JPH01265293A

JPH01265293A - 小型表示装置

Info

Publication number: JPH01265293A
Application number: JP63093845A
Authority: JP
Inventors: Kosei Tagawa; 孝生田川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1989-10-23
Also published as: US5155615A

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、小型コンピュータ等の小型電子機器に好適な
小型表示装置に関するものである。例えばあるビルディ
ング内や工場内で働く多数の人、あるいは事務所や営業
所等において多数の営業マンに、それぞれ子機としての
選択呼び出し受信装置を携帯させるとともに、ビル、工
場あるいは事務所等の管理室や司令室等に備えられた親
機から特定の受信装置を呼び出し信号で呼び出しかつメ
ツセージ信号を送信して前記子局にてその受信メツセー
ジを表示させるようにしたベージングシステムやデータ
集収装置等の携帯型の小型コンピュータに用いられる表
示装置に関するものである。

〈従来技術〉例えば上述したベージングシステムは、音声ニより交信
するトランシーバ等と異なり、主として親機から子機に
対し一方的にメツセージを伝達するものであり、子機と
しての選択呼び出し受信装置は、極めて小型となってポ
ケットに挿入して携帯でき、また単に呼び出すだけのポ
ケットペルと異なりメツセージ信号を記憶回路に記憶さ
せ、受信機メツセージ内容を表示器で確認できる利点が
ある。

また、データ集収装置等の小型コンピュータ等では液晶
、ＥＬ笠の表示装置を備えるのが一般的であった。

〈発明が解決しようとする問題点〉ところが前記選択呼び出し受信装置における表示器とし
て、大容量の情報を表示させようとすると、ＣＲＴ、液
晶表示、ＥＬ等の大画面表示装置を用いる必要があり、
この場合には、装置が大型化してし１い人が携帯し、て
使用する受信装置としては不都合である。そのために、
この受信装置としてはせいぜい数文字を表示できる表示
器しか備えていないのが現状である。従って親機側に備
えられている大容量の情報表示装置と同様な表示を受信
装置側で行うことができず、そのメツセージ表示も自ず
と限られるもので使用上不便であった。

また、小型コンピュータ等の表示装置も液晶。

ＥＬ等のラインデイスプレィを備えてやはり大画面表示
装置を必要とする。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、小
型でありながらＣＲＴとほぼ同量の情報を表示できる表
示装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉本発明の小型表示装置は、複数の発光素子を一次元に配
列した光源と、前記光源の二次元画像を得るために光源
に対向して配置された振動ミラーと、表示データに基づ
いて前記光源の発光素子を前記振動ミラーの振動に同期
して駆動制御する手段と、前記振動ミラーで得られる二
次元画像を拡大表示するレンズ等の光学手段とを備え、
前記光学手段を振動ミラーと観察位置との間に設けると
共に発光素子の位置を前記光学手段の焦点位置に配置し
たものである。

〈作用〉本発明にあっては、複数の一次元に配列した発光素子を
光源として、振動ミラーを高速で駆動させることによっ
て前記光源の二次元画像を得るものであり、即ち前記振
動ミラーでＣＲ７表示の垂直偏向と等価な動作を行わせ
ると共に、前記光源の駆動回路で前記ミラーが一周期の
走査を行う間に、メツセージデータに基づいて水平走査
線に等価な信号を発生させて光源を点滅駆動させるもの
であり、これにより一次元に配列された光源から二次元
の大容量の情報表示をさせるものであ毛。

従って、携帯用で小型化が要求される装置の表示装置と
して、この装置の小型化を維持させながらも大容量の表
示装置と同等の大容量の情報表示ができるものとなる。

〈実施例〉以下図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例としてベージングシステム
の受信メツセージ表示装置（ｒなわち上記子局（子機）
側）に適用［、た例を示す図である。

１１は光源であるＬＥＤアレイで、例えば２０ドツ）　
／　ｗｍ程度の１次元高密度モノリシックアレイでなり
、第１図においてｌ素子のみしか示されていないが、図
の紙面に対して垂直方向に直列に配置されており、たと
えばＬＥＤアレイの長さが１０ｍ＋程度とするとＬＥＤ
素子の総数は２００ドツト程度に構成されている。又、
高密度化を実現するために、ＬＥＤ素子を千鳥状に２列
に配列してもよい。１９はＬＥＤアレイ！ｌの各ＬＥＤ
を夫々独立に駆動するＬＥＤ駆動回路である。また、Ｌ
ＥＤアレイを千鳥状に２列に配列した場合には一方の列
の点灯タイミングを遅らせて一列になるよう操作する必
要がある。又、他の方法として一次元にのみ集束作用の
ある棒状レンズを利用し、千鳥状電極を一ライン状のア
レイとして利用することができる。

１２は光源の二次元画像を得るだめに光源に対向して配
置された振動ミラー（ガルバノミラ−）であり、矢印方
向＋２→１２′→・・・→１２′→１２→１２”→・・
Φ→１２／’→１２→１２′→・・・となるようにミラ
ー駆動回路２１．ミラー駆動コイル２２によって駆動さ
れる。この振動ミラー１２の駆動によって１６→１６’
→・・・→１６′→１６→１６　ｔｔ→・・・→１６ｔ
ｔ→１６→１６’→・・・とＬＥＤアレイ１１の像が移
動し、１次元に配列されたＬＥＤアレイ１１から二次元
の画像を得るものである。１３．１４は前記ミラー１２
で得られる二次元画像を拡大表示するためのレンズ等で
なる光学手段である。１５は当該受信メツセージ表示装
置の観察位置を示し、ている。

１８は装置全体を制御する制御回路、１７は表示装置に
て表示するための情報を記憶する記憶回路、２０は制御
回路■８からのタイミング信号に基づきメツセージ記憶
回路１７からのメツセージ情報を振動ミラー１２の駆動
と同期させてミラー駆動信号及びＬＥＤ駆動信号を夫々
ミラー駆動回路２１とＬＥＤ駆動回路１９へ出力する表
示制御回路であり、詳細は後述する。前記ＬＥＤ駆動回
路１９は振動ミラー１２に同期した駆動信号によりＬＥ
Ｄアレイｌｌを夫々独立に駆動させる。また、ミラー駆
動回路２１はミラー駆動信号に基づいてミラー駆動コイ
ル２２を駆動して振動ミラー１２を駆動させる。２２は
振動ミラー１２の位置を検出するミラー位置検出器であ
り、この検出信号は前記表示制御回路２０へ導入されて
いる。

ここで更に詳細にＬＥＤアレイ１１及び振動ミラー１２
の駆動系である表示制御動作について説明する。振動ミ
ラー１２は例えばＣＲＴ表示の垂直偏向と等価であって
、観察者の残像効果により１枚の画像として見える必要
があり、毎秒２０〜６０回の振動が必要である。ミラー
の振動はミラー振動回路２１によジミラー駆動コイル２
２に流れる電流によって行なわれる。ミラーの振動角θ
は第３図のような正弦波振動でも良いが、歪に関する限
り第４図のようなのこぎり波振動がより望ましい。理由
は得られる画像に歪みを生ずる為である。そのため第３
図のような正弦波振動の場合は表示の有効範囲は図の太
線で示した部分で歪みの比較的少ない直線に近い半周期
の８０％部分のみを使用し、更にＬＥＤアレイ１１を発
光させるクロックを可変にして補正する。１数づｂ刊４
ト←塙４５その場合、完全な直線性を得る為には、総てのクロック
周波数を連続的に変えなければならないが、実験の結果
ではその様な必要がなく、中央部・やや周辺部・周辺部
とで階段状に３〜４段階にクロック周波数を変えれば充
分であることが分かった。

従って、クロック周波数より高い周波数の基本パルスを
作っておき、それを分周してクロックを作る方式が簡単
でかつ正確であった。即ち、中央部の走査時と周辺部の
走査時を３〜４段階で変えるだけで充分である。

クロック周波数を走査位置によって変える手段は、これ
に限定されるものでなく　、Ｐ　Ｌ　Ｌを採用する方法
等で実現することができる。

更に又、振動ミラー１２んの角速度が一定でない為、明
るさが場所によって変わり、より高画質を必要とする場
合には明るさの補正を行う。

しかし、これらの補正はマイクロエレクトロニクス技術
により極めて容易である。

振動ミラー１２は２０〜６０ヘルツのメカニカルな共振
周波数を備えた共振型が適している。又振動系のＱの値
も高いものが適している。Ｑの高い共振型を選んでいる
のは、共振周波数で動作させた場合、運動エネルギーを
周期的に蓄積することにより、低電力で大きな振動が得
られるので装置を動かす電力が少くてすむので電シ巴及
びドライブ回路、更には放熱等より装置が一層小型軽量
化になる為である。

又、他の理由として、振動が正しい正弦波振動をしてい
る為、波形の精度が高く、前後のフレーム間の波形差に
よるちらつきが目立たない為である。又更に、共振型の
方が外部からの衝撃に強い構造が取れる為、小型ポータ
プルの場合は適している。

画像の歪より判゛断すると第４図の様なのこぎり波振動
より劣るが、先に述べた様にマイクロエレクトロニクス
技術できわめて容易に補正され、歪に関する欠点とは呼
べなくなり特徴の方がクローズアップされるので該装置
にとって共振方式はきわめて有効な手段となる０この様に共振周波数で動作させる結果、ミラー駆動回路
２１もミラー位置検出器２２からのフィードバック信号
を使って駆動電圧を発生している。

即ちミラーのメカニカルな振動そのものが発振回路の一
部になって自ら自己の共振周波数の振動信号を発生して
いるのである。

ミラー位置検出器２２′は表示制御回路２０のミラーの
振動回路に同期信号を送り込むと共に、その信号を基準
にして表示制御回路２０はＬＥＤ駆動回路１９に信号を
送り込み、ＬＥＤアレイ１１を発光させるものである。

前記検出信号はＣＲＴ表示の垂直同期信号に相当するも
のであるが、第４図のような非正弦波でミラーを振動さ
せる場合、この信号より波形を検出し、正しい波形で動
作するようミラー駆動回路２１の波形を補正することも
ある。

他方、ＬＥＤ駆動回路１９は、ＣＲＴやデュウーティー
タイプの液晶表示に於ける水平又はライン表示に相当す
るもので、振動ミラー１２が１周期走査を行う問に数百
本の走査線に相当する信号を順次発光させるものである
。発光は表示しようとする画像信号に応じて行なわれる
。

また、メツセージを記憶する記憶回路１７に記憶された
表示内容は、具体的にはキャラクタジェネレーターによ
Ｖ）画像信号に変換され、表示制御回路２０からＬＥＤ
駆動回路１９へＬＥＤアレイ１１の順次発光信号として
印加される。

これは振動ミラー１２の一周期の間に一画面分の信号が
送り込まれ、一画面分の表示が行なわれるが、この表示
装置にはメモリ作用が無いため同一画像信号を繰り返し
送り込む必要がある。

第１図の光学系に於いて、レンズの倍率ｍはレンズの焦
点距離ｔ−ｆ（ｍｍ）とした場合近似的にで与えられる
。しだがって［＝２５ｍｍのレンズを使用した場合、拡
大率は約１０倍である。図ではレンズ１３．１４の２Ｐ
Ａを複合させているがここで述べるｆは複合レンズとし
ての値である。拡大率が５倍以内の場合には、レンズは
１枚構成でも良い。又該装置は軽量化が重要であり、取
り扱う光源も単色のＬＥＤなので色収差も考慮する必要
がなく、レンズ１３．１４は生産性の良いプラスチック
レンズが採用される。

この方式に於けるＬＥＤアレイ、ミラー、レンズの位置
関係で最も重要なのはレンズの焦点である。

第２図は当方式に於ける光学系のパスを示すものであっ
て、ＬＥＤアレイ１１から発した光はミラー１２により
図の様に反射しレンズ系２３を通過し、観察者の眼１５
に入る。光はあたかも１６より発したのと等価である。

したがって２６−１６と２６−１１は等距離である。レ
ンズ系２３を通過した光は平行光となって観察者側に出
て行く様に光学系は設定される。ミラーが振動すること
により、１１は等価的に１６’、＋６”に移動するが、
この場合にもそれぞれ平行光となる。

この様に光学系を設定することにより、観察者の眼＋５
には無限遠からの光として入射するから、レンズ２３と
眼１５の距離には関係なく、観察者の網膜上に像ができ
る。

この様な光学系にすることは、レンズ２３の焦点とＬＥ
Ｄの像位置１６を一致させることである。

ミラーを含めて考えるなら焦点はＬＥＤアレイ１１に設
置する。

したがって、１０倍の光学系にするならばｆは約２５ｍ
ｍに選ばれ、ミラー１２を介して、レンズ２３とＬＥＤ
アレイ１１間距離（又は像位置＋６）は２５ｍｍになる
。

実際には個人差がある為、レンズ位置を前後に微調する
機構又はＬＥＤアレイを微調する機構を実用機に於いて
は必要とする。

又第１図とはや＼異る手段として、レンズ系Ｉ３．＋４
をミラー１２とＬＥＤアレイ１１の間に設置したものも
考えられる。しかしこの場合はレンズとＬＥＤアレイの
間隔を当発明と同様はぼｆｍｍにしなければならない為
装置が轟発明の手段より大きくなる欠点が有る。又当発
明では、垂直、水平方向の走査をしたものを拡大してい
るのに対し、レンズ位置をミラー！２とＬＥＤアレイの
間に置く方法は、拡大が水平方向のみであるから、同一
サイズの画面を得るためには、ミラーの振動角をより大
きくしなければならない。

当装置をベーシングシステムやポケットコンピューター
に応用する場合、多くの場合表示部は本Ｆ体と分離出来る構造が採られる。及ち、当表示部はヘッ
ドホーンステレオに於けるイヤホーンに相当するもので
、実用機の本体は観察者のポケットや、カバンに納めら
れ、細くて、フレキシブルなワイヤーで接続された表示
部のみ、手又はメガネの様な形態で眼に近づけ、表示内
容を見ることになるので、なるべく小型軽量にする必要
がある。

したがって、ＬＥＤアレイ１１やミラー１２を駆動する
電源は本体側に収納され、フレキシブルなワイヤーで表
示部に供給される。

又本体側でコード情報で発生させた表示内容はキャラク
タ−ジェネレーターでイメージ信号に変換して、ＬＥＤ
アレイを駆動させるが、表示部をより小型軽量にする為
には、本体側でイメージ信号に変換し、フレキシブルな
ワイヤーで表示部に送り込む形態が適している。

この方式に於いて、表示部にＣＲＴデイスプレーや、液
晶デイスプレーを使用する場合と異る点は、同期信号の
発生である。ＣＲＴや液晶の場合には、同期信号がイメ
ージ信号と共に本体側で発生させ、表示側に供給される
が当方式の場合の同期信号はミラー１２の一部である２
２′により発生するミラーの振動周波数に合致したもの
である。

したがってＴＶ画像に於ける垂直同期信号に相当するの
は２２′からの出力を基準にしたもので、表示部で発生
した同期信号はフレキシブルなワイヤーで本体側に送ら
れ、本体側はこれを基準にイメージ信号を表示部に送り
込む形態を取る。この他クロツクパルスや水平同期信号
のｆム差も必要であるが両者を結ぶワイヤー数を少くし
、細くて軽いことが望ましいので、信号の一部を電源線
にのせる方法や、時分割による方法等でワイヤーを多目
的に使用する。

〈発明の効果〉以上のように本発明にあっては、複数の発光素子を一次
元に配列した光源と、前記光源の二次元画像を得るため
に光源に対向して配置された振動ミラーと、表示データ
に基づいて前記光源の発光素子を前記振動ミラーの振動
に同期して駆動制御　ノする手段と、前記振動ミラーで
得られる二次元画像を拡大表示するレンズ等の光学手段
を備え、前記光学手段を振動ミラーと観察位置との間に
設けると共に発光素子の位置を前記光学手段の焦点位置
に配した構成であり、複数の一次元に配列した発光素子
を光源として、振動ミラーを高速で駆動させることによ
って前記光源の二次元画像を得るものであり、即ち前記
振動ミラーでＣＲＴ表示の垂直偏向と等価な動作を行わ
せると共に、前記光源の駆動回路で前記ミラーが一周期
の走査を行う間に、メツセージデータに基づいて水平走
査線に等価な信号を発生させて光源を点滅駆動させるも
のであり、これにより一次元に配列された光源から二次
元の大容量の情報表示をさすることができ、携帯用で小
型化が要求されるページングシステムや小型（ポケット
）コンピュータにおける表示装置に好適であり、かがる
機器の小型化を維持させながらも大容量の表示装置と同
等の大容量の情報表示ができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るメツセージ表示装置の構成を示す
図、第２図は本発明装置の光学系を示す図、第３図はミ
ラーの振動角を示す図、第４図は理想の振動角を示す図
である。＋　１　：ＬＥＤアレイ、＋２，２６：ミラー、＋３．
１４，２３，２４，２５，２７，２８：レンズ、１５：
観察位置、１７：メツセージ記憶回路、１８二制御回路
、＋９：ＬＥＤ駆動回路、２０：表示制御回路、２！：
ミラー駆動回路。代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）ｔｓＢ図ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

１、複数の発光素子を一次元に配列した光源と、前記光
源の二次元画像を得るために光源に対向して配置された
振動ミラーと、表示データに基づいて前記光源の発光素
子を前記振動ミラーの振動に同期して駆動制御する手段
と、前記振動ミラーで得られる二次元画像を拡大表示す
るレンズ等の光学手段とから構成し、高速駆動する振動
ミラーにより光源の二次元画像を形成して上記一次元に
配列された光源から大容量の情報表示をさせてなる小型
表示装置であって、前記光学手段を振動ミラーと観察位
置との間に設けると共に発光素子の位置を前記光学手段
の焦点位置に配置したことを特徴とする小型表示装置。