JPS63314590A - 表示システムおよびその光伝送ユニットの製造方法 - 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】 本発明は大勢の観衆に変化する英数字影像およびグラヒ
ック影像を表示する表示板（ｓ　ｉｇｎｂｏａｒｄ）に
関連している。

変化する英数字影像およびグラヒック影像の大形表示を
与えるためにいくつかの異なった技術が存在している。

伝統的には、複合スイッチング機構によって制御された
ランプバンクで構成されたマトリクスがそのような影像
を表示するのに用いられてきた。しかし、ランプバンク
を使用するシステムは、その色、影像信頼性および動画
容量（ａｎｉｍａｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ）の点で
限界を有している。

さらにこれらのシステムは使用中に必然的に焼切れる電
球を取換えるために本質的に保守を要求する。蛍光灯か
らの光を通したりあるいは阻止するシャッタを使用する
電気機械的表示標識が広く使われるようになって来てい
る。しかし、これらの表示は一般に動画を許容するには
動作が遅過ぎ、かつ色付は能力を持っていない。大形ス
クリーンテレビジョンセットがまた表示板として用いら
れている。しかし、そのようなテレビジョン表示の寸法
、重量、電力消費、コストは僅かの適用を除いてこれら
のシステムを全く非実用的にしている。

本発明の目的は変化する影像を表示するために良好な品
質ならびに色付けと動画能力を与える新しいタイプの表
示板を提供することである。

本発明の別の目的は容易かつ費用の掛からないよう製造
される表示システムを与えることである。

本発明は変化する英数字影像およびグラヒック影像を表
示するシステムを構成している。この表。

示システムは、入力マトリクス、その対向端部に入力端
子と出力端子を有する光導体（ｏｐｔｉｃａｌｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ）および表示マトリクスを具えている。

入力マトリクスは、密にパックされた配置（ｃｌｏｓｅ
ｌｙｐａｃｋｅｄ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）中の
光導体の入力端子をマウントする枠組（ｆｒａｍｅｗｏ
ｒｋ）を含んでいる。表示マトリクスは間隔が置かれた
配置中の光導体の出力端子をマウントするよう適応され
たブロックのアレイを含んでいる。入力マトリクス内の
入力端子の配置は表示スクリーンの出力端子の配置に対
応している。

好ましい実施例では、表示システムは、一群の間隔が置
かれた先導体出力端子を含む出力ブロック、一群の共線
的入力端子（ｃｏｌｌｉｎｅａｒ　ｉｎｐｕｔｔｅｒｍ
ｉｎａｌ）および入力端子と出力端子を接続する一群の
光ファイバを具えるサブユニットから構成されている。

このサブユニットは、他のステップと共に、出力ブロッ
クを形成するために基板ストリップ（ｓｕｂｓｔｒａｔ
ｅ　５ｔｒｉｐ）間のインターフェースに沿って光ファ
イバの群を接着しくｃｅｍｅｎｔ）かつ入力束（ｉｎｐ
ｕｔ　ｂｕｎｄｌｅ）を形成するために密にパックされ
た順序で上記のファイバの対向端部を保持することによ
って効率的に製造されている。

動作上、光学的影像は入力マトリクスの前部フェース（
ｆｒｏｎｔ　ｆａｃｅ）上に集束されている。これらの
影像からの光はそれが入力端子によって受信されるよう
多数の小さい部分に分割されている。部分によって構成
された光は光導体によって表示マトリクスに伝送される
。この光は入力マトリクスによって受信された影像に対
応する拡大された寸法のパターンで表示マトリクスから
発出する。

本発明を添付図面を参照してさらに詳しく説明する。

第１図を参照すると、本発明の好ましい実施例は、入力
マトリクス１２、表示マトリクス１４、およびお互いに
接続された多数の光導体１６（そのうち限られた数のみ
が第１図に示されている）を具える表示システム１０を
構成している。入力マトリクス１２は平面前部フェース
１５を含み、その上に光学的影像はスライドプロジェク
タ２０のようなソースから投影されている。光導体１６
は表示マトリクス１４に入力マトリクス１２を接続し、
そして入力マトリクス１２から表示マ）　ＩＪクス１４
への光の伝送を与えている。表示マトリクス１４は多数
の出力ブロック２２（代表的なブロックが２２で示され
ている）から構成されている。表示マ）　ＩＪクスは表
示フェース２４（第１図には示されていない）を含み、
システム１０によって表示された影像を形成するために
それから光が発出する。

第２Ａ図を参照すると、入力マトリクス１２の構造が詳
細に示されている。入力マトリクス１２は、１組の格子
板（ｇｒｉｄ　ｐｌａｔｅ）３２、−組のスペーサー３
４（代表的スペーサーは３４で示されている）、２つの
クランピング板３６ａと３６ｂ１および合わせボルト（
ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ　ｂｏｌｔ）３３を含む枠組
３０を具えている。格子板３２は、入力マトリクス１２
上に集束された光から生じる熱の放散を助けるアルミニ
ウムのような良好な熱伝導度を有する比較的薄いシート
状金属からできている。格子板３２は平行板のスタック
に配列されている。スタック内の隣接板３２は一対のス
ペーサー３４によって分離されている。第２Ｂ図に示さ
れているように、スペーサー３４によって格子板３２間
に形成された凹みは、入力端子４０（代表的端子は４０
で示されている）の行４２ａ−４２ｅを格子板３２に平
行に延在する光導体１６にマウントするために使用され
ている。行４２　ａ　−４２ｅ内の入力端子４０は行４
２　ａ　−４２ｅに垂直に延在する入力端子４０の列４
４　ａ　−４４ｈをまた形成する。格子板３２、スペー
サー３４、および入力端子４０はクランピング板３５ａ
、３６ｂとボルト３８によって正しい位置に保持されて
いる。クランピング板３６ａは格子板３２のスタックの
頂部にわたって延在し、クランピング板３６ｂは格子板
３２のスタックの底部にわたって延在している。ボルト
３８は格子板３２とクランピング板３６のスルーホール
（示されていない）上に延在し、そしてナツト４５がボ
ルト３８に締付けられると格子板３２、スペーサー３４
および入力端子４０を保持する。

第３Ａ図を参照すると、表示マトリクス１４は、平行行
５０　ａ　−５０ｊと行５０　ａ　−５０ｊに垂直な列
５２ａ−５２ｄにスタックされた出力ブロック３２（代
表的ブロックは２２で示されている）のアレイ５５を含
んでいる。出力ブロック２２は、光導体１６の出力端子
４８（代表的端子は４８で示されている）の間隔が置か
れたマウンティング位置を与え、モしてアレイ５５内の
群の出力端子４８の位置決めを許容している。

光導体１６の出力端子４８は各ブロック２２の真中を通
って長手方向に延在するインターフェース５０（代表的
インターフェース７４は第４図に詳細に示されている）
に沿って位置決めされている。第３Ｂ図に示されている
ように、出力端子４８は平行出力端子４８の行５４　ａ
　−５４ｅを形成している。行５４　ａ　−５４ｅ内の
出力端子４８は行５４　ａ　−５４ｅに垂直に延在する
出力端子４８の列５６　ａ　−５６ｉをまた形成してい
る。

一端で光を受信し、光導体１６を通してこの光を伝送し
、かつこの光を他端で発出するアクリル光ファイバのよ
うな長くて薄い導波路を光導体１６は具えている。光を
効率的に受信しかつ発出する目的で、光導体１６は入力
端子４０と出力端子４８を含んでいる。その長軸に直角
に綺麗に切断された光ファイバを有し、かつ平滑ではっ
きりした表面を与えるような研磨されたそれにより生成
された軸端部を有することにより、これらの端子４０と
４８は光導体１６の端部から形成されている。

光導体１６は所定のパターンで入カマ）　ＩＪクス１２
を表示マトリクス１４に接続する。各入力端子４０は光
導体１６によって１対１基準で異なる出力端子４８に別
々に接続されている。出力端子４８は、入力マトリクス
１２の行４２と列４４内で接続されている入力端子４０
によって占有された位置に幾何学的に類似して、表示マ
）　ＩＪクス１４の行５４と列５６内の位置を占有して
いる。例えば、入力マトリクス１２の前部フェース１５
上の第２行と第５列の入力端子６５（第２Ａ図）は入力
マトリクス１４の表示フェース２４上の第２行とく右か
（ｂ）第５列の対応出力端子７５（第３Ａ図）に接続さ
れている。入力マトリクス１２のフェース１５の異なる
部分は出力マトリクス１４の表示フェース２４の対応部
分と光学的に相互接続される。

動作上、これらの相互接続はシステムｌＯが出力マトリ
クス１４の表示フェース２４に入力マトリクス１２の前
部フェース１５から部分毎に（ｐａｒｔ−ｂｙ−ｐａｒ
ｔ）影像を伝送することを許容する。前部フェース１５
上に集束された影像からの光は、入力マトリクス１２に
与えられた原始影像の構造を反射する拡大された影像（
しかし異なったアスペクト比を有するであろう）を形成
するために表示フェース２４から発出する。第１図のプ
ロジェクタ２０のようなソースからの影像はシステム１
０によって表示フェース２４上に拡大された形で表示で
きる。

システム１０はシステムが構成部分から通常組立てられ
るように多数の光伝送ユニットから構成されるものと見
られよう。第４図は入力束６２、出力ブロック６４およ
び出力ブロック６４に入力束６２を接続する一群の光フ
ァイバ６６を含む１つのユニット６０を例示している。

入力束６２は、その周りに長い金属箔テープ６８が巻か
れている光ファイバ６６に対する一群の共線的入力端子
４０を具えている。金属箔テープ６８は入力端子４０を
密にパックされた順序で一緒に保持し、かつ入力端子か
ら熱を伝達するのを助けるよう機能する。出力ブロック
６４は、線形的に間隔が置かれた順序で光ファイバ６６
に出力端子４８をマウントするインターフェース７４に
沿って接着されている泡状材料（ｆｏａｍ　ｍａｔｅｒ
ｉａｌ）の一対の基板ストリップ７０．７２を具えてい
る。各光ファイバ６６は、入力束６２の入力端子４０の
間の特定入力端子によって占有された線形位置（ｌｉｎ
ｅａｒ　ｐｏｓｉ−ｔｉｏｎ）に類似して、ブロック６
４の出力端子４８の間の線形位置を占有するその相関出
力端子（ｃｏｒｒｅｌａ−ｔｉｖｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｔ
ｅｒｍｉｎａｌ）に特定の入力端子を接続している。シ
ステム１０が組立てられる場合、束６２のような入力束
は入力マトリクス１２の入力端子の行４２を形成するた
めに格子板３２間に置かれ、そしてブロック６４のよう
な出力ブロックは表示マトリクス１４のアレイ５５を形
成するために一緒にスタックされている。

光伝送ユニット６０は比較的簡単な素子から容易に製造
できる。第５Ａ−５Ｆ図を参照すると、サブユニット６
０の製造の基本ステップが略図的に例示されている。ｉ
５Ａ図に示されているように、一群の８個の光導体１６
がスペーシング取付は器（ｓｐａｃｉｎｇ　ｆｉｘｔｕ
ｒｅ）ｇＱおよび泡状材料の細長い基板ストリップ８２
にわたって引っ張られている。それにより光導体１６は
基板ストリップ８２にわたって間隔が置かれた順序で正
しく位置決めされる。第５Ｂ図に示されたように、光導
体１６がそれに沿ってマウントされているインターフェ
ースを有するブロック８８を形成するように（第５Ｃ図
を見よ）類似の泡状材ストリップ（ｆｏａｍ　５ｔｒｉ
ｌ））８６を基板ストリップ８２に接着するためにエポ
キシ混合物が使用されている。第５Ｃ図に示されている
ように、ブロック８８は宝石鋸（Ｉａｐｉｄａｒｙ　ｓ
ａｗ）によって２つの出力ブロック２２に縦方向に切断
される。各出力ブロック２２はブロック８８が切断され
ることにより形成された一群の出力端子を含んでいる。

出力端子はインターフェース９０に沿って間隔が置かれ
た順序で配列されている。ブロック８８が切断される場
合、その各対向端部で出力ブロック２２を有する製造部
分（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）９２
（第５Ｄ図を見よ）が製作される。第５Ｄ図が示すよう
に、この部分９２の出力ブロック２２は保持ジグ９４で
保持される。光導体１６は密にパックされた順序で出力
ブロック２２０間で延在するようにそれにより位置決め
される。第５Ｅ図にさらに例示されているように、光導
体１６はそれらを正しい位置に保持するために金属箔テ
ープ９６で巻かれている。製造束（ｐｒｏ−ｄｕｃｔｉ
ｏｎ　ｂｕｎｄｌｅ）９８は出カブＣ１，／り２２ｒＪ
Ｊの真中に置かれた位置でそれにより形成されている（
第５Ｅ図には示されていない）。第５Ｆ図に示されるよ
うに、製造束９８が切断されるように形成された密にパ
ックされた共線的入力端子の２つの入力束６２を生成す
るために宝石鋸で切断されている。東９８が切断される
場合、２つの完全な光伝送サブユニット９７と９９が生
成される。

第６図を参照すると、入力マトリクス１２と結合された
１組のレンズ１００の使用が例示されている。

レンズ１００は、枠組み３０の１つの側から他の側に並
行に延在している入力端子４０の行４２（第６図には示
されていない）の前に位置決めされているロッドレンズ
を具えている。レンズ１００は１つの入力端子の高さプ
ラス格子板３２の厚さに等しい直径のものである。レン
ズ１００はマトリクス１２０行４２を形成する入力端子
４０の中に、入力マトリクスに入射する光線１０５のよ
うな光を集中するのに役立っている。

第７図を参照すると、ルーバー１０２の組と光分散スト
リップ１０４の使用を例示する表示マトリクス１４を示
している。ルーバー１０２は出力ブロック２２間に位置
決めされ、そして表示フェース２４の表面１０６から短
い距離だけ外に延在している。ルーバー１０２は周囲の
光を阻止し、かつ表示フェース２４からそれが反射され
ることを妨げるよう機能し、それによって表示された影
像のコントラストを改善する。出力端子４８の行４２（
第７図には示されていない）を超えて延在しかつ出力端
子４８から発出する光を拡散するために機能するように
、分散ストリップ１０４は位置決めされている。出力端
子４８の各々から発出する光は、表示された影像が斜め
の角度から十分見られるようにそれによって分散されて
いる。

これまでの記述から明らかなように、本発明の範囲から
逸脱すること無く上の構成にある種の変化を与えること
ができる。従って、説明された実施例と図面は本質的に
例示を意図したものであり、かつクレームを限定するも
のと解釈されることを意味していない。

（要約） 本発明は英数字影像およびグラヒック影像用の表示シス
テム（１０）を構成している。このシステムはその上で
比較的大形の変化影−像が出現できる表示板を与えてい
る。このシステムは、入力マトリクス（１２）　、表示
マトリクス（１４Ｌおよびマトリクスの対応部分を相互
接続する光ファイバのような多数の光導体（１６）を具
えている。入力マトリクスの前部フェース（１５）上に
集束された光学的影像は出力マトリクスの表示フェース
（２４）上に拡大された形で出現する。このシステムは
、入力束（６２）、出力ブロック（２２）、および一群
の光ファイバ（６６）を具える多数の小ユニッ）　（６
０）から構成されている。これらのユニットは限られた
数のステップを含むプロセスによって容易に製造できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステム全体の斜視図である。 第２Ａ図および第２Ｂ図は本発明の入力マトリクス構成
部分の前部フェースの平面図である。第２Ａ図は入力マ
トリクスの枠組と構造を示し、第２Ｂ図は入力マトリク
スのセクション内の入力端子の配置を示している。 第３Ａ図および第３Ｂ図は本発明の表示マトリクス構成
部分の表示フェースの平面図である。第３Ａ図は表示フ
ェースの構造の全体を示し、第３Ｂ図は表示フェースの
セクション内の出力端子の配置を示している。 第４図は本発明の構成に使用された単一光伝送ユニット
の斜視図である。 第５　Ａ−５Ｆ図は第４図に例示されたタイプの光伝送
ユニットの製造に含まれた種々のステップを線図的に例
示している。 第６図はマトリクス上にマウントされロッドレンズ素子
を含む本発明の入力マトリクス構成部分の側面断面図で
ある。 第７図はマトリクス上にマウントされた分散ストリップ
とルーバー素子を含む本発明の表示マトリクス構成部分
の側面断面図である。 １０・・・表示システム　　　　１２・・・入力マトリ
クス１４・・・表示マトリクス １５・・・（平面）前部フェース １６・・・光導体 ２０・・・スライドプロジェクタ ２２・・・出力ブロック　　　　２４・・・表示フェー
ス３０・・・枠組　　　　　　　　３２・・・格子板３
４・・・スペーサー　　　　　３６・・・クランピング
板３８・・・合わせボルト４０・・・入力端子４２・・
・行　　　　　　　　４４・・・列４５・・・ナフト４
８・・・出力端子 ５０・・・行　　　　　　　　５２・・・列５４・・・
行　　　　　　　　　５５・・・アレイ５６・・・列 ６０・・・（光伝送）ユニットあるいはサブユニット６
２・・・入力束　　　　　　　６４・・・出力ブロック
６５・・・入力端子　　　　　　６６・・・光ファイバ
６８・・・金属箔テープ ７０、７２・・・基板ストリップ　７４・・・インター
フェース７５・・・出力端子　　　　　　７６・・・光
ファイバ保持溝８０・・・スペーシング取付は器 ８２・・・基板ストリップ　　　８４・・・エポキシ混
合物８６・・・泡状材ストリップ　　８８・・・ブロッ
ク９０・・・インターフェース　　９２・・・製造部分
９４・・・保持ジグ　　　　　　９６・・・金属箔テー
プ９７、９９・・・光伝送サブユニット ９８・・・製造部　　　　　　　１００・・・レンズ１
０２・・・ルーバー １０４・・・光分散ストリップ１ ０５・・・光線　　　　　　　１０６・・・表面特許出
願人　　インウェーブ・コーポレーション図面の浄書・ ＋ｔ ＦＩＧ、２Ｂ 特許庁長官　　小　　川　　邦　　夫　殿１．事件の表
示 昭和６３年　特許願　第　３２６１号 ２、発明の名称 光学的影像を表示する表示板 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　　インウェーブ・コーポレーション４、代理人 ６、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表示システムであって、 密にパックされた行と列に配列された光導体の複数の入
   力端子を含む入力マトリクス、上記の入力マトリクスの
   行と列に対応する間隔が置かれた行と列に配列された光
   導体の複数の出力端子を具える表示マトリクス、および 複数の細長い光導体であって、上記の各導体が上記の入
   力マトリクス内の入力端子を上記の表示マトリクス内の
   その相関出力端子に接続するもの、 を具える表示システム。 ２、上記の入力マトリクスが一組の平行熱伝導板と、上
   記の板の間に上記の入力端子をマウントする枠組を形成
   する上記の板を分離する一組のスペーサーを含み、かつ 上記の表示マトリクスが出力ブロックのアレイを含み、
   上記の各ブロックが上記の出力端子の別々の群をマウン
   トするよう適応された特許請求の範囲第１項に記載の表
   示システム。 ３、上記の表示マトリクスの表示フェースにわたって延
   在する光を拡散する手段、および まぶしさを減少しかつコントラストを改善するために上
   記の表示マトリクスの表示フェースにわたって延在する
   一組のルーバー、 を含む特許請求の範囲第１項に記載の表示システム。 ４、上記の入力マトリクスの前部フェース上にマウント
   され、かつ上記の入力端子上に光を集束するために入力
   端子の上記の行に平行に延在する一組のロッドレンズを
   含む特許請求の範囲第２項に記載の表示システム。 ５、表示システムで使用する伝送ユニットであって、 光導体の一群の隣接共線的入力端子と、端子を正しい位
   置に保持するために上記の端子群の周りに巻かれた長い
   熱伝導金属箔テープとを含む入力束、 インターフェースおよび上記のインターフェースに沿っ
   てマウントされた一群の間隔が置かれた共線的出力端子
   を形成するために一緒に接着された一対の泡状材ストリ
   ップを含む出力ブロック、および 入力端子の上記の群内に接続されている入力端子の線形
   位置に類似して出力端子の上記の群内の線形位置を有す
   る出力端子に各入力端子が結合されるように、上記の入
   力端子をそれらの相関出力端子に接続する一群の光導体
   、 を具える伝送ユニット。 ６、上記の光導体が光ファイバを具え、かつ上記の入力
   端子と出力端子が上記のファイバの長軸に対して直角に
   カットされかつ上記のファイバに出入りする光の伝送を
   容易にするように研磨されている上記の光ファイバの端
   部を具える特許請求の範囲第５項に記載の伝送ユニット
   。 ７、複数の光伝送ユニットであって、その各ユニットが （ａ）一群の隣接共線的光導体入力端子を有する入力束
   、 （ｂ）間隔が置かれた共線的光導体出力端子の対応する
   群を有する出力ブロック、 （ｃ）各入力端子をその相関出力端子に接続する一群の
   光導体、 を含むもの、 入力束の平行列をまた形成する平行行中の上記の板間で
   上記の入力束をマウントするためにスペーサーによって
   分離された一組の平行板を有する第１枠組、および １対１基準で上記の第１枠組の行と列に対応して隣接平
   行行と列にスタックされた上記の伝送ユニットの出力ブ
   ロックを含むが、しかし上記の伝送ユニットの出力端子
   が上記の出力ブロックによって上記の行と列に沿って間
   隔が置かれているアレイ、 を具える表示システム。 ８、上記の入力端子を正しい位置に保持するために上記
   の入力端子の周りに巻かれた長い金属箔テープを上記の
   入力束が含み、かつ 上記の出力ブロックが上記の出力端子をマウントするイ
   ンターフェースを形成するために一緒に接着された２つ
   の泡状部材を含む特許請求の範囲第７項に記載のシステ
   ム。 ９、上記の第１枠組上にマウントされかつ上記の束内の
   入力端子に光を集束する入力束の上記の行に平行に延在
   している一組のロッドレンズ、および 上記の出力端子から発出する光を拡散する上記のアレイ
   にわたってマウントされた一組の光分散ストリップ、 を含む特許請求の範囲第７項に記載のシステム。 １０、まぶしさを減少しかつコントラストを改善するた
   めに第２枠組上にマウントされかつそれにわたって延在
   する一組のルーバーを含む特許請求の範囲第７項に記載
   のシステム。 １１、表示システムで使用する光伝送ユニットを製造す
   るプロセスであって、そのユニットは、密にパックされ
   た共線的光ファイバ入力端子の入力束、 密にパックされた共線的光ファイバ出力端子の出力ブロ
   ック、および 上記の出力端子に上記の入力端子を接続する一群の光フ
   ァイバ、 を含み、 上記のプロセスは、１つあるいはそれ以上のスペーシン
   グ取付け器と基板材料の第１ストリップにわたって所望
   の長さで一群の光ファイバを引っ張ること、 上記の第１ストリップと基板材料の第２ストリップの間
   でインターフェースに沿って正しい位置に上記の光ファ
   イバの群を接着すること、 そのブロックフェースの１つに沿って位置決めされた一
   群の光ファイバ出力端子を各々が有する２つの出力ブロ
   ックを形成し、かつそれによって一群の光ファイバによ
   って接続されたそのような２つの出力ブロックを含む製
   造部分を生成するように上記のストリップを長手方向に
   切断すること、 密にパックされた共線的順序で上記の出力ブロック間で
   上記の光ファイバが延在するように、位置決めジグで上
   記の製造部分の各端部上に出力ブロックを取外し可能に
   マウントすること、 隣接共線的ファイバの束を形成するために上記の密にパ
   ックされた順序で上記の光ファイバを一緒に保持するこ
   と、および 密にパックされた共線的順序で配列された光ファイバ入
   力端子を有する２つの入力束を形成し、かつそれにより
   上記の２つの光伝送ユニットを生成するように上記のフ
   ァイバの長軸に垂直に光ファイバの上記の束を切断する
   こと、 の各ステップを含む光伝送ユニットを製造するプロセス
   。