特許 6014772 一画素単色表示及び信号受信可能モジュールと、当該モジュールを含む装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6014772

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】一画素単色表示及び信号受信可能モジュールと、当該モジュールを含む装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/302 20060101AFI20161011BHJP

   H04N 9/30 20060101ALI20161011BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20161011BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   G09F9/302 Z

   H04N9/30

   G02B3/00 A

   G09F9/30 349C

【請求項の数】9

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-537110(P2015-537110)

(86)(22)【出願日】2013年3月28日

(65)【公表番号】特表2016-502125(P2016-502125A)

(43)【公表日】2016年1月21日

(86)【国際出願番号】CN2013073297

(87)【国際公開番号】WO2014134847

(87)【国際公開日】20140912

【審査請求日】2015年4月16日

(31)【優先権主張番号】201310067384.4

(32)【優先日】2013年3月4日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201320096794.7

(32)【優先日】2013年3月4日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】515104718

【氏名又は名称】黄 遠潮

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100109449

【弁理士】

【氏名又は名称】毛受 隆典

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】黄 遠潮

【審査官】 小野 博之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１７２８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０７２４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８１７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１８５１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２６１６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０８４９８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１２／０３６１２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１８０４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０６０５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２１０３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０５２８８２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｆ ９／００−９／４６

Ｈ０１Ｌ ２７／３２

Ｇ０２Ｂ １／００−１／０８

３／００−３／１４

Ｈ０４Ｎ ９／１２−９／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一画素単色表示及び信号受信可能モジュールにおいて、
互いに異なる色の光を発する複数の色光源と、
屈折面と、該屈折面とは異なる投光面と、を有する光屈折及び色集合シートと、
上記複数の色光源が発した互いに異なる色の光をそれぞれ集光して上記光屈折及び色集合シートの上記屈折面に入射させる集光シートと、
互いに異なる色の光を混合し、単色光として投射する混色スクリーンと、
外部光線から上記混色スクリーンを保護して明晰な格子を形成し、明暗のコントラストを向上させる遮光層とを含み、
上記光屈折及び色集合シートは、上記屈折面に入射した互いに異なる色の光を、上記投光面の同一領域にそれぞれ屈折させ、
上記混色スクリーンは、上記光屈折及び色集合シートの上記投光面に屈折された互いに異なる色の光を混合し、単色光として投射することを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールにおいて、
線状、面状及び各種類の形状に複数で合わせて使用可能であることを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュール。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールにおいて、
上記光屈折及び色集合シートは、透明又は半透明材料から作製されることを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュール。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか一項に記載の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールにおいて、
上記混色スクリーンは、単独で設置でき、上記光屈折及び色集合シートの上記投光面を加工してなることもできることを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュール。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか一項に記載の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールにおいて、
上記混色スクリーンは、研磨、ミット処理済の研磨塗装層、ミット加工塗装層または蛍光材料塗装層であることを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュール。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか一項に記載の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールにおいて、
上記遮光層は、暗色又は黒色減光材料フレーム又は塗装層であることを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュール。

【請求項7】

一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置において、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを複数含み、該複数の一画素単色表示及び信号受信可能モジュール同士を離隔させる干渉防止離隔層をさらに含むことを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置。

【請求項8】

請求項７に記載の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置において、
上記干渉防止離隔層は、別途付加する遮光用離隔であるか、上記光屈折及び色集合シート及び／又は上記集光シートでのモジュール同士の離隔に遮光処理を施されることを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置。

【請求項9】

請求項７又は８に記載の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置において、
表示のコントラストを向上させるように制御して、上記遮光層又は遮光層取りやめ時の応用に協力し、表示画素点の光線強度に基づいて、上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置の階調制御を行う電子階調制御装置をさらに含むことを特徴とする一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置に係り、特に一画素単色表示及び信号受信可能モジュールと、当該モジュールを含む装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

現在、通常のカラー表示パネルにおいて、各画素のカラーは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色により模擬されるか、２色、３色など多種類の色により模擬される。

【0003】

しかしながら、目で視認する三原色（２種類又は多種類の色）からなる合成色は、実際に脳が協調を取って感じ取る色である。これは、色に対する脳の強制ファジー処理である。このような表示装置を長期間見つめ、特にラージサイズパネルを見ていると、脳の干渉と目の干渉が起きてしまい疲れることがある。目と脳は、影響を受けて衰退し、同時に目にも不良な影響を与える。特に現在多くの子供がこのような表示方式の携帯電話、タブレットコンピュータなどを使用するため、子供の目及び精神的被害が次第に現れ、将来社会に大きなマイナス影響を与える。しかしながら、現在、それを代替する物がない。

【0004】

ラージサイズパネルの三原色の光点は、はっきりと見えないのみならず、めまい感がする。たとえ遠距離で見ても、三原色が見えてしまい、それらの像がかろうじて見えるに過ぎない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、従来の一画素多色表示の代わりに一画素単色表示を採用し、一画素単色表示及び信号受信可能モジュールと、当該モジュールを含む装置を提供する。本発明は、従来の表示概念を変え、同時にカラーファジー処理からの目や脳の生理問題を軽減させる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の技術方法は、以下のとおりである。
一画素単色表示及び信号受信可能モジュールにおいて、
多種類色の光を発する隣接する複数の色光源と、
各色光源に対応するレンズ群として、散射色光源からの光線を、光屈折及び色集合シートに集中的に入射させるように制御し、異なる色光源からの光線に対してまず集光処理をする集光シートと、
集光処理後の各色の光につき、１つの屈折曲面により、対応する色光源からの光線を、別の面（投光面）の同一領域に屈折させる光屈折及び色集合シートと、
各色の光が単色光に投射されるスクリーンである混色スクリーンと、
外部光線から混色スクリーンを保護して明晰な格子を形成し、明暗のコントラストを向上させる遮光層とを含み、
集光処理後の各色光源からの各色の光を、上記光屈折及び色集合シートに投射させ、それから光屈折及び色集合シートの屈折面に入射させ、上記各色の光を光屈折及び色集合シートの別の面の投光面に屈折させ、投光面に密接する混色スクリーンで異なる色の光を単色に混合することを特徴とする。

【0007】

上記複数の色光源は、よく使用される三原色光源、即ち赤色光源、緑色光源、青色光源である。

【0008】

さらに、各色光源に対応するレンズ群として、散射色光源からの光線を、光屈折及び色集合シートに集中的に入射させるように制御し、異なる色光源からの光線に対してまず集光処理をする集光シートをさらに含む。

【0009】

さらに、上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールは、線状、面状及び各種類の形状に複数合わせて使用可能である。

【0010】

さらに、上記光屈折及び色集合シートは、透明又は半透明材料から作製される。

【0011】

さらに、上記混色スクリーンは、単独で設置でき、光屈折及び色集合シートの投光面を加工してなることもできる。

【0012】

さらに、上記混色スクリーンは、研磨、ミット処理済の研磨塗装層、ミット加工塗装層または蛍光材料塗装層である。

【0013】

さらに、上記遮光層は、暗色又は黒色減光材料フレーム又は塗装層である。

【0014】

一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置において、上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを複数含み、相互の干渉を避けるよう一画素単色表示及び信号受信可能モジュール同士を離隔させる干渉防止離隔層をさらに含む。

【0015】

さらに、上記干渉防止離隔層は、あらゆる方式で別途に付加する遮光用離隔であるか、光屈折及び色集合シート及び／又は集光シートでのモジュール同士の離隔に遮光処理を施される。

【0016】

さらに、表示のコントラストを向上させるように制御して、遮光層又は遮光層取りやめ時の応用に協力し、表示画素点の光線強度に基づいて、上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置の階調制御を行うための電子階調制御装置をさらに含むことが好ましい。ある画素点の光源が最も明るくなるとき、当該画素は、制御されて階調が淡くなり透明になる。当該画素の光源が暗くなり暗くなると、当該画素は、制御されてその階調が暗くなり黒くなる。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、主として一組のレンズと混色スクリーンの組み合わせであり、まず色光源からの光線を集光シートで集光させ、それから一組の曲面を含む光屈折及び色集合シートにより、元々隣接する集光後光線を屈折させてから混色スクリーンに投射させ、単一色に合成し、各画素にする。たとえ拡大してみても、見られるのが一画素三色ではなく、一画素単色である。このように、微細化工程において、よりリアリティのある効果を表示装置に表示させ、元の組み合わせ色を見られない。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の好適な実施例に基づいて描かれた構造原理図である。

【図2】本発明の好適な実施例に基づいて描かれたＡ−Ａ断面図である。

【図3】本発明の好適な実施例に基づいて描かれた立体構造図である。

【図4】本発明の好適な実施例に基づいて描かれた各部材の位置関係図である。

【図5】本発明の好適な実施例に基づいて描かれた長方形色光源応用模式図である。

【図6】本発明の変形例に基づいて描かれた他の常用色光源形状応用模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明に関する実施例を読者に徹底的に理解してもらうために、詳細を記載する。しかしながら、発明の実施例につき、１つ又は複数の詳細を欠いても行うことができ、又は他の装置、システム、部品、方法、材料、部材及び他の類似物とともに行われることは、関連分野を熟知する者にはわかる。同時に、本発明の実施例が混同され、又は不明確になることを避けるために、他の例示では、公知の構造、材料又は処理について、具体的な表示または詳細な記載をしていない。

【0020】

以下、図面とともに、本発明の好適な実施例の実施形態について詳細な記載をする。

【0021】

好適な実施例において、色光源は、隣接する三原色の色光源を採用する。当該モジュールは、あらゆるサイズの色光源に適用できる。実際に、小型表示用の場合、通常画像のリアリティが高く求められるが、その隣接距離が通常光源長さの距離以下である。大型表示用の場合、高価であるため、モジュールの使用を少なくするために返ってこの距離を大きくすることがある。

【0022】

図１、２、３において、図１は、好適な実施例の構造原理図が描かれており、図２は、Ａ−Ａ断面図であり、図３は、立体構造図である。図面によれば、一画素単色表示及び信号受信可能モジュールは、隣接する三原色の色光源、すなわち赤色光源Ｓ１、緑色光源Ｓ２、青色光源Ｓ３である色光源と、光屈折及び色集合シート１１２と、混色スクリーン１１３とを含む。

【0023】

光屈折及び色集合シート１１２は、外向きの面が投光面であり、内向きの面が３種類の色の光源に対応して向き合う対応面（光面）である。各光面は、１つの屈折曲面に対応する。上記屈折曲面は、それに対応する色光源からの光線を投光面の同一領域に屈折させる。上記光屈折及び色集合シート１１２は、透明又は半透明材料から作製される。

【0024】

混色スクリーン１１３は、光屈折及び色集合シート１１２の投光面に密接し、３種類の色光源からの異なる色の光線を単一色光線に投射させる。光屈折及び色集合シート１１２の投光面を加工して混色スクリーン１１３を形成してもいい。上記混色スクリーン１１３の表面は、研磨、ミット処理済の研磨塗装層、ミット加工塗装層または蛍光材料塗装層である。

【0025】

一画素単色表示及び信号受信可能モジュールは、集光シート１１１をさらに含んでもいい。色光源からの光線が集光シートを透過して集光することにより、上記光線にベクター性を持つ。集光シート１１１は、各色光源に対応するレンズ群として、散乱に近い対応色光源を、光屈折及び色集合シート１１２に集中的に入射させるように制御し、異なる色光源からの光線に対してまず集光処理をする。集光機能を有する色光源の場合、当該モジュールの集光シート１１１を省略することができる。

【0026】

外部光線から混色スクリーン１１３を守り明晰な格子を形成し、光の明暗コントラストを高めるために、その外部に遮光層１１４が設けられている。上記遮光層１１４は、暗色又は黒色減光材料フレーム又は塗装層である。普段我々が見える物体の色は、この色の光線が反射されるためこの色の光線を見えてくるが、どの色の光線も反射しない物体の場合、色を見ることができず、黒色となる。黒色は、全ての光を吸収するため、どの色でも反射しない。もちろん、同様の効果を奏することができる暗色、減光材料フレーム又は塗装層も等価代替できる。

【0027】

３組の色光源からの光線は、集光シート１１１を透過して上記光線にベクター性を持たせ、それから上記光屈折及び色集合シート１１２の屈折面に入射され、３つのビームの光線を光屈折及び色集合シート１１２の別の面の混色スクリーン１１３に屈折させ、ここで単色に混合される。

【0028】

上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールによれば、元々小面積の発光体が大面積の色面に視認されることができる。

【0029】

上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールは、多種類の表示装置に応用でき、１つの装置で複数使用できる。上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを複数含む表示装置は、複数の上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む場合、上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールの数が表示装置の解析率に応じて決められ、一画素が一上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールに対応する。例えば、解析率１０２４＊７６８の表示パネルの場合、画素が１０２４＊７６８＝７８６，４３２であるため、７８６，４３２個の一画素単色表示モジュールを必要とする。

【0030】

複数の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを併用する場合、各組の散乱光源を離隔させ、互いに干渉することを避けるための干渉防止離隔層１１５をさらに含むことが好ましい。干渉防止離隔層１１５は、あらゆる方式で別途に付加する遮光用離隔であるか、光屈折及び色集合シート及び／又は集光シートでのモジュール同士の離隔に遮光処理を施される。

【0031】

上記表示装置は、通常の表示パネル、タッチ表示パネル、感応表示パネル、撮影器材、カメラ器材、表示メータなど様々な種類の表示装置に応用できる。

【0032】

上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む表示装置は、電子階調制御装置を有してもよく、遮光層又は遮光層取りやめ時の応用に協力し、コントラストを向上させる。電子階調制御装置は、表示画素点の光線強度に基づいて、上記一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを含む装置の階調制御を行う。画素点の光線が最も明るくなるとき、当該画素点は、電子階調制御装置の制御により、階調が淡くなり透明になる。当該画素点の光線が暗くなると、当該画素点は、制御されてその階調が暗くなり黒くなる。

【0033】

複数組の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールを応用する場合、遮光層がないと、混色スクリーン１１３と光屈折及び色集合シート１１２は、一部のモジュールが点灯しない場合、大量な外部光線により、グレー又は黒くならず、明るくなる。別の点灯のあるモジュールに対して、当該モジュールが最も明るい状態にあっても、外部光線により照射されない混色スクリーン１１３の一部を明るくし、画面のコントラクトが低くなり、混色スクリーン１１３の色も弱くなる。この電子階調制御装置は、この遮光層１１４を電子制御して表示効果を最適化するものである。

【0034】

図４に示すように、各部材の位置関係が描かれた図面である。遮光層１１４、混色スクリーン１１３、光屈折及び色集合シート１１２、干渉防止離隔層１１５、集光シート１１１は、左から又は上から順に設置され、それらの構造も整合している。

【0035】

図５、６に示すように、それぞれ色光源の形状が長方形又は常用の円形又は方形である場合の本発明の構造効果図である。もちろん、上記色光源の形状は、これらの形状に限られず、任意の形状を取ることができる。光屈折及び色集合シート１１２、混色スクリーン１１３、遮光層１１４の作用により、元々の色光源の形状が明らかでなくなり、実用性や意匠から、異なる光源形状、例えば長方形を選択することができる。

【0036】

本発明は、主として一組のレンズと混色スクリーン１１３の組み合わせであり、まず色光源からの光線を集光シート１１１で集光させ、それから一組の曲面を含む光屈折及び色集合シート１１２により、元々距離の置いた集光後光線を屈折させてから混色スクリーン１１３に投射させ、単一色に合成し、各画素にする。たとえ拡大してみても、見られるのが一画素三色ではなく、一画素単色である。このように、微細化工程において、よりリアリティのある効果を表示装置に表示させ、元の組み合わせ色を見られない。

【0037】

本発明の図面において記載する１つ又は複数の部材は、より独立又は集成した方式で実施可能である。特定実施例における有用性に応じて、例えば一画素単色表示及び信号受信可能モジュールは、複数で通常の表示パネル、ＬＥＤ（発光ダイオード）パネル、ＬＣＤ（液晶表示パネル）、タッチ表示パネル、感応表示パネル、ＣＲＴ（ブラウン管）、投影機器など様々な表示装置に使用できる。

【0038】

本文で記載する本発明は、特定実施例に関する場合、上記開示につき一定の修正、各種類の変更や差し替えを行う必要がある。同時に、一部の例示では、本発明の実施例の一部の構成を使用するが、対応して、上記発明の範囲や精神から逸脱しないほかの構成を使用しない。従って、複数の改良をして、特定状況又は特定材料を本発明の基本範囲と精神に一致するようにする。本発明の目的は、使用されている特定の用語または開示を本発明の最適実施例見本とする特定実施例に限定されず、本発明の範囲に適合する全ての実施例と等価物を含む。

【0039】

例えば、実用性と意匠から、色光源の形状は、長方形、円形、方形又は実現可能なほかのモデル形状である。集光シート１１１、光屈折及び色集合シート１１２、混色スクリーン１１３は、一層又は複数層の透明又は半透明の材料を使用する。遮光層１１４は、一層の暗色又は黒色減光材料フレーム又は塗装層を選択する。もちろん、他の減光材料フレーム又は塗装層であってもいい。特別設計として、遮光層１１４は、電子階調制御装置に変われるか併用される。

【0040】

本発明の一画素単色表示及び信号受信可能モジュールは、任意の色光源に適用でき、例えば２色、４色等複数のほかの色光源にも適用でき、使用する色に応じて、光屈折及び色集合シートを対応して二つの屈折曲面、四つの屈折曲面に変更すればよい。本モジュールの原理は、たとえば赤外線、紫外線など、任意の屈折可能な電磁波に応用できる。この周波帯に用いる場合、見えないものの、依然として有用である。例えば、例えば赤外線及び紫外線の元々連続レンジでない電磁波を本モジュールにより一組に混合し、同一位置から散乱させ、他の器材又は設備に観察可能の送信／発信器となる。

【0041】

また、波の可逆性により、光源を各種のセンサー（sensor）に代えて、特殊の測定用途に使用できる。例えば一面のスクリーンは、多数屈折曲面のモジュールに1つの屈折曲面を付加して使用する。例えば、３屈折曲面で三色表示をし、非可視電磁波センサシングの受信用途として１つの屈折曲面を付加して、受信機能を有する。フィードバック機能を有する画面とすることができ、または、表示、送信とともに信号を受信する機能としてもよく、もちろん、全体で異なる非可視電磁波周波帯に用いてもいいし、単一モジュールとして使用することもできる。

【0042】

本発明の実施例の上記記載は、要約に記載された内容を含め、枚挙する、又は発明を本文で開示された精確な形態に制限するというわけではない。本文で記載する具体的な実施例及び例示は、単に説明のためのものである。しかも関連技術分野を熟知する者の認識と理解によれば、本発明の精神と範囲内に様々な等価な改良をすることができる。指摘されたように、本発明の実施例の上記記載に基づいて、本発明にこのような改良をすることができ、しかもこれらの改良は、本発明の精神と範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0043】

Ｓ１：赤色光源、Ｓ２：緑色光源、Ｓ３：青色光源、１１１：集光シート、１１２：光屈折及び色集合シート、１１３：混色スクリーン、１１４：遮光層、１１５：干渉防止離隔層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】