JPS63263520A - 入出力一体型デイスプレイ装置 - Google Patents
入出力一体型デイスプレイ装置Info
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- JPS63263520A JPS63263520A JP62097362A JP9736287A JPS63263520A JP S63263520 A JPS63263520 A JP S63263520A JP 62097362 A JP62097362 A JP 62097362A JP 9736287 A JP9736287 A JP 9736287A JP S63263520 A JPS63263520 A JP S63263520A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
- G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶等の平面ディスプレイと電磁タブレット
、超音波タブレット等を組合わせる場合に好適な、視差
補正光学糸付の入出力一体型ディスプレイ装置に関する
。
、超音波タブレット等を組合わせる場合に好適な、視差
補正光学糸付の入出力一体型ディスプレイ装置に関する
。
従来の入出力一体型ディスプレイ装置は、第２図に示す
ように、電磁タブレット１の上に液晶ディスプレイ２を
配置し、表示された文字を見ながら電磁ペン３で書込ん
でいくものである。電磁ペン３でディスプレイ表面をこ
することになるので、筆圧を加えた場合に液晶板２を損
傷しないよう保護ガラス４で表面を覆うのが普通である
。特に、ワークステーション等に用いるにはＡ５判程度
の大画面になるので、筆圧でガラスが曲らないよう厚い
保護ガラス４を用いる必要がある。この場合、例えばＡ
点に表示された文字を見ると、眼の位置は４５″程度の
斜め上方にあるので、液晶板のガラス及び保護ガラス４
の屈折により多少手前の位置已に表示されたかのように
見える。これに従って電磁ペン３をＢの位置に当てると
、電磁タブレット１にはＣの位置に書込まれ、視差ｄの
分だけ書込み誤差が生じる。
ように、電磁タブレット１の上に液晶ディスプレイ２を
配置し、表示された文字を見ながら電磁ペン３で書込ん
でいくものである。電磁ペン３でディスプレイ表面をこ
することになるので、筆圧を加えた場合に液晶板２を損
傷しないよう保護ガラス４で表面を覆うのが普通である
。特に、ワークステーション等に用いるにはＡ５判程度
の大画面になるので、筆圧でガラスが曲らないよう厚い
保護ガラス４を用いる必要がある。この場合、例えばＡ
点に表示された文字を見ると、眼の位置は４５″程度の
斜め上方にあるので、液晶板のガラス及び保護ガラス４
の屈折により多少手前の位置已に表示されたかのように
見える。これに従って電磁ペン３をＢの位置に当てると
、電磁タブレット１にはＣの位置に書込まれ、視差ｄの
分だけ書込み誤差が生じる。
この誤差が常に一定であれば、電磁タブレット１をあら
かじめｄだけずらしておけばよいが、眼の高さが変った
場合や中央部と周辺部等ではｄの大きさが変わるので正
確に補正することができない、すなわち目の高さをｈ、
目からペン先までの水平距離をｎ、液晶ディスプレイ２
から保護ガラス４の表面までの厚さをｔ、ガラスの屈降
率を１．５ とすると、視差ｄは、次式で与えられる。
かじめｄだけずらしておけばよいが、眼の高さが変った
場合や中央部と周辺部等ではｄの大きさが変わるので正
確に補正することができない、すなわち目の高さをｈ、
目からペン先までの水平距離をｎ、液晶ディスプレイ２
から保護ガラス４の表面までの厚さをｔ、ガラスの屈降
率を１．５ とすると、視差ｄは、次式で与えられる。
・・・（１）
但しθ′は表示画から出た光が法線となす角度である。
（第２図参照）
Ｑを変えた場合の視差ｄの変化を求めたグラフは、情報
処理学会筒３１口金国大会予稿集ｌＮ−４に示されてい
る。例えばｈ＝３００ｍｍ、Ｑ＝２５０Ｉ１ｗｌの場合
ｄ：０．９ｍｍ となり、電磁タブレット１の分解能は
１０本／閣であるので大幅な誤差になる。
処理学会筒３１口金国大会予稿集ｌＮ−４に示されてい
る。例えばｈ＝３００ｍｍ、Ｑ＝２５０Ｉ１ｗｌの場合
ｄ：０．９ｍｍ となり、電磁タブレット１の分解能は
１０本／閣であるので大幅な誤差になる。
上記従来技術は、視差ｄを補正する手段がなく、書込誤
りを皆無にすることが困難であった。
りを皆無にすることが困難であった。
本発明の目的は、上記した視差をなくし、書込誤りの生
じない入出力一体型ディスプレイを提供することにある
。
じない入出力一体型ディスプレイを提供することにある
。
上記目的は一対一光学系を用いて液晶板２の中に生じた
表示画を保護ガラス４の表面に投映して本質的に視差ｄ
をなくすることにより達成される。
表示画を保護ガラス４の表面に投映して本質的に視差ｄ
をなくすることにより達成される。
一対一光学系は、ある面の画を別の面に正立等倍像とし
て結像させるものであり、それによって液晶に生じた表
示画はそのまま保護ガラス４の表面に結像される。外か
ら見えるのは保護ガラス４の表面にある像であるので、
斜めから見ても保護ガラス４の厚さに関係なく視差が生
じることがなく、書込誤りがなくなる。
て結像させるものであり、それによって液晶に生じた表
示画はそのまま保護ガラス４の表面に結像される。外か
ら見えるのは保護ガラス４の表面にある像であるので、
斜めから見ても保護ガラス４の厚さに関係なく視差が生
じることがなく、書込誤りがなくなる。
以下本発明の一実施例を第１図により説明する。
第２図と異なるのは、保護ガラスを２枚に分けて保護ガ
ラス４及び中間ガラス６としてその間にマイクロレンズ
アレイ５を鋏んだこと、及び液晶ディスプレイ２の上面
にもマイクロレンズアレイ５′を設けたことである。マ
イクロレンズアレイ５と５′は、各々のレンズ素子の光
軸が合致するように配置しである。一対のマイクロレン
ズを取出して示したのが第３図である。
ラス４及び中間ガラス６としてその間にマイクロレンズ
アレイ５を鋏んだこと、及び液晶ディスプレイ２の上面
にもマイクロレンズアレイ５′を設けたことである。マ
イクロレンズアレイ５と５′は、各々のレンズ素子の光
軸が合致するように配置しである。一対のマイクロレン
ズを取出して示したのが第３図である。
ガラス中におけるマイクロレンズ５及び５′の焦点距離
をそれぞれｆとし、保護ガラス４の厚さをｄｌ、中間ガ
ラス６の厚さをｄａ、液晶板の上部ガラスの厚さをｄｌ
とする。またマイクロレンズ５，５′の焦点距離を ｄａ＝ｄｚ−２ｆ −（２）と
すると、一対一光学系が成立するのは４０．ｄ□＝ｆ：
ｄａ ・・・（３）のとき
である、このとき液晶中に生じた画は第３図に示すよう
な光線軌跡で保護ガラス４の表面に投影される。保護ガ
ラス４の表面は光が拡散しやすいように表面処理されて
おり、投影された像はあらゆる方向から見ることができ
る。従って斜め上方から見ても像は常に第１図のＢの位
置に見え。
をそれぞれｆとし、保護ガラス４の厚さをｄｌ、中間ガ
ラス６の厚さをｄａ、液晶板の上部ガラスの厚さをｄｌ
とする。またマイクロレンズ５，５′の焦点距離を ｄａ＝ｄｚ−２ｆ −（２）と
すると、一対一光学系が成立するのは４０．ｄ□＝ｆ：
ｄａ ・・・（３）のとき
である、このとき液晶中に生じた画は第３図に示すよう
な光線軌跡で保護ガラス４の表面に投影される。保護ガ
ラス４の表面は光が拡散しやすいように表面処理されて
おり、投影された像はあらゆる方向から見ることができ
る。従って斜め上方から見ても像は常に第１図のＢの位
置に見え。
これは画の生じたＡの位置の真上に当るので第２図図の
ような視差ｄが生じることがない。
ような視差ｄが生じることがない。
マイクロレンズ５及び５′は、第４図に示すようなもの
が用いられる。第４図（ａ）は、中間ガラス６の表面に
マイクロレンズアレイを彫り込んだものであり、加熱軟
化したガラスを金型でプレスして作るとか、あるいは金
型に溶融ガラスを流し込んで作るなどの方法が用いられ
る。第４図（ｂ）は、中間ガラス６の表面にマイクロフ
レネルレンズアレスを形成したもので、彫り込み量が少
ないのでエツングにより作ることができる。第４図（ａ
）（ｂ）いずれも保護ガラス４との間にわずかの空間が
出来、その空気層とガラスの屈折率の差により光が曲げ
られることは一般のレンズと全く同じ原理である。なお
、いずれもレンズを出た光はすぐに保護ガラス４に入り
、保護ガラス４の中で焦点を結ぶことになるが、その場
合でも空気中より多少焦点距離が長くなるだけであり、
ガラス中の焦点距離を用いれば（２）式が成り立つこと
は言うまでもない。
が用いられる。第４図（ａ）は、中間ガラス６の表面に
マイクロレンズアレイを彫り込んだものであり、加熱軟
化したガラスを金型でプレスして作るとか、あるいは金
型に溶融ガラスを流し込んで作るなどの方法が用いられ
る。第４図（ｂ）は、中間ガラス６の表面にマイクロフ
レネルレンズアレスを形成したもので、彫り込み量が少
ないのでエツングにより作ることができる。第４図（ａ
）（ｂ）いずれも保護ガラス４との間にわずかの空間が
出来、その空気層とガラスの屈折率の差により光が曲げ
られることは一般のレンズと全く同じ原理である。なお
、いずれもレンズを出た光はすぐに保護ガラス４に入り
、保護ガラス４の中で焦点を結ぶことになるが、その場
合でも空気中より多少焦点距離が長くなるだけであり、
ガラス中の焦点距離を用いれば（２）式が成り立つこと
は言うまでもない。
また第４図（Ｑ）は中間ガラス６の表面に屈折率分布型
マイクロレンズを形成したもので、表面から高屈折率を
作る金属イオンを拡散して作ることができる。屈折率分
布は各光軸中心部が高くなるよう、いわゆる二乗分布を
させれば焦点を結ばせることができる。この場合、中間
ガラス６の表面は平面であるので、保護ガラス４に密着
することができる。この方式はレンズ部分の屈折率が他
の部分のガラスの屈折率より高いので、第４図（ａ）（
ｂ）のように空気層を必要としない、なお屈折率分布を
形成する方法は、例えば電子通信学会研究会資料０ＱＥ
８４−８８．ｐａ ３９〜４５．０ＱＥ８４−１２０．
ｐ、３７〜４２等に示されている。またイオン注入法の
他に、し−ザ照射による屈折率分布レンズを作る方法も
可能であり、例えば電気学会昭和６１年全国大会予稿集
ｐ、２２０〜２２１に示されている。−第４図は、いず
れも中間ガラス６の表面にマイクロレンズを形成した場
合を説明したが、中間ガラス６とは別に薄いガラス又は
プラスチックのフィルムにマイクロレンズアレイを形成
し、それを保護ガラス４及び中間ガラス６で鋏んでもよ
いことは言うまでもない。またレンズは表でも裏でも焦
点距離は等しいから、中間ガラス６の表面にマイクロレ
ンズを形成する代りに、保護ガラス４の裏面に形成して
もよいことはもちろんである。これらのことは中間ガラ
ス６と液晶ディスプレイ２の間のマイクロレンズアレイ
についても全く同様のことが言える。すなわち、第１図
は液晶ディスプレイ２の表面にマイクロレンズを形成し
た場合について説明したが、中間ガラス６と液晶ディス
プレイ２の間に、マイクロレンズアレイを形成した薄い
フィルムを鋏んでもよいし、中間ガラス６の裏面にマイ
クロレンズを形成してもよい。
マイクロレンズを形成したもので、表面から高屈折率を
作る金属イオンを拡散して作ることができる。屈折率分
布は各光軸中心部が高くなるよう、いわゆる二乗分布を
させれば焦点を結ばせることができる。この場合、中間
ガラス６の表面は平面であるので、保護ガラス４に密着
することができる。この方式はレンズ部分の屈折率が他
の部分のガラスの屈折率より高いので、第４図（ａ）（
ｂ）のように空気層を必要としない、なお屈折率分布を
形成する方法は、例えば電子通信学会研究会資料０ＱＥ
８４−８８．ｐａ ３９〜４５．０ＱＥ８４−１２０．
ｐ、３７〜４２等に示されている。またイオン注入法の
他に、し−ザ照射による屈折率分布レンズを作る方法も
可能であり、例えば電気学会昭和６１年全国大会予稿集
ｐ、２２０〜２２１に示されている。−第４図は、いず
れも中間ガラス６の表面にマイクロレンズを形成した場
合を説明したが、中間ガラス６とは別に薄いガラス又は
プラスチックのフィルムにマイクロレンズアレイを形成
し、それを保護ガラス４及び中間ガラス６で鋏んでもよ
いことは言うまでもない。またレンズは表でも裏でも焦
点距離は等しいから、中間ガラス６の表面にマイクロレ
ンズを形成する代りに、保護ガラス４の裏面に形成して
もよいことはもちろんである。これらのことは中間ガラ
ス６と液晶ディスプレイ２の間のマイクロレンズアレイ
についても全く同様のことが言える。すなわち、第１図
は液晶ディスプレイ２の表面にマイクロレンズを形成し
た場合について説明したが、中間ガラス６と液晶ディス
プレイ２の間に、マイクロレンズアレイを形成した薄い
フィルムを鋏んでもよいし、中間ガラス６の裏面にマイ
クロレンズを形成してもよい。
なお実用的には、中間ガラス６の表面及び裏面に一対の
マイクロレンズアレイを形成するのがよい、こうすると
レンズ形成の段階で各レンズ対の光軸を合わせることが
でき、出来たマイクロレンズアレイ対の光軸がずれる心
配がない、従って、装置の組立てに当っても、光軸合わ
せの調整作業が不要で組立てが容易になるという効果が
生じる。
マイクロレンズアレイを形成するのがよい、こうすると
レンズ形成の段階で各レンズ対の光軸を合わせることが
でき、出来たマイクロレンズアレイ対の光軸がずれる心
配がない、従って、装置の組立てに当っても、光軸合わ
せの調整作業が不要で組立てが容易になるという効果が
生じる。
次に本発明の第二の実施例を第５図に示す。
第１図と同じ物は同一符号をつけである。第１図と異な
るのは中間ガラス６′及びマイクロレンズアレイ５１を
設けたことである。このように二段レンズにより一対−
光学系を組んだ場合の結像原理を第６図に示す。
るのは中間ガラス６′及びマイクロレンズアレイ５１を
設けたことである。このように二段レンズにより一対−
光学系を組んだ場合の結像原理を第６図に示す。
三段のマイクロレンズ５．５’ 、５’は全て同じ焦点
距離ｆを有し、互いに２ｆだけ間隔をおいて設置される
。尚この焦点距離ｆはガラス中における焦点距離である
ことは言うまでもない。液晶もやはりマイクロレンズ５
′から２ｆの距離にあり、保護ガラス４の厚さも２ｆで
あるのでその表面とマイクロレンズ５との距離も２ｆで
ある。このような条件においては、液晶中に表示された
画から出た光は図中の実線矢印及び破線矢印の経路を通
って、保護ガラス４の表面に等倍正立の実像を映し出す
。この一対一光学系の特長は、結像に有効な光路の幅が
画の幅と一致することであり、レンズの幅いっばいの光
を伝達できるので明るい像を得ることができる。また、
隣りのレンズに向う光が少ないので、保護ガラス４の表
面において像以外の部分に達する光が減り、全体に白っ
ぽくなるのを防ぎコントラストの良い像を得ることがで
きる。
距離ｆを有し、互いに２ｆだけ間隔をおいて設置される
。尚この焦点距離ｆはガラス中における焦点距離である
ことは言うまでもない。液晶もやはりマイクロレンズ５
′から２ｆの距離にあり、保護ガラス４の厚さも２ｆで
あるのでその表面とマイクロレンズ５との距離も２ｆで
ある。このような条件においては、液晶中に表示された
画から出た光は図中の実線矢印及び破線矢印の経路を通
って、保護ガラス４の表面に等倍正立の実像を映し出す
。この一対一光学系の特長は、結像に有効な光路の幅が
画の幅と一致することであり、レンズの幅いっばいの光
を伝達できるので明るい像を得ることができる。また、
隣りのレンズに向う光が少ないので、保護ガラス４の表
面において像以外の部分に達する光が減り、全体に白っ
ぽくなるのを防ぎコントラストの良い像を得ることがで
きる。
従って本方式においては第１図の方式よりもさらにくっ
きりした像が得られ、目の疲れが少なくなるという効果
を有する。
きりした像が得られ、目の疲れが少なくなるという効果
を有する。
また、これまで述べた実施例においては、保護ガラス及
び液晶ディスプレイは全てガラスであるとしたが、少な
くとも一部の材質に透明プラスチックスを用いても充分
実用になることは言うまでもない。
び液晶ディスプレイは全てガラスであるとしたが、少な
くとも一部の材質に透明プラスチックスを用いても充分
実用になることは言うまでもない。
次に１本発明の第三の実施例を第７図に示す。
第１図と同じ物は同一符号をつけである。液晶ディスプ
レイの上にはロッドレンズアレイ７による一対一光学系
が設けられている。その上に、透明ガラスの裏面に透明
配線を施して作った透明電磁タブレット８を設ける。な
お、透明電磁タブレット８の検出回路部８′は装置の周
辺に配置している。
レイの上にはロッドレンズアレイ７による一対一光学系
が設けられている。その上に、透明ガラスの裏面に透明
配線を施して作った透明電磁タブレット８を設ける。な
お、透明電磁タブレット８の検出回路部８′は装置の周
辺に配置している。
液晶ディスプレイ２は透過型であり、その裏側には光源
９を配置する。光源９は一般には蛍光灯が用いられるが
、ＬＥＤアレイやエレクトロルミネッセンス板外どの面
発光体でもよい。
９を配置する。光源９は一般には蛍光灯が用いられるが
、ＬＥＤアレイやエレクトロルミネッセンス板外どの面
発光体でもよい。
このような構成において、液晶ディスプレイ２に画が表
示されると、光源９からの光でその像が透明電磁タブレ
ット８の表面に投映される。透明電磁タブレット８の表
面は暗色系の光拡散層が形成されているので、外部光の
反射、例えば天井灯が映ったりすることはなく、表示像
だけがコントラスト良くくっきりと見える。またどの方
向から見ても同じようにはっきり見える。このように本
方式では見やすく目が疲れないという効果がある。
示されると、光源９からの光でその像が透明電磁タブレ
ット８の表面に投映される。透明電磁タブレット８の表
面は暗色系の光拡散層が形成されているので、外部光の
反射、例えば天井灯が映ったりすることはなく、表示像
だけがコントラスト良くくっきりと見える。またどの方
向から見ても同じようにはっきり見える。このように本
方式では見やすく目が疲れないという効果がある。
また、第７図の構成では透明電磁タブレット８が表面に
あるので、電磁ペン３の位置検出精度が高くなるという
利点がある。さらに、第１図の方式では電磁タブレット
１の感度の点から液晶ディスプレイ２と保護ガラス４、
中間ガラス６の合計の厚さを１０１１１１程度以下に押
える必要があったが、第７図の方式ではその制約がなく
、一対一光学系の設計自由度を大きくできるという利点
もある。
あるので、電磁ペン３の位置検出精度が高くなるという
利点がある。さらに、第１図の方式では電磁タブレット
１の感度の点から液晶ディスプレイ２と保護ガラス４、
中間ガラス６の合計の厚さを１０１１１１程度以下に押
える必要があったが、第７図の方式ではその制約がなく
、一対一光学系の設計自由度を大きくできるという利点
もある。
さらに、第７図の構成においてはタブレットが表面にあ
るので、電磁タブレットの代りに超音波タブレットを使
用してもよい、すなわち透明ガラス板の周辺に超音波セ
ンサを設け、超音波発振ペンにて書込む透明超音波タブ
レットを用いれば全く同様の機能が得られる。
るので、電磁タブレットの代りに超音波タブレットを使
用してもよい、すなわち透明ガラス板の周辺に超音波セ
ンサを設け、超音波発振ペンにて書込む透明超音波タブ
レットを用いれば全く同様の機能が得られる。
次に本発明の第四の実施例を第８図により説明する。第
１図と同じ物は同一符号をつけである。
１図と同じ物は同一符号をつけである。
液晶ディスプレイ２の上には表裏両面にマイクロレンズ
アレイをつけた中間ガラス６を設は一対一光学系を形成
する。その上にはガラスの裏面に透明配線を施して作っ
た透明電磁タブレット８を設ける。
アレイをつけた中間ガラス６を設は一対一光学系を形成
する。その上にはガラスの裏面に透明配線を施して作っ
た透明電磁タブレット８を設ける。
なお透明電磁タブレット８の検出回路部８′は装置の周
辺部に配置している。
辺部に配置している。
液晶ディスプレイ２は透過型であり、その裏面には光源
９を配置する。光源９は一般には蛍光灯が用いられるが
、ＬＥＤアレイやエレクトロルミネッセンス板などの面
発光体でもよい。
９を配置する。光源９は一般には蛍光灯が用いられるが
、ＬＥＤアレイやエレクトロルミネッセンス板などの面
発光体でもよい。
このような構成において液晶ディスプレイ２に画が表示
されると、光源９からの光でその像が透明電磁タブレッ
ト８の表面に投影される。透明電磁タブレット８の表面
は暗色系の拡散層が形成されているので、外部光の反射
がなくコントラストの良い像が見えることは第三の実施
例の場合と同様である。また、タブレットの検出精度が
良く、電磁タブレットでも超音波タブレットでも使える
点も第三の実施例と同じである。さらに本方式では、マ
イクロレンズ５，５′の焦点距離は一般にロッドレンズ
よりも小さいので光学距離が小さく、全体の厚さを第三
の実施例の場合より薄くできるという効果がある。
されると、光源９からの光でその像が透明電磁タブレッ
ト８の表面に投影される。透明電磁タブレット８の表面
は暗色系の拡散層が形成されているので、外部光の反射
がなくコントラストの良い像が見えることは第三の実施
例の場合と同様である。また、タブレットの検出精度が
良く、電磁タブレットでも超音波タブレットでも使える
点も第三の実施例と同じである。さらに本方式では、マ
イクロレンズ５，５′の焦点距離は一般にロッドレンズ
よりも小さいので光学距離が小さく、全体の厚さを第三
の実施例の場合より薄くできるという効果がある。
次に本発明の第五の実施例を第９図に示す。第１図、第
５図、第８図と同じ物は同一符号をつけである。液晶デ
ィスプレイ２の上に、第５図で示した三段マイクロレン
ズアレイ方式の一対一光学系を載せ、その上に第７図及
び第８図で示した透明電磁タブレット８を設けている。
５図、第８図と同じ物は同一符号をつけである。液晶デ
ィスプレイ２の上に、第５図で示した三段マイクロレン
ズアレイ方式の一対一光学系を載せ、その上に第７図及
び第８図で示した透明電磁タブレット８を設けている。
液晶ディスプレイ２の中に生じた表示画は、光源９の光
を受け、マイクロレンズアレイ ような光線軌跡を描いて透明イ磁タブレット８の表面に
等倍正立像を結像する。透明電磁タブレット８の表面は
暗色系の光拡散層が形成されており、外部光の反射がな
くてコントラストの良い像が見える０本実施例において
は、第二の実施例が第一の実施例に比べてコントラスト
が良いのと同じ理由で、第四の実施例よりもさらにコン
トラストの良い像が得られるという特徴がある。その他
の特徴、例えばタブレットの検出精度、ロッドレンズよ
りも光学距離を小さくできることなどは、第四の実施例
に示した特徴と同じである。
を受け、マイクロレンズアレイ ような光線軌跡を描いて透明イ磁タブレット８の表面に
等倍正立像を結像する。透明電磁タブレット８の表面は
暗色系の光拡散層が形成されており、外部光の反射がな
くてコントラストの良い像が見える０本実施例において
は、第二の実施例が第一の実施例に比べてコントラスト
が良いのと同じ理由で、第四の実施例よりもさらにコン
トラストの良い像が得られるという特徴がある。その他
の特徴、例えばタブレットの検出精度、ロッドレンズよ
りも光学距離を小さくできることなどは、第四の実施例
に示した特徴と同じである。
次に、本発明の第六の実施例を第１０図を用いて説明す
る。構成は第９図と全く同じであるが。
る。構成は第９図と全く同じであるが。
異なるのは中間のマイクロレンズアレイ５′の焦点距離
を小さくしたことである０例えば中間のマイクロレンズ
アレイ５′の焦点距離ｆ′を上下のマイクロレンズアレ
イ５及び５′の焦点距離ｆの半分にした場合の結像原理
を第１１図に示す、この場合にも等倍の正立像が出来る
が、原画及び結像の位置は第６図の場合より遠く、第１
１図の例では上下のレンズ５及び５′の焦点距離ｆの３
倍の位置となる。この時中間レンズ５′の直径は上下の
レンズ５及び５′の半分でよい。従って中間のマイクロ
レンズアレイ５′は不要な部分を不透明なマスク１ｏで
埋め、第１０図に示すような構造にできる。
を小さくしたことである０例えば中間のマイクロレンズ
アレイ５′の焦点距離ｆ′を上下のマイクロレンズアレ
イ５及び５′の焦点距離ｆの半分にした場合の結像原理
を第１１図に示す、この場合にも等倍の正立像が出来る
が、原画及び結像の位置は第６図の場合より遠く、第１
１図の例では上下のレンズ５及び５′の焦点距離ｆの３
倍の位置となる。この時中間レンズ５′の直径は上下の
レンズ５及び５′の半分でよい。従って中間のマイクロ
レンズアレイ５′は不要な部分を不透明なマスク１ｏで
埋め、第１０図に示すような構造にできる。
このような構成にすると第１１図に示したごとく、結像
に関係のない光、例えばＰ点から斜めに出た光は実線矢
印のように進むが、マスク１０に遮られる。もし中間レ
ンズ５′の大きさが上下のレンズと同じ大きさならば、
Ｐ点を出た光は破線のように進みＱ点に到達する。これ
は結像に寄与しないので結像面を全体に光らせてコント
ラストを低下させる要因となる。従ってマスク１０を設
けると、第五の実施例よりさらに一段とコントラストが
良く明るい像を得ることができる。その他の特徴は第五
の実施例の場合と同じである。
に関係のない光、例えばＰ点から斜めに出た光は実線矢
印のように進むが、マスク１０に遮られる。もし中間レ
ンズ５′の大きさが上下のレンズと同じ大きさならば、
Ｐ点を出た光は破線のように進みＱ点に到達する。これ
は結像に寄与しないので結像面を全体に光らせてコント
ラストを低下させる要因となる。従ってマスク１０を設
けると、第五の実施例よりさらに一段とコントラストが
良く明るい像を得ることができる。その他の特徴は第五
の実施例の場合と同じである。
本発明によれば、液晶ディスプレイ２に表示された文字
・画が、保護ガラス４による視差の影響を受けずに正確
な位置に見えるので、電磁ペン３による書込み位置がず
れることなく、書込誤りを減少せしめワークステーショ
ン等の事務能率を向上させる効果がある。
・画が、保護ガラス４による視差の影響を受けずに正確
な位置に見えるので、電磁ペン３による書込み位置がず
れることなく、書込誤りを減少せしめワークステーショ
ン等の事務能率を向上させる効果がある。
第１図は本発明の第一の実施例による入出力一体型ディ
スプレイ装置の断面図、第２図は従来の入出力一体型デ
ィスプレイ装置の断面図、第３図１ は本発
明の第一の実施例における一対一光学系の構成を示す説
明図、第４図は、本発明の方法におけるマイクロレンズ
の構造を示す部分断面図、第５図は、本発明の第二の実
施例による入出力一体型ディスプレイ装置の断面図、第
６図は、本発明の第二の実施例における一対一光学系の
構成を示す説明図、第７図は、本発明の第三の実施例に
おける入出力一体型ディスプレイ装置の断面図、第８図
は、本発明の第四の実施例による入出力一体型ディスプ
レイ装置の断面図、第９図は、本発明の第五の実施例に
よる入出力一体型ディスプレイ装置の断面図、第１０図
は、本発明の第六の実施例におけるマイクロレンズアレ
イ及びマスクの構造を示す斜視図、第１１図は、本発明
の第六の実施例における一対一光学系の結像原理を示す
説明図。 １・・・電磁タブレット、２・・・液晶ディスプレイ、
３・・・電磁ペン、４・・・保護ガラス、５．５’ 、
５’・・・マイクロレンズアレイ、６，６′・・・中間
ガラス、７・・・ロッドレンズアレイ、８・・・透明タ
ブレット、９・・・光源、１０・・・マスク。
４・、Ｊ ユ１ 代理人 弁理士 小川ａ男 １ 某 １図 第ｚＥＪ 第３回 第４ヨ 茗６図 第７ 図 第９図
スプレイ装置の断面図、第２図は従来の入出力一体型デ
ィスプレイ装置の断面図、第３図１ は本発
明の第一の実施例における一対一光学系の構成を示す説
明図、第４図は、本発明の方法におけるマイクロレンズ
の構造を示す部分断面図、第５図は、本発明の第二の実
施例による入出力一体型ディスプレイ装置の断面図、第
６図は、本発明の第二の実施例における一対一光学系の
構成を示す説明図、第７図は、本発明の第三の実施例に
おける入出力一体型ディスプレイ装置の断面図、第８図
は、本発明の第四の実施例による入出力一体型ディスプ
レイ装置の断面図、第９図は、本発明の第五の実施例に
よる入出力一体型ディスプレイ装置の断面図、第１０図
は、本発明の第六の実施例におけるマイクロレンズアレ
イ及びマスクの構造を示す斜視図、第１１図は、本発明
の第六の実施例における一対一光学系の結像原理を示す
説明図。 １・・・電磁タブレット、２・・・液晶ディスプレイ、
３・・・電磁ペン、４・・・保護ガラス、５．５’ 、
５’・・・マイクロレンズアレイ、６，６′・・・中間
ガラス、７・・・ロッドレンズアレイ、８・・・透明タ
ブレット、９・・・光源、１０・・・マスク。
４・、Ｊ ユ１ 代理人 弁理士 小川ａ男 １ 某 １図 第ｚＥＪ 第３回 第４ヨ 茗６図 第７ 図 第９図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、手書入力ペンによる平面的書込位置を検出するタブ
レットと、前記タブレットの上に設けられた液晶ディス
プレイと、前記液晶ディスプレイの上に設けられ表面に
光の拡散作用を有する透明保護板とより成るものにおい
て、前記液晶ディスプレイの表示画が前記透明保護板の
表面に等倍正立像として投映されるように、前記液晶デ
ィスプレイと、前記透明保護板の間に前記二次元レンズ
アレイを一対一光学系として配列したことを特徴とする
入出力一体型ディスプレイ装置。 ２、特許請求範囲第１項記載のものにおいて、前記一対
一光学系として二次元マイクロレンズアレイを２段用い
たことを特徴とする入出力一体型ディスプレイ装置。 ３、特許請求範囲第１項記載のものにおいて、前記２段
の二次元マイクロレンズアレイが、透明板の表裏に一体
的に形成されたものより成ることを特徴とする入出力一
体型ディスプレイ装置。 ４、特許請求範囲第２項記載のものにおいて、前記２段
の二次元マイクロレンズアレイの１段は前記透明保護板
の裏面に、他の１段は前記液晶ディスプレイの表面に各
々一体的に形成されたものより成ることを特徴とする入
出力一体型ディスプレイ装置。 ５、特許請求範囲第１項記載のものにおいて、前記一対
一光学系として、二次元マイクロレンズアレイを３段用
いたことを特徴とする入出力一体型ディスプレイ装置。 ６、特許請求範囲第５項記載のものにおいて、前記３段
の二次元マイクロレンズアレイのうち２段が、一枚の透
明板の表裏に一体的に形成されたものより成ることを特
徴とする入出力一体型ディスプレイ装置。 ７、光源と、該光源の上に設けられた液晶ディスプレイ
と、前記液晶ディスプレイの上に設けられた手書ペンに
よる平面的書込位置を検出する透明タブレットとより成
るものにおいて、前記液晶ディスプレイの表示画が前記
透明タブレットの光拡散作用を有する表面に等倍正立像
として投映されるように、液晶ディスプレイと前記透明
タブレットとの間に二次元レンズアレイを一対一光学系
として配列したことを特徴とする入出力一体型ディスプ
レイ装置。 ８、特許請求範囲第７項記載のものにおいて、前記一対
一光学系として二次元マイクロレンズアレイを２段用い
たことを特徴とする入出力一体型ディスプレイ装置。 ９、特許請求範囲第８項記載のものにおいて、前記２段
の二次元マイクロレンズアレイが、透明板の表裏に一体
的に形成されたものより成ることを特徴とする入出力一
体型ディスプレイ装置。 １０、特許請求範囲第８項記載のものにおいて、前記２
段の二次元マイクロレンズアレイの１段は前記透明タブ
レットの裏面に、他の１段は前記液晶ディスプレイの表
面に各々一体的に形成されたものより成ることを特徴と
する入出力一体型ディスプレイ装置。 １１、特許請求範囲第７項記載のものにおいて、前記一
対一光学系として二次元マイクロレンズアレイを３段用
いたことを特徴とする入出力一体型ディスプレイ装置。 １２、特許請求範囲第１１項記載のものにおいて、前記
３段の二次元マイクロレンズアレイのうち２段が、一枚
の透明板の表裏に一体的に形成されたものより成ること
を特徴とする入出力一体型ディスプレイ装置。 １３、特許請求範囲第７項記載のものにおいて、前記一
対一光学系として二次元ロッドアレイを用いたことを特
徴とする入出力一体型ディスプレイ装置。 １４、特許請求範囲第１１項記載のものにおいて、前記
３段の二次元マイクロレンズアレイのうち、中間の二次
元マイクロレンズアレイの個々のレンズの焦点距離及び
直径が、他の二次元マイクロレンズアレイのレンズより
小さく、かつ個々のレンズの間を遮光マスクで埋めたこ
とを特徴とする入出力一体型ディスプレイ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62097362A JPS63263520A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 入出力一体型デイスプレイ装置 |
| US07/183,225 US4945348A (en) | 1987-04-22 | 1988-04-19 | Liquid crystal display combined with signal input tablet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62097362A JPS63263520A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 入出力一体型デイスプレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63263520A true JPS63263520A (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=14190390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62097362A Pending JPS63263520A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 入出力一体型デイスプレイ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4945348A (ja) |
| JP (1) | JPS63263520A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0575835U (ja) * | 1992-03-17 | 1993-10-15 | アルプス電気株式会社 | ペン入力装置の表示機構 |
| US5648874A (en) * | 1994-06-29 | 1997-07-15 | Fujitsu Limited | Optical apparatus |
| US5768023A (en) * | 1994-06-29 | 1998-06-16 | Fujitsu Limited | Optical apparatus |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH03170911A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-24 | Pioneer Electron Corp | 液晶表示装置 |
| US5187599A (en) * | 1990-02-01 | 1993-02-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display including two microlens arrays with unequal focal lengths and congruent focal points |
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| JPH05127828A (ja) * | 1991-01-18 | 1993-05-25 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 光学的視差が零のスタイラスインタフエース装置 |
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-
1987
- 1987-04-22 JP JP62097362A patent/JPS63263520A/ja active Pending
-
1988
- 1988-04-19 US US07/183,225 patent/US4945348A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4945348A (en) | 1990-07-31 |
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