(57)【要約】【課題】  本発明は、表示手段（３０４）と、電波、ミリ波、又はマイクロ波用受信及び／又は送信手段と、を備えるディスプレイ構成に関するものである。【解決手段】  導電性構造（６Ａ）は、前記受信及び／又は送信手段を形成するようになされる。前記表示手段（３０４）は、いくつかの発光素子又は画素素子（５３１、．．．、５３５）を有する発光層を備える。前記導電性構造（６Ａ）は、前記発光素子（５３１、．．．、５３５）間に設けられ、それによって前記受信及び／又は送信手段が前記表示手段（３０４）と一体化されるように形成される。前記表示手段の上部には、前記導電性構造（６Ａ）を通じて光を伝導して画像情報を表現する導光手段（７３１、．．．、７３５）が設けられる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示手段（３０；３０Ｂ；３０Ｃ；３０３；３０４；３０’）と、電波、ミリ波、又はマイクロ波用受信及び／又は送信手段と、を備えるディスプレイ構成（１００；１００Ｂ；１００Ｃ；１００１）であって、
導電性構造（６Ａ；６Ｂ）が、前記受信及び／又は送信手段（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）を形成するようになされ、前記表示手段（３０；３０Ｂ；３０Ｃ；３０３；３０４；３０’）は、いくつかの発光素子又は画素素子（５３１、．．．、５３５）を有する発光層（３２３；３２４）を備え、前記導電性構造（６Ａ；６Ｂ）は、前記発光素子（５３１、．．．、５３５）間に設けられ、それによって前記受信及び／又は送信手段（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）が前記表示手段（３０；３０Ｂ；３０Ｃ；３０３；３０４；３０’）と一体化されるように形成され、前記表示手段（３０；３０Ｂ；３０Ｃ；３０３；３０４；３０’）の上部には、前記導電性構造（６Ａ；６Ｂ）を通じて光を伝導して画像情報を表現する導光手段（７３１、．．．、７３５）が設けられる
ことを特徴とする、ディスプレイ構成。
【請求項２】
前記導光手段（７３１、．．．、７３５）は、前記各画素素子（５３１、．．．、５３５）からの光が前記導電性構造（６Ａ；６Ｂ）を通過することを可能にするようになされた光導波路又は光ファイバを備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ構成。
【請求項３】
前記導電性構造（６Ａ；６Ｂ）は、相互接続された金属細線で構成されるメッシュ又はグリッドを備える
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のディスプレイ構成。
【請求項４】
前記導電性構造（６Ａ；６Ｂ）は、アンテナ素子を備えるいくつかの受信及び／又は送信素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）を有するアンテナ構成を形成するようになされる
ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項５】
前記アンテナ素子のサイズ及び／又は形状は、電波、ミリ波、又はマイクロ波用通信チャネルの周波数特性及び／又は偏波特性に依存するようになされる
ことを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイ構成。
【請求項６】
前記アンテナ素子に直接又は間接的に接続され、前記アンテナ素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）に個別に又はグループ単位で給電する給電手段（２Ａ１、．．．、２Ａ４；２Ｂ’３）が設けられる
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のディスプレイ構成。
【請求項７】
前記受信及び／又は送信素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）又はアンテナ素子は、１つのアレイ又はいくつかのサブ・アレイを形成するようになされる
ことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項８】
前記アンテナ素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）は、それぞれ個別に、別々の送信手段を介して、デジタル制御手段（２２；２２Ｂ）を備えた又は該デジタル制御手段（２２；２２Ｂ）に接続された給電、スイッチング、及び／又は結合手段（２１、２２、２３；２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ；２１Ｃ）に接続され、アンテナ・ポートを介して、電波又はミリ波又はマイクロ波ＴＸ／ＲＸ通信処理手段に接続される
ことを特徴とする、請求項４、５、６、又は７に記載のディスプレイ構成。
【請求項９】
前記給電、スイッチング、及び／又は結合手段（２１、２２、２３；２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ；２１Ｃ；２０３）は、ビーム形成手段又はＭＩＭＯ空間多重化手段を備える又は該手段に接続される
ことを特徴とする、請求項６、７、又は８に記載のディスプレイ構成。
【請求項１０】
前記アンテナ素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）は、アンテナ・パッチを備える
ことを特徴とする、請求項４乃至９のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１１】
前記表示手段（３０；３０Ｂ；３０Ｃ；３０３；３０４；３０’）は、接地導電層（６０３）を備え、前記接地導電層は、前記受信及び／又は送信素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）の接地面として働くようになされる
ことを特徴とする、請求項１０に記載のディスプレイ構成。
【請求項１２】
前記導電性構造（６Ａ；６Ｂ）の接地面として働くようになされた別個の接地導電層が設けられ、前記受信及び／又は送信素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）は、アンテナ・パッチである
ことを特徴とする、請求項１０に記載のディスプレイ構成。
【請求項１３】
前記受信及び／又は送信素子は、アンテナ素子を備え、前記アンテナ素子は、ダイポール・アンテナ素子又はコプレーナ・アンテナ素子を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１４】
前記受信及び／又は送信素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）は、前記受信及び／又は送信素子の給電及び制御を行う給電及び制御手段（２１、２２、２３；２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ；２１Ｃ；２０３）に個別に又はグループ単位で接続される
ことを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１５】
前記表示手段は、複数のＬＥＤ画素素子を有するＬＥＤ、あるいはＯＬＥＤディスプレイ又は同様のディスプレイを備える
ことを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１６】
前記受信及び／又は送信素子（１Ａ１、．．．、１Ａ４；１Ａ’１、．．．、１Ａ’４；１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ｃ１、．．．、１Ｃ３）は、実質的に前記表示手段の表面全体に延在するように配置される
ことを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１７】
ラップトップ、パームトップ、または携帯電話を含む無線デバイスの表示画面として構成され、複合型ディスプレイ・アンテナ構成として働くようになされる
ことを特徴とする、請求項４乃至１６のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１８】
前記給電、スイッチング、及び／又は結合手段（２１、２２、２３；２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ；２１Ｃ；２０３）は、前記無線通信デバイスの前記表示手段の回路基板において、ディスプレイ又は該ディスプレイのコンピュータ制御手段に組み込まれる
ことを特徴とする、請求項１７に記載のディスプレイ構成。
【請求項１９】
前記導電性構造（６Ａ；６Ｂ）は、受信素子を形成するようになされ、前記ディスプレイ構成は、複合型ディスプレイ・センサー構成として働くようになされる
ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項２０】
表示手段と受信手段とを備える構成において電波、ミリ波、又はマイクロ波信号を受信及び処理する方法であって
導光手段に繋がる発光素子又は画素素子間に組み込まれた導電性構造を利用して提供される各受信素子において電波、ミリ波、又はマイクロ波信号を受信するステップであって、前記導光手段は、前記導電性構造を通じて光を伝導する、ステップと、
表示画面の少なくとも主要な表面部分が光学表現と電波、ミリ波、又はマイクロ波受信の両方に使用可能となるように、前記受信素子に接続され前記表示手段に結合される結合及び／又はスイッチング及び／又は多重化手段において、受信された前記信号を個別に結合及び／又はスイッチング及び／又は多重化するステップであって、前記受信素子又はアンテナ素子は、個別に又はグループ単位で給電される、ステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
表示手段と送信又は送受信手段とを備える構成において電波又はミリ波信号を処理及び送信する方法であって、
表示手段に結合される又は該表示手段内の結合ネットワーク及び／又はスイッチング又は分散ネットワークにおいて、いくつかの電波、ミリ波、及び／又はマイクロ波信号をスイッチング及び／又は結合及び／又は多重化するステップと、
表示画面の少なくとも主要な表面部分が光学表現と電波、ミリ波、又はマイクロ波送信の両方に使用可能となるように、導光手段に繋がる発光素子又は画素素子間に組み込まれた導電性構造を利用して提供される送信素子に電波、ミリ波、又はマイクロ波信号を個別に供給するステップであって、前記導光手段は、前記導電性構造の前記送信素子を通じて光を伝導する、ステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示手段と、電波、ミリ波、又はマイクロ波用受信及び／又は送信手段と、を備えるディスプレイ構成に関する。
【０００２】
本発明は特に、無線通信端末用の受信及び／又は送信能力を備えたディスプレイ構成に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信端末は、表示画面ならびに受信及び／又は送信手段、より具体的にはアンテナ手段を装備する必要がある。表示手段は、高解像度及び高品質の光学情報を提示可能であることが重要である。一方、送受信能力が良好であることも重要である。更に、関連する無線通信チャネルですべての可能な方向の良好なカバレージが得られることも望ましい。また、通信ネットワークでは、シングル・リンクだけでなく無線ネットワーク全体でも良好なデータ伝送能力がもたらされることが望ましい。しかしながら、これらの目的を既知の構成で満足することは困難である。更に、潜在的な受信／送信能力を最大限活用できるようにする必要がある。したがって、端末ユニットには、様々な自由度の無線チャネルに独立して結合される複数のアンテナが装備されることもある。単一波の場合では、自由度は基本的に方向及び偏波であるが、実際のチャネルでは、伝送波は周囲環境の物体によって散乱され、いわゆるマルチパス・チャネルが発生することになる。つまり、受信機側ならびに送信機側で異なる方向に対応する多数の異なる経路が存在することになる。これらの目的を（同時に）満足することは、既知の構成では更に困難であり又は不可能である。例えばラップトップに関しては、ラップトップ・ディスプレイを取り囲むフレームをアンテナ手段として使用することが知られている。しかしながら、この場合は使用可能なスペースが非常に限られており、データ伝送能力を十分活用することだけでなく、実際のマルチパス・チャネルに対処することも困難となる。更に、使用可能なスペースが限られていることから、多くの応用例、特に複数のアンテナ又はアンテナ・アレイを必要とする次世代無線通信システム又は高速無線通信システムで通常必要とされる程度に多様性をもってアンテナ素子を配置することが可能でない。特に、すべての可能な方向の十分なカバレージを提供することは困難である。
【０００４】
フレーム使用の１つの代案として、ラップトップ・ディスプレイの裏面をアンテナ位置として使用することが知られている。例えば、ラップトップの画面の裏面が使用される場合、アンテナ素子は反対方向にあるディスプレイによって遮蔽される。最良の利得を有する無線経路は典型的には限られた角度範囲に集中するので、ラップトップの背面がこの角度範囲から離れる方向に向けられた場合は最も強い経路が大幅に減衰され、深刻な問題となる。この問題は、将来の高速無線通信システムでは更に顕著となる。
【０００５】
したがって、提案されているどの解決策も上記の理由から満足のいくものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の一目的は、良好な光学表現能力をもたらすと同時に優れた受信及び／又は送信能力ももたらす先述の電波、ミリ波、マイクロ波用ディスプレイ構成、又は複合型ディスプレイ受信及び／又は送信構成（ｃｏｍｂｉｎｅｄ  ｄｉｓｐｌａｙ  ａｎｄ  ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  ａｎｄ／ｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を提供することである。また、本発明の一目的は、前記表示手段及び前記受信／送信手段が互いに干渉せず、その結果互いの性能、品質、又は効率に悪影響を及ぼすことがなくなる複合型ディスプレイ受信及び／又は送信構成を提供することである。特に、本発明の一目的は、前記受信／送信手段がマルチパス無線通信チャネルのすべての異なる方向を効率的にカバーすることが可能となるアンテナ手段を備える構成を提供することである。更に、任意選択で、本発明の一目的は、様々な自由度のマルチパス送信／受信無線チャネルに独立して結合される複数のアンテナ又はアンテナ・アレイを無線通信デバイスに装備することが可能となる構成を提供することである。より具体的には、本発明の一目的は、最も強い経路上で受信／送信を行うことが可能となる上述の構成を提供することである。更に具体的に言えば、本発明の一目的は、例えば多くのスペースを必要とせずに良好な受信／送信能力及び良好な光学表現能力をもたらす次世代無線通信システム向けの無線通信デバイスを提供することが可能となる構成を提供することである。また、本発明の一目的は、優れた電波／ミリ波送受信能力を有し、柔軟で製作が容易であり、使用可能なスペースが電波、ミリ波、又はマイクロ波信号の受信／送信及び処理に可能な限り有効な形で利用され得る無線通信デバイスを提供することである。
【０００７】
より具体的には、本発明の一目的は、優れた受信／送信能力及び品質を有すると同時に優れた光学表現能力も有するラップトップ（ディスプレイ）を提供することである。また、本発明の一目的は、１つ又は複数の上述の目的が達成可能となる、電波、ミリ波、又はマイクロ波を受信／送信すると同時に光学情報を表現する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、前記受信及び／又は送信手段を提供するように適合又は形成された導電性構造を備える先述のディスプレイ構成であって、前記表示手段は、いくつかの発光素子又は画素素子を有する発光層（ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）を備える、ディスプレイ構成が提供される。前記導電性構造は、前記発光素子間に設けられ、それによって前記受信及び／又は送信手段が前記表示手段と一体化されるように形成される。前記表示手段の上部には、前記導電性構造を通じて光を伝導して光学情報を表現する導光手段が設けられる。任意選択で、表示面又は表示画面のほぼ全体が受信及び／又は送信手段としても使用される又は使用可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一利点は、一方の機能が他方の機能を害すること又は他方の機能から悪影響を受けることなく、実質的に表示面全体にデュアル機能を提供することが可能となることである。特に、本発明の一利点は、例えば無線通信デバイス用のより大型の受信及び／又は送信手段、特に大きい面積にわたって自由に配設可能である点、及び画面によって遮蔽されない又は画面の方向に依存しない点で優れた機能を有するアンテナ手段を提供することが可能となることである。また、本発明の一利点は、任意の所望の様式でそれぞれ配置可能な複数のアンテナ素子又はアンテナ・アレイを提供することが可能となること、及び例えば高速無線通信システム向けの最も効果的なアンテナ・アレイの実装に高い自由度がもたらされることである。また、本発明の一利点は、本構成を用いることによってシングル・リンク上だけでなく無線ネットワークでも高いデータ伝送能力を容易にもたらすことが可能となることである。別の利点は、様々な自由度の無線チャネルに独立して結合される複数のアンテナを無線通信端末に装備することが可能となることである。特に、本発明の一利点は、無線チャネルのすべての可能な方向がカバーされ得るようにマルチメディア・デバイスのケース内にアンテナ素子又はアンテナ・アレイを最も効率的な様式で所望の数だけ配置及び構成することが可能となることである。任意選択で、例えばラップトップ・コンピュータ等の表示面全体を無線（ミリ波、マイクロ波）通信と光学表現の両方に利用することも可能となる。また、本発明の一利点は、伝送能力を高めることが可能となること、及びビーム形成及び空間多重化に関する高い利得及び全方向性を備えた極めて効率的且つ柔軟なアンテナ・アレイを、例えばラップトップ又は他の無線マルチメディア端末内に設けることが可能となることである。
【００１０】
以下では非限定的な例として、添付図面を参照しながら本発明について更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ディスプレイ及びアンテナ構成の第１の実施形態のブロック図である。
【図２】図１に示されるアンテナ素子の拡大図である。
【図３】ディスプレイ及びアンテナ構成の第２の実施形態の概略ブロック図である。
【図４】ディスプレイ及びアンテナ構成の第３の実施形態の概略ブロック図である。
【図５】受信／送信素子を有するディスプレイ構成の断面図である。
【図６】受信／送信素子を有するディスプレイの一部を示す断面図である。
【図７】本発明に係るディスプレイ及びアンテナ構成を有するラップトップをごく概略的に示す図である。
【図８】無線信号受信時の本発明の概念の一実装環境を示す概略フロー図である。
【図９】一実施形態に係る構成によって電波信号を送信する１つの手法を示す概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、アンテナ素子を備える受信及び／又は送信素子を有するアンテナ手段１０を形成するように適合された受信及び／又は送信手段１Ａ１、１Ａ２、１Ａ３、１Ａ４を有する構成の一実装環境を示す。無論、アンテナ素子１Ａ１、１Ａ２、１Ａ３、１Ａ４の数は、図面に明示される素子数に限定されない。また、これらのアンテナ素子は、１つ又は複数のアレイとして様々な手法で配置することができ、具体的には任意の適切な形状及びサイズのパッチ（ｐａｔｃｈ）を備えることができる。
【００１３】
しかしながら、アンテナ素子は必ずしもパッチである必要はなく、本発明の概念は、実質的に任意のタイプのアンテナ素子、例えばダイポールやコプレーナ・アンテナ等に適用可能であることが理解されるだろう。本発明によれば、アンテナ手段１０は、例えばラップトップ画面５０として働くことが可能なディスプレイ３０と一体化される。各アンテナ素子は、例えばデジタル・スイッチング及び結合制御手段を備える制御手段２２によって制御されるＲＦスイッチング及び結合回路等の給電、スイッチング、及び／又は結合手段２１と導電線２Ａ１、２Ａ２、２Ａ３、２Ａ４を利用して接続される。給電は、本例では前記スイッチング及び／又は結合手段２１によって実現されることが想定されるが、代替形態では別個の手段によって実現される。各アンテナ素子は個別に給電可能である。スイッチング及び／又は結合手段２１は、いわゆるＲＦ無線チェーンへの接続をアンテナ素子ポートを介して実現する。本例では、ＲＦ／ＲＸ（受信）チェーンは、例えば中間周波数へのダウン・コンバート、フィルタリング、信号検出、ＴＸ（送信）信号からの分離、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換等に使用されるエレクトロニクスを意味する。ＲＦ／ＴＸチェーンは、各素子が送信素子として働くときに使用される。
【００１４】
アンテナ素子は表示手段と一体化されるので、例えばラップトップ又は他の何らかの無線通信デバイスの表示画面のほぼ全体の表面が使用可能であり、この表面は電波の受信／送信（ＲＸ／ＴＸ）にも使用可能である。換言すると、表示面全体が任意の所望の構成、任意の所望の数のアンテナ素子のプロビジョニングに使用可能となり、アンテナ素子がディスプレイによって遮蔽されることはなく、ディスプレイ（画素素子）がアンテナ手段によって遮蔽されることもない。
【００１５】
図２は、ディスプレイと一体化された、即ちディスプレイの一部分となるアンテナ素子１Ａ１の簡略化された拡大上面図である。本例では、アンテナ素子１Ａ１は矩形パッチである（図１では正方形として描かれているが、これは単にパッチが任意の適切な形状を有し得ることを示すものにすぎない）。アンテナ素子１Ａ１が設けられるディスプレイ３０の関連部分は、複数の発光素子又は画素素子５１１、．．．、５６５を備える。ＬＥＤディスプレイの上部層の小さい画素素子間、例えばＬＥＤ画素間のスペースには、例えば相互接続された金属細線６Ａで構成される導電メッシュ又はグリッドが配置される。メッシュ又はグリッド６Ａは、画素素子を覆うことも遮ることもなく、画素素子の光学表現能力を妨げることもない導電性アンテナ構造を最上層に構築するように構造化される。したがって、導電グリッド６Ａは、所定のアンテナ素子、本例ではパッチを提供するために画素素子間に配置されるが、それぞれのサイズ及び形状が例えばＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）や他の通信ネットワーク内等の無線通信周波数に適した形で選択される他のタイプのアンテナ素子であってもよい。
【００１６】
各画素素子５１１、．．．、５６５からアンテナ導電メッシュ層を通過する光の転送をサポートするために、各画素素子からの光を伝導する短い、例えば円錐状の光導波路又は光ファイバ・セグメント７１１、．．．、７６５が設けられる。つまり、アンテナ層（導電性構造６Ａ）は光に対して透明となり、光学表現能力に影響を与えない。この導電性構造を用いれば、アンテナ及びアンテナ・アレイを表示画面の占有表面全体にわたって任意の所望の様式で配置する可能性が広がる。また、導波路を使用する本明細書に記載の構成を用いれば、光学表現能力を高めることはできなくても、少なくとも一体型のアンテナが存在しない場合と同じレベルに保つことが可能となることが見込まれ、つまり、アンテナ構造の一体化によって悪影響が生じることはない。例えばマルチメディア通信デバイスのケース内におけるアンテナ素子の配置、数、及び特性、特にそれらの方向性（指向性、多方向性、全方向性）を非常に効果的な形で選択することが可能となり、極めて有利である。
【００１７】
図３は、表示手段３０Ｂと一体化されたアンテナ素子１Ｂ１、．．．、１Ｂ８の構成の別の実装環境を概略的に示す。アンテナ素子は、図１の場合と同様にデジタル制御手段２２Ｂに接続された（又は該手段を備える）給電、スイッチング、及び／又は多重化手段２１Ｂに接続される円形パッチを備える。アンテナ・ポートは、例えばＲＦチェーン２３Ｂに接続される。本実施形態では、アンテナ素子は、アンテナ素子１Ｂ１〜１Ｂ４及び１Ｂ５〜１Ｂ８をそれぞれ備える２つのアレイの形で配置される。
【００１８】
図４は、正方形のアンテナ素子１Ｃ１、１Ｃ２、１Ｃ３、１Ｃ４が表示手段３０Ｃと一体化されるディスプレイ及びアンテナ構成１００Ｃのまた別の例を示す。本例では、アンテナ素子は二重偏波をサポートし、各アンテナ素子は、２つの接続リンクによって本例ではデジタル制御手段が組み込まれることが想定される給電、スイッチング、及び／又は多重化手段２１Ｃに接続される。無論、二重偏波アンテナ素子の場合も、例えば図１に示されるように別々のデジタル制御手段を設けることができる。ＲＦＲＸ／ＴＸチェーン機能又はその一部は、任意選択で拡張スイッチング及び／又は結合手段２１Ｃに組み込まれるが、好ましくは該手段の外部に設けられる。
【００１９】
画素素子間の導電グリッド構造を示す図２の拡大図は、本発明の概念の基本的な原理を示すものであるため、図示の構造は、アンテナ素子及び画素素子のサイズ、形状、タイプ等に関する複数の可能な修正を施すことにより、任意の実施形態に適用可能である。
【００２０】
図５は、導電グリッド構造６Ｂが表示手段３０３内部の画素素子層３２３上に設けられた上部表示層３１３に組み込まれる、アンテナ素子の概略断面図である。上部／前面に描かれる矢印は、この導電性グリッド構造が表示手段の上部又は前面に設けられることを示す。一般に、表示手段３０３は本来、ダイポール・アンテナ又はコプレーナ・アンテナの場合と対照的に、パッチの場合のように接地面機能が必要とされる場合は、接地面及び導電性構造（図示せず）として使用され得る導電層又は接地層が組み込まれる。一方、本実施形態では、パッチ・アンテナ１Ｂ１’を形成する導電性グリッド構造の接地面として働く別個の接地面６０３がディスプレイの下方に設けられる。導電グリッド構造６Ｂは、伝送線又は導電線２Ｂ３’を利用してＲＦコネクタ２０３に接続される。
【００２１】
一般に、表示手段の接地機能がアンテナ手段にも使用されるかどうかは、使用される実際のディスプレイ技術に依存する（また、アンテナ手段が接地面を必要とするかどうかによっても異なる）。
【００２２】
任意選択で、アンテナ素子に接続されアンテナ素子の給電用に設けられる上述の給電手段は、前記アンテナ素子に個別に又はグループ単位で給電するように適合される。任意選択で、給電、スイッチング、及び／又は結合手段は、表示手段の回路基板に組み込まれる。表示手段は、例えば無線通信デバイス、特にラップトップ、パームトップ、携帯電話等の無線マルチメディア通信デバイスの表示手段であってよい。任意選択で、スイッチング及び／又は結合手段は、無線通信デバイスの回路基板において、表示部内又は該表示部のコンピュータ制御手段内に設けられる。
【００２３】
送信及び／又は受信素子は、受信機能と送信機能の一方をそれぞれ実行する素子であることも、送受信素子、通常はアンテナ素子であることもある。これらの素子は、アレイの形に組み合わせることができる。複合型ディスプレイ・センサー構成（ｃｏｍｂｉｎｅｄ  ｄｉｓｐｌａｙ  ａｎｄ  ｓｅｎｓｏｒ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）は通常、受信機能をサポートする素子しか必要としない。
【００２４】
図６は、一例としてアンテナ素子１Ａ１の（Ｙ−Ｙ）線断面図であり、この場合、画素素子５３１、５３５は、金属底部層を伴う又は伴わない半導体層を含む可能性がある表示層又は画素層３２４内、及び例えばガラス又はプラスチック（誘電）材料を含む表示手段３０４の上部表示層３１４内に設けられる。上部表示層３１４内に配設された導電性構造６Ａの断面が示されている。本実施形態では、各画素素子間に１つの導体が配設される。他の導電性構造では、例えばある行及び／又は列内の１つ置きの画素素子間、２つ置きの画素素子間に１つの導体が存在する可能性もある。導体は、画素素子に対して不規則に配置することもできる。各画素素子５３１、．．．、５３５からの光は、円錐状の光導波路７３１、．．．、７３５を利用して（アンテナ・パッチ層も形成する）上部表示層を透過される。光導波路、例えば光ファイバを利用することにより、ごく小さい光源を使用することが可能となる。光導波路は、様々な種類及び形態のものが存在する可能性があり、例えばレンズとして働くものもあれば、レンズの形状をしたものもあり、レンズを備えるものもある。また、光導波路はレンズに接続されることもある。
【００２５】
したがって、本発明によれば、上述のスイッチング及び／又は結合手段を利用する場合と同様に、複数のアンテナ又はアンテナ・アレイをダイバーシチ、ビーム形成、あるいは空間多重化（ＭＩＭＯ：複数入力複数出力）に使用することが可能となる。アンテナ素子又はアンテナ・アレイの位置、形状、タイプ、及び例えばマルチメディア又は無線通信デバイスのケース内におけるアンテナ素子又はアンテナ・アレイの配置手法を自由に選択することが可能となるため、すべての可能な／関連する方向のカバレージを提供することが可能となり、アンテナ素子は、指向性とすることも多方向性とすることも、あるいは全方向性とすることもできる。
【００２６】
したがって、例えばラップトップ・コンピュータ上の表示画面の外側に配置する必要があるアンテナ・アレイと比較して、用途に応じた固定又は適応的ビーム形成に適し、改善されたアンテナ利得及び干渉抑制能力をもたらすアンテナ構成を提供することが可能となる。
【００２７】
図７は、複合型ディスプレイ・アンテナ構成（ｃｏｍｂｉｎｅｄ  ｄｉｓｐｌａｙ  ａｎｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）１００１がラップトップの表示画面３０’を利用して提供される一実施形態をごく概略的に示す。アンテナ素子１Ａ１’、１Ａ２’、１Ａ４’は、例えばパッチとしてあるいはダイポール又はコプレーナ・アンテナ素子として形成され、ディスプレイ回路と一体化される。アンテナ素子は、例えばパッチを形成するように配置された半導体構造等を利用して、多くの様々な手法で実現され得る一体型導電性グリッド構造を利用して形成される。アンテナ素子は、いくつかの別々のアンテナ素子又はアンテナ・アレイ（アレイ・アンテナ）が形成されるように配置することも可能である。アンテナ素子に加えて、送電線路を備えた給電構造（ここでは図示せず）を同軸ケーブル、細線、薄型導波管、例えばストリップ線路又はマイクロストリップによって形成し、本構造に組み込むこともできる。この給電構造には、給電、スイッチング、及び／又は結合手段（図７では図示せず）が組み込まれ、又は該手段と関連付けられる。
【００２８】
本発明の概念は、特にＬＥＤディスプレイに適用可能である。しかしながら、本発明の概念は、光素子（あるいは例えば光素子又は光源を制御するトランジスタ又はデバイス）間に導体を配置することが実際に可能である限り、他のタイプのディスプレイで実施することも可能である。
【００２９】
図８は、複合型又は一体型ディスプレイ及びアンテナ構成におけるマルチパス無線信号受信（１０１）を示すごく概略的なフロー図である。アンテナ素子は、ディスプレイ全体にわたって任意の所望の様式で配置され、個々の空間サンプリング信号を受信する（１０２）。つまり、空間サンプリング信号は、任意の所望の様式で規則的又は不規則に配置されたアンテナ素子の様々な位置（及び／又は様々な偏波）で受信される（１０２）。次に、光素子間に配置される導電性構造によって形成されたアンテナ素子からの各信号は、例えばデジタル制御回路によって通常制御される分散ネットワークに含まれるスイッチング及び／又は結合手段において処理される（１０３）。スイッチング及び／又は結合ネットワークは、空間フィルタリング又はビーム形成された信号、又は空間多重化された複数のストリーム信号、又は優れたダイバーシチを有する信号を提供するように適合される。次に、これらの信号は、該当する無線ネットワーク（あるいはミリ波又はマイクロ波を使用する無線通信ネットワーク）のＲＦＲＸチェーンに供給される。このＲＦＲＸチェーンでは、信号のダウン・コンバート、フィルタリング、ミキシングが行われ、例えば受信信号を送信信号から分離するために信号検出が実行される。一般に、これらの信号は多くの様々な手法で処理することが可能であるが、このことは主に、アンテナ素子の配置及び構成に関する限り高い柔軟性を利用して実現される。受信信号に関しては、ＲＦチェーンにおいてＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換が実行される。
【００３０】
図９は、送信機能を示す概略フロー図である。ＲＦＴＸ無線チェーンにおいて、送信回路からの信号のＤ／Ａ変換やアップ・コンバート等が実行される（２０１）。その後、各信号は、スイッチング及び／又は結合手段に供給され該手段において処理され、その結果、任意の所望の様式のダイバーシチ及び／又はビーム形成、多重化等を利用した複数のＲＦ信号が提供される（２０２）。個々のＲＦ信号はそれぞれ、ディスプレイと一体化された各アンテナ素子に供給される（２０３）。その後、各信号はアンテナ素子から送信される（２０４）。図８及び図９のフロー図で説明される受信機能及び送信機能は、受信／送信機能と光学表現機能とが互いの機能を害さないように、画素素子を通じ光導波路を経由する画像の光学表現と同時に実行される。
【００３１】
基板上に配置可能な集積回路の密度は、時間と共に急速に増加する（ムーアの法則）。このことがＬＥＤ画面内の画素にも当てはまるとすれば、画素密度又は解像度も時間と共に増加し続ける、即ち最小画素サイズが減少していくはずである。画面映像の良好な解像度を得るには、高い画素密度が必要とされる。しかしながら、最大必要密度は、人間の目で利用可能な解像度に関係する。この点に加えて、構成部品の微細化が進んでも視覚的性能が向上するわけではない。
【００３２】
本発明は、添付の特許請求の範囲から逸脱しない限り様々な手法で変更され得ることが理解されるだろう。本発明は、無線通信ユニット以外のデバイスでも実施可能であり、ここで重要なことは、ＲＸ／ＴＸ手段が光学表現手段の表面に組み込まれること、及び導電性構造が光素子間にどのように設けられるかによってアンテナ素子のタイプ、位置、形状、数が与えられることである。他の態様においても、本発明の概念は、アンテナ素子の形態、形状、数、配置、局所化、及びタイプに関しても、使用されるディスプレイ技術に関しても、具体的に図示される諸実施形態に限定されるものではない。本構成は、より多くの又はより少ない様々な種類の信号処理機能を含むことも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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