(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な製造方法で実現できる画像伝送ユニット及びその製造方法並びに画像伝送ユニットを用いたディスプレイ装置を得る。【解決手段】本発明の画像伝送ユニットは、複数の光ファイバ２２と、表裏を貫通する複数の貫通孔が設けられた箱形基板２１ａを含み、光ファイバ２２の一端を貫通孔を介して外部に露出して固定された表示ブロック２１と、表裏を貫通する複数の貫通孔が表示ブロック２１の複数の貫通孔と比較して相似的に狭められた間隔で設けられた角形基板を含み、光ファイバ２２の他端を貫通孔を介して外部に露出して固定された受光ブロック２３を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバと、
表裏を貫通する複数の貫通孔が設けられた第１基板を含み、前記光ファイバの一端を前記貫通孔を介して外部に露出して固定された第１ブロックと、
表裏を貫通する複数の貫通孔が前記第１ブロックの前記複数の貫通孔と比較して相似的に広げられた間隔で設けられた第２基板を含み、前記光ファイバの他端を前記貫通孔を介して外部に露出して固定された第２ブロックと、
を備えた画像伝送ユニット。
【請求項２】
第１基板に設けられた貫通孔の各々に複数の光ファイバの各々の一端を裏面から通して表面へ露出させる第１工程と、
前記第１工程の後、前記複数の光ファイバを前記第１基板に固着する第２工程と、
第２基板に設けられた貫通孔の各々に複数の光ファイバの各々の他端を裏面から通して表面へ露出させる第３工程と、
前記第３工程の後、前記複数の光ファイバを前記第２基板に固着する第４工程と、
を備えた画像伝送ユニットの製造方法。
【請求項３】
複数の請求項１に記載の画像伝送ユニットと、
前面に前記複数の画像伝送ユニットの第１ブロックがマトリクス状に取り付けられ、内部に前記複数の画像伝送ユニットの第２ブロックがマトリクス状に配置された本体と、
前記本体内部に設けられ、前記第２ブロックの前面に画像を投影する投影装置と、
を備えた光ファイバディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを用いて画像を伝送するための画像伝送ユニット及びその製造方法並びに画像伝送ユニットを用いて構成した光ファイバディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像伝送ユニットとしては特許文献１がある。
【特許文献１】特開昭６３−３２６１号公報
【０００３】
この特許文献１に開示の画像伝送ユニットについて、図２０を用いて説明する。入力束６２は一群の入射端４０を備えており、これらの入射端４０は光ファイバ６６に連なっており、その周りに金属箔テープ６８が巻かれている。金属箔テープ６８は入射端４０を密に保持する。出力ブロック６４は、光ファイバ６６の他端に連なる出射端７６を基板ストリップ７０，７２で挟んでインターフェース７４に沿って搭載している。
【０００４】
この画像伝送ユニットを用いて例えば１００インチ以上の大画面のディスプレイを構成するには、複数の画像伝送ユニットを準備し、入力束６２及び出力ブロック６４のそれぞれについてマトリクス状に配置する。そして、マトリクス状に配置した複数の入力束６２にプロジェクタ（図示せず）からの画像を投影することで、その画像はマトリクス状に配置した出力ブロック６４に大きな画像として映し出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の画像伝送ユニットでは、入力端４０の工法は、複数の入力端４０を金属箔テープ６８で巻くことで固定する工法であり、出力ブロック６４の工法は、出射端４８を基板ストリップ７０，７２で挟んで固定する工法である。このように従来では、光ファイバ６６の両端で工法が異なるので、画像伝送ユニットの製造が複雑になるという問題点があった。しかも、大型のディスプレイを構成するには、そのような複雑な製造方法で作成した画像伝送ユニットを多数準備し、入力束６２及び出力ブロック６４のそれぞれをスペーサーなどの補助具によって積み上げて構成し、光ファイバ６６の総数も数万本になるため、多大な労力が必要となるという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、簡単な製造方法で実現できる画像伝送ユニット及びその製造方法並びに画像伝送ユニットを用いたディスプレイ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の課題解決手段は、複数の光ファイバと、表裏を貫通する複数の貫通孔が設けられた第１基板を含み、前記光ファイバの一端を前記貫通孔を介して外部に露出して固定された第１ブロックと、表裏を貫通する複数の貫通孔が前記第１ブロックの前記複数の貫通孔と比較して相似的に広げられた間隔で設けられた第２基板を含み、前記光ファイバの他端を前記貫通孔を介して外部に露出して固定された第２ブロックと、を備える。
【０００８】
請求項２に記載の課題解決手段は、第１基板に設けられた貫通孔の各々に複数の光ファイバの各々の一端を裏面から通して表面へ露出させる第１工程と、前記第１工程の後、前記複数の光ファイバを前記第１基板に固着する第２工程と、第２基板に設けられた貫通孔の各々に複数の光ファイバの各々の他端を裏面から通して表面へ露出させる第３工程と、前記第３工程の後、前記複数の光ファイバを前記第２基板に固着する第４工程と、を備える。
【０００９】
請求項３に記載の課題解決手段は、複数の請求項１に記載の画像伝送ユニットと、前面に前記複数の画像伝送ユニットの第１ブロックがマトリクス状に取り付けられ、内部に前記複数の画像伝送ユニットの第２ブロックがマトリクス状に配置された本体と、前記本体内部に設けられ、前記第２ブロックの前面に画像を投影する投影装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、光ファイバの両端をそれぞれ第１及び第２基板の貫通孔に通して保持するので、製造方法が簡単になる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、光ファイバの両端をそれぞれ第１及び第２基板の貫通孔に通し、その後、固着することで、画像伝送ユニットを簡単に製造できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、簡単な製法で実現できる請求項１記載の画像伝送ユニットを用い、しかも、第１及び第２ブロックをマトリクス状に配置すれば構成できるので、光ファイバディスプレイの製造が簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態の光ファイバディスプレイを示す斜視図、図２は図１の光ファイバディスプレイから画像伝送ユニットを取り除いた斜視図、図３は画像伝送ユニットを示す斜視図、図４は光ファイバディスプレイの本体１（フレーム）の内部の構造を説明するための斜視図、図５は光ファイバディスプレイの本体１の前面に取り付けられている支持部１１の先端付近を示す拡大図である。以下、これらの図を用いて光ファイバディスプレイについて説明する。
【００１４】
本体１の前面には、複数の表示ブロック２１がマトリクス状に取り付けられている。詳しくは、本体１の前面には、複数の支持部１１が前方方向へ突設され、支持部１１の先端部には突起１１ａが上向きに突設されており、この突起１１ａを表示ブロック２１の縁に開けられた貫通孔２１ａａに通して引っかける。また、２つの表示ブロック２１を隣接することによって、表示ブロック２１の側面の前面へ向かって掘られた係合溝２１ｂが合わさって楔形状の挿入孔２１ｃが構成される。この挿入孔２１ｃに楔形状の楔２１ｄを表示ブロック２１の前面から挿入することによって、隣接する表示ブロック２１同士が互いに固定される。以上のように、表示ブロック２１を背面から引っかけ、挿入孔２１ｃによって隣接する表示ブロック２１同士を互いに固定することで、マトリクス状の複数の表示ブロック２１が本体１の前面に取り付けられる。
【００１５】
表示ブロック２１の背面へは多数の光ファイバ２２の一端側が接続され、これら光ファイバ２２の先端が表示ブロック２１の前面にマトリクス状に配置されて露出している。光ファイバ２２の他端側は受光ブロック２３（アパーチャ）に接続され、これら光ファイバ２２の先端は受光ブロック２３の前面にマトリクス状に、表示ブロック２１と比較して密集して配置されて露出している。なお、光ファイバ２２の図示を一部省略しているが、例えば図３では縦横３０×５０の合計１５００本の光ファイバ２２が存在する。
【００１６】
本体１内部にはブロック固定部４によって複数の受光ブロック２３がマトリクス状に配置されいる。ブロック固定部４は内部が空洞の枠形で上面及び側面にはそれぞれ、受光ブロック２３を押しつけて固定するための押圧ネジ４ａ，４ｂが設けられている。このブロック固定部４の内部に複数の受光ブロック２３がマトリクス状に積み上げられ、縦方向及び横方向から押圧ネジ４ａ，４ｂによって締め付けて固定される。また、マトリクス状の複数の受光ブロック２３の前面は同一平面になるように積み上げ固定されている。マトリクス状の複数の受光ブロック２３の前面に対向する位置に投影装置５（例えば液晶プロジェクター）が設置され、投影装置５から画像が受光ブロック２３の前面に投影される。
【００１７】
また、表示ブロック２１の前面に隣接して露出している光ファイバ２２の先端の間隔は、受光ブロック２３のそれと比較して相似的に広げられた間隔である。例えば、受光ブロック２３の前面の隣り合う光ファイバ２２の中心の間隔は光ファイバ２２の直径にほぼ等しいほど密集しているが、表示ブロック２１の前面の隣り合う光ファイバ２２の中心の間隔は広げられて例えば４ｍｍ程度である。
【００１８】
以上の構成により、投影装置５からの画像はマトリクス状に配置された受光ブロック２３に投影され、この画像は受光ブロック２３の多数の光ファイバ２２の先端に入力され、光ファイバ２２を介してマトリクス状に配置された表示ブロック２１の前面に相似的に大きく拡大されて映し出される。
【００１９】
次に、実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法について図６〜図２０を用いて説明する。なお、ここでの１つの画像伝送ユニットに用いられる光ファイバ２２の本数は２４０本（縦横１２×２０）の例を用いる。まず、受光ブロック２３の製造方法について、複数（ここでは２０本）の光ファイバ２２を同一平面上に並べ、複数の光ファイバ２２が互いに離れないように例えばテープ５ａなどで仮止めする（図６）。
【００２０】
次に、この複数の光ファイバ２２の一端側を斜めに切断する（図７）。これによって、複数の光ファイバ２２の先端は拡大図８に示すように同時に鋭利になる。この際、光ファイバ２２の材質をプラスチックにし、切断手段として伝熱線５ｂを用いて切断すれば、カッターなど機械的な手段で切断するときと比べて光ファイバ２２に亀裂（クラック）が生じず、簡単に切断できる。
【００２１】
次に、複数の光ファイバ２２を角形基板２３ａに通す（図１０）。角形基板２３ａの前面の一部を拡大した状態を図９に示す。角形基板２３ａには光ファイバ２２を挿入するための複数の貫通孔２３ａａが表裏を貫通して設けられている。図９に示すように、複数の貫通孔２３ａａはマトリクス状に密集して設けられている。貫通孔２３ａａの内径は光ファイバ２２の外径と比べて若干の遊びがある程度でほとんど同じ大きさであるため光ファイバ２２を貫通孔２３ａａに挿入しにくいが、光ファイバ２２の先端は鋭利に加工したため、光ファイバ２２を貫通孔２３ａａに容易に挿入することができる。しかも、テープ５ａによって複数の光ファイバ２２を仮止めしているので、複数の光ファイバ２２を同時に１つの行の複数の貫通孔２１ａａに挿入することができる。表示ブロック２１の他の行（ここでは残り１１行）の貫通孔２３ａａについても同様に、光ファイバ２２を挿入する。
【００２２】
次に、角形基板２３ａの前面から光ファイバ２２の先端までの間の所定の位置までの領域を枠体５ｃで囲み、この領域に樹脂２３ｂを流し入れて充填する（図１１）。枠体５ｃは筒状に形状が定まったものでもよいし、テープなどの形状が定まっていないものを角形基板２３ａに巻くことで構成してもよい。樹脂２３ｂの材質は接着剤などでよく、例えば少し温めれば柔らかくなり、乾けば固まるような材質であればよく、樹脂２３ｂを少し温めれば枠体５ｃに滑らかに流し込むことができる。次に、樹脂２３ｂが固まるまで待ち、樹脂２１ｂが固まれば、枠体５ｃを除去する。これによって、光ファイバ２２が角形基板２３ａに固定される。
【００２３】
次に、樹脂２１ｂの前面からはみ出ている光ファイバ２２を前回同様に例えば伝熱線５ｂで切断する（図１２）。ただし、必要でなければ省略してもよい。
【００２４】
次に、角形基板２３ａの前面を機械研磨することで、角形基板２３ａの前面を平坦に仕上げ、同時に光ファイバ２２の先端も平坦になる（図１３）。これによって、多数の光ファイバ２２は均一に光を入射できる。また、例えばこの時点でテープ５ａを除去する。以上により、受光ブロック２３が完成する。
【００２５】
次に、表示ブロック２１の製造方法について説明する。まず、複数の光ファイバ２２を箱形基板２１ａに通す（図１６）。箱形基板２１ａの前面の一部を拡大した状態を図１４に示す。箱形基板２１ａには光ファイバ２２を挿入するための複数の貫通孔２１ａａが表裏を貫通して設けられている。複数の貫通孔２１ａａはマトリクス状に配置して設けられている。ここで上述同様、図１４に示すように箱形基板２１ａの前面の隣り合う貫通孔２１ａａの間隔は角形基板２３ａの前面の隣り合う貫通孔２３ａａの間隔と比較して相似的に広げられている。貫通孔２１ａａの内径は光ファイバ２２の外径と比べて広く設定されており、これによって光が光ファイバ２２先端付近で拡散して広がる。一方、箱形基板２１ａの背面は図１５に示すように開口されており、内部空間２１ａｂが露呈している。光ファイバ２２は箱形基板２１ａの内部で例えば三点支持されて、光ファイバ２２の先端は貫通孔２１ａａの中央に位置するように構成されている。
【００２６】
次に、箱形基板２１ａの背面から内部空間２１ａｂ内に樹脂２１ｂを流し入れて充填する。樹脂２１ｂは例えば樹脂２３ｂと同じものでよい。また、貫通孔２１ａａの内径は光ファイバ２２の外径よりも広いので、貫通孔２１ａａから樹脂２１ｂが流れ出るが、樹脂２１ｂは適度な粘着性を有するので少しの量だけ流れ出て固まる（図１７）。
【００２７】
次に、樹脂２１ｂが固まるまで待つ。これによって、光ファイバ２２が箱形基板２１ａに固定される。樹脂２１ｂが固まった後、箱形基板２１ａの前面からはみ出ている光ファイバ２２を、例えば伝熱線５ｂを用いて切断する（図１８）。ただし、必要でなければ省略してもよい。次に、箱形基板２１ａの前面を機械研磨することで、箱形基板２１ａの前面を平坦に仕上げ、同時に光ファイバ２２の先端も平坦になる（図１９）。これによって、多数の光ファイバ２２は均一に光を出射することができる。以上により、表示ブロック２１が完成する。
【００２８】
以上のように、光ファイバ２２の両端ともそれぞれ箱形基板２１ａ及び角形基板２３ａの貫通孔２１ａａ，２３ａａに通して保持するので、製造方法が簡単になる。さらに、この画像伝送ユニット２を用い、表示ブロック２１及び受光ブロック２３をマトリクス状に配置することで、簡単に大画面の光ファイバディスプレイを製造できる。
【００２９】
また、箱形基板２１ａ及び角形基板２３ａにそれぞれ貫通孔２１ａａ及び貫通孔２３ａａを設ける方法としては、従来ではアクリル板にレーザーによって貫通孔を設ける方法があるが、現在の技術では金型成形によって貫通孔２１ａａ及び貫通孔２３ａａを予め設けることができるので、金型成形すれば箱形基板２１ａ及び角形基板２３ａの製造が簡単になる。
【００３０】
また、表示ブロック２１の前面において、箱形基板２１ａが樹脂の場合、隣り合う貫通孔２１ａａの間隔が例えば４ｍｍとすると、表示ブロック２１の縁とこれに隣接する貫通孔２１ａａとの間隔は２ｍｍしかなく、多数の表示ブロック２１をマトリクス状に積み上げるには強度が弱くなり積み上げることができない。そこで、表示ブロック２１を背面から本体１の支持部１１で引っかけて支持することで、強度が弱くても積み上げることができる。そして、表示ブロック２１を背面から支持していることで、表示ブロック２１同士を強度が弱い細長い楔２１ｄで互いに固定することができる。
【００３１】
また、同じ画像伝送ユニットをマトリクス状に取り付けていくだけで大画面の光ファイバディスプレイを構成することができる。このため、製造が柔軟に対応でき、例えば予め多数の画像伝送ユニットを同じ製造方法、製造ラインで準備し、出来上がった画像伝送ユニットを順次、複数の本体１に次々と取り付けていけば、複数の大画面の光ファイバディスプレイを同時平行して製造することができる。
【００３２】
また、画面が複数の表示ブロック２１でブロック化して構成されているため、例えば１００インチの大画面４台で２００インチの大画面が可能になり、任意の大きさの大画面が構成できる。
【００３３】
また、大画面が多数の表示ブロック２１でブロック化されるため、表示ブロック２１毎に品質を検査することができ、大画面の光ファイバディスプレイの歩留り、品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態の光ファイバディスプレイを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の本体を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットを示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態の本体の内部構造を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態の支持部を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態の角形基板を示す一部拡大斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態の箱形基板を示す一部拡大斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態の箱形基板を示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態の画像伝送ユニットの製造方法を示す説明図である。
【図２０】従来の画像伝送ユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  本体、２  画像伝送ユニット、２１  表示ブロック、２２  光ファイバ、２３  受光ブロック。
【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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