JPS6325689A - 光アドレシングデバイス及び電光表示装置におけるその使用 - 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、光アドレシングデバイス及び電光表示装置に
おけるその使用に係る。

本発明は特に、電気信号又は光信号の形態で予め書き込
まれた潜像の各画素を光アドレシングによって可視像に
する表示装置に使用される。

本発明はまた、情報提供用掲示装置及び医療用造影装置
での像再生ディスプレイスクリーンの製造に使用される
。

公知の光アドレシング表示装置は、書き込まれた像の各
画素が表示装置で可視像にされるときの物理的方法に基
づいて２つの種類に分類される。

第１の種類のデバイスに関しては例えば米国特許第４４
４６３６５号、米国特許第４５４７６７０号及び西独特
許第３２３５０７６号に記載されており、書き込まれた
像の各画素を読み取り光で励起することによって電気信
号か発生する。

この種の表示装置では、書き込みのときに各画素毎の光
誘発電荷が３！！ｌ！７ｒ電極をもつ光導電デバイスに
保存される。涜み取つのときは、書き込みのときにトラ
ップされていた電荷が光誘発電荷によって補償され、補
償電荷の数、即ち書き込まれた像の局部強度に比例する
電流が読み取り回路に生じる。

第２の種類のデバイスに関しては、欧州特許第０１３８
０２４号に記載されており、書き込みのときに記憶され
た潜像がアドレシングデバイスの作用によって光信号の
形態で直接可視像になる。

これらの表示装置では、（！ＡＭき込み媒体が、書き込
まれた像の画素の行列を担持する平面の形状であり、使
用されるアドレシングは、行列配置の行及び列をＸ方向
及びＹ方向に斜交的にアドレシング（ａｄｒｅｓｓａｇ
ｅ　ｃａｒｔｅｓｉｅｎ）する方法である。各画素の読
み収りは、該平面に垂直な方向で行列の行と列との交点
に存在する各画素を照明する細い光線束の走査によって
行なわれる。ミラーによってＸ方向及びＹ方向に偏向さ
れるレーザビームを直接用いるか、又は、行列面に居直
な方向に配置され行列の各画素に向き合ってＸ方向及び
Ｙ方向に移動する光ファイバによって間接的に行なわれ
るこのアドレシング及び読み取りモードは、構造の面か
らも性能の面からも制約がある。ｆＩＩＩ造の面の制約
は大形化せざるを得ないことであり、性能の面の制約は
使用される電気機械的装置の移動速度に限界があること
に起因する。

本発明の目的は前記欠点を是正することである。

このために本発明の目的は、１つの表面の所定ゾーンの
上方で光線を移動させることができ、該ゾーンの位置を
光学的に検出できるような光アドレシングデバイス分提
供することである。本発明デバイスの特徴は、表面に平
行に配置された横拡成形光導波管を１つ又は複数個含み
、少なくとも１つの光導波管を介して表面の各ゾーンを
選択的に照明するように該光導波管の一端が光源及び制
御手段に結合されていることである９ 本発明の別の特徴及び利点は添付図面に基づく以下の記
載より明らかにされるであろう。

第１Ａ図、第１Ｂ図及び第１Ｃ図に示す本発明のアドレ
シングデバイスは、同一平面内に互いに平行に配置され
た制御横拡散形の光ファイバ２から形成される光導波管
のシート１から成る。これらのファイバは、ファイバ２
の一端の光入力点４の各々の前方を移動する光ビーム３
によって別々に励起される。シート１の各ファイバ２の
選択的励起は、第１八図ではレーザ光源７によって放出
される光ビーム６を（身内させるデフレクタ５によって
得られる。第１Ｂ図ではその励起は［フライングスポッ
ト」なる指体で公知のカソードスクリーン８によって放
出される光スポットの偏向デバイスによって得られる。

第１Ｃ図では給電ンース１０によって（肩先される発光
アレイ又はマトリクス９によって得られる。図示のいず
れの場合にも選択的励起は制御手段１１によって制御さ
れる。

図示の光アドレシングデバイスを十分に作動させるには
、光ファイバ２を略号ＰＩＥΔで公知のメチルポリメタ
クリレート又は略号ＰＳで公知のポリスチレンのごとき
プラスチック材料から製造するとよい、これら材料は両
端間での表面に沿った横拡散率がかなりのレベルに達し
、また例えば表面近傍の１つ以上のゾーンでファイバの
構造を修正することによって垂直拡散（ｄｉｆｆｕｓｉ
ｏｎ　ｎｏｒｍａｌｅ）も増加する。即ち、光線がファ
イバを通過するときに、一方では光の進行に対抗する多
重反射が生じ、他方では修正ゾーンと重層したファイバ
の表面エレメントを横切って光線が出力されるからであ
る。

このような構造修正のためにいくつかの機械的、物理化
学的又は化学的な方法を互いに別々に使用してもよく又
は任意に相補的に使用してもよい。

機械的見地における構造の修正は、例えば被覆コアをも
つファイバの場合にはコアを包囲する被覆の厚さを、引
っ掻き、講付けもしくは等価の任意の機械的方法で局部
的に１くするか又は任意に圧延によってファイバの断面
積を不可逆的に変更する。

物理１ヒ学的見地からは、ファイバ製造のときにファイ
バのコアに金属、研摩材等の固体粉末エレメントを混入
するか、又は拡散ゾーンで例えばポリスチレンのごとき
非混和性ポリマーとメチルポリメタクリレートとを混合
する。

化学的見地からは、拡散ゾーンを被覆するファイバの表
面を溶媒でエツチングしてもよい。

シート状に配置された光ファイバを使用しない第２Δ〜
Ｂ図に示す本発明のアドレシングデバイスの変形具体例
では、１つの表面の上方を機械的に移動し得る調整横拡
散形光ファイバを１つたけ使用して該表面の所定ゾーン
を照明する。

第２Ａ図では、１つの光ファイバ１２が物体１４の平坦
表面１３に平行に並進運動を行なう。光源１５は光カツ
プラ１７ヒ介してファイバ１２の末端１６に結合されて
いる。電源１８は給電コード１９を介して光源１５にエ
ネルギを供給する。

第２八図のデバイスでは、光源１５はファイバ１２と共
に移動するが、光源１５と光カンブラ１７とを固定しフ
ァイバの有効部分１２ト光カツプラ１７に結合する可撓
性光結合２０を配備してもよいく第２Ｂ図）。該ファイ
バはその有効部分１２を移動させるに十分なたるみ部分
（ｍｏｕ）をもつことが必要であり、前記結きはこのよ
うなファイバの不活性部分として設けられてもよい。

第３図は、光導電表示装置の製造に用いられた本発明の
アドレシングデバイスの具体例を示す。

この具体例で、光導電材料２１は表示用光線に透明で電
位Ｏボルトを与えられる均一電極２２に堆積されている
。光導電材料２１の上に均一な誘電体層２３が堆積され
る。読み収り光線に透明な列電極２４は誘電体層２３の
上に帯状に堆積され、この帯の幅は１画素の幅である。

横拡散形光ファイバシー＋−Ｊ’２１５は列電極２４に
よって形成される平面の上方に配置され、ファイバ２５
は電極２４に垂直で行アセンブリを構成する。この具体
例で、ファイバ２５は第１Δ図、第１Ｂ図及び第１Ｃ図
のいずれかに基づいて前記に説明した方法の１つによっ
て光学的に選択され得る。第３図の場合、ファイバは光
源２６の移動によってアドレシングされる。

書き込みのときは、像が表示装置に投射され、全部の列
が列電所２４の上に配置されたインバータ２７によって
同一電位■を与えられ読み取り光源２６は消えている。

読み取りのときは、列電極２４は読み取り増幅器２８に
接続され、光源２６は行に配置された各ファイバをアド
レスする。読み取り増幅器２８はアドレスされた各行に
ｊｌＷ次対応する信号を並列に供給する。

第４図は、潜像が光放出によって可視像化される光導電
体を含む表示装置の製造に用いられた本発明のアドレシ
ングデバイスの具体例を示す。

この具体例で、光刺激を受けるメモリをもつシンチレー
タ−面２９が調整横拡散形ファイバシート３０と接触し
ている。該光ファイバは第１Ａ図、第１Ｂ図及び第１Ｃ
図に基づいて前記に説明した方法のいずれかを用いるか
又は第４図に示すごとく単一光源３１の並進運動によっ
て光学的に選択される。シンチレータ−２９の別の面は
列を構成する帯状の光デテクタ３２に光結合されている
。

書き込みのときは、書き込むべき像がシンチレータ−２
９に与えられる。例えはファイバが書き込み波長に透明
でないときは、像は、ファイバシート３０が占めるスペ
ースの外部に与えられる。

読み収りのときは、シート３０の光ファイバは光源３１
によって順次アドレスされる。平面のホ１−デテクタ３
２は１１１７次アドレスされた行に対応する信号を並列
に供給する。

第５図は電光掲示板の製造に用いられた本発明のアドレ
シングデバイスの１つの例を示す。

図示の電光掲示板は基板３３をもち、７つの部分から構
成されるパターン３４．３５が接着又は嵌合によって該
基板に固定されている。７つの部分３６の各々は横拡散
形光ファイバから成る。

これらファイバ３６は、パターン内での各々の位置によ
って０〜９の数字又は八〜Ｚまでの英文字を表示できる
ように配置されている。必要に応じて単語、文章又はメ
ツセージを構成できるようにパターンは平面内に十分に
多い数の行列として配置されている。

パターン３４　、３５の寸法は、必要に応じて基板３３
に適当な溝を設けること及びファイバの直径を適当な値
に選択することによって数ｍｍ−数Ｃｍの寸法に調整さ
れ得る。ファ・イバの非拡散部分３７は電光掲示板の背
面からでてアドレスされ得るように配列される。

光アドレシングは、電気発光ダイオード３８のコード化
マトリクス、又は「フライングスボッｌ〜」によって行
なわれる。「フリッカ−現象」、即ち点滅を避けるため
にスポットの各位置は周波数＞　５０Ｈｚで更新される
。各ファイバに入る光度を経時的に変更することによっ
て可動メツセージを流すことができる。

第６図及び第７図はネオンサイン又は標識システムの製
造に用いられた本発明のアドレシングデバイスの具体例
を示す。

第６図に示すネオンサインは、ネオンサインの寸法に基
づく種々の数のファイバ３９を含むリボンから成る。メ
ツセージを構成する文字又は数字は、例えは各ファイバ
の局部溝４０によってリボンに書き込まれる。

第７図に示す標識の場合は、発光領域４０かりホン３９
のファイバ全体の上にゾーンとして同時に生成される。

上記の２つの具体例において、ファイバは勿論コンデン
サ４２を介して光源＝Ｈによって励起される。

第８図は回転ファイバから成るディスプレイスクリーン
に用いられた具体例である。

この具体例では、同一平面内に配列された平行なファイ
バアレイ４４の各ファイバ４３がスクリーンの１つの行
を示し、ファイバの末端のレーザ又は発光ダイオードに
よる光励起手段４５と対応する。

アレイはＮ個のファイバ４３から成り、図の平面に垂直
な回転軸４６の回りで基本角度のピッチでアレイ全体を
顆次回転させることによって像が再生される。

回転中、ファイバ４３のアレイ４４は異なるＰ個の角位
置をもつ。アレイのＮ個のファイバのＮ個の励起アセン
ブリはこれらの位置の各々に対応する。

適切に選択された励起によって該デバイスは、Ｐ（１＜
Ｉ’＜Ｎ）の値によって画質が多少左右される像をディ
スプレイし得る。

Ｐ＝Ｎを選択するとＮＸＮポイン１への解像度で得られ
る像と同等の極めて良質な像が得られる。

この理論では当然、スクリーンに結合した像デテクタが
桁分を行なうことができると想定している。

しかしながら、スクリーンの場合には、デテクタが肉眼
でありその積分周期が＞４０ｍ５であることを考慮する
必要がある。この場合、像の再生に必要な情報集合は４
０ｍ５以内に得られればよい。このような情報は、アレ
イが少なくとも１回転するときに得られるので１５００
回転／分より早い回転速度が必要である。

同じくスクリーンの場合、ファイバ４３の各々に対して
光励起の周波数はＰ／４０ｘ　１０００Ｈｚであろう。

この周波数が常に５０Ｈｚを上回るように監視する必要
がある。５０Ｈｚというのは妨害的「フリッカ−」現象
の発生を阻止する最低限度である。

肉眼の代わりにフィルムに印画し得るデバイスを積分器
として使用するときは、フィルムの感度の関数たる光パ
ルスの強度が唯一の制約になる。

最後に第９図は、美術的作品に用いられた本発明のアド
レシングデバイスの具体例を示す。横拡散形光ファイバ
２を装飾用に使用し、例えば花束の形状の拡散ファイバ
束を構成してもよく、又は例えばメツセージ媒体として
壁に接着してもよい。

勿論、前記の本発明の実施態様に種々の変更が可能であ
り、前記のデバイスの１つの変形例では、例えば、調整
横拡散形光ファイバの代わりに周波数トランスファーフ
ァイバ、即ち光源の波長λ１で吸光性でλ２〉λ１の波
長で発光性の光ファイバを使用してもよい。これに関し
ては、紫外線−青及び青→緑のトランスファーを示す点
滅可視性ファイバが市販である。短い波長（例えば紫外
線）の光源から赤外線までの全ての波長を発生し得るよ
うな種々の発光色素がある。これらは多色ディスプレイ
装置及び多色宣伝装置に有効に使用され得る。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図及び第１Ｃ図は本発明のアドレシン
グデバイスの種々の具体例の説明図、第２Δ図及び第２
Ｂ図は並進運動を行なう本発明のアドレシングデバイス
の具体例の説明図、第３図は光導電体を用いる表示装置
のシート状光アドレシンクに使用される本発明デバイス
の説明図、第４図はメモリシンチレータを用いる表示装
置のシー１〜状光アドレシングに使用される本発明デバ
イスの説明図、第５図は横拡散形光ファイバを使用する
電光掲示装置の説明図、第６図はネオンサインの具体例
の説明図、第７図は標識に使用される横拡散形ファイバ
リボンの説明図、第８図はシート状に配列され本発明の
アドレシングデバイスによってアドレシングされる横拡
散形ファ・ｆバのアレイを使用するディスプレイスクリ
ーンの説明図、第９図は装飾に使用される本発明のアド
レシングデバイスを備えた横拡散形光ファイバ束の配置
を示す説明図である。 ２．１２・・・・・光導波管、５・・・・・・デフレク
タ、　７，８，９．１８゜２６．３＋、、３８，４１．
４５・・・・・・光源、１１・・・・・・制御手段。 代理人弁理士　中　　　肘　　　　至 ＦＩＧ、５ ＩＧ−６

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの表面の所定ゾーンの上方で光線を移動させ
   該ゾーンを光学的に検出するために、表面に平行に配置
   された横拡散形光導波管を１つ又は複数個含み、少なく
   とも１つの光導波管を介して表面の各ゾーンを選択的に
   照明するように該光導波管の一端が光源及び制御手段に
   結合されていることを特徴とする光アドレシングデバイ
   ス。
2. （２）光導波管が、表面に平行な光導波管のシートの形
   態に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のデバイス。
3. （３）表面の照明すべきゾーンの選択が、少なくとも１
   つの光導波管を表面に平行に移動させることによって行
   なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のデバイス。
4. （４）光源がレーザであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項から第３項のいずれかに記載のデバイス。
5. （５）レーザの光ビームが、デフレクタによって光導波
   管の入口に向けられることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項に記載のデバイス。
6. （６）各光導波管のアドレシングを行なうためにレーザ
   が各光導波管の入口の前方で移動することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項に記載のデバイス。
7. （７）光源が「フライングスポット」型デバイスである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項のい
   ずれかに記載のデバイス。
8. （８）光源が発光器アレイから成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載のデバ
   イス。
9. （９）光導波管が調整横拡散形光ファイバによって形成
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第８
   項のいずれかに記載のデバイス。
10. （１０）光導波管がシンチレーション光ファイバによっ
    て形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
    ら第８項のいずれかに記載のデバイス。
11. （１１）潜像が電気信号によって可視像にされることを
    特徴とする光導電体を含む表示装置を製造するための特
    許請求の範囲第１項から第１０項のいずれかに記載のデ
    バイスの使用。
12. （１２）潜像が光信号によって可視像にされることを特
    徴とする光導電体を含む表示装置を製造するための特許
    請求の範囲第１項から第１０項のいずれかに記載のデバ
    イスの使用。
13. （１３）医療用造影装置の像形成スクリーンを製造する
    ための特許請求の範囲第１項から第１０項のいずれかに
    記載のデバイスの使用。
14. （１４）光掲示板又はネオンサインを製造するための特
    許請求の範囲第１項から第１０項のいずれかに記載のデ
    バイスの使用。
15. （１５）装飾目的のための特許請求の範囲第１項から第
    １０項のいずれかに記載のデバイスの使用。