JPH0365983A - 画像表示装置 - 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】 〔産業上の利用分野） この発明は、多数の液晶ディスプレイを組合せて大型の
画面を形成する画像表示装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、多数のディスプレイを組合せて大型の画面を形成
する方法としては、ブラウン管や液晶パネルを組合せて
１画面を表示する装置があった。

しかし、これらはそれぞれのブラウン管や液晶パネルの
継目を解消する努力がいくつかされているが、その中に
光ファイバの束の一端を液晶カラーテレビに密着し、他
端を６倍程度に広げる光ファイバ束を有するユニットを
４組用いてこれを田の字状に配列し、５インチの液晶カ
ラーテレビ４台から６０インチの継目のない画面を形成
する装置が試作されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この装置では拡大率が大きいため、画面が暗く
なり、２５０Ｗ程度のメタハライドランプ等の強力な光
源が各ユニットを照明する構成となっている。ところが
、この光源は中心付近が明るく、周辺が賄い特性を持つ
。このため、各ユニットごとに周辺が賠くなった画面が
田の字状に４個並べた表示となり、構造的には継目がな
い構造であるにもかかわらず、明度差により継目が見え
てしまう欠点があった。

この発明は、多数の画面を継目のない画面で接続すると
ともに、各画面の光量分布による画面の分離を防ぐこと
ができる画像表示装置を提供することを目的とする。

（ｉ１題を解決するための手段〕 この発明に係る画像表示装置は、光源が棒状であり、こ
の光源の長手方向に配列した複数の液晶ディスプレイに
比べて充分に長い前記棒状の光源を使用するものである
。

また、前記各液晶ディスプレイの表示部の上下または左
右の端部の近傍に光センサを設置し、近接する前記液晶
ディスプレイの前記端部に最も近い棒状の光源の明るさ
を同じにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、多数の液晶ディスプレイを組合せ
て大型の画面を形成するにあたり、それらの画面間に発
生する継目を構造的および明度分布的になくし、継目が
見えない大型の１画面を形成することが可能である。

また、大型の表示装置であるにもかかわらず、棒状の光
源を使用し、かつ光源と液晶パネルの距離が短くできる
ため、厚みを薄くできる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の画像表示装置１の立面斜視図であり
、２は光ファイバ束、３は液晶ディスプレイ、４は拡散
板、５は光源、６は反射板、７は表示面、８は前記表示
面７の外側に位置する周辺回路である。

次に動作について説明する。光源５が発光する光は、拡
散板４と反射板６により均一な光分布の光となり、液晶
ディスプレイ３を照明し、それを通過した光は光フアイ
バ束２により液晶ディスプレイ３の表示面積より拡大さ
れて、その端面より光を発光し、画面が形成される。こ
のとき、光フアイバ束２は、液晶ディスプレイ３の周辺
回路８と表示面７を合せた面積より広く、表示がなされ
るように拡大するため、各々の光フアイバ束２は互いに
連続的に接続が可能である。

第２図は、第１図の光フアイバ束２と液晶ディスプレイ
３の立面図とその部分的断面図である。

液晶ディスプレイ３の表示面７と接触する光フアイバ束
２の一端は最密充填または正方配列に束ねた構造であり
、最も効率良く表示面７を通過した光を収光することが
できる。この光フアイバ束２は、その位置関係を保った
まま拡大される構造である。この場合の拡大率は大きく
なると、面積あたりの光ファイバの密度が減少し、平均
的に見た場合には画面が暗くなる。この関係はほぼ拡大
面積に逆比例するため、２倍の間隔と３倍の間隔に光フ
アイバ間を拡大する場合では、１倍の拡大に比べ各々明
るさは１／４，１／９と２乗に比例して萌くなる。この
ため、明るい画面を得るには拡大率を大きくしないこと
と、光源５の明るさを増大する方法がある。そこで、こ
の発明では、拡大率を小さくする方法を取り、液晶ディ
スプレイ３の表示面７と、その周辺回路８が必要とする
面積の和と等しいか、または表示面７の２倍以下（面積
で４倍以下）で好ましくは拡大することで表示画像の明
るさを明るくしていることに特徴がある。また、このよ
うに拡大率を制限することにより、拡大に必要な光路長
が短くなり、光ファイバの長さを短くすることが可能に
なる。この短い光ファイバの使用はこの発明の表示装置
の厚みを薄くすることが可能になるとともに、光フアイ
バ内を光が通過する距離が短くなるため、光フアイバ内
の光のロスが少なくなる利点がある。さらに、光ロスの
影響が少ないため、光ファイバのロスに対する要求条件
が低くなり、安価な光ファイバが使用可能になる。以上
述べたように、拡大率を限定することにより新たな特徴
が生じる。

第３図は、第１図の光源５と液晶ディスプレイ３の一部
を光フアイバ束２の存在する側から見た正面図である。

ただし、ここでは説明の都合で拡散板４と光フアイバ束
２を省略しである。ここで使用する光源５は棒状の蛍光
灯やハロゲンランプ等であり、図面の横方向に配列した
液晶ディスプレイ３は同一の光源５により照明される配
置になっている。また、光源５は１個の液晶ディスプレ
イ３に対し少なくとも図面の縦方向に２個の光源５が配
列した構成になっている。また、各光源５は図面で示し
ていないが、その発光量を制御する調光器が少なくとも
２個の光源５に各々接続してあり、光量が制御可能にな
っている。

一方、第４図は、第３図とは反対側から見た第１図の光
源５と液晶ディスプレイ３の一部であり、これも拡散板
４を省略しである。この反対側の面には光源５の光強度
を測定するための光センサ（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ，９Ｄ）
が取付けてあり、各表示面７の上と下の端部近傍の明る
さを測定することが可能になっている。これによって、
例えば光センサ９Ｂと９Ｃの明るさが異なる場合、先に
説明した調光器によりそれを同じ値にすることが可能と
なる。このようにして上下間の液晶ディスプレイ３の光
源５の明るさを、各々の端部で合せることにより上下間
の接続部の明るさを均一にすることが可能になる。

一方、横方向の明るさの均一性は、蛍光灯の場合では、
両端の１０〜１５ｃｍの範囲では明るさが急激に変化す
るが、それより内側では明るさは均一であり、液晶ディ
スプレイ３をその範囲に設置できるように充分に長い蛍
光灯を使用することにより、横方向の均一性が充分に確
保できる。このことは蛍光灯に限らず棒状のハロゲンラ
ンプ等においても、その均一性を長平方向に確保するこ
とが可能である。

これらの光源５と調光手段を用いることにより、全体的
に均一な光源５が得られ、液晶ディスプレイ３の照明ム
ラによる接続部の明確化を防止することが可能になる。

また、これまでは光源５としては２本の棒状の光源５が
各液晶ディスプレイ３に配置した構造を示したが、さら
に増加することが可能である。

この別の例を第５図に示す。ここでは、３木の棒状の光
源５を配置した状態を示したが、さらにこれを増加する
ことは可能である。この発明における光源５の配置の基
本は、最低２本以上の棒状の光源５を各液晶ディスプレ
イ３に対して必要とし、各液晶ディスプレイ３の表示面
７の上端から最近接の棒状の光源５の中心線までの距離
と、下端から最近接の棒状の光源５の中心線までの距離
が等しい必要がある。また、第５図のように棒状の光源
５を表示面７に集中する配置とすることにより、光の利
用効率が増大し、この配置による画面をより明るくする
ことが可能になる。

ここまでは棒状の光源５を横方向に並べえる配置で説明
したが、これを９０’回転して縦方向の配置としてもこ
れまでの全ての説明が成立することは言うまでもない。

さらに、ここまでの説明では液晶の画面の拡大方法とし
て、光フアイバ束２を用いた光学系で説明をしたが、こ
れをレンズを用いた光学系に変更しても同様の効果が得
られ、継目のない均一な画面が形成できる。

〔具体例１〕 第１図の構成の画像表示装置を作威した。光フアイバ束
２としては、５００μｍ径のプラスチックファイバで、
光の減衰が０．２ｄ／ｍのものを使用し、液晶ディスプ
レイ３は５インチ形液晶カラーテレビを９台図のように
配置した。光源５としては、長さ１１９ｃｍの４０Ｗの
蛍光灯を６本使用し、各液晶ディスプレイ３に２本づつ
規則的に並ぶ配置とした。光センサ９Ａ、９Ｂとしては
、フォトダイオードを使用し、その出力が一定になるよ
うに蛍光灯の調光器を制御した。

また、プラスチックファイバを使用した光フアイバ束２
は、２倍の拡大となるように作威し、９個のユニットを
組合せて第１図の構成とした。この時の光フアイバ束２
の厚みは１０ｃｍであり、液晶ディスプレイ３と拡散板
４と蛍光灯５と反射板６を含めた全体の厚みは２５ｃｍ
とした。

この装置の各液晶ディスプレイ３に、ＮＴＳＣのテレビ
画面を９分割した各画面を各々の位置に対応した液晶デ
ィスプレイ３に入力して表示したところ、各液晶ディス
プレイ３の色バランスを調整することにより、継目が見
えない３０インチ大の画像が得られた。

また、この装置は光源５の蛍光灯の数を増加することに
より、縦方向の液晶ディスプレイ３の数を増大でき、か
つ横方向には４０Ｗの蛍光灯を使用する限りではさらに
２個増大することが可能な構造である。もちろん原理的
にはさらに長い蛍光灯や棒状のハロゲンランプ等を使用
することにより、横方向の液晶ディスプレイ３の数を増
大できる構造である。

〔具体例２〕 具体例１において使用した光ファイバを２ｄＢ／ｍの光
減衰の低価格プラスチックファイバに変更し、他は同じ
条件とした。これにより、画面の明るさは約５％減少し
たが、具体例１との違いは個別に見るに限り分らない程
度であった。

〔具体例３〕 具体例１の装置の光源５を第５図の配置とし、３木の蛍
光灯が集中して１つの液晶ディスプレイ３の表示面７を
照明する構成とした。これにより、この装置の表示は蛍
光灯の増加と均一な照明を得るために必要な光源５と拡
散板４の距離を短くできるため、表示面７は約１．６倍
の明るさになった。ここで液晶パネルを除いた拡散板４
の明るさは、３本づつの光源５が集中している部分は明
るいが、２つの液晶ディスプレイ３の境界近傍に相当す
る部分の明るさは低下しており、周期的な光強度のムラ
が観察されていた。しかし、これを用いて実際に表示し
た画面は全体的に均一な明るさになり、良好な画面が得
られた。

（比較例１） 具体例３と同じ構成であるが、蛍光灯５の間隙を全て均
等としたところ、拡散板４上の明るさは均一になった。

また、これを用いたこの装置の表示面７も均一に表示さ
れた。しかし、明るさは具体例２の場合の約１．３倍の
明るさにとどまり、具体例３に比べて暗い画面になった
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の画像表示装置によると
、多数の液晶ディスプレイを組合せて１つの画面を形成
しているにもかかわらず、棒状の光源を使用し、かつ画
面内の光源の光強度を制御して均一化するため継目が分
らない画面が形成できるとともに、画面を大型にしても
厚みが２０〜３０ｃｍ程度の比較的薄い構造を維持する
ことができる利点がある。また、棒状の光源の配列の密
度を液晶ディスプレイ近傍に集中してもこの装置の表示
面に光源の明るさムラを生じないように調光できるため
、棒状の光源を均等に配置して均一化した光源を用いる
場合に比べて明るい画面が得られる利点がある。また、
使用する液晶ディスプレイの表示面を拡大するにあたり
、２倍以下に限定すれば、使用する光ファイバの長さを
短くできるため、光の減衰の大きい低価格な光ファイバ
を使用してもその影響を少なくすることができるととも
に、使用する光ファイバの量を少なくできるため、低価
格ファイバの使用と合せて２重の経済効果があるととも
に、光ファイバ束の重量が低減し、装置全体の重量の低
減が可能になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の画像表示装置の一実施例を示す斜視
図、第２図は、第１図の光フアイバ束２と液晶ディスプ
レイ３の主面図とその部分的断面図、第３図は、第１図
の光源と液晶ディスプレイの一部を光ファイバ束の存在
する側から見た正面図、第４図は、第３図の背面図、第
５図はこの発明の他の実施例の正面図である。 図中、１は画像表示装置、２は光ファイバ束、３は液晶
ディスプレイ、４は拡散板、５は光源、６は反射板、７
は表示面、８は周辺回路、９Ａ。 ９Ｂ、９Ｃ，９Ｄは光センサである。 第 １ 図 第 図 第 図 第 ・図 ９Ａ−９ｏ　：光セ；す

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも照明用の光源と、透過形の液晶ディス
   プレイと、このディスプレイの表示部を拡大する光学系
   からなる画像表示装置において、前記光源が棒状の光源
   であり、前記光源の長手方向に配列した複数の前記液晶
   ディスプレイに比べて充分に長い前記棒状の光源を使用
   し、かつ前記各液晶ディスプレイの表示面を少なくとも
   ２本以上の前記棒状の光源が照明する配置としたことを
   特徴とする画像表示装置。
2. （２）各液晶ディスプレイの表示部の上下または左右の
   端部の近傍に光センサを設置し、これにより近接する前
   記液晶ディスプレイの近接する前記端部の明るさを棒状
   の光源の調光により同じにしたことを特徴とする請求項
   （１）に記載の画像表示装置。