JPH065463B2 - 電子表示装置 - Google Patents

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や端末装置に用いる規模グラ
フィックディスプレイに関するものである． ［従来の技術］ 小型コンピュータや端末装置に用いるディスプレイ技術
として最も一般的なものはブラウン管を用いることであ
る．ブラウン管は電流密度の変化する走査電子ビームを
用いて発光性蛍光スクリーンを走査するようにしたもの
で，この発光性蛍光スクリーンに電子ビームを衝突させ
ることにより，その電子ビームの電流密度に比例する光
を発生させる．このような表示方法は十分周知でかつよ
く理解された技術であること，それ自体が視認用の光を
発生させること，グレー領域の色調を良好に生成するこ
とができること，カラー表示が可能なこと等の長所をも
つものである．しかしながらブラウン管は大型のガラス
製の真空外被体を用いているために重量や寸法がかさば
り，さらにカラー表示用ブラウン管の場合は，単色のも
のとくらべて格段に高価でしかも比較的高い駆動電圧を
必要とする等の難点がある． 小型コンピータや端末装置用，とくに出で持ち運びがで
きたり，あるいはブリーフケースに入れて持ち運びので
きる装置用の表示技術としては液晶表示方式がある．こ
の方法では，グラフィックディスプレイ面内の個々の画
素をそれぞれ単一の液晶表示セルにより構成して，それ
らを互いに別個に電気的に動作させるようにしたもので
ある．このよう液晶表示方式は全体の構造が平板状で大
駆動電圧を必要としない等の利点があるが，その反面，
温度に対して敏感で，大型化しにくく，視認用の光を外
部に求めねばならず，駆動用導線の数が多いとともに駆
動回路も多岐にわたり，グレイスケールや色の使用度が
限られるといった短所がある． 小型コンピータや端末装置が小型化しかつ能力が向上す
るに伴い，コストが低く，解像度が高く，本体との適応
性の豊かなグラフィックデイスプレー装置の必要性も高
まってきているが，ブラウン管や液晶装置など従来の方
式ではこうした要求には答えられないのが現状である． ［発明の目的］ 故に本発明の目的は軽量かつ可搬性があり，ブリーフケ
ース内蔵の可搬型コンピータや端末装置等に用いられる
ように可搬式ケース内に折り畳めるような発光表示装置
を提供することにある． このような目的を達成するために，本発明はシュリーリ
ン光学システムを用いて，変形自在のミラー装置により
選択的に変形する光からの表示を行なおうとするもので
ある． すなわち本発明は，大型で重量が大きく，しかも破壊さ
れやすい真空外被体を用いることなく発光表示が可能で
あるという点でブラウン管にまさるものであり，従って
ブラウン管よりも構造が堅固でかつ持ち運び時には折り
畳み可能であることにより，可搬式の用途にはブラウン
管よりもはるかに好適なものである． さらに本発明は外部の光源を必要としないという点で大
規模ドットマトリックス式液晶表示装置よりもすぐれた
ものであり，また，現在の液晶表示装置では不可能なカ
ラーにも適用しうるものである．また本発明による装置
は，高速で表示内容を変化させるための表示時定数が液
晶表示の場合ほど大きくないという利点も併せもつもの
である．かくて本発明による表示装置は液晶表示方式よ
りもグラフィックディスクプレーに適したものであると
いうことができる． このような装置には表示を自動的にリフレッシュする駆
動装置を用いる．具体的には可変形ミラーセルや自動リ
フレッシュシステム，さらには制御および駆動回路を１
枚の集積回路のチップに形成する．これにより表示内容
のうち，変更のあった部分のみのデータをコンピータや
端末装置が表示装置に伝送することができ，コンピータ
の演算オバーヘッドを軽減させることが可能となる．こ
の点は，外部にアクチブな駆動回路を必要とするブラウ
ン管や液晶表示装置にくらべて有利である． ［実施例］ 以下，本発明について図面を参照して説明する．図面
中，第１−７図は本発明による光学装置の各種実施例
を，第８−13図は第１，５，７図に示す可変形ミラー装
置全体の構造と作動態様を，さらに第14−18図は本発明
のその他の各種実施例をそれぞれ示す．第１図は本発明
である光学装置100を示す．光は例えば電灯等による光
源101から発し，この光源101から出た光は放物面ミラー
102，レンズ103，コールドミラー104，レンズ105等によ
り平行なビームとされる．コールドミラー104は公知の
構成で，実質的にすべての可視光を反射し，かつ赤外光
を透過するもので，光源101から発した光のうち赤外光
領域を取除くことによって，入射光による可変形ミラー
装置109の加熱を防ぐ，また，以下の説明より理解され
るように，シュリーリン光学装置106に対する光源101か
らの光の入射角はこれを調節自在とすることにより，各
構成部材の配置を所望のものとすることができる． 第２図および第３図にシュリーリン光学装置106の構成
例を２種示す．第２図のシュリーリン光学装置106は複
数個の鏡面211を塗布した透明板210からなるもので，以
下詳細に説明するように，これら鏡面211はそれぞれ両
面反射型としてその外面を透明板210の外側に向け，内
面を透明板210に接する側とするのがよい．このように
したシュリーリン光学装置106をレンズ105からのビーム
を横切るように配置した場合，シュリーリン光学装置10
6は反射部211からの光の一部を反射し，一部を透過部21
2を透過させることにより入射光を２分割する． 第３図に示すシュリーリン光学装置106は反射部反射部2
11が透明板210に同心状に形成され，従って透過部212も
同様に同心状に形成されたものである． 第１図において，光源101からの光のうちシュリーリン
光学装置106の反射部211に入射した部分はレンズ107に
達する．可変形ミラー装置109はレンズ107の焦点外に配
置されているため，レンズ107に入射した光はこの可変
形ミラー装置109の近傍に集束され，無限大以下に配置
された表示スクリーンに結像するようにしてあり，さら
に放物面ミラー102，レンズ103，レンズ105も可変形ミ
ラー装置109に入射する光源101の像から外れた点に焦点
を有するようになっている． 第４図は別な角度から見たレンズ107，ミラー108，可変
形ミラー装置109の配置を示す．シュリーリン光学装置1
06からの光はレンズ107を通り，ミラー108により反射さ
れて可変形ミラー装置109に達する．上記のごとく，可
変形ミラー装置109はレンズ107の焦点外すなわちその近
傍にあり，このため第４図に示す配置とすることによっ
て，好ましくは半導体集積回路として構成される可変形
ミラー装置109を印刷配線板111上に物理的かつ電気的に
実装しうるものとなる．このようにミラー108を用いる
ことによって可変形ミラー装置109を印刷配線板111に通
常の方法で実装することが可能となり，可変形ミラー装
置109に対する電気的接続が単純化される． 本発明における空間的光変調器はワンチップ形式の可変
形ミラー装置であり，以下詳細に説明するように，可変
形ミラー装置109はそれぞれ別個に可変形自在とした複
数個のミラーセルからなっており，これらミラーセルの
各々は非活性すなわち非変形時にはプレーンミラーとし
てはたらいて，レンズ107から入射した光を実質的に同
一の光路を通って再びシュリーリン光学装置106の対応
する光反射部へと反射する．また変形したミラーセルか
ら反射した光はレンズ103，105および放物面ミラー102
により集光されて光源101に戻る．この場合，光学装置1
00全体の光損失は比較的大きいと考えられるため，非相
反光学装置112は光学装置100と光源101との間のこの光
路内に位置させてもよい．この非相反光学装置112はハ
ーフシルバーミラーもしくは被膜透明板で形成して光の
透過と反射を選択的に行なうもので，光源101からの光
がこれを透過する量は光源101に向って反射する量より
も多くなるようになっている．このため，非相反光学装
置112は可変形ミラー装置109のミラーセルが非活性すな
わち非変形状態にあるときは，これらミラーセルからの
光を再捕捉して有効な光路内に戻す役割を果たす． シュリーリン光学装106からの透過光光路にはプレーン
ミラー110が配置されており，このプレーンミラー110は
これを整合配置として，シュリーリン光学装置106の透
過部，ひいては前記非相反光学装置112に向って光を反
射することにより，非変形ミラーセルと同等の役割を果
たすようになっており，これによって可変形ミラー装置
109まで到達しない光を再捕捉することが可能となる． 光学装置100は可変形ミラー装置109の変形ミラーセルに
光源101からの光が入射することにより，機能を開始す
る．すなわち，可変形ミラー装置109の変形ミラーセル
に光が入射すると，この光はその入射光路から外れて，
少なくともその一部がシュリーリン光学装置106の光透
過部に入射し，かくて反射した光は可変形ミラー装置10
9を通過後，光路113を通って表示スクリーン（図示せ
ず）達する． 上記可変形ミラー装置109は必ずしもこれをシュリーリ
ン光学装置106の反射光路上に配置する必要はなく，こ
の可変形ミラー装置109をシュリーリン光学装置106の透
過光路上に配置しても光学装置100は同等に機能する．
この場合，ミラーセルから反射した光はシュリーリン光
学装置106の透過部を通る光路を通って光源101に（また
は非相反光学装置112が設けてあるときはこの非相反光
学装置112に）戻ることとなる．変形状態にあるときの
ミラーセルから反射した光は，その少なくとも一部がシ
ュリーリン光学装置106の反射部に入射し，光路113を介
して表示スクリーンに達する．なおこのような配置とす
る場合は，プレーンミラー110はこれを適宜反射光路内
に挿入して光の浪費分を取り戻すようにしてもよい． 上記のように構成した光学装置100は可変形ミラー装置1
09の変形ミラーセルから反射された光のみを表示スクリ
ーンに向って投射するのに用いる．この場合，個々のミ
ラーセルはその変形時に表示スクリーンの対応する部位
に向って光を反射し，従って可変形ミラー装置109内の
個々のミラーセルの変形を電気的に制御することによっ
て，各ミラーセルと対応する小さなスポットを表示スク
リーン上で光らせたり，あるいは光らせなかったりする
ことができる．また，可変形ミラー装置109はそのミラ
ーセルがそれぞれ２種類以上の変形状態をもつように構
成することもでき，この場合，これら複数の変形状態に
より，いろいろな量の光を可変形ミラー装置109の透過
部に向って反射させることにより，個々のミラーセルと
対応する光点を相異る光度で表示スクリーン上で光らせ
ることが可能となり，かくて光度を黒（光らない状態）
と白（光った状態）との間の中間的なグレースケールと
するとができる． 第５図に本発明の他の実施例である光学装置500を示
す．同図において第１図実施例と同等の部材は同じ符号
を付して示してある．本実施例が第１図実施例と異る点
はシュリーリン光学装置106を透過した光の光路にレン
ズ115，ミラー116，可変形ミラー装置117を追加配置し
た点である．光はまずシュリーリン光学装置106の通過
した後，レンズ115により集束されて一点に集まる．こ
のレンズ115の焦点外，すなわちその焦点（ミラー116に
より反射される）の近傍に前記可変形ミラー装置117が
設けてある．この可変形ミラー装置117は可変形ミラー
装置109と同等の構成としてよく，またレンズ115，ミラ
ー116，可変形ミラー装置117も第４図に示したレンズ10
7，ミラー108，可変形ミラー装置109とそれぞれ同等の
配置としてよい．なお，可変形ミラー装置109，117はこ
れら両者を一枚の印刷配線板111上に形成することがで
きる． 上記のような追加構成により，可変形ミラー装置117の
非変形セルミラーはシュリーリン光学装置106の対応す
る光透過部に向って光を反射後進させ，かくて反射され
た光は光源101に戻される．また可変形ミラー装置117の
変形ミラーセルから反射された光は少なくともその一部
がシュリーリン光学装置106の反射部211に入射し，可変
形ミラー装置109の場合と同様，可変形ミラー装置117の
非変形ミラーセルに入射した光は表示スクリーンにまで
到達しない．一方，可変形ミラー装置117の変形ミラー
セルに入射した光は表示スクリーンの対応するスポット
を光らせる．なお可変形ミラー装置109と同様，可変形
ミラー装置117もそのミラーセルの各々が２種類以上の
変形状態をもつように構成することにより，いろいろな
量の光を表示スクリーンの対応するスポットに反射させ
ることができる．かくて本実施例における光学装置500
は光源101から出た光のうちシュリーリン光学装置106を
透過し，従って他に利用する目途のない光の相当部分を
有効に利用することを可能にするものである．またシュ
リーリン光学装置106の全面積のうち半分を光透過部と
し，半分を光反射部とした場合には，シュリーリン光学
装置106に入射して他に利用する目途のない光のうち約5
0％を有効に変調させることができる． 第５図に示すシュリーリン光学装置106の配置角度は可
変形ミラー装置109，117の変形ミラーセルから表示スク
リーンへの光路を互いに一致させるうえで必ずしも必要
なものではない．すなわち，シュリーリン光学装置106
からの反射はそもそも相反的な性質をもつものであるか
ら，可変形ミラー装置109，117の変形ミラーセルからの
光は，光源101からの入射光に対するシュリーリン光学
装置106の角度にはかかわりなく光路113を通って表示ス
クリーンに向う． 本実施例の光学装置500はさらにカラー表示を行なうの
に用いることができ，この目的のために２個のカラーフ
ィルタ114，118をそなえている．これらのカラーフィル
タ114，118の色を相異る原色とすることにより，これら
２原色の組合せを表示スクリーンに表示することができ
る．また上述のように変形状態を２種類以上として表示
スクリーンの各スポットでの光度をいろいろに変えるこ
とにより，カラー表示はさらに多彩なものとなる．むろ
ん上記カラーフィルタ114，118を設けることは必須では
なく，またシュリーリン光学装置106とこれに対応する
可変形ミラー装置との間の適当な位置に配置するように
してもよい． さらに，若干の問題はあるが，第５図の光学装置500は
これを全色表示に用いることもできる．この場合はま
ず，カラーフィルム114，118の一方をグリーンとして原
色のグリーンの表示に用い，他方を残りの原色であるレ
ッドとブルーの組合せの表示に用いる．このような組合
せとしては，レッドとブルーを交互に並べた縞模様また
はストライブ模様等とすることができる．カラー撮影技
術の分野で周知のように，グリーンの色信号は輝度信号
にきわめて近似したものであり，また全色表示を好適に
行なうのに要する空間データは，グリーンの原色はレッ
ドやブルーの原色の場合ほどは多くない．このため，カ
ラーフイルタを２個そなえた可変形ミラー装置に与える
信号をレッドとブルーの色信号の組合せとした場合，上
記光学装置500は全色表示を良好に行なうことができる
のである． 第５図の光学装置500はカラーフィルタ114，118を省略
することにより他にもいろいろの使用方があり，可変形
ミラー装置109，117を互いに整合配置とすることによ
り，個々のミラーセルや可変形ミラー装置109，117と対
応する表示スクリーン上のスポットをオーバーラップさ
せたりすることもできる．この場合にはより多くの光の
バリエーションをもったグレースケールが得られる．あ
るいは，また可変形ミラー装置109，117の整合配置の態
様を変更することにより，表示スクリーンの縦または横
方向の可視解像度を向上させることもできる． つぎに第６図に可変形ミラー装置109，117内の個々のミ
ラーセルと対応する複数個の画素領域605を有する表示
スクリーン601の一部を示す．これら画素領域605は行60
2，奇数列603，偶数列604として配列され，可変形ミラ
ー装置109，117は均一な間隔で相隔てた行および列に設
けられている．可変形ミラー装置109，117はこれらミラ
ー装置内の行方向ミラーセルと対応する画素領域605が
互いに整合しないようにして配置され，とくに可変形ミ
ラー装置109，117の一方は奇数列603に位置する画素606
を制御自在に光らせるようなものに，他方は偶数列604
に位置する画素607を条件つきで光らせるような整合配
置とする．ミラー装置109，117をこのように整合配置す
ることにより，行方向画素の数を列画素の２倍として行
602の各々における解像度を向上させることができると
いう利点が得られる．ただしこのような画素の関係は，
各列の画素を各行の画素よりも多くするように変更する
こともできる． 可変形ミラー装置109，117の個々のミラーセルと対応す
る上記のようにな画素の整合配置は第２図の示したよう
なシュリーリン光学装置を用いて行なうのがよい．この
シュリーリン光学装置の反射部211と透過部212との間の
エッジはこの部位にわずかなデフラクションが生ずるた
め解像度を低減させることが判明しており，上述のよう
に画素をオフセットさせる場合には，シュリーリン光学
装置106の反射部211および透過部212を配置するにあた
って，これらの部分の間のエッジ部により高解像度軸の
解像度が低下して，互いにインターリーブ配置としたス
ポット位置を混乱させないように前記反射部211および
透過部212を配置するのが好ましい．このためには例え
ば高解像度軸を水平方向軸とし，低解像度軸を垂直方向
軸とした場合，第２図に示したような横方向ストライプ
方式とするのがよい．同様に，第６図に示すように低解
像度軸を水平方向軸とし，高解像度軸を垂直方向軸とし
た場合には，第２図に示すシュリーリン光学装置を90度
回転させることにより，縦方向ストライプ方式とするの
がよい． 第７図に全色表示を行なうための光学装置700を示す．
同図において，シュリーリン光学装置106の透過光路上
にはたとえばハーフシルバーミラーによるビームスプリ
ッタ119が配置され，シュリーリン光学装置106を透過し
た光はこのビームスプリッタ119に入射する．周知の光
学的原理により，入射光の約半分がこのビームスプリッ
タ119を通過してレンズ115に達する．このレンズ115は
この光を一点に集光するためのもので，その焦点外，す
なわちその焦点の近傍に可変形ミラー装置117が配置さ
れ，またその光路上にはカラーフィルタ118およびミラ
ー116が配置してある． ビームスプリッタ119に入射した光のうち残りの半分は
反射されてレンズ120に達し，このレンズ120により集光
されて一点に集まる．このレンズの焦点外，すなわちそ
の近傍には可変形ミラー装置122が設けてあり，この光
路上にもカラーフィルタ123およびミラー121が配置して
ある．なお，この構成においても第１，５図と同様，レ
ンズ107，カラーフイルタ114，ミラー108，可変形ミラ
ー装置109はすべてシュリーリン光学装置106からの反射
光の光路上に位置している． つぎに可変形ミラー装置109，117，122をカラーフィル
タ114，118，123とともに用いることにより表示スクリ
ーンに全色表示する場合の態様について説明する．これ
らのカラーフィルタ114，118，123はいずれもレッド，
ブルー，グリーンの３原色のうちのひとつとしたもの
で，上述の原理により，可変形ミラー装置109，117，12
2のミラーセルのひとつが変形すると，表示スクリーン
の対応するスポットに光が現われる．この場合，カラー
フィルタ114，118，123があるために，表示クリーンの
対応するスポットが対応するカラーフィルタの色で発光
する．可変形ミラー装置109，117，122にそれぞれ対応
するレッド，ブルー，グリーンの単色信号を印加するこ
とにより，表示スクリーンで全色表示を行なうことがで
きる． 第７図においてビームスプリッタ119はシュリーリン光
学装置106の透過光の光路上に配置されているが，所望
ならばその反射光光路上に設けてもよいことはいうまで
もない．従ってたとえば，ビームスプリッタ119，レン
ズ115，120，ミラー116，121，カラーフィルタ118，123
可変形ミラー装置117，122は107，108，114，109の代り
に反射光光路に配置してもよい．この場合，107，108，
114，109は106の透過光光路上に配置されることにな
る． 使用する空間的光変調器は，たとえば複数個のミラーセ
ルおよび駆動電極を一枚の集積回路チップに形成した可
変形ミラー装置により構成する．第８図は第１，５，７
図に示した可変形ミラー装置の装置のそのような例をブ
ロックダイヤグラム800で示したものである．このブロ
ックダイヤグラム800はまず行および列に配列された複
数個のミラーセルのマトリックスからなるミラーセルア
レー801を有し，このミラーセルアレー801は本例におい
ては200行，256列のミラーセルにより構成されている．
このようなミラーセルアレー801の構成，とくにそのミ
ラーセルの個々の構成について以下第９図ないし第12図
を参照して説明する． すなわち，上記ミラーセルアレー801は200本の行方向導
体802によりデコーダドライバ803に接続されており，上
述の通り，本例では200本の行方向導体802があることに
なる．デコーダドライバ803にはデータバス804から複数
ビットのディジタル信号が入力し行方向導体802のうち
選択されたひとつに出力を供給する．データバス804は
本例では８ビットからなり，これらビットがデコーダド
ライバ803に与えられて駆動すべき行方向導体802を指定
する．なおこの場合，８ビットにより256通りの組合せ
があることとなるため，これら８ビットには当然余剰の
コードが含まれる．データバス804にはさらにリフレッ
シュカウンタ805が接続され，このリフレッシュカウン
タ805にリフレッシュされるべきミラーセルアレー801の
次の行の指定を記憶させる．このリフレッシュカウンタ
805を用いて行リレッシュを行なう方法については次に
述べる． 前記ミラーセルアレー801からはさらに複数の列方向導
体806が延在しており，本例ではこの列方向導体806は25
6本である．これら列方向導体806の各々には列ドライバ
807から信号が供給される．上記デコーダドライバ803と
の関連において，列ドライバ807により出力された信号
がミラーセルアレー801の選択された行内の各ミラーセ
ルに印加される．各々のミラーセルについては以下さら
に詳細に説明するが，その説明から理解されるように，
各ミラーセルは電荷蓄積装置として構成され，選択され
た行の各々のミラーセルに蓄積される電荷量は，列ドラ
イバ807から列方向導体806に与えられる信号の大きさに
より定まる．また各ミラーセルのミラー変形量は当該ミ
ラーセルに蓄積された電荷量の関数である． 列方向導体806にはさらに列センサ808が接続され，この
列センサ808はデコーダドライバ803により選択されたの
行802との関連において，選択された行における各ミラ
ーセルに蓄積された電荷の量を感知する．なお，以下さ
らに詳細に説明するが，列センサ808は可変形ミラー装
置800を介して表示されるデータの自己フリフレッシュ
に用いられるものである． 列ドライバ807および列センサ808はいずれも列ラッチ80
9に結合されており，本発明においては，選択された行
のミラーセルに蓄積された電荷に対応するデータは，こ
の列センサ808により感知された後，列ラッチ809内に記
憶される．かくて列ラッチ809に記憶されたデータは列
ドライバ807に供給されて，ミラーセルアレー801内のデ
コーダドライバ803により選択された行の各列における
個々のミラーセルに入力する．上述のようなシステムを
ミラーセルアレー801の自己リフレッシュに用いること
により，外部信号源からの入力信号を常時アップデート
することなく，可変形ミラー装置800による表示を行な
うことを可能にする． 本発明の一実施例において，個々の行における各ミラー
セルはこれを４種類の異る状態，すなわち非活性非変形
状態と，表示スクリーンに対して相異る光量を反射する
３種類の変形状態となるように駆動することができる．
このためには，列ラッチ809はミラーセルアレー801内の
個々の行における256個のエレメントの各々に対して２
ビットのメモリを１個ずつそなえる．また列ドライバ80
7には２ビットのＤ／Ａ変換器をそなえて，このＤ／Ａ
片喚起を列方向導体806の各々に接続する．かくて列ラ
ッチ809内の対応するするメモリからの２ビットデータ
に応じて，列ドライバ807が個々の列方向導体806を４種
の電圧値のうちのひとつに駆動する． さらに本実施例において，列センサ808は２ビットのＡ
／Ｄ変換器をそなえており，このＡ／Ｄ変換器を列方向
導体806の各々に接続することにより，ミラーセルアレ
ー801の選択された行内の各ミラーセルに蓄積されたア
ナログ電荷レベルを感知して，対応するするミラーセル
内における電荷の許容しうる４種類の状態に対応するす
る列ラッチ809内に格納する２ビットコードを発生す
る．なおこの場合，自己リフレッシュ機能をもった列を
使用可能とするために，列センサ808は漏洩により電荷
レベルが若干低下した後に前記４種類の許容電荷状態を
識別することができるようになっている必要がある． 800はデータバス804に結合されたデータポート810およ
び命令デコーダ・シーケンス813に結合された命令バス8
12に入力する外部信号に応答するようになっており，デ
ータポート810はさらにデータバス804を介してデコーダ
ドライバ803，シェードラッチ816，マスク817，ポイン
タ818に結合されている．命令制御時における可変形ミ
ラー装置800の正確な動作については後で詳述するが，
とりあえず次にざっと説明する．すなわち，命令バス81
2にある命令が与えられて命令デコーダ・シーケンサ813
によりデコードされると，データポート810からのデー
タがデコーダドライバ803に供給されてミラーセルアレ
ー801の行のうち１行を選択するか，シェードラッチ816
およびマスク817に供給されてデータの形式を指定する
か，ポインタ818に供給されることにより列選択デコー
ダ815にデータを入力する列開始位置を指定するか，あ
るいはシェードラッチ816およびマスク817，さらには列
選択デコーダ819を介して列ラッチ809に供給される．こ
れらの動作は命令デコーダ・シーケンサ813による制御
のもとに自動リフレッシュ動作とともに進行する．命令
デコーダ・シーケンサ813にはさに列選択デコーダ815を
そなえており，この列選択デコーダ815を介して外部回
路に可変形ミラー装置がオーバヘッドタスクが進行中
で，命令バス812に入った命令には応答しえないことを
知らせる． つぎに第９−12図を参照してミラーセルアレー801を個
々の可変形ミラーセルにより形成する場合の構成方法に
つき説明する．まず第９図は電荷蓄積セル上に可撓膜を
形成してなるミラーセル構成を示す．このような可撓膜
としては米国特許出願第386,141号（1980年９月２日出
願の米国特許出願第183,595（取下げ済）の継続出願と
して1982年６月７日付で出願）にその例が詳述されてい
る．第10図−12図は可変形ミラーに片持ビームを用いた
場合の構造を示すものである．この片持ビームは，以下
第10−12図につき説明するように，アンダーカットエッ
チング法を用いて形成されるものである． 第９図は本発明により構成される可変形ミラー装置にお
けるミラーセルの一例を示すもので，この可変形ミラー
装置は所定の伝導型，たとえばＰ型シリコン等の半導体
材料よりなるサブストレート910を有し，このサブスト
レート910は２酸化シリコンの絶縁層911によりその活性
面を被覆してある．該半導体サブストレート910の活性
領域の外側には，上層に厚いフィールド酸化物（図示せ
ず）を有する自己整合Ｐ＋チャンネルストップが形成さ
れており，このフィールド酸化物層の寸法ならびに形状
により，光生成漏洩電流を半導体サブストレート910の
活性領域外にとどめ，かつリードのキャパシタンスやク
ロストークを低下させる． チャンネルストップ912は半導体サブストレート910と伝
導型は同じであるが，不純物濃度はそれよりも高いもの
とする．サブストレート910の活性領域内には拡散法ま
たはイオン注入法により，上記とは逆の伝導型のドレー
ン領域913が形成され，従ってチャンネルストップ912は
Ｐ型シリコンサブストレート910においてＰ＋型領域と
し，またドレーン領域913はＮ＋型領域とすることがで
きる．なお，チャンネルストップ912はドレーン領域913
の両側に所定の間隔をもって配置されてドレーン領域91
3を電気的にアイソレートしている．第２の不純物導入
領域914は前記ドレーン領域913と同一の伝導型すなわち
Ｎ＋型として半導体サブストレート910内に形成され，
チャンネルストップ912のひとつとドレーン領域913との
間に延在し，かつ該ドレーン領域913とは所定の間隔を
もって配置されている．この第２の不純物導入領域914
はドレーン領域913とともにＸ−Ｙマトリックスアレー
状に配列されたエンハンスメントモードの電界効果型ア
ドレストランジスタを構成したもので，ドレーン領域91
3と同時に選択的イオン注入法により形成することがで
きる．なお，ドレーン領域913を逆伝導型の半導体サブ
ストレート910と適宣接触させることによりダイオード
（図示せず）を形成する． 電解効果型アドレストランジスタのマトリックスアレー
のトランジスタゲート構造は多結晶半導体材料，たとえ
ば半導体サブストレート910をＰ型シリコンとした場合
は，適宣不純物を導入して導電性としたポリシリコン等
により形成する．各ポリシリコントランジスタゲート構
造915はポリシリコン材料の各子構造内に含まれ，該ポ
リシリコントランジスタゲート構造915の上面には二酸
化シリコンの絶縁層916が形成されるととも，にその側
壁には二酸化シリコン層917が形成されている．またポ
リシリコントランジスタゲート構造915上の各酸化物層9
16はポリシリコントランジスタゲート構造915の側壁の
境界から突き出るひきし部を有する． 各ポリシリコントランジスタゲート構造915の上方には
適当な金属材料，たとえば金等の導電性接点部材ないし
パッド920が設けてあり，これら接続部材920は上記酸化
物層916およびポリシリコントランジスタゲート構造915
と重なり合うように酸化物層916の上面に形成されてい
る．さらに複数個の金属製のフィールドプレート921が
Ｘ−Ｙマトリックスアレー上に設けてあり，各フィール
ドプレート921はサブストレート910の絶縁層911上に形
成されるとともに，Ｘ−Ｙマトリックスアレーの各電界
効果型アドレストランジスタの逆伝導型不純物導入領域
914と重なり合っている．従ってフィールドプレート921
のアレーにおける各フィールドプレート921は，ポリシ
リコントランジスタゲート構造915を形成するポリシリ
コン格子構造により形成された開口部のひとつとそれぞ
れ重なりあうように位置している． 可変形ミラー装置の構成は，ポリシリコントランジスタ
ゲート構造915のポリシリコン格子上に，金属膜構造す
なわち可変形ミラーを設けてこれをサブストレート910
およびフィールドプレート921のアレーと所定の間隔を
もって配置することにより完全なものとなる．この金属
膜構造は可撓性材料からなりかつ光反射性の金属塗布層
を有する非金属の支持層925を含み，この非金属の支持
層925により該金属塗布層の厚みを十分薄くすることに
より，所定の変形量範囲にわたって金属疲労を起すこと
なく金属膜構造全体が繰返して変形しうるようにする．
該金属膜構造はさらに少なくとも１層の金属層を有し，
好ましくは厚さを800オングストローム程度としたニト
ロセルロースの重合体により形成された非金属の支持層
925にこの金属層を光反射層として重ね合わせる．なお
このような金属層をただ１層だけ非金属の支持層925と
ともに用いる場合は，該金属層を下層としてポリシリコ
ントランジスタゲート構造915上の接点部材ないしパッ
ド920と接触させるようにする． かくて上記ニトロセルロース重合体の非金属の支持層92
5の上面には好ましくは厚さ約400オングストロームのア
ンチモンの926が形成され，この926の下面には背面金属
層が形成されている．この背面金属層は２層構造で非金
属の支持層925に直接接着され，かつ好ましくは光反射
金属層926と同一の材質すなわちたとえばアンチモン等
により厚さ約400オングストロームとした金属層930を有
し，この金属層930により薄い非酸化性の低接触抵抗金
属，たとえば金等の層931が接着されて２層構造の金属
バックアップ層が形成され，非金属の支持層925に固着
される．上記金等の金属層931は電界効果型アドレスト
ランジスタゲート上の金等の接点部材ないしパッド920
と良好に接触する． かくてニトリセルロース重合体の非金属の支持層925と
この非金属の支持層925の下面に固着された少なくとも
１層の金属層とからなる金属膜構造は，別に接着材を用
いることなくポリシリコントランジスタゲート構造915
の接点部材920に分子的に接着される．このようにして
構成された金属膜構造の少なくとも１層の金属層は，シ
リコンサブストレート910の絶縁層911上に配置されたフ
ィールドプレート921のＸ−Ｙマトリックスアレーとと
もにフィールドプレート部材を構成し，これらフィール
ドプレート部材はエアギャップ型コンデンサのアレーの
他方のフィールドプレートを構成する．これらコンデン
サのエアギャップ930は金属膜構造とシリコンサブスト
レート910の絶縁層911上に形成された各フィールドプレ
ート921との間の空間により画定される．かくて金属膜
構造すなわち可変形ミラーはこれらエアギャップ930を
介して生ずる電圧降下に応答して変形を起し，そのエア
ギャップ型コンデンサセルがシリコンサブストレート91
0上に形成された電界効果型アドレスランジスタにより
ラインアドレスされることとなる． 第10，11，12図に片持ビームミラーを有する可変形ミラ
ー装置のミラーセルの構成を示す．ここに示す構成は第
９図で説明した膜型ミラーセル構造に代るものである． 第10図は上記片持ビームミラー型可変形ミラー装置の形
成における中間工程を示すもので，不純物を導入したシ
リコンのサブストレート1001には，浮遊ソースとしては
たらく逆伝導型の注入層1002，および埋込みまたは注入
導体層としてはたらく同じく逆伝導型の注入層1004が埋
設されており，これらの構造を当該可変形ミラー装置形
成の最終エッチ工程でエッチストップとしてはたらく酸
化物層1003により被覆している．このようにした半導体
装置の全面に厚いポリシリコン層1005を形成し，このポ
リシリコン層の上面にパターン化した酸化物層1006を形
成する．この酸化物層1006の複数個の部分上に厚いアル
ミパッド1008を形成して厚いポリシリコン層1005とオー
ム接触させる．このようにして形成した構造は集積回路
用のボンディングパッドに用いる．酸化物層1006には各
片持ビーム構造にスロット1009が形成されており，これ
ら片持ビームミラー1012に形成されたスロット1009は第
12図からより明らかなように，該片持ビームミラー1012
を形成するエッチングプロセスを行なうのに好便なよう
に形成されている． 第10図に示す構造の形成後，これら構造体を含むシリコ
ンスライスの洗浄を行なって個々の集積回路チップに切
断する．これら洗浄および切断工程をこの時点で行なう
のは，こうした工程をアンダーカットエッチ処理の後で
行なうと，片持ビームミラー1012の相当数が損傷される
ことが判明しているからである． 個々の集積回路チップにはその切断および洗浄後，異方
性プラズマエッチ処理を施す．この異方性プラズマエッ
チ処理は酸化物層1006および厚いアルミパッド1008に対
しては何の影響ももたらすことはないが，厚いポリシリ
コン層1005を相当程度浸食し，プラズマエッチャントが
片持ビームミラー1012のエッチ周辺のスロット1009およ
び片持ビームミラー1012自体のスロット1009を介して厚
いポリシリコン層1005に達し，また酸化物層1003によっ
てストップされる．従って集積回路チップがこのプラズ
マエッチャントにさらされる時間やタイミングを適宜選
定することにより，厚いポリシリコン層1005が片持ビー
ムミラー1012の下面から除去された構造体を得ることが
できる．この場合前記スロット1009は片持ビームミラー
1012内に位置させることにより，プラズマエッチャント
を厚いポリシリコン層1005にアクセスさせて除去処理の
スピードアップを図るようにする．スロット1009を設け
ない場合は，集積回路をより長時間プラズマエッチャン
トにさらさせて厚いポリシリコン層1005を片持ビームミ
ラー1012の下面から除去することが必要である．ただし
このような処理法を用いた場合は，プラズマエッチャン
トによって個々のミラーセルに隣接する構造体が必要以
上にアンダーカットされて，最終的に得られる構造体の
強度を低下させる結果となる． 厚いポリシリコン層1005のマエッチ処理が終了後，集積
回路デバイス全体にアルミ層1010を被覆する．このアル
ミ層1010は集積回路を全体にわたってを被覆するのであ
るが，とくに片持ビームミラー1012の上面を被覆するよ
うにする．このようにして被着したアルミ層1010は，第
11，12図からわかるようにスロット1009を貫通して片持
ビームミラー1012の下面に被着され，このようにして被
着されたアルミ層は，光を反射して片持ビームミラー10
12が反射光の方向を制御しうるようにする主要面として
作用する．なお上述の異方性プラズマエッチ処理および
アルミ層の被着処理はいずれもパターンを使用せずに行
なう処理工程で，従って集積回路内の各構造体の寸法等
について何ら厳密な考慮を払う必要はない． 第12図は以上のようにして得た構造を示す切裁斜視図で
あり，同図にはさらに第９図に示したチャンネルストッ
プ912およびイオン注入ドレーン領域913にそれぞれ対応
するチャンネルストップ1013およびイオン注入ドレーン
領域1014が示してある．この第12図にはさらに，アルミ
パッド1008の上部に形成されたアルミ層1010により形成
されたボンディングパッド1011が示してあり，これらボ
ンディングパッド1011は酸化物層1006のパターン形成に
より電気的に分離されている．また片持ビームミラー10
12は浮遊ソース領域1002に蓄積された電荷の電荷量に対
応して，第９図について説明した金属膜の変形と同様の
変形を起す．第８図に示した可変形ミラー装置により実
行される諸動作のシーケンスを第13図にプログラム1300
として詳細に示す．すなわち本発明においては第８図に
示したブロック800はこれを１枚の集積回路チップに埋
込んで使用するのが好ましく，このようにすることは可
変形ミラー装置とインターフェースをとるのに必要な端
子の数を減少させる上で有利である．すなわち，たとえ
ば200行256列のミラーセルアレーがそのラインの各々に
対応する端子を有する場合，全部で456個の端子が必要
となることになるが，本発明の場合はミラーセルアレー
のメモリ構成のために必要な端子数が大幅に減少するの
である．本例では８ビットデータポート810，３ビット
命令バス812，ビジーライン815を用いて可変形ミラー装
置800の動作に必要なデータをすべて伝送することがで
きる．第８図に示したこのような可変形ミラー装置の動
作について，以下第13図のプログラム1300とともに説明
する． 可変形ミラー装置800のプログラム1300に基く動作は第
８図に示した命令デコーダ・シーケンサ813による制御
のもとで行なわれる下記の説明から理解されるように可
変形ミラー装置800は自動ミラーセルアレーリフレッシ
ュモードとコマンド応答モードとの間で交互に動作させ
るのが好ましい．この場合に用いるコマンドは３ビット
命令バス812を介して可変形ミラー装置800に伝達され
る．プログラム1300の自動リフレッシュ部はビジー信号
（処理ブロック1301）を設定することによって開始す
る．これは命令デコーダ・シーケンサ813により実行さ
れ，所定のディジタル信号がビジーライン815に印加さ
れる．この所定のディジタル信号のレベルによって可変
形ミラー装置800の外部の各デバイスに可変形ミラー装
置800は入力するコマンドに対して応答しないことを知
らせる．またこの信号により可変形ミラー装置800と結
合された外部デバイスは該可変形ミラー装置800に再び
そのようなコマンドを入力するまでコマンドの伝送を一
時中止する． ついで命令デコーダ・シーケンサ813は列データをミラ
ーセルアレー801に書込む（プロセスブロック130
1）），これは列ラッチ809内のデータを列ドライバ807
に供給してミラーセルアレー801に入力することによっ
て行なわれる．行デコーダドライバ803により選択され
た行802との関連で，選択された行内のミラーセルには
列ラッチ809に記憶されていたディジタルデータと対応
するアナログ信号が供給される．この場合前述のよう
に，ミラーセルアレー801内の各ミラーセルには４種類
の状態を取ることを可能とするのが好ましい．列ラッチ
809はミラーセルアレー801の各列に対して２ビットのメ
モリをもち，本例においてはミラーセルアレー801内に2
56列含まれているため，列ラッチ809には256個の２ビッ
トメモリが含まれていることになる．この列ラッチ809
の各メモリラッチ内に記憶された２ビットデータを列ド
ライバ807内の対応する２ビットＤ／Ａ変換器に供給す
ることにより，ミラーセルアレー801につつされた個々
の列ラインに入力する． ついでプログラム1300はリフレッシュ行の設定を行なう
（プロセスブロック1303）．これはリフレッッシュカウ
ンタ805からのデータを行デコーダドライバ803に伝送し
て，行デコーダドライバ803によって選択された個々の
行802を，リフレッッシュカウンタ805内のデータにより
指示された導線にセットすることによって行なう． プログラム1300は次に選択された行内のミラーセルの状
態を感知する（プロセスブロック1304），すなわち，行
デコーダドライバ803によって選択された行802は列セン
サ808をイネーブル状態として列導線806を介してこれら
のミラーセルに蓄積された電荷量を検出する．前述のよ
うに列センサ808は好ましくは列導線806の各々に対して
１個のＡ／Ｄ変換器をそなえており，従って選択された
行における個々のミラーセル内に蓄積された電荷の量は
列センサ808によって２ビットコードに変換される．こ
の場合上記のように，使用するＡ／Ｄ変換器の設定レベ
ルは電荷の漏洩があっても電荷レベルを曖昧さのないよ
うに識別しうるようなものであることが必要である．前
記２ビットコードは列ラッチ809内の対応する２ビット
メモリに記憶され，かくて列ラッチ809内に格納された
データが選択された行のミラーセル内で感知された電荷
レベルと対応することとなる． ついでプログラム1300は列ラッチ809内に記憶されたデ
ータと対応する電荷を選択された行内のミラーセルに蓄
積する（プロセスブロック1305），このプロセスはプロ
セスブロック1302について上記したものと同様な手順で
行なう．すなわち，列ラッチ809内に記憶されたデータ
はディジタルデータに対応するアナログデータに変換さ
れて，ミラーセルアレー801の選択された行内に記憶さ
れる．この時点では同じ行内のミラーセルの電荷レベル
が感知されて以来，行デコーダドライバ803により選択
された行802はまだ変更されていないので，この選択さ
れた行に対する書込み動作は当該行内の電荷状態をリフ
レッシュすることとなる． プログラム1300は次にリフレッシュカウントを増大させ
る．これは列導線806に記憶されたデータに１を加える
ことによって実行する．リフレッッシュカウンタ805が
余剰のコードを含んでいる場合には，言い換えればリフ
レッッシュカウンタ805内に記憶されたビット数が行802
の各々を一義的に特定するのに必要な数を上まわるよう
な場合には，このリフレッシュカウントの増大プロセス
に更にリフレッシュカウンタのリセットを行なう何らか
のステップを含めることにより，そのような剰余コード
がリフレッッシュカウンタ805に書込まれるのを避ける
ようにする．このようにしてリフレッッシュカウンタ80
5内に記憶されたデータを増大させることにより，可変
形ミラー装置800はプログラム1300が再びプロセスブロ
ック1301に入り次第，ミラーセルアレー801内のミラー
セルの次に続く行のリフレッシュを行なう態勢となる． プログラム1300はついで行デコーダドライバ803をコマ
ンドされた行にリセットさせる（プロセスブロック130
7）．これはコマンドされた行に対応するデータを行デ
コーダドライバ803に再書込みすることによって行な
う．このデータは自動リフレッシュが行なわれていたと
きにコマンド行カウンタ811に格納せれていたもので，
このプロセスにより，自動リフレッシュ動作に先立って
選択されていた行802をもう一度選択する． 次にプログラム1300はミラーセルアレー801の選択され
た行内のデータを感知する（プロセスブロック1308）．
このプロセスはプロセスブロック1304について前述した
ものと同様にして行なわれ，この感知動作の結果，列ラ
ッチ809内に記憶されたデータは選択された行のミラー
セルの電荷状態と対応することとなる． ついでプログラム1300はリフレッシュタイマ814に対し
て動作開始させる（プロセスブロック1309）．リフレッ
シュタイマ814は命令デコーダ・シーケンサ813の一部と
して構成されており，ミラーセルアレー801内の行を付
加的にリフレッシュさせることが必要なときに，これを
可変形ミラー装置800に知らせる役割を果たす．このリ
フレッシュタイマ814の動作時間の長さは，いずれかの
ミラーセル内に蓄積されていた電荷が消滅して，蓄積さ
れていた電荷量により表されるデータを曖昧さなく回復
させなくするようになるまでに，ミラーセルアレー801
内の各行をイネーブル状態とするように選定する． プログラム1300は次にビジー信号のリセットを行なう
（プロセスブロック1310）．これは命令デコーダ・シー
ケンサ813によりビジーライン815から所定の信号レベル
を取り除くことによって行なう．このビジー信号のリセ
ットにより，可変形ミラー装置800がコマンド入力に対
して応答しうる状態となったことを，外部デバイスに知
らせるのである． ついでプログラム1300はコマンド入力が受け取られたか
どうかを決めるべくチェックする（プロセスブロック13
11）．この決定は命令デコーダ・シーケンサ813により
行ない，コマンドが３ビット命令バス812に入力したか
どうかを確認する．コマンドがまで入力していない場合
には，このコマンドを実行する（プロセスブロック131
2）．これらのコマンドに対する可変形ミラー装置800の
動作について以下詳述する． コマンド入力がまだ受け取られていない場合や，あるい
はコマンド入力の受取りは行なわれたがその実行がまだ
済んでいない場合，プログラム1300はリフレッシュタイ
マ814の設定時間がすでに経過しているかどうかを決め
るべくチェックする（決定ブロック1313）．リフレッシ
ュタイマ814の設定時間がまだ経過していない場合に
は，プログラム1300は決定ブロック1311に戻ってもう一
度コマンド入力のテストを行なう．またリフレッシュタ
イマ814の設定時間がすでに経過している場合は，ミラ
ーセルアレー801内の他の行のリフレッシュを行なっ
て，当該行内に蓄積されている電荷が消滅して表示スク
リーン上の表示にエラーが生ずるのを防止することが必
要である．この場合はプログラム1300はプロセスブロッ
ク1301に戻って自動リフレッシュのシーケンスを開始す
る．先に述べたように，命令デコーダ・シーケンサ813
は好ましくは３ビット命令バス812からの３ビット命令
信号に応答して，外部デバイスに可変形ミラー装置800
の制御を行なわせるようにする．可変形ミラー装置800
により実行さるべきこれ以降の命令としてはたとえば，
行アドレスのロード，列アドレスのロード，データタイ
プのロード，データの書込み，列のロード，データの読
出し等があげられる．これらの命令の各々に関する本発
明の動作につき次に説明する．まず行アドレスのロード
の命令は８ビットデータポート810から入力する８個の
データビットにより行なう．行アドレスのロード命令に
対して命令デコーダ・シーケンサ813によりこれら８個
のデータビットは，バス804を介して行デコーダドライ
バ803に供給される．さらに，好ましくはこの行アドレ
スのロード命令により，８ビットデータポート810から
入力したデータをコマンド行カウンタ811内に記憶する
ようにする．この命令により外部デバイスは，行デコー
ダドライバ803に行ミラーセルに結合された行802のひと
つを選択させるようにすることができる． 列アドレスロードのコマンドに対しては，命令デコーダ
・シーケンサ813は８ビットデータポート810から入力し
たデータをバス804を介してポインタ818に伝送する．本
例では８個のデータビットを８ビットデータポート810
からポインタ818に送る．これら８個のデータビットは
列選択デコード819に供給されてデータを書込むべき列
ラッチ809内の開始位置を選択する． データタイプのロードについてのコマンドにより８ビッ
トデータポート810から入力したデータをシェードラッ
チ816およびマスク817に伝送する．これらシェードラッ
チ816およびマスク817は，列選択デコード819に伝送さ
れたデータを制御して列ラッチ809内に書込みを行なう
のに用いる．この場合８ビットデータポート810から入
力したビットのうち４ビッチはシェードラッチ816内に
記憶され，これら４ビットが２ビットずつの２つのグル
ープに分割される．本例においては，ミラーセルアレー
801内の各ミラーセルは２個のビットにより指定される
４種類の状態をもっており，シェードラッチ816はこれ
らの４種類の２ビット状態のうち２種類を記憶してい
る． シェードラッチ816内に記憶されたこれら２種類の２ビ
ット状態は列ラッチ809に伝送さるべきバックグラウン
ドおよびフォアグラウンドシェードを指定するのに用い
られる． ８ビットデータポート810に入力した８個のビットのう
ちさらに３ビットはマスク817を介してデータビットの
数を指定するのに用いられる． マスク817はこれらの３ビットを受け取って１個ないし
８個の任意の数のデータビットのためのマスクを生成
し，書込みデータ命令に応答して列ラッチ809内に記憶
させる．かくて８ビットデータポート810に与えられた
８個のデータビットに関連するデータタイプロードのコ
マンドにより，シェードラッチ816内に記憶された２種
類の相異るシェードと，マスク817に記憶された列ラッ
チ809に伝送さるべきデータビット数が指定される． 次にデータの書込み命令によって命令デコーダ・シーケ
ンサ813は８ビットデータポート810から列ラッチ809へ
のデータの伝送を制御する． また８ビットデータポート810から入力したデータや，
シェードラッチ816，マスク817，ポインタ818等の状態
に応じて列選択デコード819により列ラッチ809にデータ
を入力する．書込みデータコマンド中に８ビットデータ
ポート810から入力した８個のビット内の各「０」によ
り，シェードラッチ816のバックグラウンド内に記憶さ
れていた２ビットが列ラッチ809に供給される． 同様にして８ビットデータポート810から入力した８個
のビット内の各「１」により，シェードラッチ816のフ
ォアグラウンド内に記憶されていた２ビットも列ラッチ
809に供給されるこの場合，伝送されるビット数は先に
設定したマスク817の状態により制御され，０から８ま
での任意の数とすることができる．開始位置，すなわち
この新しいデータが記憶される列ラッチ809内の最初の
列位置はポインタ818の状態により制御される．かくて
複数のコマンドの組合せにより外部デバイスが列ラッチ
809内に所望のデータを記憶させることが可能となる． 列ロードのコマンドを受け取った場合は列ラッチ809内
に記憶されていた列データが列ドライバ807を介してミ
ラーセルアレー801内の選択された行に供給され，従っ
てミラーセルアレー801の選択された行内のミラーセル
が駆動されて列ラッチ809の関連する２ビットメモリ内
に記憶された２ビットと対応する状態となる．この列ロ
ードのコマンドは独立の命令として与えることもでき，
これによって当該データがミラーセルアレー801内の特
定の行に伝送されるのに先立って，列ラッチ809が数個
所に書込まれることが可能となる．あるいはまた，列ラ
ッチ809に記憶されたデータを用いて各書込みデータコ
マンドに対して，ミラーセルアレー801の選択された行
内に所望の電荷を生成させるようにしてもよい．この場
合には書込みデータコマンドにより上記２種類の機能の
両方を実行することができる． ミラーセルアレー801内に記憶されたデータを呼び出し
て外部のデバイスに使用する．たとえば追加データと連
結させることができれば都合がよいという場合がある．
データの読出しコマンドはそのような機能を行なうため
に発せられることがあり，このようなデータ読出しコマ
ンドが発せられた場合には，命令デコーダ・シーケンサ
813により列ラッチ809内の２ビットメモリのうちの４個
に対応するデータが，バス804およびさらに８ビットデ
ータポート810に伝送される．列ラッチ809とバス804の
間に破線で示すラインはこのデータの伝送を行なうライ
ンである．列ラッチ809からの４つの２ビットデータ位
置はポインタ818に記憶されたデータによって指定さ
れ，これによりこれら４つのメモリ位置のうち最初の位
置が指定される． 可変形ミラー装置800に供給される外部コマンドについ
ては，第13図のプログラム1300に示したステップのうち
あるものは，外部デバイスが可変形ミラー装置800を制
御しやすいように設けたものである．このようにするこ
とにより，例えば列ロードコマンド（プロセスブロック
1302），コマンド行設定（プロセスブロック1307），列
コマンド感知（プロセスブロック1308）は可変形ミラー
装置800自体の動作を制御するのには必要のないステッ
プであり，これらのコマンドはプログラム1300において
は，自動リフレッシュを行なった後に可変形ミラー装置
800を前と同じ状態とするために用いられているもので
ある．しかしてこれは，列ラッチ809に記憶されていた
ええをミラーセルアレー801内のコマンド列により指定
された列に入力しておいて，自動リフレッシュを行なっ
た後にこのデータを呼び出して，列ラッチ809内のコマ
ンド列に記憶させる．この場合，外部デバイスは可変形
ミラー装置800のリフレッシュサイクルを認識している
必要がなく，単にビジー信号の発生中にコマンドを発し
ないようにしていればよい．ただし，外部デバイスが可
変形ミラー装置800のリフレッシュサイクルを認識して
いる方が有利な場合は，リフレッシュシーケンスにおけ
るこのような動作を省略することもできる．ただし外部
デバイスは，自動リフレッシュ機能後の可変形ミラー装
置800の状態が該機能前の状態と違っていることについ
ては，認識しておかねばならない． これまでの説明では可変形ミラー装置800のミラーセル
アレー801は複数個の可変形ミラーセルにより形成され
ているとしてきたが，必ずしもそのような必要はなく，
ミラーセルアレー801を電荷蓄積ミラーセルあるいは電
圧蓄積ミラーセルを有する空間的光変調器として構成し
ても何ら差し支えはない． 第14図に本発明による可変形ミラー装置により，像を投
射して表示する場合の投射装置1400の機械的構成の一例
を示す．すなわち投射装置1400はドロップドア1402を有
するケーシング1401をそなえており，このドロップドア
1402には小型のコンピュータシステムもしくは端末装置
1403が装置されている．この小型のコンピュータシステ
ムもしくは端末装置1403はデータや命令を入力するため
のキー（図示せず）をそなえたキーボード領域1404が設
けてある． 投射装置1400にはさらに，光学系1405が設けてあり，こ
の光学系1405は第１，５，７図に示したような構成とし
てある．該光学系1405から発した光は光路1406を通って
ミラー1407に達する．このミラー1407は引出しスタンド
1408に支持されており，この引出しスタンド1408はさら
にドロップドア1402に結合されている．光路1406からの
光はミラー1407により反射して光路1409を通って表示ス
クリーン1410に入射するようにしてある． 第15図に他の実施例を示す．この実施例では，表示スク
リーン1410は高利得型のものを用い，この表示スクリー
ン1410から反射された光が均一に散乱せずに比較的狭い
角度範囲内に収まるようにしてある．このような第15図
において，光学系1405からは光路1406を通ってミラー14
07に達するように光が投射され，この光は反射後光路14
09を通って表示スクリーン1410に到達する．表示スクリ
ーン1410はこれを湾曲状として，メインローブ1411に沿
って光学系1405から入射した光が反射するようになって
いる．この場合オペレータはその両手がキーボード領域
1404に置かれているものと考えられるから，オペレータ
の視認位置の方向にこのメインローブ1411が向うように
しておく，光学系1405から入射した光を第15図に示すよ
うに比較的狭い角度範囲内に絞ることにより，スクリー
ン上に感知する光の強さを光源における弱い光の強さと
同程度とすることが可能である． 第16，17，18図に本発明による可変形ミラー装置を用い
た表示システムにより３次元表示を行なう場合の方法を
３種示す． 第16図に示す３次元表示システムは投射系をひとつだけ
設けた場合の例で，ここに示すシステムは第５図に示し
たものにフィルタ119，120を追加したシステムである．
これらフイルタ119，120は偏光フィルタで入射光のうち
特定の偏光成分のもを通過させるもので，本例において
はこれらフィルタの偏光方向は互いに直交するようにし
てある．光は光路113に沿って表示スクリーン121に向っ
て投射され，さらに視認位置124にいるオペレータに向
う．表示スクリーン121とオペレータの両目の間にはさ
らに偏光フィルタ122，123が追加設置されて，109，117
からの２つの相異る像をその偏光角に応じて分離するよ
うになっている．なお，これらの相異る像はオペレータ
に対して単一の３次元カラー像に一体化することを妨げ
るものではないため，別にカラーフィルタ114，118を設
けてもよい． 第17図に示す３次元表示システムは投射系を２つ設けた
場合の例で，オペレータと視認位置との間に何らフィル
タを設ける必要のないものである．光学装置1405からの
光は光路1406に沿ってミラー1407に進み，反射後光路14
09を通って表示スクリーン1410に入射する．ついで光は
好ましくは第15図に示したメインロープ1411よりも角度
を狭くしたメインローブ1412を形成する．さらに光学装
置1413からの光は光路1414を通ってミラー1415に達し，
これによって反射されて光路1416を経由して表示スクリ
ーン1410に入射する．ついでこの光はメインローブ1417
により比較的様い角度に絞られる． オペレータの両手はキーボード1404に届く位置にあるた
め，視認位置1418の設定範囲は厳しく限定される．この
ためメインローブ1412，1417は，視認位置1418にいるオ
ペレータの予想される両目の位置に正確に向かうように
設定することができる．かくて，せまいビームローブに
より３次元像の投射を行なっているため，オペレータの
両目にはそれぞれ相異る像が入ることとなる． 第18図は本発明による可変形ミラー装置を用いた投射表
示システムにより３次元像の投射を行なうようにした第
３の方法を示すもので，第１のミラーセルアレー1801に
より光を第１の1802に投射し，さらに第２の1803により
光を第２の1804に投射する．これら第１，第２の表示ス
クリーン1802，1804は視認位置1805における予想される
両目の位置にきわめて近くに配置されているため，反対
側の目で見ることはほとんどできない．このためオペレ
ータはそれぞれの目に相異る像を視認することとなっ
て，結果として３次元像が得られるのである．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による単色光学装置の実施例を示す概略
配置図，第２図および第３図は本発明の実施例に用いる
シリーリン光学装置の構成例を示す一部破断斜視図，第
４図は第１図の実施例におけるレンズ，ミラー可変形ミ
ラー装置の配置をを示す断面図，第５図は本発明による
２色または２個の可変形ミラー端装置を用いた場合の光
学装置の実施例を示す概略配置図，第６図は本発明実施
例における表示スクリーンのスポットの配列を示す図，
第７図は本発明による３色を用いた場合の光学装置の実
施例を示す概略配置図，第８図はさらに本発明の実施例
において１枚のチップ上に可変形ミラー装置を実装した
場合の回路構成を示すブロック図，第９図本発明の各実
施例に用いるミラーセルの構造をはを示す断面図，第10
図，第11図，第12図は第９図に示したミラーセルの他の
例を示す図，第13図は第８図に示した可変形ミラーチッ
プの動作シーケンスを示チャート図，第14図は本発明に
よる可搬式表示システムの実施例を示す斜視図，第15図
は第14図の可搬式表示システムに高利得スクリーンを用
いた場合の実施例を示す斜視図，第16図ないし第18図は
本発明による３次元投射システムの各種実施例を示す概
略配置図である． 100，500，700・・・光学装置 101・・・光源 103，105，107，115，120・・・レンズ 104，108，110，116，121・・・ミラー 106，シュリーリン光学装置 109，117，122，800・・・可変形ミラー装置 114，118，123・・・カラーフィルタ 121，601・・・表示スクリーン 605・・・画素領域 910-931，1001-1014・・・ミラーセル 1300・・・可変形ミラー装置プログラム 1400・・・表示スクリーン装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光線を発生する発光手段と、 反射部と透過部を有し、前者が光線の一部分を反射さ
   せ、後者が該光線の一部分を透過させるビームスプリッ
   タと、 上記光線の反射した部分を焦点に向けて集束される集光
   手段と該光線の透過した部分を焦点に向けて集束させる
   集光手段とを各別に有する少なくとも２つの光学系と、 焦点近傍の外方で、上記各別の集光手段から光線を受光
   するミラーセル群から成り、各ミラーセルは、非変形時
   には、上記ビームスプリッタの反射部又は透過部のいず
   れか一方から受光した光線の概ねすべてを該ビームスプ
   リッタの反射部又は透過部にそれぞれ戻すように反射
   し、変形時には、該ビームスプリッタの反射部又は透過
   部のいずれか一方から受光した光線の少なくともある程
   度の部分を該ビームスプリッタの透過部または反射部に
   それぞれ向けて反射するように電気的に変形自在である
   ミラーマトリックスと、 上記各別の光学系から入光し、変形された各ミラーセル
   から反射した光線の少なくとも一部分を受光する表示ス
   クリーンを備えていることを特徴とする電子表示装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の電子表示装
   置であって、前記各光学系は、前記各ミラーマトリック
   スで反射された光線のうち前記表示スクリーンに受光さ
   れない部分を前記発光手段へ戻す手段が更に備えられて
   いる電子表示装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   電子表示装置において、前記各光学系は一つの原色を通
   過させるカラーフィルタを備えている電子表示装置。