JPH0580218A - 視差補償光学プレートとその製造方法並びにデイスプレイ及び座標検知装置 - Google Patents

視差補償光学プレートとその製造方法並びにデイスプレイ及び座標検知装置

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JPH0580218A
JPH0580218A JP24344491A JP24344491A JPH0580218A JP H0580218 A JPH0580218 A JP H0580218A JP 24344491 A JP24344491 A JP 24344491A JP 24344491 A JP24344491 A JP 24344491A JP H0580218 A JPH0580218 A JP H0580218A
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JP
Japan
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optical plate
display
parallax
parallax compensation
photo
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JP24344491A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Shojima
正嶋  博
Soshiro Kuzunuki
壮四郎 葛貫
Yasushi Fukunaga
泰 福永
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示画面のガラス裏面に表示された画像をガ
ラス上面から見るときのガラスの厚さによる視差を防止
する視差補償光学プレートの大画面化を図る。 【構成】 ガラス板等の基板7の上、或いはディスプレ
イ画面の基板7の上、或いはタブレット等の座標検知装
置の基板7の上に、光硬化性樹脂9を一定の厚さに載
せ、その上にメッシュ状の穴であって径が画素ピッチ以
下の多数の二次元的に規則的に配列された穴を多数有す
るマスク10を載置し、上方から紫外線を照射する。そ
の後、樹脂のうち未硬化部分を洗い流してその部分に光
を遮光或いは拡散する材料を充填し、視差補償光学プレ
ートを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CRTや液晶等の表示
画面上にかぶせ画面に表示されている画像等の視認性を
高める視差補償光学プレートとその製造方法に係り、特
に、大画面に用いるのに好適な視差補償光学プレートと
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】銀行等のATM等では、CRT画面上に
タッチパネルを設け、画面に表示されたメニューをユー
ザが手で触れることで選択するようになっている。この
場合、実際のメニュー画像はCRT画面のガラスの下側
に描画され、それをガラスの上面に貼られたタッチパネ
ルで指示する構成であるが、表示される「引き出し」と
か「預金」とか「記帳」とかのメニューの指示領域があ
る程度広いため、ガラスの厚さによる視差は問題となら
ず、指示通りのメニューが選択できる。しかし、もっと
微細な指示が必要な装置にあっては、このガラスの厚さ
による視差の影響が大きくなる。例えば、コンピュータ
の手書き入力装置等で「漢字」を入力する場合、漢字の
一画一画を正確に位置合わせしながら入力しないと、ユ
ーザが正確な漢字を入力していると認識しているにも関
わらず、装置側は何の文字が入力されたのか認識できな
いという問題がある。そこで、表示画面の上にガラスの
厚さに起因する視差を補償する光学プレートをかぶせる
必要が生じてくる。
【0003】従来の光学プレートは、例えば特開昭63
−136215号公報記載のように、光ファイバー或い
はレンズアレイを束ね(以下、光ファイバー束とい
う。)、これを光軸と垂直方向に薄くスライスして、製
造している。この光学プレートを表示画面にかぶせる
と、各光ファイバー個々の真下に描画された画素が発光
する光のうち、画面のガラス中を斜め方向に広がりなが
ら進む光は各光ファイバーの側面にて遮断されて上方か
ら見ている人の目には入らず、各光ファイバーは夫々の
略真下から進んでくる光のみを光学プレート表面で光ら
せるため、ガラスの厚さによる視差を無くすことができ
る。つまり、光学プレートの下面に表示情報を置くと、
光学プレート上面から光が拡散するため、上記表示情報
が光学プレート表面に投影されたようにみえる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、光フ
ァイバー束を2次元状に接着して光学プレートを実現す
るものであり、光ファイバー束を正確に配列することが
難しく、各光ファイバー間の遮光方式について配慮がさ
れていない。このため、生産コストが高く、表示情報の
投影効率が上がらない等の問題があり、更に、これから
の手書き入力装置等で必須となる例えば20cm四方の
大画面用のものが製造困難である。
【0005】本発明は、安価で且つ良好な視認性を有す
る大画面用の光学プレートとその製造方法を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、透明基板上
に光硬化性樹脂を一定の厚さに乗せ、その上にメッシュ
状の穴であって各々の径が画素ピッチ以下の多数の二次
元的に規則的に配列された穴を多数有するマスクを載置
し、上方から光を照射して前記各穴の位置の光硬化性樹
脂を硬化させ、光硬化性樹脂のうち未硬化部分を洗い流
してその部分に光を遮光或いは拡散する材料を充填して
製造することで、達成される。
【0007】
【作用】本発明の光学プレートの製造の基本はフャトリ
ソグラフィであり、この光微細加工技術を用いること
で、大面積の光学プレートを安価に且つ歩留りよく製造
できる。また、光学プレートを製造する透明基板をディ
スプレイの透明基板そのものを利用し、あるいは座標検
知装置の透明基板そのものを利用することで、夫々光学
プレート一体のディスプレイ,座標検知装置を製造する
ことが可能となる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る視差補償光学
プレートをディスプレイ装置に適用したときの分解構成
図である。光学プレート1をディスプレイデバイス2の
上に載置し、これをバックライト3の上に重ねあわせて
構成する。ディスプレイ装置の種類によって、ディスプ
レイデバイス2から十分な光強度が得られるので、この
場合にはバックライト3は不要である。この光学プレー
ト1は、導光路となるコア部4とその周りの遮光部とな
るクラッド部5からなり、これらが2次元状に繰返し配
列された形状になっている。これらの配列は、ディスプ
レイデバイス2の単位画素(例えば、200μ□の大き
さである。)より小さなピッチになっている。コア部4
の直径と長さの比は、1対5以上である。また、コア部
4とクラッド部5のN.A.値(レンズの開口数:Nume
rical Aperture)は0.8以上となる材質のものを使用
して製造する。
【0009】図2は、視差補償の説明図である。ディス
プレイ面6の表示内容である正弦波形は、厚さ1mm程
度のガラスなどの透明基板7の上に載置された光学プレ
ート1を通って、光学プレート1上面から上方に拡散す
る。光学プレート1上に、さらに光透過性を有する拡散
シート8を密着させることにより、光学プレート1の視
野角を拡大することができる。尚、拡散シート8につい
ては本発明とは関係ないのでこれ以上の説明は省略す
る。
【0010】図3〜図5は、上述した光学プレートの製
造方法を説明する図である。まず、図3に示す様に、光
学プレートを形成する基板7上に光硬化性樹脂9を塗布
する。塗布した光硬化性樹脂9が基板7からはみ出さな
い様に又その厚さが一定となるように適当なスペーサ
(図示せず)を用いて固定する。この上に、例えばコア
部4に対応する箇所のみ光が透過するように作成したマ
スク10を密着させ、この上方から樹脂が硬化反応を起
こす光(例えば、紫外線)を照射する。この照射により
コア部4部分が充分に硬化した後、マスク10を取り外
し、未硬化部分の樹脂9を洗い流すと、図4に示すよう
な、コア部4のみが林立したものが製造される。次に、
洗い流した部分に適当な遮光性材料を充填して、図5に
示す光学プレート1を形成する。
【0011】尚、光硬化性樹脂を用いた光学プレートの
形成方法に限らず、レーザ光源を用い、マスクパターン
をこのレーザ光源の位置制御のデータとすることで、光
学プレート部材を直接エッチングして光学プレートを作
成することも可能である。コア部4とクラッド部5の各
材料は、コア部4がディスプレイ側から発せられる光を
透過する材料であり、クラッド部5がディスプレイ側か
ら発せられる光を遮光または拡散させる材料であればど
のように材料でもよいが、上記のN.A.値を満足させ
る材料が好ましい。また、コア部4とクラッド部5の幾
何学的関係は、コア部の直径D、光学プレートの厚さ
T、表示面と光学プレートのギャップG、ディスプレイ
表示画素のピッチPとすると、以下の関係を満たすよう
にするのが良い。
【0012】D=K×(P×T)/(T+2×G) K:比例定数 従って、光学プレートの厚みが大きければ、コア直径を
表示画素ピッチ程度まで拡大できる。
【0013】このようにして形成した光学プレートを表
示画面表面に貼着し視差補償ディスプレイまたは視差補
償入力一体化ディスプレイを構成した例を図6から図1
5に示す。尚、光学プレートにより光の透過率が減少す
るディスプレイにあっては、バックライト等の光源を強
化して対処する。
【0014】図6は、図1に示した拡散シート8を光学
プレート1表面に貼着し、この光学プレート1をディス
プレイ2上面に積層している。従来のディスプレイに光
学プレートを付加するだけで視差補償ディスプレイを構
成できるので、安価である。図7は、ディスプレイの上
面部材を直接エッチングして光学プレートとしたもの
で、表示画素と光学プレートとの間隔が小さいため、コ
ア部4の直径を大きく取ることができ、その結果、光透
過率を大きくできるので、表示情報の視認性に優れる。
また、部材を共用するため、視差補償ディスプレイを薄
く構成できるという利点がある。
【0015】図8から図15は、入力一体化ディスプレ
イに光学プレートを積層した視差補償入力一体化ディス
プレイの構成図である。図8は、上から、光学プレート
1、座標検知装置11、ディスプレイ2、バックライト
3の順に積層してある。座標検知装置11が光学プレー
トの直下にあるため、座標検知感度が高くなる。図9
は、上から、光学プレート1、ディスプレイ2、座標検
知装置11、バックライト3の順に積層したものであ
る。ディスプレイ2が光学プレート1の直下にあるた
め、光学プレート1のコア4の高さを低くでき、視差補
償入力一体化ディスプレイを薄く構成できる。図10,
図11は、夫々図8,図9の構成の最上面に拡散シート
をさらに重畳したものである。図8,図9の構成より視
野角を広く取れる特徴がある。
【0016】図12は、図7と同様に、ディスプレイ上
面部材を直接エッチングして光学プレートを形成したも
のである。表示画素と光学プレートとの間隔が小さいた
め、コア部4の直径を大きく取ることができ、その結
果、光透過率を大きくできるので、表示情報の視認性に
優れる。また、部材を共用しているため、視差補償入力
一体化ディスプレイを薄く構成できる。図13は、座標
検知装置11の上面部材を直接エッチングして光学プレ
ート1を一体に形成したものである。座標検知装置11
が光学プレート1の直下にあるため、座標検知感度が高
い。また、部材を共用しているため、視差補償入力一体
化ディスプレイを薄く構成できる。図14は、ディスプ
レイ2と座標検知装置11が一体形成された入力一体化
デバイスの上面に光学プレート1を積層したものであ
る。安価に視差補償入力一体化ディスプレイを実現でき
る。図15は、ディスプレイ2と座標検知装置11が一
体形成された入力一体化デバイスの上面部材に直接エッ
チングして光学プレート1を形成したものである。部材
を共用しているため、視差補償入力一体化ディスプレイ
を薄く構成できる。
【0017】図16,図17は、本発明の一実施例に係
る視差補償光学プレート及び視差補償入力一体化ディス
プレイを用いた応用システムの構成図である。図16
は、ディスプレイの2重写りを防止した応用システムの
例である。キーボード/マウス等の入力装置23から入
力され入力処理装置22を通して中央処理装置21に送
られた表示情報はここで処理され、画像表示するために
表示処理装置20に送られ、ディスプレイ2に表示され
る。バックライト3で照らされたディスプレイ2上の画
像は、光学プレート1を通り、拡散シート8表面に表示
される。ディスプレイ2の表示画素は、光学プレート1
を通し拡散シート8上に投影され、2重写りの無い良好
な画像表示となる。
【0018】図17は、座標指示器(タブレットの場合
はスタイラスペン)25のペン先と表示画素の間の隙間
すなわち視差を防止した応用システムの例である。座標
検知装置であるタブレット24の座標指示器25で指さ
れた位置に筆跡を表示するが、同図に示すように、入力
一体化ディスプレイ上に光学プレート1を設置すること
で、ディスプレイ2の表示画素は光学プレート1を通し
拡散シート8上に投影され、視差の無い良好な表示を得
ることができ、スタイラスペン25の操作性も向上す
る。
【0019】本実施例によれば、大面積のディスプレイ
や入力一体化ディスプレイに視差補償用の光学プレート
を容易に形成できる効果がある。また、ディスプレイに
光学プレートを積層する場合には、従来のディスプレイ
及びその応用システム装置に容易に取り付けが可能であ
る。また、上面に表示内容を投射するため、従来のディ
スプレイに見られた構成部材による2重写りを防止する
効果がある。また、上面に表示内容を投射するため、従
来の入力一体化ディスプレイに見られた視差によるペン
先と表示のズレを解消する効果がある。また、光学プレ
ート上面に拡散シートを積層することにより、上記投射
した画像の視野角を拡大できる効果がある。また、ディ
スプレイや、入力一体化ディスプレイの上面部材を直接
エッチングすることにより、装置の厚みを薄くする効果
がある。また、上記視差補償ディスプレイまたは視差補
償入力一体化ディスプレイを用いたシステム装置を構成
することにより、装置全体の視認性、操作性を向上させ
る効果がある。
【0020】尚、上記の説明では単にディスプレイとし
か述べなかったが、本発明は、LCD,ELD,PD,
CRTの各種のディスプレイに適用できるものである。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、視差の無い大画面用の
光学プレートを安価に作ることが可能になり、この光学
プレートを用いることで、視差が無く投影効率の良い大
画面を持つ表示装置を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る視差補償光学プレート
をディスプレイ装置に適用したときの分解構成図であ
る。
【図2】視差補償の概要説明図である。
【図3】視差補償光学プレートの製造方法の説明図であ
る。
【図4】視差補償光学プレートの製造方法の説明図であ
る。
【図5】視差補償光学プレートの製造方法の説明図であ
る。
【図6】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体化
ディスプレイの第1実施例の構成図である。
【図7】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体化
ディスプレイの第2実施例の構成図である。
【図8】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体化
ディスプレイの第3実施例の構成図である。
【図9】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体化
ディスプレイの第4実施例の構成図である。
【図10】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体
化ディスプレイの第5実施例の構成図である。
【図11】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体
化ディスプレイの第6実施例の構成図である。
【図12】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体
化ディスプレイの第7実施例の構成図である。
【図13】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体
化ディスプレイの第8実施例の構成図である。
【図14】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体
化ディスプレイの第9実施例の構成図である。
【図15】視差補償光学プレート及び視差補償入力一体
化ディスプレイの第10実施例の構成図である。
【図16】視差補償光学プレートを用いたシステムの構
成図である。
【図17】視差補償入力一体化ディスプレイを用いたシ
ステムの構成図である。
【符号の説明】
1…視差補償光学プレート、2…ディスプレイ、3…バ
ックライト、4…コア部、5…クラッド部、6…ディス
プレイ面、7…基板、8…拡散シート、9…光硬化性樹
脂、10…マスク、11…座標検知装置、20…表示処
理装置、21…中央処理装置、22…入力処理装置、2
4…タブレット、25…スタイラスペン。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に光硬化性樹脂を一定の厚さ
    に乗せ、その上にメッシュ状の穴であって各々の径が画
    素ピッチ以下の多数の二次元的に規則的に配列された穴
    を多数有するマスクを載置し、上方から光を照射して前
    記各穴の位置の光硬化性樹脂を硬化させ、光硬化性樹脂
    のうち未硬化部分を洗い流してその部分に光を遮光或い
    は拡散する材料を充填して製造することを特徴とする視
    差補償光学プレートの製造方法。
  2. 【請求項2】 透明基板上に光硬化性樹脂を一定の厚さ
    に乗せ、その上にメッシュ状の穴であって各々の径が画
    素ピッチ以下の多数の二次元的に規則的に配列された穴
    を多数有するマスクを載置し、上方から光を照射して前
    記各穴の位置の光硬化性樹脂を硬化させ、光硬化性樹脂
    のうち未硬化部分を洗い流してその部分に光を遮光或い
    は拡散する材料を充填して製造されたことを特徴とする
    視差補償光学プレート。
  3. 【請求項3】 請求項2において、光硬化性樹脂の光硬
    化した部分のN.A.置が0.8以上であることを特徴
    とする視差補償光学プレート。
  4. 【請求項4】 請求項2において、未硬化部分を洗い流
    した後に充填する材料はN.A.値が0.8以上である
    ことを特徴とする視差補償光学プレート。
  5. 【請求項5】 請求項2において、光硬化した部分の径
    を“1”としたとき長さが“5”以上であることを特徴
    とする視差補償光学プレート。
  6. 【請求項6】 画像を表示するディスプレイの上に載置
    され請求項1に記載の製造方法にて製造される視差補償
    光学プレートにおいて、マスクの各穴に対応して光硬化
    したコア部の直径をD,視差補償光学プレートの厚さを
    T,ディスプレイの表示面と視差補償光学プレートとの
    ギャップをG,ディスプレイのピッチをPとしたとき、 D=K・(P×T)/(T+2×G) K:比例定数 なる関係でコア部の直径を定めたことを特徴とする視差
    補償光学プレート。
  7. 【請求項7】 請求項2乃至請求項6のいずれかにおい
    て、表面に拡散シートを一体に乗せたことを特徴とする
    視差補償光学プレート。
  8. 【請求項8】 画像を表示するディスプレイであって透
    明基板の厚さによる視差を補償する光学プレートと表面
    に一体に載置したディスプレイにおいて、請求項2乃至
    請求項7のいずれかに記載の視差補償光学プレートを載
    置たことを特徴とするディスプレイ。
  9. 【請求項9】 ライトペン等により手書きにて入力され
    た座標情報を検知する座標検知装置であって表面に透明
    基板を有する座標検知装置において、請求項2乃至請求
    項7のいずれかに記載の視差補償光学プレートを前記透
    明基板に一体に備えることを特徴とする座標検知装置。
  10. 【請求項10】 ライトペン等で手書き入力される座標
    情報を検知する座標検知装置であって上側に請求項8記
    載のディスプレイを重ねて構成したことを特徴とする座
    標検知装置。
  11. 【請求項11】 請求項9記載の座標検知装置であっ
    て、下側にディスプレイを重ねて備えることを特徴とす
    る座標検知装置。
JP24344491A 1991-09-24 1991-09-24 視差補償光学プレートとその製造方法並びにデイスプレイ及び座標検知装置 Pending JPH0580218A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002328247A (ja) * 2001-05-01 2002-11-15 Ibiden Co Ltd 光導波路の形成方法
WO2003032035A1 (fr) * 2001-10-04 2003-04-17 Kansai Paint Co., Ltd. Materiau conducteur optique en feuille et procede de production dudit materiau en feuille

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JP2002328247A (ja) * 2001-05-01 2002-11-15 Ibiden Co Ltd 光導波路の形成方法
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