JPS58184988A - 電気−光学像表示装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成像表示装置に関し、特に、従来に於ては
、像表ｔｈ１単位に就いて、廉価、小体積及び小さな重
量である像表示装置の基準に合致する電気−光学像表示
装置に関するもので、この表示装置は、表示像の形状を
変更すφ可能性を提供すると共に、良い強度を提供する
。

従来周知の一例は、陰極線管を有し、全世界を通じて、
テレビジョン受像機及びコンピュータ周辺機器に用いら
れ°Ｃいる。

依然として開発中の他の従来例は、１Ｏｃａ’以上を覆
う面積に且っ°ζ伸びる偏平（フラット）スクリーンを
有し、例えば次の如基争数の先進技術により得られる。

即ち、 （イ′）受動又は能動的薄いフィルム状電気−光学変換
器（トランスジューサ） （ロ）高い幾何学及び機械上の特性を有するガラス製品
、及び （ハ）密で複雑な電気接続配列である。

（ニ）高圧又は大電流の複雑な制御マイクロエレクトロ
ニソクス（電子技術） これ等２つの従来の装置は、共に上述した目的を充分満
足するものではない。実際、陰極線管装置は、体積、重
量、形状変化及び強度要求に合致するものではなく、又
フラットスクリーン装置は、価格、形状変化及び強度要
求に合致していない。

従って、本発明の目的は、上述した全べての要求に合致
し、この効果を用いてフラントスクリ−７技術を改良せ
んとするものである。

本発明による電気−光学像表示装置は、例えばシリコン
の如き半導体集積回路を有し、これは多数の集積素子を
持ち、薄いフィルム状の電気−光学トランスジューサに
より・：１・覆われ、全体はガラス板（プレート）で覆
われている。電気−光学トランスジューサは、能動素子
（例えばエレクトロルミネスセントダイオート）又は一
般的には受動素子（例えば液晶）であってもよく、トラ
ンスジューサが光を出す出さないには関係ない、更に、
半導体集積サブストレートは、プリント回路と共動する
。このプリント回路は、集積サブストレートの異なる人
力及び出力と異なる制御回路との電気的接続を確実に行
う。この装置は、ガラスシート状のピクセル（像素子）
を通じて出現する。ピクセルは極めて小さく且つ緊密に
バックされ、連続するｒｉＪ？！形状を形成する。

電気−光学装置の利点は、明らかに全体積が減少し、表
示の単位領域当りの重量が軽くなったことである。しか
し、これは、２らの大きな欠点を有する。これ等は、そ
の商業上の分布を限定することである。その一つは、集
積回路に関して、非−πに大きな相対表面であるが故に
、集積サブストレートの費用が、低生産率に悩むことで
、これは、正規の集積回路のより小さなチップの場合に
は、当てはまらないことである。第２の欠点は、集積サ
ブストレートの表面が、実際、表示スクリーンを形成す
るには、小さ過ぎることである。従−２で、製品をマー
ケットに継続的に供給するには、この製品（コスト）が
高すぎ、その表示領域が小さ過ぎる。加えて、その形状
は、実際、変更し得る経済的可能性なしに決定されてい
るので、その適用分野が限定され、例えば自動車等のダ
ツシュボードスクリーンの如きスクリーンの形状が、決
して正規でない工業部門に迄、その通用範囲を広げるこ
とができない。

欧州特許第３５．３８２号は、上述した如きチ・ノブの
使用を記載している。これ等のチップは、同一でｋつ寸
法が小さく、商業的に生産し得る。これ等チップは、受
動サブストレート上に次から次へと組立てられ、液晶と
共に同一セル内に埋設される。

このセルは、明らかに数個のチップを含んでいる。

この装置により得られる像は、拡大されていないので、
その鮮明度は、チップのピクセルの鮮明度に正確に対応
する。加えて、構成はチップ間の不要空間を全く除いて
いないので、像は小片に分断され゛（いる。従っ（、こ
の面では、成る種の文字及び数字の表示には適している
が、図形の表示には全く通していない。尚、文字及び数
字の表示でも、それは小さい。

米国特許第４，２９９，４４７号は、理ａ！的にモジュ
ラ−（単位）スクリーンを記載している。２つに於゛Ｃ
は、各モジュール（８位）は、従来の液晶パネルより成
り、それを介して像が表われる液晶パネルの透明プレー
トは、溶融合体したテーパー付オプティカルファイバー
（光繊維）より成るガラスブロックにより、置き換えら
れ、このガラスブロックは拡大ガラスを形成するように
設計されている。

就中、このガラスブロックは、数回の引抜き操作中に於
けるガラスファイバーの６辺形の束の引を友きにより得
られるマイクロチャンネルロッド（棒）の製造の副産物
と首われでいる。この口・ノドは、プリズム状で、その
一端はピラミッド形状で、テーパー付と記載されて臀）
る端で、これは、ｉ！ｌ當、除かれ、上記米国特許は、
その使用法を捜していた。若し、ガラスプロ、りが１．
Ｌ記米国特許で提案されている唯一の方法である熱間引
抜き方法で量産できるとしても、競合価格に見合う篩生
産率は困難であろう。

いづれにせよ、各ブロックの光学的性質は、明らかに貧
弱で、良い画質を得るには矛盾している。

実際、引抜きの間、ブロックの非常な不均一が、ファイ
バーの各変形及びファイバーの接着と相り。

作用の段階の両者に現われる。この結果、この不均一は
、全べてのファイバーの累積的幾何学トの変形となり、
従って、物体と像との間に、人なる司視的変形となる。

史に、ブロックは、全体とし°ζ像側で、みがかれざる
拡散部材と共動し、このように得られたモジュラ−スク
リーンが周囲光内で作動する（これは、スクリーンが補
助的光源の助力なく働き、この光源は液晶の他側に単一
のものとしζ置かれるごとを意味する）。しかし、周囲
光は、拡散部材う１ を充分な閂で通過し、み：′がかれさる拡散部材の外面
に可視的且つ対照された像を作り得ないが故に、上述は
不司能である。これが回避された後は、オプティカルフ
ァイバー及び対応液晶は、共役反射器で反射され、逆の
光路に沿って進む。

緻終的に、ブロックの素子像の変形が、鮮明に、像の再
グループの全変形を伴い、加えて、上記像間の境界が完
全←見える。これは、実質的に６辺形で、周辺で粗く切
断された未加工のプロ・ツクが、方形に再び切断されて
はいるが、光τ的性質の中心出し及び位置決めがなされ
ていないと言う事実に起因すると考えられる。

実際、上記米国特許には、対応液晶上の像を各ゾロツク
を介し′ζ正確に撮像する手段は、問題のブロックを通
じての像の伝達は変形を伴わず、素子像を正確に再生し
、それ等の境界線を除去し、他の変形なしに全体の連続
性を“確実になすと仮定しても、なにも設けられていな
い。又、この米国特許には、ブロックの表面を処理して
、対応液晶の制御を確実に行う手段は、なにも設けられ
ていない。

従って、本発明の目的は、欧州特許第３５，３８２号及
び米国特許第４，２９９，４４７号に記載の手段を用い
ζ、上記周知の装置の欠点を除去せんとするものであり
、上述の手段は、本発明により、完成され、共にグルー
プとなされ、それ等を採用するため特に設けた共役手段
と組合されている。

換百すれば、本発Ｉ！！Φ目的は、オプティカルファイ
バー及びチップを用い、光り且つ光学的に何等の変形の
ない鮮明ケ良い拡大像を得んとするもので、得られる装
置は１．１．モジュラ−（１１位）で、フラットで且つ
信頼し得、妥当な価格で量産し得る。

この目的は、本発明によっては、電気−光学像表示装置
により達成される。この装置は、電気−光学トランスジ
ューサにて覆われている集積サブストレートを有する直
接表示集積回路上の実質的に隣接するピクセルのネット
ワーク（回路網）を作る。

従って、本発明の要旨は、次に存する。、即ち、集積回
路はチップであり、上記集積回路は、物体側から像側に
向って発散するオプティカルファイバーの束によってそ
れ自体周知の方法で形成される像拡大器と共動し、上記
オプティカルファイバーの物体側の端は実質的に連続す
る如く再グループ化され上記窓に人々適合され上記集積
チップ（これは半導体で且つトランスジユーサ）の主ピ
クセルに厳密に一致する一方、上記ファイバーの像側の
端は物体側の端のピンチよりも人なるピッチで離間し、
Ｆ記集積回路は拡大手段と共動し、該拡大手段は無関係
に少くともその効果の一部に於て、周知の方法でＬ記像
拡大器の各オプティカルファイバーで構成されるか及び
／或は上記ファイバーの像側の端の延長部に置かれる。

か−る改良は、表示表面の寸法及び形状に関係なく通用
される。もし表示表面が相対的に小さいならば、１個の
モジュールで充分であるが、表示表面が比較的太であれ
ば、複数個のモジュールを、対応し°ζグループとなせ
はよい。

１（ｌｌｉｌのモジュールの場合、これがそれ自体の１
−に或は他と再グループ化するやに設計されていようと
も、各オプティカルファイバーはプラスナック材で在り
、このオプティカルファイバーは、周知の如く、全長に
亘り一定断面のものでもよいし、その物体側の端より像
側の端に向っ乙その断面が増大するものでもよい。

各集積回路の構成要素は、パッケージ内に収納され、こ
のパンケージは、チップと対向関係に於て、煙突を劃成
し、この煙突は、その底に透明窓を有し、像拡大器のオ
プティカルファイバーの束は、ブロック、好ましくはプ
ラスチック製ブロック内に埋設され、このブロックは、
束の物体側の端に対向して、上記煙突内に適合し、上記
窓と光学的に緊密に接触するように設計された光学処理
された端片を形成する。

窓は、ピクセルより発つせられた光の伝達を行うように
透明であ−るだけでなく、精確に形成され、千ノブの各
主ピクセル及び対応オプティカルファイバーの各共役二
次ピクセルと対応して、マイクロレンズの如き光集中素
子となり、窓を介する発散によるいかなる伝達損讐、、
も回避する。

像拡大器のオプティカルファイバーの像側の端は、埋段
用プラスナックブロックより突出し、続く拡大手段内に
於て、上記端の正確な中心出しを行う。

複数１−の電気−光学モジュールを再グループ化ゼんと
する時は、各モジュールはチップ及び少くとも１１１１
の光拡大手段を有し、表ボスクリーンを形成する。更に
、方法は、個々の最終拡大とモジュールの串−となす組
立との組合せより成り、モジュールの境界線トに位置す
る中間ピクセルは、上記境界線の内側に位置する三次ピ
クセルと区別できない。

従って、本発明によっては、表ボスクリーンを形成する
装置のモジュールは、像側に於゛ζ、表向組立手段或は
再合成器により連結され、この手段又は再合成器は、同
時にモジュールにより作られる七ジュラー像の境界線上
の全体の像を、確実に一体となす。尚、モジュラ−像の
各々には、対応モジュールの像ピクセルの合成により発
生ずる。

再合成器は、好ましくはシ、−ト又はプレート状となさ
れ、像拡大器のオプティカルファイバーの像側の端の配
列に応じてスクリーンとなされる。

この再合成器は、プラスチック材より作られる。

そのスクリーンの各素子的要素は、寸法的に通用され得
る部材で、これは、オプティカルファイバーが少くとも
拡大作用をするが否かに依存し−（、中立的に、ピクセ
ル開口変換器又は拡大器となる。

各周辺ファイバーの像側の端の中心から対応像拡大ブロ
ックの境界線迄の距離（Ｐ／２）は、上記ブロックのフ
ァイバーの像側の端間のピンチＣＰ）の半分に等しい。

１１−のモジュール又は再合成器のピクセルの各拡大器
は、広口径のマイクロレンズでよいし、マイクロピラミ
ッドでもよい。マイクロピラミッドは、物体側の端から
像側の端に向って発散し、その幾何学的境界上に、表面
プレートを形成するプラスチック材等に於て、周辺に向
って減少する屈折率のジャンプ又は傾斜を作り、導波原
理に基づいて光強度の集中／拡大をなす。

以ド、図面を参照して、本発明を説明しよう。

第１９乃至第２４図に明瞭に示され′ζいるように、本
発明による表、Ｉ＜装置は、スフＩＪ　−ン−（：、　
コレＴｔ、！どのような形状Ｃもよく、例えば、フラッ
トでもよいし、彎曲し°ζいてもよい。

実際、この装置は七ジュラ−（単位又は単一）ｆｉｌ成
で、その構成モジエール（単位）は、作られるべきスク
リーンの形状及び寸法に対応して、全べ゛ζ並列配置さ
れている。

解析的説明を進める前に、次のことを明記する。

即ち、各電気−光学モジュールは、１単位（若しその表
示表面が必要な通用に対し充分な大きさであれば）で用
いても良いし、或はグループ（若しその表示表面がスク
リーンに要求される表向の小部分に過ぎなければ）で用
いζもよい。

どのような場合でも、例えば第１図にネオ如（、各電気
−光学モジュールは、集積回路（１１を有する。

ごれは、共役像拡大器（２）及び拡大手段と、その効果
の少くとも一部のため、同時に或は続いて共動する。

第１９乃至第２４図に示ず文論リーンのいづれか１個を
考慮して、パンケージとなつζいる集積回路ｉｌｌを、
華−のコントロール（制御）プリント配線回路（３）に
接続する。このプリント配線回路（３）は、表示スクリ
ーンの下方部分を形成する。一方、共役像拡大器（２）
を、光伝送のため、プレート又はシート形状の連結した
再合成！（４）に正確に連結する。

この再合成器（４）は、表示スクリーンの可視部分を形
成する。

電気−光学モジュール（１１及び（２）は、略々同一構
成で且つ共にグループとなされ、スクリーンを形成して
いる。実際、モジュール（１１及び（２）は、続いて配
置され、一方が他方に実際に接触し、コントロールプリ
ント配線回路（３）及び再合成器（４）により相互に連
結されている。上記モジュラ−の並置配列部分は、電気
−光学モジュール間の境界線が、形成される像の上では
見えないようになされている。このことは、後により詳
細に説明する。いづれにせよ、コントロールプリント回
路（３）及び再合成器（４）は、表示スクリーンに対応
した形状となされ、従７て、どのようＬも設計できる。

そのいくつかが、図面にボされている。

表示スクリーンは、例えば矩形状（第１９図）であり得
、フラット（偏平）テレビジ４ン受像機或はコンピュー
タターミナル等に通用される。表示スクリーンは、Ｕ字
状（第２０図）、櫛形状（第２１図）、孔のある矩形状
（第２３図）或は他の任意の形状でもよく、全べての場
合に適用できる。これ等の場合、表示されるべきアーク
は、スポットでばらばら又は分解されて分布し、各スポ
ットは互に非常に近接しているが、規則的につながった
表向を形成しない。これは、例えば、自動車等の乗物の
ダツシュボードの上のような場合である。表示スクリー
ンは、上述の例の如く実質的にフラットな代りに、彎曲
した表向を持つ如くなし得る。

この場合（第２４図）、フラット及び／或は凹及び／或
は曲部分を有し、斯る彎曲したスクリーンは、全べての
分野で、特別の効果を得るように使用できる。これ等の
分野では、像は、宣伝媒体、彫刻、マネキン、動く彫刻
（モービル）として再生されるべきである。

次の記載は、電気−光学モジュールのいづれか一つを参
照してなされるが、これ等七ジュールが個々に或はグル
ープで用いられるかは、問題ではない。

第１図に示す如く、各集積回路＋１１は、上述した如く
、周知のものと同じである。実際、各集積回路ｉｌｌは
、シリコンの如き集積半導体のチップ（５）を有する。

このチップ（５）は、非常に小さく、例えば、約５（ｍ
’の表面を持つ矩形状である。この集積半導体チップは
、主としてデコーディング（復号）回路を持ち、ピクセ
ル電極（ピクセルは画素である）は、各々、集積デマル
チプレックストランジスタで制御される。このレベル（
段階）では、問題のピクセルは、電気的性質である。尚
、次のことも注目されるべきである。即ち、上述した如
（、ピクセルは、擬似的に連続し、それ等の数は、５０
ｆ１２表面当り、約４０００である。この条性下では、
これ等のチップは妥当な値段で、良い製造率で製造され
得る。これは、約８００００個のピクセルを再グループ
化する上述した欠陥無しの集積サブストレートを作る場
合ではないこと、明らかである。

かくして、集積回路は、集積半導体チップ（５）を有し
、これは、電気−光学トランスジューサ（変［ｆ！ｚａ
＋に覆われている。このトランスジューサ（６）は、千
ノブ（５）の表面上に薄いフィルムとして被着され°Ｃ
いて、その厚さは、約１０ミクロンである。

このトランスジューサは、周知の如く、受動（液晶）又
は能動（例えば電界発光）のいづれでも良い。鐵要なこ
とは、トランスジューサは、電力を光のエネルギー変−
に変換し、その結果、トランスジューサの表面に、最早
電気的性質のものではな（、光学的性質のビクセルのア
レー（配列）が現われ、これ等は、実際に画素子である
ことである。トランスジューサ（６）のビクセルは、主
ピクセルと称され、これが第１の像再形成段である。

半導体チップ（５）及びトランスジューサチップ（６）
は、プラスチック又はガラス製の透明な窓（７）により
保護される。少くとも５０ミクロンの厚さの窓（７）は
、透明な導電性酸化物により、チップ（５）　、　（６
）の側に被着され、且つその周縁はチップ（５）に接着
されている。窓（７）は、共役像拡大器４２１を通し°
ζ光の通路として光学的に用いられ、発散による伝達用
を回避する０本発明の一適用例を、第７図を参照し゛ζ
後述しよう。

１述の如く得られた素子（５）乃至（７）は、パッケー
ジ（８）内に包含され、そのピン（９）は、導体αωを
介して、集積回路のチップ（５）の接点に接続され、コ
ントロールプリント配線回路（３）に挿入される。この
長くて挿入され得るパンケージは、例えばフラットで、
チップを担持し得る他の任意の物等で置換し得る。共役
像拡大器（２）の表面は、実質的に隣接する集積回路（
１）のチップ（５）乃至（７）の表面に対応する物体側
より、像側か遥かに大であると言う事実により、パッケ
ージ（８）は、チップの表面より１かに大きな表面に拡
張されている。実質的には、パッケージ（８）の表面は
、共役像拡大器（２）の像側の表面と略々同一で、最大
それと等しい。その結果、集積回路＋１１のパンケージ
（８）のモールド部分（１１）内の電気接続系は、全〈
従来のものであるが、援用した従来の集積サブストへレ
ートの場合より全く１ 複雑ではない。上記モールド部分（１１）は、経済的理
由からプラスナック材であり、信頼性が＾い。

モールド部分（１１）は、ナツプＴ５１　、　（６１の
透明な窓（７）に対向しζ、煙突（１２）を有する。こ
の煙突（１２）は、窓（７）を介して、集積回路（１１
及び像拡大！　１２１間、より精確には、チップ１５１
．＋６１及び像拡大器（２）のオプティカルファイバー
の端片（３）間に、光学的連結を形成するように作られ
ている。この光学的連結は、第７図を参照して、後で詳
細に説明する。

各集積回路＋１１は、第２図乃至第５図に路線的にボさ
れている像拡大器（２）と共動している。この像拡大器
（２）は、主として、オプティカルファイバー（１４）
の束から成っζいる。好ましくは、オプティカルファイ
バー（１４）は、プラスチック材より成り、その柔軟性
及び弾性は、ガラスファイバーのそれ等よりも優れζい
る。

物体側、即ち端片（１３）内では、ファイバ−（１４）
は、連結され、非常に濃密に、即ち６片形に分布されて
いる。オプティカルファイバー（１４）の物体側端（１
４ａ）の分布は、第４図に明瞭に不され、集積回路（１
）の対応ナツプのトランスジューサ（６）上の主ピクセ
ルの分布と対応している。

このようなファイバーの直径の許容値は、非常に厳しく
、０．５％以上であることは、主要である。

Ｆ述した如く、端片（１３）をプラスチック材で作る前
に、オプティカルファイバーの物体側端を、適切な手段
、例えば接着材、カラー片等で、並列位置に保持する。

第２乃至５図及び第８図に示す実施例に於ては、オプテ
ィカルファイバーは、円形断面で、ごの断面は、物体側
端（１４ａ）及び像側端（１４ｂ）間で、全く一定であ
る。このようなファイバー（第８図）は、それ故、円筒
状で且つ拡大を伴わない像伝達手段として作用する。

第６図に承す変形例は、ファイバーに関する狭い製造限
定事項の欠点に打ち勝つために使用され得る。この変形
例によれば、ファイバーの物体側端（１４ａ）は、端片
（１３）に埋設された方形のメツシュ状の格子（１５）
に収納され°ζいる。この格子（１５）は、よこ糸（１
ｓｔ）及びたて糸（１５ｃ）を交差させることにより得
られる。よこ糸及びたて糸（１ｓｔ）及び（１５ｃ）は
、適切に伸張され、オプティカルファイバーの直径の約
１／８に等しい直径を有する。かくして得られるウェブ
は、オプティカルファイバーの直径上の堆積に関する許
容値の欠点を除く。これは、チップの同一数で同一直径
のピクセルに対するチップの表面の僅かな増加のみで可
能である。

オプティカルファイバーの断面は、明確に円形である必
要はなく、物体側端（１４ａ）が、搬信的に連続し且つ
チップのピクセルに厳格に対応関係で配置されζいる限
り、矩形又はその他の形状でよい。

オプティカルファイバーの物体側端（１４ａ）が、いか
に近接して分布しているかに関係なく、チップ（５）の
ピクセルから出た光の発散による光伝達の損失が、オプ
ティカルファイバー（１４）の共役な物体側端に達する
前に、透明窓（７）を通して起こると言うことが重要で
ある。−際、この＄１７）の厚さは、倣え非常に薄いと
はいえ、ファイバーの直径と同一寸法範囲内である。

それ故、目的は、窓＋７１を通じた各ピクセルよりの光
を集中し、その全べてのエネルギーを、り・１応オプテ
イカルフアイバー（１４）に注入することごある。

それ故、窓（７）をこの効果のために設計する。第７図
に丞す如く、窓（７）は、表面の又は薄いマイクロレン
ズ（１６）を具備する。このマイクロレンズ（１６）は
、光学的に、チップ（５）のピクセル及びファイバー　
（１４）の物体側端（１４ａ）の両者ヒに、夫々中心ず
けられている。

像拡大＋ａ（２１（第３及び５図）の像側では、オプテ
ィカルファイバーは、一方から他方に関し、例えばクリ
ップ−インバー（欅）　　（１７）の如き格子手段によ
り、正規の間隔に保持されている。第５図に小す如く、
オプティカルファイバーの像側端（１４ｂ）は、方形又
は矩形配列を構成する如く分布されている。ファイバー
の像側端を充分中心づけられて且つ一方よ＄ｍ方に対し
一定の間隔を以っ°ζ維持するため（銅５□Ｉｉ！Ｑ）
　、バー（１７）の一方のしｔ方向の縁に、ノツチ（１
７ｅ）を段４Ｊる一方、ボス（１７ｂ）を他方の長手方
向の縁から突設し、これを、ノツチ（１７ｅ）と厳密に
対応１゛る関係に位置づける。オプティカルファイバー
の像側端（１４ｂ）内にフィツトするようにするには、
次に続くバーめポス（１７ｂ　）を第１のバーのノ・ノ
チにクリップすることにより１、上記端をバー（１７）
のノツチ（１７Ｇ）に係合させ、その係合状態を維持す
るだけでよい。かくして、各バー（１７）を一体に連結
し、上記＠！側端にホールド圧力を加える。

ファイバー（１４）の物体側端（１４ａ）の連結した６
辺形配列（第４図）から、分解方形配列の像側端（’１
４ｂ）　　（第５図）へ通過するには、対応ファイバー
は、彎曲し゛（、中心では略々フラットで周辺では大い
に偏位する必要がある（第３図）。

像側＃（１４ｂ）が、バー（１７）により離れて保持さ
れ′Ｃいる時は、曲っだファイバー（１４）の束は、プ
ラスチック材のブロック（１８）内に埋設されている。

このフロック（１８）は、例えば、共役集積回路（１）
の煙突（１２）内に係合するように設計された端片（１
３）を形成する。この端片（１３）の端（１９）は、光
学的に処理されているので、オプティカルファイバーは
、主ビクセルが現われる千ノゾの透明な窓（７）と、光
学的に緊密に接触している。１０・ツク（１８）を形成
するプラスナック材は、バー（１７）間には侵入してい
ない。何故ならば、像側端（１４ｂ）の遊端（２０）は
、上記バーから僅かに突出し、各々が、後述のピクセル
拡大器と幻をなすためである。ファイバーの遊端（２０
）は、光学的に処理されているので、このソアイハー及
び続く拡大器間の光の連結は、最良の状態に作られる。

像拡大器（２）のファイバー（１４）の遊端（２０）は
、矩形状の二次ビクセルを発生させる。

この効果のために、次のことが重要である。即ち、主ビ
クセルである６辺形配列から二次ピクセル（歪像現象）
の方形配列への通路は、表現（表示）が合成型表示であ
ることに起因して、」ミ人な問題を発生しない。実際、
チップ（５）の集積回路は、ト記従来の幾何学的歪を改
善するように針内されている。実際、か＼る改善を回避
するため、第６図にボず実施例を採用したり、方形又は
矩形のオプティカルファイバーを利用したりすることは
、か−るファイバーの生産に際して、゛可能である。

Ｆ述は、制御プリント配線回路（３）上のモジュール＋
１１．　（２１を適用し°ζ、集積回路チップの主ピク
セルに比して分解配列状の二次ビクセルを得ることがご
きることをボし′Ｃいる。二次ビクセルの配列に於ては
、このビクセルは、各モジュール内及びモジュールを分
離している境界線上に於て、共に一規則的に離間してい
る。実際、第５図に示す如く、ファイバーの像側端（１
４ｂ）は、モジュール（２）の境内に於て、一方から他
方へ、ピッチＰで離間し、モジュールの縁からのピッチ
は、ピッチＰの半分Ｐ／２で、この縁は、隣接モジュー
ルの縁に接合する如く設計され°（いる。かくして、モ
ジュールの境界縁（１４ｂ）は、次のモジュールの境界
縁（１４ｂ）から、距離Ｐ離れＣいる。従って、表ボス
クリーンの全表面トには、二次ビクセルが規則的に離れ
′（表われるが、それ等間には、表丞領域３よ４い。あ
。−，５６よ１．、ｏ４δヤ）ｋ（Ｄ工、列は、それ自
身、集積回路ｔｘｔにより作られる像を、完全に再生す
るものではない。この像再生が目に完全なものであるた
めには、二次ビクセルを拡大して、それが、第１２図に
示す如く、結合し′Ｃ目に見えるようにすることが必要
である。これが、正確に再合成器（４）の目的である。

各二次ビクセル（１４ｂ　）が拡大され（第１２図）°
ζ、実質的にその空間を充満する方形の三次ビクセル（
１４Ｃ）となることが必要である。全べての三次ビクセ
ル（１４ｃ）は、実質的に連続しているので、配列の織
目は観測省には見えない。

それ故、目的は、三次ビクセル（１４Ｃ）の列（第１２
図）を、二次ビクセル（１４ｂ）の配列から作り得る再
合成器（４）を作ることに在る。

第１２乃至１７図に示す実施例に於ては、次のことを仮
想している。即ち、相補的全部又は部分的拡大は、像拡
大器（２）以外で行われ、複数個のモジュール（１１、
（２１は、共にグループとされ、表向的モジエラー装置
を作り、モジ笠、ラー像の境界線上の統合の像が連続し
て且つ見え、再合成器（４）は、シート又はプレート（
板）で、好ましくは、プラスチックで、その境内部に、
像拡大器（２）よりの二次ビクセル（１４ｂ）の配列に
対応する如く分布されたビクセル拡大器を規定する。

この実施例によれば、各拡大器は、マイクロピラミッド
（２１）で、ごれは、対応オプティカルファイバー（１
４）の突出する遊端（２０）の中心を決めるコニカルホ
ール（円錐状穴）、、　’　（２２）よす伸ヒ“（いる
。マイクロピラミッド（２１）は、ホール（２２）の底
（２３）よりプレートの可視表面（２４）方向に発散し
、ホール（２２）の底（２３）には、ファイバーの遊ｆ
ｉ（２０）の先端が静止しζいる。マイクロピラミッド
（２１）の小さな基部又は底（２３）は、円形であるが
、その大きな基部叉は可視表面（２４）は、方形である
。それ等の断面比は、ｌ／３２及び１１５′間である。

各マイクロピラミッドは固体で、それを構成するプラス
チック材の屈折率ｎ１は、プレート又は再合成器（４）
を構成するビラミツト′を包囲しているプラスチック材
の屈折率ｎ２より人きい。このマイクロピラミッドか、
その構成材中に、輻方向に、その周辺に向−７て減少す
る屈折率のジャンプを形成する限りは、光強度の集中／
拡大は、第１４図に示ず導波原理により、実行される。

プレート（４）を構成するプラスチック材は、勿論、そ
の構成、組成又は処理を変更し得るので、ジャンプは無
く、むしろ、周辺に向って減少する屈折率の傾斜がある
。この屈折率の変化は、輻方向のみならず、軸方向にも
在−４，Ｃ、マイクロピラミッドの受光角を改善する。

マイクロピラミッド（２１）により構成されるビクセル
の拡大器の原理は、周知で、成る特別の単位通用で、既
に用いられている。本発明の新規性は、使用されている
材料がガラスの代りにプラスチックで、多数のマイクロ
ピラミッドが、通常の観測では見えないウェブを形成す
る配列に再グループ化され、且つマイクロピラミッドは
プレート（４）の集合的なモールド又はプレスで作られ
ることに在る。

又、マイクロピラミッドの受光角を改善し、しかも、同
時に、反射を減少するごとにより」−コントラストを改
良するために、各マイフロピラミ。

トｔ２１）の大きな基部（２４）に、特別な角のマイク
ロインプリント（刻印）　　（２５）を設ける。このマ
イクロインプリント（２５）　はプレート（４）のモー
ルド又はプレス時に得られる。光の通路が第１５図に示
されているものと同一であるそれ等の特別の角に関する
限り、マイクロインプリント（２５）は、異る分布とな
し得る。その２つの例が、第１６及び１７図に夫々ボさ
れている。第１６図にポず第１の例によれば、マイクロ
インプリンｌ−＜２５）は円形且つビンポイントで、各
ｐＪ視表向（２４）上に、比較的商密度で分布しＣいる
。尚、この可視表向は、三次ピクセル（１４Ｃ）に対応
している。第１７図に示す第２の例によれば、マイクロ
インプリント（２５）は環状で、三次ピクセル（１４ｃ
）に対応する各可視表面（２４）内で、互に同心的に分
布している。

再合成器を形成するプレート（４）が単一体で且つプラ
スチック材より作られることは、基本的なこと、４ある
。又、ツルー１−＋４１’ｉよ二そ。境内部９、三次ピ
クセルの配列に対応し°ζ分布したピクセル拡大器の配
列を規定する。第１２乃至１７図に関し′Ｃ述ぺた実施
例に於ては、ピクセルの拡大器は、マイクロピラミッド
より構成されている。しがし、他の型の拡大器も、勿論
、使用し得ること、明らかであろう。

例えば、第１８図に示す如きピクセル拡大器も、広径マ
イクロレンズ（２６）により作り得る。そのウェブは、
二次ピクセルの配列に相当し、拡大後、第６図に示した
三次ピクセルの配列（１４Ｃ）が得られる。勿論、オプ
ティカルファイバーの各遊端（２０）は、マイクロレン
ズ（２６）に関しζ、対応し°ζ適切に位置ずけられ、
この効果に関して、プレート（４）は、そのかくれた面
上及び各マイクロレンズの焦点に対向して、対応オプテ
ィカルファイバー用の中心ホール（２２）を具備する。

使用されるピクセル拡大器の型がどうあれ、電気−光学
モジュール（１）が、能動トランスジューサを有するな
らば、ピクセさルの拡大は、発生された光点又は能動化
された主ピクセルの拡大像（好ましくは３及び６間の比
）を作る。若し、電気−光学モジュール（１）が受動ト
ランスジューサを有するならば、ピクセル拡大器は、適
切なる受光角で周囲の光を撮映し、それを二次ピクセル
上に集中し、そこより、それを、オプティカルファイバ
ーにより受動主ピクセルに伝達する。この主ビクセルの
表向は、三次ピクセルの表面よりずっと小さい。

光の逆行により、拡大器は、例えば、受動主ピクセルの
像を、３倍から６倍に拡大する。

上述に於ては、像拡大器（２）のオプティカルファイバ
ー（１４）は円筒状（第８図）で、その結果、ごの像拡
大器は拡大動作をしないと、仮定した。

従って、次の統合的拡大手段を設けることが必要であっ
た。上述の実施例によれば、この拡大手段は、再合成器
（４）のマイクロピラミッド（２１）　　（第１３図）
又はマイクロレンズ（２６）により、確実に構成された
。これは、再合成器がモジュール（１）。

（２）の表面に限定されるか、スクリーンを形成するグ
ループの表面を覆って拡大するかに関係なく、同時に、
境界上の像の再組成を確実に行っている。

しかし、部分的且つ少くとも、光の偏位が像拡大器（２
）に入ったとき、拡大は行われ”でいること、明らかで
あろう、従って、ｆｌｆｓＱ図に不す変形例では、各オ
プティカルファイバー（１４，１）は、その全長に亘す
テーパーを付され、その物体側端（１４ａ）よりその像
側端（１４ｂ）に向って、発散しｔいる。

第１Ｏ図にボす変形例では、各オプティカルファイバー
（１４，２）は、その長さの成る部分は円筒で、残りの
部分では、テーパー付であり、像側端に向って依然とし
て発散している。尚、円筒部分は、物体側であることが
好ましい。

これ等２個の変形例では、発散はゆるやかである。しか
し、第１１図に示す第３の例の如く、拡大が像側に配置
され、且つ引抜後の鰻終引抜、モールド又はプレス等に
より得られるようにすることも弓部である。この場合、
ファイバー（１４，３）は、その入部盆の長さに亘って
円筒で、その像側端（１４ｂ）部分のみにテーパーが付
され、拡大器となる。

ごのような３つの実施例に於て、拡大は全体に且つでも
よいし、部分的でも良い。最後の場合は、最早、全べて
の境界線が見えなくなるまで拡大を行い、再合成器に致
る。

本発明は、上述に限定する必要はなく、反対に本発明の
範囲を逸脱することなく、任意の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表示装置の集積回路の匣体の断面
部の詳細を示す部分的立面及び部分的断面図、第２図は
対応像拡大器の直下の第１図の■−■線から見た平面図
、第３図は第２図のｍ−■線に沿った路線的断面図、第
４及び第５図は夫々像及び物体側のオプティカルファイ
バーの特別の分布を示す第３図のＩＩ−ＴＶ及びｖ−■
線より見た拡大平面図、第６図は物体側のオプティカル
ファイバーの特殊分布の変形例を示す第４ｖｌＪと同様
の図、第７図は集積回路パッケージの窓及び共役像ｔｃ
＊’ａｏオｙ’＝イカｎｔ７ｙ　イｔ＜（１−・’ｌ、
）ｗＡｎｍｏｍｒａのインタフェースを大きく拡大して
示す図、第８乃至第１１図は夫々オプティカルファイバ
ーの口Ｊ能な変形例を示す立面図、第１２図は第１図の
■−■線より見た第５図と同じ寸法の再合成器の一部の
平面図、第１３図は第１２図の曹−■線に沿った断面図
、第１４図は第１２及び１３図に示す再合成器のマイク
ロピラ＜ソドの１つを示すと共に導波原理にもとづく光
路を示す路線図、第１５図は第１４図のマイクロピラミ
ッドのマイクロインプリントを有する切断端を拡大して
示す図、第１６及び１７図は夫々第１４図のＸＶＩ−Ｘ
ＶＩ線より見たマイクロインプリントの分布例を示す前
面図、第１８図は第１３図と同様で広口径マイクロレン
ズが用いられている再合成器の変形例を路線的に示す図
、第１９乃至２３図及び第２４図は夫々スクリーンの変
形例を示す前面及び斜視図である。 図に於°ζ、（１）は集積回路、（２）は共役像拡大器
、（３）はプリント配線回路、（４）は再合成器、（５
）はチップ、（６）は電気−光学トランスジューサ、（
７）は窓１．１′、。 （８）はパッケージ、（９）はピン、’　Ｑｌは導体、
（１１）は七−ルド部分、（１２）は煙突、（１３）は
端片、（１４）はオプティカルファイバー、（１５）は
格子、（１７）はクリソブーインバー、（１８）はプロ
・７り、（１９）は端、（２０）は遊端、（２１）はマ
イクロピラミッド、（２２）はホール、（２３）は底、
（２４）は司視表面、（２５）はマイクロインプリント
、　　−（２６）はマイクロレンズを、夫々示す。 手続補正書 ｌ事件の表示 昭和５８年　特　許　１顧　第３７７２９　　号゛２．
究明の名）（１・　　電気−光学像表示装置３、抽市を
する者 事件との関係　　　特許出願人 国麿　フランス共和国 １、代　哩　人 ５、７Ｊｉ　＋Ｆ命令の日付　　　　昭和　　年　　月
　　日（１１委任状（ｒＩｉ、文及び訳文）を別紙の通
り補充する。 （２）明細書中、第２１勇、５行「孔のある」の前ｋ［
十字状（第２２図）、」を加入する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質的に連続するピクセルの配列を直接表示用集積
   回路に発生する電気−光学トランスジューサに被覆され
   た半導体集積サブストレートを有する電気−光学像表示
   装置に於て、上記集積回路はパンケージ内に配置された
   単一チップであり且つ透明窓によりカバーされ、且つ物
   体側から像側に向って発散するオプティカルファイバー
   の束によってそれ自体周知の方法で形成される像拡大器
   と共動し、上記オプティカルファイバーの物体側の端は
   実質的に連結する如く再グループ化され上記窓に夫々遺
   命され上記集積チップ（これは半導体で且つトラシスジ
   ューサ）の主ビクセルに厳格に一致する一部、上記ファ
   イバーの像側の端は物体側°の端のピッチよりも人なる
   ピンチで離間し、上記集積回路は拡大手段と共動し、該
   拡大手段は無関係に少くともその効果の一部に於て、周
   知の方法で上記像拡大器の各オプティカルファイバーで
   構成されるか及び／或は上記ファイバーの像側の端の延
   長部に蓋かれる電気−光学像表示装置。 ２、上記特許請求の範囲第１項記載の電気−光学像表示
   装置に於て、上記オプティカルファイバーの各々は、周
   知の方法により、その断向が全長に且り一定であれ、物
   体側の端より像側の端に向って増大しようと、プラスチ
   ック材より成ることを特徴とする。 ３、上記特許請求の範囲第２項記載の電気−光学像表示
   装置に於て、上記集積回路の各々の組成物はパンケージ
   内に収納され、該パンケージは上記チフスに対面する関
   係に於て底に上記透明窓を有する煙突を劃成し、上記像
   拡大器のオプティカルファイバーの束は好ましくはプラ
   スナックのプロ７ソク内に埋−され、該ブ、口・ツクは
   」−把束の物体側や端に対向する光学的に処理された端
   片を形成し、該端片５は上記煙突に適合し、上記窓と密
   接な光学的接触をなす如く設計されていることを特徴と
   する特 ４、　上記特許請求の範囲第１項記載の電気−光学像表
   示装置に於て、上記窓は上記ピクセルよりの光の伝達を
   口Ｊ能とする如く透明であるのみならず、上記チップの
   各主ピクセル及び対応オプティカルファイバーの各並置
   された二次ピクセルに対向して正確な形状の光集中素子
   となされ、マイクロレンズの如（、上記窓を介する発散
   による伝達損失を回避することを特徴とする。 ５、上記特許請求の範囲第３項記載の電気−光学像表示
   装置に於°ζ、上記像拡大器のオプティカルファイバー
   の像側の端は上記埋設用のプラスナックブロックから突
   出し、それ等端が続く拡大手段内に於°ζ正確に中心付
   けられることを特徴とする。 ６、上記特許請求の範囲第３項記載の電気−光学像表示
   装置に於゛（、上記像拡大器のオプティカルファイバー
   の像側の端は再グループ化され、最小の体積で、全べて
   更に直接接触し、その領域のピクセルの配列は６．透型
   の基部を有することを特徴とする。 ７、　上記特許請求の範囲第１項記載の電気−光学像表
   示装置に於て、上記像拡大器のオプティカｔ’ｖファイ
   バーの物体側の端はたて及びよこ糸から成る格子状メツ
   シュ内に収納され、その領域のピクセルの配列は好まし
   くは方形状の基部を有することを特徴とする。 ８、上記特許請求の範囲第１項記載の電気−光学　−像
   表示装置に於て、該装置は任意の形状及び寸法、偏平又
   は彎曲、玩具、テレビジョン受像機、自動車のダツシュ
   ボード、制御図形、端子等の表示スクリーンの形成に通
   用でき、且つ形成ささるべきスクリーンの形状及び寸法
   に対応して並置された複数個のモジュール（１１位）を
   有し、該モジュール（各モジュールは、特にチップを収
   納する集積回路のパッケージ、オプティカルファイバー
   の束を埋設して有する像拡大器及び拡大手段を有する）
   は、表面手段又は再合成器により像側でグループとなさ
   れ、上記再合成器は上記モジュールによｊ、り作られる
   モジュラ−（単位）の像の境界線上の全体の像の連続性
   を保障し、各像は対応するモジュールの像ピクセルの合
   成の結果ごあることを特徴とする。 ９、　上記特許請求の範囲第８項記載の電気−光学像表
   示装置に於°Ｃ１上記再合成器はシート又はプレート状
   で、その構成は上記像拡大口のオプティカルファイバー
   の像側の端の配列に対応し、上記貴合成器はプラスチッ
   クｉより成り、その構成の各素子は寸法的に通用できる
   部材で、これは無関係にピクセル口径変換部材又は上記
   オプティカルファイバー自体が少くとも部分的な拡大に
   関するか否゛かに依存して拡大器となリミ上記各周辺フ
   ァイバーの像側の端の中心から対応像拡大ブロックの境
   界線までの距離は上記ブロックの像側の端のピッ″チパ
   の半分と等しいことを特徴とする。 １０、上記特許請求の範囲第１又は８項記載の電気−光
   学像表示装置に於て、１個の分離されたモジュール又は
   再合成器のピクセルの各拡大器は広口径のマイクロレン
   ズであること−を特徴とする。 １１、　　上記特許請求の範囲第９項記載の電気−光学
   像表示装置に於て、１個の分離された七ジュール又は再
   合成器のピクセルの各拡大器はマイクロピラミッドで、
   これは上記物体側の端から十記像側の端に向って発散し
   、その幾何学的境界上に、表面プレートを形成するプラ
   スチック材又は部材内で、屈折率のジャンプ又は傾斜を
   具現し、この屈折率は周辺に向って減少し、導波原理に
   応じて光強度の集中及び／或は拡がりを得ることを特徴
   とする。 １２、　　上記特許請求の範囲第１１項記載の電気−光
   学像表示装置に於て、上記屈折率は各マイクロピラミッ
   ドに於て輻方向に変化し受光角を改良することを特徴と
   する。 １３、上記特許請求の範囲第１又は９項記載の電気−光
   学像表示装置に於て、１個の分離されたモジュール又は
   再合成器のピクセルの各拡大器は上記像拡大器のプラス
   チック材に於ける各オプティカルファイバーの像側の端
   上にモールド又はプレスで得られることを特徴とする特
   １４．１−、記特許請求の範囲ｗＳｌ又は８項記載の電
   気−光学像表示装置に於て、上記表向プレートの可視面
   は特別の角のマイクロインプリント（刻印）を具備し′
   ζマイクロピラミッドの受光角を改良すると共に、反射
   を減少することにより主コントラストを改良することを
   特徴とする。