(57)【要約】  裏面側に面状光源ユニットを配置した複数の液晶表示パネルユニットを平面的または曲面的に配置可能で、かつ表示装置の部分的な輝度低下等を防止して高信頼性のマルチパネルＬＣＤを提供する。  複数の液晶表示パネルユニット（２）と、液晶表示パネルユニット（２）の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット（３）と、面状光源ユニット（３）に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部（５）と、レーザ光源部（５）から面状光源ユニット（３）のそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部（６）とを備え、液晶表示パネルユニット（２）は設定された配列で配置されてマルチパネルを構成し、面状光源ユニット（３）は光ファイバー部（６）から出射されたレーザ光を液晶表示パネルユニット（２）の表示面に照明する構成からなる。
2008026683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配列で配置されてマルチパネルを構成する複数の液晶表示パネルユニットと、
前記複数の液晶表示パネルユニットの各液晶表示パネルユニットの背面側にそれぞれ密接して配置され前記液晶表示パネルユニットの表示面を照明する複数の面状光源ユニットと、
前記複数の面状光源ユニットに照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部と、
前記レーザ光源部から前記複数の面状光源ユニットのそれぞれに対して前記レーザ光を導光する光ファイバー部と、を備えた、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、
一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、他方の主面から前記レーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板と、
前記光ファイバー部から延在され、前記主面入射型導光板の他方の主面上において２次元的に引き回されて配置された光ファイバー導光部と、
前記主面入射型導光板の他方の主面と前記光ファイバー導光部に接触するように設けられ、前記光ファイバー導光部との接触部よりレーザ光を取り出し、該取り出したレーザ光を前記主面入射型導光板の他方の主面との接触部より前記主面入射型導光板中へ導光する透明部材とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、
一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、他方の主面から前記レーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板と、
前記主面入射型導光板の他方の主面に密接して２次元的に引き回して配置され、前記レーザ光を一方の端部側から入射して他方の端部側へ伝搬させるとともに、前記主面入射型導光板の前記他方の主面から前記主面入射型導光板中へ前記レーザ光を導光する光導波路とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、
一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、前記レーザ光を一方の端面部から入射し、前記一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板と、
前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に密接し、前記レーザ光の光路を変換する光路変換部と、
前記光ファイバー部から前記レーザ光を取り出し前記光路変換部に導入するレーザ導光部とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記レーザ導光部は、
前記光ファイバー部から前記レーザ光を取り出す光学部材と、
前記光学部材から出射する前記レーザ光を一方の端面部から入射し、他方の端面部から前記光路変換部に入射するための変換部用導光板とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記変換部用導光板は、前記一方の端面部および前記他方の端面部を除く外周面に反射層または反射拡散層を備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光学部材は、前記光ファイバー部から取り出したレーザ光の光束を拡げて前記変換部用導光板に入射させるマイクロレンズアレイを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光学部材は、前記光ファイバー部から延在され前記変換部用導光板の前記一方の端面部に並行して配置された光ファイバー引き出し部に接触し、該接触部から前記レーザ光を取り出して前記変換部用導光板の前記一方の端面部に前記レーザ光を入射する透明部材からなる、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、
一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、前記レーザ光を一方の端面部から入射し、前記一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板と、
前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に密接し、前記レーザ光を前記一方の端面部に並行した方向に導光するとともに、前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に入射させる導光体とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光ファイバー部は、複数の光ファイバーの束からなり、前記光ファイバーの一方の端部は前記レーザ光源部側に配置され、前記光ファイバーの他方の端部はそれぞれの前記面状光源ユニットに配置されている、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光ファイバー部と前記レーザ光源部との間に、前記光ファイバーの各々に前記レーザ光を選択的に導光させるための光スイッチを配置した、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光スイッチは、前記光ファイバーの各々に対する前記レーザ光の光透過量を制御する光量制御部を備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記マルチパネルの各画像表示を制御する表示制御回路と、
前記表示制御回路からの信号に基づき、前記光スイッチを制御する光スイッチ制御回路と、をさらに備え、
前記液晶表示パネルユニットを選択的に表示する場合に、前記光スイッチ制御回路は前記表示制御回路からの信号に基づき、表示しない前記液晶表示パネルユニットに対しては前記光スイッチを作動させて前記レーザ光の導光を遮断する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記マルチパネルの各画像表示を制御する表示制御回路と、
前記表示制御回路からの信号に基づき、前記光量制御部を制御する光量制御回路と、をさらに備え、
前記光量制御回路は前記液晶表示パネルユニットへ導光する前記レーザ光の光量を前記光量制部により制御する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光ファイバー部は、
光ファイバーと、
前記面状光源ユニットに近接して配置され、前記光ファイバーから前記レーザ光を分岐して取り出し、前記面状光源ユニットに導光する光分岐部とからなる、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記レーザ光源部は、少なくとも、赤色のレーザ光を発光するレーザ光源、青色のレーザ光を発光するレーザ光源、および緑色のレーザ光を発光するレーザ光源を有する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記レーザ光源部は、複数の前記レーザ光源から発生したレーザ光を合波して１本のビームとする合波機構部を有する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、各々、
レーザ光を入力する入力光コネクタと、
レーザ光を出力する出力光コネクタと、
前記入力光コネクタと前記出力光コネクタとをつなぐ光ファイバーと、を備え、
前記レーザ光源部より出力されたレーザ光は、前記入力光コネクタ、出力光コネクタ、及びこれら光コネクタをつなぐ光ファイバーを介して、マルチパネルを構成する各液晶表示パネルユニットの各面状光源ユニットに導光される、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記ファイバー部の光ファイバーに供給したレーザ光の反射光強度を検出する検出器を備え、
前記反射光強度に従い、前記光ファイバーに供給するレーザ光の強度を制御する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光ファイバー部の光ファイバーがマルチモードファイバーである、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源部からのレーザ光を面状光源ユニットに供給し、その面状光源ユニットを用いて液晶表示パネルユニットを照明するマルチパネル型液晶表示装置（以下、マルチパネルＬＣＤとも記す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ用のディスプレイ装置としての利用だけでなく、テレビジョンとしても利用されることにより大画面化、高画質化が要求されている。このような液晶表示装置には、液晶表示パネルを背面側から照明するための面状光源装置が用いられているが、この面状光源装置の光源としては冷陰極蛍光管を利用するものが多かった。しかしながら、冷陰極蛍光管方式の場合には、冷陰極蛍光管から発生する熱により液晶表示装置の表示性能が劣化する等の問題を有している。さらに、近年テレビ受像機としての需要の増大により、さらに高画質化が要求されており、このため発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）等を用いることが検討されている。【０００３】
第１の例として、例えば、特許文献１には、発熱による影響を避けるために、例えば冷陰極蛍光管を有する光源と、面状光源を構成する断面が楔形の第１の導光体と、その端面部に設置されて第１の導光体に照明光を供給するための第２の導光体と、光源と第２の導光体を結ぶ光ファイバーとからなるバックライトで照明される液晶表示装置が示されている。このように従来構成とは異なり、冷陰極蛍光管と第１の導光体との間を光ファイバーで接続することにより、冷陰極蛍光管からの発熱の影響や高周波電圧の印加で生じるノイズを防止している。【０００４】
また、第２の例として、例えば、特許文献２には、ＬＥＤのような点光源を用いても導光板内の無効領域を低減して装置の小型化と軽量化を実現するために、断面が楔形状の導光板を用いた面状光源装置が示されている。このようなＬＥＤを用いた面状光源装置は冷陰極蛍光管を用いたものに比べて、色の再現性が良好で、高画質を得ることができる。【０００５】
さらに、第３の例として、例えば、特許文献３には、少量のＬＥＤを用いて、発光する面における輝度を均一にできる面状光源装置として、ＬＥＤに接続された１本の光導波路を導光板の裏面に蛇行させて配置する構造が示されている。【０００６】
また、赤色（Ｒ）光、青色（Ｂ）光および緑色（Ｇ）光のＬＥＤのみでなく、さらに他の色を発光するＬＥＤを用いて、より高画質を実現する面状光源装置も実用化されている。さらに、ＬＥＤの一部を半導体レーザ素子で置き換えた面状光源装置も検討されている。半導体レーザ素子は、ＬＥＤに比べて、高輝度、高出力であり、駆動電力の低減や高画質化が可能であることによる。【０００７】
一方、多数の液晶パネルを平面的に並べて大画面またはマルチ画面を構成するマルチパネルＬＣＤも種々の構成が開発され、実用化されている。例えば、第４の例として、特許文献４には、複数の液晶表示パネルユニットをタイル状に配置し、この裏面側に複数の液晶表示パネルユニットを跨ぐように直線状の蛍光ランプを並べて面状光源装置としたマルチパネルＬＣＤが示されている。
【特許文献１】特開平１１−１６７８０８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３４６６１号公報
【特許文献３】特開２００６−１３４７２０号公報
【特許文献４】特表平９−５００４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記第１の例は、液晶表示装置とは別置き構成の光源を備えているが、液晶表示パネルをユニット化してマルチ構成とすることについてはまったく開示も示唆もない。また、第２の例および第３の例についても、ＬＥＤを用いて、均一で、かつ高輝度の面状光源装置を実現し、液晶表示装置に用いる構成は示されているが、これらにおいても液晶表示パネルをユニット化してマルチ構成とすることについては同様にまったく開示も示唆もない。【０００９】
一方、第４の例では、複数の液晶表示パネルをユニット化して組み合わせ、大画面の液晶表示装置としているが、この例では液晶表示パネルユニットの裏面に、これらの液晶表示パネルユニットにまたがるように直線状の蛍光管を並べて面状光源装置としている。このため、蛍光管の長さで大画面化が制限されるだけでなく、多数の蛍光管を用いることから蛍光管の寿命により液晶表示装置の輝度ムラや輝度低下を生じやすく、長期的な信頼性を保障することが困難であるものである。また、このような方式では、１つの壁面にのみしか貼り付けることができず、例えば曲面部分に貼り付けて全体として曲面形状のマルチパネル液晶表示装置とすることができず、使用態様の自由度がない。【００１０】
ところで、テレビ受像機などでは一枚の液晶表示パネルを用いて大画面化が達成されてきているが、公共の場所など不特定多数の人に同時に情報や画像を提供するためには、より大画面の表示装置が要求される。また、配置すべき空間にあわせて液晶表示パネルユニットを平面的に、あるいは曲面的に配置することが自由に行えるようにして、より迫力のある画像を提供することも要求される。このような要求を満たすためには、複数の液晶表示パネルユニット間の繋ぎ目を小さくすると同時に、その背面側に配置する面状光源装置についても液晶表示パネル程度の大きさとすることが必要である。さらに、ＬＥＤや蛍光管を配置する場合には、多数のＬＥＤや蛍光管のそれぞれの発光輝度や寿命が異なるために液晶表示装置全体としての信頼性を充分保障することができない。【００１１】
本発明は、上記の従来の課題を解決するもので、裏面側に面状光源ユニットを配置した複数の液晶表示パネルユニットを平面的または曲面的に配置可能で、かつ表示装置の部分的な輝度低下等を防止して高信頼性のマルチパネルＬＣＤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本願の請求項１にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、所定の配列で配置されてマルチパネルを構成する複数の液晶表示パネルユニットと、前記複数の液晶表示パネルユニットの各液晶表示パネルユニットの背面側にそれぞれ密接して配置され前記液晶表示パネルユニットの表示面を照明する複数の面状光源ユニットと、前記複数の面状光源ユニットに照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部と、前記レーザ光源部から前記複数の面状光源ユニットのそれぞれに対して前記レーザ光を導光する光ファイバー部と、を備えた、ことを特徴とするものである。【００１３】
これにより、複数の液晶表示パネルユニットを配置・構成したマルチパネル型液晶表示装置において、マルチパネルの画面を均一に照明することができる。【００１４】
また、個々の面状光源ユニットに光源を配置しないので、一部の面状光源ユニットの光源の劣化による品質の低下や装置全体としての寿命の低下等が生じるのを防止でき、また、面状光源ユニット内に光源を配置するためのスペースを必要とせず、装置の薄型化を図ることができ、さらに、光源による液晶表示パネルユニットの発熱がないマルチパネル型液晶表示装置を実現できる。【００１５】
また、光源と各液晶表示パネルユニットの面状光源ユニットをファイバーで接続して光を供給することで、マルチパネル型液晶表示装置の使用形態の自由度を大幅に増大できる。【００１６】
また、照明用の光源としてレーザ光源を用いることで、マルチパネル型液晶表示装置の、省スペース化、薄型化が可能になる。【００１７】
また、ファイバーとレーザ光源を用いることで、光の伝搬損失を大幅に低減でき、利用効率を向上できることにより、消費電力を大幅に低減できる。【００１８】
さらに、レーザ光源を用いることから、色再現性に優れたマルチパネル型液晶表示装置を実現することができる。【００１９】
また、本願の請求項２にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットが、一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、他方の主面から前記レーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板と、前記光ファイバー部から延在され、前記主面入射型導光板の他方の主面上において２次元的に引き回されて配置された光ファイバー導光部と、前記主面入射型導光板の他方の主面と前記光ファイバー導光部に接触するように設けられ、前記光ファイバー導光部との接触部よりレーザ光を取り出し、該取り出したレーザ光を前記主面入射型導光板の他方の主面との接触部より前記主面入射型導光板中へ導光する透明部材とを備える、ことを特徴とするものである。【００２０】
これにより、光ファイバー部から延在された光ファイバー導光部の複数箇所からレーザ光を取り出して主面入射型導光板に入射することで、液晶表示パネルユニットの表示領域を均一な輝度で照明することができる。【００２１】
また、このような構成とすることにより、面状光源ユニットを液晶表示パネルユニットの大きさと同程度とすることができるので、マルチパネル構成とした場合に面状光源ユニットによる制約でパネル間の継ぎ目が大きくなってしまうことを抑制できる。【００２２】
また、光ファイバーは曲率の小さな曲げを形成したり、被覆を剥いて屈折率の大きな部材に強く押し付けたりすることで、容易にレーザ光を取り出すことができるので、この方法を利用すれば、特別なスペースを設けることなく、光ファイバーから光源ユニットへの光の供給が可能であり、面状光源ユニットを小型で簡単な構成のものとできる。【００２３】
また、本願の請求項３にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットが、一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、他方の主面から前記レーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板と、前記主面入射型導光板の他方の主面に密接して２次元的に引き回して配置され、前記レーザ光を一方の端部側から入射して他方の端部側へ伝搬させるとともに、前記主面入射型導光板の前記他方の主面から前記主面入射型導光板中へ前記レーザ光を導光する光導波路とを備える、ことを特徴とするものである。【００２４】
これにより、主面入射型導光板に密接して光導波路を配置することで、薄型の面状光源ユニットを実現できる。すなわち、レーザ光源は通常のランプやＬＥＤに比べて、非常に輝度が高いためコア径が数１０μｍ程度の非常に細いファイバーにも高効率で結合が可能であり、光のパワー密度の高い状態でファイバーに光を供給できる。これにより、導光板の側面から光を供給する構成を取っても、ファイバーに必要な幅を１００μｍ以下に抑えることができ、これによって、導光板ユニットのつなぎ目を目立たなくすることができ、また光導波路を薄型のものとできる。【００２５】
また、本願の請求項４にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットが、一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、前記レーザ光を一方の端面部から入射し、前記一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板と、前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に密接し、前記レーザ光の光路を変換する光路変換部と、前記光ファイバー部から前記レーザ光を取り出し前記光路変換部に導入するレーザ導光部とを備える、ことを特徴とするものである。【００２６】
また、本願の請求項５にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項４記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記レーザ導光部が、前記光ファイバー部から前記レーザ光を取り出す光学部材と、前記光学部材から出射する前記レーザ光を一方の端面部から入射し、他方の端面部から前記光路変換部に入射するための変換部用導光板とを備える、ものである。【００２７】
また、本願の請求項６にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項５記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記変換部用導光板が、前記一方の端面部および前記他方の端面部を除く外周面に反射層または反射拡散層を備える、ことを特徴とするものである。【００２８】
さらに、本願の請求項４ないし請求項６において、前記端面入射型導光板を２重構造にして、一層目の導光板ではレーザ光を面内方向に十分拡散させ、２層目の導光板の表面から面状に光を照射する面状ユニットを構成することも可能である。２層構造にすることで光の分布が均一になり、面内均一性の高い光源ユニットが構成できる。レーザ光を用いることで、光の輝度が高いため、導光板を数１００μｍ程度に非常に薄くしても、高い効率で光を結合させることが可能になる。これによって、多層の導光板を利用する構造をとっても、薄型の液晶パネルが構成できる。【００２９】
また、本願の請求項７にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光学部材が、前記光ファイバー部から取り出したレーザ光の光束を拡げて前記変換部用導光板に入射させるマイクロレンズアレイを備える、ことを特徴とするものである。【００３０】
これにより、光ファイバー部から延在した光ファイバー引き出し部の端部からレーザ光を取り出し、変換部用導光板を介して光路変換部に入射させることができ、端面入射型導光板を含む面状光源ユニットの材料構成および設計が容易となる。【００３１】
また、本願の請求項８にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光学部材が、前記光ファイバー部から延在され前記変換部用導光板の前記一方の端面部に並行して配置された光ファイバー引き出し部に接触し、該接触部から前記レーザ光を取り出して前記変換部用導光板の前記一方の端面部に前記レーザ光を入射する透明部材からなる、ことを特徴とするものである。【００３２】
これにより、光ファイバー部から延在した光ファイバー引き出し部の端部近傍の、光ファイバーと透明部材の接触部からレーザ光を取り出し、変換部用導光板を介して光路変換部に入射させることができるので、端面入射型導光板を含む面状光源ユニットの材料構成および設計が容易となる。【００３３】
また、本願の請求項９にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットが、一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、前記レーザ光を一方の端面部から入射し、前記一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板と、前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に密接し、前記レーザ光を前記一方の端面部に並行した方向に導光するとともに、前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に入射させる導光体とを備える、ことを特徴とするものである。【００３４】
このような構成とすることにより、面状光源ユニットの構成を非常に簡略化できる。【００３５】
また、本願の請求項１０にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光ファイバー部が、複数の光ファイバーの束からなり、前記光ファイバーの一方の端部は前記レーザ光源部側に配置され、前記光ファイバーの他方の端部はそれぞれの前記面状光源ユニットに配置されている、ことを特徴とするものである。【００３６】
これにより、レーザ光源部から複数の光ファイバーにレーザ光を分岐して取り込み、それぞれの面状光源ユニットにレーザ光を供給することができるので、レーザ光源部のレーザ光源が劣化した場合に容易に交換することができる。【００３７】
また、本願の請求項１１にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１０に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光ファイバー部と前記レーザ光源部との間に、前記光ファイバーの各々に前記レーザ光を選択的に導光させるための光スイッチを配置した、ことを特徴とするものである。【００３８】
また、本願の請求項１２にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光スイッチが、前記光ファイバーの各々に対する前記レーザ光の光透過量を制御する光量制御部を備える、ことを特徴とするものである。【００３９】
また、本願の請求項１３にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１１または請求項１２に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記マルチパネルの各画像表示を制御する表示制御回路と、前記表示制御回路からの信号に基づき、前記光スイッチを制御する光スイッチ制御回路と、をさらに備え、前記液晶表示パネルユニットを選択的に表示する場合に、前記光スイッチ制御回路は前記表示制御回路からの信号に基づき、表示しない前記液晶表示パネルユニットに対しては前記光スイッチを作動させて前記レーザ光の導光を遮断する、ことを特徴とするものである。【００４０】
また、本願の請求項１４にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１２に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記マルチパネルの各画像表示を制御する表示制御回路と、前記表示制御回路からの信号に基づき、前記光量制御部を制御する光量制御回路と、をさらに備え、前記光量制御回路は前記液晶表示パネルユニットへ導光する前記レーザ光の光量を前記光量制部により制御する、ことを特徴とするものである。【００４１】
このような構成とすることにより、表示不要な液晶表示パネルユニットについて選択的に照明を消すことができる。あるいは、光量制御部によりそれぞれの液晶表示パネルユニットに供給するレーザ光量を制御することで、マルチパネル全体としての明るさを均一にすることや、あるいは特定の液晶表示パネルユニットのみの輝度を高くして表示画面を明るくしたり、逆に輝度を低くして暗くしたりすることもできる。また、このように選択的に照明を消す場合やレーザ光量を調節する場合において、表示制御回路からの信号に基づき制御することができる。【００４２】
また、本願の請求項１５にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光ファイバー部は、光ファイバーと、前記面状光源ユニットに近接して配置され、前記光ファイバーから前記レーザ光を分岐して取り出し、前記面状光源ユニットに導光する光分岐部とからなる、ことを特徴とするものである。【００４３】
これにより、１本あるいは３本程度の光ファイバーで引き回して面状光源ユニットの近傍で別の光ファイバーに分岐する構成とすることができ、これにより、細い光ファイバー部で引き回すことができる。【００４４】
また、本願の請求項１６にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記レーザ光源部は、少なくとも、赤色のレーザ光を発光するレーザ光源、青色のレーザ光を発光するレーザ光源、および緑色のレーザ光を発光するレーザ光源を有する、ことを特徴とするものである。【００４５】
これにより、フルカラー表示を行うことができる。なお、赤色、青色および緑色だけでなく、さらに波長の異なるレーザ光源も使用すれば、より色再現性に優れたフルカラー表示を行うこともできる。【００４６】
また、本願の請求項１７にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記レーザ光源部が、複数の前記レーザ光源から発生したレーザ光を合波して１本のビームとする合波機構部を有する、ことを特徴とするものである。【００４７】
これにより、光ファイバー部の構成を簡略化できる。【００４８】
また、本願の請求項１８にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットは、各々、レーザ光を入力する入力光コネクタと、レーザ光を出力する出力光コネクタと、前記入力光コネクタと前記出力光コネクタとをつなぐ光ファイバーと、を備え、前記レーザ光源部より出力されたレーザ光は、前記入力光コネクタ、出力光コネクタ、及びこれら光コネクタをつなぐ光ファイバーを介して、マルチパネルを構成する各液晶表示パネルユニットの各面状光源ユニットに導光される、ことを特徴とするものである。【００４９】
これにより、マルチパネル型液晶表示装置全体の構成をシンプルなものとできる。【００５０】
また、本願の請求項１９にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記ファイバー部の光ファイバーに供給したレーザ光の反射光強度を検出する検出器を備え、前記反射光強度に従い、前記光ファイバーに供給するレーザ光の強度を制御する、ことを特徴とするものである。【００５１】
これにより、ファイバーの破損や、パネルの破損が発生した場合に、これを光ファイバーに供給したレーザ光の反射光強度の変化によって検出し、光ファイバーに供給するレーザ光を制御でき、破損場所からの光の漏れを防いで安全を確保できる。【００５２】
また、本願の請求項２０にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光ファイバー部の光ファイバーがマルチモードファイバーである、ことを特徴とするものである。【００５３】
これにより、レーザの干渉により発生するスペックルノイズを低減できる。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、液晶表示パネルユニットを組み合わせて構成したマルチパネルＬＣＤにおいて、面状光源ユニットへの照明光を別の場所に配置したレーザ光源部により供給するので、マルチパネルの画面を均一に照明することができる。また、従来構成のように、個々の面状光源ユニットに光源を配置しないので、光源部による品質の低下や装置全体としての寿命の低下等が生じるのを防止できる。さらに、レーザ光源を用いることから、色再現性に優れたマルチパネルＬＣＤを実現することもできるという大きな効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤを説明する概略図で、液晶表示パネルユニットの表示面側からみた図である。
【図２】図２（ａ）は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤの構成を説明するために１列のみを抽出した部分図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す２Ｂ−２Ｂ線で切断した断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明するための断面図である。
【図４】図４（ａ）は、光ファイバーから透明部材へレーザ光を取り出す構成を説明するための図、図４（ｂ）は、光ファイバーから透明部材へレーザ光を取り出す他の構成を説明するための図である。
【図５】図５（ａ）は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤに用いるレーザ光源部と光ファイバー部の構成を説明するための図で、外観を示す斜視図、図５（ｂ）は、レーザ光源部および光ファイバー部の内部構成を示す模式図である。
【図６】図６は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤにおいて、複数の導波路型光スイッチにより分岐ユニットを構成したレーザ光源部を示す模式図である。
【図７】図７は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤにおいて、レーザ光源部と光ファイバー部との間に光スイッチを設けた構成を説明するための図で、図７（ａ）は、図５に示すレーザ光源部と光ファイバー部との間に光スイッチを設けた場合の構成図、図７（ｂ）は、図６に示すレーザ光源部と光ファイバー部と間に光スイッチを設けた場合の構成図である。
【図８】図８（ａ）は、実施の形態１の変形例のマルチパネルＬＣＤの構成を説明するためにマルチパネルのうちの１列のみを抽出した部分図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＡ部分の拡大図である。
【図９】図９は、実施の形態１の他の変形例のマルチパネルＬＣＤの構成を説明するための図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本発明の実施の形態２によるマルチパネルＬＣＤを説明するための図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す１０Ｂ−１０Ｂ線で切断した断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施の形態２のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明するための図で、面状光源ユニット４１側からみた平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す１１Ｂ−１１Ｂ線で切断した断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の実施の形態３によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明する図で、面状光源ユニット側から見た平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す１２Ｂ−１２Ｂ線で切断した断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、実施の形態３のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明するための図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す１３Ｂ−１３Ｂ線で切断した断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施の形態３の変形例のマルチパネルＬＣＤに用いる表示ユニットの構成を示す図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す１４Ｂ−１４Ｂ線で切断した断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の実施の形態４によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明する図で、面上光源ユニット側からみた平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す１５Ｂ−１５Ｂ線で切断した断面図である。
【図１６】図１６（ａ）は、実施の形態４のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明する図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示す１６Ｂ−１６Ｂ線で切断した断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態５によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明するための図で、面状光源ユニット側からみた平面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、実施の形態５のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明するための図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示す１８Ｂ−１８Ｂ線で切断した断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態６によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明するための図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００，２００，３００，４００，５００    マルチパネル型液晶表示装置（マルチパネルＬＣＤ）
２    液晶表示パネルユニット
３，３６，４１，５１，６１，７６，９０    面状光源ユニット
４，２５０，３５０，３６０，４５０，５５０    表示ユニット
５，２８    レーザ光源部
６    光ファイバー部
７，３３    光ファイバー
８    透明部材
９，４２    主面入射型導光板
１０，１６    偏光フィルム
１１，１５    ガラス基板
１２    画素
１２ａ    赤色画素部（Ｒサブピクセル）
１２ｂ    緑色画素部（Ｇサブピクセル）
１２ｃ    青色画素部（Ｂサブピクセル）
１３    液晶
１４    色フィルタ
１４ａ    Ｒフィルタ
１４ｂ    Ｇフィルタ
１４ｃ    Ｂフィルタ
１７    シール層
１８    合波機構部
１９    赤色レーザ光源
２０    緑色レーザ光源
２１    青色レーザ光源
２２，２３    波長選択ミラー
２４    分岐ユニット
２５    ビームスプリッタ
２６，６４    反射ミラー
２７    導波路型光スイッチ
２９，３０    光スイッチ
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３７ａ，７０    光ファイバー導光部
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ    光分岐部
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，７１    光ファイバー引き出し部
４３    光導波路
４４    反射層
４５    透明基材
５２，７７    端面入射型導光板
５３，７８    第１の導光板
５４，７９    第２の導光板
５５，６２    光路変換部
５６，６３，７２    レーザ導光部
５７    光学部材
５８    反射鏡
５９，６５    マイクロレンズアレイ
６０，６７    変換部用導光板
６６    ミラー駆動機構
８０    導光体
８１    接合部
８２    端面部
１０１    面状光源ユニット
１０３    光ファイバー部
１０４    光源
１０５    入力光コネクタ
１０６    出力光コネクタ
１０７    光ファイバー
１８０１    検出器
１８０２    合波機構部
１８０３    光ファイバー
１８０４    戻り光
１８０５    ハーフミラー
１８０６    ビームスプリッタ
１８０７    反射ミラー
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。【００５８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤ１００を説明する概略図で、液晶表示パネルユニット２の表示面側からみた図である。本実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤ１は、複数の液晶表示パネルユニット２と、液晶表示パネルユニット２の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット３と、面状光源ユニット３に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部５と、レーザ光源部５から面状光源ユニットのそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部６とを備えている。そして、液晶表示パネルユニット２は設定された配列で配置されてマルチパネルを構成しており、面状光源ユニット３は光ファイバー部６から出射されたレーザ光を液晶表示パネルユニット２の表示面に照明するものである。また、光ファイバー部６は複数の光ファイバーの束からなり、光ファイバーの一方の端部はレーザ光源部５側に配置され、光ファイバーの他方の端部はそれぞれの面状光源ユニット２の背面上に図示するように蛇行した形状に配置され、光ファイバー導光部７０を構成する。【００５９】
なお、本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１００では、液晶表示パネルユニット２および面状光源ユニット３を組み合わせた表示ユニット４を縦３面、横５面の合計１５ユニット配置した例を示している。さらに、図示するように第１列と第５列とが、内側に曲げられて配置された例を示している。なお、本発明のマルチパネルＬＣＤは、図１に示す配置構成に限定されるものではなく、さらに多数個の表示ユニット４を組み合わせた配置としてもよい。あるいは、複数の表示ユニット４を平面状に配置する構成でもよい。さらには、マルチパネル全体として曲面状になるように表示ユニット４を配置してもよい。【００６０】
次に、図１に示すマルチパネルＬＣＤ１００の詳細構成について説明する。図２は、図１に示すマルチパネルＬＣＤ１の構成を説明するために１列のみを抽出した部分図であり、図２（ａ）は面状光源ユニット３側からみた平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す２Ｂ−２Ｂ線で切断した断面図を示す。さらに、図３は、マルチパネルＬＣＤ１００の表示ユニット４の構成を説明するための断面図である。以下、これらの図を用いて、本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１００の構成を説明する。【００６１】
液晶表示パネルユニット２は、透過型または半透過型構成で、例えばＴＦＴアクティブマトリクス型構成であり、表示領域には図３に示すように赤色画素部（Ｒサブピクセル）１２ａ、緑色画素部（Ｇサブピクセル）１２ｂおよび青色画素部（Ｂサブピクセル）１２ｃを１つの画素１２とする多数の画素が設けられており、ＴＦＴにより駆動される。そして、２枚のガラス基板１１、１５の間に液晶１３が設けられており、この液晶１３を駆動するためのＴＦＴはガラス基板１１、１５の一方に形成されているが、図示していない。また、画素１２のＲサブピクセル１２ａ、Ｇサブピクセル１２ｂおよびＢサブピクセル１２ｃに対応した位置に、Ｒフィルタ１４ａ、Ｇフィルタ１４ｂおよびＢフィルタからなる色フィルタ１４が形成されている。さらに、２枚のガラス基板１１、１５の外表面には、偏光軸が互いに直交する偏光フィルム１０、１６が配置されている。【００６２】
２枚のガラス基板１１、１５の外周領域はシール層１７によりシールされており、液晶１３を封止している。このシール層１７は、マルチパネルを構成する場合にパネル間の継ぎ目としてみえるので、できるだけ小さくすることが要求される。さらに、ＴＦＴが形成されているガラス基板１１には、ＴＦＴを駆動するための駆動ドライバ（図示せず）をＴＦＴに接続するための接続領域を設ける必要がある。この接続領域についてもマルチパネルを構成する場合に、パネル間の継ぎ目となる。本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１においては、液晶表示パネルユニット２については、従来から使用されているものを用いるものとする。したがって、さらなる説明を省略する。【００６３】
本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１００の面状光源ユニット３は、以下の構成からなる。すなわち、一方の主面が液晶表示パネルユニット２に密接し、他方の主面からレーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板９を備えている。そして、光ファイバー部６から分岐された光ファイバー引き出し部７１より延在され、主面入射型導光板９の他方の主面上において、２次元的に引き回されて配置された光ファイバー導光部７０を備えている。また、主面入射型導光板９と光ファイバー導光部７０との間であって、光ファイバー導光部７０に対して複数箇所でそれぞれ接触して、それぞれの接触部からレーザ光を取り出し、主面入射型導光板９の他方の主面から主面入射型導光板９中へレーザ光を導光する透明部材８を備えている。【００６４】
なお、光ファイバー導光部７０は、光ファイバー７の束から構成される光ファイバー部６から分岐されて主面入射型導光板９の他方の主面上に蛇行した形状に配置されている。この光ファイバー導光部７０には、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）および青色光（Ｂ光）のレーザ光が合波された状態で導光されている。そして、透明部材８は楔形状であり、その楔の頂点が光ファイバー導光部７０に接触し、かつ底面が主面入射型導光板９に密接して配置されている。そして、透明部材８の頂点が接触している領域の光ファイバー導光部７０に圧力を加えると、図４（ａ）に示すように、光ファイバー導光部７０がその部分１０７で歪む。この曲部１０７の曲率半径を１ｃｍ以下にすることでこの曲部１０７よりレーザ光１０８が透明部材８中に矢印１０９のように漏れ出し、主面入射型導光板９に入射される。この主面入射型導光板９は、入射した光を散乱させながら均一化して、一方の主面から液晶表示パネルユニット２に照明する機能を有する。なお、主面入射型導光板９と液晶表示パネルユニット２との間に、拡散板をさらに設けてもよい。また、光ファイバー導光部７０と透明部材８の頂点の接触部については、光ファイバー導光部７０に圧力を加える代わりに、図４（ｂ）に示すように、光ファイバー導光部７０の被覆を一部剥がし、この被覆を剥がした部分を接着剤１１０で透明部材８の頂点に接着するようにしてもよい。このような構成とすることにより、この接着部分からレーザ光１０８が透明部材８中に矢印１０９のように漏れ出し、主面入射型導光板９に入射される。ここで、接着剤１１０としては、光ファイバー導光部７０よりも屈折率が高いものが望ましい。【００６５】
次に本実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤのレーザ光源部５と光ファイバー部６の具体的な構成について説明する。図５は、本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１に用いるレーザ光源部５と光ファイバー部６の構成を説明するための図で、図５（ａ）は外観を示す斜視図、図５（ｂ）はレーザ光源部５および光ファイバー部６の内部構成を示す模式図である。【００６６】
図５（ａ）に示すように、レーザ光源部５に光ファイバー部６が接続されており、光ファイバー部６は個々の光ファイバー７が束ねられて構成されている。そして、図５（ｂ）に示すように、レーザ光源部５は、合波機構部１８と分岐ユニット２４を複数含んで構成されている。合波機構部１８は、赤色レーザ光源１９、緑色レーザ光源２０および青色レーザ光源２１からそれぞれ発生したレーザ光を、波長選択ミラー２２、２３を介して合波して１本のビームとする機能を有する。波長選択ミラー２２は、赤色レーザ光を透過させ、緑色レーザ光を反射するものであり、また、波長選択ミラー２３は赤色レーザ光及び緑色レーザ光を透過させ、青色レーザ光を反射するものである。また、分岐ユニット２４は、この合波機構部１８から出射したレーザ光を個々の光ファイバー７ａ〜７ｏに導光するためのビームスプリッタ２５と反射ミラー２６とで構成されている。この分岐ユニット２４は、合波機構部１８から出射するレーザ光をビームスプリッタ２５と反射鏡２６により分割して、それぞれの光ファイバー７ａ〜７ｏにレーザ光を導光する機能を有する。【００６７】
例えば、合波機構部１８から出射したレーザ光は、第１番目に配置されているビームスプリッタ２５で出力強度の等しい２つのレーザ光に分割され、一方のレーザ光は第２番目に配置されているビームスプリッタ２５で出力強度の等しい２つのレーザ光に分割される。そして、この第２番目のビームスプリッタ２５から出射するレーザ光の一方は、光ファイバー部６中の第１番目の光ファイバー７ａへ導光される。また、他方のレーザ光は反射鏡２９で反射されて第２番目の光ファイバー７ｂへ導光される。他のビームスプリッタ２５と反射鏡２６についても、同様な作用を生じることで、個々の光ファイバー７に同じ発光強度を有するレーザ光が導光される。なお、図５（ｂ）に示すレーザ光源部５においては、１つの合波機構部１８と分岐ユニット２４から分割されるレーザ光は５本であり、それぞれ別々の光ファイバー７に導光されている。そして、図５（ｂ）に示すように、３つの合波機構部１８から、光ファイバー７ａ〜７ｏにレーザ光が導光されている。【００６８】
このような構成とすることで、図１から図３に示すように、本実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤ１００においては、面状光源ユニット３を液晶表示パネルユニット２とほぼ同一の形状とすることができ、かつ液晶表示パネルユニット２の表示面全体にわたり均一にレーザ光を照明することができる。したがって、マルチパネル構成とした場合でも、パネル間のつなぎ目は液晶表示パネルユニット２のシール層１７や駆動ドライバをＴＦＴと接続するための接続領域等により制約されるのみで、面状光源ユニット３によっては制約を受けないようにすることができ、つなぎ目の目立たないマルチパネルＬＣＤを実現できる。【００６９】
また、本実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤ１００においては、複数の液晶表示パネルユニットを組み合わせて構成したマルチパネルＬＣＤにおいて、背面から照明するための照明光については、面状光源ユニットとは別の場所に配置した、複数の液晶表示パネルユニットに共通のレーザ光源により供給するので、マルチパネルの画面を均一に照明することができる。【００７０】
また、従来構成のように、個々の面状光源ユニットに光源を配置しないので、一部の面状光源ユニットの光源の劣化による品質の低下や装置全体としての寿命の低下等が生じるのを防止できる。また、光源と各液晶表示パネルユニットの面状光源ユニットをファイバーで接続し、各面状光源ユニットにファイバーで光を供給することで、マルチパネルＬＣＤの使用形態の自由度を大幅に増大できる。また、各表示ユニットの面状光源ユニット内に光源を配置しないので、面状光源ユニット内に光源を配置するためのスペースを必要とせず、装置の薄型化を図ることができる。また、面状光源ユニット内に光源を配置しないので、光源による液晶表示パネルユニットの発熱がないマルチパネルＬＣＤを実現できる。【００７１】
また、本実施の形態１では、マルチパネルＬＣＤを背面から照明するための光源としてレーザ光源を用いることで、マルチパネルＬＣＤの、省スペース化、薄型化が可能になる。光源を面状光源ユニットとは別の場所に配置する場合に、通常のランプやＬＥＤを光源として用いると、光源の発光点の大きさが１ｍｍ程度となるため、この光を効率よくファイバーや導波管に結合するには、ファイバーまたは導波管の直径が発光点以上の大きさを必要とし、数ｍｍの太さとなる。また光源を面状光源ユニットとは別の場所に配置してＲＧＢの光を別々にそれぞれの液晶表示パネルユニットの面状光源ユニットに供給し、かつ各液晶表示パネルユニットに供給する光を独立に制御するには、ファイバーの本数がパネル数×３倍の本数必要であり、このため、ファイバー束の大きさが数１０ｍｍ以上となり、巨大な束となってしまう。このような束を光源から各面状光源ユニットに引き回すにはパネルの裏面に厚い空間を必要とし、また、光源とパネルの間にもかなり太い配線を必要とする。またパネルのつなぎ目も大きくなる。これに対してレーザ光源を用いると、発光点が１０μｍ程度であり、ファイバー径を１００μｍ程度に押さえることができるため、ファイバー束の径も数ｍｍ程度と小さくできる。これにより、配線、パネル裏面の配線引き回し用スペースも非常に小型、小スペース化でき、多くのパネルを利用する場合でも、レーザ光源を用いることで、装置の小型化、薄膜化を可能とできる。また、ファイバーとレーザ光源を用いることで、光の伝搬損失を大幅に低減できるため、利用効率の向上により消費電力を大幅に低減できる。さらに、本実施の形態１によれば、レーザ光源を用いることにより、色再現性に優れたマルチパネルＬＣＤを実現することができるものである。【００７２】
また、マルチパネル構成であっても、面状光源ユニット３の光源としては、図５（ｂ）に示すように、赤色レーザ光源１９、緑色レーザ光源２０および青色レーザ光源２１をそれぞれ３個ずつ配置すればよく、しかもこれらのレーザ光源は面状光源ユニット３とは別の位置に配置するので、輝度の低下や発光不良等が発生しても容易に交換可能である。なお、図５に示す例では、赤色レーザ光源１９、緑色レーザ光源２０および青色レーザ光源２１を、それぞれ３個ずつ用いて１５個の面状光源ユニット３にレーザ光を供給するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、赤色、青色、及び緑色のレーザ光源はそれぞれ１個のみでもよいし、２個ずつであっても、あるいは４個ずつ以上用いてもよい。これは、表示ユニット４の個数とレーザ光源の発光パワーに合わせて適当に設定することができる。【００７３】
また、図５（ｂ）に示すレーザ光源部５と光ファイバー部６との構成においては、分岐ユニット２４をビームスプリッタ２５と反射鏡２６とから構成するようにしたが、例えば図６に示す構成としてもよい。図６は、複数の導波路型光スイッチ２７により分岐ユニットを構成したレーザ光源部２８を示す模式図である。合波機構部１８から出射したレーザ光は、それぞれの導波路型光スイッチ２７により２本のレーザ光に分岐され、最終的に光ファイバー７に導光される。このような構成のレーザ光源部２８を用いてもよい。【００７４】
図７は、レーザ光源部５と光ファイバー部６との間に光スイッチを設けた構成を示す図であり、図７（ａ）は図５に示すレーザ光源部５と光ファイバー部６との間に光スイッチ２９を設けた構成を示す図、図７（ｂ）は図６に示すレーザ光源部２８と光ファイバー部６と間に光スイッチ３０を設けた構成を示す図である。【００７５】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、光ファイバー部６とレーザ光源部５との間に、光ファイバー７の各々にレーザ光を選択的に導光させるための光スイッチ２９、３０をそれぞれ配置している。すなわち、図７（ａ）の場合には、分岐ユニット２４により分岐されたレーザ光が光スイッチ２９を介して光ファイバー７に導光される構成であり、図７（ｂ）は導波路型光スイッチ２７からなる分岐ユニットにより分岐されたレーザ光が光スイッチ３０を介して光ファイバー７に導光される構成である。それぞれの光ファイバー７の前に光スイッチ２９、３０を配置することで、任意の光ファイバー７に対してレーザ光を遮断することができる。【００７６】
さらに、上記光スイッチ２９、３０には、光ファイバー７の各々に対してレーザ光の光透過量を制御する光量制御部（図示せず）をさらに設けてもよい。また、マルチパネルの画像表示を制御する表示制御回路（図示せず）と、表示制御回路からの信号に基づき、光スイッチ２９、３０を制御する光スイッチ制御回路（図示せず）とをさらに設けてもよい。そして、液晶表示パネルユニット２を選択的に表示する場合に、光スイッチ制御回路は表示制御回路からの信号に基づき、表示しない液晶表示パネルユニット２に対しては光スイッチ２９、３０を作動させてレーザ光の導光を遮断するような構成としてもよい。【００７７】
さらに、表示制御回路からの信号に基づき、光量制御部（図示せず）を制御する光量制御回路（図示せず）をさらに設けてもよい。そして、表示制御回路からの信号に基づき、光量制御回路が液晶表示パネルユニット２へ導光するレーザ光の光量を光量制御部により制御するような構成としてもよい。このような構成とすることにより、例えば表示制御回路からの信号に基づき、マルチパネル全体としての明るさを均一にすることや、あるいは特定の液晶表示パネルユニットのみの輝度を高くして表示画面を明るくしたり、逆に輝度を低くして暗くしたりすることもできる。この結果、マルチパネル構成における表示画面の表示品質を大幅に向上できる。【００７８】
図８は、本実施の形態１の変形例のマルチパネルＬＣＤ１５０の構成を示す図であり、図８（ａ）はマルチパネルＬＣＤ１５０のマルチパネルのうちの１列のみを抽出し面状光源ユニット３６側からみた平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示すＡ部分の拡大図である。この変形例のマルチパネルＬＣＤは、レーザ光源部からのレーザ光を導光するための光ファイバー部が、１本の光ファイバー３３と、面状光源ユニット３６に近接して配置され、光ファイバー３３からレーザ光を分岐して取り出し、面状光源ユニットに導光する光分岐部３５ａ、３５ｂ、３５ｃとからなる構成としたことが特徴である。【００７９】
なお、光分岐部３５ａ、３５ｂ、３５ｃから取り出したレーザ光は、光ファイバー引き出し部３８ａ、３８ｂ、３８ｃを介し、それぞれの面状光源ユニット３６の光ファイバー導光部３４ａ、３４ｂ、３４ｃにより導光され、さらに透明部材８を介して主面入射型導光板９に導光されている。この変形例のマルチパネルＬＣＤは、図８に示すように、光ファイバー導光部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを渦巻状に配置している。その他の構成については、図２に示す本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤの構成と同じである。【００８０】
このような図８に示す変形例では、光ファイバー部を１本の光ファイバー３３で構成することにより、レーザ光源部からのレーザ光を光ファイバー部の光ファイバー３３へ導光するための構成を簡略化できる。なお、光分岐部については、図８（ｂ）に示す構成に限られるものではなく、例えば、光ファイバー引き出し部３８ａ、３８ｂ、３８ｃを光ファイバー３３に直接融着してレーザ光を取り出し、取り出したレーザ光を主面入射型導光板９の面上に配置する光ファイバー導光部３４ａ、３４ｂ、３４ｃに導光するようにしてもよい。【００８１】
なお、本実施の形態１では、合波機構部によりＲ光、Ｇ光およびＢ光のレーザ光を合波して１本のレーザビームとして光ファイバー部に導光したが、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光のレーザ光を、それぞれ別々の光ファイバー部により導光して、面状光源ユニットに対してＲ光、Ｇ光およびＢ光として入射させてもよい。このような構成とすれば、例えばフィールドシーケンシャル方式の液晶表示にも用いることができる。【００８２】
また、本実施の形態では、蛇行した形状、あるいは渦巻状に配置した光ファイバーを透明部材に接触させてレーザ光を取り出す構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９に示すように、１つの面状光源ユニットへ光ファイバー部３３から光ファイバー引き出し部３９を介して複数の光ファイバー導光部３７を延在して、面状光源ユニットの背面に一定の配列ピッチで配置してもよい。【００８３】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２にかかるマルチパネルＬＣＤ２００を説明するための図で、図１０（ａ）は面状光源ユニット側からみた平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示す１０Ｂ−１０Ｂ線で切断した断面図である。【００８４】
本実施の形態２のマルチパネルＬＣＤ２００は、複数の液晶表示パネルユニット２と、液晶表示パネルユニット２の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット４１と、面状光源ユニット４１に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部５と、レーザ光源部５から面状光源ユニット４１のそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部６とを備えている。そして、液晶表示パネルユニット２と面状光源ユニット４１とにより構成される表示ユニットを、縦３面×横３面に合計９ユニット配置してマルチパネルを構成し、面状光源ユニット４１は光ファイバー部６から出射されたレーザ光を液晶表示パネルユニット２の表示面に照明する構成からなる。なお、レーザ光源部５および光ファイバー部６の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。【００８５】
面状光源ユニット４１は、以下の構成を有する。すなわち、一方の主面が液晶表示パネルユニット２に密接し、他方の主面からレーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板４２を備えている。また、主面入射型導光板４２の他方の主面に密接して２次元的に引き回して配置され、光ファイバー部６から引き出された光ファイバー引き出し部７１を介して導光されたレーザ光を一方の端部側から入射して他方の端部側へ伝搬させるとともに、主面入射型導光板４２の他方の主面から主面入射型導光板４２中へレーザ光を導光する光導波路４３を備えている。光導波路４３は、例えばガラスやプラスチック等の透明基材４５中に蛇行した形状に形成され、主面入射型導光板４２とは反対側の面に反射層４４が設けられている。【００８６】
図１１は、本発明の実施の形態２によるマルチパネルＬＣＤ２００の表示ユニット２５０の構成を示す図であり、図１１（ａ）は面状光源ユニット４１側からみた平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示す１１Ｂ−１１Ｂ線で切断した断面図である。図１１を用いて、本実施の形態２のマルチパネルＬＣＤ２００の構成を詳細に説明する。【００８７】
透明基材４５中に形成する光導波路４３は、透明基材４５中に屈折率の大きな層を形成することで作製することができる。このような高屈折率層は、イオン注入や拡散によって不純物を導入すれば形成することができる。あるいは、透明基材４５に蛇行する形状の凹部を形成し、その凹部に周囲より屈折率の高い透明物質を充填することによっても形成することができる。さらに、反射層４４は光導波路４３が形成されている領域を一定ピッチで、例えばサンドブラスト法やエッチング法等を用いて荒らすことで形成することができる。このような反射層４４を形成することで、反射層４４が形成されている領域の光導波路４３からレーザ光を主面入射型導光板４２に入射させることができる。この主面入射型導光板４２は、入射した光を散乱させながら均一化して、一方の主面から液晶表示パネルユニット２に照明する機能を有する。なお、主面入射型導光板４２と液晶表示パネルユニット２との間に、拡散板をさらに設けてもよい。また、透明基材の荒らした面上にアルミニウム等の反射膜をさらに形成してもよい。このような反射膜を形成することで、レーザ光の漏れをなくし、より効率よく主面入射型導光板４１に導光させることができる。【００８８】
図１１（ｂ）に示すように、本実施の形態２のマルチパネルＬＣＤ２００においても、液晶表示パネルユニット２と面状光源ユニット４１との形状をほぼ同じ大きさにすることができる。そして、液晶表示パネルユニット２の表示面全体にわたり均一にレーザ光を照明することができる。したがって、マルチパネル構成とした場合でも、パネル間のつなぎ目は液晶表示パネルユニット２のシール層や駆動ドライバをＴＦＴと接続するための接続領域等により制約されるのみで、面状光源ユニット４１によっては制約を受けないようにすることができ、つなぎ目の目立たないマルチパネルＬＣＤを実現できる。【００８９】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３によるマルチパネルＬＣＤ３００の構成を説明する図で、図１２（ａ）は面状光源ユニット側から見た平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す１２Ｂ−１２Ｂ線で切断した断面図である。なお、本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００は、液晶表示パネルユニット２と面状光源ユニット５１とからなる表示ユニットを縦方向に２面、横方向に３面、合計６ユニット配置した例を示している。【００９０】
本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００は、複数の液晶表示パネルユニット２と、液晶表示パネルユニット２の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット５１と、面状光源ユニット５１に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部５と、レーザ光源部５から面状光源ユニット５１のそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部６とを備えている。なお、レーザ光源部５および光ファイバー部６の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。【００９１】
そして、面状光源ユニット５１は、一方の主面が液晶表示パネルユニット２に密接し、レーザ光を一方の端面部から入射し、一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板５２と、端面入射型導光板５２の一方の端面部に密接し、レーザ光の光路を変換する光路変換部５５と、光ファイバー部６から出射されたレーザ光を光路変換部５５に導入するためのレーザ導光部５６とを含む構成からなる。なお、図示するように、光ファイバー部６から引き出された光ファイバー引き出し部７１の端部からレーザ導光部５６にレーザ光を導光する。【００９２】
さらに、レーザ導光部５６は、光ファイバー部６からレーザ光を取り出す光学部材５７と、光学部材５７から出射するレーザ光を一方の端面部から入射し、他方の端面部から光路変換部５５に入射するための変換部用導光板６０とを有する。なお、本実施の形態では、光学部材５７は反射ミラー５８とマイクロレンズアレイ５９とにより構成されており、図１２（ａ）に示すようにレーザ光を変換部用導光板６０の幅方向にわたり拡げて導光させる。そして、変換部用導光板６０は、上記一方の端面部および上記他方の端面部を除く外周面に反射膜（図示せず）が設けられているので、この変換部用導光板６０中に導光されたレーザ光は外周面で反射しながら光路変換部５５に導光される。この反射膜は、例えばアルミニウム薄膜や銀薄膜を用いればよい。また、光路変換部５５は、例えば直角プリズム等を用いることができる。【００９３】
端面入射型導光板５２は、光路変換部５５から入射したレーザ光を反射、拡散しながら伝播する第１の導光板５３と、レーザ光を散乱させて均一化するための第２の導光板５４とにより構成されている。【００９４】
図１２（ｂ）に示すように、液晶表示パネルユニット２の裏面に面状光源ユニット５１が配置されている。そして、面状光源ユニット５１の光路変換部５５は、表示ユニット同士のつなぎ目部分ではない外周領域に配置されている。また、レーザ導光部５７と変換部用導光板６０とは、端面入射型導光板５２の面上に配置されている。このような配置構成としているので、液晶表示パネルユニット２と端面入射型導光板５２とは、ほぼ同じ形状とすることができ、表示ユニット間のつなぎ目を液晶表示パネルユニットのシール層１７等で決まる大きさにすることができる。【００９５】
図１３は、本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００の表示ユニット３５０の構成を示す図であり、図１３（ａ）は面状光源ユニット５１側からみた平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示す１３Ｂ−１３Ｂ線で切断した断面図である。液晶表示パネルユニット２の背面側に光路変換部５５を除いて、ほぼ同じ形状の面上光源ユニット５１が配置されている。【００９６】
光ファイバー引き出し部７１から出射したレーザ光は、レーザ導光部５７の反射ミラー５８とマイクロレンズアレイ５９とにより拡げられて変換部用導光板６０に入射する。変換部用導光板６０に入射したレーザ光は、外周面で反射、拡散して光路変換部５５に入射し、方向が変換されて端面入射型導光板５２の第１の導光板５３に入射する。そして、レーザ光は、この第１の導光板５３中で反射、拡散して第２の導光板５４に入射する。レーザ光は、第２の導光板５４で拡散して面全体として均一な輝度分布となった後、液晶表示パネルユニット２を照明する。これにより、画面が表示される。【００９７】
図１２および図１３に示すように、本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００では、面状光源ユニット５１は光路変換部５５のみが液晶表示パネルユニット２よりも飛び出た形状となる。しかし、マルチパネル構成とする際に、図１２に示すように、光路変換部５５が外周領域に配置されるようにすれば、パネル間のつなぎ目は液晶表示パネルユニット２のシール層や駆動ドライバをＴＦＴと接続するための接続領域等により制約されるのみで、面状光源ユニット５１によっては制約を受けず、つなぎ目の目立たないマルチパネルＬＣＤを実現できる。【００９８】
図１４は、本実施の形態３の変形例のマルチパネルＬＣＤに用いる表示ユニット３６０の構成を示す図であり、図１４（ａ）は面状光源ユニット６１側からみた平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示す１４Ｂ−１４Ｂ線で切断した断面図である。なお、この変形例のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの配置に関しては、図１２に示した本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００と同じである。【００９９】
この変形例のマルチパネルＬＣＤの表示ユニット３６０は、レーザ導光部６３と変換部用導光板６７の構成が本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００の表示ユニット３５０と異なるが、その他の点については同様である。以下、レーザ導光部６３と変換部用導光板６７の構成、作用を主に説明する。【０１００】
この変形例のマルチパネルＬＣＤにおいては、レーザ導光部６３は反射ミラー６４、マイクロレンズアレイ６５および反射ミラー６４を振動させるためのミラー駆動機構６６から構成されている。さらに、マイクロレンズアレイ６５が変換部用導光板６７中に配置されており、反射ミラー６４とマイクロレンズアレイ６５との距離が大きくなっている。また、マイクロレンズアレイ６５も大きく、かつ長いものを用いている。このため、レーザ光をマイクロレンズアレイ６５の長さ全体にわたって確実に導光させるために、反射ミラー６４をミラー駆動機構６６により振動させてレーザ光を拡げてマイクロレンズアレイ６５の長さ方向の全面に入射させている。【０１０１】
また、変換部用導光板６７は、内部が中空で、外形は台形状の平板であり、台形の下底の長さが、端面入射型導光板５２の一方の端面の長さおよび光路変換部６２の長さと同じである。変換部用導光板６７と端面入射型導光板５２のそれぞれの端面に密接して光路変換部６２が配置されている。そして、変換部用導光板６７の上底近傍にマイクロレンズアレイ６５が配置されている。【０１０２】
マイクロレンズアレイ６５を通して拡げられたレーザ光は、変換部用導光板６７中で反射や拡散を繰り返した後、光路変換部６２に入射し、光路変換部６２で進路を曲げられて端面入射型導光板５２の第１の導光板５３に入射する。レーザ光は、この第１の導光板５３で反射や拡散しながら伝播するとともに第２の導光板に入射し、第２の導光板５４で拡散し、面全体に均一な輝度となって液晶表示パネルユニット２に入射する。【０１０３】
このような本実施の形態３の変形例によるマルチパネルＬＣＤでは、反射ミラー６４を振動させることでレーザ光の干渉状態を時間的に変化させることができ、レーザ光の干渉によって生じるスペックルノイズの影響を低減できる。【０１０４】
なお、この変形例のマルチパネルＬＣＤでは、変換部用導光板６７を台形状で、中空平板とし、その内部にマイクロレンズアレイ６５を配置する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、マイクロレンズアレイ６５を用いなくてもよい。また、マイクロレンズアレイではなく、フライアイレンズや液晶素子を使用することもできる。【０１０５】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４によるマルチパネルＬＣＤ４００の構成を説明する図で、図１５（ａ）は面状光源ユニット７１側からみた平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示す１５Ｂ−１５Ｂ線で切断した断面図である。本実施の形態４のマルチパネルＬＣＤ４００は、表示ユニットを縦方向に２面、横方向に３面、合計６ユニット配置して構成されている。【０１０６】
本実施の形態４のマルチパネルＬＣＤ４００は、実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００と全体的な構成は似ており、光ファイバー７からレーザ導光部７２を介して変換部用導光板６０へレーザ光を入射するための構成が異なる。以下、異なる点を主に説明する。【０１０７】
レーザ光源部５から出射したレーザ光は光ファイバー部６および光ファイバー部６から引き出された光ファイバー引き出し部７１によってそれぞれの面状光源ユニット９０に供給される。本実施の形態においては、光ファイバー部６から分岐して引き出された光ファイバー引き出し部７１は変換部用導光板６０の一辺に沿って延在されている。そして、光ファイバー引き出し部７１と変換部用導光板６０との間に、透明部材からなるレーザ導光部７２が設けられている。このレーザ導光部７２は楔形をしており、光ファイバー引き出し部７１に楔の先端部で圧力を加えて、漏れ光を発生させ変換部用導光板６０に入射させる。なお、このレーザ導光部７２は変換部用導光板６０の一辺に沿って複数個（図１５では４個）配置されている。なお、レーザ光源部５および光ファイバー部６の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。【０１０８】
図１６は、本実施の形態４のマルチパネルＬＣＤ４００の表示ユニット４５０の構成を示す図であり、図１６（ａ）は面状光源ユニット９０側からみた平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す１６Ｂ−１６Ｂ線で切断した断面図である。【０１０９】
図１６に示すように、本実施の形態４によるマルチパネルＬＣＤ４００は、実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００と異なり、変換部用導光板６０の一辺の長さ全体にわたり複数個（図１４では４個）のレーザ導光部７２が設けられており、これらのレーザ導光部７２から変換部用導光板６０にレーザ光が入射する。したがって、変換部用導光板６０に対しては、より均一にレーザ光を入射できるので、端面入射型導光板５２から出射するレーザ光を均一な輝度分布とすることができる。しかも、表示ユニットを大型化する場合であっても、レーザ導光部７２を一定ピッチで複数個配置すれば容易に均一にレーザ光を変換部用導光板６０に入射させることができる。【０１１０】
図１５および図１６に示すように、本実施の形態４によるマルチパネルＬＣＤ４００では、面状光源ユニット９０は光路変換部５５のみが液晶表示パネルユニット２よりも飛び出た形状となる。しかし、図１５に示すように、この光路変換部５５を外周領域に配置すればマルチパネル構成とした場合でも、パネル間のつなぎ目は液晶表示パネルユニット２のシール層や駆動ドライバをＴＦＴと接続するための接続領域等により制約されるのみで、面状光源ユニット７１によっては制約を受けないようにすることができる。そして、液晶表示パネルユニット２の表示面全体にわたり均一にレーザ光を照明することができる。【０１１１】
なお、レーザ光源部および光ファイバー部の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。【０１１２】
また、本実施の形態では、表示ユニットを６ユニット用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、２面×４面構成としてもよい。あるいは、３面×３面構成としてもよい。ただし、３面×３面構成とする場合には、つなぎ目を目立たなくするために光路変換部の幅を極力小さくすることが要求される。【０１１３】
（実施の形態５）
図１７は、本発明の実施の形態５によるマルチパネルＬＣＤ５００の構成を説明するための図で、面状光源ユニット７６側からみた平面図である。本実施の形態のマルチパネルＬＣＤ５００は、表示ユニットを縦方向に２面、横方向に３面、合計６ユニット配置した構成からなる。【０１１４】
また、図１８は、本実施の形態５のマルチパネルＬＣＤ５００の表示ユニット５５０の構成を示す図であり、図１８（ａ）は面状光源ユニット７６側からみた平面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）に示す１８Ｂ−１８Ｂ線で切断した断面図である。【０１１５】
本実施の形態のマルチパネルＬＣＤ５００は、複数の液晶表示パネルユニット２と、液晶表示パネルユニット２の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット７６と、面状光源ユニット７６に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部５と、レーザ光源部５から面状光源ユニット７６のそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部６とを備えている。なお、レーザ光源部５および光ファイバー部６の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。【０１１６】
そして、面状光源ユニット７６は、一方の主面が液晶表示パネルユニット２に密接し、レーザ光を一方の端面部から入射し、一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板７７と、端面入射型導光板７７の一方の端面部に密接し、レーザ光を上記一方の端面部に並行した方向に導光するとともに、端面入射型導光板７７の一方の端面部に入射させる導光体８０とを含んで構成されている。【０１１７】
図１７に示すように、本実施の形態５のマルチパネルＬＣＤ５００は、表示ユニットが６ユニット配置されてマルチパネルを構成しており、それぞれの表示ユニットの面状光源ユニット７６に対して光ファイバー部６から分岐して引き出された光ファイバー引き出し部７１が延在されており、導光体８０の端面部に光学的に接続されている。【０１１８】
また、図１８に示すように、導光体８０は接合部８１で端面入射型導光板７７に光学的に接続されている。導光体８０の端面部８２には切込みを設けてあり、この切り込み部分で光ファイバー引き出し部７１の端部が光学的に接続されている。【０１１９】
光ファイバー引き出し部７１から出射したレーザ光は、導光体８０の端面部８２から入射して導光体８０中を反射、拡散しながら伝播するとともに接続部８１から端面入射型導光板７７に入射する。端面入射型導光板７７は、レーザ光を反射、拡散しながら伝播する第１の導光板７８と第１の導光板７８から入射したレーザ光を拡散して面全体にわたって均一化する第２の導光板７９とから構成されている。したがって、端面入射型導光板７７に入射したレーザ光は均一な輝度で液晶表示パネル２を照明することができる。【０１２０】
なお、本実施の形態５では、表示ユニットを６ユニット用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、２面×４面構成としてもよい。あるいは、３面×３面構成としてもよい。ただし、３面×３面構成とする場合には、つなぎ目を目立たなくするために光路変換部の幅を極力小さくすることが要求される。【０１２１】
（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６によるマルチパネルＬＣＤについて説明する。【０１２２】
本実施の形態６によるマルチパネルＬＣＤは、上記実施の形態１ないし５によるマルチパネルＬＣＤにおける、光源部から各表示ユニットの面状光源ユニットへレーザ光を導光する構成を与えるものである。【０１２３】
図１９に示すように、本実施の形態６では、マルチパネルＬＣＤの各表示ユニットＡ〜Ｆの面状光源ユニット１０１ａ〜１０１は、レーザ光を入力する入力光コネクタ１０５と、レーザ光を出力する出力光コネクタ１０６と、入力光コネクタ１０５と出力光コネクタ１０６をつなぐ接続光ファイバー１０７とを備え、光源１０４からのファイバー束は、光源から出力される各パネル用のレーザ光が前記ファイバーとコネクタを介して直接つながるように設計されている。【０１２４】
このような本実施の形態６によるマルチパネルＬＣＤでは、各表示ユニットの面状光源ユニット１０１が、入力光コネクタ１０５、出力光コネクタ１０６、及び接続光ファイバー１０７を備え、レーザ光源部より出力されたレーザ光を、各表示ユニットの面状光源ユニットに導光するようにしたので、光源から各面状光源ユニットへレーザ光を導光するのに面状光源ユニットの外部でファイバー束を引き回さなくてもよく、複数の表示ユニットを配置してマルチパネルを構成するマルチパネルＬＣＤの全体の構成をシンプルなものとできる。【０１２５】
（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤについて説明する。【０１２６】
本実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤは、上記実施の形態１ないし５によるマルチパネルＬＣＤの、パネルやファイバーの破損時の安全性を向上する構成を与えるものである。【０１２７】
図２０は、本実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤのレーザ光源の部分の構成を示す図である。図２０において、１８０２は合波機構部、１８０６はビームスプリッタ、１８０７は反射ミラー、１８０３は光ファイバーである。また、１８０５はハーフミラー、１８０１は戻り光１８０４を検出する検出器である。【０１２８】
レーザ光源を用いたマルチパネルシステムにおいて、パネルやファイバーの破損により高パワーのレーザ光が外部に漏れた場合、安全性に問題が生じる。【０１２９】
本実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤは、図２０に示すように、各ファイバー１８０３ａ〜１８０３ｆに対応してマルチパネルからの戻り光１８０４を検出する検出器１８０１ａ〜１８０１ｆを備える。ファイバーの破損や、パネルの破損が発生すると、ファイバーへの戻り光が増大する。本実施の形態７では、この信号を検出して、戻り光が増えたファイバーへの光の供給を低減または停止することにより、破損場所からの光の漏れを防ぐ。【０１３０】
このような本実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤでは、ファイバー部の光ファイバーに供給したレーザ光の反射光強度を検出し該反射光強度に応じて、前記光ファイバーに供給するレーザ光の強度を制御するようにしたので、ファイバーの破損やパネルの破損が発生した場合に、破損場所からの光の漏れを防いで安全を確保できる。【０１３１】
なお、上記実施の形態１ないし７において、光ファイバー部の光ファイバーを、マルチモードファイバー、またはマルチモードファイバーを複数束ねたバンドルファイバーとしてもよい。かかる構成とすることにより、面状光源パネルにおけるスペックルノイズの低減が図れる。スペックルノイズはレーザの干渉により発生するが、レーザの干渉状態を時間的に変化させることで低減が可能である。マルチモードファイバーを伝搬するレーザ光は複数の導波モードを有する。レーザの結合状態やファイバー動かすことで導波モードの状態が時間的に変化する。これによって光源パネルに伝搬する光の状態が変化して干渉状態が時間的に変わり、スペックルノイズを低減できる。またバンドルファイバーを用いれば、導波モードの状態がより多くなるため、干渉パターンがより複雑になりスペックルノイズの低減効果が向上するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明のマルチパネルＬＣＤは、液晶表示パネルユニットと面状光源ユニットからなる表示ユニットを複数個配置し、これらの面状光源ユニットの光源として別の位置に配置したレーザ光源部を用いて光ファイバー部で各々の面状光源ユニットへレーザ光を供給する構成からなる。このため、大画面化をしても液晶表示パネルユニットへの照明光源の輝度劣化等による信頼性の低下が生じ難く、かつレーザ光源部ではレーザ光源を容易に取り替えることができるので、大画面の表示装置として有用である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月30日(2009.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配列で配置されてマルチパネルを構成する複数の液晶表示パネルユニットと、
前記複数の液晶表示パネルユニットの各液晶表示パネルユニットの背面側にそれぞれ密接して配置され前記液晶表示パネルユニットの表示面を照明する複数の面状光源ユニットと、
前記複数の面状光源ユニットに照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部と、
前記レーザ光源部から前記複数の面状光源ユニットのそれぞれに対して前記レーザ光を導光する光ファイバー部と、を備えた、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、
一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、他方の主面から前記レーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板と、
前記光ファイバー部から延在され、前記主面入射型導光板の他方の主面上において２次元的に引き回されて配置された光ファイバー導光部と、
前記主面入射型導光板の他方の主面と前記光ファイバー導光部に接触するように設けられ、前記光ファイバー導光部との接触部よりレーザ光を取り出し、該取り出したレーザ光を前記主面入射型導光板の他方の主面との接触部より前記主面入射型導光板中へ導光する透明部材とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、
一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、他方の主面から前記レーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板と、
前記主面入射型導光板の他方の主面に密接して２次元的に引き回して配置され、前記レーザ光を一方の端部側から入射して他方の端部側へ伝搬させるとともに、前記主面入射型導光板の前記他方の主面から前記主面入射型導光板中へ前記レーザ光を導光する光導波路とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、
一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、前記レーザ光を一方の端面部から入射し、前記一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板と、
前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に密接し、前記レーザ光の光路を変換する光路変換部と、
前記光ファイバー部から前記レーザ光を取り出し前記光路変換部に導入するレーザ導光部とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記レーザ導光部は、
前記光ファイバー部から前記レーザ光を取り出す光学部材と、
前記光学部材から出射する前記レーザ光を一方の端面部から入射し、他方の端面部から前記光路変換部に入射するための変換部用導光板とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記変換部用導光板は、前記一方の端面部および前記他方の端面部を除く外周面に反射層または反射拡散層を備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光学部材は、前記光ファイバー部から取り出したレーザ光の光束を拡げて前記変換部用導光板に入射させるマイクロレンズアレイを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光学部材は、前記光ファイバー部から延在され前記変換部用導光板の前記一方の端面部に並行して配置された光ファイバー引き出し部に接触し、該接触部から前記レーザ光を取り出して前記変換部用導光板の前記一方の端面部に前記レーザ光を入射する透明部材からなる、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、
一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、前記レーザ光を一方の端面部から入射し、前記一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板と、
前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に密接し、前記レーザ光を前記一方の端面部に並行した方向に導光するとともに、前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に入射させる導光体とを備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光ファイバー部は、複数の光ファイバーの束からなり、前記光ファイバーの一方の端部は前記レーザ光源部側に配置され、前記光ファイバーの他方の端部はそれぞれの前記面状光源ユニットに配置されている、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光ファイバー部と前記レーザ光源部との間に、前記光ファイバーの各々に前記レーザ光を選択的に導光させるための光スイッチを配置した、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光スイッチは、前記光ファイバーの各々に対する前記レーザ光の光透過量を制御する光量制御部を備える、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記マルチパネルの各画像表示を制御する表示制御回路と、
前記表示制御回路からの信号に基づき、前記光スイッチを制御する光スイッチ制御回路と、をさらに備え、
前記液晶表示パネルユニットを選択的に表示する場合に、前記光スイッチ制御回路は前記表示制御回路からの信号に基づき、表示しない前記液晶表示パネルユニットに対しては前記光スイッチを作動させて前記レーザ光の導光を遮断する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記マルチパネルの各画像表示を制御する表示制御回路と、
前記表示制御回路からの信号に基づき、前記光量制御部を制御する光量制御回路と、をさらに備え、
前記光量制御回路は前記液晶表示パネルユニットへ導光する前記レーザ光の光量を前記光量制部により制御する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光ファイバー部は、
光ファイバーと、
前記面状光源ユニットに近接して配置され、前記光ファイバーから前記レーザ光を分岐して取り出し、前記面状光源ユニットに導光する光分岐部とからなる、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記レーザ光源部は、少なくとも、赤色のレーザ光を発光するレーザ光源、青色のレーザ光を発光するレーザ光源、および緑色のレーザ光を発光するレーザ光源を有する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記レーザ光源部は、複数の前記レーザ光源から発生したレーザ光を合波して１本のビームとする合波機構部を有する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記面状光源ユニットは、各々、
レーザ光を入力する入力光コネクタと、
レーザ光を出力する出力光コネクタと、
前記入力光コネクタと前記出力光コネクタとをつなぐ光ファイバーと、を備え、
前記レーザ光源部より出力されたレーザ光は、前記入力光コネクタ、出力光コネクタ、及びこれら光コネクタをつなぐ光ファイバーを介して、マルチパネルを構成する各液晶表示パネルユニットの各面状光源ユニットに導光される、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記ファイバー部の光ファイバーに供給したレーザ光の反射光強度を検出する検出器を備え、
前記反射光強度に従い、前記光ファイバーに供給するレーザ光の強度を制御する、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、
前記光ファイバー部の光ファイバーがマルチモードファイバーである、
ことを特徴とするマルチパネル型液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源部からのレーザ光を面状光源ユニットに供給し、その面状光源ユニットを用いて液晶表示パネルユニットを照明するマルチパネル型液晶表示装置（以下、マルチパネルＬＣＤとも記す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ用のディスプレイ装置としての利用だけでなく、テレビジョンとしても利用されることにより大画面化、高画質化が要求されている。このような液晶表示装置には、液晶表示パネルを背面側から照明するための面状光源装置が用いられているが、この面状光源装置の光源としては冷陰極蛍光管を利用するものが多かった。しかしながら、冷陰極蛍光管方式の場合には、冷陰極蛍光管から発生する熱により液晶表示装置の表示性能が劣化する等の問題を有している。さらに、近年テレビ受像機としての需要の増大により、さらに高画質化が要求されており、このため発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）等を用いることが検討されている。
【０００３】
第１の例として、例えば、特許文献１には、発熱による影響を避けるために、例えば冷陰極蛍光管を有する光源と、面状光源を構成する断面が楔形の第１の導光体と、その端面部に設置されて第１の導光体に照明光を供給するための第２の導光体と、光源と第２の導光体を結ぶ光ファイバーとからなるバックライトで照明される液晶表示装置が示されている。このように従来構成とは異なり、冷陰極蛍光管と第１の導光体との間を光ファイバーで接続することにより、冷陰極蛍光管からの発熱の影響や高周波電圧の印加で生じるノイズを防止している。
【０００４】
また、第２の例として、例えば、特許文献２には、ＬＥＤのような点光源を用いても導光板内の無効領域を低減して装置の小型化と軽量化を実現するために、断面が楔形状の導光板を用いた面状光源装置が示されている。このようなＬＥＤを用いた面状光源装置は冷陰極蛍光管を用いたものに比べて、色の再現性が良好で、高画質を得ることができる。
【０００５】
さらに、第３の例として、例えば、特許文献３には、少量のＬＥＤを用いて、発光する面における輝度を均一にできる面状光源装置として、ＬＥＤに接続された１本の光導波路を導光板の裏面に蛇行させて配置する構造が示されている。
【０００６】
また、赤色（Ｒ）光、青色（Ｂ）光および緑色（Ｇ）光のＬＥＤのみでなく、さらに他の色を発光するＬＥＤを用いて、より高画質を実現する面状光源装置も実用化されている。さらに、ＬＥＤの一部を半導体レーザ素子で置き換えた面状光源装置も検討されている。半導体レーザ素子は、ＬＥＤに比べて、高輝度、高出力であり、駆動電力の低減や高画質化が可能であることによる。
【０００７】
一方、多数の液晶パネルを平面的に並べて大画面またはマルチ画面を構成するマルチパネルＬＣＤも種々の構成が開発され、実用化されている。例えば、第４の例として、特許文献４には、複数の液晶表示パネルユニットをタイル状に配置し、この裏面側に複数の液晶表示パネルユニットを跨ぐように直線状の蛍光ランプを並べて面状光源装置としたマルチパネルＬＣＤが示されている。
【特許文献１】特開平１１−１６７８０８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３４６６１号公報
【特許文献３】特開２００６−１３４７２０号公報
【特許文献４】特表平９−５００４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記第１の例は、液晶表示装置とは別置き構成の光源を備えているが、液晶表示パネルをユニット化してマルチ構成とすることについてはまったく開示も示唆もない。また、第２の例および第３の例についても、ＬＥＤを用いて、均一で、かつ高輝度の面状光源装置を実現し、液晶表示装置に用いる構成は示されているが、これらにおいても液晶表示パネルをユニット化してマルチ構成とすることについては同様にまったく開示も示唆もない。
【０００９】
一方、第４の例では、複数の液晶表示パネルをユニット化して組み合わせ、大画面の液晶表示装置としているが、この例では液晶表示パネルユニットの裏面に、これらの液晶表示パネルユニットにまたがるように直線状の蛍光管を並べて面状光源装置としている。このため、蛍光管の長さで大画面化が制限されるだけでなく、多数の蛍光管を用いることから蛍光管の寿命により液晶表示装置の輝度ムラや輝度低下を生じやすく、長期的な信頼性を保障することが困難であるものである。また、このような方式では、１つの壁面にのみしか貼り付けることができず、例えば曲面部分に貼り付けて全体として曲面形状のマルチパネル液晶表示装置とすることができず、使用態様の自由度がない。
【００１０】
ところで、テレビ受像機などでは一枚の液晶表示パネルを用いて大画面化が達成されてきているが、公共の場所など不特定多数の人に同時に情報や画像を提供するためには、より大画面の表示装置が要求される。また、配置すべき空間にあわせて液晶表示パネルユニットを平面的に、あるいは曲面的に配置することが自由に行えるようにして、より迫力のある画像を提供することも要求される。このような要求を満たすためには、複数の液晶表示パネルユニット間の繋ぎ目を小さくすると同時に、その背面側に配置する面状光源装置についても液晶表示パネル程度の大きさとすることが必要である。さらに、ＬＥＤや蛍光管を配置する場合には、多数のＬＥＤや蛍光管のそれぞれの発光輝度や寿命が異なるために液晶表示装置全体としての信頼性を充分保障することができない。
【００１１】
本発明は、上記の従来の課題を解決するもので、裏面側に面状光源ユニットを配置した複数の液晶表示パネルユニットを平面的または曲面的に配置可能で、かつ表示装置の部分的な輝度低下等を防止して高信頼性のマルチパネルＬＣＤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本願の請求項１にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、所定の配列で配置されてマルチパネルを構成する複数の液晶表示パネルユニットと、前記複数の液晶表示パネルユニットの各液晶表示パネルユニットの背面側にそれぞれ密接して配置され前記液晶表示パネルユニットの表示面を照明する複数の面状光源ユニットと、前記複数の面状光源ユニットに照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部と、前記レーザ光源部から前記複数の面状光源ユニットのそれぞれに対して前記レーザ光を導光する光ファイバー部と、を備えた、ことを特徴とするものである。
【００１３】
これにより、複数の液晶表示パネルユニットを配置・構成したマルチパネル型液晶表示装置において、マルチパネルの画面を均一に照明することができる。
【００１４】
また、個々の面状光源ユニットに光源を配置しないので、一部の面状光源ユニットの光源の劣化による品質の低下や装置全体としての寿命の低下等が生じるのを防止でき、また、面状光源ユニット内に光源を配置するためのスペースを必要とせず、装置の薄型化を図ることができ、さらに、光源による液晶表示パネルユニットの発熱がないマルチパネル型液晶表示装置を実現できる。
【００１５】
また、光源と各液晶表示パネルユニットの面状光源ユニットをファイバーで接続して光を供給することで、マルチパネル型液晶表示装置の使用形態の自由度を大幅に増大できる。
【００１６】
また、照明用の光源としてレーザ光源を用いることで、マルチパネル型液晶表示装置の、省スペース化、薄型化が可能になる。
【００１７】
また、ファイバーとレーザ光源を用いることで、光の伝搬損失を大幅に低減でき、利用効率を向上できることにより、消費電力を大幅に低減できる。
【００１８】
さらに、レーザ光源を用いることから、色再現性に優れたマルチパネル型液晶表示装置を実現することができる。
【００１９】
また、本願の請求項２にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットが、一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、他方の主面から前記レーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板と、前記光ファイバー部から延在され、前記主面入射型導光板の他方の主面上において２次元的に引き回されて配置された光ファイバー導光部と、前記主面入射型導光板の他方の主面と前記光ファイバー導光部に接触するように設けられ、前記光ファイバー導光部との接触部よりレーザ光を取り出し、該取り出したレーザ光を前記主面入射型導光板の他方の主面との接触部より前記主面入射型導光板中へ導光する透明部材とを備える、ことを特徴とするものである。
【００２０】
これにより、光ファイバー部から延在された光ファイバー導光部の複数箇所からレーザ光を取り出して主面入射型導光板に入射することで、液晶表示パネルユニットの表示領域を均一な輝度で照明することができる。
【００２１】
また、このような構成とすることにより、面状光源ユニットを液晶表示パネルユニットの大きさと同程度とすることができるので、マルチパネル構成とした場合に面状光源ユニットによる制約でパネル間の継ぎ目が大きくなってしまうことを抑制できる。
【００２２】
また、光ファイバーは曲率の小さな曲げを形成したり、被覆を剥いて屈折率の大きな部材に強く押し付けたりすることで、容易にレーザ光を取り出すことができるので、この方法を利用すれば、特別なスペースを設けることなく、光ファイバーから光源ユニットへの光の供給が可能であり、面状光源ユニットを小型で簡単な構成のものとできる。
【００２３】
また、本願の請求項３にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットが、一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、他方の主面から前記レーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板と、前記主面入射型導光板の他方の主面に密接して２次元的に引き回して配置され、前記レーザ光を一方の端部側から入射して他方の端部側へ伝搬させるとともに、前記主面入射型導光板の前記他方の主面から前記主面入射型導光板中へ前記レーザ光を導光する光導波路とを備える、ことを特徴とするものである。
【００２４】
これにより、主面入射型導光板に密接して光導波路を配置することで、薄型の面状光源ユニットを実現できる。すなわち、レーザ光源は通常のランプやＬＥＤに比べて、非常に輝度が高いためコア径が数１０μｍ程度の非常に細いファイバーにも高効率で結合が可能であり、光のパワー密度の高い状態でファイバーに光を供給できる。これにより、導光板の側面から光を供給する構成を取っても、ファイバーに必要な幅を１００μｍ以下に抑えることができ、これによって、導光板ユニットのつなぎ目を目立たなくすることができ、また光導波路を薄型のものとできる。
【００２５】
また、本願の請求項４にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットが、一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、前記レーザ光を一方の端面部から入射し、前記一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板と、前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に密接し、前記レーザ光の光路を変換する光路変換部と、前記光ファイバー部から前記レーザ光を取り出し前記光路変換部に導入するレーザ導光部とを備える、ことを特徴とするものである。
【００２６】
また、本願の請求項５にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項４記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記レーザ導光部が、前記光ファイバー部から前記レーザ光を取り出す光学部材と、前記光学部材から出射する前記レーザ光を一方の端面部から入射し、他方の端面部から前記光路変換部に入射するための変換部用導光板とを備える、ものである。
【００２７】
また、本願の請求項６にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項５記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記変換部用導光板が、前記一方の端面部および前記他方の端面部を除く外周面に反射層または反射拡散層を備える、ことを特徴とするものである。
【００２８】
さらに、本願の請求項４ないし請求項６において、前記端面入射型導光板を２重構造にして、一層目の導光板ではレーザ光を面内方向に十分拡散させ、２層目の導光板の表面から面状に光を照射する面状ユニットを構成することも可能である。２層構造にすることで光の分布が均一になり、面内均一性の高い光源ユニットが構成できる。レーザ光を用いることで、光の輝度が高いため、導光板を数１００μｍ程度に非常に薄くしても、高い効率で光を結合させることが可能になる。これによって、多層の導光板を利用する構造をとっても、薄型の液晶パネルが構成できる。
【００２９】
また、本願の請求項７にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光学部材が、前記光ファイバー部から取り出したレーザ光の光束を拡げて前記変換部用導光板に入射させるマイクロレンズアレイを備える、ことを特徴とするものである。
【００３０】
これにより、光ファイバー部から延在した光ファイバー引き出し部の端部からレーザ光を取り出し、変換部用導光板を介して光路変換部に入射させることができ、端面入射型導光板を含む面状光源ユニットの材料構成および設計が容易となる。
【００３１】
また、本願の請求項８にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光学部材が、前記光ファイバー部から延在され前記変換部用導光板の前記一方の端面部に並行して配置された光ファイバー引き出し部に接触し、該接触部から前記レーザ光を取り出して前記変換部用導光板の前記一方の端面部に前記レーザ光を入射する透明部材からなる、ことを特徴とするものである。
【００３２】
これにより、光ファイバー部から延在した光ファイバー引き出し部の端部近傍の、光ファイバーと透明部材の接触部からレーザ光を取り出し、変換部用導光板を介して光路変換部に入射させることができるので、端面入射型導光板を含む面状光源ユニットの材料構成および設計が容易となる。
【００３３】
また、本願の請求項９にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項５または請求項６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットが、一方の主面が前記液晶表示パネルユニットに密接し、前記レーザ光を一方の端面部から入射し、前記一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板と、前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に密接し、前記レーザ光を前記一方の端面部に並行した方向に導光するとともに、前記端面入射型導光板の前記一方の端面部に入射させる導光体とを備える、ことを特徴とするものである。
【００３４】
このような構成とすることにより、面状光源ユニットの構成を非常に簡略化できる。
【００３５】
また、本願の請求項１０にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光ファイバー部が、複数の光ファイバーの束からなり、前記光ファイバーの一方の端部は前記レーザ光源部側に配置され、前記光ファイバーの他方の端部はそれぞれの前記面状光源ユニットに配置されている、ことを特徴とするものである。
【００３６】
これにより、レーザ光源部から複数の光ファイバーにレーザ光を分岐して取り込み、それぞれの面状光源ユニットにレーザ光を供給することができるので、レーザ光源部のレーザ光源が劣化した場合に容易に交換することができる。
【００３７】
また、本願の請求項１１にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１０に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光ファイバー部と前記レーザ光源部との間に、前記光ファイバーの各々に前記レーザ光を選択的に導光させるための光スイッチを配置した、ことを特徴とするものである。
【００３８】
また、本願の請求項１２にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光スイッチが、前記光ファイバーの各々に対する前記レーザ光の光透過量を制御する光量制御部を備える、ことを特徴とするものである。
【００３９】
また、本願の請求項１３にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１１または請求項１２に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記マルチパネルの各画像表示を制御する表示制御回路と、前記表示制御回路からの信号に基づき、前記光スイッチを制御する光スイッチ制御回路と、をさらに備え、前記液晶表示パネルユニットを選択的に表示する場合に、前記光スイッチ制御回路は前記表示制御回路からの信号に基づき、表示しない前記液晶表示パネルユニットに対しては前記光スイッチを作動させて前記レーザ光の導光を遮断する、ことを特徴とするものである。
【００４０】
また、本願の請求項１４にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１２に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記マルチパネルの各画像表示を制御する表示制御回路と、前記表示制御回路からの信号に基づき、前記光量制御部を制御する光量制御回路と、をさらに備え、前記光量制御回路は前記液晶表示パネルユニットへ導光する前記レーザ光の光量を前記光量制部により制御する、ことを特徴とするものである。
【００４１】
このような構成とすることにより、表示不要な液晶表示パネルユニットについて選択的に照明を消すことができる。あるいは、光量制御部によりそれぞれの液晶表示パネルユニットに供給するレーザ光量を制御することで、マルチパネル全体としての明るさを均一にすることや、あるいは特定の液晶表示パネルユニットのみの輝度を高くして表示画面を明るくしたり、逆に輝度を低くして暗くしたりすることもできる。また、このように選択的に照明を消す場合やレーザ光量を調節する場合において、表示制御回路からの信号に基づき制御することができる。
【００４２】
また、本願の請求項１５にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光ファイバー部は、光ファイバーと、前記面状光源ユニットに近接して配置され、前記光ファイバーから前記レーザ光を分岐して取り出し、前記面状光源ユニットに導光する光分岐部とからなる、ことを特徴とするものである。
【００４３】
これにより、１本あるいは３本程度の光ファイバーで引き回して面状光源ユニットの近傍で別の光ファイバーに分岐する構成とすることができ、これにより、細い光ファイバー部で引き回すことができる。
【００４４】
また、本願の請求項１６にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記レーザ光源部は、少なくとも、赤色のレーザ光を発光するレーザ光源、青色のレーザ光を発光するレーザ光源、および緑色のレーザ光を発光するレーザ光源を有する、ことを特徴とするものである。
【００４５】
これにより、フルカラー表示を行うことができる。なお、赤色、青色および緑色だけでなく、さらに波長の異なるレーザ光源も使用すれば、より色再現性に優れたフルカラー表示を行うこともできる。
【００４６】
また、本願の請求項１７にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１６に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記レーザ光源部が、複数の前記レーザ光源から発生したレーザ光を合波して１本のビームとする合波機構部を有する、ことを特徴とするものである。
【００４７】
これにより、光ファイバー部の構成を簡略化できる。
【００４８】
また、本願の請求項１８にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記面状光源ユニットは、各々、レーザ光を入力する入力光コネクタと、レーザ光を出力する出力光コネクタと、前記入力光コネクタと前記出力光コネクタとをつなぐ光ファイバーと、を備え、前記レーザ光源部より出力されたレーザ光は、前記入力光コネクタ、出力光コネクタ、及びこれら光コネクタをつなぐ光ファイバーを介して、マルチパネルを構成する各液晶表示パネルユニットの各面状光源ユニットに導光される、ことを特徴とするものである。
【００４９】
これにより、マルチパネル型液晶表示装置全体の構成をシンプルなものとできる。
【００５０】
また、本願の請求項１９にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１に記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記ファイバー部の光ファイバーに供給したレーザ光の反射光強度を検出する検出器を備え、前記反射光強度に従い、前記光ファイバーに供給するレーザ光の強度を制御する、ことを特徴とするものである。
【００５１】
これにより、ファイバーの破損や、パネルの破損が発生した場合に、これを光ファイバーに供給したレーザ光の反射光強度の変化によって検出し、光ファイバーに供給するレーザ光を制御でき、破損場所からの光の漏れを防いで安全を確保できる。
【００５２】
また、本願の請求項２０にかかるマルチパネル型液晶表示装置は、請求項１記載のマルチパネル型液晶表示装置において、前記光ファイバー部の光ファイバーがマルチモードファイバーである、ことを特徴とするものである。
【００５３】
これにより、レーザの干渉により発生するスペックルノイズを低減できる。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、液晶表示パネルユニットを組み合わせて構成したマルチパネルＬＣＤにおいて、面状光源ユニットへの照明光を別の場所に配置したレーザ光源部により供給するので、マルチパネルの画面を均一に照明することができる。また、従来構成のように、個々の面状光源ユニットに光源を配置しないので、光源部による品質の低下や装置全体としての寿命の低下等が生じるのを防止できる。さらに、レーザ光源を用いることから、色再現性に優れたマルチパネルＬＣＤを実現することもできるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。
【００５６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤ１００を説明する概略図で、液晶表示パネルユニット２の表示面側からみた図である。本実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤ１は、複数の液晶表示パネルユニット２と、液晶表示パネルユニット２の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット３と、面状光源ユニット３に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部５と、レーザ光源部５から面状光源ユニットのそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部６とを備えている。そして、液晶表示パネルユニット２は設定された配列で配置されてマルチパネルを構成しており、面状光源ユニット３は光ファイバー部６から出射されたレーザ光を液晶表示パネルユニット２の表示面に照明するものである。また、光ファイバー部６は複数の光ファイバーの束からなり、光ファイバーの一方の端部はレーザ光源部５側に配置され、光ファイバーの他方の端部はそれぞれの面状光源ユニット２の背面上に図示するように蛇行した形状に配置され、光ファイバー導光部７０を構成する。
【００５７】
なお、本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１００では、液晶表示パネルユニット２および面状光源ユニット３を組み合わせた表示ユニット４を縦３面、横５面の合計１５ユニット配置した例を示している。さらに、図示するように第１列と第５列とが、内側に曲げられて配置された例を示している。なお、本発明のマルチパネルＬＣＤは、図１に示す配置構成に限定されるものではなく、さらに多数個の表示ユニット４を組み合わせた配置としてもよい。あるいは、複数の表示ユニット４を平面状に配置する構成でもよい。さらには、マルチパネル全体として曲面状になるように表示ユニット４を配置してもよい。
【００５８】
次に、図１に示すマルチパネルＬＣＤ１００の詳細構成について説明する。図２は、図１に示すマルチパネルＬＣＤ１の構成を説明するために１列のみを抽出した部分図であり、図２（ａ）は面状光源ユニット３側からみた平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す２Ｂ−２Ｂ線で切断した断面図を示す。さらに、図３は、マルチパネルＬＣＤ１００の表示ユニット４の構成を説明するための断面図である。以下、これらの図を用いて、本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１００の構成を説明する。
【００５９】
液晶表示パネルユニット２は、透過型または半透過型構成で、例えばＴＦＴアクティブマトリクス型構成であり、表示領域には図３に示すように赤色画素部（Ｒサブピクセル）１２ａ、緑色画素部（Ｇサブピクセル）１２ｂおよび青色画素部（Ｂサブピクセル）１２ｃを１つの画素１２とする多数の画素が設けられており、ＴＦＴにより駆動される。そして、２枚のガラス基板１１、１５の間に液晶１３が設けられており、この液晶１３を駆動するためのＴＦＴはガラス基板１１、１５の一方に形成されているが、図示していない。また、画素１２のＲサブピクセル１２ａ、Ｇサブピクセル１２ｂおよびＢサブピクセル１２ｃに対応した位置に、Ｒフィルタ１４ａ、Ｇフィルタ１４ｂおよびＢフィルタからなる色フィルタ１４が形成されている。さらに、２枚のガラス基板１１、１５の外表面には、偏光軸が互いに直交する偏光フィルム１０、１６が配置されている。
【００６０】
２枚のガラス基板１１、１５の外周領域はシール層１７によりシールされており、液晶１３を封止している。このシール層１７は、マルチパネルを構成する場合にパネル間の継ぎ目としてみえるので、できるだけ小さくすることが要求される。さらに、ＴＦＴが形成されているガラス基板１１には、ＴＦＴを駆動するための駆動ドライバ（図示せず）をＴＦＴに接続するための接続領域を設ける必要がある。この接続領域についてもマルチパネルを構成する場合に、パネル間の継ぎ目となる。本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１においては、液晶表示パネルユニット２については、従来から使用されているものを用いるものとする。したがって、さらなる説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１００の面状光源ユニット３は、以下の構成からなる。すなわち、一方の主面が液晶表示パネルユニット２に密接し、他方の主面からレーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板９を備えている。そして、光ファイバー部６から分岐された光ファイバー引き出し部７１より延在され、主面入射型導光板９の他方の主面上において、２次元的に引き回されて配置された光ファイバー導光部７０を備えている。また、主面入射型導光板９と光ファイバー導光部７０との間であって、光ファイバー導光部７０に対して複数箇所でそれぞれ接触して、それぞれの接触部からレーザ光を取り出し、主面入射型導光板９の他方の主面から主面入射型導光板９中へレーザ光を導光する透明部材８を備えている。
【００６２】
なお、光ファイバー導光部７０は、光ファイバー７の束から構成される光ファイバー部６から分岐されて主面入射型導光板９の他方の主面上に蛇行した形状に配置されている。この光ファイバー導光部７０には、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）および青色光（Ｂ光）のレーザ光が合波された状態で導光されている。そして、透明部材８は楔形状であり、その楔の頂点が光ファイバー導光部７０に接触し、かつ底面が主面入射型導光板９に密接して配置されている。そして、透明部材８の頂点が接触している領域の光ファイバー導光部７０に圧力を加えると、図４（ａ）に示すように、光ファイバー導光部７０がその部分１０７で歪む。この曲部１０７の曲率半径を１ｃｍ以下にすることでこの曲部１０７よりレーザ光１０８が透明部材８中に矢印１０９のように漏れ出し、主面入射型導光板９に入射される。この主面入射型導光板９は、入射した光を散乱させながら均一化して、一方の主面から液晶表示パネルユニット２に照明する機能を有する。なお、主面入射型導光板９と液晶表示パネルユニット２との間に、拡散板をさらに設けてもよい。また、光ファイバー導光部７０と透明部材８の頂点の接触部については、光ファイバー導光部７０に圧力を加える代わりに、図４（ｂ）に示すように、光ファイバー導光部７０の被覆を一部剥がし、この被覆を剥がした部分を接着剤１１０で透明部材８の頂点に接着するようにしてもよい。このような構成とすることにより、この接着部分からレーザ光１０８が透明部材８中に矢印１０９のように漏れ出し、主面入射型導光板９に入射される。ここで、接着剤１１０としては、光ファイバー導光部７０よりも屈折率が高いものが望ましい。
【００６３】
次に本実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤのレーザ光源部５と光ファイバー部６の具体的な構成について説明する。図５は、本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤ１に用いるレーザ光源部５と光ファイバー部６の構成を説明するための図で、図５（ａ）は外観を示す斜視図、図５（ｂ）はレーザ光源部５および光ファイバー部６の内部構成を示す模式図である。
【００６４】
図５（ａ）に示すように、レーザ光源部５に光ファイバー部６が接続されており、光ファイバー部６は個々の光ファイバー７が束ねられて構成されている。そして、図５（ｂ）に示すように、レーザ光源部５は、合波機構部１８と分岐ユニット２４を複数含んで構成されている。合波機構部１８は、赤色レーザ光源１９、緑色レーザ光源２０および青色レーザ光源２１からそれぞれ発生したレーザ光を、波長選択ミラー２２、２３を介して合波して１本のビームとする機能を有する。波長選択ミラー２２は、赤色レーザ光を透過させ、緑色レーザ光を反射するものであり、また、波長選択ミラー２３は赤色レーザ光及び緑色レーザ光を透過させ、青色レーザ光を反射するものである。また、分岐ユニット２４は、この合波機構部１８から出射したレーザ光を個々の光ファイバー７ａ〜７ｏに導光するためのビームスプリッタ２５と反射ミラー２６とで構成されている。この分岐ユニット２４は、合波機構部１８から出射するレーザ光をビームスプリッタ２５と反射鏡２６により分割して、それぞれの光ファイバー７ａ〜７ｏにレーザ光を導光する機能を有する。
【００６５】
例えば、合波機構部１８から出射したレーザ光は、第１番目に配置されているビームスプリッタ２５で出力強度の等しい２つのレーザ光に分割され、一方のレーザ光は第２番目に配置されているビームスプリッタ２５で出力強度の等しい２つのレーザ光に分割される。そして、この第２番目のビームスプリッタ２５から出射するレーザ光の一方は、光ファイバー部６中の第１番目の光ファイバー７ａへ導光される。また、他方のレーザ光は反射鏡２９で反射されて第２番目の光ファイバー７ｂへ導光される。他のビームスプリッタ２５と反射鏡２６についても、同様な作用を生じることで、個々の光ファイバー７に同じ発光強度を有するレーザ光が導光される。なお、図５（ｂ）に示すレーザ光源部５においては、１つの合波機構部１８と分岐ユニット２４から分割されるレーザ光は５本であり、それぞれ別々の光ファイバー７に導光されている。そして、図５（ｂ）に示すように、３つの合波機構部１８から、光ファイバー７ａ〜７ｏにレーザ光が導光されている。
【００６６】
このような構成とすることで、図１から図３に示すように、本実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤ１００においては、面状光源ユニット３を液晶表示パネルユニット２とほぼ同一の形状とすることができ、かつ液晶表示パネルユニット２の表示面全体にわたり均一にレーザ光を照明することができる。したがって、マルチパネル構成とした場合でも、パネル間のつなぎ目は液晶表示パネルユニット２のシール層１７や駆動ドライバをＴＦＴと接続するための接続領域等により制約されるのみで、面状光源ユニット３によっては制約を受けないようにすることができ、つなぎ目の目立たないマルチパネルＬＣＤを実現できる。
【００６７】
また、本実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤ１００においては、複数の液晶表示パネルユニットを組み合わせて構成したマルチパネルＬＣＤにおいて、背面から照明するための照明光については、面状光源ユニットとは別の場所に配置した、複数の液晶表示パネルユニットに共通のレーザ光源により供給するので、マルチパネルの画面を均一に照明することができる。
【００６８】
また、従来構成のように、個々の面状光源ユニットに光源を配置しないので、一部の面状光源ユニットの光源の劣化による品質の低下や装置全体としての寿命の低下等が生じるのを防止できる。また、光源と各液晶表示パネルユニットの面状光源ユニットをファイバーで接続し、各面状光源ユニットにファイバーで光を供給することで、マルチパネルＬＣＤの使用形態の自由度を大幅に増大できる。また、各表示ユニットの面状光源ユニット内に光源を配置しないので、面状光源ユニット内に光源を配置するためのスペースを必要とせず、装置の薄型化を図ることができる。また、面状光源ユニット内に光源を配置しないので、光源による液晶表示パネルユニットの発熱がないマルチパネルＬＣＤを実現できる。
【００６９】
また、本実施の形態１では、マルチパネルＬＣＤを背面から照明するための光源としてレーザ光源を用いることで、マルチパネルＬＣＤの、省スペース化、薄型化が可能になる。光源を面状光源ユニットとは別の場所に配置する場合に、通常のランプやＬＥＤを光源として用いると、光源の発光点の大きさが１ｍｍ程度となるため、この光を効率よくファイバーや導波管に結合するには、ファイバーまたは導波管の直径が発光点以上の大きさを必要とし、数ｍｍの太さとなる。また光源を面状光源ユニットとは別の場所に配置してＲＧＢの光を別々にそれぞれの液晶表示パネルユニットの面状光源ユニットに供給し、かつ各液晶表示パネルユニットに供給する光を独立に制御するには、ファイバーの本数がパネル数×３倍の本数必要であり、このため、ファイバー束の大きさが数１０ｍｍ以上となり、巨大な束となってしまう。このような束を光源から各面状光源ユニットに引き回すにはパネルの裏面に厚い空間を必要とし、また、光源とパネルの間にもかなり太い配線を必要とする。またパネルのつなぎ目も大きくなる。これに対してレーザ光源を用いると、発光点が１０μｍ程度であり、ファイバー径を１００μｍ程度に押さえることができるため、ファイバー束の径も数ｍｍ程度と小さくできる。これにより、配線、パネル裏面の配線引き回し用スペースも非常に小型、小スペース化でき、多くのパネルを利用する場合でも、レーザ光源を用いることで、装置の小型化、薄膜化を可能とできる。また、ファイバーとレーザ光源を用いることで、光の伝搬損失を大幅に低減できるため、利用効率の向上により消費電力を大幅に低減できる。さらに、本実施の形態１によれば、レーザ光源を用いることにより、色再現性に優れたマルチパネルＬＣＤを実現することができるものである。
【００７０】
また、マルチパネル構成であっても、面状光源ユニット３の光源としては、図５（ｂ）に示すように、赤色レーザ光源１９、緑色レーザ光源２０および青色レーザ光源２１をそれぞれ３個ずつ配置すればよく、しかもこれらのレーザ光源は面状光源ユニット３とは別の位置に配置するので、輝度の低下や発光不良等が発生しても容易に交換可能である。なお、図５に示す例では、赤色レーザ光源１９、緑色レーザ光源２０および青色レーザ光源２１を、それぞれ３個ずつ用いて１５個の面状光源ユニット３にレーザ光を供給するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、赤色、青色、及び緑色のレーザ光源はそれぞれ１個のみでもよいし、２個ずつであっても、あるいは４個ずつ以上用いてもよい。これは、表示ユニット４の個数とレーザ光源の発光パワーに合わせて適当に設定することができる。
【００７１】
また、図５（ｂ）に示すレーザ光源部５と光ファイバー部６との構成においては、分岐ユニット２４をビームスプリッタ２５と反射鏡２６とから構成するようにしたが、例えば図６に示す構成としてもよい。図６は、複数の導波路型光スイッチ２７により分岐ユニットを構成したレーザ光源部２８を示す模式図である。合波機構部１８から出射したレーザ光は、それぞれの導波路型光スイッチ２７により２本のレーザ光に分岐され、最終的に光ファイバー７に導光される。このような構成のレーザ光源部２８を用いてもよい。
【００７２】
図７は、レーザ光源部５と光ファイバー部６との間に光スイッチを設けた構成を示す図であり、図７（ａ）は図５に示すレーザ光源部５と光ファイバー部６との間に光スイッチ２９を設けた構成を示す図、図７（ｂ）は図６に示すレーザ光源部２８と光ファイバー部６と間に光スイッチ３０を設けた構成を示す図である。
【００７３】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、光ファイバー部６とレーザ光源部５との間に、光ファイバー７の各々にレーザ光を選択的に導光させるための光スイッチ２９、３０をそれぞれ配置している。すなわち、図７（ａ）の場合には、分岐ユニット２４により分岐されたレーザ光が光スイッチ２９を介して光ファイバー７に導光される構成であり、図７（ｂ）は導波路型光スイッチ２７からなる分岐ユニットにより分岐されたレーザ光が光スイッチ３０を介して光ファイバー７に導光される構成である。それぞれの光ファイバー７の前に光スイッチ２９、３０を配置することで、任意の光ファイバー７に対してレーザ光を遮断することができる。
【００７４】
さらに、上記光スイッチ２９、３０には、光ファイバー７の各々に対してレーザ光の光透過量を制御する光量制御部（図示せず）をさらに設けてもよい。また、マルチパネルの画像表示を制御する表示制御回路（図示せず）と、表示制御回路からの信号に基づき、光スイッチ２９、３０を制御する光スイッチ制御回路（図示せず）とをさらに設けてもよい。そして、液晶表示パネルユニット２を選択的に表示する場合に、光スイッチ制御回路は表示制御回路からの信号に基づき、表示しない液晶表示パネルユニット２に対しては光スイッチ２９、３０を作動させてレーザ光の導光を遮断するような構成としてもよい。
【００７５】
さらに、表示制御回路からの信号に基づき、光量制御部（図示せず）を制御する光量制御回路（図示せず）をさらに設けてもよい。そして、表示制御回路からの信号に基づき、光量制御回路が液晶表示パネルユニット２へ導光するレーザ光の光量を光量制御部により制御するような構成としてもよい。このような構成とすることにより、例えば表示制御回路からの信号に基づき、マルチパネル全体としての明るさを均一にすることや、あるいは特定の液晶表示パネルユニットのみの輝度を高くして表示画面を明るくしたり、逆に輝度を低くして暗くしたりすることもできる。この結果、マルチパネル構成における表示画面の表示品質を大幅に向上できる。
【００７６】
図８は、本実施の形態１の変形例のマルチパネルＬＣＤ１５０の構成を示す図であり、図８（ａ）はマルチパネルＬＣＤ１５０のマルチパネルのうちの１列のみを抽出し面状光源ユニット３６側からみた平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示すＡ部分の拡大図である。この変形例のマルチパネルＬＣＤは、レーザ光源部からのレーザ光を導光するための光ファイバー部が、１本の光ファイバー３３と、面状光源ユニット３６に近接して配置され、光ファイバー３３からレーザ光を分岐して取り出し、面状光源ユニットに導光する光分岐部３５ａ、３５ｂ、３５ｃとからなる構成としたことが特徴である。
【００７７】
なお、光分岐部３５ａ、３５ｂ、３５ｃから取り出したレーザ光は、光ファイバー引き出し部３８ａ、３８ｂ、３８ｃを介し、それぞれの面状光源ユニット３６の光ファイバー導光部３４ａ、３４ｂ、３４ｃにより導光され、さらに透明部材８を介して主面入射型導光板９に導光されている。この変形例のマルチパネルＬＣＤは、図８に示すように、光ファイバー導光部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを渦巻状に配置している。その他の構成については、図２に示す本実施の形態１のマルチパネルＬＣＤの構成と同じである。
【００７８】
このような図８に示す変形例では、光ファイバー部を１本の光ファイバー３３で構成することにより、レーザ光源部からのレーザ光を光ファイバー部の光ファイバー３３へ導光するための構成を簡略化できる。なお、光分岐部については、図８（ｂ）に示す構成に限られるものではなく、例えば、光ファイバー引き出し部３８ａ、３８ｂ、３８ｃを光ファイバー３３に直接融着してレーザ光を取り出し、取り出したレーザ光を主面入射型導光板９の面上に配置する光ファイバー導光部３４ａ、３４ｂ、３４ｃに導光するようにしてもよい。
【００７９】
なお、本実施の形態１では、合波機構部によりＲ光、Ｇ光およびＢ光のレーザ光を合波して１本のレーザビームとして光ファイバー部に導光したが、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光のレーザ光を、それぞれ別々の光ファイバー部により導光して、面状光源ユニットに対してＲ光、Ｇ光およびＢ光として入射させてもよい。このような構成とすれば、例えばフィールドシーケンシャル方式の液晶表示にも用いることができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、蛇行した形状、あるいは渦巻状に配置した光ファイバーを透明部材に接触させてレーザ光を取り出す構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９に示すように、１つの面状光源ユニットへ光ファイバー部３３から光ファイバー引き出し部３９を介して複数の光ファイバー導光部３７を延在して、面状光源ユニットの背面に一定の配列ピッチで配置してもよい。
【００８１】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２にかかるマルチパネルＬＣＤ２００を説明するための図で、図１０（ａ）は面状光源ユニット側からみた平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示す１０Ｂ−１０Ｂ線で切断した断面図である。
【００８２】
本実施の形態２のマルチパネルＬＣＤ２００は、複数の液晶表示パネルユニット２と、液晶表示パネルユニット２の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット４１と、面状光源ユニット４１に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部５と、レーザ光源部５から面状光源ユニット４１のそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部６とを備えている。そして、液晶表示パネルユニット２と面状光源ユニット４１とにより構成される表示ユニットを、縦３面×横３面に合計９ユニット配置してマルチパネルを構成し、面状光源ユニット４１は光ファイバー部６から出射されたレーザ光を液晶表示パネルユニット２の表示面に照明する構成からなる。なお、レーザ光源部５および光ファイバー部６の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。
【００８３】
面状光源ユニット４１は、以下の構成を有する。すなわち、一方の主面が液晶表示パネルユニット２に密接し、他方の主面からレーザ光を導光する平板状の主面入射型導光板４２を備えている。また、主面入射型導光板４２の他方の主面に密接して２次元的に引き回して配置され、光ファイバー部６から引き出された光ファイバー引き出し部７１を介して導光されたレーザ光を一方の端部側から入射して他方の端部側へ伝搬させるとともに、主面入射型導光板４２の他方の主面から主面入射型導光板４２中へレーザ光を導光する光導波路４３を備えている。光導波路４３は、例えばガラスやプラスチック等の透明基材４５中に蛇行した形状に形成され、主面入射型導光板４２とは反対側の面に反射層４４が設けられている。
【００８４】
図１１は、本発明の実施の形態２によるマルチパネルＬＣＤ２００の表示ユニット２５０の構成を示す図であり、図１１（ａ）は面状光源ユニット４１側からみた平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示す１１Ｂ−１１Ｂ線で切断した断面図である。図１１を用いて、本実施の形態２のマルチパネルＬＣＤ２００の構成を詳細に説明する。
【００８５】
透明基材４５中に形成する光導波路４３は、透明基材４５中に屈折率の大きな層を形成することで作製することができる。このような高屈折率層は、イオン注入や拡散によって不純物を導入すれば形成することができる。あるいは、透明基材４５に蛇行する形状の凹部を形成し、その凹部に周囲より屈折率の高い透明物質を充填することによっても形成することができる。さらに、反射層４４は光導波路４３が形成されている領域を一定ピッチで、例えばサンドブラスト法やエッチング法等を用いて荒らすことで形成することができる。このような反射層４４を形成することで、反射層４４が形成されている領域の光導波路４３からレーザ光を主面入射型導光板４２に入射させることができる。この主面入射型導光板４２は、入射した光を散乱させながら均一化して、一方の主面から液晶表示パネルユニット２に照明する機能を有する。なお、主面入射型導光板４２と液晶表示パネルユニット２との間に、拡散板をさらに設けてもよい。また、透明基材の荒らした面上にアルミニウム等の反射膜をさらに形成してもよい。このような反射膜を形成することで、レーザ光の漏れをなくし、より効率よく主面入射型導光板４１に導光させることができる。
【００８６】
図１１（ｂ）に示すように、本実施の形態２のマルチパネルＬＣＤ２００においても、液晶表示パネルユニット２と面状光源ユニット４１との形状をほぼ同じ大きさにすることができる。そして、液晶表示パネルユニット２の表示面全体にわたり均一にレーザ光を照明することができる。したがって、マルチパネル構成とした場合でも、パネル間のつなぎ目は液晶表示パネルユニット２のシール層や駆動ドライバをＴＦＴと接続するための接続領域等により制約されるのみで、面状光源ユニット４１によっては制約を受けないようにすることができ、つなぎ目の目立たないマルチパネルＬＣＤを実現できる。
【００８７】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３によるマルチパネルＬＣＤ３００の構成を説明する図で、図１２（ａ）は面状光源ユニット側から見た平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す１２Ｂ−１２Ｂ線で切断した断面図である。なお、本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００は、液晶表示パネルユニット２と面状光源ユニット５１とからなる表示ユニットを縦方向に２面、横方向に３面、合計６ユニット配置した例を示している。
【００８８】
本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００は、複数の液晶表示パネルユニット２と、液晶表示パネルユニット２の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット５１と、面状光源ユニット５１に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部５と、レーザ光源部５から面状光源ユニット５１のそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部６とを備えている。なお、レーザ光源部５および光ファイバー部６の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。
【００８９】
そして、面状光源ユニット５１は、一方の主面が液晶表示パネルユニット２に密接し、レーザ光を一方の端面部から入射し、一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板５２と、端面入射型導光板５２の一方の端面部に密接し、レーザ光の光路を変換する光路変換部５５と、光ファイバー部６から出射されたレーザ光を光路変換部５５に導入するためのレーザ導光部５６とを含む構成からなる。なお、図示するように、光ファイバー部６から引き出された光ファイバー引き出し部７１の端部からレーザ導光部５６にレーザ光を導光する。
【００９０】
さらに、レーザ導光部５６は、光ファイバー部６からレーザ光を取り出す光学部材５７と、光学部材５７から出射するレーザ光を一方の端面部から入射し、他方の端面部から光路変換部５５に入射するための変換部用導光板６０とを有する。なお、本実施の形態では、光学部材５７は反射ミラー５８とマイクロレンズアレイ５９とにより構成されており、図１２（ａ）に示すようにレーザ光を変換部用導光板６０の幅方向にわたり拡げて導光させる。そして、変換部用導光板６０は、上記一方の端面部および上記他方の端面部を除く外周面に反射膜（図示せず）が設けられているので、この変換部用導光板６０中に導光されたレーザ光は外周面で反射しながら光路変換部５５に導光される。この反射膜は、例えばアルミニウム薄膜や銀薄膜を用いればよい。また、光路変換部５５は、例えば直角プリズム等を用いることができる。
【００９１】
端面入射型導光板５２は、光路変換部５５から入射したレーザ光を反射、拡散しながら伝播する第１の導光板５３と、レーザ光を散乱させて均一化するための第２の導光板５４とにより構成されている。
【００９２】
図１２（ｂ）に示すように、液晶表示パネルユニット２の裏面に面状光源ユニット５１が配置されている。そして、面状光源ユニット５１の光路変換部５５は、表示ユニット同士のつなぎ目部分ではない外周領域に配置されている。また、レーザ導光部５７と変換部用導光板６０とは、端面入射型導光板５２の面上に配置されている。このような配置構成としているので、液晶表示パネルユニット２と端面入射型導光板５２とは、ほぼ同じ形状とすることができ、表示ユニット間のつなぎ目を液晶表示パネルユニットのシール層１７等で決まる大きさにすることができる。
【００９３】
図１３は、本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００の表示ユニット３５０の構成を示す図であり、図１３（ａ）は面状光源ユニット５１側からみた平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示す１３Ｂ−１３Ｂ線で切断した断面図である。液晶表示パネルユニット２の背面側に光路変換部５５を除いて、ほぼ同じ形状の面上光源ユニット５１が配置されている。
【００９４】
光ファイバー引き出し部７１から出射したレーザ光は、レーザ導光部５７の反射ミラー５８とマイクロレンズアレイ５９とにより拡げられて変換部用導光板６０に入射する。変換部用導光板６０に入射したレーザ光は、外周面で反射、拡散して光路変換部５５に入射し、方向が変換されて端面入射型導光板５２の第１の導光板５３に入射する。そして、レーザ光は、この第１の導光板５３中で反射、拡散して第２の導光板５４に入射する。レーザ光は、第２の導光板５４で拡散して面全体として均一な輝度分布となった後、液晶表示パネルユニット２を照明する。これにより、画面が表示される。
【００９５】
図１２および図１３に示すように、本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００では、面状光源ユニット５１は光路変換部５５のみが液晶表示パネルユニット２よりも飛び出た形状となる。しかし、マルチパネル構成とする際に、図１２に示すように、光路変換部５５が外周領域に配置されるようにすれば、パネル間のつなぎ目は液晶表示パネルユニット２のシール層や駆動ドライバをＴＦＴと接続するための接続領域等により制約されるのみで、面状光源ユニット５１によっては制約を受けず、つなぎ目の目立たないマルチパネルＬＣＤを実現できる。
【００９６】
図１４は、本実施の形態３の変形例のマルチパネルＬＣＤに用いる表示ユニット３６０の構成を示す図であり、図１４（ａ）は面状光源ユニット６１側からみた平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示す１４Ｂ−１４Ｂ線で切断した断面図である。なお、この変形例のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの配置に関しては、図１２に示した本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００と同じである。
【００９７】
この変形例のマルチパネルＬＣＤの表示ユニット３６０は、レーザ導光部６３と変換部用導光板６７の構成が本実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００の表示ユニット３５０と異なるが、その他の点については同様である。以下、レーザ導光部６３と変換部用導光板６７の構成、作用を主に説明する。
【００９８】
この変形例のマルチパネルＬＣＤにおいては、レーザ導光部６３は反射ミラー６４、マイクロレンズアレイ６５および反射ミラー６４を振動させるためのミラー駆動機構６６から構成されている。さらに、マイクロレンズアレイ６５が変換部用導光板６７中に配置されており、反射ミラー６４とマイクロレンズアレイ６５との距離が大きくなっている。また、マイクロレンズアレイ６５も大きく、かつ長いものを用いている。このため、レーザ光をマイクロレンズアレイ６５の長さ全体にわたって確実に導光させるために、反射ミラー６４をミラー駆動機構６６により振動させてレーザ光を拡げてマイクロレンズアレイ６５の長さ方向の全面に入射させている。
【００９９】
また、変換部用導光板６７は、内部が中空で、外形は台形状の平板であり、台形の下底の長さが、端面入射型導光板５２の一方の端面の長さおよび光路変換部６２の長さと同じである。変換部用導光板６７と端面入射型導光板５２のそれぞれの端面に密接して光路変換部６２が配置されている。そして、変換部用導光板６７の上底近傍にマイクロレンズアレイ６５が配置されている。
【０１００】
マイクロレンズアレイ６５を通して拡げられたレーザ光は、変換部用導光板６７中で反射や拡散を繰り返した後、光路変換部６２に入射し、光路変換部６２で進路を曲げられて端面入射型導光板５２の第１の導光板５３に入射する。レーザ光は、この第１の導光板５３で反射や拡散しながら伝播するとともに第２の導光板に入射し、第２の導光板５４で拡散し、面全体に均一な輝度となって液晶表示パネルユニット２に入射する。
【０１０１】
このような本実施の形態３の変形例によるマルチパネルＬＣＤでは、反射ミラー６４を振動させることでレーザ光の干渉状態を時間的に変化させることができ、レーザ光の干渉によって生じるスペックルノイズの影響を低減できる。
【０１０２】
なお、この変形例のマルチパネルＬＣＤでは、変換部用導光板６７を台形状で、中空平板とし、その内部にマイクロレンズアレイ６５を配置する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、マイクロレンズアレイ６５を用いなくてもよい。また、マイクロレンズアレイではなく、フライアイレンズや液晶素子を使用することもできる。
【０１０３】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４によるマルチパネルＬＣＤ４００の構成を説明する図で、図１５（ａ）は面状光源ユニット７１側からみた平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示す１５Ｂ−１５Ｂ線で切断した断面図である。本実施の形態４のマルチパネルＬＣＤ４００は、表示ユニットを縦方向に２面、横方向に３面、合計６ユニット配置して構成されている。
【０１０４】
本実施の形態４のマルチパネルＬＣＤ４００は、実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００と全体的な構成は似ており、光ファイバー７からレーザ導光部７２を介して変換部用導光板６０へレーザ光を入射するための構成が異なる。以下、異なる点を主に説明する。
【０１０５】
レーザ光源部５から出射したレーザ光は光ファイバー部６および光ファイバー部６から引き出された光ファイバー引き出し部７１によってそれぞれの面状光源ユニット９０に供給される。本実施の形態においては、光ファイバー部６から分岐して引き出された光ファイバー引き出し部７１は変換部用導光板６０の一辺に沿って延在されている。そして、光ファイバー引き出し部７１と変換部用導光板６０との間に、透明部材からなるレーザ導光部７２が設けられている。このレーザ導光部７２は楔形をしており、光ファイバー引き出し部７１に楔の先端部で圧力を加えて、漏れ光を発生させ変換部用導光板６０に入射させる。なお、このレーザ導光部７２は変換部用導光板６０の一辺に沿って複数個（図１５では４個）配置されている。なお、レーザ光源部５および光ファイバー部６の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。
【０１０６】
図１６は、本実施の形態４のマルチパネルＬＣＤ４００の表示ユニット４５０の構成を示す図であり、図１６（ａ）は面状光源ユニット９０側からみた平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す１６Ｂ−１６Ｂ線で切断した断面図である。
【０１０７】
図１６に示すように、本実施の形態４によるマルチパネルＬＣＤ４００は、実施の形態３のマルチパネルＬＣＤ３００と異なり、変換部用導光板６０の一辺の長さ全体にわたり複数個（図１４では４個）のレーザ導光部７２が設けられており、これらのレーザ導光部７２から変換部用導光板６０にレーザ光が入射する。したがって、変換部用導光板６０に対しては、より均一にレーザ光を入射できるので、端面入射型導光板５２から出射するレーザ光を均一な輝度分布とすることができる。しかも、表示ユニットを大型化する場合であっても、レーザ導光部７２を一定ピッチで複数個配置すれば容易に均一にレーザ光を変換部用導光板６０に入射させることができる。
【０１０８】
図１５および図１６に示すように、本実施の形態４によるマルチパネルＬＣＤ４００では、面状光源ユニット９０は光路変換部５５のみが液晶表示パネルユニット２よりも飛び出た形状となる。しかし、図１５に示すように、この光路変換部５５を外周領域に配置すればマルチパネル構成とした場合でも、パネル間のつなぎ目は液晶表示パネルユニット２のシール層や駆動ドライバをＴＦＴと接続するための接続領域等により制約されるのみで、面状光源ユニット７１によっては制約を受けないようにすることができる。そして、液晶表示パネルユニット２の表示面全体にわたり均一にレーザ光を照明することができる。
【０１０９】
なお、レーザ光源部および光ファイバー部の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。
【０１１０】
また、本実施の形態では、表示ユニットを６ユニット用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、２面×４面構成としてもよい。あるいは、３面×３面構成としてもよい。ただし、３面×３面構成とする場合には、つなぎ目を目立たなくするために光路変換部の幅を極力小さくすることが要求される。
【０１１１】
（実施の形態５）
図１７は、本発明の実施の形態５によるマルチパネルＬＣＤ５００の構成を説明するための図で、面状光源ユニット７６側からみた平面図である。本実施の形態のマルチパネルＬＣＤ５００は、表示ユニットを縦方向に２面、横方向に３面、合計６ユニット配置した構成からなる。
【０１１２】
また、図１８は、本実施の形態５のマルチパネルＬＣＤ５００の表示ユニット５５０の構成を示す図であり、図１８（ａ）は面状光源ユニット７６側からみた平面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）に示す１８Ｂ−１８Ｂ線で切断した断面図である。
【０１１３】
本実施の形態のマルチパネルＬＣＤ５００は、複数の液晶表示パネルユニット２と、液晶表示パネルユニット２の背面側にそれぞれ密接して配置された面状光源ユニット７６と、面状光源ユニット７６に照明用のレーザ光を供給するためのレーザ光源部５と、レーザ光源部５から面状光源ユニット７６のそれぞれに対してレーザ光を導光する光ファイバー部６とを備えている。なお、レーザ光源部５および光ファイバー部６の構成については、実施の形態１で説明した種々の構成を同様に用いることができるものである。
【０１１４】
そして、面状光源ユニット７６は、一方の主面が液晶表示パネルユニット２に密接し、レーザ光を一方の端面部から入射し、一方の主面から出射する平板状の端面入射型導光板７７と、端面入射型導光板７７の一方の端面部に密接し、レーザ光を上記一方の端面部に並行した方向に導光するとともに、端面入射型導光板７７の一方の端面部に入射させる導光体８０とを含んで構成されている。
【０１１５】
図１７に示すように、本実施の形態５のマルチパネルＬＣＤ５００は、表示ユニットが６ユニット配置されてマルチパネルを構成しており、それぞれの表示ユニットの面状光源ユニット７６に対して光ファイバー部６から分岐して引き出された光ファイバー引き出し部７１が延在されており、導光体８０の端面部に光学的に接続されている。
【０１１６】
また、図１８に示すように、導光体８０は接合部８１で端面入射型導光板７７に光学的に接続されている。導光体８０の端面部８２には切込みを設けてあり、この切り込み部分で光ファイバー引き出し部７１の端部が光学的に接続されている。
【０１１７】
光ファイバー引き出し部７１から出射したレーザ光は、導光体８０の端面部８２から入射して導光体８０中を反射、拡散しながら伝播するとともに接続部８１から端面入射型導光板７７に入射する。端面入射型導光板７７は、レーザ光を反射、拡散しながら伝播する第１の導光板７８と第１の導光板７８から入射したレーザ光を拡散して面全体にわたって均一化する第２の導光板７９とから構成されている。したがって、端面入射型導光板７７に入射したレーザ光は均一な輝度で液晶表示パネル２を照明することができる。
【０１１８】
なお、本実施の形態５では、表示ユニットを６ユニット用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、２面×４面構成としてもよい。あるいは、３面×３面構成としてもよい。ただし、３面×３面構成とする場合には、つなぎ目を目立たなくするために光路変換部の幅を極力小さくすることが要求される。
【０１１９】
（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６によるマルチパネルＬＣＤについて説明する。
【０１２０】
本実施の形態６によるマルチパネルＬＣＤは、上記実施の形態１ないし５によるマルチパネルＬＣＤにおける、光源部から各表示ユニットの面状光源ユニットへレーザ光を導光する構成を与えるものである。
【０１２１】
図１９に示すように、本実施の形態６では、マルチパネルＬＣＤの各表示ユニットＡ〜Ｆの面状光源ユニット１０１ａ〜１０１は、レーザ光を入力する入力光コネクタ１０５と、レーザ光を出力する出力光コネクタ１０６と、入力光コネクタ１０５と出力光コネクタ１０６をつなぐ接続光ファイバー１０７とを備え、光源１０４からのファイバー束は、光源から出力される各パネル用のレーザ光が前記ファイバーとコネクタを介して直接つながるように設計されている。
【０１２２】
このような本実施の形態６によるマルチパネルＬＣＤでは、各表示ユニットの面状光源ユニット１０１が、入力光コネクタ１０５、出力光コネクタ１０６、及び接続光ファイバー１０７を備え、レーザ光源部より出力されたレーザ光を、各表示ユニットの面状光源ユニットに導光するようにしたので、光源から各面状光源ユニットへレーザ光を導光するのに面状光源ユニットの外部でファイバー束を引き回さなくてもよく、複数の表示ユニットを配置してマルチパネルを構成するマルチパネルＬＣＤの全体の構成をシンプルなものとできる。
【０１２３】
（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤについて説明する。
【０１２４】
本実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤは、上記実施の形態１ないし５によるマルチパネルＬＣＤの、パネルやファイバーの破損時の安全性を向上する構成を与えるものである。
【０１２５】
図２０は、本実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤのレーザ光源の部分の構成を示す図である。図２０において、１８０２は合波機構部、１８０６はビームスプリッタ、１８０７は反射ミラー、１８０３は光ファイバーである。また、１８０５はハーフミラー、１８０１は戻り光１８０４を検出する検出器である。
【０１２６】
レーザ光源を用いたマルチパネルシステムにおいて、パネルやファイバーの破損により高パワーのレーザ光が外部に漏れた場合、安全性に問題が生じる。
【０１２７】
本実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤは、図２０に示すように、各ファイバー１８０３ａ〜１８０３ｆに対応してマルチパネルからの戻り光１８０４を検出する検出器１８０１ａ〜１８０１ｆを備える。ファイバーの破損や、パネルの破損が発生すると、ファイバーへの戻り光が増大する。本実施の形態７では、この信号を検出して、戻り光が増えたファイバーへの光の供給を低減または停止することにより、破損場所からの光の漏れを防ぐ。
【０１２８】
このような本実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤでは、ファイバー部の光ファイバーに供給したレーザ光の反射光強度を検出し該反射光強度に応じて、前記光ファイバーに供給するレーザ光の強度を制御するようにしたので、ファイバーの破損やパネルの破損が発生した場合に、破損場所からの光の漏れを防いで安全を確保できる。
【０１２９】
なお、上記実施の形態１ないし７において、光ファイバー部の光ファイバーを、マルチモードファイバー、またはマルチモードファイバーを複数束ねたバンドルファイバーとしてもよい。かかる構成とすることにより、面状光源パネルにおけるスペックルノイズの低減が図れる。スペックルノイズはレーザの干渉により発生するが、レーザの干渉状態を時間的に変化させることで低減が可能である。マルチモードファイバーを伝搬するレーザ光は複数の導波モードを有する。レーザの結合状態やファイバー動かすことで導波モードの状態が時間的に変化する。これによって光源パネルに伝搬する光の状態が変化して干渉状態が時間的に変わり、スペックルノイズを低減できる。またバンドルファイバーを用いれば、導波モードの状態がより多くなるため、干渉パターンがより複雑になりスペックルノイズの低減効果が向上するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明のマルチパネルＬＣＤは、液晶表示パネルユニットと面状光源ユニットからなる表示ユニットを複数個配置し、これらの面状光源ユニットの光源として別の位置に配置したレーザ光源部を用いて光ファイバー部で各々の面状光源ユニットへレーザ光を供給する構成からなる。このため、大画面化をしても液晶表示パネルユニットへの照明光源の輝度劣化等による信頼性の低下が生じ難く、かつレーザ光源部ではレーザ光源を容易に取り替えることができるので、大画面の表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１によるマルチパネルＬＣＤを説明する概略図で、液晶表示パネルユニットの表示面側からみた図である。
【図２】図２（ａ）は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤの構成を説明するために１列のみを抽出した部分図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す２Ｂ−２Ｂ線で切断した断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明するための断面図である。
【図４】図４（ａ）は、光ファイバーから透明部材へレーザ光を取り出す構成を説明するための図、図４（ｂ）は、光ファイバーから透明部材へレーザ光を取り出す他の構成を説明するための図である。
【図５】図５（ａ）は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤに用いるレーザ光源部と光ファイバー部の構成を説明するための図で、外観を示す斜視図、図５（ｂ）は、レーザ光源部および光ファイバー部の内部構成を示す模式図である。
【図６】図６は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤにおいて、複数の導波路型光スイッチにより分岐ユニットを構成したレーザ光源部を示す模式図である。
【図７】図７は、実施の形態１のマルチパネルＬＣＤにおいて、レーザ光源部と光ファイバー部との間に光スイッチを設けた構成を説明するための図で、図７（ａ）は、図５に示すレーザ光源部と光ファイバー部との間に光スイッチを設けた場合の構成図、図７（ｂ）は、図６に示すレーザ光源部と光ファイバー部と間に光スイッチを設けた場合の構成図である。
【図８】図８（ａ）は、実施の形態１の変形例のマルチパネルＬＣＤの構成を説明するためにマルチパネルのうちの１列のみを抽出した部分図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＡ部分の拡大図である。
【図９】図９は、実施の形態１の他の変形例のマルチパネルＬＣＤの構成を説明するための図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本発明の実施の形態２によるマルチパネルＬＣＤを説明するための図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す１０Ｂ−１０Ｂ線で切断した断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施の形態２のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明するための図で、面状光源ユニット４１側からみた平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す１１Ｂ−１１Ｂ線で切断した断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の実施の形態３によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明する図で、面状光源ユニット側から見た平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す１２Ｂ−１２Ｂ線で切断した断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、実施の形態３のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明するための図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す１３Ｂ−１３Ｂ線で切断した断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施の形態３の変形例のマルチパネルＬＣＤに用いる表示ユニットの構成を示す図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す１４Ｂ−１４Ｂ線で切断した断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の実施の形態４によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明する図で、面上光源ユニット側からみた平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す１５Ｂ−１５Ｂ線で切断した断面図である。
【図１６】図１６（ａ）は、実施の形態４のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明する図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示す１６Ｂ−１６Ｂ線で切断した断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態５によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明するための図で、面状光源ユニット側からみた平面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、実施の形態５のマルチパネルＬＣＤの表示ユニットの構成を説明するための図で、面状光源ユニット側からみた平面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示す１８Ｂ−１８Ｂ線で切断した断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態６によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明するための図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態７によるマルチパネルＬＣＤの構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１００，２００，３００，４００，５００    マルチパネル型液晶表示装置（マルチパネルＬＣＤ）
２    液晶表示パネルユニット
３，３６，４１，５１，６１，７６，９０    面状光源ユニット
４，２５０，３５０，３６０，４５０，５５０    表示ユニット
５，２８    レーザ光源部
６    光ファイバー部
７，３３    光ファイバー
８    透明部材
９，４２    主面入射型導光板
１０，１６    偏光フィルム
１１，１５    ガラス基板
１２    画素
１２ａ    赤色画素部（Ｒサブピクセル）
１２ｂ    緑色画素部（Ｇサブピクセル）
１２ｃ    青色画素部（Ｂサブピクセル）
１３    液晶
１４    色フィルタ
１４ａ    Ｒフィルタ
１４ｂ    Ｇフィルタ
１４ｃ    Ｂフィルタ
１７    シール層
１８    合波機構部
１９    赤色レーザ光源
２０    緑色レーザ光源
２１    青色レーザ光源
２２，２３    波長選択ミラー
２４    分岐ユニット
２５    ビームスプリッタ
２６，６４    反射ミラー
２７    導波路型光スイッチ
２９，３０    光スイッチ
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３７ａ，７０    光ファイバー導光部
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ    光分岐部
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，７１    光ファイバー引き出し部
４３    光導波路
４４    反射層
４５    透明基材
５２，７７    端面入射型導光板
５３，７８    第１の導光板
５４，７９    第２の導光板
５５，６２    光路変換部
５６，６３，７２    レーザ導光部
５７    光学部材
５８    反射鏡
５９，６５    マイクロレンズアレイ
６０，６７    変換部用導光板
６６    ミラー駆動機構
８０    導光体
８１    接合部
８２    端面部
１０１    面状光源ユニット
１０３    光ファイバー部
１０４    光源
１０５    入力光コネクタ
１０６    出力光コネクタ
１０７    光ファイバー
１８０１    検出器
１８０２    合波機構部
１８０３    光ファイバー
１８０４    戻り光
１８０５    ハーフミラー
１８０６    ビームスプリッタ
１８０７    反射ミラー
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008026683.tif 000023
【図２】
2008026683.tif 000024
【図３】
2008026683.tif 000025
【図４】
2008026683.tif 000026
【図５】
2008026683.tif 000027
【図６】
2008026683.tif 000028
【図７】
2008026683.tif 000029
【図８】
2008026683.tif 000030
【図９】
2008026683.tif 000031
【図１０】
2008026683.tif 000032
【図１１】
2008026683.tif 000033
【図１２】
2008026683.tif 000034
【図１３】
2008026683.tif 000035
【図１４】
2008026683.tif 000036
【図１５】
2008026683.tif 000037
【図１６】
2008026683.tif 000038
【図１７】
2008026683.tif 000039
【図１８】
2008026683.tif 000040
【図１９】
2008026683.tif 000041
【図２０】
2008026683.tif 000042
【国際調査報告】
2008026683.tif 000043
2008026683.tif 000044
2008026683.tif 000045
2008026683.tif 000046