JPS62266525A - 電気光学表示スクリ−ンの照明光変調装置 - Google Patents

電気光学表示スクリ−ンの照明光変調装置

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JPS62266525A
JPS62266525A JP62098472A JP9847287A JPS62266525A JP S62266525 A JPS62266525 A JP S62266525A JP 62098472 A JP62098472 A JP 62098472A JP 9847287 A JP9847287 A JP 9847287A JP S62266525 A JPS62266525 A JP S62266525A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は電気光学表示スクリーンの照明光を変調する装
置、特に伝送動作する表示スクリーン用の変調装置に係
わる。
液晶スクリーンのような平面形光変調式スクリーンの遭
遇する問題の1つが、これらのスクリーンの平均照度を
変調して可変性の高い光環境(例えば100,000ル
クスから数ルクスまで)の中でスクリーンを観察できる
ようにするのが難かしい点である。
原理的に言って最も明らかな解決方法は、スクリーンに
付随する光源の定圧または給電周波数を変調して、光源
の光の強度を変える方法である。
平面形スクリーンには普通次の3種類の照明が使用され
ている。
a)白熱電工? b)[界ルミネセンス照明 C)螢光照明 これらの照明の照度が変更できるかどうかを検討してみ
よう。
a)白熱電球(ハロゲンかどうかを問わず)については
、下記のことが言える。
明度は電源電圧を変えることで連続的に変化させること
ができる。
ところが、その変動が色温度の変更によって達成される
ものであるため、カラースクリーンに適さない。
b)電界ルミネセンスによる照明についてはこの効果を
用いて平面光源を容易に作シ出せると共に’T![電圧
を変えることでその光束を変化させる(約1桁)ことが
できる。しかしこの種類の光源には下記のように2つの
欠点がある。
−光の強度対電圧の曲線が閾値を呈し、非線形である。
−狭いスペクトル帯で発光される。
C)最後に螢光照明システムについては、下記のことが
言える。
ここで使用される効果、すなわちガス内放電の電圧閾値
は、それ以上低くなると螢光管を点灯できなくなるとい
う電圧である。従って電源電圧を変化させて光束を変え
るのは非常に難かしいと言える。これに対して、励起周
波数の変化を用いて発光光束を少し変えることはできる
本発明はどのような種類の光源でも使用できて、しかも
上述のような欠点を防止する変調器[K係る。
発明の要旨 従って本発明は電気光学表示スクリーンの照明光を変調
するための装置、特に光源から透過性による照明を受け
る照明式電気光学表示ユニットを含む装置であって、該
装置がさらに光を変調するための手段を含んでおり、前
記手段が電気的に制御され、かつ発光区域と電気光学表
示ユニットとの間に配置されていることを特徴とする変
調装置に係わる。
具体例 第1図は本発明による液晶スクリーン照明光変調装置の
実施態様の一例を示している。
該装置は液晶スクリーンlのような電気光学表示ユニッ
トを含んでおり、液晶スクリーン1が液晶10をはさん
で2つの透明ブレード11.12を有している。この例
の実施態様では、液晶スクリーンが伝送動作を行なう。
光源2が液晶スクリーン1を照明し、スクリーン右側(
図で見て)に居る観察者Oが透過性によってスクリーン
上に表示される情報を見ることができるようにする。
図ではレンズとして示されている照準装置4がスクリー
ンに向けて平行照明ビームを投射する。
本発明によると、液晶スクリーンと光源2の叩(特に照
準装置4との間)に光変調器3が配置される。
この変調器を、液晶スクリーン1を取9巻く照明環境に
応じて、不図示の手段により手動または自動で電気制御
する。液晶スクリーンに投射される光ビーム全体に対し
て光変調器3が均等−作用するのが望ましいが、必ずし
も必要ではない。
次に第2図を参照しながら、本発明装置の実施態様の一
例について詳細に説明することにする。
ここに示す実施態様も、やはり液晶スクリーン1に関連
している。このスクリーンが(Ni光子(らせんネマチ
ック液晶、電気制御式複屈折、スメクチックC液晶)の
間で作用すると仮定する。従って図ではスクリーンの両
側に2つの偏光子13゜14を設けて示した。
光源2は、より均等な照明が得られるように複数個の光
源20.21.22として示している。
照準装f14はフレネル形格子の形をとっている。
これKよって光変調器3に均等な照明が与えられる。光
変調器3は下記の要素を含む。
−員の誘電異方性液晶を含有し、電圧源32の制御を受
ける液晶セル30゜ −ダイヤフラム31のようなシュリーレン光学素子。そ
の厚さ方向に、ダイヤフラム31の表面に対して直交す
る光線を通過させることザ゛でき、ダイヤフラムの表面
に直交しない光線を吸収できるF波格子を含む。この種
類のダイヤフラムはその厚さ方向に格子を含むプレート
の形で市販されており、その格子組織を上述のF波格子
とすることができる。従ってこれは商品名MINNh、
SOTA3M(「光制御フィルム」)で市販されている
指向性フィルタのような「ベネチアンブラインド」型の
指向性スペースフィルタであると言える。
ゼネレータ32が負の誘電異方性を有する液晶に低周波
数電界を与えると、液晶が透明状態から拡散状態に変わ
る。
(以下余白) この効果を輝度の変化に移行させるだめに、液晶セル1
3に付随するシュリーレン光学素子31また(まダイヤ
フラムを1吏用する。すなわち、−光が全部、非励起状
態のセル(ダイヤフラム31が透明)に伝達される。
−ダイヤ7ラムによって遮光されるため、拡散状態で吸
光が生じる。
第2図は最大せの光が液晶スクリーン1に伝達される時
の装置の動作を示している。
第3図は、シャッタ31によって光が拡散されたために
最小量の光が液晶スクリー/1に伝達される時の同装置
の動作を示している。
、この形式のシャッタは約10ボルトの電圧で動作し、
応答時間は約200ミリセカンドである。この稲類のシ
ャッタの容量は電界で獲得される拡散、および付随する
ダイヤフラムによって決まる。その容量はI /l0=10以上である。
こうして獲得される光源はほぼ完全に平行化され、広い
角度で観察するスクリーンについては第2の拡散装置を
光源に付随して使用する必要がある。その理由により、
・12図と第3図ではダイヤフラム31と液晶スクリー
ン1(または偏光子13)との間に拡攻装+f5を設け
ている。この拡散装置がダイヤフラム31からの光を、
第2図中エネルギ−ローブによって示すように拡散する
次に第4図を参照しながら、本発明の別の実施態様につ
いて説明することにする。
第4図は液晶スクリーン1と、それに付随する偏光子1
3.14の他、光源20.21.22を示している。
光mzo、21.22と偏光子130間に拡散装置8、
偏光子7、らせんネマチック液晶(TN)を含む液晶セ
ル6が配置されている。
M4図では、偏光子7,13.14の下にこれらの偏光
子の偏光方向を示す標識を付けている。
それによって、イ;4光子7の偏光方向P3が偏光子1
3の偏光方向P2と直交し、偏光子13の偏光方向P2
が偏光子14の偏光方向P1と直交していることが分か
る。
ゼネレータ32が液晶セル6に電圧を印加すると、励起
電界が生じる。液晶セル6が光の偏光に回転を生じるこ
とはない。2つの直交偏光子7゜13の作用下では、光
源20〜22から送出される光は液晶スフ!j−/14
に伝達されないか、あるいはほとんど伝達されない。こ
の時のスフ1フーンの照明は暗くなる。
ゼネレータ32が液晶セルに電圧を印加すると、機能が
逆転して最大量の光が液晶スクリーン1に伝達されるよ
うになる。
第2図の実施順イ)pから分かるように、偏光子13は
セル6とスクリーンlに共通であるが、セル6に専用の
偏光子を設けることも可能である。
偏光方向P2とP3を平行にすることもできる。
スクリーン1の最大照明および最小照明での動作は、励
起電界が加えられるかどうかによって決まるが、その後
上述と比較して逆になる。
この形式の変調器fitは数ボルトの電圧で動作し、そ
の応答時間は約40ミリセカンドである。この種類のシ
ャッタの容量はこの種類の表示装置の容量であ夛、主と
してI/工o=100でらる。
また、第4図の実施態様では、液晶セル6の動作形式に
より、第1〜3図の装置に設けられていたような照準装
置4を必要としない。
第5図に示した本発明のさらに別の選択的実施態様によ
ると、偏光方向によ)偏光吸収したりしなかったシする
二色性着色剤を光変調器として作用するセルの液晶と共
に使用する。配向位置が休止時に平面配向で、電界下で
垂直配向の場合、吸収性状態から非吸収性状態へ移行す
ることが可能である。電気光学効果に関する特性は液晶
とほとんど同じである。
85図の実施態様によると、上記のような液晶セ)v9
が液晶スクリーンIK取付けられている。
コノスクリーン/セルユニットの両側に2つの直交偏光
子13.14が設けられており、それらの偏光方向Pi
、P2および偏光子7の偏光方向P4が第5図の下に示
されている。
この選択的実施態様では前出の実施態様に比べて構造が
コンノ9クトになり、必要とす・る偏光子の数も第4図
の実施態様よシ少なく、1つしか要らない。
最後に、この種類の色消しシャッタを用いて下記のよう
な電気光学的効果を得るようにしても、本発明の範囲か
ら逸脱することはない。
−1)拡散/透過効果; −メモリの優る熱効果と誘電効果の併用−コレステリツ
ク−ネマチック遷移(メモリ)−PLZT形圧屹セラミ
ックスに対する電界の効果。
b)光の吸収;例えば着色剤によるコレステリック−ネ
マチック遷移。
以上のような変調器は全て、下記のような特徴を共通し
て示す。
一簡便さ;液晶セルの構造、その製造方法は表示装か製
造方法と同じである。
一着色剤を有するネマチック結晶の場合、スクリーンの
一面を基板としてセルを製造することができる。
一′(社)線電圧がスクリーンのそれに類似。
−全体的に色消し性のシステム。
この種類の電気制御シャッタを用いて、非発光性スクリ
ーン(例えば液晶スクリーン)と関連して用いる照明シ
ステムの光の強度を変調することができる。これらのシ
ャッタは概ね挿入損失が小さく、また色消し性であるこ
とからカラースクリーン完全に適合するものである。
容量が約100(らせんネマチック液晶)のシャッタの
場合、照度100,000から10ルクスの範囲内でス
クリーンを観察することができ、眼の固有容量は約Zo
oとなる。
この他にも本発明の範囲から逸脱することなく、多くの
実施態様が可能であることは明白である。
またここに挙げた数値も本発明のために一例として挙げ
たものに過ぎない。
先にも述べたように、変調装置の制御は、照明環境等の
外的事項によって手動または自動で行なわれる。
次に第6図を参照しながら、この制#を実姉するのに使
用される回路について説明する。
ここでも第1図の装置を再び用いて回路の図示に当てて
いるが、これらの回路は本発明の他の形式の実施態様に
も応用することができる。
変調器3(第2〜5図の実施態様では液晶セル(30,
6,9)の形をとる)が電圧ゼネレータ32によって制
御される。ゼネレータ32の与える電圧値は制御回路3
3によって制御される。
制御回路の制御は、次の何れかの方法で行なわれる。
一単純化して接点34で示した回路によシ手動で行なう
。接点34は手動で制御でき、回路33に対して制御信
号を与える。
一回路35.36を用いて自動的に行なう。回路35.
36は例えば液晶スクリーン1や観察者Oの置かれてい
る照明環境に反応する。
後者の制御形式の場合、回路36は例えば光検出器その
他の検出回路であり、その回路が受光する光束φに感応
して、リンク37に受光される光の頻度を反映する信号
を与える。この信号が処理回路35に送られる。処理回
路35はこの信号に応じて、制御回路33に制御信号を
送9、制御回路33がゼネレータ32を適宜に制御する
例えば、検出回路36の受光した光線(環境光)の強度
が低い場合は(例えば半暗黒状態)、回路33は、ゼネ
レータ32が変調装置に対して電圧レベルを与えるよう
に該ゼネレータ32の制御を行ない、変調装置は光踪2
から液晶スクリーンIK与えられる照明ビームの強度を
減衰する。
逆に検出回路の受光する光線の強度が高い場合は、変調
装置は液晶スクリーンの照明をさらに強くする。
このように本発明の装置を用いて、液晶スクリーンの表
示明度を、このスクリーンを使用する人のいる環境の照
明状態に適合させることができる。
第6図の回路32〜36は現在の技術水準で容易に製造
して本発明に使用することができる。
従ってこれらの回路については詳細な説明を要さないと
考える。検出装置は液晶スクリーンの近傍に配置するの
が望ましく、またできればスクリーンの正面に配置する
のが望ましい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の変調装置の一実S1i態様を示す図、
第2図は本発明の変調装置の一実施輯様を、照明を明る
くした動作状態で詳細に示す図、第3図は第2図の変調
装置を照明を暗くした動作状態で詳細に示す図、第4図
は本発明の変調装置の選択的実施態様を示す図、第5図
は本発明の変調装置のさらに別の選択的実施態様を示す
図、第6図は本発明によるに調装置の制御回路の一実症
態様を示す団7゛めろ。 l・・・液晶スクリーン、2.20.21 、22・・
・光 妹、3・・・光変調器、 6,9・・・液晶セル
、7、13.14・・・偏光子。 代理人ブ「埋土 中   村    至〉 七(

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電気光学表示スクリーンの照明光を変調するため
    の装置、特に光源から透過性による照明を受ける照明式
    電気光学表示ユニットを含む装置であって、該装置がさ
    らに光を変調するための手段を含んでおり、前記手段が
    電気的に制御され、かつ発光区域と電気光学表示ユニッ
    トとの間に配置されていることを特徴とする変調装置。
  2. (2)前記手段が液晶セルを含んで成る、特許請求の範
    囲第1項に記載の電気光学表示スクリーンの照明光変調
    装置。
  3. (3)前記液晶セルが電界の印加の有無により一方で透
    明状態および他方で拡散状態の2つの状態をとるように
    負の誘電異方性を備えた液晶から成り、 前記装置がさらに前記液晶と電気光学表示ユニットとの
    間にダイヤフラムを含んでおり、該ダイヤフラムがその
    平面に直交する光を通過せしめると共にその平面に対し
    て斜交する光を遮断する働きをする、特許請求の範囲第
    2項に記載の電気光学表示装置の照明光変調装置。
  4. (4)前記セルの液晶がネマチック液晶である、特許請
    求の範囲第3項に記載の電気光学表示装置の照明光変調
    装置。
  5. (5)前記ダイヤフラムがろ波格子を含んで成る、特許
    請求の範囲第3項に記載の電気光学表示装置の照明光変
    調装置。
  6. (6)前記液晶セルがらせんネマチック液晶を含んで成
    り、 前記液晶セルの両側に第1および第2偏光子が設けられ
    ており、これらの偏光子の偏光方向が直交していること
    を特徴とする、特許請求の範囲第4項に記載の電気光学
    表示装置の照明光変調装置。
  7. (7)電気光学表示ユニットがらせんネマチック液晶を
    含んで成り、かつ、第2偏光子と第3偏光子との間に配
    置されており、前記第3偏光子の偏光方向が第2偏光子
    の偏光方向と直交している、特許請求の範囲第6項に記
    載の電気光学表示装置の照明光変調装置。
  8. (8)液晶セルが二色性着色剤を含むらせん液晶を含ん
    で成る、特許請求の範囲第2項に記載の電気光学表示装
    置の照明光変調装置。
  9. (9)液晶セルが電気光学表示ユニットに取付けられて
    いる、特許請求の範囲第8項に記載の電気光学表示装置
    の照明光変調装置。
  10. (10)電気光学表示ユニットがらせん液晶を含んで成
    り、 前記電気光学表示ユニットと液晶を含んで成るユニット
    が相互の偏光方向が直交する第1偏光子と第2偏光子と
    の間に配置されている、特許請求の範囲第9項に記載の
    電気光学表示装置の照明光変調装置。
  11. (11)該装置がさらに、 変調手段に接続されて該変調手段に制御電圧を与える電
    圧ゼネレータと、 環境光の強度を検出して前記電圧ゼネレータに制御電圧
    を供給できるようにする環境光検出回路とを少なくとも
    含んで成る、特許請求の範囲第1項に記載の電気光学表
    示装置の照明光変調装置。
  12. (12)前記検出回路と前記電圧ゼネレータとの間に、
    前記検出回路から検出信号を受信して前記検出信号を処
    理し、代わりの制御信号を与える処理回路と、 前記制御信号を受信して前記電圧ゼネレータの制御を行
    なう制御回路とをさらに含んで成る、特許請求の範囲第
    11項に記載の変調装置。
JP62098472A 1986-04-22 1987-04-21 電気光学表示スクリ−ンの照明光変調装置 Expired - Lifetime JP2587420B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8605801 1986-04-22
FR8605801A FR2597641B1 (fr) 1986-04-22 1986-04-22 Dispositif de modulation de la lumiere d'eclairement d'un ecran d'affichage electro-optique

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Publication Number Publication Date
JPS62266525A true JPS62266525A (ja) 1987-11-19
JP2587420B2 JP2587420B2 (ja) 1997-03-05

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ID=9334490

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JP62098472A Expired - Lifetime JP2587420B2 (ja) 1986-04-22 1987-04-21 電気光学表示スクリ−ンの照明光変調装置

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EP (1) EP0246128B1 (ja)
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