JPH1091080A - デュアル照明システム - Google Patents
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- JPH1091080A JPH1091080A JP9149279A JP14927997A JPH1091080A JP H1091080 A JPH1091080 A JP H1091080A JP 9149279 A JP9149279 A JP 9149279A JP 14927997 A JP14927997 A JP 14927997A JP H1091080 A JPH1091080 A JP H1091080A
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度の昼光ランプにより直接に、及び、低
強度の夜光ランプにより間接に照射されるディスプレイ
スクリーンを有するバックライトディスプレイシステム
に関し、日中での動作、夜間での動作、ＮＶＩＳの夜間
での動作におけるディスプレイスクリーン用の照明を提
供する。 【解決手段】 ディスプレイスクリーン上へと光を反射
させるように昼光ランプと離れて配置された夜光ランプ
を有し、反射された夜光ランプの光を均一にするために
輝度諧調フィルタ及び／又は分散レンズ、輝度増強フィ
ルタ／散光器、及び光学フィルタを有している。広範囲
に亘って輝度を滑らかに変化させるために光検出器を使
用している。暗視野画像システム（ＮＶＩＳ）・クラス
Ａとして共用できる第３の単色夜光ランプアレイ、及
び、暗視野に必要な最低限の光の維持を保証するオーバ
ーライドスイッチを設けている。
強度の夜光ランプにより間接に照射されるディスプレイ
スクリーンを有するバックライトディスプレイシステム
に関し、日中での動作、夜間での動作、ＮＶＩＳの夜間
での動作におけるディスプレイスクリーン用の照明を提
供する。 【解決手段】 ディスプレイスクリーン上へと光を反射
させるように昼光ランプと離れて配置された夜光ランプ
を有し、反射された夜光ランプの光を均一にするために
輝度諧調フィルタ及び／又は分散レンズ、輝度増強フィ
ルタ／散光器、及び光学フィルタを有している。広範囲
に亘って輝度を滑らかに変化させるために光検出器を使
用している。暗視野画像システム（ＮＶＩＳ）・クラス
Ａとして共用できる第３の単色夜光ランプアレイ、及
び、暗視野に必要な最低限の光の維持を保証するオーバ
ーライドスイッチを設けている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はバックライトディス
プレイ及び航空電子学上の応用に適したバックライトデ
ィスプレイのためのデュアル照明システムに関する。
プレイ及び航空電子学上の応用に適したバックライトデ
ィスプレイのためのデュアル照明システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】航空電子工学上で使用されるアビオニク
スディスプレイ（ＬＣＤ）ユニットの多くは２つの光照
射強度を備えている。第１に、高い照射強度であり、こ
れは、直接バックライトとして昼光のもとで使用され
る。第２は、夜光のもとでの使用に十分な低い照射強度
であり、使用者の眼が暗視野に十分反応できる時に使用
される。
スディスプレイ（ＬＣＤ）ユニットの多くは２つの光照
射強度を備えている。第１に、高い照射強度であり、こ
れは、直接バックライトとして昼光のもとで使用され
る。第２は、夜光のもとでの使用に十分な低い照射強度
であり、使用者の眼が暗視野に十分反応できる時に使用
される。
【０００３】カルマナシュ（Kalmanash）に付与された
１９９３年５月１８日発行の米国特許5,211,463「液晶
デバイス用バックライト」、及び、ファレル（Farrel
l）に付与された１９９２年９月１日発行の米国特許5,1
43,433「液晶ディスプレイ用暗視野バックライトシステ
ム」は共に、第１に昼光照明、第２に夜光照明を使用す
るシステムを開示している。
１９９３年５月１８日発行の米国特許5,211,463「液晶
デバイス用バックライト」、及び、ファレル（Farrel
l）に付与された１９９２年９月１日発行の米国特許5,1
43,433「液晶ディスプレイ用暗視野バックライトシステ
ム」は共に、第１に昼光照明、第２に夜光照明を使用す
るシステムを開示している。
【０００４】蛍光ランプは、細長く、曲がりくねったチ
ューブの形で利用でき、広域に亘って薄く平らな照明と
して使用できる故、ＬＣＤパネルに必要なバックライト
として特によく適している。しかしながら、アビオニク
スディスプレイは、暗視野が大変重要であること、及
び、昼光から夜光までの広範囲な輝度に亘って、滑らか
に光量が変化しなければならないことといった条件を必
要とする。それ故に、蛍光ランプの電気特性はアビオニ
クスディスプレイでの使用に際し、種々の問題を与えて
いる。ＬＣＤにおいて、昼光の高強度な照明として使用
される蛍光ランプを、低強度な夜光照明としても使用す
る時、その使用可能な輝度範囲は厳しく制限される。そ
れを低強度の夜光照明として使用する時、蛍光ランプの
輝度レベルが不安定になるからである。これは、ランプ
内の静電力によって、時間と共に変動し、アークに沿っ
てばらばらに散乱されたグローが生ずることによる。こ
の問題を克服し、及び、非常に小さな輝度の範囲におい
ての安定な動作を可能とするために、しばしば別個のラ
ンプ群が追加される。そのランプ群は、夜光に必要な低
強度の輝度を必要とする時に切り換えられる。
ューブの形で利用でき、広域に亘って薄く平らな照明と
して使用できる故、ＬＣＤパネルに必要なバックライト
として特によく適している。しかしながら、アビオニク
スディスプレイは、暗視野が大変重要であること、及
び、昼光から夜光までの広範囲な輝度に亘って、滑らか
に光量が変化しなければならないことといった条件を必
要とする。それ故に、蛍光ランプの電気特性はアビオニ
クスディスプレイでの使用に際し、種々の問題を与えて
いる。ＬＣＤにおいて、昼光の高強度な照明として使用
される蛍光ランプを、低強度な夜光照明としても使用す
る時、その使用可能な輝度範囲は厳しく制限される。そ
れを低強度の夜光照明として使用する時、蛍光ランプの
輝度レベルが不安定になるからである。これは、ランプ
内の静電力によって、時間と共に変動し、アークに沿っ
てばらばらに散乱されたグローが生ずることによる。こ
の問題を克服し、及び、非常に小さな輝度の範囲におい
ての安定な動作を可能とするために、しばしば別個のラ
ンプ群が追加される。そのランプ群は、夜光に必要な低
強度の輝度を必要とする時に切り換えられる。
【０００５】別個の夜光蛍光ランプの使用において、い
くつかの問題がある。それは、様々な型の蛍光の減光特
性が、非常に異なること、非線形であること、長期間の
使用により変化すること、そして昼光から夜光へ滑らか
に輝度を変化させる点において、多数のランプを調和さ
せることが困難であることである。さらに、昼光の高強
度の照明に使用される比較的大きなランプの動作特性は
温度に影響されやすく、夜光照明に使用される小さなラ
ンプと比較して、明るく発光するまでの時間が長く、低
温での安定度が小さい。
くつかの問題がある。それは、様々な型の蛍光の減光特
性が、非常に異なること、非線形であること、長期間の
使用により変化すること、そして昼光から夜光へ滑らか
に輝度を変化させる点において、多数のランプを調和さ
せることが困難であることである。さらに、昼光の高強
度の照明に使用される比較的大きなランプの動作特性は
温度に影響されやすく、夜光照明に使用される小さなラ
ンプと比較して、明るく発光するまでの時間が長く、低
温での安定度が小さい。
【０００６】図１には、典型的な先行技術のバックライ
トディスプレイシステムが示されている。前述の特許5,
211,463で開示されているような先行技術の実施におい
て、図１に示されているように、光学くさび１７（太い
エッジの方が明るい）、及び、光を向けなおすためのハ
ーフシルバーミラー（half-silvered mirror）面１
８、またはその一方が、使用されている。このシステム
は、複数のランプ１０−１、１０−２．．．１０−Ｎを
もつ昼光照明ユニット１０が設けられており、そのラン
プは、スイッチ２２を介して電源に接続された昼光制御
回路２０に結線されている。夜光ランプユニット１４
は、スイッチを介して電源に接続されるように切り替わ
る夜光制御回路２４に結線されている。
トディスプレイシステムが示されている。前述の特許5,
211,463で開示されているような先行技術の実施におい
て、図１に示されているように、光学くさび１７（太い
エッジの方が明るい）、及び、光を向けなおすためのハ
ーフシルバーミラー（half-silvered mirror）面１
８、またはその一方が、使用されている。このシステム
は、複数のランプ１０−１、１０−２．．．１０−Ｎを
もつ昼光照明ユニット１０が設けられており、そのラン
プは、スイッチ２２を介して電源に接続された昼光制御
回路２０に結線されている。夜光ランプユニット１４
は、スイッチを介して電源に接続されるように切り替わ
る夜光制御回路２４に結線されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１において、昼光照
明はディスプレイスクリーン１２上に直接向けられてい
るが、夜光照明は、夜光ランプユニット１４によって間
接に使用され、その夜光ランプは、光学くさび１７の太
いエッジ上、及びハーフシルバーミラー１９上に、又は
その一方に向けて照射している。これらの装置は、より
小さな夜間ランプの使用を可能にしているが、昼光の動
作においては、エネルギー効率が低下し、重量と単位コ
ストが増加してしまうという点で都合が悪い。バックラ
イトディスプレイシステムのもう一つの態様は、暗視ゴ
ーグルとしても使用できることである。アビオニクスデ
ィスプレイは、暗視野を画像化するゴーグルにおいて使
用される高利得画像増感検出器（high gain image inte
nsifier detector）で満たされる必要はない。
明はディスプレイスクリーン１２上に直接向けられてい
るが、夜光照明は、夜光ランプユニット１４によって間
接に使用され、その夜光ランプは、光学くさび１７の太
いエッジ上、及びハーフシルバーミラー１９上に、又は
その一方に向けて照射している。これらの装置は、より
小さな夜間ランプの使用を可能にしているが、昼光の動
作においては、エネルギー効率が低下し、重量と単位コ
ストが増加してしまうという点で都合が悪い。バックラ
イトディスプレイシステムのもう一つの態様は、暗視ゴ
ーグルとしても使用できることである。アビオニクスデ
ィスプレイは、暗視野を画像化するゴーグルにおいて使
用される高利得画像増感検出器（high gain image inte
nsifier detector）で満たされる必要はない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、高強度の昼光
ランプによって直接に照射され、低強度の夜光ランプ
（ディスプレイスクリーン上へ反射光が照射されるよう
に、昼光のランプから離れて位置している）によって間
接に照射されるディスプレイスクリーンをもつバックラ
イトディスプレイシステムを提供し、該バックライトデ
ィスプレイシステムは、輝度階調フィルタ（intensity
gradient filter）及び、反射された夜光ランプの光を
均一にする拡散レンズ、又はその一方を設けることがで
き、ディスプレイスクリーンの前に配置される輝度増強
フィルタ（brightness enhancementfilter）／散光器
（diffuser）を設けることもできる。
ランプによって直接に照射され、低強度の夜光ランプ
（ディスプレイスクリーン上へ反射光が照射されるよう
に、昼光のランプから離れて位置している）によって間
接に照射されるディスプレイスクリーンをもつバックラ
イトディスプレイシステムを提供し、該バックライトデ
ィスプレイシステムは、輝度階調フィルタ（intensity
gradient filter）及び、反射された夜光ランプの光を
均一にする拡散レンズ、又はその一方を設けることがで
き、ディスプレイスクリーンの前に配置される輝度増強
フィルタ（brightness enhancementfilter）／散光器
（diffuser）を設けることもできる。
【０００９】本発明は更に、最大から最小の輝度への滑
らかな減光を行う輝度フィードバック制御を可能とする
光検出器を使用するバックライトディスプレイシステム
を提供し、該バックライトディスプレイシステムは更
に、昼光ランプ、夜光ランプ、及び第３の単色夜光ラン
プアレイ（lamp array）（暗視野画像システム（ＮＶＩ
Ｓ）「クラスＡ」共用）を設けることができ、暗視野に
必要な最低限の照明を維持するオーバーライドスイッチ
（override switch）を使用することができる。
らかな減光を行う輝度フィードバック制御を可能とする
光検出器を使用するバックライトディスプレイシステム
を提供し、該バックライトディスプレイシステムは更
に、昼光ランプ、夜光ランプ、及び第３の単色夜光ラン
プアレイ（lamp array）（暗視野画像システム（ＮＶＩ
Ｓ）「クラスＡ」共用）を設けることができ、暗視野に
必要な最低限の照明を維持するオーバーライドスイッチ
（override switch）を使用することができる。
【００１０】
【実施例】図２は、本発明に係るバックライトディスプ
レイシステムの第１の実施例を示している。図２を参照
すると、高強度の昼光蛍光ランプユニット１１０が、液
晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン１１２を直接に照
射できるような位置に置かれている。ランプユニット１
１０は、例えば、真っ直ぐ又は曲がりくねった平面状
の、又はチューブ状の蛍光ランプであってもよい。環境
保護、色の補正、ＮＶＩＳとの共用、又は照射に関する
他の補正のために、もし必要であるならば、ディスプレ
イスクリーンへ照射された、光源からの不要な紫外、可
視、又は赤外放射を取り除ける光学フィルタ１６２を設
けることができる。ランプユニット１１０は、エネルギ
ー効率を増加させる反射支持体１１１、及び均一に光を
分散させる波形面１１８を備えており、図２において
は、断面図として示されている。波型表面の代わりに、
光拡散手段として、滑らかな表面を用いてもよい。
レイシステムの第１の実施例を示している。図２を参照
すると、高強度の昼光蛍光ランプユニット１１０が、液
晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン１１２を直接に照
射できるような位置に置かれている。ランプユニット１
１０は、例えば、真っ直ぐ又は曲がりくねった平面状
の、又はチューブ状の蛍光ランプであってもよい。環境
保護、色の補正、ＮＶＩＳとの共用、又は照射に関する
他の補正のために、もし必要であるならば、ディスプレ
イスクリーンへ照射された、光源からの不要な紫外、可
視、又は赤外放射を取り除ける光学フィルタ１６２を設
けることができる。ランプユニット１１０は、エネルギ
ー効率を増加させる反射支持体１１１、及び均一に光を
分散させる波形面１１８を備えており、図２において
は、断面図として示されている。波型表面の代わりに、
光拡散手段として、滑らかな表面を用いてもよい。
【００１１】夜光ランプ１１４ａと１１４ｂは、低強度
の夜光照明としても、暗視ゴーグルとしても用いられる
ように、ディスプレイスクリーン１１２の両側に、且つ
昼光ランプユニット１１０とディスプレイスクリーン１
１２の間に置かれている。昼光ランプユニット１１０
は、昼光ランプ駆動手段１２０に接続されており、夜光
ランプ１１４ａと１１４ｂは夜光ランプ駆動手段１２４
に接続されている。ランプ駆動手段１２０と１２４は、
輝度制御手段１２６に接続されており、その輝度制御手
段１２６は輝度制御信号ｎの入力線１２８に接続されて
いる。
の夜光照明としても、暗視ゴーグルとしても用いられる
ように、ディスプレイスクリーン１１２の両側に、且つ
昼光ランプユニット１１０とディスプレイスクリーン１
１２の間に置かれている。昼光ランプユニット１１０
は、昼光ランプ駆動手段１２０に接続されており、夜光
ランプ１１４ａと１１４ｂは夜光ランプ駆動手段１２４
に接続されている。ランプ駆動手段１２０と１２４は、
輝度制御手段１２６に接続されており、その輝度制御手
段１２６は輝度制御信号ｎの入力線１２８に接続されて
いる。
【００１２】ランプ１１４ａと１１４ｂのそれぞれから
照射される夜光照明は、拡散レンズ１１７と輝度階調フ
ィルタ１１６、又はその一方を通して進んで行く。夜光
照明はまた光学フィルタ１６２を通って進んで行くが、
ディスプレイスクリーン１１２を直接に照射しない。光
は、昼光ランプユニット１１０の表面に入射し、その表
面で反射される。昼光ランプ１１０の表面１１８はコー
ティングを施しておいてもよい。階調フィルタ１１６と
拡散レンズ１１７によって、昼光ランプユニット１１０
の表面１１８への均一な照射が行える。
照射される夜光照明は、拡散レンズ１１７と輝度階調フ
ィルタ１１６、又はその一方を通して進んで行く。夜光
照明はまた光学フィルタ１６２を通って進んで行くが、
ディスプレイスクリーン１１２を直接に照射しない。光
は、昼光ランプユニット１１０の表面に入射し、その表
面で反射される。昼光ランプ１１０の表面１１８はコー
ティングを施しておいてもよい。階調フィルタ１１６と
拡散レンズ１１７によって、昼光ランプユニット１１０
の表面１１８への均一な照射が行える。
【００１３】日中における典型的な操作において、昼光
ランプユニット１１０は、昼光ランプ駆動手段１２０を
介して点灯され、ディスプレイスクリーン１１２には、
高強度の昼光照明のみが照射される。夜間のディスプレ
イが必要になった時、更に、低強度の夜光ランプ１１４
ａと１１４ｂが点灯され、それらランプからの光は昼光
ランプユニット１１０の表面１１８で反射され、昼光ラ
ンプと夜光ランプで組み合わされた照明がディスプレイ
スクリーン１１２に照らされる。続いて、昼光ランプユ
ニット１１０が消され、夜光ランプ１１４ａと１１４ｂ
からの照明のみが残る。
ランプユニット１１０は、昼光ランプ駆動手段１２０を
介して点灯され、ディスプレイスクリーン１１２には、
高強度の昼光照明のみが照射される。夜間のディスプレ
イが必要になった時、更に、低強度の夜光ランプ１１４
ａと１１４ｂが点灯され、それらランプからの光は昼光
ランプユニット１１０の表面１１８で反射され、昼光ラ
ンプと夜光ランプで組み合わされた照明がディスプレイ
スクリーン１１２に照らされる。続いて、昼光ランプユ
ニット１１０が消され、夜光ランプ１１４ａと１１４ｂ
からの照明のみが残る。
【００１４】光検出装置１２３ａと１２３ｂは、夜光ラ
ンプ１１４ａと１１４ｂの発光強度を監視するためにそ
れぞれ設けられている。光検出装置１２３ｃは昼光ラン
プユニット１１０の発光強度を監視する。夜光ランプ１
１４ａと１１４ｂの光量を示す光検出器１２３ａと１２
３ｂからの電気的な出力信号は、夜光ランプ駆動手段１
２４に送出され、昼光ランプユニット１１０の光量を示
す光検出器１２３ｃからの電気的な出力信号は、昼光ラ
ンプ駆動手段１２０に送出される。
ンプ１１４ａと１１４ｂの発光強度を監視するためにそ
れぞれ設けられている。光検出装置１２３ｃは昼光ラン
プユニット１１０の発光強度を監視する。夜光ランプ１
１４ａと１１４ｂの光量を示す光検出器１２３ａと１２
３ｂからの電気的な出力信号は、夜光ランプ駆動手段１
２４に送出され、昼光ランプユニット１１０の光量を示
す光検出器１２３ｃからの電気的な出力信号は、昼光ラ
ンプ駆動手段１２０に送出される。
【００１５】輝度制御手段１２６は、必要とされる輝度
を選択する信号線１２８に接続され、その信号線１２８
からの輝度指令信号に応答する。輝度制御手段１２６
は、夜光ランプ駆動手段１２４へ輝度レベル信号Ｓｎ
（夜光）を、昼光ランプ駆動手段１２０へ輝度レベル信
号Ｓｄ（昼光）を送出する。輝度制御手段１２６は、本
システムで使用されているような駆動手段及びランプの
それぞれの特性を示した参照テーブルを有しており、信
号線１２８からの輝度指令信号に対応した適切な出力輝
度信号ＳｄとＳｎを生成する。
を選択する信号線１２８に接続され、その信号線１２８
からの輝度指令信号に応答する。輝度制御手段１２６
は、夜光ランプ駆動手段１２４へ輝度レベル信号Ｓｎ
（夜光）を、昼光ランプ駆動手段１２０へ輝度レベル信
号Ｓｄ（昼光）を送出する。輝度制御手段１２６は、本
システムで使用されているような駆動手段及びランプの
それぞれの特性を示した参照テーブルを有しており、信
号線１２８からの輝度指令信号に対応した適切な出力輝
度信号ＳｄとＳｎを生成する。
【００１６】輝度制御手段１２６は、昼光ランプと夜光
ランプの輝度レベルと、ＳｄとＳｎ信号を生成する輝度
指令信号の輝度レベルとを比較する比較手段を有するプ
ロセッサを含んでいる。昼光ランプ駆動手段１２０は、
輝度制御手段１２６からの昼光輝度信号Ｓｄと、実際の
輝度または昼光ランプユニット１１０の輝度を示す光検
出器１２３ｃからの信号を受け取る。昼光ランプ駆動手
段１２０はまた、プロセッサと昼光ランプユニット１１
０を駆動する電力供給回路を含んでいる。
ランプの輝度レベルと、ＳｄとＳｎ信号を生成する輝度
指令信号の輝度レベルとを比較する比較手段を有するプ
ロセッサを含んでいる。昼光ランプ駆動手段１２０は、
輝度制御手段１２６からの昼光輝度信号Ｓｄと、実際の
輝度または昼光ランプユニット１１０の輝度を示す光検
出器１２３ｃからの信号を受け取る。昼光ランプ駆動手
段１２０はまた、プロセッサと昼光ランプユニット１１
０を駆動する電力供給回路を含んでいる。
【００１７】同様に、夜光ランプ駆動手段１２４は、輝
度制御手段１２６からの夜光輝度信号Ｓｎと、夜光ラン
プ１１４ａと１１４ｂの実際の輝度を示す光検出器１２
３ａと１２３ｂからの信号を受け取る。夜光ランプ駆動
手段１２４はまた、プロセッサ及び夜光ランプユニット
１１４ａと１１４ｂを駆動させる電力供給回路とを含ん
でいる。
度制御手段１２６からの夜光輝度信号Ｓｎと、夜光ラン
プ１１４ａと１１４ｂの実際の輝度を示す光検出器１２
３ａと１２３ｂからの信号を受け取る。夜光ランプ駆動
手段１２４はまた、プロセッサ及び夜光ランプユニット
１１４ａと１１４ｂを駆動させる電力供給回路とを含ん
でいる。
【００１８】様々な型のＬＣＤアビオニクスディスプレ
イにおいて、蛍光ランプ用調光器を制御するプロセッサ
については、当技術分野において公知となっている。例
えば、ブース・ジュニア（Booth, Jr.）らによる１９９
５年６月２７日発行の米国特許5,428,265において、周
囲の明るさによってＬＣＤバックライトディスプレイの
輝度を変化させる蛍光ランプ調光器制御プロセッサが示
されており、そのプロセッサ回路には、光検出器、参照
テーブル、プロセッサ、及びランプ駆動手段が含まれて
いる。
イにおいて、蛍光ランプ用調光器を制御するプロセッサ
については、当技術分野において公知となっている。例
えば、ブース・ジュニア（Booth, Jr.）らによる１９９
５年６月２７日発行の米国特許5,428,265において、周
囲の明るさによってＬＣＤバックライトディスプレイの
輝度を変化させる蛍光ランプ調光器制御プロセッサが示
されており、そのプロセッサ回路には、光検出器、参照
テーブル、プロセッサ、及びランプ駆動手段が含まれて
いる。
【００１９】図３（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）を参照す
ると、ランプ駆動手段の制御位置（control position）
の関係を説明するためのグラフが示されている。ランプ
駆動手段は、昼光ランプ１１０、夜光ランプ１１４ａ及
び１１４ｂの輝度を、信号線１２８からの輝度指令信号
の輝度レベルに対して制御している。図３（Ａ）におい
て、直線は、夜光ランプユニットと昼光ランプユニット
の組み合わせを指し示している。図３（Ｂ）において、
昼光のランプユニット１１０の制御位置が輝度又は輝度
信号Ｓｄの関数として示されており、図３（Ｃ）におい
ては、夜光ランプ１１４ａと１１４ｂの制御位置が、輝
度又は輝度信号Ｓｎの関数として示されている。図３
（Ｃ）での破線は、夜光ランプの寿命を延ばすために、
Ｓｄが増加し始めるちょうどその時に、Ｓｎ信号が下に
傾斜されることを指し示している。
ると、ランプ駆動手段の制御位置（control position）
の関係を説明するためのグラフが示されている。ランプ
駆動手段は、昼光ランプ１１０、夜光ランプ１１４ａ及
び１１４ｂの輝度を、信号線１２８からの輝度指令信号
の輝度レベルに対して制御している。図３（Ａ）におい
て、直線は、夜光ランプユニットと昼光ランプユニット
の組み合わせを指し示している。図３（Ｂ）において、
昼光のランプユニット１１０の制御位置が輝度又は輝度
信号Ｓｄの関数として示されており、図３（Ｃ）におい
ては、夜光ランプ１１４ａと１１４ｂの制御位置が、輝
度又は輝度信号Ｓｎの関数として示されている。図３
（Ｃ）での破線は、夜光ランプの寿命を延ばすために、
Ｓｄが増加し始めるちょうどその時に、Ｓｎ信号が下に
傾斜されることを指し示している。
【００２０】図４を参照すると、図２のシステムの他の
実施例が示されており、ＬＣＤディスプレイスクリーン
１１２への照明を選択するスイッチ機構が設けられてい
る。スイッチ１３２は、昼光Ｄ、オフ及び夜光Ｎの接点
をもっている。スイッチ１３２を介して、昼光ランプ駆
動手段１２０または夜光ランプ駆動手段１２４へ低輝度
レベルの信号の送出の選択が可能である。
実施例が示されており、ＬＣＤディスプレイスクリーン
１１２への照明を選択するスイッチ機構が設けられてい
る。スイッチ１３２は、昼光Ｄ、オフ及び夜光Ｎの接点
をもっている。スイッチ１３２を介して、昼光ランプ駆
動手段１２０または夜光ランプ駆動手段１２４へ低輝度
レベルの信号の送出の選択が可能である。
【００２１】図５を参照すると、制御位置と指令された
輝度の間の関係が説明されている。図６を参照すると、
本発明の他の実施例が示されている。図６においては、
暗視野画像システム（ＮＶＩＳ）の照明機構を図４に示
されたシステム中に設けた態様となっている。ＮＶＩＳ
の夜光ランプ１３４ａと１３４ｂの組は、ランプ１１４
ａと１１４ｂの直前にそれぞれ配置されており、光検出
器１３６ａと１３６ｂは、ＮＶＩＳランプ１３４ａと１
３４ｂ近傍にそれぞれ配置されている。ＮＶＩＳランプ
１３４（ａ）と１３４（ｂ）はＮＶＩＳ夜光ランプ駆動
手段１３８に接続され、ＮＶＩＳ夜光ランプ駆動手段は
また、光検出器１３６ａと１３６ｂに接続されている。
スイッチ１４０は、ＮＶＩＳランプ駆動手段１３８に接
続されたＮＶＩＳスイッチ接点を含むことを除いて、図
４のスイッチ１３２に類似している。輝度制御手段１４
２は、参照テーブルを含んでおり、その参照テーブルが
Ｓnv信号をＮＶＩＳ夜光ランプ駆動手段１３８に与える
ための情報を含んでいることを除いては、基本的に図４
の輝度制御手段１２６と同じである。
輝度の間の関係が説明されている。図６を参照すると、
本発明の他の実施例が示されている。図６においては、
暗視野画像システム（ＮＶＩＳ）の照明機構を図４に示
されたシステム中に設けた態様となっている。ＮＶＩＳ
の夜光ランプ１３４ａと１３４ｂの組は、ランプ１１４
ａと１１４ｂの直前にそれぞれ配置されており、光検出
器１３６ａと１３６ｂは、ＮＶＩＳランプ１３４ａと１
３４ｂ近傍にそれぞれ配置されている。ＮＶＩＳランプ
１３４（ａ）と１３４（ｂ）はＮＶＩＳ夜光ランプ駆動
手段１３８に接続され、ＮＶＩＳ夜光ランプ駆動手段は
また、光検出器１３６ａと１３６ｂに接続されている。
スイッチ１４０は、ＮＶＩＳランプ駆動手段１３８に接
続されたＮＶＩＳスイッチ接点を含むことを除いて、図
４のスイッチ１３２に類似している。輝度制御手段１４
２は、参照テーブルを含んでおり、その参照テーブルが
Ｓnv信号をＮＶＩＳ夜光ランプ駆動手段１３８に与える
ための情報を含んでいることを除いては、基本的に図４
の輝度制御手段１２６と同じである。
【００２２】図６のＮＶＩＳ照明の特色は、「クラス
Ａ」の暗視ゴーグルでの使用に好都合である。前にはっ
きり述べたように、ＬＣＤは、ゴーグルに設けられる高
利得画像増感検出器で満たされる必要はない。もっと正
確に言えば、ディスプレイは赤色又は赤外スペクトル
（特に６００ｎｍより長波長側）において感知できるエ
ネルギーの照射を必要としない。
Ａ」の暗視ゴーグルでの使用に好都合である。前にはっ
きり述べたように、ＬＣＤは、ゴーグルに設けられる高
利得画像増感検出器で満たされる必要はない。もっと正
確に言えば、ディスプレイは赤色又は赤外スペクトル
（特に６００ｎｍより長波長側）において感知できるエ
ネルギーの照射を必要としない。
【００２３】「クラスＡ」の暗視野画像システム（ＮＶ
ＩＳ）の規格はディスプレイ照明として緑色の５５０ｎ
ｍ単色光を必要とする。ＮＶＩＳの「クラスＢ」におけ
る照明は６１０〜６１５ｎｍ程度の赤色波長を必要とす
るが、これは、知覚するのに良い色選別であり、青と緑
を混合させることにより必要とする白色光の照明を生み
出す。理想を言えば、ＬＣＤディスプレイシステムは、
適応性を高めることを目的として、昼光照明と夜光照明
の間の変わり目のない統合を自動的に与えるために十分
な応答範囲及び応答線形性をもつべきである。
ＩＳ）の規格はディスプレイ照明として緑色の５５０ｎ
ｍ単色光を必要とする。ＮＶＩＳの「クラスＢ」におけ
る照明は６１０〜６１５ｎｍ程度の赤色波長を必要とす
るが、これは、知覚するのに良い色選別であり、青と緑
を混合させることにより必要とする白色光の照明を生み
出す。理想を言えば、ＬＣＤディスプレイシステムは、
適応性を高めることを目的として、昼光照明と夜光照明
の間の変わり目のない統合を自動的に与えるために十分
な応答範囲及び応答線形性をもつべきである。
【００２４】図６に示されているシステムは、日中の動
作として、昼光ランプユニット１１０を備え、暗視ゴー
グルを伴わない夜間の動作として、夜光ランプ１１４ａ
及び１１４ｂを使用し、暗視ゴーグルを伴うＮＶＩＳ動
作として、ＮＶＩＳランプ１３４ａと１３４ｂを用いて
いる。前述したような昼光照明からランプ１１４ａと１
１４ｂを使用する夜光照明への移行と同じ手段により、
滑らかで連続した減光への移行は、昼光照明とランプ１
３４ａと１３４ｂを使用するＮＶＩＳ照明の間で起こ
る。図６の実施例と図４の実施例での動作状態の違い
は、スイッチ１４０がＮＶＩＳ位置にあることである。
この時、低輝度レベルの信号は、昼光と夜光の駆動手段
１２０と１２４には接続されない。代わりに、低輝度レ
ベル信号は、ＮＶＩＳ夜光駆動手段１３８に接続され、
駆動手段１３８を駆動させる。
作として、昼光ランプユニット１１０を備え、暗視ゴー
グルを伴わない夜間の動作として、夜光ランプ１１４ａ
及び１１４ｂを使用し、暗視ゴーグルを伴うＮＶＩＳ動
作として、ＮＶＩＳランプ１３４ａと１３４ｂを用いて
いる。前述したような昼光照明からランプ１１４ａと１
１４ｂを使用する夜光照明への移行と同じ手段により、
滑らかで連続した減光への移行は、昼光照明とランプ１
３４ａと１３４ｂを使用するＮＶＩＳ照明の間で起こ
る。図６の実施例と図４の実施例での動作状態の違い
は、スイッチ１４０がＮＶＩＳ位置にあることである。
この時、低輝度レベルの信号は、昼光と夜光の駆動手段
１２０と１２４には接続されない。代わりに、低輝度レ
ベル信号は、ＮＶＩＳ夜光駆動手段１３８に接続され、
駆動手段１３８を駆動させる。
【００２５】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）
を参照すると、制御位置と指令された輝度の間の関係
が、全システム（図７（Ａ））、Ｓd（日中）での動
作、Ｓn（夜間）での動作、及び、Ｓnv信号が夜光駆動
手段１３８に与えられる位置での付加されたＮＶＩＳの
特色においてそれぞれ示されている。図７（Ｃ）におい
て、Ｓｎ信号は図３（Ｃ）で示されたように下に傾斜さ
れる。
を参照すると、制御位置と指令された輝度の間の関係
が、全システム（図７（Ａ））、Ｓd（日中）での動
作、Ｓn（夜間）での動作、及び、Ｓnv信号が夜光駆動
手段１３８に与えられる位置での付加されたＮＶＩＳの
特色においてそれぞれ示されている。図７（Ｃ）におい
て、Ｓｎ信号は図３（Ｃ）で示されたように下に傾斜さ
れる。
【００２６】図８の実施例は、スイッチ１４４での、選
別位置が、低輝度レベル信号が昼光ランプ駆動手段１２
０に与えられる位置（Ｄ）である昼光照明のために、及
び低輝度レベル信号が夜光ランプ駆動手段１２４に接続
されている位置（Ｎ）での夜光ランプ照明のために備え
られていることを除いて、図６に示されている実施例と
基本的には同一である。図６において、スイッチ１４０
がオンの位置にあるとき、低輝度レベル信号は昼光駆動
手段１２０及び夜光駆動手段１２４の両方に与えられて
いる。
別位置が、低輝度レベル信号が昼光ランプ駆動手段１２
０に与えられる位置（Ｄ）である昼光照明のために、及
び低輝度レベル信号が夜光ランプ駆動手段１２４に接続
されている位置（Ｎ）での夜光ランプ照明のために備え
られていることを除いて、図６に示されている実施例と
基本的には同一である。図６において、スイッチ１４０
がオンの位置にあるとき、低輝度レベル信号は昼光駆動
手段１２０及び夜光駆動手段１２４の両方に与えられて
いる。
【００２７】図９は、図８の実施例における、制御位置
と指令された輝度の間の関係を示している。図１０は、
本発明の更に他の実施例を示しており、基本的には図２
の実施例と同一であるが、輝度階調フィルタ１１６が使
用されていない。図１０の実施例において、輝度増強フ
ィルタ／散光器１５０は、昼光ランプユニット１１０か
らの照明がＬＣＤディスプレイスクリーンに達するより
先に輝度増強フィルタ／散光器１５０を通過するよう
に、そして夜光ランプ１１４ａと１１４ｂからの照明が
同様に輝度増強フィルタ／散光器１５０を通過するよう
に、昼光ランプユニット１１０の前に配置されている。
輝度増強フィルタ／散光器１５０は、ＬＣＤディスプレ
イスクリーン１１２に向けられた照明の均一性を高める
のに役立つ。
と指令された輝度の間の関係を示している。図１０は、
本発明の更に他の実施例を示しており、基本的には図２
の実施例と同一であるが、輝度階調フィルタ１１６が使
用されていない。図１０の実施例において、輝度増強フ
ィルタ／散光器１５０は、昼光ランプユニット１１０か
らの照明がＬＣＤディスプレイスクリーンに達するより
先に輝度増強フィルタ／散光器１５０を通過するよう
に、そして夜光ランプ１１４ａと１１４ｂからの照明が
同様に輝度増強フィルタ／散光器１５０を通過するよう
に、昼光ランプユニット１１０の前に配置されている。
輝度増強フィルタ／散光器１５０は、ＬＣＤディスプレ
イスクリーン１１２に向けられた照明の均一性を高める
のに役立つ。
【００２８】図１０の実施例は、ＬＣＤディスプレイス
クリーン１１２の前に散光板１５２を含めてもよい。そ
れは、均一な照明をディスプレイスクリーンに照射させ
るため、ランプからの光線を散乱させるのに役立つ。本
発明は、好ましい実施例を特に参照して説明されている
が、本発明の趣旨と範囲内において変更と修正が可能で
あることは当技術に精通した者にとって明白である。例
えば、昼光の照明のために、真っ直ぐ又は曲がりくねっ
たチューブ状の蛍光ランプユニットを使用することがで
き、また、周囲の光検出器によって、クロスフェードロ
ジック（cross-fade logic）への「レベル選択」信号入
力が可能である。
クリーン１１２の前に散光板１５２を含めてもよい。そ
れは、均一な照明をディスプレイスクリーンに照射させ
るため、ランプからの光線を散乱させるのに役立つ。本
発明は、好ましい実施例を特に参照して説明されている
が、本発明の趣旨と範囲内において変更と修正が可能で
あることは当技術に精通した者にとって明白である。例
えば、昼光の照明のために、真っ直ぐ又は曲がりくねっ
たチューブ状の蛍光ランプユニットを使用することがで
き、また、周囲の光検出器によって、クロスフェードロ
ジック（cross-fade logic）への「レベル選択」信号入
力が可能である。
【図１】 間接夜光照明の機能を備えた従来のバックラ
イトディスプレイユニットの全体断面図。
イトディスプレイユニットの全体断面図。
【図２】 本発明の原理に係る発光ディスプレイシステ
ムの実施例を示した全体図。
ムの実施例を示した全体図。
【図３】 図２の実施例の説明に用いられるグラフ。
【図４】 異なったランプ選択手段を用いた本発明の他
の実施例の全体図。
の実施例の全体図。
【図５】 図４の実施例の説明に用いられるグラフ。
【図６】 ＮＶＩＳランプを使用する本発明の更に他の
実施例を示した図。
実施例を示した図。
【図７】 図６の実施例の説明に用いられるグラフ。
【図８】 ＮＶＩＳランプを使用する本発明の更に他の
実施例を示した図。
実施例を示した図。
【図９】 図８の実施例の説明に用いられるグラフ。
【図１０】 輝度増強フィルタ／散光器を用いた本発明
の更なる実施例を示した図。
の更なる実施例を示した図。
１０，１１０ 昼光ランプユニット １２，１１２ ディスプレイスクリーン １４，１１４ 夜光ランプユニット １７ 光学くさび １９ ハーフシルバーミラー １１１ 反射支持体 １１６ 輝度階調フィルタ １１７ 拡散レンズ １２０ 昼光ランプ駆動手段 １２３，１３６ 光検出器 １２４ 夜光ランプ駆動手段 １２６，１４２ 輝度制御手段 １３２，１４０，１４４ オーバーライドスイッチ １３４ ＮＶＩＳランプ １３８ ＮＶＩＳランプ駆動手段 １５０ 輝度増強フィルタ／散光器 １６２ 光学フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケビン シー． ケレハー アメリカ合衆国 ジョージア州 30243 ローレンスビル タロントレース 1106 (72)発明者 ロバート ジェイ． ヴィテロ アメリカ合衆国 ジョージア州 30155 ダルース パーソンズリッジサークル 2017
Claims (15)
- 【請求項１】 バックライトディスプレイスクリーン
と、 高強度の昼光照明を前記バックライトディスプレイスク
リーンに直接に照射する昼光蛍光ランプ手段と、 前記昼光蛍光ランプ手段の直前に配置され、前記昼光照
明の輝度を示す電気信号を生成する第１光検出手段と、 前記昼光蛍光ランプ手段と前記ディスプレイスクリーン
の間に配置され、前記昼光蛍光ランプ手段上に照射し、
反射されて前記ディスプレイスクリーン上に低強度の夜
光照明を向ける少なくとも１つの夜光ランプ手段と、 前記夜光ランプ手段の直前に配置され、前記夜光照明の
輝度を示す電気信号を生成する第２光検出手段と、 前記昼光蛍光ランプ手段、前記夜光蛍光ランプ手段、前
記第１及び第２光検出手段に接続され、かつ輝度指令信
号を受信して、前記昼光蛍光ランプ手段と前記夜光ラン
プ手段に信号を送出し、前記高強度の昼光照明から前記
低強度の夜光照明への滑らかな移り変わりを与え、最大
から最小の輝度へ前記ディスプレイスクリーン上への前
記照明の連続的な減光をなす制御手段とを有するバック
ライトディスプレイ用デュアル照明システム。 - 【請求項２】 前記制御手段が、前記輝度指令信号を受
信する輝度制御手段と、 前記輝度制御手段及び前記昼光蛍光ランプ手段とに接続
され、前記輝度制御手段からの昼光輝度信号Ｓdに応じ
て前記昼光蛍光ランプ手段に信号を送出し、前記昼光蛍
光ランプ手段からの前記昼光照明の輝度レベルを制御す
る昼光ランプ制御手段と、 前記輝度制御手段に接続され、前記輝度制御手段からの
夜光輝度制御信号Ｓdに応じて前記夜光ランプ手段に信
号を送出し、前記夜光ランプ手段からの前記夜光照明の
輝度レベルを制御する夜光ランプ駆動手段とを有する請
求項１に記載のデュアル照明システム。 - 【請求項３】 前記夜光ランプ手段が複数の別個の夜光
ランプを有し、 前記第２光検出手段が別個の夜光ランプの直前に複数の
別個の光検出装置をそれぞれ有する請求項２に記載のデ
ュアル照明システム。 - 【請求項４】 前記夜光ランプ手段が蛍光ランプ手段で
ある請求項２に記載のデュアル照明システム。 - 【請求項５】 前記夜光ランプ手段が白熱灯、電界発光
ランプ、若しくは他の発光手段である請求項２に記載の
デュアル照明システム。 - 【請求項６】 前記昼光ランプ駆動手段及び前記夜光ラ
ンプ駆動手段に接続され、前記昼光及び夜光ランプ駆動
手段を選択的に駆動させる選択スイッチ手段を更に有す
る請求項２に記載のデュアル照明システム。 - 【請求項７】 前記昼光蛍光ランプ手段と前記ディスプ
レイスクリーンの間に配置され、暗視野画像システム・
クラスＢと共用できる照明を前記昼光蛍光ランプ手段上
へ向ける暗視野画像システム（ＮＶＩＳ）ランプ手段
と、 前記ＮＶＩＳランプ手段の直前に配置され、前記ＮＶＩ
Ｓランプ手段の照明の輝度を示す電気信号を生成する第
３光検出手段とを有し、 前記制御手段が更に前記ＮＶＩＳランプ手段と前記第３
光検出手段に接続された請求項２に記載のデュアル照明
システム。 - 【請求項８】 前記輝度制御手段と前記ＮＶＩＳランプ
手段に接続されたＮＶＩＳランプ駆動手段と、 前記昼光ランプ駆動手段、前記夜光ランプ駆動手段、及
び前記ＮＶＩＳランプ駆動手段に接続され、前記昼光、
夜光、及びＮＶＩＳ駆動手段を選択的に駆動せしめる選
択スイッチとを更に有する請求項７に記載のデュアル照
明システム。 - 【請求項９】 前記夜光ランプ手段と前記昼光蛍光ラン
プ手段の間に配置され、前記ディスプレイスクリーンに
反射した光が均一に分散されるべく前記夜光ランプ手段
から前記昼光蛍光ランプ手段に前記ランプを変更する手
段を更に有する請求項２に記載のデュアル照明システ
ム。 - 【請求項１０】 前記の少なくとも１つの夜光ランプ手
段の直前に配置され、前記夜光ランプ手段からの光が輝
度増強手段を介して前記ディスプレイ構成要素に照射さ
れるべく輝度増強手段を更に有する請求項２に記載のデ
ュアル照明システム。 - 【請求項１１】 前記手段が輝度階調フィルタである請
求項９に記載のデュアル照明システム。 - 【請求項１２】 前記手段が光拡散レンズである請求項
９に記載のデュアル照明システム。 - 【請求項１３】 前記夜光ランプ手段と前記ディスプレ
イスクリーンの直前に配置され、前記昼光と夜光ランプ
手段からの光が前記フィルタ手段を介して前記ディスプ
レイスクリーンへ照射されるべく、夜光ランプ手段から
の不要な照射光を取り除き、暗視野画像システム（ＮＶ
ＩＳ）クラスＡ、及び／又は、クラスＢのランプの共用
を目的として、前記照明の色を補正し、前記昼光と夜光
ランプ手段から照射された初期の不要な照射光に対して
前記ディスプレイスクリーンを保護し、又は前記照明に
関する他の補正をする光学フィルタ手段を更に有する請
求項７に記載のデュアル照明システム。 - 【請求項１４】 前記の少なくとも１つの夜光ランプ手
段の直前に配置され、日中動作中、夜間動作中、ＮＶＩ
ＳクラスＢの夜間動作中、及びＮＶＩＳクラスＡの夜間
動作中に前記ディスプレイスクリーンに用いる照明手段
を提供する第２夜光ランプ手段と、前記第２夜光ランプ
手段の直前に配置された第３光検出手段とを更に有する
請求項１３に記載のデュアル照明システム。 - 【請求項１５】 前記第２夜光ランプ手段が複数の別個
の夜光ランプを有し、前記第３光検出手段が前記第２夜
光ランプ手段の別個の夜光ランプの直前にそれぞれ光検
出装置を有する請求項１４に記載のデュアル照明システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/663894 | 1996-06-14 | ||
| US08/663,894 US5886681A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Wide-range dual-backlight display apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1091080A true JPH1091080A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=24663671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9149279A Pending JPH1091080A (ja) | 1996-06-14 | 1997-06-06 | デュアル照明システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5886681A (ja) |
| JP (1) | JPH1091080A (ja) |
| FR (1) | FR2749965A1 (ja) |
| GB (1) | GB2314194A (ja) |
Cited By (1)
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