JPH0412473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶等の電気光学素子による複数個
の画素形成ユニツトよりなる薄型化された大型表
示装置の構造に関する。

従来大型表示装置としては、映写機、オーバ・
ヘツド・プロジエクタ、高感度ブラウン管画像を
スクリーン背面側で拡大投写する等の種々なる大
型表示装置がある。ここでは、従来の大型表示装
置例として、第１図の様な後者の例で説明する。

第１図で、１は高感度ブラウン管で、この映像
を拡大するレンズを有している。２は光路で、２
ａと２ｂで光路境界を表わす。３は反射鏡、４は
半透面のスクリーンである。又、カラー表示装置
にするには、高感度ブラウン管１を３個用いて、
３原色独立にスクリーン上の投写すれば良い。こ
こで、大型表示装置とは、画面の大きさを１ｍ角
近傍以上を目安とするものとする。

第１図の従来の大型表示装置では、映像の拡大
率が大きい為に、高感度ブラウン管でも映像の明
るさが不満足な欠点がある。光路長を長く取る必
要から反射鏡３を大きくするか、奥行を取つて配
せる必要がある。いずれの場合も大型表示装置と
して奥行の深いものとなり、家庭用のテレビ等に
応用するには不向である欠点を有する。更には、
カラー映像にするには、３個のブラウン管の画素
合せ、色合せが困難である欠陥を有する。従つ
て、一見第１図の装置は安価に製造可能の如きに
みえるが、高価になる欠陥も有する。

本発明はかかる欠陥を除去せんとするものであ
る。本発明の目的は、液晶等の電気光学素子によ
る表示体で元来薄型であるが、マルチプレクス数
が大きく取れないことから、多数ある画素を形成
するに、マルチプレツクス数を画質を損こなわな
い程度にして、全体画素数を分割した複数個のユ
ニツトで構成して、薄形化した安価な大型表示装
置を提供することにある。

以下図に従つて、本発明を説明する。第２図
は、本発明の概要を説明する図で、ａは横断面
図、ｂは正面図である。図では、５×５＝25ユニ
ツトで大画面を構成した例を示す。５は半透明の
スクリーン、６は画素形成ユニツトで画面辺が７
ａで、光路８の様にこれを拡大して７ｂにして隣
のユニツトとの画素間に空白がない様にして、全
体画面が均質に得られる様にする。ｂで、７ａ角
の画面を７ｂ角の画面に拡大表示したことを示
す。第２図に示す画素形成ユニツト側を第３図で
説明する。以下全図に亘つて同一番号は、同じか
類似の意味、又は手段を表わすものとする。第３
図は、光源の異なつた本発明になる大型表示装置
を構成する画素形成ユニツトの実施例をａ、ｂ、
ｃで示す。

１０はユニツトの框体、１１は適当なマルチプ
レクス数で駆動され所定の画像を形成する液晶表
示体、１２はプリント基体で、表示体１１を所定
の方式で駆動表示させる駆動回路１３、及びユニ
ツト外から取込むデータ等と接続するコネクタ１
４と連絡するものである。１５は平面光源で、例
えば平面に塗布された蛍光物質を平面的に放射す
る熱電子、又は通常の蛍光灯の様に紫外線で励起
され発光するものである。平面で発光させれば比
較的平行光線成分が強いのである。１６は光源１
５の波長分布を適当にするフイルタで、光源１５
は適当な波長分布で発光していれば、不要であ
る。

１７は凹レンズで光路を変更して画像を拡大す
る。スクリーン５上に凹レンズを経過した光は実
像を形成するわけでない故、スクリーン５は半透
明にして乱通過させて丁度実像を形成した如くに
する。無論、凸レンズを使用して実像をスクリー
ン上に結ばせても良いが、光路が長くなる為、奥
行が大きくなり表示装置の薄型には不向きであ
る。凹レンズ１７はユニツト毎に作成しても良い
が、表示装置全体に亘つて各ユニツトに対応した
位置にプラスチツクで一体成形すれば安価なもの
が得られる。１８は光源１５の光の表示体１１の
画素、又は画像の外側の光路を示す。１９は隣の
ユニツトの場合の光を表わす。ａの如く各ユニツ
トを構成すれば、ｂに示す如く、スキ間のない均
一な大画面がスクリン５上に形成される。

ｂは平行光源を得るのに安価なフイラメントラ
ンプ２０の如き点光源を用いた例を示す。２１は
放物反射鏡である。

ｃは平行光源を得るのに他の方式の例を示す。
２２は棒状蛍光灯を表わし、長さは紙面と垂直方
向に並設された各ユニツトに亘るものとする。

２３は蛍光灯２２に平行に断面が放物状である
反射鏡でほヾ平行光が得られる様にする。点線で
示す２４は光導管で更に平行度を改良するもので
ある。光の平行度が良ければ、隣接する画素の影
響を受けず元画に忠実な映像が得られる。光導管
２４は断面形状が四角形、又は六角形の肉薄な不
透明材で多数連結したものである。光導管２４の
断面開口と長さの比を充分取れば、昼間の井戸か
ら星を観察出来る原理で充分な平行光線が得られ
る。第３図のユニツトを薄形化からみると、ａ，
ｂ，ｃの順であるが、コスト面からは逆順であろ
う。

次に第３図で使用されている映像、又は画素を
形成する表示体１１を第４図で説明する。２５は
透明なガラス等の平板基板で基板２５ａと２５ｂ
で液晶を挟持している。基板２５ａは、水平方向
に３本共通にして透明電極を２６ａと２６ｂを配
してある。基板２５ｂには紙面上の上下に分割し
て透明電極２７ａと２７ｂを配してある。液晶が
ツイスト・ネマチツクであれば、液晶を所定に配
向させる。この場合は、図示してないが、基板２
５の両側で所定の方向に偏光面を持つ様に２板の
偏光板を用いる。表示体１１はこの様にして、上
下方向に走査信号を順次印加して水平方向に画素
データを加えれば、電極２６と２７に所定電界が
発生して一様に加えられている平行光線の透過量
を制御して、第４図は部分的な画像を構成する。
走査信号は所定周期のクロツク３３を受けて、走
査信号発生器３２より線２９ａと２９ｂを介して
電極２６ａと２６ｂに与える。画素データは、画
素データ３１ｂをデータ駆動回路３０ａと３０ｂ
にシリアルに与えて、順次記憶して走査信号に同
期してラツチホールドして線２８ａと２８ｂを介
して電極２７ａと２７ｂに与える。階調は、ラツ
チホールドした画素データの出力時間を走査信号
周期を100％として、データ駆動回路に別に与え
られる階調データによつて短縮する。データ駆動
回路３０の中にＧ、Ｒ、Ｂと記しているのは、表
示装置をカラー表示する場合に三原色の緑、赤、
青に対応するものである。３４がカラー表示の場
合の最小の画素単位である。電極２７に対応し
て、基板２５、又は偏光板、更には別の基板上に
Ｇ、Ｒ、Ｂのフイルタをストライプ、又は島状に
設ける。第４図の例では島状に示してある。図で
は、最小画素を実際は１×３＝３に対して、見か
け上３×３＝９にしてあるのは、実験的に後者の
方が映像として自然さがあつたことによる。

尚、第４図の例では、マルチプレクス数を２で
画素数を２×４×２＝16で示しているが、現在の
液晶材料の特性では、光の透過量の開閉比、開閉
スピードからマルチプレクス数は32が精々であ
る。これ以上であると、コントラスト、明るさが
不満足となる。

従つて、本発明になる大型表示装置をテレビに
応用すると、NTSC方式による有効走査線数に
480程度である故、480÷32＝15、又は第４図の様
にマルチプレクス数は同じで、上下に分割併設す
ると480÷（32×２）÷８となり、水平方向のライ
ン数によるが、15、又は８の整数倍の多数のユニ
ツトが必要となる。多数のユニツトでの表示装置
は組立上からはコストアツプの要因であるが、光
源の種類によるが奥行が50mm程度で画面が１ｍ角
以上の壁掛テレビが可能となり、コストパフオー
マンス大であるが、本発明になる大型表示装置の
特徴である。更には、液晶表示体自体は低消費電
力型であるので、高い効率の光源を使用すれば、
ブラウン管方式より、はるかに低消費電力型の大
型表示装置が得られるのも本発明の特徴である。

尚、光の透過を開閉、又は制御する表示体１１
をツイストネマチツク液晶材を応用した場合で説
明したが、DSM型の液晶でも構わない。更には、
エレクトロクロミツクス等の電気光学効果を持つ
他の材料でも所定の光の開閉スピードを持てば構
わない。

次に、第５図で本発明になる大型表示装置をテ
レビに応用した構成例を簡単に説明する。図で、
３５は受信アンテナ、３６はチユーナ、３７は選
択された映像信号をGR、Ｂに色別にされたアナ
ログ映像信号をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ
（アナログ−デイジタル）変換器でする。この
Ａ／Ｄ変換器を３系列に分割したのは、Ａ／Ｄ速
度を低減する為である。４０は本発明になる大型
表示装置で簡単な３×４、又は（３×２）×４の
ユニツト数で示してある。３９は色別に映像信号
を大型表示装置４０の系列に対応する如く、１フ
イルド、又は１フレームのデータを格納するメモ
リー手段である。３８は制御回路で、垂直同期信
号、水平同期信号を参照して、Ａ／Ｄ変換器３７
のデータをメモリー手段３９へ格納する制御と、
メモリー手段３９のデータを大型表示装置４０へ
読出し制御する。ここで、メモリー手段３９を用
いるのは、本発明になる大型表示装置がリアルタ
イム処理出来るマルチプレス数を有しない欠陥が
あるからある。メモリー手段３９の容量を計算す
ると、 480（垂直）×400（水平）×３（色） ×３（階調ビツト）≒64Kビツト×27 となる。

64KビツトのRAMを27個用いれば良く、最近
半導体技術の進歩で年々安価になつているので、
問題にする程ではない。尚、第５図で矢印は信号
の流れの概略を示す。

以上述べた如く、液晶等の光の透過量を制御出
来る電気光学効果を有する材料で複数個の画素を
制御するユニツトを多数配列して、これ等のユニ
ツト毎の画像を拡大して、各ユニツト間の空白を
埋めることにより、品質の良い画面が得られるだ
けでなく薄形で、かつコストパフオーマンスの良
い大型表示装置が提供可能で効果大である。

換言すると、映写機、オーバヘツドプロジエク
タ等への置替可能で、映像界に革命をもたらすも
のである。

以上述べた如く、本発明によれば、特に電気光
学素子を通過した画像を拡大するのに凹レンズを
用いたので、光路が短くなりしたがつて、薄型の
大型表示装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブラウン管の映像を拡大投射し
てなる大型表示装置の例の断面図を示す。第２図
は本発明になる大型表示装置を示す図で、ａは断
面図、ｂは正面図を示す。第３図は本発明になる
大型表示装置を構成するユニツトの実施例を示す
図である。ａはユニツトに必要な平行光線を平面
光源で得た例を示す。ｂはユニツトに必要な平行
光線を点光源と放物反射鏡で得た例を示す。ｃは
ユニツトに必要な平行光線を複数のユニツトに亘
たる棒状光源と多数の導光管によつて得た例を示
す。第４図はユニツトの光の透過量を制御する表
示体を液晶等の電気光学効果を有する材料で構成
した例を示す図である。第５図は本発明になる大
型表示装置をテレビに応用した場合のブロツク図
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源と、複数個の画素を電気光学的に開閉す
   る電気光学素子と、該電気光学素子を通過した画
   像を拡大する凹レンズとを有する表示ユニツトが
   多数個並設されてなり、該表示ユニツトの全面に
   画像が投写されるスクリーンが配置されたことを
   特徴とする大型表示装置。