構成するこ
とができる。また、本発明では固定色の表示体を
用いていないため、視認者が十分接近しても色の
にじみ等を生じない。従つて従来のカラー表示装
置に比べ、高品質のカラー表示を行なうことがで
きる。<Effects of the Invention> As explained in detail above, the color display device according to the present invention can display any color using one display body for one pixel, so it is possible to display any color using one display body for one pixel, and therefore it is possible to display an arbitrary color by using one display body for one pixel. The number of displays is reduced to 1/3 compared to color display devices. According to the invention, therefore:
A color display device with a simplified structure can be constructed. Furthermore, since the present invention does not use a fixed color display, color bleeding does not occur even if the viewer approaches the display sufficiently. Therefore, higher quality color display can be performed than conventional color display devices.
本発明は以上の様な利点を有しているため、今
後、各種機器の簡単な動作表示、各種計器類の表
示から、電子機器特にコンピユータ応用機器の文
字、グラフイツク表示に至るまで、幅広く利用さ
れるものと期待される。 Because the present invention has the above-mentioned advantages, it will be widely used in the future, from simple operation displays of various devices and displays of various instruments to text and graphic displays of electronic devices, especially computer-applied devices. It is expected that
第１図は、本発明の第１の実施例を示すカラー
表示装置の構成図である。第２図はフアブリーペ
ロー型可変干渉装置の構造を説明するための断面
図である。第３図はフアブリーペロー型可変干渉
装置の分光透過率をパラメータとして印加電圧を
用いて表わしたものである。第４図はカラー表示
装置に用いるフアブリーペロー型可変干渉装置の
駆動法を説明するための説明図である。第５図及
び第６図は本発明の第１の実施例に用いた可変干
渉装置マトリクスの構造図である。第７図は本発
明の第１の実施例における駆動回路系を説明する
ための説明図である。第８図は本発明の第２の実
施例を示すカラー表示装置の外観図である。
１……光源、２……レンズ、３０……可変干渉
装置マトリクス、４……拡散板、５１……カラー
信号伝送回路、５６……垂直走査回路。
FIG. 1 is a block diagram of a color display device showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view for explaining the structure of the Fabry-Perot type variable interference device. FIG. 3 shows the spectral transmittance of the Fabry-Perot variable interference device using applied voltage as a parameter. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of driving a Fabry-Perot type variable interference device used in a color display device. FIGS. 5 and 6 are structural diagrams of a variable interference device matrix used in the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the drive circuit system in the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is an external view of a color display device showing a second embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Light source, 2... Lens, 30... Variable interference device matrix, 4... Diffusion plate, 51... Color signal transmission circuit, 56... Vertical scanning circuit.
Claims (1)
２枚の反射鏡が互いに前記反射膜を相対して配置
されかつ印加される電気信号に応じて反射鏡間の
間隔もしくは反射鏡間屈折率を変化させる変位機
構が具設され、該変位機構の変化に伴なつて分光
透過率もしくは分光反射率の最大となる波長が変
化する複数のフアブリーペロー型可変干渉装置群
と、 可視領域に発光スペクトルを有する光源と、前
記可変干渉装置群の駆動回路と、を具備して成
り、 前記光源より出力された光が前記可変干渉装置
群を経由することを特徴とするカラー表示装置。 ２ 複数の可変干渉装置群は縦横に配列されてい
る特許請求の範囲第１項記載のカラー表示装置。 ３ 複数の可変干渉装置群は、数字、英字もしく
は記号を表わす要素片の配列体から成る特許請求
の範囲第１項記載のカラー表示装置。[Scope of Claims] 1. Two reflecting mirrors each having a semi-transparent reflecting film formed on a transparent body are arranged with the reflecting films facing each other, and the distance between the reflecting mirrors is adjusted according to an applied electrical signal. A plurality of Fabry-Perot type variable interference device groups are provided with a displacement mechanism that changes the interval between the reflectors or the refractive index between the reflecting mirrors, and the wavelength at which the spectral transmittance or spectral reflectance is maximum changes as the displacement mechanism changes. and a light source having an emission spectrum in the visible region, and a drive circuit for the variable interference device group, wherein the light output from the light source passes through the variable interference device group. Display device. 2. The color display device according to claim 1, wherein the plurality of variable interference device groups are arranged vertically and horizontally. 3. The color display device according to claim 1, wherein the plurality of variable interference device groups are composed of an array of element pieces representing numbers, letters, or symbols.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2653787A JPS63194285A (en) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Color display device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2653787A JPS63194285A (en) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Color display device |
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| JPS63194285A JPS63194285A (en) | 1988-08-11 |
| JPH0549238B2 true JPH0549238B2 (en) | 1993-07-23 |
Family
ID=12196241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2653787A Granted JPS63194285A (en) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Color display device |
Country Status (1)
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Also Published As
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