JPH06509887A - display - Google Patents

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JPH06509887A
JPH06509887A JP6501273A JP50127393A JPH06509887A JP H06509887 A JPH06509887 A JP H06509887A JP 6501273 A JP6501273 A JP 6501273A JP 50127393 A JP50127393 A JP 50127393A JP H06509887 A JPH06509887 A JP H06509887A
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チャップリン　イーヴァン
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ディスプレイ 本発明は、光ビームを選択的に投影し、アルファニューメリックキャラクタなど のシンボルを画定する一以上の発光素子を有するディスプレイに関するものであ る。[Detailed description of the invention] display The present invention selectively projects a light beam to create alphanumeric characters, etc. relates to a display having one or more light emitting elements defining a symbol of Ru.

たとえば、ドライバーに対して速度を落とすことをめる場合、或いは、霧または 池の危険の存在を示す場合など、種々の情報を表示するための道路標識として、 このようなディスプレイを使用することができる。For example, when asking drivers to slow down, or when driving in fog or fog. As a road sign to display various information, such as when indicating the existence of danger from ponds, Such a display can be used.

英国特許出願公開公報第１．５２７．３２６号には、絶えずオン状態に維持され る単一のバルブを用い、遠位端がマトリクスアレイに配置されるとともに、各々 が幅のせまい光ビーム或いは実質的に平行な光ビームを投射すべく作用する光フ ァイバの帯を有する装置が開示されている。光ファイバにより発せられた光は、 選択的にマスクされ、各光源の前部に配置された液晶セルを備えたシャッター装 置を使用することにより、所望のノンポルが画定される。British Patent Application Publication No. 1.527.326 states that using a single valve with its distal end arranged in a matrix array and each an optical fiber that serves to project a narrow beam of light or a substantially parallel beam of light; A device having a ribbon of fibers is disclosed. The light emitted by the optical fiber is A shutter device with selectively masked liquid crystal cells placed in front of each light source. By using the position, the desired nonpol is defined.

また、発光素子として、発光ダイオードのようなディスクリートで、独立して切 り換え可能なソースを使用するものも提案されている。In addition, as a light emitting element, a discrete device such as a light emitting diode, which can be turned off independently, can be used as a light emitting element. Some proposals have also been made that use replaceable sources.

これらのようなタイプの装置の主たる問題点は、直射日光に対してなどの高レベ ルの周囲光の下であっても、ディスプレイを読み取ることができるように、明暗 の間のコントラストをできるだけ確保する必要があることである。The main problem with these types of devices is that they cannot withstand high levels of exposure, such as direct sunlight. bright and dark so that the display can be read even under ambient light. It is necessary to ensure as much contrast as possible between the two.

本発明は、光ビームを選択的に投射するように構成された発光素子と、発光素子 の前部に配置され、比較的透過性の高い状態と比較的透過性の低い状態との間で 切り換え可能な電気−光学（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃａｌ）可変透過セルと を備えたディスプレイであって、反射面が、ビームがセルを通過可能にするため の孔を有するセルの背後に設けられ、それにより、セルが透過性の高い状態であ るときに、周囲光が、反射面から反射されて、観察されるディスプレイのコント ラストが高められる。The present invention provides a light emitting element configured to selectively project a light beam, and a light emitting element configured to selectively project a light beam. located at the front of the membrane, between a relatively permeable state and a relatively low permeable state. a switchable electro-optical variable transmission cell; a display with a reflective surface that allows the beam to pass through the cell. behind the cell with pores so that the cell is highly permeable. Ambient light is reflected from reflective surfaces and controls the observed display. The last is enhanced.

低レベルの周囲光の下では、発光素子は、ディスプレイを読み取るのに十分な明 るさを有することができる。これに対して、周囲光のレベルが高く、発光素子が 、十分な明るさを有していない場合には、ディスプレイを明確に読み取るのに十 分な光が、表面から反射され得る。Under low levels of ambient light, the light-emitting elements are bright enough to read the display. It is possible to have a sense of In contrast, when the level of ambient light is high, the light emitting element , if there is not enough brightness to read the display clearly. of light can be reflected from the surface.

発光素子は、所定の長さの光ファイバの自由端と、光源に隣接して配置された他 端とを有し、発せられた光を選択的に遮断する手段が設けられ、ビームが選択的 に投射できるようになっている。或いは、発光ダイオード（ＬＥＤ）など、発光 素子が、独立して切り換え可能であってもよい。A light emitting element is provided at the free end of a predetermined length of optical fiber and at the other end located adjacent to the light source. means for selectively blocking the emitted light, the beam being selectively It is now possible to project to. Alternatively, a light emitting device such as a light emitting diode (LED) The elements may be independently switchable.

セルが、液晶エレメント、特に、一対の直交する偏光子の間にサンドイッチされ た液晶材料を有する液晶エレメントを備えている場合には、後部偏光子は、反射 コーティングを有している。A cell is sandwiched between a liquid crystal element, specifically a pair of orthogonal polarizers. If the rear polarizer is equipped with a liquid crystal element having a liquid crystal material of Has a coating.

セルは、周囲光がそれほど減衰することなくセルを通って往復できるように構成 される必要があるため、セルの厚みが、二つの状態の間でのコントラストが不十 分で、発光素子を適切にマスクするように制限される。このため、ディスプレイ がシャッターを有するタイプの場合、第２の電気−光学可変通過セルを、発光素 子と反射面との間に配置するのが好ましい。第２のセルは、比較的透過性の高い 状態と、比較的透過性の低い状態との間のコントラストが、第１のセルよりも大 きいように構成されるのが好ましい。The cells are configured to allow ambient light to travel back and forth through the cells without appreciable attenuation. The thickness of the cell must be adjusted so that there is insufficient contrast between the two states. minutes and are limited to properly masking the light emitting elements. For this reason, the display If the cell is of the type with a shutter, the second electro-optic variable passage cell is connected to a light-emitting element. It is preferable to arrange it between the child and the reflective surface. The second cell is relatively permeable The contrast between the state and the relatively less transparent state is greater than in the first cell. Preferably, it is configured such that it can be heard.

本発明をより良く理解するために、その実施例を、添付図面を参照して、以下に 説明する。ここに、 第１図は、本発明の一実施例にかかるディスプレイの部分略断面図である。For a better understanding of the invention, examples thereof are given below with reference to the accompanying drawings. explain. Here, FIG. 1 is a partially schematic cross-sectional view of a display according to an embodiment of the present invention.

第２（ａ）図および第２（ｂ）図は、周囲光が、それぞれ低レベルおよび高レベ ルの下に観察される、第１図に示されたディスプレイの概略図である。Figures 2(a) and 2(b) show that ambient light is at low and high levels, respectively. FIG. 2 is a schematic diagram of the display shown in FIG.

第３図は、本発明の他の実施例にかかるディスプレイの部分略断面図である。FIG. 3 is a partially schematic cross-sectional view of a display according to another embodiment of the invention.

第４図は、第３図に示されたディスプレイの略正面図である。FIG. 4 is a schematic front view of the display shown in FIG. 3.

第１図に示される通り、ディスプレイは、たとえばクォーツハロゲンのような高 輝麿ランプ１を有している。光ファイバ３の各束の各端面２は、ランプＩに隣接 して配置されている。ランプ１から離隔した光ファイバ３の自由端４は、支持プ レート６の孔５内に位置している。光ファイバ３の各々は、はぼ平行にされた光 ビーム７を発するように構成されており、このために、自由端４には、レンズ（ 図示せず）を設けることができる。シャッター装置は、（第２図に示されるよう に、）４つの光ファイバからなる各グループごとに、一方が他方の前に配置され た一対の液晶セル８．９を有している。各セルは、一対のプレート８ｂ、９ｂの 間にそれぞれサンドイッチされた液晶材料８ａ、９ａを有している。この一対の プレートのそれぞれの一方の側には、それぞれ、偏光子８ｃ、８ｄおよび９ｃ。As shown in Figure 1, the display is made of high quality materials such as quartz halogen. It has a Terumaro lamp 1. Each end face 2 of each bundle of optical fibers 3 is adjacent to a lamp I. It is arranged as follows. The free end 4 of the optical fiber 3 remote from the lamp 1 is connected to a supporting plate. It is located in hole 5 of rate 6. Each of the optical fibers 3 carries nearly parallel light. It is configured to emit a beam 7, and for this purpose the free end 4 is provided with a lens ( (not shown) may be provided. The shutter device (as shown in Fig. 2) ) For each group of four optical fibers, one is placed in front of the other. It has a pair of liquid crystal cells 8.9. Each cell consists of a pair of plates 8b and 9b. They have liquid crystal materials 8a and 9a sandwiched between them, respectively. This pair of On one side of each of the plates are polarizers 8c, 8d and 9c, respectively.

９ｄが配置されている。周知のように、各プレートは、制御回路ｌＯに接続され 、一般には、半透明のインジウム・スズ酸化物（１，Ｔ、０．）系の電極を支持 している。9d is placed. As is well known, each plate is connected to a control circuit lO. , generally supports translucent indium tin oxide (1,T,0.) based electrodes. are doing.

各セルは、比較的透過性の高い状態と、比較的透過性の低い状態との間で、切換 可能であり、各光ビーム７を選択的にマスクし、或いは、そのマスクを解除する ことができる。各前部セル８の偏光子８ｄは、銀張り或いは反射可能なコーティ ング８ｅを有している。反射面すなわちコーティング８ｅには、開口部すなわち 孔８ｆが碌けられ、光ビーム７が、妨げられることなく、液晶セルを通過できる ようになっている。周囲光は、観察者に戻るまでに、液晶材料８ａを二回通過す る必要があるため、液晶材料８ａは、最も透過性が大きいように選択され、その 一方、後部セル９に用いられる材料は、最もコントラストが大きいように選択さ れる。このように、前部セル８は、マスク状態と非マスク状態との間で、低いコ ントラストを有し、したがって、後部セル９はどは、光を減衰させない。好まし い構成においては、Ｔ、　Ｎ、セルが前部セル８として用いられ、ノ＼イルマイ ヤ（Ｈｅ　ｉ　Ｉ　ｍｅ　ｉ　ｒ）型が、後部セル９として用いられている。使 用の際に、比較的透過性の高い状態に切り換えられると、セル８は、光が反射し て戻るところから、観察者まで、光がセルを通過可能なときの反射モードにおい て作用すると同時に、光がセルを通過てきることによる透過モードにおいて作用 する。Each cell can be switched between a relatively high permeability state and a relatively low permeability state. possible, selectively masking or unmasking each light beam 7 be able to. The polarizer 8d of each front cell 8 is coated with silver or a reflective coating. It has a ring 8e. The reflective surface or coating 8e has an opening or Hole 8f is drilled to allow light beam 7 to pass through the liquid crystal cell unhindered. It looks like this. Ambient light passes through the liquid crystal material 8a twice before returning to the viewer. Therefore, the liquid crystal material 8a is selected to have the highest transparency, and its On the other hand, the material used for the rear cell 9 is selected to provide the highest contrast. It will be done. In this way, the front cell 8 has a low cost between the masked and unmasked states. The rear cell 9 therefore does not attenuate the light. preferred In the configuration, the T, N, cell is used as the front cell 8, and the no. A HeiImeir type is used as the rear cell 9. messenger When switched to a relatively transparent state during use, the cell 8 reflects light. in the reflection mode when light is allowed to pass through the cell, from back to the observer. At the same time, it acts in transmission mode as light passes through the cell. do.

このようなセルの５×７のマトリクスアレイが、第２図（ａ）および第２図（ｂ ）に、概略的に示されており、各セルにより、アルファニューメリ・ツクキャラ クタが画定される。第２図（ａ）に示すように、背景照明が低レベルの下では、 観察者は、個々の光ビームの各々を、単に見ることになる。しかしながら、背景 照明が高レベルになると、光ビーム７が多量になり、この場合に、観察者により 受け入れられる光の大部分は、反射面すなわちコーティング８ｅから反射された ものとなる。A 5x7 matrix array of such cells is shown in Figures 2(a) and 2(b). ), each cell is shown schematically in the Alphanumeri Tsukuchara A vector is defined. As shown in Figure 2(a), under low background illumination, The observer will simply see each individual light beam. However, the background At high levels of illumination, the light beam 7 is large and in this case it is difficult for the observer to Most of the light that is accepted is reflected from the reflective surface or coating 8e. Become something.

液晶セルは、最適な視野角、すなわち、その角度で、明暗の間で観察されるコン トラストが最大になるような角度を有している。既知の液晶エレメントにおいて 、この角度は、エレメントの平面に対して直角に延びる法線から両側に、４００ ないし５０’である。第２のセルすなわち後部セル９を、この角度で傾け、観察 されるコントラストをさらに強めてもよい。The liquid crystal cell has an optimal viewing angle, i.e., the contrast observed between bright and dark at that angle. It has an angle that maximizes trust. In known liquid crystal elements , this angle is 400 on both sides from the normal extending at right angles to the plane of the element. to 50'. Tilt the second cell or rear cell 9 at this angle and observe The contrast displayed may be further strengthened.

第３図および第４図には、第１図に示されたディスプレイと異なるタイプのディ スプレイが示され、このディスプレイが、第１図に示されたものと異なる点は、 発光素子が独立して切り換え可能に構成さ娠シャッター装置が不要なことである 。Figures 3 and 4 show different types of displays than those shown in Figure 1. The display differs from that shown in FIG. The light emitting elements are configured so that they can be switched independently, eliminating the need for a shutter device. .

各ピクセルには、支持プレー１−２１に取り付けられた一以上、図面では４つの 発光ダイオード（ＬＥＤ）２０が設けられている。発光ダイオード２０は、互い に小さな角度で取り付けられ、視野角の範囲にわたって、ディスプレイを明瞭に 見ることができるようになっている。ディスプレイのコントラストを改善するた め、発光ダイオード２０を取り囲むプレート２１の最外面２２は、非反射性の上 塗りが施されている。各発光ダイオード２０は、制御回路２４に接続されている 。Each pixel includes one or more, four in the drawings, attached to the support plate 1-21. A light emitting diode (LED) 20 is provided. The light emitting diodes 20 are connected to each other. mounted at a small angle to provide clear display over a range of viewing angles It is now possible to see. To improve display contrast Therefore, the outermost surface 22 of the plate 21 surrounding the light emitting diode 20 has a non-reflective surface. It has been painted. Each light emitting diode 20 is connected to a control circuit 24 .

また、制御回路２４に接続された液晶エレメント２５は、発光ダイオード２０の 前部に配置されている。各エレメント２５は、一対の半透明なプレート２７゜２ ８の間にサンドイッチされた液晶材料２６を有している。反射性偏光子２９が、 プレート２８の後面に設けられ、その前部に、別の偏光子３０が設けられている 。Further, the liquid crystal element 25 connected to the control circuit 24 is connected to the light emitting diode 20. located at the front. Each element 25 consists of a pair of translucent plates 27°2 8 has a liquid crystal material 26 sandwiched between them. The reflective polarizer 29 is A polarizer 30 is provided at the rear of the plate 28 and another polarizer 30 is provided at the front thereof. .

偏光子２９．３０は、それぞれ、整列した円形の開口部３１を有し、液晶材料２ ６の存在しないエレメント２５内に、対応する下層領域が設けられている。開口 部３１は、ＬＥＤと整列させられ、エレメント２５は、ＬＥＤが照射状態に切り 換えられたときに、同時に、液晶材料が、比較的透過性の高い状態に切り換えら れ、ＬＥＤからの光に加えて、光が反射面２９から反射されて観察者に戻るよう に、構成されている。ＬＥＤが、オフに切り換えられると、液晶エレメント２５ は、比較的透過性の低い状態に切り換えられ、反射面２９からの反射が最小限と なる。The polarizers 29, 30 each have an aligned circular aperture 31 and the liquid crystal material 2 A corresponding lower layer region is provided in the element 25 where no. 6 is present. opening The portion 31 is aligned with the LED, and the element 25 is arranged so that the LED is turned on when the LED is turned on. At the same time, the liquid crystal material is switched to a relatively transparent state. In addition to the light from the LED, the light is reflected from the reflective surface 29 and returned to the viewer. It is made up of. When the LED is switched off, the liquid crystal element 25 is switched to a state of relatively low transparency, so that reflection from the reflective surface 29 is minimized. Become.

液晶エレメント２５は、各プレート２７．２８上の領域３１を画定するように、 周知のシルクスクリーン印刷技術を用いて、容易に製造することができる。プレ ート２７．２８の間の領域に、液晶材料２６を充填し、次いで、これらプレート をスクイーズする。領域３Ｉから排気するため、小さな通路３２が設けられ（第 ４図の点線参照）、次いで、この通路がシールされる。The liquid crystal element 25 is arranged so as to define an area 31 on each plate 27.28. It can be easily manufactured using well-known silk screen printing technology. pre The area between the plates 27, 28 is filled with liquid crystal material 26, and then these plates are Squeeze. A small passage 32 is provided for exhausting air from region 3I (no. (see dotted line in Figure 4), then this passage is sealed.

ＬＥＤが、十分な明るさを有し、液晶材料が十分な透過性を有している場合、プ レート２７．２８の間の空隙の領域３１を設ける必要はない。If the LED is bright enough and the liquid crystal material is transparent enough, the There is no need to provide a region of air gap 31 between the rates 27 and 28.

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ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、ＡＵ、ＣＡ、ＪＰ、ＫＲ，ＮＯ，ＵＳDK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE) ,AU,CA,JP,KR,NO,US

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．光ビーム（７）を選択的に投射するように構成された発光素子（１〜４，２ ０）と、前記発光素子（１〜４，２０）の前部に配置され、比較的透過性の高い 状態と、比較的透過性の低い状態との間で切り換え可能な電気−光学可変透過セ ル（８，２５）とを備えたディスプレイであって、反射面（８ｅ，２９）が、ビ ームがセルを通過可能にするための孔（８Ｆ，３１）を有するセル（８，２５） の背後に設けられ、それにより、前記セルが透過性の高い状態であるときに、周 囲光が、前記反射面（８ｅ，２９）から反射されて、観察されるディスプレイの コントラストが高められるように構成されたことを特徴とするディスプレイ。 ２．前記発光素子が、所定の長さの光ファイバ（３）の自由端（４）と、光源に 隣接して配置された他端とを有し、発せられた光を選択的に遮断する手段が設け られ、ビームが選択的に投射できるように構成されたことを特徴とする請求の範 囲第１項に記載のディスプレイ。 ３．前記セル（８）が、前記ビーム（７）を選択的に遮断し、前記ビームを選択 的に投射可能であることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載のデ ィスプレイ。 ４．前記発光素子（２０）が、切り換え可能であり、前記ビームを選択的に投射 できることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のディスプレイ。 ５．前記発光素子（２０）が、発光ダイオードを有することを特徴とする請求の 範囲第１項または第４項に記載のディスプレイ。 ６．前記セル（８，２５）が、液晶エレメントを有することを特徴とする請求の 範囲第１項ないし第５項の何れか一項に記載のディスプレも７．前記エレメント が、一対の直交する偏光子（８ｃ，８ｄ，２９，３０）の間にサンドイッチされ 、後部の偏光子（８ｄ，２９）が、反射コーティングを有することを特徴とする 請求の範囲第５項に記載のディスプレイ。 ８．前記エレメント（２５）が、液晶材料の存在しない孔に整列させられた領域 （３１）を有することを特徴とする請求の範囲第６項または第７項に記載のディ スプレイ。 ９．前部の前記偏光子（３０）が、前記反射面（２９）内の孔（３１）に整列さ せられた他の孔を有することを特徴とする請求の範囲第７項または第８項に記載 のディスプレイ。 １０．さらに、前記発光素子（１〜４）と前記反射面（８ｅ）との間に配置され 、発せられた光を選択的に遮断する第２の電気−光学可変透過セル（９）を備え たことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項、第６預または第７項の何れ か一項に記載のディスプレイ。 １１．前記第２のセル（９）が、比較的透過性の高い状態と比較的透過性の低い 状態との間のコントラストが、前記第１のセルよりも大きいように構成されてい ることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のディスプレイ。 １２．複数の発光素子（１〜４，２０）が、各セル（８，２５）に対して設けら れ、前記発光素子（１〜４，２０）が、互いに対して小さな角度で配置され、視 野角の範囲にわたって観察できるように構成されたことを特徴とする請求の範囲 第１項ないし第１１項のいずれか一項に記載のディスプレイ。 １３．複数のセル（８，２５）が、アレイ状に配置され、各セルが、シンボルの 画素を画定することを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１２項の何れか一項 に記載のディスプレイ。[Claims] 1. Light emitting elements (1 to 4, 2) configured to selectively project a light beam (7) 0), which is arranged in front of the light emitting elements (1 to 4, 20) and has relatively high transparency. an electro-optical variable transmission cell that can be switched between A display comprising a screen (8, 25), the reflective surface (8e, 29) a cell (8, 25) having a hole (8F, 31) to allow the cell to pass through the cell; so that when said cell is in a highly permeable state, The surrounding light is reflected from the reflective surface (8e, 29) and the display is observed. A display characterized by being configured to enhance contrast. 2. The light emitting element connects a free end (4) of an optical fiber (3) of a predetermined length to a light source. and the other end disposed adjacent to each other, and is provided with means for selectively blocking the emitted light. Claims characterized in that the beam is configured such that the beam can be selectively projected. The display according to item 1. 3. The cell (8) selectively blocks the beam (7) and selects the beam. The device according to claim 1 or 2, characterized in that it can be projected display. 4. The light emitting element (20) is switchable and selectively projects the beam. A display according to claim 1, characterized in that the display is capable of: 5. The light emitting element (20) includes a light emitting diode. A display according to range 1 or 4. 6. Claim 1, characterized in that said cell (8, 25) has a liquid crystal element. The display according to any one of the ranges 1 to 5 also falls under 7. said element is sandwiched between a pair of orthogonal polarizers (8c, 8d, 29, 30). , characterized in that the rear polarizer (8d, 29) has a reflective coating. A display according to claim 5. 8. an area in which said elements (25) are aligned with holes in which there is no liquid crystal material; (31). Spray. 9. The front polarizer (30) is aligned with the hole (31) in the reflective surface (29). Claim 7 or 8, characterized in that it has other holes formed therein. display. 10. Furthermore, the light emitting elements (1 to 4) are arranged between the light emitting elements (1 to 4) and the reflective surface (8e). , comprising a second electro-optical variable transmission cell (9) for selectively blocking the emitted light. Any one of claims 1 to 3, claim 6, or claim 7, characterized in that The display described in paragraph 1. 11. The second cell (9) has a relatively high permeability state and a relatively low permeability state. The cell is configured such that the contrast between the cell and the state is greater than that of the first cell. 11. The display according to claim 10, characterized in that: 12. A plurality of light emitting elements (1 to 4, 20) are provided for each cell (8, 25). The light emitting elements (1 to 4, 20) are arranged at a small angle with respect to each other and are Claims characterized in that the scope is configured such that it can be observed over a wide range of angles. The display according to any one of paragraphs 1 to 11. 13. A plurality of cells (8, 25) are arranged in an array, and each cell has a symbol. Any one of claims 1 to 12, characterized in that pixels are defined. The display described in.
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