大型映像表示装置発展の系統化調査
Systematic Survey on Large-Scale Display Systems

原 善一郎 Zenichiro Hara

■要旨
大型映像表示装置オーロラビジョン（海外名Diamond Vision）は、1980年に米国のMLBオールスターゲー
ムにおいて誕生した。今では屋内外の競技場はもちろん、街中や広場などの公共の場において、ニュース、広告など、映像を通じて人々に共通の情報を伝える手段として普及している。本報告は、このような大型映像表示装置の誕生と発展、そして現在に至る技術を系統的にまとめたものである。系統化では、オーロラビジョン誕生前の先行技術や、技術的背景としての各種平面ディスプレイの技術動向を整理し、大型映像表示装置との関係を調査した。さらに大型映像表示装置の第一世代、第二世代、そして現在の第三世代へと発展した経緯を紹介し、次の世代を目指して挑戦した技術開発を基にイノベーションについて考えている。
オーロラビジョンの誕生前、米国では1800年代の後半から野球の実況を再現する野球盤が公共の場に設置され、試合の速報を人々に伝えていた。簡単な仕組みではあったが、多くの人々が見入ったとされ、後日、野球場に誕生する大型映像表示装置の潜在的ニーズが感じられる。白熱電球が普及すると、電光掲示板が登場し、ニュース速報、広告表示、競技場のスコアボードなどに使用された。ニュース速報は、1928年に大阪の朝日新聞本社で電光ニュース装置が使用された。広告表示は、1958年に大阪道頓堀に設置されたシネサインが動きのある画像を初めて表示している。競技場のスコアボードは、1958年に竣工した国立霞ヶ丘陸上競技場に設置され、同年のアジア競技大会や1964年の東京オリンピックで活躍した。その後、野球場においてモノクロの文字やア
ニメーション画像を表示するスコアボードが登場し、1970年代には、国内外とも競技場において、濃淡のある
ビデオ映像が表示できるようになる。何れも白熱電球を配列したモノクロディスプレイである。
大型映像表示装置は、サイズが巨大であり、平面ディスプレイとは独立して発展してきたが、最も早く実用化された平面ディスプレイでもある。この平面ディスプレイを構成する各種表示デバイスは、タイル状に配列することで、大型映像表示装置が構成された経緯がある。本報告では、表示デバイス全体について技術動向を俯瞰し、文字・数字の表示から画像の表示へ、そして平面テレビへの発展、さらに表示デバイスを配列することによる大型映像表示装置への影響を述べている。
大型映像表示装置オーロラビジョンは、オイルショックにより事業の継続に危機感を覚えた当時の船舶技術者を中心に開発・事業化された。屋外の直射日光下で十分な輝度のカラー映像を表示するには、高輝度発光素子の技術革新があり、さらに高価なオーロラビジョンの事業化には、船舶技術者が自ら世界の市場を奔走した。ここにイノベーションとは、技術開発に加えて、事業として社会に貢献するための活動が必要なことを考えさせられる。そして各社がこの市場に参入し、第一世代の大型映像表示装置の市場が本格的に立ち上がる。
第一世代の大型映像表示装置は、何れも十分な視距離を必要とした。これに対し第二世代の大型映像表示装置
は、各社が独自の高解像度発光素子を開発し、視距離が短縮され、屋内を含む新たな市場に進出した。大型映像
表示装置は、第一世代から第二世代へと各社が競い合う様に高解像度化・高輝度化し、コストが削減され、それぞれの特徴を生かしながら市場を拡大している。1993年に実用的な高輝度青色LED（Light Emitting Diode）
が開発されると、LEDの３原色が揃い、1995年頃からLEDを適用した第三世代大型映像表示装置が開発された。各社が同様のLEDを使うようになり、コストが低下するにつれて世界的な競合が激化した。多数の企業がこの分野に参入したこともあり、各社の技術を個別に調査することは避け、LEDの時代における大型映像表示装置の技術動向と特徴的な技術について述べる。
大型映像表示装置は、第三世代に入ると、多様な発展を遂げるが差別化が難しくなった。その中で次世代の大型映像表示装置を目指して果敢に挑戦し、世界的に評価された開発事例がある。独創的ではあったが、事業としての実績は限定的であった。ここでは新技術への挑戦の価値とイノベーションについて考え、挑戦無くしてイノ
ベーションは生まれないことを述べている。

3

■ Abstract

Diamond Vision (Japanese name: Aurora Vision), a large-scale video display, was first introduced in 1980
at the Major League Baseball (MLB) All-Star Game in the United States. Today, it is widely used not only
in indoor and outdoor stadiums, but also in public places such as streets and plazas, as a visual means ofsharing common information, including news and advertisements. This article systematically summarizes
the emergence and development of such large-scale video displays, and their technologies, from past topresent. The technologies that existed before the introduction of Diamond Vision and the technologicaltrends of various flat-panel displays are organized to delineate the technological background, and therelationship of these factors with large-scale video displays is explored. Furthermore, the development of
the first, second, and current third generation of large-scale video displays is introduced, and the technicalinnovation is considered with a focus on the technological developments in which these subsequent generations were pioneered.
In the United States, before the birth of Diamond Vision, baseball billboards were installed in public places in the late 1800s to reproduce the actual scenes of baseball games and deliver breaking news fromthe games. Although this was a simple system, the billboards were viewed by many people, indicating thepotential need for the large-scale video displays that were later introduced in baseball stadiums. With the
popularization of incandescent bulbs, electric bulletin boards were developed and used for news bulletins,
advertising displays, and scoreboards in stadiums. For news bulletins, an electric news device was usedat the Asahi Shimbun headquarters in Osaka in 1928. For advertising, a lighted advertising sign installed
in Dotonbori, Osaka in 1958 was the first to displa0y moving images. Scoreboards for stadiums were installed in the Japanese National Stadium in Kasumigaoka, which was completed in 1958, and played an
active role in the 1958 Asian Games and the 1964 Tokyo Olympics. Later, scoreboards displaying blackand-white text and animated images appeared in baseball stadiums, and in the 1970s, both domestic andinternational stadiums began to display grayscale video images. These were all monochrome displays
comprised of an array of incandescent bulbs.
Large-scale video displays are huge in size and have developed independently from flat-panel displays,
but they were also the earliest flat-panel displays to be commercialized. The various display devices thatmake up this flat display were also used for large-scale video displays, arranged in tile formation. This
article examines the technological trends of display devices as a whole, and describes the development
process from letters and numbers to images, and then to flat-screen TVs, as well as the impact of the arrangement of display devices on large-scale video displays.
The Diamond Vision large-scale video display was developed and commercialized mainly by the ship
engineers of the time, who were concerned about the future of their businesses due to the oil crisis. The
need to display color images with sufficient brightness under direct outdoor sunlight sparked technologicalinnovation in high-brightness light-emitting elements, and in order to commercialize the more expensive
Diamond Vision, the ship engineers themselves scrambled to find markets around the world. This suggeststhat innovation is not only a technological phenomenon but also requires efforts by businesses to ensurethat products contribute to society. Then, companies entered the market, and the market for the first generation of large-scale screen video displays was established in earnest.
The first generation of large-scale video displays all required a sufficient viewing distance. On the other
hand, the second generation of large-scale video displays saw companies develop their own high-resolution light emitting devices, shortening the viewing distance and entering new markets, including indoor
use. The large-scale video display market continued to expand, moving from first- to second-generation,
as companies promoted new features and competed with each other to improve display resolution andbrightness and reduce cost. With the invention of practical high-intensity blue light-emitting diodes (LEDs)
in 1993, LEDs became available in the three primary colors, and around 1995, the third generation of largescale video displays, which used LEDs, began to be developed. As companies started to use similar LED
technology and the cost decreased, global competition intensified. Since a large number of companies
have entered this field, rather than scrutinizing each of their technologies individually, the discussion focuses on the technological trends and characteristic technologies of large-scale video displays in the LED era.

The third generation of large-scale video displays has seen diverse developments, but companies havefound it difficult to differentiate their products from those of their competitors. In the midst of this, there is an
example of a development that boldly rose to the challenge of pioneering the next generation of large-scale
video displays, to worldwide acclaim. However, despite its originality, the product has experienced limited
commercial success. This article focuses on innovation and the value of pioneering new technologies,
concluding that innovation cannot occur without a willingness to push boundaries.

■ Profile

原 善一郎

Zenichiro Hara

国立科学博物館産業技術史資料情報センター主任調査員
1981年3月 九州大学大学院電気工学専攻修士課程了同年4月三菱電機(株)入社、長崎製作所勤務
1982年〜 大型映像表示装置の研究開発に従事
1984年〜1985年 三菱電機応用機器研究所（当時）
1986年～ 第二世代大型映像表示装置の開発
2001年
主席技師長
2002年
工博（長崎大学）
2011年
R&D 100 Awards by R&D magazine（有機EL方式大型映像表示装置の開発）
2017年4月 嘱託（大型映像表示装置関連業務）
2018年3月 IEEE History Committee感謝状（大型映像表示装置のIEEEマイルストーン認定）
2021年4月 国立科学博物館・産業技術史資料情報センター主任
調査員■ Contents
１. はじめに……………………………………………… 192
２. オーロラビジョン誕生前の大型表示装置………… 194
３. 表示デバイスの開発と大型映像表示装置………… 202
４. 屋外用カラー大型映像表示装置の誕生と影響…

215

５. 大型映像表示装置の発展と多様化… …………… 230
６. 青色 LED と第三世代大型映像表示装置………… 251
７. 次世代技術への挑戦とイノベーション… ………… 260
８. あとがき……………………………………………… 269
９. 謝辞…………………………………………………… 271

1 はじめに屋外用カラー大型映像表示装置は、1980 年に MLBのインジケーターとして実用化され、1980 年代にはオールスターゲームにおいて誕生したオーロラビジョ

画像を表示するデバイスへと発展した。1980 年代のン（海外名 Diamond Vision）に端を発する。今では、後半には、壁掛けテレビに必要な大画面化、高精細化

社会の発展に多大な貢献をした歴史的イノベーションが研究されている。1980 年に実用化された大型映像

として、IEEE マイルストーンに認定されている。

表示装置オーロラビジョンは、サイズは巨大だが、画IEEE（Institute of Electrical and Electronics En-

像の表示には、当時研究されていたプラズマディスプ

gineers）は、電気・電子・情報・通信分野の世界最大レイの画像処理が生かされている。また各種表示デバの学会である。IEEE マイルストーンは、この分野でイスは、大型映像表示装置の開発に影響を与えている

達成された画期的イノベーションの中で、開発から少ことを実例とともに紹介している。

なくとも 25 年以上が経過し、地域社会や産業の発展

第４章では、オイルショックという環境の変化の中に多大な貢献をした歴史的業績を認定する。オーロラ

で、事業継続への危機感から誕生した大型映像表示装

ビジョンは、高価なシステムゆえ、市場の創造では開置オーロラビジョンの開発経緯を紹介する。非常に高発技術者の努力にも注目する必要がある。市場の創造

価なシステムではあったが、開発に関わった技術者たから拡大、そして現在の市場の成熟期に至る 25 年以上

ちが世界の市場をまわり、野球場からサッカー場、さの事業継続は、新たに参入した企業とお互いに刺激を与らに競馬場へと徐々に市場を開拓してきた。オーロラ

え合いながら、技術革新とコスト削減を実現した結果でビジョンの誕生と市場への進出は、業界に刺激を与え、もある。その概要は４章から６章で紹介する。

各社が大型映像表示装置を開発した。そして第一世代

大型映像表示装置は、歴史を遡ると白熱電球を配列

大型映像表示装置としての技術と市場が見えてきた。

したモノクロ電光掲示板など、様々な先行技術が見えここでは、それぞれの技術の概要と社会に与えた影響てくる。機能に着目すると、公共の場で人々に共通のについて述べている。

情報を提供する手段であり、この機能には看板や電飾

第５章では、第一世代の大型映像表示装置に続いて、なども含まれる。看板は古代文明まで、電飾は 16 世

各社が実用化した第二世代大型映像表示装置について

紀に木の枝をろうそくで飾った宗教改革の頃まで、そ調査する。第一世代の発光素子は、高解像度化とコスれぞれ遡ることができる。ここでは、表示が固定されト削減の両立に課題があり、第二世代では、それを克た看板や電飾と区別し、大型映像表示装置を公共の場服した技術革新が市場の拡大に貢献している。各大型で人々に共通の情報を提供する制御可能な手段と考映像表示装置は、高解像度化とともに高画質化技術にえ、19 世紀後半に現れた関連技術とその後の発展にも進展がある。ここではそれぞれの発光素子の概要とついて調査する。

ともに代表的な高画質化技術について述べる。

図 1-1 は、本報告書の構成として、各章の位置付けを図示した年表である。

192

第６章では、青色 LED の登場によって多様な発展を遂げた第三世代大型映像表示装置について、発展の第２章では、屋外用カラー大型映像表示装置オーロ

経緯と特徴的な技術について調査する。４～５章で紹ラビジョンが誕生する前の大型表示装置の歴史を調査介した発光素子が各社の大型映像表示装置を特徴付けする。白熱電球が一般化する前の 19 世紀後半、野球たのに対し、第三世代の大型映像表示装置では、同様の実況を再現する野球盤が見られた。白熱電球が一般の LED が使われるようになり、差別化の質が変化し化すると、ニュースを速報で伝える電光掲示板や広告た。さらに多数の企業がこの分野に参入してきた。こ用の表示装置、さらに競技場などのスコアボードが登こでは LED の時代に見られる大型映像表示装置の特場した。1960 年代後半には、屋内用のカラー大型表徴と技術動向について述べる。

示技術が試作され、1970 年代にはモノクロの大型映第７章では、次世代の大型映像表示装置を目指して

像表示装置が実用化された。これら現在の大型映像表

挑戦したいくつかの開発事例を紹介する。背景には、示装置に繋がる技術や社会的な背景について述べる。

独自の発光素子の開発によって発展してきた大型映像

第３章では、表示デバイスの技術動向を俯瞰する。

表示装置が、LED を採用した第三世代に入って、差各種表示デバイスは、1960 年代後半から 1970 年代に別化が難しくなったこともある。何れも独創的で世界かけて、数字や文字を表示する電卓や時計、家電製品

的に評価されたが、事業としての実績は一時的にとど

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. Marchまり、その後、中断あるいは終息している。ここでイノベーションの象徴でもある IEEE マイルストーンを紹介し、新技術への挑戦の価値とイノベーションについて考えている。
なお、本報告書では、関係者のご厚意により貴重な情報や写真の提供を受けた。それぞれの出典は本文の参考文献欄に記載したが、本文では提供者の敬称は略させて頂いた。

1880

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

３章
放送技術の発展TV 放送 ｶﾗｰ放送

ﾊｲﾋﾞｼﾞｮﾝ地ﾃﾞｼﾞ

CRT ﾃﾚﾋﾞ実用化

CRT 大型・高精細化

ｱﾅﾛｸﾞ放送終了

表示デバイスの発展
CRT「イ」表示実験

液晶研究

実用化

3型

14 型 LCD

PDP 実用化
VFD 実用化

終息
大画面・高画質化

ﾌﾟﾗｽﾞﾏ TV 量産

終息

大型表示装置に応用

OLED 実用化

OLEDTVEL 実用化

４章

２章

モノクロ大型映像表示装置

大型映像表示装置前史
Play o Graph

マンモステレビ

スコアボード

電光掲示板

７章

第一世代

次世代を目指した開発

第二世代

５章

第三世代

６章

図 1-1．報告書の構成

大型映像表示装置発展の系統化調査

193

2 オーロラビジョン誕生前の大型表示装置
大型表示装置は、公共の場で人々に共通の情報を提発明とされる 1)。実際の使用では、試合の速報を電話供する制御可能な手段である。
映像が使用される前は、または電信で受け取ったオペレーターが野球盤を操作

機能的には看板が含まれ、その起源は古い。国内では、する。野球盤に開いた選手の位置を表す穴にピンを差

明治以降、薄鉄板にペンキで描いた看板が現れ、大正して試合の進行を表わす簡単な仕組みではあったが、時代にはネオンの広告が登場し、昭和時代には電球の多くの人々が声を上げて見入っていた 2)。

点滅によって変化する電光掲示板が現れた。その後、1890 年には、電気を使って、試合の進行を表す方

大型表示装置は、発光素子の技術革新やデジタル化の法が特許として出願されている。図 2-2 は、モーター進展により競技場で使用される電光掲示板や大型映像

で指針を動かす特許の説明図である 3)。野球や競馬な表示装置へと発展した。さらにビル壁面や道路沿いのどのスポーツの状況を視覚的に表現するもので、様々

電子看板、イベントで使用される移動型大型表示装置

な場所に設置され、中央のオフィスから電気的に制御など、用途も多様化している。ここでは屋外用カラー

可能な初期のアイデアである。進行中のゲームの正確

大型映像表示装置オーロラビジョンが誕生する前の大な状態が一目でわかる。

型表示装置について、その歴史を振り返る。

2-1 屋外用大型表示装置前史
米国では、野球の人気が高く、現在のワールドシリー
ズが 1903 年にスタートした頃、多くの人々が試合を楽しんだ。テレビやラジオが登場する前のリモート観戦である。当時は、野球場を模した野球盤上に試合の進行を表現した。これが制御可能な初期の大型表示装
置で、多数の人々に見える十分な大きさであった。図2-1 は、1888 年に出願された特許の説明図で、初期の
図 2-2．電気式スポーツ表示器 3)

時代が下って、1890 年代から 1930 年代初頭には、重要な試合を再現する手段として Play-O-Graph が使われた 4)。Play-O-Graph は、屋外用大型表示装置の一種でもある。ビルの壁面、劇場、オペラハウス内部などの人々が集まる公共の場に設置され、選手の進塁、打者のアウト・セーフが色付きランプで表示された。当時は、試合のリモート観戦手段として、非常に人気があった。試合の情報を送信する側と、表示部を操作して試合の進行を表現する側の少なくとも２人のオペレーターを必要とした。1911 年のワールドシリーズでは、試合会場の収容人員より多い約 70,000
人が Play-O-Graph で試合を観戦したとされる。PlayO-Graph は様々な名称の中で一般的な用語になった 2)。
図 2-3 および図 2-4 は、Play-O-Graph と、それを観戦する群衆である。当時の熱気や野球への関心の高さが伺える 4)。ラジオが登場すると、野球の生放送が開図 2-1．野球速報表示器 1)

194

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March始された。特にアナウンサーが効果音を交えて視覚要れたものが日本初とされる。当時の新聞記事によると、「電光ニュース装置本社屋上に完成」の見出しで紹介されている 5)。周辺には人だかりができて歓声があがり、光の号外との記載もある。この装置は、ロンドンにあるシンチレーシング・サイン社専売の「流動式電光ニュース速報装置」とされる。遠くからも見ることができた。
表示は、表示パターンに対応して穴を空けた絶縁物
図 2-3．Play-O-Graph4)を電極にセットして通電の有無で電球の点灯を制御していた。スクロール表示は、絶縁物をテープ状にしてモーターで回していた。
白熱電球を配列した電光掲示板は、競技場などに設置されるスコアボードへ、さらに映像を表示する大型映像表示装置へと発展している。1958 年には、国立霞ヶ丘競技場陸上競技場が開場しており、電光掲示板は同年に開催されたアジア競技大会でも使用された。当時の写真には、満員の観客とともに電光掲示板が写っている 6)。競技場は、その後 1964 年の東京オリンピッ
クに向けて増築された。図 2-6 は、1964 年のオリンピッ
クで使用された電光掲示板の写真である 7)。選手の名
前や国名などが表示されている。

図 2-4．Play-O-Graph に見入る群衆 4)（1911 年ワールドシリーズリモート観戦）

素を説明し、聴衆を捕らえるようになると、リモート観戦に群衆が集まる必要は無くなり、Play-O-Graphの人気は次第に衰えた。このような当時の野球のリモート観戦の様子から、後日野球場に設置される大型

図 2-5．日本初の電光掲示板 5)

映像表示装置の潜在的なニーズが感じられる。

2-2 電光掲示板
建築物の壁面などでニュースや広告を表示する電光掲示板は、国内では 1920 年代後半には設置されている。海外では日本より早いが、ほぼ同時期とされる 5)。
何れも黒地の板に必要な情報量に対応して白熱電球をマトリクス状に配列し、それぞれの点滅を制御して文字や記号による情報を表示した。
図 2-5 は、1928 年に利用が開始された日本初の電光掲示板である。この装置は、朝日新聞大阪本社と東京本社に設置されており、実際に稼働したのは、同年11 月 5 日夜に大阪の朝日新聞本社でニュースが流さ

図 2-6．国立霞ヶ丘競技場陸上競技場の電光掲示板 7)

大型映像表示装置発展の系統化調査

1952-3 広告用表示装置
1950 年代の広告は、表示が固定された広告塔やネ
オンサインが一般的であった。ここに発光素子を配列し、その点滅によって動きのあるアニメーションの様な広告表示を実現したのは、日本では 1958 年に大阪道頓堀に、1959 年に東京渋谷駅前に、それぞれ株式会社東芝（以下、東芝）が開発して設置したシネサインが最初である 8) 9)。
図 2-7 はシネサインの原理図である 10)。その詳細は東芝から報告されている 11)。画像は 16 mm 映写機か
ら光電管 3750 個を配列したスクリーン（受光盤）に

図 2-8．光電管群の外観（縦横 1.1 ｍ× 1.56 m）11)

投影される。光電管群のスクリーンは縦横 1.1 ｍ× 1.56
m で、ここに投影された画像の各部を画素に分解し、それぞれの明暗に応じた電気信号を出力する。図 2-8は光電管群のスクリーン（受光盤）の外観である。各
光電管の出力はそれぞれ 3750 個のサイラトロン（注）のグリッドに接続される。サイラトロンは、その陽極が壁面スクリーンに配列された電球につながれ、光電管群の信号に従って、電球の点滅を制御する。壁面ス
クリーンは、この電球 3750 個が配列されている。電球に接続される導線も 3750 本である。サイズは縦横
4.5 ｍ× 6.75 m である。電球は、十分な輝度と寿命および屋外用としての耐候性が得られ、サイラトロンの寿命に影響しない適切な電力の仕様で、新たに設計・製作されている。シネサインは、広告塔やネオンサインに比べて表示が固定されず、文字や画像などを含め(a) シネサインの外観（縦横 4.5 ｍ× 6.75 m）て多彩な広告を表示できる。東芝シネサインでは、壁面スクリーンの表示を室内でモニターできるように、
縦横 0.98 m × 1.335 m のモニター盤も備えている 11)。

図 2-7．シネサインの原理図 10)

図 2-9 は東芝シネサインである。(a) はシネサインの外観、(b) は表示例である。1950 年代後半、半導体技(b) シネサインの表示例
図 2-9．東芝シネサイン 11)

術が未熟な時代に実際に使用されたシネサインは、小型
光電管、サイラトロン、表示部の電球、映写機およびフィルムの製作を東芝の関係部門が協力して完成させたもの
で 、大型映像表示装置の先駆的技術の一つと言える。
11)

当時は、照明学会においても話題になっている 12)。

196

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March（注）サイラトロンは大電力の開閉器として使われたガス封入型の熱陰極線管である。

2-4 大型映像表示装置の発光素子特許
発光素子をマトリクス状に配列して大型映像表示装でおり、後日ソニー株式会社（以下、ソニー）で開発されたジャンボトロンと同様の構成である。カラーテ
レビ放送が開始された 1960 年と同年の出願であり、これも先駆的な発想である。

置を構成し、映像を表示する考え方は古くからある。

何れも超大型の映像表示用途を想定した発光素子の1940 年には小型ブラウン管を配列して構成する大型アイデアであるが、デジタル信号処理などの周辺技術

表示装置のアイデアが提案され、米国特許が成立してが成熟しておらず、極めて高価なシステムになると予いる。図 2-10 は、特許明細書 (USP2195460）に記載

想され、実用化の動きは無かった。図 2-11 の発明者は、された発光素子の説明図である。原理は陰極線型のラ1985 年のつくば博における超大型映像表示装置ジャンプとされる 13)。陰極から放出された電子を陽極の蛍

ンボトロンの発光素子に関する特許の発明者の一人に光面に衝突させることによって発光する。適切な蛍光名を連ねている 15)。

体を選択することで自然色または白色のテレビジョン
画像を生成するとの記載があり、後日実用化された
オーロラビジョンなどと同じ発想である。
この特許は、最初に 1936 年にドイツで出願されている。この時期

2-5 実用化された大型映像表示装置

は、テレビ放送の試験放送の段階であり、小型ブラウ

ビデオ映像を表示できる大型映像表示装置は、1960

ン管を配列した大型映像表示装置は、極めて先駆的な

年代後半から 1970 年代前半にかけて、白熱電球を画発想と言える。

素としてマトリクス状に配列したモノクロの大型映像表示装置が国内外の野球場や競技場などに設置されている。その代表例を紹介する。
2-5-1

マンモステレビ

富士電工は、1969 年に後楽園野球場マンモステレ
ビを設置した 10) 16)。ビデオを入力できるシステムは世界最初とされる。図 2-12 は表示例である。この時期
は、濃淡のある中間調映像の表示は難しく、ここで言うビデオとは画素の ON/OFF によって表現されるア
図 2-10．米国特許の発光素子 13)

ニメーションの表示である。1970 年代後半には横浜
スタジアムや所沢西武ライオンズ球場において中間調のあるビデオ映像を表示できるようになった 17)。

図 2-12．後楽園に設置されたマンモステレビ 8)
図 2-11．日本実用新案（1960 年出願 ) の発光素子 14)

2-5-2

スチュワートワーナー社の電光掲示板

国内でも 1960 年には同様の実用新案が出願され、米国スチュワートワーナー社は、1966 年から電光

14)

その後に登録されている 。図 2-11 は、明細書に記掲示板を製造し 18)、1972 年には米国アローヘッドス

載された説明図で、1 つの発光素子内に３原色を含んタジアムにモノクロのビデオ映像を表示できる最初の大型映像表示装置発展の系統化調査

197

大型映像表示装置を設置した。大型映像表示装置は、
マンモステレビが日本国内を中心に設置されたのに対し、スチュワートワーナー社は世界各国に設置した。
特に米国では多数の野球場に設置し、アジアでも競馬場やビル壁面に設置している。電球を使ったモノクロ表示装置ではあったが、コンピュータを活用して多様なコンテンツを表示できた。図 2-13, 14 は、それぞれ
香港競馬場および米国のアローヘッドスタジアムに設置された大型映像表示装置である。1978 年には、アルゼンチンの国営企業との合弁事業としてアルゼンチ
ン開催 FIFA ワールドカップの６スタジアムに大型
映像表示装置を提供した 18)。
日本国内では、1980 年、新宿駅東口広場前に新宿
情報ビル・スタジオアルタ（当時の名称）が竣工し、大型映像表示装置「アルタビジョン（当時の名称はビデオサイン）」が設置された。図 2-15 は、スチュワー
トワーナー社によって設置された国内初のビル壁面の大型ビデオ映像表示装置である。アルタビジョンは、
1992 年 4 月に国産のカラー表示装置に更新されるまで、モノクロの文字・グラフィック画像や映像によって、人々に共通の情報を提供している。

図 2-15．日本初のビル壁面大型映像表示装置 20)

2-6 その他の大型映像表示装置
2-6-1

アイドホール（Eidophor）

大型映像表示装置には、初期のプロジェクタのアイ
ドホール（Eidophor）がある 21) 22)。1939 年スイスの
国立工業研究所のフイッシャーが発明し、1943 年に最初のプロトタイプが発表され、画像の投射に成功している。その後、1959 年に実用化された。図 2-16 はアイドホールの説明図である。(a) は、原理図を示しており 23)、油膜被覆凹面鏡上に電子ビームで電荷像を形成し、この静電力によって生じる凹凸像がシュリー
レン光学系を介して濃淡像としてスクリーン上に投写される。この方式は、油膜が入射光を物理的に振り分ける変調作用を利用しており、ライトバルブ（光弁）
方式のプロジェクタである。(b) は、東海大学の２号
館調整室に設置されていたアイドホール本体である。
高さ 1.88 m、幅 0.7 m、奥行 1.26 m、重さ 340 kg で

図 2-13．香港沙田競馬場の大型映像表示装置 19)あり、学校関係のアイドホールの活用は唯一とされる。
1964 年から 17 年間にわたって学生の教育に使用されており、この間の東海大学関係者の丁寧なメンテナンスが伺える。
その後、いくつかの応用製品が開発され、米国では、屋内の競技場などに設置されてビデオ映像を提供している。例えば米国のシアトルにあったキングドームでも使われていた。このシステムは 1981 年にオーロラ
ビジョンに更新されている。アイドホールは、屋内環境において、テレビ画像を大型スクリーンに投影する装置として優れていた。当時のブラウン管プロジェク
ターより 80 倍明るく、最大 18m 幅のカラー画像を投図 2-14．米国アローヘッド・スタジアム

198

国立科学博物館技術の系統化調査報告

19)Vol.31 2022. March

影できたとされる 22)。

図 2-17 は、万国博覧会（1970 年）に出展されたア
イドホールの表示である。当時は多くの人々に映像を提供する手段として適していた。アイドホールは、真空装置を含めて大型で電源を入れてから真空排気に時間を要するなどの課題があった。1990 年代には、プロジェクションテレビ技術が進歩することで、小型で安価な液晶や DLP（Digital Light Processing）方式の大型プロジェクターが主力になり、アイドホールは過去のものとなった。
図 2-17．万国博覧会（1970 年）のアイドホール 24)

2-6-2
キセノンランプ

２つの光路

試作されたカラー大型映像表示装置

ソニーは、1968 年に縦 1.5 m、横 2 m、奥行き 25

集光レンズとコールドミラー

cm のカラービデオパネルと呼ばれる 100 型の大型映像表示装置を発表した 25) 26)。図 2-18 はカラービデオ

油膜被覆
凹面鏡

パネルの表示例である。この表示装置は、縦 260 列、視野レンズ

横 300 列、計 78,000 個の豆電球に赤、青、緑３色のシュリーレン棒状格子

色フィルターを付した光源で構成され、それぞれの光
対物レンズ

油膜平滑化の棒

集光コイル用のヨークと電子銃(a)．原理図

スクリーン

源を点滅させてカラー映像を再現する。映像信号は、
PWM（Pulse Width Modulation）信号に変換し、周期 60 Hz で繰り返されるパルス点火を実現している。
半導体技術が十分に成熟する前、この時代では、画期的な技術への挑戦と言える。

図 2-18. ソニーの 100 型カラービデオパネル 25)

2-6-3

万国博覧会に出展されたシルエトロン

図 2-19 は、1970 年の万国博覧会において、三菱未来館にアトラクションとして展示されたシルエトロン
である 27) 28)。観客が会場に設けられたステージに立っ(b)．外観図 2-16．アイドホールの説明図 23)て動く姿をカメラがとらえ、リアルタイムでスクリーンに５倍の大きさに映し出す。中間調は表示せず、影絵的な表示ではあるが、人物の動きをリアルタイムで映し出し、予め VTR に準備されたアニメーションと
大型映像表示装置発展の系統化調査

199

組み合わせて表示することもできた。図 2-19 におい

年代後半の電光掲示板に遡ることができる。何れもモて、(a) はカメラで撮影した人物の表示、(b) は VTR

ノクロ表示である。カラーの大型表示装置では、アイによるアニメーション画像の例である。画面は白熱電

ドホールが実用化されたが、投射型であり、明るい環球を配列して 10 m × 8 m のスクリーンを構成してお境における応用は限定され、用途は主に屋内であった。

り、毎秒 60 フィールドの画像を表示できる。後日登大型映像表示装置は、白熱電球に限らず、各種の表示

場する大型映像表示装置にも影響を与えている。

デバイスを配列することによって構成できる。次の章
では、各種の表示デバイスについて、その技術動向を俯瞰し、大型表示装置との関係を調査する。
参考文献
1)		US Patent 402,700: Bulletin-Board and Base-Ball
Indicator (1888 年出願・1889 年登録 ),2)		 M ark Schubin：“Watching Remote BaseballGames Live Before Television” , PROCEEDINGS OF THE IEEE Vol. 106, No. 10, October pp. 1854-1860 (2018)https://ieeexplore.

ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=8472940（2021/12/02 閲覧）3)		 US Patent 444,452: Electrical Sporting-Indicator(1890 年出願・1891 年登録 )(a)

カメラによる人物像 27)4)		 Play-O-Graph, Wikipedia,（2021/10/23 閲覧）5)		 1928 年（昭和 3 年）11 月 5 日付東京朝日新聞
6)		 1958 年アジア競技大会 , Wikipedia,（2021/10/23
閲覧）7)		 国 立 霞 ヶ 丘 競 技 場 陸 上 競 技 場，Wikipedia,（2021/10/23 閲覧）8)		 橋 本 健：“ 巨 大 画 像 表 示 装 置 ” テ レ ビ 学 技 報
IPD32-4, pp. 73-77 (1978)9)		 橋 本健：“カラービデオサイン” , 照明学会雑誌 ,Vol. 54, No. 10, pp. 575-579 (1970)10) 橋本健：“電球スクリーン走査方式テレビ” , テレ(b) VTR によるアニメーション表示 28)
図 2-19. 電光映像装置シルエトロン

ビジョン , Vol. 19, No. 6, pp. 53-54 (1965)11) 永 田潔ほか：“東芝シネサイン” , 東芝レビュー ,Vol. 12, No. 10, pp. 1110 ～ 1118 (1957)

2-7 1970年代までの大型表示装置総括
1970 年頃までの大型映像表示装置は、試作や展示品として 1968 年のソニーのカラービデオパネルや

明施設 )” , 照明学会雑誌 , Vol. 50, No. 11, pp. 5971 (1966)13) USP2195460: CATO DE RAY TUBE ( オリジナ
ルは 1935 年出願の独特許 )1970 年の万国博覧会に展示されたシルエトロンが見

14) 実公昭 39-22214：発光管 (1960 年出願 )られた。実用化されたものでは、1960 年代後半から

15) 特 公平 5-88498：蛍光表示管 (1984 年出願 ), 特公

富士電工のマンモステレビやスチュワートワーナー社

平 6-1674：蛍光表示管（1984 年出願）などの電光掲示板が設置されている。1970 年代になると、

16) 橋本健：“後楽園に設置されたマンモステレビ” ,これらにビデオ映像が表示できるようになった。当時の発光素子は白熱電球である。その起源は、1950 年
代後半にビルの壁面に設置されたシネサインや 192020012) 岡田喜義：“最近 10 力年間の照明工学の歩み ( 照

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

テレビ全大講演予稿集 , pp. 309-310 (1971)17) 橋本健：“マンモステレビジョン” , テレビ学技報 ,IPD42-15, pp. 31-36 (1979)18) Stewart-Warner, Wikipedia,（2021/10/23 閲覧）26) ソニータイムカプセル：19) 三菱電機社内資料

		 https://www.sony.co.jp/SonyInfo/CorporateIn-20) 「写真提供」株式会社スタジオアルタ21) 倉橋浩一郎：“大画面ディスプレイ”, 電氣學會雜誌 ,fo/History/capsule/13/（2021/10/29 閲覧）27) 森脇裕之：“メディアアートの「ハード」と「ソフト”,

Vol. 100, No.12, pp.1138-1140 (1980)

映情学誌 , Vol. 65, No. 6, pp. 784-789 (2011)22) Eidophor, Wikipedia,（2021/10/23 閲覧）28) 高 田真蔵ほか：“シルエトロン” , 三菱電機技報 ,23) 「情報提供」東海大学放送研究部 OB 会 佐藤一Vol. 44, No. 8, pp. 1093-1097 (1970)24) h ttp://musensb2019.sakura.ne.jp/nenshi/toutan20/P-77.html（2021/11/15 閲覧）25) 島 田聰：“CRT 等を用いた大面積表示” , テレビ
ジョン , Vol. 27, No. 5, pp. 53-62 (1973)

大型映像表示装置発展の系統化調査

201

3 表示デバイスの開発と大型映像表示装置
各種平面ディスプレイにおいて、大型映像表示装置

テレビの出荷台数推移（千台/年）

は、サイズは巨大だが最も早く実用化された平面ディ

30000

スプレイでもある。平面ディスプレイを構成する表示

25000

デバイスは、マトリクス状に配列して大型映像表示装

20000

置が開発された経緯もある。その発展は、テレビ放送と無縁ではなく、ハイビジョン放送や地上デジタルテ15000

レビ放送（地デジ）が表示デバイスの大型化、高精細10000化を加速している。ここでは、テレビ放送と各種表示

5000

デバイスの発展経緯を俯瞰し、それぞれの大型映像表

0

示装置との関係について述べる。

3-1 テレビ放送の表示デバイスへの影響

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020

CRT

PDP

LCD

平面テレビ（主にLCD）

有機EL

図 3-1．テレビの出荷台数の推移 4)
注：PDP は 2008 年まで JEITA の統計に明記されたが 2009 年以降 LCD とともに平面テレビとされた。

国内におけるテレビ放送は、1953 年に本放送が開落とし、2011 年 7 月、アナログ放送が終了する頃は、始され、同年国産第１号の白黒テレビがシャープからほとんどが液晶テレビに代わった。このテレビの出荷発売された 1)。カラー放送が 1960 年に開始されると、台数からも表示デバイス発展の経緯が見て取れる。

東芝から前年に国産第 1 号として発表された純国産カ
ラーテレビ受像機が発売され、カラーテレビ用ブラウ
ン管が発展した。1960 年代後半から 1970 年代は、各
種表示デバイスが数字や文字を表示する電卓や時計、家電製品のインジケーターとして実用化され、壁掛けテレビの研究も始まった。1980 年代には、各表示

3-2 ブラウン管(1) ブラウン管の概要
ブラウン管は、1897 年にドイツのブラウンによっデバイスは、数字や文字の表示用途から画像の表示用て発明された。その動作原理から Cathode Ray Tube

途へと発展した。1980 年に実用化された大型映像表（以下 CRT）とも呼ばれる。1926 年に浜松高等工業

示装置オーロラビジョンには、プラズマディスプレイ

学校（現静岡大学）の高柳健次郎が画像の電送・受像の表示方式が生かされている。各表示デバイスは、に世界で初めて成功し、走査線数 40 本の CRT を使っ液晶による２型から３型のポケットテレビサイズが実て片仮名「イ」の文字を表示した。その関連業績を用化され、さらに 1980 年代の後半には、壁掛けテレ

含む「電子式テレビジョンの開発、1924-1941 年」はビに必要な、大画面化、高精細化の技術が研究されてIEEE マイルストーンに認定されている。図 3-2 は、いる。

高柳が開発に使用した受像用 CRT である。

2) 3)

1990 年代、ハイビジョン放送には画面の大画面化、高精細化が求められ、重量が重くなるブラウン管よりも平面ディスプレイが有利とされ、液晶テレビやプラズマテ
レビの実用化が始まった。それでも 2000 年頃までは、
テレビおよびコンピュータの表示端末には、主にブラウン管が使用された。2001 年頃から液晶テレビが市場に登場し、2003 年に地デジ放送が導入されると液晶テレビ
やプラズマテレビが急速に普及した。
図 3-1 は、JEITA の統計資料に基づくテレビの出
荷台数の推移である 4)。2003 年の地デジ放送の導入時期から、ブラウン管が急激にシェアを落とし、プラズ
マテレビは 2008 年ごろをピークに年々世界シェアを202

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

図 3-2．高柳健次郎が使用した受像用 CRT5)（国立科学博物館）

図 3-3 は CRT の構造である 6)。容器は、パネル部、
ファンネル部、ネック部から構成される。パネル部は内面に蛍光体を固着し、イオン焼け防止、電位の安定化、輝度を倍増させるためにアルミ蒸着膜で被覆する。
ファンネル部は、内面に導電性塗料を塗布し、電子銃から蛍光面までの電界を安定させる。ネック部は電子銃を収納する。電子銃は、カソードから放出された電子ビームを集束させる。電子ビームは、偏向ヨークの磁界で水平および垂直方向に走査され、蛍光面に照射されて画像を表示する。カラー CRT は蛍光面に赤、緑、青の蛍光体が規則的に塗り別けられ、その内側のシャ
ドウマスクが各蛍光体と電子ビームを１対１に対応付

図 3-4．37 型家庭用テレビ 10)

けている。
CRT は、テレビの普及とともに大画面化・高画質化された。三菱電機は、困難とされた 32 型の壁を突破して 37 型 CRT を開発し 7)8)、1985 年に 37 型の大画
面カラーテレビを発売した 9)。図 3-4 は 37 型家庭用テレビの外観である。大画面の CRT では、
真空容器ゆえ、大気圧に対する強度を確保しつつ軽量化を必要とした。さらに電子ビームは、地磁気の影響を受けて色ずれを起こさないような補正と制御が工夫された。この
37 型の発売後、日本のメーカーが続々と超大型 CRTを開発し、家庭において大画面で高画質のカラー映像
を楽しむことが出来るようになった。
2000 年以降は、軽量・薄型の特徴を生かした液(2)CRT の配列
CRT は、発光効率が高く、屋外で高輝度を得るための光源として注目され、大型映像表示装置オーロラ
ビジョンの高輝度光源管に応用された 11)。白熱電球を配列したモノクロの電光掲示板やスコアボードが、高輝度光源管が開発されることで、屋外の直射日光下で十分な輝度のカラー映像表示装置へと発展した。しかも消費電力削減にも貢献した。この技術は、その後の大型映像表示装置の分野に大きな影響を与えている。
高輝度光源管を配列したオーロラビジョンの詳細は４章で示す。

晶テレビが普及し始め、プラズマテレビが続いた。
CRT は、徐々に平面ディスプレイに置換わり、2003
年に地デジ放送が導入されると CRT は急激にシェアを落とした。国内では 08 年頃から生産が終了し、

3-3 液晶ディスプレイ
(1) 液晶ディスプレイの概要

2015 年には世界中で生産が終了した。

液晶は、固体と液体の両方の性質を示す物質あるい防爆バンド

はその状態を示す。1888 年にオーストリアの植物生

ファンネル

偏向ヨーク

パネル

理学者 F. Reinitzer によって発見された。1968 年に
米国 RCA 社の発表を契機に、ディスプレイへの応用

電子銃

研究が始まった。液晶ディスプレイ（LCD： Liquid
Crystal Display）は、1970 年代前半に、米国、日本
において、腕時計、電卓用に初めて実用化され、徐々に応用分野が拡大した。

ネック
電子ビーム
蛍光面

シャドウマスク

図 3-5 は、液晶の一般的な TN（Twisted Nematic）
モードの原理図である。液晶パネルは、２枚のガラス
基板間の 90°ツイスト配向された液晶層と、両側から互いに直交する２枚の偏光板で挟む構造である。外光（バックライト）は、直交する偏光成分から成り、

図 3-3．CRT の構造 6)液晶パネルへの入射時に片方が偏光板によって遮断され、残りが液晶層に達する。液晶層に電圧を印加しない状態では、液晶層に達した光の偏光成分は液晶分子
大型映像表示装置発展の系統化調査

203

の捩れに追従して 90°回転し、出射側の偏光板を通過する。電圧を印加すると、液晶分子が垂直に配向し、液晶層を透過する光の偏向成分は直交する出射側の偏光板によって遮断される。こうして液晶層への電圧のON/OFF によって、光の ON/OFF が制御され、ディスプレイに応用される。
V=Vth

図 3-6． 10 型液晶ディスプレイ（1986 年）5)

電圧OFF（明状態）

電圧ON（暗状態）

図 3-5．TN － LCD の動作原理 6)
注：液晶の種類や動作原理には様々な方式があるが、詳細の説明は他書に委ねたい。

液晶ディスプレイは、1980 年代になると、文字・数字の表示用から画像表示用に各画素の ON/OFF を直接制御する TFT（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）を使ったパネルの開発が活発になった。
1986 年には松下電器産業（当時）が世界で初めて3 型 の a-Si-TFT（amorphous Silicon TFT） に よ る
LCD カラーテレビを販売した。a-Si-TFT は、TFT
材料の一つである。1980 年代後半は大型化の技術開発が活発化し、数例の 10 型クラスのカラー液晶パネ
ルが発表されている 12)13)。図 3-6 は三菱電機が 1986 年のエレクトロニクスショー（現在の CEATEC）に出展した a-Si-TFT の技術に基づく 10 型液晶ディスプ
レイの表示例である。
1988 年には、シャープが 14 型液晶ディスプレイを開発した。14 型は、1988 年当時、TFT 液晶の量産
サイズが３型だった頃にテレビ用 CRT に匹敵するサ
イズの試作に成功し 14)、その後テレビ用液晶の開発が本格化した。
「テレビ用 14 インチ TFT 液晶ディスプ
レイ」は、その後の液晶産業の発展に貢献したことで

図 3-7．テレビ用 14 型 TFT 液晶ディスプレイ 16)(2) 液晶モジュールの配列
液晶モジュールを配列した大型表示装置は、1983
年に製品名スペクタスとして三菱電機から発表されている 17)。この種の大型表示装置は、公共の明るい環境で使用できる高解像度・高解像度の大型カラー映像表
示装置として一定の需要があり、他の企業も参入した。図 3-8 は、改良されたスペクタスⅡの液晶モジュールである。駆動回路が実装され、液晶パネルの裏面には３波長蛍光灯が配置される。1996 年以降になると、LED の大型映像表示装置が普及し始め、徐々に姿をIEEE マイルストーンに認定されている 15)。図 3-7 は14 型 TFT 液晶ディスプレイの例である。
液晶ディスプレイの大型化は、半導体技術に基づく
TFT の歩留が低下して難しいとされ、プラズマディ
スプレイとは画面サイズ（概略 40 型以下は液晶）で棲み分けされると考えられていた。その後、液晶の製造技術が進歩して急激に大型化が進むと、液晶ディスプレイは、小型から大型まで、軽量・薄型・低電圧・低消費電力の特徴を生かして、ディスプレイのメインデバイスに成長した。
図 3-8．大型映像表示装置の液晶モジュール 5)204

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March消した。液晶モジュールを配列した大型表示装置の詳細は５章で示す。

表示電極

前面ガラス基板

維持電極
走査電極

表示電極
(透明電極)
バス電極

誘電体層

3-4 プラズマディスプレイ

隔壁

保護層

(1) プラズマディスプレイの概要

誘電体層

プ ラ ズ マ デ ィ ス プ レ イ（PDP：Plasma Display
Panel、以下 PDP）は、ガラスのパネル内に封入されたガスの放電を利用する。1964 年に米国のイリノイ大学で基本原理が発明され、1970 年代にネオンガス

データ電極(アドレス電極)

背面ガラス基板
蛍光体層(赤, 緑, 青)

図 3-10．PDP の代表的パネル構造 6)の放電によるオレンジ色の数字や文字用のモノクロ表

図 3-10 は PDP の基本的な構造を示す。前面および示装置として実用化された。1980 年代にはグラフィッ

背面のガラス基板上にそれぞれ直交する向きに電極がク画像を表示できるようになり、可搬型パソコンな形成されている。前面基板上の一対の表示電極（走査どに使用された。1981 年当時、三菱電機では、艦艇

電極と維持電極）は、透明電極が用いられる。背面基用の情報システムを手掛けており、表示部の衝撃に

板上にはデータ電極が形成されている。データ電極をCRT が耐えられないことから 512 × 512 画素の PDP

仕切る隔壁は、高さは 100 μｍ強で、前面基板と背面が使用された。軍用では、図 3-9 の Photonics Tech-

基板の空間を支持し、内面には蛍光体がストライプ状

nology 社の 2048 × 2048 ドット（対角 1.5 m）のパネに塗布されている。表示は、直交する走査電極とデールが知られており 18)、この大画面・高精細の実績がそ

タ電極間の書込みパルスによる放電がセル内の誘電体の後の大型カラー PDP 開発の根拠を与えた。PDP は、に覆われた表示電極側に壁電荷を蓄積する。表示電極

1987 年にはモノクロ PDP 搭載の可搬型パソコンが世対間の放電維持パルスによって、壁電荷の蓄積による

19)

界で１年間に数 10 万台のオーダーで販売されたが 、表示電極対間の放電が維持され、発生した紫外線に

その後は安価な LCD が急速に普及することになる。

よって赤、青、緑に発光する。表示の制御は、放電維

1980 年代には、NHK 放送技術研究所が壁掛けハイ

持パルス数を画像の濃淡に比例させる ADS（Address

ビジョンを目指して DC 型カラー PDP を開発したが 、

Display Separation）である。この新しい階調駆動法

輝度、効率、動作速度などに課題があり、富士通が開の開発によって階調表示性能が大幅 に向上した。

20)発した図 3-10 の AC 型３電極面放電方式がその後の
PDP の主流になった。

PDP は、1992 年には富士通によって 21 型フルカ
ラー AC 型パネルが発表され、翌 1993 年に量産が開始 さ れ た 21)。 図 3-11 は 21 型 PDP の 表 示 例 で あ る。
この発表が契機になり、業界において PDP の開発および製品化が加速された。

図 3-9．Photonics 社の PDP18)

図 3-11．21 型 PDP の表示例 22)

大型映像表示装置発展の系統化調査

205

PDP は、TFT 液晶に比べて大型化に有利とされ、当時の大型映像表示装置は、LED 方式が普及し始各社が 40 型以上のパネル開発に取組んだ。1996 年にめた頃である。高解像度の大型映像表示装置は、LED

富士通が世界初の 42 型、1997 年に民生用 42 型ワイの密度に対応してコストが高くなることから、高画素ドプラズマテレビを開発した。同年 12 月にはパイオ密度の PDP を配列する方式が注目された。特に PDP

ニアが世界初の 50 型民生用プラズマテレビを発売しは周辺の封止部を短縮して高解像度の表示装置を実現た。表示品質の向上と共に、テレビ用として使われるできる。この発表は、その後 LED の価格が下落したようになり、CRT に比べて薄形で軽量化され、奥行こともあり、実用化はできなかったが、その技術は、

き寸法は 10 cm 以下で家庭用にも浸透した。さらに

IDW 会場で実演されて Topics 賞を受賞しており、先大型化に向けて国際的な競争が激化した。

駆的な技術として注目された。

パナソニックは、2006 年に 103V 型 PDP を実用化

さ ら に AC 型 PDP の 原 理 を 応 用 し た プ ラ ズ マ

した 。さらに 2008 年には世界最大の 150 型 PDP

チューブアレイも提案されている。これは直径１ mmを発表した。その後、消費電力などで有利な液晶パ程度の中空ガラス管内に PDP と同じ構造が作り込ま

ネ ル の 製 造 技 術 が 進 歩 し て 大 型 化 が 進 む と、PDPれ、そのガラス管を配列して曲面、円筒などの表示装は 2008 年ごろをピークに年々世界シェアを落とし、置を構成できる。この技術は、実用化された経緯があ2014 年には終息した。

り、詳細は７章で紹介する。

23)(2)PDP の配列
図 3-12(a)，(b) は、1999 年の IDW’ 99 において発表された PDP ユニットとそれを配列した大型表示装置の表示例である 24)。(a) の PDP ユニットは、10 ㎜ピッ

3-5 蛍光表示管(1) 蛍光表示管の概要

チの 8 × 8 画素を含む。(b) は、この PDP ユニット４

蛍 光 表 示 管 (VFD: Vacuum Fluorescent Display、枚（2 × 2）を 1 モジュールとし、
横 8 ×縦 6 モジュー

以下 VFD) は、1966 年に伊勢電子工業（現在のノリル（128 × 96 画素）で 64 インチサイズの表示装置を

タケ伊勢電子）の中村正博士らが開発した日本人の発試作したものである。さらに PDP は、放電空間が広明による唯一の表示デバイスである。青緑色の見やす

くなるほど発光効率が良くなることから、この構造にい表示を特徴とし、当初、丸型ガラス管に１桁の数字

よって、当時としては高効率の PDP に比べて２倍近を表示するデバイスを並べて電卓の数字の表示に使わい効率を実現していた。

れた。図 3-13 は、丸型ガラス VFD である。(a) は量
産初期の丸型ガラス単桁 VFD である。1970 年代には平型や丸形ガラス容器に多桁の数字を表示する方式が開発され、電卓から家電製品のインジケーターへと用途を拡大した。(b) は丸型ガラス多桁 VFD である。これも電卓に使われた。その後、平型ガラス VFD が開(a)．PDP ユニット(a) 量産初期の丸型ガラス単桁 VFD25)(b) 表示例
図 3-12．PDP を配列した大型映像表示装置 24)

206

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March(b) 丸型ガラス多桁 VFD5)
図 3-13．丸型ガラス VFD

発され、1970 年代後半には、文字やグラフィック画(2)VFD の配列

像の表示用 VFD が開発されている。VFD は、使用

VFD を配列した大型表示装置は、1982 年に開発に可能な温度の幅 (-60℃～ +85℃ ) が広く、液晶などで制着手し、1984 年に画像を表示した。VFD は、当時、約のある環境でも安定して動作することから、1980 年代

自発光でフルカラーの表示を実現できる唯一の表示には車載用の速度計などにも使われるようになった。

デバイスであった。図 3-16 は当時の VFD で、図 3-14

図 3-14 は平型 VFD の代表的な構成例である。真空と同じ構造である。発光部の周囲に非発光部があり、排気されたガラス容器内に、主な構成要素の陰極（カライトガイドを使って個々の表示を拡大し、継ぎ目をソード）、陽極（蛍光体）、グリッドなどがある。陰極軽減した。画像の表示には成功したが、発光素子間のが加熱されると、熱電子が放出され、正の電圧が印加

継ぎ目が目立つ未熟な画質であった。それでもこの開された陽極の蛍光体に照射されて発光する。格子状の発は、第二世代オーロラビジョン以降の開発に影響をグリッドは熱電子の通過を制御する。さらに光も透過与えている。

し、表示は格子状のグリッド側から見る。

VFD を配列した大型表示装置は、双葉電子工業も同じ真空デバイスの CRT が陽極に数千から数万 V

同様の試作例がある 26)。その技術は、ソニーのジャンを印加するのに対し、VFD の陽極は数十 V である。

ボトロンの発光素子に採用された。第二世代オーロラ蛍光体の形状や種類を変えることで、様々な情報を適

ビジョンおよびジャンボトロンの発光素子の製造は、切な色で表示することができる。図 3-15 はカラー表

それぞれ伊勢電子工業および双葉電子工業が担った。

示用として試作された VFD の見本で平型ガラス容器

これらの詳細は５章で紹介する。

内に任意の発光形状と任意の色を形成できる。

3-6 有機EL
蛍光体

フリットガラス

グリッド(1) 有機 EL の概要

ガラス基板
陽極

ガラス基板

有機 EL（OLED：organic light-emitting diode）は、発光層が有機化合物の発光ダイオードを構成しており、

カソード

絶縁層

配線層（Ag）

有機発光ダイオード（OLED）とも呼ばれる。1950 年代
スペーサ

初頭に発見され、1960 年代には発光現象が研究された。1987 年には、米国コダック社の C. W.Tang らが有機 EL 積層機能分離型デバイスを発明し、低電圧で

図 3-14． VFD の構造

高輝度が得られることを実証した。その後、実用化を目指して研究され、1997 年には東北パイオニアが世界で初めて量産に成功した。図 3-17 は世界初の有機 EL ディスプレイを搭載した車載用 FM 文字多重
レシーバーである。2007 年にはソニー が世界初の 11型有機 EL テレビを発売した。2010 年に撤退したが、

図 3-15．カラー表示用 VFD の見本 25)

2017 年には各社が高画質大画面の有機 EL テレビに再参入している。

図 3-17．世界初の有機 EL ディスプレイ 27)

有機 EL の代表的な構造およびプロセスを図 3-18
図 3-16．大型映像表示装置用 VFD5)に示す。陰極および陽極に電圧をかけると、各々から
大型映像表示装置発展の系統化調査

207パネルの構造と加工技術に工夫があり、パネル間に有機 ELの構造およびプロセス

約 0.2μｍ

陰極（Al）

蒸着

電子注入層

蒸着

電子輸送層

蒸着

発光層

蒸着

正孔輸送層

蒸着

正孔注入層

蒸着

透明電極（陽極）/ガラス基板

露出する封止部や電極を目立たなくしている。この表示ユニットをマトリクス状に多数配列した有機 EL 方式大型表示装置は、2009 年にスケーラブルな有機 EL
ディスプレイとして CEATEC に出展して注目された。翌年には、その技術が発表された 28)。この技術の詳細は 7 章で紹介する。

3-7 電界放出ディスプレイ

プロセス

図 3-18．有機 EL の構造およびプロセス(1) 電界放出ディスプレイの概要
電 界 放 出ディスプ レイ（FED: Field Emission Dis-

注入された電子と正孔は、電子輸送層・正孔輸送層をplay、以下 FED）は、強電界で放出された電子を蛍光体通過して発光層で結合して発光材料が励起されて発光に衝突させて発光させる表示デバイスである。画素毎にする。陰極には金属薄膜、陽極には透明電極が使われ、電子源を持つ。電子源は表 1 に示すスピント（Spint）型、発生した光は反射面で反射され、透明基板を透過する。

SED（Surface-conduction electron-emitter display）型、CNT（Carbon Nanotube）型がある 29)。

(2) 有機 EL の配列

スピント型は、尖った先端のエミッタに電界を集中

有機 EL は、マトリクス状に配列して大型表示装置

させて電子を取り出す。ソニーの技術をエフ・イー・を構成する有力な表示デバイスとされ、いくつかの試

テクノロジーズ社が継承し、19.2 型の FED ディス

作例がある。一方、有機 EL を配列すると、個々の有プレイを公開した。図 3-20 は 2008 年 NAB (National

機 EL パネル間に、封止部や電極が非発光部として露Association of Broadcasting）にて Vidy Award を受

出し、パネル間の目地として目立つことになる。これ

賞した時の写真である 30)。他の表示デバイスと比べて、らの非発光部を目立たなくする有機 EL パネルの目地
レス配列が課題であった。図 3-19 は、４枚の有機 EL
パネルを配列した表示ユニットの例である。有機 EL

図 3-19．有機 EL の目地レス配列 5)

図 3-20．19.2 型 FED ディスプレイ（2007 年）30)

表 1．電子源による FED の分類 31)

電子源

スピント型

SED 型

ガラス基板
ｱﾉｰﾄﾞ／蛍光面

Va

素子構成

ｹﾞｰﾄ電極

Vg

絶縁層

電子
エミッタ

208

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

ガラス基板

ガラス基板

Va

ｱﾉｰﾄﾞ／蛍光面

ｱﾉｰﾄﾞ／蛍光面

Va

電子
エミッタ
カソード電極ｶｿｰﾄﾞ基板

CNT 型

ｹﾞｰﾄ電極ゲート電極
ｶｿｰﾄﾞ基板

Vg

Vg

絶縁層

電子
エミッタ

(CNT)

ｶｿｰﾄﾞ基板

特に動画の画質に優れており、発売が期待されたが、その後生産は断念された。

(2) FED の配列
FED の配列は、CNT 型において、大型映像表示装

SED 型は、超微粒子膜で形成したスリット間に電置のための発光素子の開発例がある 28)。図 3-23 はそ

圧をかけて電子を放出させる。キヤノンが東芝と共の試作例で、(a) はその構造、(b) は外観である。CNT

同で量産を目指して 2005 年の CEATEC に出展した。

方式は、LED の価格が未だ高かった頃に画素当たり

図 3-21 はこの CEATEC の様子である。ブース正面のコスト削減を目指して開発された。その後、LEDに SED を 10 台並べる大量展示でアピールしている。

のコストが下がり、大型映像表示装置の LED 化が急

翌年の 2006 年には 55 型の試作品も公開している。

激に進展したことから、実用化には至っていない。

次世代薄型テレビとして期待されたが、2007 年には特許訴訟の影響もあって東芝が撤退し、2010 年にはキヤノンも開発を断念した。

ｺﾈｸﾀ

ﾁｯﾌﾟ管

ｱﾉｰﾄﾞ電極
ｹﾞｯﾀｶﾌﾟｾﾙ

ｺﾈｸﾀ

CNT（Carbon Nanotube）型は、鋭い CNT の先端

A板
ｽﾍﾟｰｻ
B板

に電界を集中させて低電圧で電子を引き出す。スピン
ト型のエミッタを CNT に置換えた構造である。平面
ディスプレイの開発例もあったが、実用化には至っていない。図 3-22 は文献に掲載された 40 型ディスプレイの例である 32)。

(a)CNT 型発光素子の構造

FED は、動画や暗部の階調表現力など CRT の優れた画質を踏襲し、表示デバイスを薄型軽量に構成してCRT の課題を克服できる優れた特徴があり、実用化の一歩手前まで開発が進んだ。その FED が事業化されなかった背景には、多額のリソースが必要であったことに加え、液晶・プラズマテレビの大型・高画質化と価格下落の急速な進展がある。
(b)CNT 型発光素子の外観
図 3-23．CNT による大型表示装置用発光素子 6)3-8 電子ペーパー(1) 電子ペーパーの概要
電子ペーパーは、読みやすい次世代の反射型表示装置として、各種方式が検討されている。背景には、電力あるいは紙の大量消費を抑制する社会的ニーズがある。目指すところは超低消費電力で紙の一部を置き換える見やすくフレキシブルな電子ディスプレイである。一般に情報の書き換えができて、印刷のような見
図 3-21．2005 年 CEATEC に出展された SED5)

やすい表示、軽量・薄型、無電力で長時間表示を保持できるなどの特徴がある。代表的な方式が E-Ink 社のマイクロカプセル電気泳動方式である。図 3-24 は
E-Ink 社の研究開発に基づくマイクロカプセル電気泳動方式の説明図である 34)。この方式は、流体を収めたマイクロカプセルの中で白色と黒色の粒子を電界によって移動させて白黒の表示を行なう。日本では、独図 3-22．40 型 CNT-FED パネルの試作例

32)

自に同様の方式が開発された例もある 35)。
大型映像表示装置発展の系統化調査

209

白表示

レベルの輝度が得られるのはオレンジイエローであ黒表示る。駆動電圧が高く、コストが高いことが課題である。
1970 年代にはテレビ画像を表示できる EL テレビの
泳動粒子
(黒)

絶縁性
液体

試作例が報告されている 36) 37)。図 3-27 は 1970 年に紹介された EL テレビの試作例で、(a) は外観、(b) は表示例である。無機 EL は視認性や耐環境性に優れた特

マイクロ
カプセル

泳動粒子
(白)

図 3-24．マイクロカプセル電気泳動方式の説明図 34)(2) 電子ペーパーの配列徴を持ち、スペースシャトルに搭載されたり、ワープ
ロに採用された実績はあるが、フルカラー化のニーズに応えきれず、平面ディスプレイの主役にはなれな
かった 38)。
金属電極

各種の表示デバイスは、マトリクス状に配列するこ

第2絶縁物(0.3〜0.5μm)
EL発光層(0.5〜1μm)
第1絶縁層(0.3〜0.5μm)とによって、大画面の情報表示装置を構成できる。表示デバイスとして電子ペーパーの利用も例外ではない。図 3-25 は、2014 年の国際学会 SID（Society for
Information Display）において、E-Ink 社のブースで

ITO透明電極紹介された電子ペーパーの配列例である。上部に照明

ガラス基板があり、看板のような用途が想定され、４×４のデバ

図 3-26．無機 EL パネルの構造 6)

イスが配列されている。個々のデバイス間は、目地を最小化するための工夫がある。

図 3-25．電子ﾍﾟｰﾊﾟｰの配列（2014 年 SID）5)(a) EL テレビの外観

3-9 無機EL(1) 無機 EL の概要
無機 EL（EL：Electro-Luminescence）は、無機化
合物の発光層に電圧を印加すると発光（ルミネセンス）する現象を利用したディスプレイである。発光層の形
成方法や駆動方法にいくつかの方式がある。図 3-26
は、モノクロ発光無機 EL 素子の代表的な構造である。
ガラス基板の上に透明な行電極、絶縁層、ＥＬ発光層、列電極を積層しており、交流電圧を印加して発光する。
無機 EL は、カラー化の研究はあるものの、実用

210

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March(b) 表示例（5 型 CRT 相当）
図 3-27． EL テレビの試作例 36)

(2) 無機 EL の配列

近、４年がかりで修理され、現在は１日に３回、１時

薄膜 型の無機 EL を配列した例では、55 mm × 40

間ずつ時間限定で放映されている。

mm の１文字分のパネル（11× 8 画素）をモジュールとし

修 理 時 は、CRT モ ニ タ ー の 多 く が 故 障 し お り、て、16 行× 47 文字分を表示する 1.6 m × 2.6 m の表示

CRT は既に世界中で生産が終了していた。日本では、

板が空港のフライト情報表示に用いられた例がある 。

必要な CRT の収集がリサイクル法により容易ではな

図 3-28 は、フライト情報表示用のオレンジイエローに発

く、韓国における中古市場より必要数を収集し、修理光する薄膜 EL の文字表示用モジュールである。空港のおよび改造が行われた。故障していたコントローラは、

フライト情報表示板は、このモジュールを配列して構成

部分的な修理により FPGA の動作解析が可能となり、されている。

オリジナルの設計思想を生かして現代の技術で再製作39)されている。このように復元には、ハードおよびソフトとも、キャナルシティ博多の関係者の相当な苦労があった。今後、さらにこの価値を将来に生かし続ける
ことが課題である。
マルチビジョンは、表示装置の発展とともに用途も多様化している。今では、公共スペースでは、液晶マ
ルチビジョンがデジタルサイネージに利用され、信頼性が求められる大画面の監視システムでは、DLP®
方式プロジェクター（DLP: Digital Light Processing）のマルチビジョンが使用されている。さらに最近では、
有機 EL のマルチビジョンの設置例もある。

図 3-28．薄膜 EL を用いた文字表示モジュール 39)

3-10 マルチビジョン
表示装置を縦横に配列すると、大画面の表示装置を構成することができる。近年、駅や空港など、人通りが多い公共の場所には、液晶のマルチビジョンを良く見かける。その起源は、明確ではないが、1980 年ご
ろには公共の場でテレビ用 CRT モニターを配列した
マルチビジョンが使われている。1985 年には、つく

図 3-29．CRT マルチビジョン 40)

ば博でも活躍している。図 3-29 は、1980 年代に大阪のビルの壁面に設置されたマルチビジョンである 40)。
28 型モニター 49 台が使われている。家庭用テレビと同じく太陽光の下で十分なコントラストを得難く、昼
間は音声のみが放送され、画像の表示は夜間の用途に限定されていた。
図 3-30 は、
180 台の CRT モニターを配列した縦横 5.4
m × 10.7 m のディスプレイである。福岡市内のキャ
ナルシティ博多に設置され、世界的アーティストのナ
ム・ジュン・パイクによるビデオアートとして知られている。1996 年の開業時に誕生したが、経年劣化により徐々に故障し、放映も一時中断さてれていた。最

図 3-30．福岡キャナルシティのマルチビジョン 5)

大型映像表示装置発展の系統化調査211

図 3-31 は、国内最大の大型有機 EL 曲面デジタル
サイネージである。55 型モニターが 36 面使用され、国、台湾でも撤退する企業が現れ、シェアの上位に国の援助を得た中国企業が進出している。

縦横約 4 m ×約 7 m の大型映像表示装置として、博有機 EL テレビは、実用化で日本が先行したが、大多駅の人通りの多いコンコース内のスペースに設置さ型の量産技術が進まず、今や韓国の LG 社が独占してれている。曲面と有機 EL 特有の高コントラスト映像

いる。携帯端末などの小型では韓国のサムスンの独占は、高精細で臨場感のある映像として人目を引く。特状態が続き、現在は中国勢（BOE 等）も参入している。

にサイネージの前面に広がるスペースの効果的な活用

日本では主に小型パネルが量産されている。

と合わせて、新たなメディアとしての可能性が感じられる。

2014 年 の 国 際 学 会 SID（Society for Information
Display）では、このような状況を象徴するような展示があった。図 3-32 および 3-33 は展示の一例である。

図 3-31. 有機 EL のマルチディスプレイ 5)
図 3-32. LG 社の有機 EL 展示 5)

有機 EL は、LG 社のブース正面に大きく展示され3-11 表示デバイスの総括ていた。図 3-32 は、左から 55 型、65 型、77 型、さらに 55 型の 4K 曲面ディスプレイである（注１）。サ

表示デバイスは、様々な方式が開発された。長年ムスン社は携帯端末用の小型に特化していた。大型のにわたって主流であった CRT や大型化が期待された

有機 EL では、前年に 55 型の４K を展示して話題に

PDP が終息し、特徴あるデバイスが生残った。今やなった日本企業は撤退し、サムスン社も開発を凍結し液晶パネルと有機 EL が主なデバイスに成長した。

ており、一年で業界の動向が急変した。

液晶パネルは、低電圧・低消費電力ゆえ、テレビの液晶パネルは、韓国企業２社による 105 型の曲面

他、携帯端末、車載用途、サイネージ等、小型から大ディスプレイの展示が見られたが、大画面のインパク型まで幅広く使われている。しかし価格の低下が他のトはあまりなく、むしろ中国の BOE 社が展示した 98

デバイス以上に厳しい。

型の 8K ディスプレイが目を引いていた（注２）。

液晶産業の将来像は、1995 年頃から当時の EIAJ（Electronic Industries Association of Japan）で議論され、大型化だけでなく高度な技術を要する LTPS
（Low Temperature PolySilicon）-TFT による高付加価値技術の開発（超高精細化、システム化など）、共同研究開発体制などが提言された。しかし、韓国、台
湾では、技術が急速に高度化し、LTPS-TFT 液晶パ
ネルや、液晶パネル以上に高度な技術を必要とする有機 EL も開発・量産が進展した。背景には、人材の海
外流出や最新製造装置による技術ノウハウの流出があるとされる。
現在、テレビ用液晶パネルは、日本だけではなく韓212

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

図 3-33. BOE 社の 98 型の 8K ディスプレイ 5)このように大型有機 EL は LG 社の独壇場の感があり、液晶パネルは中国企業に勢いが感じられた。日本のテレビメーカは、有機 EL パネルでは LG 社製、液晶パネルでは主に中国製を使用しているが、画質で差ン受像機の開発” , テレビ学技報 , IPD101-16, pp.
39-44 (1985)8)		中西寿夫：“CRT の超大型化” , 表面科学 , Vol. 9,
No. 4, pp. 264-269 (1988)

別化している。液晶テレビは、当初、視野角、応答性

9)		伊藤正輝：“映像機器の進化と今後の展開” , 三菱に課題があり、特にホールド型表示（１画面 1/60 sec

電機技報 , Vol. 88, No. 9, pp. 566-571 (2014)の期間に表示が維持される）ゆえ、本質的に動画がぼ

10)	発 見 と 発 明 の デ ジ タ ル 博 物 館 https://dbnst.nii.

けていた。そこで各種の動画質の改善対策が施されて

ac.jp/pro/detail/441（2021/10/23 閲覧）

いる 41)。テレビは、画像を綺麗に見せる画像処理技術

11)	H. Kobayashi et al.: “Light emitting tube for gi-

も重要であり、ここに日本が長年にわたって養った各

ant color display” J. Light. Vis. Env. Vol. 5, No. 1,

社独自の技術が生かされている。

pp. 22-24 (1981)

大型映像表示装置との関係を振返ると、液晶パネル

12)	石津顕ほか：“大画面アクティブマトリクスカラーと有機 EL を含めて、各種表示デバイスは何れも大型

液晶ディスプレイ” , テレビ学技報 , Vol. 10, No.

映像表示装置への適用例がある。しかし現在はほとん

46, pp. 25-30 (1987)

どが LED 方式に置換わっている。今後の表示デバイ13)	三菱電機・材料デバイス研究所 10 周年記念誌

スの動向は、当面、液晶パネルと有機 EL が重要な役

14)	武宏：国立科学博物館 “液晶ディスプレイ発展の割を果たすと思われるが、さらにその先を見通すことは難しい。実際に次世代技術としてマイクロ LED の技術も注目されており 42)、この分野の研究開発が活発

系統化調査” (2015)15)	IEEE Japan Council Milestone 受賞一覧 “テレビ用 14 インチ TFT 液晶ディスプレイ”化している。今や表示装置は、小型から大型、さらに

16)	「写真提供」シャープ株式会社

超大型まで、情報化社会における不可欠の技術・製品

17)	O. Myodo et al.: “A Large Screen Color Display

であり、国際的な競争が激しい分野でもある。今後のUsing an Array of LCD Modules” Proc. of Japan

新たなブレークスルーが期待される。

Display ‘83, pp. 430-432 (1983)（注１）4K ディスプレイとは、フルハイビジョンの18)	SHIGEO MIKOSHIBA: “Plasma displays” , In-

4 倍の画素数を持つ高解像度ディスプレイであformation Display Vol. 4, No. 7&8, pp. 14-18 (1988)

る。画素数は 3840 × 2160 で、4K は横方向の画

19)	Larry F. Weber, 内池平樹：“プラズマディスプレ

素数が約 4000 を表している。
（注２）8K ディスプレイとは、フルハイビジョンのイの研究開発動向” , 照明学会誌 , Vol. 72, No. 11,
pp. 642-651 (1988)

16 倍の画素数を持つ超高解像度ディスプレイで20)	村上宏ほか：“8 形パルスメモリー方式放電パネある。画素数は 7680 × 4320 で、8K は横方向のルによるカラーテレビ表示” , テレビ誌 , Vol. 38,

画素数が約 8000 を表している。

No. 9, pp. 836-842 (1984)21)	篠田傳ほか：“大型プラズマディスプレイ開発の現状—大画面壁掛けテレビを目指して” , 応用物

参考文献

理 , Vol. 65, No. 7, pp. 723-727 (1996)

1)		 シャープ 100 年史「誠意と創意」の系譜

22)	「写真提供」篠田プラズマ株式会社社長篠田傳2)		K. Kurahashi, et al.: “Plasma display with grey23)	大竹桂一ほか：“103 型 7 フル HD プラズマディ

scale” , SID Digest (1973)

スプレイの開発” , 2006 年映情学年次大 (2006)3)		K. Kurahashi, et al.: “An Outdoor Large Screen24)	A. Ito et al.: “Tiled Display Device Utilizing

Color Display System” , SID 81 Digest, pp. 132-

PDP Discharge For Large Area Full-Color Flat

133 (1981)

Screen” , IDW 99, pp. 1117-1118 (1999)4)		JEITA の統計資料に基づいて筆者作成

25)	「写真提供」ノリタケ伊勢電子株式会社龍田和典

		https://www.jeita.or.jp/japanese/stat/ship-26)	福田辰男ほか：“蛍光表示管を使用した大画面ディ

ment/index.htm（2021/12/02 閲覧）5)		 筆者撮影

スプレイ” , テレビ学技報 Vol. 9, No. 43, pp. 31-35(1986)

6)		 三菱電機資料27)	「写真提供」東北パイオニア株式会社鈴木浩之

7)		利安雅之ほか：“超大型 37 形カラーテレビジョ

28)	Z. Hara et al: “The High Performance Scalable
大型映像表示装置発展の系統化調査

213

Display with Passive OLEDs” , SID10 DIGEST,
pp. 357-360 (2010)

Vol. 44, No. 11, pp. 1534-1539 (1970)29)	松川文雄編著：“ディスプレイデバイス（森北出版）”

37)	由山政三：“EL ディスプレイ” , テレビジョン ,Vol. 27, No. 5, pp. 370-374 (1973)30)	「写真提供」元テックゲートインベストメント桝谷均38)	伊東純一：“フルカラー無機 EL ディスプレイの
現状と将来の展望” , 表面技術 , Vol. 56, No. 5, pp.

31)	書籍 29) の p.90, 表 5.1 を参考に筆者作成

260-263 (2005)32)	S. Uemura et al.: “Large Size FED with Carbon39)	J. Duncker: “A large information board using

Nanotube Emitter” , SID 02 DIGEST Vol. 33,

TFEL devices” , SID 83 Digest, pp. 42-43 (1983)

No. 1, pp. 1132-1135 (2002)40)	長谷美三雄：“大型ビルボード事業の現状と将来

33)	K. Shibayama et al.: “Improvement of Lighting
Uniformity in Field Emission Display with Carbon Nano-Tube Cathodes” , Jpn. J. Appl. Phys,
Vol. 42, No. 6A (2003)
67, No. 10, pp. 881-886 (2013)35)	H.Kawai et al. ：“Microencapsulated Electrophoretic Rewritable Sheet” SID 99 Digest, pp. 11021105 (1999)

国立科学博物館技術の系統化調査報告

展 開 ” 月 刊 デ ィ ス プ レ イ , Vol.6, No.5, pp.29-33(2000)
41)	栗田泰市郎：“ディスプレイの時間特性と動画表
示画質”，日本視覚学会 2012 年夏季大会，チュー34)	面谷信：“電子ペーパーの基礎” , 映情学誌 , Vol.

21436)	伊吹順章ほか：“EL パネルテレビ” , 三菱電機技報 ,Vol.31 2022. March

トリアル講演 , pp. 154-163 (2012)42)	竹 内 哲 也：“ 青 色 LED の 将 来 展 望： マ イ ク ロ
LED ディスプレイと青色レーザー” , 化学と教育 ,Vol. 67, No. 8, pp. 368-371 (2019)4 屋外用カラー大型映像表示装置の誕生と影響
屋外用カラー大型映像表示装置オーロラビジョン

ディゆえ新分野に繋がる情報が不足していた。本社の（海外名 Diamond Vision）は、オイルショックの影響

システム商談に対応する部門には、各種の情報が集まで事業の継続に危機感を覚えた船舶技術者たちが生みることから、1978 年 6 月に新事業創出の期待を託さ出したイノベーションである。1980 年のドジャース

れた長崎製作所の船舶技術者が本社に駐在することにタジアムで開催された MLB オールスターゲームにおなった。この異例の人事には、新分野の開拓を奨励しいてデビューした。技術的には、当時、モノクロの大ていた所長のリーダーシップと、技術者の派遣を実現

型映像表示装置が実用化され 1)、屋内用では、既に豆した課長の行動力、さらに派遣される技術者の並々な電球を配列したカラーディスプレイが発表されている 。

らない決意があった。

2)

それでも屋外の太陽光下で十分な輝度のカラー映像を

本社では、温室制御システム、自動倉庫などの各種表示するには、発光素子と周辺技術の技術革新を必要

システム商談があり、技術的な検討が進められていた。

とした。
さらに非常に高価なシステムになることから、オーロラビジョン開発の契機になったのは、国内の野市場が本格的に立ち上がる前は、開発に関わった技術

球場におけるスコアボードのフルカラー化の商談であ者たちが世界をまわって市場を開拓している。ここでる。当時、野球場のスコアやファンサービスの表示用は当時の深刻な危機感から生まれた大型映像表示装置の電光掲示板は、白熱電球が使用され、一部でモノク

オーロラビジョンと、その後の業界および社会に与えロのビデオ表示が始まった頃である。本社において、た影響について述べる。特に初号機の納入後、各社が将来この分野が伸びると判断され、技術的検討が開始

参入する前の技術者たちによる地道な市場の開拓は、された。

イノベーションについて考える教訓を与えている。業

最初に検討されたのは、白熱電球にカラーフィルタ

界では、各社が独自の発光素子と大型映像表示装置をを使ってカラー化する案である。この方式は、発光開発して市場に参入し、市場の拡大に貢献しており、効率が大幅に低下し、太陽光の下で十分な輝度を得

それぞれの技術の概要についても紹介する。

るには、消費電力が大きすぎた。計画が難航する中、本社に駐在中の技術者が小型の CRT（Cathode Ray

4-1 オーロラビジョンの誕生
1970 年代後半は、多数の人々に共通の情報を提供する手段として、ビデオ映像を表示するモノクロ電光Tube）を配列する案を着想した。
CRT は、発光効率が高く、大型表示装置の発光素子に適用すると消費電力が白熱電球の約 10 分の 1 になる。早速 CRT を専門とする技術者が加わり、計画が動き始めた。

掲示板が設置され始めていた。家庭では、人々が自宅のカラーテレビで気軽にスポーツを観戦できるテレビ

4-1-2 試行錯誤の開発時代でもあった。オーロラビジョンは、このような時開発は、本社を推進役として、技術者が組織を超え代的背景の中で、競技場の観客に新たなサービスを提て取組んだ。発光素子は、京都製作所の CRT 技術者

供するシステムとして誕生した。

が担当した。表示の制御は、平面ディスプレイの画像表示技術を研究する中央研究所（当時）の技術者で4-1-1 開発の背景ある。既に EL テレビ、プラズマディスプレイ、1970

オーロラビジョンの開発当時、三菱電機長崎製作所

年万国博覧会の三菱未来館に出展されたシルエトロン

における船舶部門は、多様な船舶を対象に、モーターの開発などの実績があった。さらにスクリーンおよびや発電機の制御装置、エンジンの遠隔制御装置などの画像の制御部は、新事業に挑戦する長崎製作所などの舶用電機品の設計、製作を担当していた。事業は順調

技術者が主な役割を果たした。本社に駐在中の技術者であったが、第二次オイルショックが船舶事業を直撃

は、開発を加速するために 1979 年 8 月に長崎製作所

し、技術者の異動を含む構造改革と、新分野への進に帰任した。

出が求められていた。当時の技術者は、日本初のマイ

図 4-1 は CRT の技術を応用したオーロラビジョン

コンショーに舶用機器のマイコン応用品を出展するな用の発光素子（光源管）の説明図である 3)。一般のど、新技術の導入に積極的ではあったが、地理的ハン

CRT が電子ビームを点状に絞るのに対し、光源管は、
大型映像表示装置発展の系統化調査

215

電子ビームを蛍光面全体に均一に照射する。その点灯

図 4-3 は、ドジャース球団へのデモ機として使用さは、電子ビーム ON の発光強度を一定にして、画像のれたオーロラビジョンのプロト機である。図 4-2 と同

１画面に対応する１フィールド期間（1/60 秒）に光じ光源管を使用している。スクリーンは表示面に直射源管の ON/OFF を制御する。さらに ON 時間の累積

日光が当たらない場所に設置しているが、周囲は十分

時間幅が画像の濃淡に比例するように制御する。このに明るかった。ここではひさしの効果によって画像の方式は、当時研究されていたプラズマディスプレイの

コントラストを確保している。

制御を応用した PWM（Pulse Width Modulation）である。

表示ユニットは、オーロラビジョンのキーコンポー
ネントである。プロト機では、電子技術に豊富な実績

4) 5)のある事業所が試作した。開発が進み、実用化の設計

蛍光体段階では、本社から高い技術力を評価された長崎製作
所が表示ユニットを担当することになった。こうしてオーロラビジョンは、実質的に長崎製作所で設計・製造することになった。

電子ビーム 過収束レンズ
ガラスバルブ

図 4-1．オーロラビジョン用光源管の説明図 3)

光 源 管 は、 直 径 約 28.6 mm で 設 計 さ れ た 小 型 のCRT である。これを 45 mm ピッチで配列して画像を表示する。この計画は、発光素子の間隔が広く、混色が疑問視されるなど、実現に否定的な意見もあったが、本社と長崎製作所が開発費を捻出して赤・青・緑の３種類の光源管を開発した。この光源管と駆動回路および電源とともに表示ユニットを構成し、この表示ユ

図 4-3．オーロラビジョンのプロト機 7)ニットを使って縦横約 2 m × 1 m のプロト機を試作した。この頃、
製品はオーロラビジョンと命名された。

光源管の配列は、オーロラビジョンの画質およびプロト機の試作は、課題も見えたが新たなアイデア

構造設計において重要である。図 4-4 は、画素配列のも生まれ、開発を大きく前進させた。図 4-2 はプロト比較である。プロト機は、(a) の各色が同数の RGB デ機用に試作された光源管である。光源管の表示面は、ルタが採用された。これに対し量産では、船舶技術

透明なガラス内面の蛍光体が白く見える。昼間の点灯

者が各色の発光効率のバランスを考慮して (b) の緑２

試験では、太陽光が直射すると、光源管表面の蛍光面

本、赤、青各１本の光源管を格子状に配列する RGGBの反射が大きすぎて画像が全く確認できなかった。そモザイク配列を提案した。すぐに研究所の技術者がシこで各光源管にひさしで影を作り、蛍光面への太陽光

ミュレーション画像を作成して各画素配列の画質を比の直射を避けてコントラストを確保した。

較・評価した。こうして RGGB モザイク配列の採用が決まった。この配列は、発光素子をマトリクス状に配列する表示ユニットの構造に適しており、さらに巨大スクリーンを構築するための構造設計にも役立った。当時、出願されていた実用新案「カラー画像表示
パネル」には各種画素配列が提案されている 8)。その中の一つに RGGB モザイク配列が含まれていた。それは権利化された訳ではなく、実際の製品に適用されたのはオーロラビジョンが初めてである。後日、新たに開発された第二世代オーロラビジョンにも引き継がれている。
図 4-5 は、初号機と同じく光源管を 45 ㎜ピッチで

図 4-2．プロト機用に開発された光源管 6)216

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

配列して RGGB モザイク配列を適用した表示ユニットである。初号機の表示ユニットは残されておらず、備で手作業も多く、退職した元従業員などの協力も得

図 4-5 の表示ユニットは、同じ構造ではあるが、後日て急場をしのいだ。それでも初期の製造能力では光源開発された直径 35 mm の光源管が使われている。

管の本数が不足することから、オールスターゲームではスクリーンのサイズを縮小して運用し（5.8 m × 8.7

RGBm）、後日、正規サイズ（7.2 m × 10.8 m）に更新された。

赤

緑

青

(a)RGB デルタ配列（プロト機に適用）
B

G

G

R

(b)RGGB モザイク配列（製品に適用）
図 4-4．光源管の配列 9)

図 4-6．初号機に使われた光源管 7)

図 4-7．信頼性試験の一例 7)
図 4-5．表示ユニット（光源管の配列 45 ㎜ピッチ）7)

大型スクリーンを担当する長崎製作所においても、
4-1-3

超短納期の初号機出荷

必要な部品類、金型類の新規設計・製作、信頼性の検証、

オーロラビジョンは、光源管に CRT を採用してお多彩なコンテンツを表示できる画像処理装置の開発なり、高価な表示装置になることから、海外における実ど、解決すべき課題が山積しており、技術者は、残業績が重視された。そして海外営業の関係者の尽力で、の日々が続いた。オーロラビジョンは、風雨に曝され初号機の商談は、野球場における有用性を高く評価

る屋外環境で使用されるので信頼性についても十分なした米国ドジャースタジアムになった。1980 年 2 月、検証を必要とした。図 4-7 は、信頼性試験の一例としドジャース球団の会長が長崎製作所で図 4-3 のプロトて、当時の防水試験の様子を示している。

機を視察し、受注が正式に決定した。同年 7 月に開催

米国への出荷では、スクリーンを据え付ける構造物

される MLB オールスターゲームに使うことが条件でや映像を送出するビデオ機器も手配した。さらに安全あった。一部で見切り発車的な設計は進められていた規格の取得では、手続きに長崎製作所の部長以下、本が、この受注を受けて正式に超短納期の設計、製造が社および現地に出向中の技術者も巻き込み、三菱電機

スタートする。

の総合力が発揮された。スクリーンは、当時の時津工

超短納期の受注につき、CRT の製造を担当する京場（長崎県）の奥に設置された鉄骨構造物に組み上都製作所では、短期間の量産立ち上げとなった。図げられた。5 月下旬に初めて大画面の画像を表示して4-6 は、初号機で使用された光源管である。ガラスを画質を検証し、ドジャース球団副社長の立会い検査を発光色と同じ色に着色することで発光色を透過させつ受けた。そして直ちに米国へ空輸された。海外におつ外光の反射を抑制できる。製造は、急ごしらえの設ける製品名は、英語で発音しづらい Aurora を避けて
大型映像表示装置発展の系統化調査

217

Diamond Vision に決定した。

図 4-10 はオーロラビジョン設置直後のドジャース
タジアムの様子である。光源管の容器は発光色と同色

4-1-4 運用ソフトの開発とオーロラビジョンの誕生に着色し、各光源管にはひさしを設けた。オーロラビ

オーロラビジョンは、ドジャースタジアムへの据え

ジョンは、太陽光が直射したときの画面が周囲の黒塗

付け時、コンテンツの表示を制御するビデオシステム

装よりも黒く、十分なコントラストを実現できている。

について、球団関係者から今の仕様では観客を満足さ

優れた画質と球場のニーズを満足することで第一世代せる運用ができないとの厳しい指摘があった。現地のの大型映像表示装置オーロラビジョンが誕生した。

技術者たちは、球団が求める仕様の実現に向けて、操当時の新聞、雑誌類には、$3M（当時の日本では 7

作室とビデオシステムの設計、製作、機材の配置とソ億円）の価格が開示され、普及を危ぶむように高価なフトの作り込みに取り組んだ。図 4-8 は、システムのシステムであることが話題になった。設置後は、観客

ブロック図である 。操作室は、ビデオ機器および文を盛上げることに役立ち、さらに翌 1981 年ドジャー

字・グラフィック画像のコントローラ類が使いやすく

スの 16 年ぶりのワールドシリーズ優勝に貢献した。

配置された。図 4-9 は、これらのビデオ機器類が配置

その優れた設置効果が認知され、他球団への導入にもされたオーロラビジョンの操作室である。選手紹介や役立ち、国内外における市場が立ち上がり始めた。

10)

リプレイ、試合前、試合中のチームの状況に応じてコンテンツをタイムリーに放映する手順など、観客を盛上げる運用ソフトを創り上げた。現地の映像システム
会社の支援も受けたが、未経験の仕様の実現には、外部のサポートを得難い洋上において、即断即決の問題解決に取組んだ船舶技術者たちの豊かな経験が役立った。
さらに試合日程の都合で作業時間が制約される中、オペレータのトレーニングやリハーサルを繰返し、当日を迎えた。
TV Receiver
TV Camera

Monitors
Switcher

Display Screen

図 4-10．設置直後のオーロラビジョン（レフト側）11)

VTR
VDR

Video Editor

Character・Graphic Gen.

CPU

ROW/COLUM Driver

FDR

MonitorMessage Editor

Signal
Processor
Controller

Frame
Memory(RAM)

Display Section

図 4-8．システムのブロック図 10)

図 4-11．ドジャースタジアムの試合の様子 11)

ドジャースタジアムのオーロラビジョンは、設置されて以降、フル稼働状態にあった。図 4-11 は、試合中に稼働しているオーロラビジョンの様子である。当時、ヨーロッパの論文誌 DISPLAYS にオーロラビジョンの論文が投稿されており 12)、この写真は、1983 年
図 4-9．オーロラビジョンの操作室 11)218

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. Marchに出版された DISPLAYS における日本の電子ディス
プレイ特集号の表紙を飾った。

コラムについて
大型映像表示装置オーロラビジョンを生み出した船舶技術者たちは、画像を専門とする訳ではなかった
が、発光素子の着想から開発、さらに具体的な商談において重要な役割を果たした。開発当初、非常に高価なシステムゆえ、他社が参入して市場が本格的に立ち上がる前は、開発に関わった技術者たちが世界をまわって市場を開拓している。この章のコラムでは開発から事業化に至る過程において、特に重要と思われる出来事を紹介する。コラムの写真は元三菱電機の船舶技術者の方々に提供して頂いた。
発光素子 CRT の着想
本社に駐在した長崎製作所の技術者福嶋信夫は、白熱電球に代わってCRT を着想した。すぐに京都製作所の技術者小林弘男がサンプルを試作し、開発が加速している。福嶋は、英国の企業が紹介した対角約 8 イン
チの数字を表示する表示器を見て、電子ビームの照射が蛍光体を明るく発光させる技術をヒントにしている。EEV（English Electric Valve）社の特許明細書（特開昭 59-63645）に開示された右の図は、福嶋が見た表示器と酷似しており、表示器を紹介した英国の企業とは EEV 社と思われる。EEV 社は、後日、大型映像表示装置 Star Vision を開発している。
福嶋は、３色の光源管の配列（図 4-4）も提案している。すぐに研究所の技術者倉橋浩一郎が画質を比較・評価して新たな画素配列の採用が決まり、製品化が前進した。CRT の着想から試作・製造、そして３色の配列の着想から具体化へ、イノベーションのベースになる重要な技術の実現には、技術者の組織を超えた迅速な連携があった。
開発を加速したドジャースタジアムの商談成立（1980 年 2 月 14 日）
ドジャース球団のオマリー
会長が副社長とともに三菱電機 長 崎 製 作 所 を 訪 問 し、1980
年 7 月 の MLB オ ー ル ス タ ー
ゲームに使うことを条件に受注が正式決定した。
写真は商談成立時の記念にオマリー会長を中心に撮影された。前列左が本社で開発を指揮した久保田伸夫、後列の右が長崎における開発責任者の山地正城である。

大型映像表示装置発展の系統化調査

219

オーロラビジョン誕生時の話題

週刊ベースボール 1980 年 6 月 13 日（( 株 ) ベースボール・マガジン社の許可を得て転載）

オーロラビジョンの初号機出荷前の立会試験の様子を紹介している。価格が７億円でドジャー・スタジ
アムの名物になるだろうとの記載がある。1980 年 2 月に来日されたドジャース球団のオマリー会長との懇談と思われる様子も写っており、オーロラビジョン誕生時の雰囲気を伝える貴重な資料である。
海外では Los Angeles Times July, 7 (1980) ほか、複数の新聞や雑誌にオーロラビジョンの納入経緯とともに価格 $3million（当時の日本では 7 億円）が開示されている。何れもオーロラビジョンを世界初の革新的技術と評価しつつ、高価なシステムであることを話題にしている。
オーロラビジョン誕生（1980 年 7 月）とコンテナ型（1982 年）
オーロラビジョンは、球場に設置した後に、球場関係者から今の仕様では観客を満足させる運用ができないとの指摘があった。外して持って帰れと言われるほどの厳しいものである。その理由は、コンテンツの表示が未熟なことにあった。すぐに技術者たちが現地で奔走し、特急で操作室とともにコンテンツの運用手順を完成させ、本番直前に球場関係者が満足できる仕様を実現した。写真は、完成した操作室と開発責任者の山地正城である。
山地は、イノベーションの一環として、市場の開拓・商談の獲得に世界をまわっている。市場の開拓で重要な役割を果たしたコンテナ型
オーロラビジョンは、山地自身がニューヨークの球団オーナーと対話し、その意見を直接聴いて閃き、日本から船舶技術者の一人藤田昇三
をニューヨークに呼び寄せて具体化した。現地では、数十日の工期が 3日になり、雑誌などでも巧妙な設計として話題になり、その後の商談に大いに役立った。

220

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. Marchシンガポールは、国内外の４競馬場をマイクロ波で4-2 大型映像表示装置の市場開拓

繋ぎ、競馬が開催されていない日は、他場の競馬を場

大型映像表示装置オーロラビジョンは、発表当時、運営されていた。商談では、海外営業の関係者が英語

新聞、雑誌に加えて、学会誌、例えば SID（Society

による説明後、突然に中国語で説明しはじめて商談をfor Information Display） が 発 行 し た Information

成立させている。オーロラビジョン導入のメリットを

Display 誌にも技術の概要が紹介された。何れもその強調したと思われるが、会話の内容は分からない。

内のテレビなどで実況中継して場外馬券売り場として価格 $3M を話題にしている 。高価なシステムゆえ

シンガポール競馬場のオーロラビジョンは、1981

市場の開拓は必ずしも容易ではなく、初号機の開発に

年に納入されている。競馬が盛んな国柄でもあり、オー係わった技術者が活躍している。

ロラビジョンの設置後は、レースが開催されない日も13)

野球場は、1981 年ドジャースの 16 年ぶりのワール

観客を動員して他の競馬場の実況をオーロラビジョン

ドシリーズ優勝によって、オーロラビジョンの優れたに放映し、売上に大きく貢献している。この実績が突設置効果が認知されることになった。このときは、技破口となって、香港競馬場、さらに日本中央競馬会の術者の一人が球団の関係者と一緒にチームとファンを各競馬場へと、納入が次々と決まり、オーロラビジョ

盛上げる運用ソフトを作り上げている。オーロラビ

ン事業の安定化に貢献した。

ジョンによる球場の雰囲気作りは、チームを勝利に導くために役立ったと思われる。

1982 年には、松下通信工業が西宮球場にアストロ
ビジョンを納入し、大型映像表示装置の市場が徐々に競馬場は、当初から有望な市場とされた。プロト機形成されてきた。この頃までに世界で約 30 セットのを試作したとき、さらに初号機の納入時には、日本中

オーロラビジョンが納入されている 14)。納入した国々

央競馬会や香港競馬場の関係者にコンタクトしていは、米国、カナダ、英国、スペイン、南アフリカ、サた。
しかし、すぐに商談が成立したわけではない。後日、ウジアラビア、ドバイ、アブダビ、イラク、オースト

船舶技術者が海外営業の関係者と一緒にシンガポール

ラリア、シンガポール、香港、中国などである。

競馬場へと商談に出向いている。

ドジャースタジアムにおけるオーロラビジョンの運用（1980 年）
初号機を納入したドジャースタジアムでは、オールスターゲーム後、船舶技術者の一人寺崎信夫が球団関係者と一緒に運用ソフトを作り上げている。この写真は、試合の進行や状況に応じたコンテンツの表示と、表示に連動した音響によってチームとファンを盛上げる運用を実現している様子である。1981 年ドジャースの 16 年ぶりのワールドシリーズ優勝によって、その優れた設置効果が改めて認知されることになる。

大型映像表示装置発展の系統化調査

221

競馬場への進出（シンガポール競馬場：1982 年 1 月）
有望な市場とされていた競馬場の突破口を開いたのがシンガポール競馬場である。シンガポールは競馬人気が高く、納入時の競馬場の写真では、観客が客席の上段まで満員状態である。この実績が香港競馬場、日本
中央競馬会への納入に繋がった。写真は受注を成功させた関係者で中央が船舶技術者の福嶋である。

コンテナ型オーロラビジョンのデモ機と香港競馬場（1982 年 10 月）
香港競馬場では、コンテナ型オーロラビジョンが商談に活躍した。写真はトレーラに搭載されたオーロラビジョンである。直径 35 mm の高輝度光源管が初めて採用された。シンガポール競馬場の実績とデモ機の画質が評価されて商談が成立した。その後の競馬場ビジネスが本格化した。

222

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. Marchコンピュータの活用を本格化した香港競馬場（1983 年）
香港競馬場は、香港島のハッピーバレイと大陸側の沙田（シャティン）にある。一方が開催しているとき、他方は場外馬券場として運用されていた。沙田にはスチュワートワーナー社の大型映像表示装置（図 2-13）が設置され、映像とコンピュータで二つの競馬場が連携したファンサービスを提供しており、香港競馬場は、映像とコンピュータの利用では当時世界有数の競馬場であった。1983 年にオーロラビジョンが導入されたのは、ハッピーバレイである。二つの競馬場の連携は、場内のシステムとの通信が重要であり、オーロラビジョン側のコンピュータは競馬場のディレク
ターによって米国 DEC 社の PDP-11 が指定された。ソフトウェアの仕様も広範囲に及んだ。騎手紹介一つを見ても、特殊な漢字フォントの制作、文字サイズを調整した漢字と英字の併記など、他では見られない仕様があった。二つの競馬場の実況と映像の同期表示、さらに観客の目を引く映像や各種の映像機器を制御するソフトウェアは、技術者たちが指定された PDP-11 をベースに開発した。
この開発で中心的な役割を果たしたのが原口聡である。時間的にも納期の制約がある中で、シンガポールのソフトウェア会社を紹介され、国籍の異なる技術者たちの関係を大切にしてシステムを完成させた。苦労はあったが、結果的に競馬場関係者との信頼関係が生まれ、翌年の沙田競馬場の受注にも結実し、オーロラビジョン事業の発展に貢献した。この経験によって、オーロラビジョンにおけるコンピュータの活用が本格化し、さらに産業分野におけるコン
ピュータ活用への組織的な取り組みの道が拓かれた。

4-3 大型映像表示装置の業界への影響に関心のある企業を刺激し、各社の参入が始まった。

オーロラビジョンは、高価な導入費用をその運用でには東芝ライテックが大形力ラー表示装置用の発光素回収するビジネスモデルによって、大型映像表示装置

子 CHD 管を発表し、後日、スーパーカラービジョンの市場を創出した。

を製品化した。海外でも英国企業における開発計画が1982 年のアストロビジョンの納入に続いて、1983 年

市場に受け入れられると、初号機以降は、光源管の紹介されている。1985 年のつくば科学万博では、ソ改良も始まった。着色ガラスに代わって、特定波長をニーがジャンボトロンを発表し、各社が大型映像表示

吸収し、外光の反射を抑制する新しいガラスが開発さ装置を展示した。その後、各社の努力によって市場がれた。この新ガラスを使って、高コントラストでばら

本格的に立ち上がり、市場における競合が始まる。

つきが少なく、安定した品質が確立された。さらに初1990 年代後半になると、青色 LED の実用化を契機

号機の直径 28.6 mm の光源管に加えて、映像を近くに、各社が LED 方式の大型映像表示装置を開発し、から楽しむための直径 20 mm、高輝度化して用途を世界中から多数のメーカーが参入した。

拡大するための直径 35 mm の光源管が開発された 。
15)

図 4-12 は 左 か ら 順 に 直 径 35 mm、28.6 mm、204-3-1 アストロビジョン（1982 年松下通信工業）

mm の光源管である。何れも新ガラスが採用されてい松下通信工業は、カラー塗膜を付した白熱電球を発る。これらは野球場に続いて、競馬場、サッカー場、

光素子として配列した大型映像表示装置アストロビ

イベント会場など、徐々に用途を拡大している。

ジョンを発表した 16)。白熱電球は、高輝度を得やすく

オーロラビジョンによる新市場の創出は、この分野

耐候性も安定している。さらに CRT と違って低電圧で駆動できるので絶縁性に起因する不具合も少ない。
図 4-13 は発表されたカラー電球の構造を示す。カ
ラー電球は、外面に３種類のカラー塗膜を設けて３原色を得ている。内面は、アルミ蒸着の反射ミラーによって発光効率を向上させている。表面は、太陽光下のコ
ントラストを確保するために反射率を抑え、カラー塗
膜は、紫外線、熱、風雨などで褪色しないように耐候性と安定性が考慮されている。白熱電球の発光素子は、発光効率に課題があるが、優れた冷却技術によって発熱を抑えている。スクリーンの前面に立つと、風の流

図 4-12．量産された３種類の光源管6)れを感じるほどであり、通風と屋外用としての防水の
大型映像表示装置発展の系統化調査

223

両立に技術力が感じられる。３色の発光素子の配列

光素子に採用した大型映像表示装置を発表している 20)。

は、RGB デルタ配列である。アストロビジョンの初CHD 管は、輝度が高く色純度に優れ、応答性にも優れ

号機は 1982 年に阪急西宮球場に設置されており、こており、カラー画像を表示する大型映像表示装置の発の頃に移動型も開発されている 。白熱電球は、応答光素子に適している。発光素子は、さらに改良されて、性に課題があるが、太陽光の下でも十分な輝度が得ら

スーパーカラービジョンとして実用化された。用途は、競れている。発光素子は、オーロラビジョンの３種類の馬場などが 想定されており、初期段階の輝度は 3600

光源管と同様に、視距離に対応して直径 18 mm、28

cd/m2 であった 21)。移動型は、1985 年には公表されてmm、36 mm の３種類が開発されている。輝度は何いる 22)。移動型については、同年 2 月 9 日の夕刊読売

れも 1800 cd/m2 である 17)。

新聞によれば、広場のイベント用に準備されたトラッ

16)

図 4-14 は 1985 年のつくば博に展示されたアストロ

クの上で、縦横 4 m × 6 m のスーパーカラービジョ

ビジョンである。メインステージの背景に設置されてンが人々を驚かせた様子が紹介されている。初号機のおり、開会式やイベントなどでも活躍している。

納入は、1986 年である。この頃は、国内の主要な企

カラー塗膜
反射ミラー

業がそれぞれ独自の発光素子を開発し、大型映像表示
装置を市場に投入した時期でもある。図 4-15 は CHD
管の構造、図 4-16 はその外観である。CHD 管の配置、即ち３色の画素配列は、RGGB モザイク配列が採用された。この頃の輝度は、5000 cd/m2 である。この輝度を業界で初めて実現したのは、スーパーカラービ
ジョンである 23)。その後、各社がこの輝度を目標に設

フィラメント

定して技術開発に取組むようになった。

図 4-13．カラー電球の構造 16)

レンズ

フード

発光管

図 4-15．カラー高輝度放電管（CHD 管）の構造 23)

図 4-14．つくば博のアストロビジョン 18)

赤

緑

青

4-3-2 スーパーカラービジョン（1983 年東芝電材）
発光素子をマトリクス状に配列し、その点滅によっ

図 4-16．カラー高輝度放電管（CHD 管）の外観 24)て動きのあるアニメーションの様な画像を表示したのは、日本では 1950 年代後半の東芝シネサイン 19) が最初である。この時代は、半導体の集積回路が誕生する

1985 年のつくば博では、ソニーが赤、青、緑の３前でもあり、
シネサインは先駆的な技術開発であった。

色の発光部を含む独自の発光素子トリニライトを開発

その東芝による大型映像表示装置の分野への進出は、し、これを配列した画面サイズ 40 m × 25 m の超大シネサイン時代の大型映像表示装置への思いが世代を型表示装置ジャンボトロンを出展した 25)。

超えて受け継がれたようでもある。

224

4-3-3 ジャンボトロン（1985 年ソニー）

ソニーは、大型映像表示装置の分野では極めて先駆

東芝電材は、1983 年に CHD 管（Color High bright-的であり、1960 年にはトリニライトと同じ発想の発

ness Discharge tube）と呼ばれる小型蛍光ランプを発光素子の実用新案を提案し、1968 年にはカラービデ

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. Marchオパネルと呼ばれる豆電球を配列した 100 型大型映像

蛍光面表示装置を発表している。これら 1960 年代における大型映像表示装置の提案や試作から、1985 年のつくば博へのジャンボトロンの出展には、ソニーのこの分
野進出への強い意気込みが感じられる。この計画は、当時名誉会長の井深大が推進している 26)。
発光素子トリニライトは、原理的には 1960 年代の実用新案と同じく、陰極から放出された電子を制御電極で制御し、蛍光面に照射させて発光させる。蛍光表

陽極

正面図

このトリニライト 24 個を配列して約 40 cm 角の発光

蛍光面
遮蔽壁
第二グリッド第一グリッドユニットを構成し、その内部に信号を受信して発光素

カソード

示管の技術を応用しており、蛍光表示管メーカーの双葉電子工業が協力して開発された。
ジャンボトロンは、子の点灯制御に必要な駆勤回路を内蔵した。画面は、この発光ユニット 6300 個を配列している。
図 4-17 は、つくば博で使用された３色発光素子ト
リニライトの説明図である。(a) は正面および断面の排気管
断面図(a) トリニライトの正面および断面の構造 25)構造を示す。表示面が 82 m × 44 mm で内面に青・赤・緑の３色の螢光面が配置されている。カソードから放出された電子は、第一グリッドと第二グリッドを通過して蛍光体が形成された陽極に達して発光する。陽極は、蛍光面側から引出され、10 kV が印加されている 25)。(b)はトリニライトの外観を表す実際の写真、図 4-18 はトリ
ニライトを配列した発光ユニットの写真である 27)。つくば博で使用されたものと同じで、ひさしが十分に長く、太陽光下のコントラスト改善に役立っている。ひさしが長くなると視野角が制限されるが、ひさしの下面が鏡面の様に画素の発光を反射して視野角の低下を補っている。図 4-19 はつくば博に展示されたジャンボト(b) トリニライトの外観 27)
図 4-17．ジャンボトロンの発光素子トリニライト

ロンである 18)。
1985 年 8 月 15 日朝日新聞夕刊によれば、つくば博
では、発光素子に偏光板を張り、限られた時期の特定の時間帯ではあったが、偏光メガネを使って 3D 表示（立体画像の表示）を実現している。偏光板は、透過率が高くはないため輝度を低下させるが、外光の反射を抑制できるので、コントラストが改善され、偏光板越しの通常の表示でも輝度の低下を感じさせない十分なコントラストを実現している。また屋外における3D 表示は、大型映像表示装置の新たな可能性の提案としても先駆的である。
つくば博のジャンボトロンは、巨大な画面で話題性もあり、市場へのアピールとして十分なインパクトがあった。この展示と同時期に高解像度ジャンボトロンが開発されており、すぐに実用化されて 1985 年内に市場に投入されている。
図 4-18．ジャンボトロンの発光ユニット 27)

大型映像表示装置発展の系統化調査

225

図 4-20 によれば、オーロラビジョンの光源管と違って１本の管球に８個の蛍光体が含まれ、電子源は１本の細いワイヤー状カソードが８画素に共通して使用される。画素のサイズは約 1 インチ四方である。このシステムは、共通の管球に８画素と１本の共通ワイ
ヤー状カソードを使用したことで、大幅な消費電力の削減と軽量化が可能とされた。

図 4-19．つくば博のジャンボトロン（1985 年）18)

ジャンボトロンの製品一号機は、1985 年に米国カ
リフォルニア州にある教会に屋内用として納入され、同年の 11 月に引渡しが完了している 28)。発光素子
は、内部に画素ピッチ 22 mm の８画素を含む高解像度の発光素子である。商談では、当時の取締役会長で

図 4-21. EEV 社の発光素子説明図 31)あった盛田昭夫によるトップセールスが貢献している 26)。

図 4-22 は Star Vision の発光素子を配列したときの1985 年には、製品一号機に続いて国内で２か所に納

３原色の画素配列である 32)。発光素子は、色の配置が入され、その後、アジア、ヨーロッパ、北米諸国へと異なる２種類を必要とするが、Star Vision の発光素次々に納入が決まっている。高解像度発光素子の詳細

子の構造から、オーロラビジョンと同じ RGGB モザ

は次の５章で紹介する。

イク配列が有利であったと考えられる。
図 4-23 はコンサートに使用された Star Vision の利

4-3-4 英国 EEV 社の Star Vision

用風景である 34)。Star Vision の市場への影響につい大型映像表示装置は、日本だけではなく海外の企ては不明であるが、少なくとも Lighting & Sound In-

業も興味を持ち、実際の参入例がある。英国 EEV 社

ternational 誌（1987 年）に掲載された写真では、ス（English Electric Valve）は、社内に蓄積した豊富なクリーンが設置されたコンサート会場に多くの観客がCRT 関連技術を利用して日本が活躍する市場でも成集まっており、イベント会場では、Star Vision が重功できると考え、大型映像表示装置 Star Vision の開要な役割を果たしていることが見て取れる。

発に着手した 29)。当時、フットボール場に競技のリプレイや広告などを表示できる巨大なディスプレイの設置が検討されていた。図 4-20 は EEV 社が検討していた Star Vision の発光素子である 30)。その概要は英国の Financial Times に紹介されている。図 4-21 は、
EEV 社から出願された特許明細書における発光素子の説明図である 31)。この図では、便宜的に１本の管球に５画素を含む構成としているが、明細書によれば、画素数を増やすことも、３色を配置することもできる。
Display Tube

R

G

R

G

B

G

G
B

R

G

R

G

G

B

G

B

R

G

R

G

G

B

G

B

R

G

R

G

G

B

G

B

図 4-22．Star Vision の画素構成 33)

Mesh Grid

Phosphor dots
RED
GEEN

Mesh
Grid

RED
GEEN
Grid

RED

GEEN

RED

GEEN

Filament

Filament

図 4-20. EEV 社の発光素子 30)

226

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

図 4-23．Star Vision を利用したコンサート 34)

4-4 大型映像表示装置の社会への影響置されたユニットおよび光源管の振動を測定するな
ど、十分な信頼性を検証している。図 4-24 の (a) は、輸送試験の様子、(b) は輸送後の組立試験の様子であ大型映像表示装置は、スポーツやイベントの楽しみる。これらの試験の後、実際に野球場に設置された。

方への影響に加え、各社の大型映像表示装置が街中に

同図 (c) は野球場における実際の設置の様子である。

設置されるようになり、社会にも影響を与えている。

コンテナは、船舶技術者にとって物流ツールでもあり、コンテナ型のアイデアは船舶技術者が生み出した

4-4-1 カラー化の影響

イノベーションの一環でもある。コンテナ型は、製造

野球場、競馬場、サッカー場などの大規模な競技場

上の標準化に役立ち、さらに商談のためのデモ機としでは、1970 年代には、モノクロの大型映像表示装置ても活用され、大型映像表示装置の受注と応用範囲のが設置されていた。1980 年ドジャースタジアムにお拡大に大きく貢献している。特に 1982 年のサッカー

いてカラー大型映像表示装置オーロラビジョンが設置

ワールドカップでは、地理的に離れたスペイン各地にされると、1981 年には、後楽園野球場、米国のシア

10 セットのスクリーンを同時期に竣工させる必要がトルキングドーム、シンガポール競馬場に納入されあり、コンテナ型が大いに役立った。

た。1982 年にはスペインにおけるサッカーのワール
ドカップに 10 セットが納入され、モノクロの大型映

4-4-3 イベント会場における活用

像表示装置を更新する様に、次々とオーロラビジョン

各種イベントでは、会場の後方にいてもオーロラビが設置された。こうして大型映像表示装置は、屋外のジョンを見て、最前列にいるようにイベントを楽し

明るい環境における高輝度のカラー映像によって、観むことができる。イベント用途の先駆けとなったの

客を盛上げるシステムとして認知された。

は、1981 年 7 月の英国皇太子の結婚式に BBC（British

大型映像表示装置は、カラー化されて競技場に設置

Broadcasting Corporation）とタイアップして使用さされると、競技場がコンサート会場などとしてスポーれた移動型オーロラビジョンである。トレーラーで移ツの試合以外の目的でも使用されるようになった。ま

動可能な構造として設計され、会場に設営された。会た、野球場がボクシングの試合に活用されたり、競技場の周辺に集まった観衆が日中にライブ映像楽しむこ場の用途も多様化した。さらに広場などを使ったイベとができて好評を得ており、その後のヨーロッパ市場

ント会場でも効果的に活用され、
大型映像表示装置は、の開拓にも役立っている。

その応用範囲が広がり、徐々に市場に浸透した。

図 4-25 は 1983 年 5 ～ 6 月に開催された世界最大のコンサート 1983 US Festival にオーロラビジョンが4-4-2 市場拡大に貢献したコンテナ型使用されたときの会場の様子である。大型映像表示装市場拡大に貢献した技術にコンテナ型大型映像表示

置が初めて大規模イベントに使用され、4 日間で約 65装置がある。
コンテナ型は、技術者が野球場のオーナー

万人が集まった。オーロラビジョンは、コンテナ型にと直接対話しているときに閃いている。ここでは、据よって設置が効率化され、イベントへの活用に大いに付工事を短縮できなきなければ、野球場には使えない役立った。図 4-26 は、トラック上にオーロラビジョとの意見が出された。そこでコンテナ型を着想し、そンを搭載した状態で映像を表示する初期の移動型表示のアイデアに基づいて、数日で設置出来ることを条件装置の例である。

に受注している。野球場におけるオーロラビジョンの設置期間は、準備を含めて数十日を必要とした。これ

4-4-4 ビル壁面への活用がコンテナサイズにすべての機器を事前に組み込み、ビル壁面は、公共の場で人々に共通の情報を提供すトレーラーで移動・設置することで、現地工事は、準る手段として、大型映像表示装置の活用には適してい

備と後片付けを含めて 3 日以内に短縮されている。こる。ニュースなどの速報表示は、1928 年に朝日新聞

れがその後のデモ機を使った商談や移動型によるイベ大阪本社・東京本社に初めて設置されており、1950

ント会場における活用などに役立っている。

年代後半には、ア二メーションの様な表示を実現した

オーロラビジョンの表示ユニットは、ガラス製の

東芝シネサインがビル壁面に設置されている 19)。1980

CRT 光源管を使ったデリケートな機器ゆえ、事前に

年には、Stewart-Warner 社が新宿のスタジオアルタ

トレーラー３台を使ってコンテナ型オーロラビジョンにモノクロのビデオ映像を表示できる日本初の大型の輸送・設置試験を実施し、スクリーン内の各部に配映像表示装置を設置しており、映像によって人々に大型映像表示装置発展の系統化調査

227近年、大型映像表示装置は、国内では渋谷のスクラ
ンブル交差点付近に多数設置され、各地の都市にも設置されている。世界中から人が集まる米国の TimesSquare では、4K スクリーンも稼働している。これら
ビル壁面の大型映像表示装置は、都市の景観にも影響するほどに普及している。何れも大型映像表示装置がカラーされ、屋外において高画質の映像を提供できるようになったことによる。

(a) コンテナ型オーロラビジョンの輸送試験 7)

図 4-25．1983 US Festival のオーロラビジョン 7)(b) コンテナ型オーロラビジョンの組立試験 7)

図 4-26．移動型オーロラビジョン（1983 年）7)(c) コンテナ型オーロラビジョンの設置 7)
図 4-24．コンテナ型オーロラビジョン（1982 年）

ニュースや広告などを提供する時代になった。

屋外用のカラー大型映像表示装置は、1985 年のつ
くば博の頃には、国内における主な製品が出そろった

大型映像表示装置は、発光素子の技術革新によって感がある。何れも初号機が出荷され、あるいは移動型

フルカラー化されると、ビル壁面への応用が本格化しによりイベントや商談に活用され、市場拡大への活動た。1987 年には、大阪のトンボリーステーションにが本格化している。一方、オーロラビジョンは、初号

アストロビジョンが設置され 、続いて同年、渋谷の機の出荷後、高価なシステムゆえ、一部の関係者には

109 ビルにジャンボトロンが設置されている。ビル壁

製品寿命は長くはないと予想する人もいた。市場の創面では、これらがカラー大型映像表示装置の走りと言造から拡大に向かうには、新たな技術革新が求められえる 。1992 年には新宿のスタジオアルタもフルカており、次の章において、第二世代大型映像表示装置

ラーのアストロビジョンに更新され、オーロラビジョの開発について述べる。

35)

36)

ンを含めて各地のビル壁面に大型映像表示装置が設置されるようになった。

228

4-5 第一世代大型映像表示装置の総括

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March参考文献
1)		橋 本 健：“ 巨 大 画 像 表 示 装 置 ” , テ ビ 学 技 報 ,IPD32-4, pp. 73-77 (1978)2)		 島 田聰：“CRT 等を用いた大面積表示” , テレビ
ジョン , Vol. 27, No. 5, pp. 53-62 (1973)3)		 倉橋浩一郎：“発光素子配列型ディスプレイ” , テ
レビ学誌 , Vol. 38, No. 1 (1984)4)		 K. Kurahashi, et al.: “Plasma display with grey
scale” , SID Digest (1973)20)	神谷文夫ほか：“CHD 管使用による大形力ラー表示装置” , テレビ学技報 , IPD76 − 3, pp. 37-42(1983)
21)	岡田茂ほか：“放電管方式大画面カラー映像表示装置” , テレビ学技報 , Vol. 11, No. 13, pp. 25-30(1987)
22)	井手勝幸ほか：“移動形カラー映像表示装置 ( スーパーカラービジョン ) の開発”, 照明学会全国大会 ,p. 49 (1985)

5)		 K. Kurahashi, et al.: “An Outdoor Large Screen23)	柴野信雄ほか：“放電管を使用した屋外大型ディ

Color Display System” , SID 81 DIGEST, pp.

スプレイ装置” , テレビ学技報 , IYD89-19, pp. 21-

132-133 (1981)

24 (1989)

6)		 筆者撮影24)	「写真提供」東芝ライテック（株）

7)		 三菱電機資料25)	大越明男ほか：“科学博の野外巨大カラー映像装8)		実開昭 48-87975：カラー画像表示パネル

置：ジャンボトロンの開発” , TV 学技報 , ED870,9)		 図 4-3 および図 4-5 を基に筆者作成

pp. 85-91 (1985)

10) 文献 5) の Fig.1 を基に筆者作成

26) 「情報提供」元ソニー張間廣信11) 「写真提供」元三菱電機の船舶技術者たち

27) 「写真提供」元ソニー張間廣信12)	N. Fukushima, et al.: “A light-emitting tube ar-28)	児玉保：“ソニーの高解像度新型ジャンボトロン” ,ray for giant colour display” , DISPLAYS, Vol. 4,
No. 4, October, pp. 207-211 (1983)13)	Information Display September-October 1980,“World’ s Largest Television Screen Unveiled
At All-Star Game was Made By Mitsubishi”

放送技術 , 昭和 61. 1, pp. 78-84 (1986)
29) Financial Times, December 10, p.29 (1982)30)	Financial Times, December 10, p.29 (1982) に 紹介された図を参考に筆者作成
31) 特開昭 56-050375：表示装置

14)	山地正城ほか：“大形カラー映像表示システム :32)	Peng Seng Toh et al.：“True-color picture ele-

オーロラビジョン” , テレビ学技報 , IPD76 − 1,ment for largescreen display” , Proc. SPIE 1910,

pp. 25-29 (1983)15)	吉岡加寿夫ほか：“映像表示システム＜オーロラ
ビジョン＞” , 三菱電機技報 Vol. 57, No. 6, pp. 1720 (1983)

pp. 307-313, 27 August (1993)33) 文献 32) の Fig. 4 を参考に筆者作成
34)	Starvision in the Piazza: Lighting & Sound International, Vol. 2, No. 7, p. 11, July (1987)16)	高田朝男ほか：“大型映像表示装置（アストロビ

		 h ttps://www.lsionline.com/downloads/maga-ジョン）” , テレビ学技報 , IPD76 − 2, pp. 31-36

zine-vault-issues/lsi-issue19.pdf：2021 年 9 月確認）(1983)
17)	高田朝男ほか：大型カラー映像表示装置 “アストロビジョン” National Technical Report Vol. 30,
No. 1, Feb. pp. 120-129 (1984)35)	長谷美三雄：“大型ビルボード事業の現状と将来展開” 月刊ディスプレイ , Vol. 6, No. 5, pp. 29-33(2000)
36) 「情報提供」フリージャーナリスト川田宏之18)	イメージプロ小野企画代表 小野志郎氏提供19)	永田潔ほか：“東芝シネサイン” , 東芝レビュー ,Vol. 12, No. 10, pp. 1110 ～ 1118 (1957)

大型映像表示装置発展の系統化調査229

5 大型映像表示装置の発展と多様化
屋外用カラー大型映像表示装置オーロラビジョン

単色管に比べて、同等のサイズに電子銃３本を密に実は、屋外の大規模な競技場用として実用化された。そ装するなど、難しい技術を必要としたが、コストが下の有効性が認知されると、体育館やイベントホールながる訳ではなく、計画はシミュレーションによる画質

どの屋内で使える近距離用のニーズが顕在化した。さの検証と発光素子の試作に止まった。

らに競合する企業が参入すると、高輝度化や高解像度化の技術開発が活発になり、徐々に用途を拡大しつつ、課題も見えてきた。ここでは、大型映像表示装置の用途拡大において直面した課題と、そこから誕生した新技術を紹介する。

5-1 市場の創造から第二世代の需要拡大へ
屋外用カラー大型映像表示装置の初号機は、約 75～ 200 m 程度の視距離で使用されていた 1)。大規模な競技場には適していたが、用途を拡大するには、比較的近距離から見ることのできる高解像度大型映像表示(a) 直径 20mm の光源管の表示ユニット装置の開発が求められた。
5-1-1 第一世代大型映像表示装置の課題
オーロラビジョンの初号機は、直径 28.6 mm の光源管を 45 mm ピッチで配列した。このような離散的な画素から連続的な画像を得るには、十分な視距離を必要とした。その後、映像を近くから楽しむために直径 20 mm の発光素子が開発され、さらに高輝度化して用途を拡大するために直径 35 mm 光源管も開発された 2)。図 5-1 は、それぞれの光源管を配列した表
示ユニットである。(a) は直径 20 mm の光源管を 24mm ピッチで配列しており、視距離を短縮できる。(b)は直径 35 mm の光源管を初号機と同じ 45 mm ピッ(b) 直径 35mm の光源管の表示ユニット
図 5- １．オーロラビジョンの表示ユニット 3)

チで配列しており、視距離が短縮されるわけではない
が、画面を高輝度化できる。一方、各光源管はサイズを変えてもコストが下がる訳ではなく、高密度で配列して解像度を上げると、画面の面積当たりのコストが飛躍的に高くなる。結果的に直径 35 mm の光源管は、高輝度化することで競馬場などの市場に広く浸透したが、直径 20 mm の光源管は市場が限定的であった。
即ち、大型映像表示装置を屋内でも使える近距離用へと用途を拡大するには、高解像度化とコスト削減を両立させるための技術開発が必要となった。
図 5-2 は、１素子に３色を含む３色光源管の試作例である。この３色光源管は、３色の混色に優れ、視距離が短縮されるなどの付加価値を狙ったものである。

230

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

図 5-2．３色光源管 4)

5-1-2 近距離型オーロラビジョンの開発

ジョンの画像の制御方式は使えず、行電極と列電極の三菱電機は、1982 年に蛍光表示管（VFD）を配列

２種類の電極で表示を制御する。図 5-4 は VFD の制した高解像度の近距離型オーロラビジョンの開発に着御電極と駆動信号の関係を示す。(a) は制御電極の構手した。第一世代のオーロラビジョンは、本社を中心

成、(b) は制御電極に印加する駆動信号のタイミングに京都、尼崎（中央研究所）、そして長崎の技術者がを表す。画素を駆動する信号は、行電極 (X1 ～ 16) の組織を超えて取組んだ。これに対し、近距離型オーロ

グリッドに周期的に走査信号を印加し、蛍光体が塗布

ラビジョンは、長崎製作所で独自に開発した。製品とされた陽極を構成する列電極 (Y1 ～ 16) には、画像のして市場に投入できた訳ではなく、詳細を紹介するこ

濃淡に対応する時間幅のデータ信号を印加する。十分とに遠慮もあるが、その後の開発に大きな影響を与えな輝度を得るために陽極の駆動電圧は 100 V を超え、た歴史の一コマとして、概要を紹介する。

市販の駆動回路は使えなかった。
ここでは VFD を配列して表示ユニットを構成し、(1) 開発の背景

テレビ信号を各表示ユニットで分散して制御する新た近距離型オーロラビジョンの開発当時は、他の企業

な信号処理技術を開発した。さらに画素の駆動に必要が参入する前であり、オーロラビジョンの事業が本格なハイブリッド IC、発光部を拡大して周辺の非発光的に軌道に乗る前でもあった。当時の技術者は、限ら部を目立ち難くするライトガイドなども開発した。

れたメンバーで世界の競技場向けオーロラビジョンの受注活動・設計・製造・試験、そして現地調整に追われていた。その傍らで、近距離型オーロラビジョンの開発は数人の技術者で計画された。一方、当時は事業の立上げが優先され、開発技術者は頻繁に商談に駆り出された。結果的に入社２年目の新人技術者が主要な役割を果たすことになるが、実態は、実験室の片隅で細々と試行錯誤を繰返す地味な開発であった。
発光素子は VFD である。VFD は、当時、自発光
でフルカラー表示を実現できる数少ない表示デバイスであった。その製造は、伊勢電子工業（当時）に依頼した。

図 5-3．VFD の外観 4)(2) 近距離型オーロラビジョンの概要

列電極Y1〜16

図 5-3 は VFD の外観である。真空のガラス容器内に赤、青、緑の３色の蛍光体による 16 × 16 の発光部が 3 mm ピッチでマトリクス状に形成されている。
３色の配置は、第一世代オーロラビジョンに倣ってRGGB モザイク配列とした。表示は、カソードから放

行電極
X1〜16

出された電子をメッシュ状のグリッドで制御し、陽極に衝突させて蛍光体を発光させる。

(a)VFD の制御電極

VFD は、発光部の周辺に非発光部が存在する。これを多数配列して画像を表示するには、個々の発光素

1フィールド（1/60sec)

子の発光部をライトガイドで拡大して非発光部を目立

X1

たなくすれば良い。しかし現実的には、発光素子間にX2X3生じる非発光部を光学的に見えなくすることは難し
く、実験を繰返しながら適切な手法を検討した。ライ
トガイドで表示デバイス間の継ぎ目を目立たなくする
事例は、その後、VFD や液晶を配列した大型表示装置の開発例が報告されている 3) 6)。
VFD は、独立した画素を直接駆動するオーロラビ

X16
Y1〜16
(b)VFD の駆動信号
図 5-4．VFD の制御電極と駆動信号 7)

大型映像表示装置発展の系統化調査

231

(3) 近距離型オーロラビジョンの表示

スクリーンの左側がライトガイドを装着した画像、

図 5-5 は、試作した近距離型オーロラビジョンであ

右側がライトガイドを外して VFD を直視した画像でる。(a) は、VFD ８個を配列した表示ユニットで、個々ある。発光素子の継ぎ目が目立つ未熟な出来ではあっの VFD の前面にライトガイドを装着している。写真

たが、第二世代オーロラビジョンの試作的位置付けとでは、VFD が見えるように右上のライトガイドを一して、貴重な成果が得られた。

つ外している。この表示ユニット 25 個を配列して縦ON/OFF判定
表示コントローラ
横約 1 m × 2 m のスクリーンを試作し、1984
年に画

列選択回路

像を表示した。(b) は、画像を表示した例である。
ﾋﾞﾃﾞｵ

色復調
同期

Ａ／Ｄ
変換

画像メモリ

行
選
択
回
路

ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ
タイミング
制御

アドレス
制御

スクリーン

(a) 表示ユニット 4)(b) 表示例 3)
図 5-5．近距離型オーロラビジョン

ON/OFF判定

表示コントローラ

ﾋﾞﾃﾞｵ

色復調
同期

Ａ／Ｄ
変換

画像メモリ

行
選
択
回
路

ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ
タイミング
制御

アドレス
制御

列選択回路
スクリーン

(a) 第一世代オーロラビジョンの構成

ﾋﾞﾃﾞｵｼｽﾃﾑ

走査変換

標本化処理

ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ
ｼｽﾃﾑ

通信制御

文字・ｸﾞﾗﾌｨｯｸ

表示コントローラ
ﾊﾞｯﾌｧﾒﾓﾘ

BM1

BM2

BMn

ﾕﾆｯﾄ
11

ﾕﾆｯﾄ
12

ﾕﾆｯﾄ
1n

ﾕﾆｯﾄ
21

ﾕﾆｯﾄ
22

ﾕﾆｯﾄ
2n

制御回路

スクリーン
ﾕﾆｯﾄ
ｍ1

ﾕﾆｯﾄ
ｍ2

画像ﾒﾓﾘ

ﾕﾆｯﾄ
ｍn

電源

駆動
回路

表示ユニット(b) 近距離型オーロラビジョンの構成
図 5-6．オーロラビジョンの構成方法の比較 7)232

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

(4) 大型映像表示装置の構成方法の革新

5-1-3 類似技術の開発例

図 5-6 はオーロラビジョンの構成方法の比較を示す。

VFD を配列した大型映像表示装置は、1986 年に(a) は第一世代オーロラビジョンの構成である。当時、双葉電子工業からも類似の開発例が報告された 5)。図

各種平面ディスプレイが壁掛けテレビを目指して研究

5-7 は、その VFD の構造と大型映像表示装置の表示された時期であり、画像の表示方式は、プラズマディ例である。VFD は、前面にライトガイドを装着してスプレイの制御方式を参考に設計されている 。さら配列したときの継ぎ目を目立ち難くしている。考え方にビデオシステムとコンピュータシステムを含む基は、三菱電機の近距離型オーロラビジョンと同じであ

本構成は特許が成立している 。画像は、画素の ON

るが、発光素子の VFD に特徴がある。(a) は、VFD

時間の累積時間幅が画像の濃淡に比例する PWM での構造である。通常の VFD と異なり、電子は、蛍光ある。画素は、１フィールド（1/60 秒）毎に画像の体の裏面から照射され、前面側に発光する。フェース

濃淡を表す階調数に応じて ON/OFF が制御されるのプレート内面に蛍光体を形成し、陽極は、アルミ薄膜

で、制御に必要な信号は、表示コントローラから大面を 100 μm ピッチで線幅 10 μm のストライプ状にし積のスクリーン全体に高速のパルス信号として伝送さて透過性を持たせている。この方式は、発光部とライれる。特にパルス信号は、高速になると波形が乱れ、トガイドとの距離がガラスの厚み程度に短縮され、光ノイズの影響を受けやすい。そこで表示コントローラの利用効率は高い。さらに画素は縦横に３分割され、の行・列の選択回路からスクリーンへの伝送や表示ユ各画素内の色は混色しやすい。また、カソードには、ニット内の回路は、ノイズに強い 12 V 系の電源で動補助カソードを設けてカソード端部の温度低下による作するロジック回路が使われた。

電子放出の減少を補っており、発光部周辺の非発光部

8)9)

このような構成は、表示ユニットの発光素子がオーは短縮される。これらの工夫によって、ライトガイド

ロラビジョンの光源管のように画素を表示ユニットのの効果的な利用が可能になり、画面における発光素子

外から直接制御するような表示デバイスには適してい

間の継ぎ目は目立ち難くなる。

たが、液晶や VFD のように画素がマトリクス状に配(b) は、大型映像表示装置の表示例である。この表

列され、行電極と列電極の２種類の電極で画素を駆動

示装置は、学会では発表されたが 5)、三菱電機の近距

する表示デバイスには適さない。

離型オーロラビジョンと同じく、製品化には至っていこれに対し (b) は、近距離型オーロラビジョンの構

フェースプレート成である。表示ユニットには、画像メモリと周辺の制御回路および駆動用 IC を実装している。画素の ON/
OFF は、表示ユニット毎に独立して制御される 10)。
この新しい構成方法では、画像データは表示コント
ローラから各表示ユニットへバッファメモリ（BM：Buffer Memory）で低速に変換して伝送される。画像
メモリは、表示ユニットの 32 × 64 の発光部に対応して安価な小容量のメモリで良く、バッファメモリも走査線の 1 本分の容量で十分であった。外部のノイズの影響は小さく、表示ユニットのロジック回路は画像メモリの制御に適した 5 V 系とした。この構成は、VFD だけではなく、液晶その他、各種の表示デバイ

アノードリード
補助カソードサイド板
主カソード
グリッドリード

カソードリード
バックプレート(a) VFD の構造スに適用できる。第一世代オーロラビジョンでは、表示コントローラと表示ユニットは一体で開発されたが、新しい構成では、インターフェースを合わせておけば、両者は独立して開発できる。近距離型オーロラ
ビジョンでは、表示コントローラの主要な機能を流用
し、表示ユニットの開発に専念できた。この構成は、その後のオーロラビジョンの開発において設計の効率化と技術の発展に大きな影響を与えている。

(b) 表示例
図 5-7．VFD の構造と表示装置の表示例 5)

大型映像表示装置発展の系統化調査

233

ない。VFD の蛍光体は、CRT と違って低電圧で駆動できるが、高輝度化と長寿命化の両立に課題があった。
その後、双葉電子工業は高電圧を印加するジャンボト
ロンの発光素子開発に専念したと考えられる。
伊勢電子工業および双葉電子工業は、それぞれ三菱
電機およびソニーと共同開発に取組み、VFD 技術がオーロラビジョンとジャンボトロンに使われた。

液晶ディスプレイモジュール

5-2 液晶を配列した大型表示装置
３章で紹介した各種平面ディスプレイは、何れもタ
イル状に配列することで、大型映像表示装置を構成できる。その中で、比較的近距離から画像を観視できる(a) スペクタスのスクリーン構成

屋内用の大型映像表示装置として、液晶を配列した大型映像表示装置が３社から製品化されている。ここではそれぞれの概要を紹介する。
5-2-1 三菱電機のスペクタス
三菱電機では、オーロラビジョンの開発とは別組織の相模製作所（当時）が屋内で使える近距離用のニーズに対応するために液晶パネルを配列した大型映像表
示装置を開発した。このシステムは、駆動回路、照明装置が一体化されたモジュールを配列しており、1983
年に発表され 11) 12)、スペクタスと命名して商品化された。製品は、翌年の 1984 年から出荷されている。
図 5-8 はスペクタスのスクリーン構成および表示例
である。液晶パネルは、約 60 mm × 460 mm で、8× 64 画素を 7.2 mm ピッチで配列している。各画素
は、赤、青、緑の３色を含む。液晶は透過形 TN 液晶
で、応答速度は約 30 ms である。液晶パネルの画素は、パネルの外部から各画素を直接駆動するスタティック駆動である。この駆動は、パネルの外部に取り出す電極は増えるが、高コントラストと広視野角を実現できる。液晶パネルの背後の照明装置は、３波長タイプの(b) スペクタスの表示例
図 5-8 スクリーンの構成および表示例 11)

特殊蛍光ランプ、拡散板、反射板および拡散反射板から構成され、スクリーン全体が均一な表示を実現して三菱電機では、1987 年にはゲストホスト型液晶をいる。各画素の赤、緑、青は光学フィルタにより生成

使って性能を改善した大型表示装置「スペクタスⅡ」される。

を開発した 13)。輝度は 250 cd/m2 から 300 cd/m2 以上

液晶は、表示面に偏光板があり、テレビ用の CRTに改善され、さらにコントラストおよび視野角も改善などと違って、表示部に入射した外光は反射が抑制さされ、需要の拡大に貢献している。図 5-9 はスペクタれる。従って、液晶を配列した大型表示装置は、コンスⅡである。(a) はモジュール構成、(b) はスクリーン

トラストに優れており、地下街、銀行、空港、競艇場、の表示例である。

文化会館など、人が集まる屋内の明るい環境で使用される大型表示装置として一定の需要があった。

234

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

この分野には、松下通信工業・松下電子部品、東芝などが参入した。

駆動IC モジュール

回路モジュール

拡散板
筐体
ノングレアフィルム
偏光板

カラーフィルタ(a) スペクタスⅡのモジュール

表示ユニット
反射防止膜
液晶パネル

光源

カラーフィルタ(a) 表示部の構造(b) スペクタスⅡの表示例
図 5-9．スペクタスⅡのモジュールと表示例 3)(b) 表示例
図 5-10．液晶大型力ラー表示装置の構造と表示例 14)

5-2-2 松下通信工業の液晶アストロビジョン

5-2-3 東芝の液晶式スーパーカラービジョン

図 5-10 は、松下通信工業・松下電子部品が 1984 年

東芝は、ゲストホスト型液晶を使った大型映像表示に発表した液晶式大型力ラー映像表示装置である。(a)装置を開発している。液晶式スーパーカラービジョン

は表示部の構造、(b) は表示例である。液晶は、ゲスである。図 5-11 は、1991 年に発表された大型映像表

トホスト型が使用されている 。三菱電機のスペクタ示装置で、(a) はゲストホスト型液晶の構造、(b) は液

スは、各画素間に液晶パネル間の継ぎ目に相当する

晶モジュール、(c) は表示例である 16)。

14)

ギャップを設けて継ぎ目を目立ち難くしており、画素

液晶モジュールは、三菱電機製のスペクタスの構造の開口率、即ち輝度が制約されて輝度は低下する。こに近く、液晶パネルをマトリクス状に配列するときのれに対し、この液晶アストロビジョンは、継ぎ目を容つなぎ目が目立ち難い設計条件を実験によって見出し認して画素の開口率を拡大しており、輝度は高くなる。

ている。例えば、画素間のブラックマトリクスの幅に1984 年の発表段階では、液晶パネル間の目地は容対し、隣接するパネルの画素間に生じるブラックマト

認されているが、この翌年には表面にライトガイドをリクスの幅を 1.2 倍以下に設計している。ライトガイ

装着して継ぎ目を目立ち難くし、つくば博に出展してドは必要としない 17)。

いる 6)。液晶は、自発光ではなくバックライトの光を液晶層で画素の ON/OFF を制御しており、カラーフィ
ルタで色を出している。その後、松下通信工業から液晶アストロビジョンとして製品化されている 15)。
大型映像表示装置発展の系統化調査

235

シール材

液晶材料

R
G
B

5-3 第二世代オーロラビジョンの誕生
三菱電機は 1985 年に VFD の製造技術と CRT の原

反射防止膜(a) ゲストホスト型液晶の構造

偏光板

理を応用した新しい発光素子の開発に着手した。近距

カラー
フィルタ

離型オーロラビジョンが長崎製作所で独自に開発したのに対し、第二世代オーロラビジョンの開発は伊勢電子工業との共同開発であり、当時の三菱電機応用機器

ガラス電極基板研究所も重要な役割を果たした。

16)

バックライト（内臓）(1) 第二世代オーロラビジョン開発の背景
近距離型オーロラビジョンは、ライトガイドによる発光素子間の継ぎ目の解消が不十分で、画質に課題があった。表示デバイスの VFD は、輝度と寿命が十分

反射鏡

液晶パネル
拡散板

ではなく、高輝度で発光させると発熱もあり輝度が急激に低下した。
三菱電機は、VFD の課題を解決する次世代表示デ(b) 液晶モジュールの外観 17)

バイスを構想し、1985 年の前半に伊勢電子工業に共同開発の提案に出向いた。驚いたことに伊勢電子工業
では、近距離型オーロラビジョンで顕在化した高輝度化と長寿命化の両立を目指して、高電圧を印加する独自の VFD を検討していた。初回の打合せ時にこの試作品を三菱電機に紹介してくれた。あとで分かったことだが、三菱電機の技術者が 1984 年末に某学会の会場で伊勢電子の常務に出会い、近距離型オーロラビ
ジョンの写真（図 5-5）を紹介していた。この写真が「三菱の新しい表示装置は実用化に近い」という情報として伝わり、伊勢電子では、次期テーマとして高電圧を印加する VFD を検討していたのである。偶然とはい(c) 表示例 16)
図 5-11．液晶式スーパーカラービジョン

え、写真の影響は大きかった。当時は、VFD の技術を利用したジャンボトロンが登場する時期でもあり、三菱電機と伊勢電子工業は、すぐに共同開発に合意し、新発光素子の開発が開始された。

5-2-4 液晶を配列した大型映像表示装置の終息
液晶を配列した大型映像表示装置は、屋内の比較的(2) 発光素子 FMCRT の概要

明るい環境で、しかも近距離から画像を観視できる大発光素子は、1 辺 60 mm の正方形に 15 mm ピッチ型映像表示装置である。３社が独自の技術に基いて製で 16 の発光部を含む。画素配列は第一世代と同様の品化しており、後述する第二世代大型映像表示装置のRGGB モザイク配列である。光源管の配列が 45 mm

高解像度タイプと並行して市場に浸透した。各社ともピッチの第一世代オーロラビジョンに対して解像度が一定の出荷実績がある。LED 方式大型映像表示装置

大幅に向上する。開発のコンセプトは、高解像度化とが登場すると出荷数が減り、三菱電機では 1996 年のコスト削減であり、画素当たりのコストは、第一世代出荷を最後に市場から姿を消した。松下通信工業や東オーロラビジョンの 10 分の 1 を目指した。この発光

芝でも、時期は不明であるが、同様と思われる。

素子は、フラットなガラス面に画素がマトリクス状に形成され、CRT のように高電圧を印加することから
Flat Matrix CRT（FMCRT）と命名された。図 5-12は VFD と試作した FMCRT の外観、図 5-13 はそれ

236

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. Marchぞれの等価回路の比較である。

はゼロボルト（GND）を基準にしている。カソードを加熱する交流電圧 Ef は平均の電位をＮとする。X,
Y の両電極に印加される走査信号とデータ信号は、何れも GND を基準とする同程度の電圧のパルスで、電位Ｎに対して ON, OFF の電位が定義される。X, Y の両電圧が ON のときカソードから放出された電子が陽極の蛍光体に達して発光する。片方あるいは両方がOFF のときは電子が放出されない。輝度は主に陽極電圧に依存し、制御は一般の VFD と同程度の電圧パルスで良く、市販の VFD 用の駆動回路が使われる。
ここで Y 電極の駆動パルスは、輝度のばらつきを補

図 5-12．VFD と試作した新発光素子の外観 4)（左：VFD，右：FMCRT）

陽極
(Y電極)

正するために波高値が微調整される。
ﾌﾞﾗｯｸﾏﾄﾘｸｽ

陽極

電子ﾋﾞｰﾑ
ﾒｯｼｭ状開口Y 電極

グリッド(X 電極)

Y 電極

ﾒﾀﾙﾊﾞｯｸ

++++

++++

−̶−

−̶−

++++

−̶−

++++

−̶−

X 電極

X 電極

カソード

蛍光体
（陽極）

ﾌｪｰｽｶﾞﾗｽ

ガラス基板

ｶｿｰﾄﾞ

(a) 断面の略図

カソード

図 5-13. VFD（左）と新発光素子（右）の等価回路 7)

Y電極(Y1〜Y4)

VFD の技術は、平面のガラスを貼り合せた容器やX電極(X1〜X4)

内部構造、さらに製造技術に使われている。フェース
ガラスの内面に蛍光面の陽極を形成し、対面のガラス
基板側にカソードを配置する。カソードは、VFD の(b) 電極のマトリクス構成

線状カソードで、電池式電卓の VFD に使われており、CRT の電子銃に比べて消費電力を大幅に削減できる。
カソードから放出された電子は、制御電極で制御され、X, Yの駆動電圧

陽極の蛍光面に衝突することで発光する。各ガラスはON

低融点ガラスで封止される。CRT の原理は、高電圧を印加する陽極と蛍光体をアルミで蒸着した蛍光面に使われている。これが発光効率を高め、VFD が課題とした高輝度化と長寿命化の両立を実現している。

Ｎ

Ef
OFF

VFD がグリッドと陽極を制御するのに対し、FMCRT
は陽極に一定の 8 kV を印加し、カソード周辺の２種類の制御電極を制御する。図 5-14 は FMCRT の略図と駆動の説明図である。特徴は、(a) の断面の略図に示Ep(8kV)

GND(c) 駆動電圧の電位
図 5-14. FMCRT の略図と駆動の説明図 7)

すように X 電極がカソード背面に印刷され、Y 電極
が蛍光体とカソード間にカソードを囲むように配置さ(3)FMCRT の発光と課題れる。X, Y 電極は、(b) のマトリクスを構成し、VFD

図 5-15 は 1985 年に試作した最初のサンプルの点灯の制御と同様に、それぞれ走査信号と画像データに対例である。FMCRT は、狭い容器内に含まれる電極が応する時間幅のデータ信号を印加する。(c) は、各電多く、陽極には 8 kV の電圧を印加する。最初の点灯

極に印加する電位の関係を示している。陽極の 8 kV

では、電極の隙間からの電子の漏れ、管内の微細な突
大型映像表示装置発展の系統化調査237

起からの放電、管内の絶縁部への帯電による異常発光は 16 個の FMCRT を配列した表示ユニットの外観でなどの不具合現象が多発した。これらを一つ一つ対策ある。発光部は、発光素子内外で画素が均等に配列さして完成度を高め、1985 年の秋には、FMCRT を 16

れ、発光素子間、あるいは表示ユニット間の継ぎ目は個配列した表示ユニットのデモ機を社内公開してい目立たない。

る。一方、不具合現象は、厄介ではあったが、新たな電極構造の着想に役立った例もある。例えば図 5-14 (a)において、カソード背面のガラスに印刷された X 電極は、当初、十分なサイズではなく、X 電極周辺の絶縁物表面が負に帯電してカソードからの電子の放出を妨げた。これは X 電極のサイズを微調整して改善した。
この静電気の帯電にヒントを得て、X 電極の近傍に第二の電極を印刷して背面電極だけで電子を制御できると考えた。即ち X 電極と Y 電極の両電極をカソードの背面に印刷し、これらを１枚のシールド電極でカバーするアイ
デアである。内部の金属パーツが大幅に削減され、信頼性の向上とともにコストを削減できる 18)。後日、新たな FMCRT に適用し、その後、全ての FMCRT に適
図 5-16. 表示ユニットの外観 3)用することになる。

FMCRT を開発することによって、1986 年 6 月には、
輝度 1300 cd/m2 の屋内用オーロラビジョンマークⅡが実用化された 19)。図 5-17 は第二世代オーロラビジョ
ンとして初めて製品化されたオーロラビジョンマーク
Ⅱの製品展示説明会のときの記念写真である（1986年 6 月）。写真右上が製品化時の FMCRT である。ス
クリーンには、この FMCRT は 3072 個が配列されており、表示ユニットとしては 192 個である。初号機は1986 年内に米国に出荷されている。競技場やイベン
図 5-15．サンプルの点灯例 4)

ト会場、体育館などで使用されたが、1990 年の出荷を最後に、新たに開発された後述の屋内高解像度型に置換わった。

(4) オーロラビジョンマークⅡ
FMCRT の制御は、近距離型オーロラビジョンの構成方法（図 5-6）を流用した。特徴的な設計として、表示ユニットの基板には 16 個のソケットを並べておき、各 FMCRT にはプラグを装着した。このプラグおよびソケットにより、16 個の FMCRT は表示ユニットの基板に任意に着脱できる。この着脱は、第一世代のオーロラビジョンも同じであるが、ここではプラ
グ側にロックピンを設けている。挿入時はカチット音
がして固定され、所定の力以上で引く抜くことができるので、メンテナンスに便利である。この設計は、その後の第二世代オーロラビジョンの全機種に引き継がれた。さらに表示ユニットは、駆動回路として市販のVFD 用の駆動回路を使い、陽極の駆動は、表示ユニッ
ト内に高電圧を発生する電源を実装している。図 5-16

238

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

図 5-17．オーロラビジョンマークⅡ 3)

5-4

CRTを応用した第二世代
大型映像表示装置て、各発光素子の前面にレンズ・フィルタを装着することになった。レンズは、アクリル製で（後日ポリカー
ボネート製に変更）、発光素子側にフィルタを印刷し、大型映像表示装置は、各社とも単色あるいは１画素

接着剤で発光素子の前面に接着した。フィルタは、蛍の発光素子を配列する方式から第二世代の高画素密度光体と同じ色のカラー塗膜で、発光色を効率的に透過の発光素子を配列する方式に発展し、それぞれ大型させて外光の反射を抑制する。レンズはカラーフィル

映像表示装置の市場拡大に貢献している。ここではタによる輝度の低下を補う。

CRT を応用した各社の技術を調査する。

図 5-18 (b) はレンズ・フィルタと一緒に撮影した発光素子の外観である。フィルタの印刷およびレンズの5-4-1 三菱電機

接着工程は、長崎製作所のユニット組立ラインに隣接(1) 屋外高輝度型

して立ち上げた。屋外の過酷な環境を想定した信頼性

三菱電機では、第二世代大型映像表示装置として試験では、レンズ・フィルタが剥がれるなどの課題もオーロラビジョンマークⅡを実用化すると、FMCRT

あった。ここでも試行錯誤を繰返し、安定した品質ののシリーズ化の一環で、屋外で使用するために屋外高工程を確立できた。こうして屋外用の高輝度で高コン

輝度型 FMCRT-HB（HB: High Brightness）を開発しトラストの大型映像表示装置を実現した 22)。

た。図 5-18 (a) は HB の構造である。HB は、1 辺が約80 mm の正方形で 16 の発光部を含む。制御はオーロ

フェースガラス

蛍光体

ラビジョンマークⅡと同じである。
過酷な屋外環境で、
しかも 4000 cd/m2 の高輝度で使用され、発熱もある。
発光素子の設計に特徴があり、直射日光下の高画質化対策も必要とした。
HB の設計では、高輝度・長寿命化を目指し、各発

陽極

光部は４ドット毎に規則的に面積を拡大した 20)。これは、本来等ピッチで配列すべきドットが不等ピッチ化されるので、画質への影響を心配して反対意見も多かったが、輝度・寿命を優先して採用された。RGGBの４ドットを１画素として、画素ピッチは 40 mm、
ドットピッチは平均 20 mm となる。心配された不等カソード

列(Y)電極行(X)電極リード線(a) 屋外高輝度型 FMCRT-HB の構造 3)ピッチ化の画質への影響は、適切な視距離で見る限り
ほとんど無かった。理論的にも不等ピッチ化によって生じるモアレなどの画質劣化も無く、逆に輝度が高くなることによる画質の改善効果が大きかった 21)。不等ピッチ化の詳細は７章に示す。その後の FMCRT の開発では、全機種に採用された。さらに高輝度化対策
として陽極電圧を 8 kV から 10 kV へと高めた。高電圧化すると、管内の突起部や異物からの放電が増える
傾向にあり、発光素子内部の電極は表面が滑らかな絞り加工にして管内放電を軽減した。
この開発では、当初、FMCRT-HB を配列した表示
ユニットの前面にひさしを設けた状態で 3 m × 4 m
程度の試作スクリーンに画像を表示した。開発担当者(b) 屋外高輝度型 FMCRT の外観 4)
図 5-18．屋外高輝度型 FMCRT-HB

は、ひさしの効果もあり画質に満足気味であったが、

図 5-19 は、屋外用 FMCRT-HB を 16 個配列した表

第一世代の開発者からは、太陽光下での黒が十分では示ユニットである。屋内型と同様に表示ユニットの基なく、「使いものにならない」という厳しい指摘があっ板には 16 個の FMCRT を自在に着脱できる。屋外のた。そこで直射日光下のコントラスト改善対策とし高輝度用途ゆえ、風雨にさらされる過酷な環境で防水性と信頼性を維持できるように特殊なパッキンを製作
大型映像表示装置発展の系統化調査

239

フェースガラス

シールド電極
開口部
ｶｿｰﾄﾞ
列電極
ベースガラス行電極(a) 屋内高解像度 FMCRT の説明図 7)
図 5-19．屋外高輝度型の表示ユニット 3)

した。十分な信頼性試験を実施したが、初期段階では、いくつかの不具合現象も経験した。これは高輝度による発熱や 10 kV の高電圧、さらに湿度の影響によるもので、詳細は後述する。各不具合は原因を究明し、それぞれの対策は、加速試験を含めて十分に検証した。
その結果、高い信頼性を確立し、この FMCRT-HB の開発によって、第二世代オーロラビジョンの事業が本格化した。後日、LED 方式の第三世代になると、三菱電機を含めて各社の製品は次々と LED 方式に移行するが、最後まで存続したのがこの FMCRT-HB であった。

(b) 屋内高解像度型 FMCRT の外観 4)
図 5-20．屋内高解像度型 FMCRT-HR(2) 屋内高解像度型
図 5-20 は 屋 内 高 解 像 度 型 FMCRT-HR（HR: High
Resolution）の説明図である。(a) は構造の説明図、同

5-20 (b) において、フェースガラス表面がマイクロレ
ンズ状なのは鏡面反射を避けるためである。

図 (b) は外観である。屋内高解像度型は、画素数を４倍化して 1 辺 60 mm の正方形に 64 の発光部を含む。
第一世代オーロラビジョンの反省が高解像度化してコ屋外用新 FMCRT として 高付加価値化およびコストが高くなったことである。FMCRT-HR では、高スト削減に取組んだ。FMCRT の高付加価値化では、

解像度化とコスト削減の両立に向けて、内部構造を簡

屋外用の高解像度タイプの FMCRT-HG（HG : High素化した。例えば、X，Y 電極を印刷で形成して金属

Grade）を開発した 25)。HG は、HB の画素ピッチ 40

部品を削減し、さらにカソードは２画素で共有した。

mm に対し、25 mm にして解像度を高めており、輝そして印刷した制御電極は、カソードとともにシール

度は 5000 cd/m2 を実現している。さらに容器サイズは、ド電極でカバーした。この案は、当時、伊勢電子の技約 50 mm × 200 mm の長方形にして真空に対する応術者がいくつかの電極構造を検討しており、その中に力を強化し、表示部の面積を拡大した。発光素子内に１本のカソードの両側に電子を２画素に偏向して制御は 64 画素を含み、画素当たりのコストを削減した。

する電極を設ける案があった。それに三菱電機の技術

コスト削減では、屋外高輝度型 FMCRT-HB と同等

者が偏向用の電極をカソードの背面に印刷する案を提の仕様でサイズを２倍化し、電極構造を簡素化した新案した。そして三菱電機と伊勢電子の共同の特許を出発光素子 FMCRT-WHB を開発した 26)。WHB の画素

願した 23)。共同開発においては、その後、大半の特許

ピッチは HB と同じ 40 mm である。輝度は 6000 cd/

を共同出願することなった。この特許の共有の結果、議m2 とし、寿命は、輝度 2500 cd/m2 を維持できる実用論が活発になり開発が加速した。こうして部品点数を大的な使用時間の 20000 時間とした。

幅に削減して内部を簡素化し、高画素密度化によるコスHG と WHB は、何れも長方形である。制御電極は、ト上昇を抑制して FMCRT-HR を実用化できた 。図印刷などによって行電極と列電極をカソードの背面に

24)

240

(3) 高付加価値化およびコスト削減

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

形成し、カソードおよび制御電極を１枚のシールド電

5-4-2 ソニー

極でカバーした。構造が簡素化され、さらに表示部のソニーは、1985 年のつくば博に野外巨大カラー映

面積を拡大して画素が増えており、画素当たりのコス像装置ジャンボトロンを出展した。この世界最大の野トを削減している。内部構成は、HG、WHB ともに

外巨大カラー映像装置は、市場へのアピールとして、共通の図 5-21 で表わされる。

十分なインパクトがあり、同時期に開発・実用化された高解像度の発光素子トリニライトを配列したジャン

フェースガラス

ボトロンが次々と市場に投入されている。

スペーサガラス

開口部
シールド電極ベースガラスカソード(1) 屋内型トリニライト
ジャンボトロンの初号機を 1985 年のつくば博の展示とすると、製品一号機は、同じ年に米国カリフォル
ニアの教会に屋内型として設置されたジャンボトロン

列電極である 27)。発光素子のトリニライトは、内部に８画素

図 5-21．屋外用新 FMCRT の説明図 7)

図 5-23 は、屋内型のトリニライトの説明図で、(a) は

行電極を含み、各画素は 22 mm ピッチで配列されている。
概略の構造、(b) は外観の写真である。各画素はそれ
ぞれ R，G，B の３色を含む。
詳細な内部構造の説明は、1984 年 12 月に出願された特許（特公平 6-1674 など）の明細書に詳細な図と

22
22

41
41

86

蛍光面メタルバック付き

図 5-22．各 FMCRT の外観 4)シールド

図 5-22 は、 各 FMCRT の 外 観 で あ る。 左 か ら 屋
内高解像度型 HR、屋外高輝度型 HB、屋外高解像度型 HG、さらに屋外高輝度型のダブルサイズ版 WHBである。これらの設計には、画素が適度に分離した
RGGB モザイク配列が役立った。さらに各 FMCRT

排気管

第１・第２
グリッド
フィラメントマウント

端子
アノード端子(a) 発光素子の説明図 28)は４画素毎に規則的に画素面積を拡大し、高輝度・長寿命化を図った。これらの発光素子は、メンテナンスに適したサイズの表示ユニットを構成する。さらに図5-6 (b) の構成方法に従って大画面のオーロラビジョンが構成される。
こうして第二世代オーロラビジョンは、第一世代の課題であった高解像度化とコスト削減の両立を実現
し、屋内用途から屋外用途まで市場を拡大した。第二世代オーロラビジョンは、1996 年に開発された LED
方式オーロラビジョンと並走し、2002 年の最後の出荷まで続いたのは、画質とコストに競争力があったことによるもので、
大型映像表示装置の事業に貢献した。

(b) 発光素子の外観 29)
図 5-23. 屋内用トリニライト

大型映像表示装置発展の系統化調査

241

ともに記載されている。つくば博のトリニライトが陽るように、２画素が 1 個の真空容器に配置されている。

極を蛍光面側から引出したのに対し、ここでは裏面の詳細な内部構造は、前述の特公平 6-1674 などの特許

排気管から引出している。この構造によって高電圧を明細書に記載されている。

印加する発光素子の信頼性は改善される。その後、こ画素ピッチ 50 mm の屋外型トリニライトは、当初の輝のトリニライトは、屋内外共用に改良されて屋外でも度は 2,700 cd/m2 あったが、その後は各社から 4000 あ使用されている。この陽極を裏面の排気管から引出す

るいは 5000 cd/m2 の機種が実用化され、トリニライトも、構造は三菱電機も同じ時期に着想しており、特許を出

その後は 5,000 cd/m2 に改良されている 30)。蛍光体は、願したが（特開昭 61-250961）、トリニライトの出願が色ごとに発光効率や寿命が異なるが、改良後は蛍光面やや早かった。細部の構造が異なっており、特許に抵の３原色の面積を調整し、さらに各蛍光体の電流密度

触することは無かったが、技術的に競合する技術者は、と発光の分布を改善して、良好な輝度および発光効率

同時期に同様のアイデアを着想することを実感させらを実現している 31)。

れる。
(3) 屋内型高解像度トリニライト(2) 屋外型トリニライト

ジャンボトロンは、屋内型および屋外型のトリニラ

トリニライトは、前述した画素ピッチ 22 mm の機

イトを実用化すると、さらに高解像度の機種開発に着種とつくば博に出展された機種の中間的な仕様とし

手し、1989 年に発表している 32) 33)。ホテルやショッて、画素ピッチ 50 mm の屋外型も開発された。図ピングモールあるいは会議場などに設置して、比較的

5-24 は屋外用トリニライトの説明図である。同図 (a)近距離から見ることを想定している。

は概略の構造、(b) は外観の写真である。(a) に示され

図 5-25 は、最も解像度が高いジャンボトロンの発光素子である。1 つの発光素子内に 16 画素が 15 mm
ピッチで配列されている。当時の屋内用としては十分な輝度 1400 cd/m2 である。
画素ピッチが短縮されると、電子ビームの精細な制御が必要になる。さらに解像度が高くなると、一般にコストが上がることから、設計ではコスト削減の工夫
として内部構造の簡素化も必要となる。

(a) 発光素子の説明図 31)

図 5-25．ジャンボトロンの高解像度発光素子 32)

図 5-26 は、高解像度発光素子の電極構造の説明図である。フォトリソグラフィで微細加工した３枚のメッシュ状平面電極板 G1，G2，G3 で 2 枚のセラミッ
クスペーサーを挟み込む積層構造である。これらの電極は一体化して構成されるので内部構造は簡素化される。制御は、中央の G2 が電子を制御し、G1 及び G3(b) 発光素子の外観 29)
図 5-24. 屋外用トリニライト

242

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. Marchは一定電圧が印加される。他のトリニライトが各画素に対応してカソードを配置するのに対し、高解像度トリニライトでは、１本のカソードを赤、青、緑の３画
素で共有し、部品点数が大幅に削減されている。

売されている。
さらにジャンボトロンの高解像度化を目指して高密度を有する屋内用の CRT マトリックスユニットが開フェースガラス

発されている。図 5-27 はその略図で、(a) は CRT マ
トリクスユニット、(b) は各 CRT の構成である 34)。各

セパレータ

CRT は、一辺が約 60 mm の正方形の表示部に画素が7.5 mm ピッチで 64 画素が配列されている。各画素は、蛍光体
G3

グリッドメッシュ

赤、青、緑の３色を含む。画素密度は、図 5-25 の高解像度機種に比べて４倍になり、素子間の継ぎ目が目立ち難い様に、ファンネル部は極限まで薄く設計され

G2
G1 メッシュ部
カソード
G1 サイド板ている。ただしこの開発は試作にとどまり、実際に製品化されたわけではない。
5-4-3 その他
図 5-28 は富士通から特許出願された発光素子の説明図である 35)。１素子内に複数の画素が含まれ、各発

図 5-26．高解像度発光素子の内部構造 32)

光部に対応して電子銃を備えている。実用化された訳ではないが、特許は 1981 年に出願されており、この時期、様々な企業が大型映像表示装置の製品化に興味を持ったことが伺える。

(4) 高付加価値化
トリニライトは、既に実用化した画素ピッチ 22
mm および 50 mm の機種に続いて、次の高付加価値機種として、輝度および解像度を改善した機種が開発されている 30)。屋外用は画素ピッチ 35 mm で輝度
5000 cd/m2、屋内外共用は画素ピッチ 17.5 mm で輝度 4000 cd/m2 である。それぞれ発光素子としての完成度が上り、市場では従来のジャンボトロン以上に販(a) 発光素子の表示面(a)CRT マトリクスユニット(b) 発光素子の断面図
図 5-28. 特許が出願された発光素子 35)(b)CRT の構成
図 5-27． CRT マトリクスユニット 34)

大型映像表示装置発展の系統化調査

243

5-5

図 5-30 は 発 光 素 子 LMCD 管（LMCD 管：Large

放電管を応用した
第二世代大型映像表示装置

MCD Tube）の外観である。画素ピッチは 39 mm で
輝度は 5000 cd/m2 である 37)。開口率が高く、高輝度

東芝電材が開発した CHD 管は、屋外大型映像表示を得やすい。野球場などへの納入実績がある。市場に装置として業界初の 5000 cd/m を達成した。放電管

は、MCD 管以上に LMCD 管が多く出荷されたとさを応用した第二世代大型映像表示装置では、管内に複れる。理由は分からないが、三菱電機の屋外用途にお数の発光部を含む高解像度の発光素子が開発され、輝いて画素ピッチ 25 mm の HG より画素ピッチ 40 mm

度は 5000 cd/m を維持している。ここでは第二世代の HB が高開口率で長寿命の表示装置として市場に多大型映像表示装置における各社の発光素子開発例を紹く出荷された状況に類似している。

2

2

介する。
(1) 東芝ライテック
東芝ライテックは、赤、青、緑の３種類の放電管を配列する第一世代の大型映像表示装置を、発光素子内に複数の発光色を含む第二世代の大型映像表示装置へと発展させている 36)。図 5-29 は第二世代の発光素子
MCD 管（MCD 管：Multi Colored Discharge Tube）である。(a) は構成図、(b) が外観を示す。MCD 管は、
1 辺 20 mm の正方形に４発光部を含み、22 mm ピッ

図 5-30. 発光素子 LMCD 管の外観 38)

チで配列される。画素を密度化することによって高解像度の表示を得ている。さらに発光素子の容器を金属(2) 松下通信工業・松下電子工業（当時）で構成して開口率を高め、輝度 4000 ～ 5000 cd/m を

松下通信工業・松下電子工業（当時）は、RGB ト

実現している。低圧の水銀蒸気の放電による紫外線で

リオ配列の 2 画素を一体化した高密度・高輝度の蛍光

蛍光体を励起して発光させるもので、高輝度を得やす

放電方式の発光素子を開発し、高輝度大型映像表示装

く低電圧で駆動できるなどの特徴がある。

置アストロビジョンとして実用化した 39)。図 5-31 は、2発光素子の説明図である。(a) は構成図、(b) が外観をカラーフィルタケース本体 口金部
放電路
共通陰極

発光管

(a) 発光素子 MCD 管の構成図 36)(b) 発光素子 MCD 管の外観 38)
図 5-29. 発光素子 MCD 管244

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

陽極(a) 構成図 39)(b) 発光素子の外観 42)
図 5-31．RGB トリオ配列の蛍光放電方式発光素子

示す。
画素ピッチは 18 mm で、輝度 5000 cd/m2 である。

示された大型映像表示装置 Skypix の表示例である。

発光素子は、後方に共通陰極を設けている。独立した

Skypix は、そのほか 1990 年の国際花と緑の博覧会の陽極をもつ放電路６本で形成されており、各々の放電

メインホールに設置され、6 カ月間にわたって活躍し路の放電電流は独立して制御できる。(a) の構成図は、ている。

特許明細書にも記載があり、内部構造の詳細もこの明細書が参考になる 40)。同一方式で画素ピッチ 14 mmのものも実用化されており、これが放電方式では最も画素密度が高く、高解像度の表示を実現している 。
41)

5-6 発光素子における画素配列の特徴
独自技術で開発された CRT 方式あるいは放電方式(3) 松下電工の発光素子は、それぞれをマトリクス状に配列して大松下電工（当時）は、10 ～ 50 m の比較的近距離用

型映像表示装置が構成される。その画素配列は、図で、昼間でもきれいに見える大型カラー映像ディスプ

5-33 (a) の RGB トリオ配列と (b) の RGGB モザイク配レイの実現を目指して、放電を利用した小型で高輝度列に大別される。これらは、何れも CRT 方式、放電の発光素子を開発した 。図 5-32 は小型発光素子と方式それぞれに採用されており、発光素子を設計する表示装置の表示例である。(a) は、発光素子の構造で、上で重要なパラメータでもある。画質にも特徴が生ま表示面に沿って U の字状に屈曲した４本の独立したれることから、ここでは画素配列の特徴を比較する。

43)

放電路により各色を発光し、この放電路に対応して共通のカソードを設けている 44) 45)。この放電路はセラ(1) RGB トリオ配列と RGGB モザイク配列

ミックで成形しており、表示面の板ガラスと気密封着

図 5-33 は、代表的画素配列と制御の比較を示す。(a)

して放電チャンバーを形成している。1 辺が 23 mm

は、RGB トリオ配列である。３色（R，G，B）が近の発光素子は 25 mm ピッチで配列され、輝度は 5000

接して混色しやすく、各画素が映像信号の走査線あcd/m である。(b) は 1989 年の世界デザイン博に展

るいは標本点に対応して制御される。これは分かり

2

放電路

標本点

表示面

画素
走査線ｎ

主電極

ｍ

ｍ+1

ｍ+2

R G B

R G B

R G B

R G B

R G B

R G B

フィルタ
セラミック体

走査線ｎ+1

フィラメント(a)．トリオ配列(a) 発光素子の構造 45)

画素

標本点

走査線
n

ｍ+1 ｍ+2 ｍ+3

Ｂ

Ｇ

Ｂ

Ｇ

n+1

Ｇ

Ｒ

Ｇ

Ｒ

n+2

Ｂ

Ｇ

Ｂ

Ｇ

Ｇ

Ｒ

Ｇ

Ｒ

n+3
(b) 大型映像表示装置 Skypix の表示例 4)
図 5-32. 放電を利用した小型発光素子と表示例ｍ(b)．RGGB モザイク配列
図 5-33．代表的画素配列と制御の比較 7)

大型映像表示装置発展の系統化調査245

やすい。これに対し (b) は、RGGB モザイク配列であ像を表示できる。図 5-35 は、スクリーンが並べてあり、る。画素内の各色が分離しており、混色に課題がある

非点灯時の画面の黒さを比較できる。中央の表示装置

が、一般に、視感度が高い緑の影響で解像度が高く感は、レンズ・フィルタを装着した例である。屋外の明じると言われている 。さらに画素の駆動は、映像信

るい環境において、画面の黒が周辺の黒塗装よりも黒号の標本化周波数を高速化して各色を個別の画素のよ

く、レンズ・フィルタがコントラスト改善に効果的でうに、画像の走査線あるいは標本点に対応させて制御あることを示している。

46)

する。その結果、標本点の密度が高くなり、確かに実質的な解像度は高くなるが、どの程度高くなるのか定
量的な考察が少なく、このことが RGGB モザイク配
列の解像度を分かり難くしている。大型映像表示装置
では、この問題を明らかにするために画素配列と画質の関係が理論的に考察されている 47)。この文献によれば、(b) の配列は、(a) の配列と比較して、標本点および走査線の密度が高くなり、見かけの画素数が約２倍に増加する 47)。これは (b) の実線の画素に対し、破線のように隣接画素が縦横斜めに重複することに対応する。即ち、トリオ配列は混色を優先する用途に適するのに対し、RGGB モザイク配列は、十分な視距離で高

図 5-35. スクリーンの黒レベル比較 3)

解像を得る用途に用途に適している。
(2)RGGB モザイク配列の効果
図 5-34 はトリオ配列と RGGB モザイク配列を適用

5-7 CRT方式特有の設計した発光素子の比較である。発光部の白っぽい蛍光体

CRT 方式は、放電管などの他の方式と比較して、

は、外光を反射して画像のコントラストを低下させる。

約 10 kV 程度の高電圧を使用ことによる課題が指摘

コントラストの改善は、5-4-1 で述べた屋外高輝度型されている。例えば、屋外におけるガラス表面へののレンズ・フィルタが効果的である。

塵埃の附着や防水・信頼性、さらにコストである 48)。

各画素配列は、何れもカラーフィルタによって発光CRT 方式を採用した三菱電機やソニーは、同様の課

色を透過させつつ外光の反射を抑制できる。ただし輝題に直面し、それぞれの努力で解決している。ここで度もある程度低下する。ここで RGGB モザイク配列は、は CRT 方式における設計上の特徴と特に注力した寿３色が適度に分離しており、各色へのレンズの装着に命および信頼性について紹介する。

適している。レンズは輝度の低下を補うことでフィル
タを濃い目に設定できる。
このレンズ・フィルタによっ(1) カソードの設計て、RGGB モザイク配列は、明るい環境下で輝度を維各発光素子は、高解像度化とコスト削減の両立が課持したままで黒レベルが低下し、高コントラストの映題である。特に CRT 方式は、線状カソードの端部の温度が低く、カソード端部からは十分なエミッションを得難い。そこで各発光部に１本のカソードを設けてカソード全体のエミッションを利用してきた。一方、高解像度の発光素子では、カソードの効率や部品点数削減によるコスト削減を考慮した工夫がある。それぞれの特徴を紹介する。
トリオ配列を採用したジャンボトロンは、図 5-25に対応する高解像度型の設計において、１本のカソー
ドを R，G，B の３画素で共有している。カソードは、中央と両端部では、温度の違いによって電子の放出量が異なる。そこで図 5-36 に示すように共通のカソー

図 5-34. トリオ配列と RGGB モザイク配列

246

国立科学博物館技術の系統化調査報告

4)

Vol.31 2022. March

ドから放出された電子が G1 メッシュに至るまでに均等になるように設計されており、電子は G2 メッシュ

テックあるいは松下電工 Skypix の発光素子は、何れ（図 5-26）によって ON/OFF を制御している。

も共通のカソードを４つのアノード（発光部）で共有

これに対し RGGB モザイク配列を採用したオーロしている。アストロビジョンにおいては共通のカソー

ラビジョンは、１本のカソードを２画素で共有していドを６つのアノード（各３色の２画素）で共有している。カソードから放出された電子は、カソードの背面る。何れも高解像度化に対応した部品点数の削減であに印刷で形成した２種類の制御電極（X 電極と Y 電極）

り、消費電力の削減にもなる。

で図 5-37 のように制御される。ここでは、走査電極
xi とデータ電極 yj が共に正のとき、開口部１から電(2) 信頼性

子が放出されることを示している。即ち、電子は、X

発光素子の信頼性において、陽極に 10 kV 程度の電極（走査電極）と Y 電極（データ電極）の両者が高電圧を使うトリニライトや FMCRT は、同様の課

カソード電位に対して正のときにカソードの中央付近

題に直面している。特に屋外用途では、ガラス封止部から放出された電子がシールド電極の開口部を通ってが剥離して破壊に至る不具合に悩まされた。原因は、陽極に達する。X,Y 電極の片方、あるいは両方が負の高輝度で使用することで発熱し、高電圧でガラス内の場合は、電子は放出されない。画像の制御では、X 電ナトリウムイオンが移動して封止部に蓄積したことに極に走査信号、Y 電極にデータ信号を印加している。

よる。高温・高湿のもとでは、この封止部が剥離してこ こ で 複 数 の 発 光 部 に よ る カ ソ ー ド の 共 有 は、

真空不良に至る。湿気（気体の H2O）は、封止部にとっCRT では、電極構造に相当な工夫が必要になるので、て危険である。この問題は、ガラスの厚みを増して容CRT 方式特有の設計として紹介した。ただしカソー

器の真空応力を低減し、さらに封止部を強化して応急ドの共有は放電方式でも同様な工夫がある。東芝ライ

的に対策した。恒久対策ではガラスの材質を光学ガラ

R

Bスに変更した。光学ガラスは、ナトリウムイオンの移G

動が激減し、管内のアウトガスによるカソードの劣化

G1 メッシュ部も軽減できた。この不具合は、第二世代オーロラビジョ
ンが本格的に立ち上がる前に顕在化した。現地では、

G1 サイド板

不具合の都度、迅速に表示ユニットあるいは発光素子

軌道を交換した。並行して研究所を巻込んで総合的に対策し、影響を最小限にとどめることができた。結果的に第二世代は、高輝度・高信頼性の表示デバイスとして、その後の事業に貢献した。
(3) 寿命等電位線

ワイヤ・カソード

第一世代のオーロラビジョンの寿命は、輝度の半

図 5-36．３画素によりカソードの共有 32)

減時間で定義され、8000 時間であった。白熱電球を配列したオレンジ色のモノクロタイプの寿命 2000 ～3000 時間より長いとされた 46)。電球方式のアストロビ

開口部

ジョンでは、5000 時間以上と推定した報告もある 49)。

シールド電極第二世代の FMCRT は、同じ CRT の原理に基づくもカソードのであり、当初は 8000 時間とした。
寿命の低下要因は、蛍光面の発光効率の低下とカソードの電子放出能力低下に大別される。前者は、蛍0V

シールド電極開口部 1

シールド電極

5V
5V
7.5V

電子
ﾋﾞｰﾑ
12.5V

++++

走査電極 xi（xi =10V）

開口部 2 シールド電極
0V

ｶｿｰﾄﾞ

-10V
10V

++++
データ電極 yj
（yj=10V）

-20V

−̶
−

走査電極 xi+1（xi+1=−30V）

図 5-37．２画素によりカソードの共有

7)

光面の効率の低下とガラスの透過率の低下（ブラウニング）であり、電子衝突の累積値に依存する。後者は、カソードの劣化であり、主に真空度の低下に起因する。
カソードの電子放出能力の低下は、発光素子ごとに微妙な違いがあり、画面の輝度むらとして顕在化する。
この画質への影響は深刻である。特にトリニライトや
FMCRT は、真空容器の内蔵物が多く、しかも高電圧
大型映像表示装置発展の系統化調査

247

を使うので、使用中の発熱でアウトガスが増えて真空映像表示装置は、太陽光下の表示と夜間の表示では、度が低下する。このため長寿命化の対策は設計的にも輝度の設定を変えており、この機能は、第一世代から工夫した。

受け継がれている。

設計では、まず FMCRT は画素面積を４画素毎に

一般に高輝度、大面積の画像は、人間の視覚特性か

規則的に拡大して蛍光面の負荷を軽減した。さらに背ら、フリッカが知覚されやすい。図 5-40 は、n 階調

面電極による電極構造の簡素化、ゲッタの効果的配置の表示において、駆動パルスを時間軸上で均等に mによるアウトガスの吸着により真空度の低下を大幅に軽分割し、各 1/ ｍフィールドの期間に近似的に n/m 階減した。ガラスも材質を光学ガラスに変更した。この結調を表示し、１フィールドの期間の累積幅が n 階調果、高い信頼性を誇り、ばらつきが少なく、屋外で実用になるように駆動する例である。見かけの表示周波数

上差し支えない輝度として、2500 cd/m2 以上を維持できは m 倍になりフリッカが解消する。この方式はテレる有効な使用時間は 20000 時間を超えた 。

ビカメラで直接撮影されるイベント会場の背景などの26)

寿命の一時的な低下要因には、発光素子表面への塵用途に適する 21)。例えば、1986 年の NHK 紅白歌合戦

埃の附着による輝度の低下がある。メンテナンス時にのステージの背景に利用され、その後の 24 時間テレ

清掃すれば回復するが、ユーザーにとっては印象が悪

ビにおけるメインステージでも利用された。最近は、い。三菱電機では、塵埃の附着による輝度の経時変化

シャッタースピードの速いカメラでも高画質の撮影がを実測した。発光素子は、
陽極に 10 kV を印加すると、求められており、見かけの表示周波数を高める駆動は、

表面は静電気によって約 10 kV に帯電し、主にカー業界にも影響を与えている。1985 年のつくば博におボン系の黒い塵埃を吸着して輝度を低下させる。表面

ける大型映像表示装置前の広場では、画面撮影時の注にポリカーボネート製のレンズ・フィルタを装着する意としてシャッター速度 1/60 あるいは 1/30 を推奨すと、輝度の低下は半減した。表面に透明な ITO（Indium

るアナウンスが流れていたが、図 5-40 の駆動を適用

Tin Oxide）膜や光触媒を使うと、さらに効果的であっすると、シャッター速度の指定は大幅に緩和される。

た。最終的には効果とコストを考慮して、ITO 膜を
使用した。

30%

寿命による輝度低下の弊害として、輝度のばらつきがある。図 5-38 は、発光素子ごとの輝度のばらつきのシミュレーション画像の例である。輝度は、30％程
度のばらつきが発生すると、画質が著しく低下することを示す。第二世代のオーロラビジョンは、初期段階
で、この種の画質の低下が実際に見られた。図 5-39 は、
前述の対策によって寿命を改善した成果として、市場で 8000 時間経過時の表示例である。使用時間に対応する全体的な輝度の低下はあるが、改善後は、ばらつ
きが少なく、良好な画質を長時間にわたって、維持していることを示す。
図 5-38. 発光素子ごとのばらつきの例 7)(4) 特徴的駆動技術
大型映像表示装置は、画像の濃淡を 1 フィールド（日本のテレビ信号の規格は 1/60 sec）内の画素の発光時間幅で制御する。FMCRT では、画像を走査信号 X1～ Xn とデータ信号 Y1 ～ Yn の 2 種類の信号によって制御され、デジタル化された最小の時間幅を Tqとすると、発光時間幅はその整数倍である。ここでCRT 方式は、電子線の制御に対する表示の応答が速いので、最小の時間幅 Tq をさらに細分化して、Tqの幅を制御することができる。この場合、表示の階調制御とは独立して画面の明るさを制御できる 50)。大型248

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

図 5-39. 市場で 8000 時間経過時の表示例 3)

このような制御は、電子を高速で制御できる CRT

発光素子が配列されており、全てが直接見えることで方式の発光素子の制御に適している。さらに、その後ある。このような特徴ゆえ、開発・製造に関わった技の LED 方式の大型映像表示装置では、一般的な技術

術者は、材料の選定から性能・信頼性の試験では、加として定着してきた。

速試験の工夫を含めて、長期の検証を必要とした。さ
らに均一性を維持しつつ、寿命を終えるまで安定して1フィールド（1/60sec)：n 階調
1/ｍﾌｨｰﾙﾄﾞ：n/m階調表示

m/ｍﾌｨｰﾙﾄﾞ

動作するには、設計および製造技術の工夫があり、新たな設備の導入も必要とした。大型映像表示装置を総X1括するに当たって、発光素子の様なキーデバイスの開発では、技術が広範にわたることを記しておきたい。

X2
X3

参考文献

Xn

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Y1〜n

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Tq
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n/m1ʼ 2ʼ 3ʼ 4ʼ 5ʼ 6ʼ

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一定の需要はあったが、輝度は高々 300 cd/m2 程度10)	特公平 6-14719：表示装置 , 特公平 6-14718：映像

で、市場は屋内に限定された。青色 LED が開発されて LED 方式の大型映像表示装置が登場すると、その役割を終えたが、屋内の市場開拓に役立っている。
大型映像表示装置の市場拡大には、各社が開発した

デ－タ転送方式11)	O. Myodo et al.: “A Large Screen Color Display
Using an Array of LCD Modules” , Proc. Of Japan Display ‘83, pp. 430-432 (1983)

第二世代の大型映像表示装置が貢献している。ここ12)	今井直治ほか：“大画面液晶ディスプレイ《スペでは、各社独自の発光素子を紹介した。発光素子は、クタス》” , 三菱電機技報 , Vol. 57, No. 12, pp. 854-

CRT 方式と放電方式に大別され、それぞれに特徴が857 (1983)ある。各方式とも RGB トリオ配列と RGGB モザイク13)	太田誠ほか：“大画面新型液晶フルカラーディス配列があり、各社の考え方に基いて採用されている。

プレイ < スペクタス 2>” , 三菱電機技報 , Vol.

発光素子の設計では、電極構造を決める上で、画素配

62, No. 4, pp. 355-358 (1988)

列が重要なパラメータでもあり、第二世代大型映像表示装置の開発では、画素配列の理論的な検討が進んだ 。
47)14)	若畑康男ほか：“液晶式大型カラー映像表示装置”，
テレビ学技報 , IPD85-3, pp. 13-18 (1984)

ここで CRT 方式と放電方式について、優劣を論じ15)	中村多加夫：“液晶大形カラー映像表示装置 : 液晶

るつもりはないが、第一世代の発光素子を含めて共通

アストロビジョン” , テレビ学技報 , IDY89 − 16,

的な二つの特徴がある。
第一に屋外の直射日光の下で、

pp. 9-12 (1989)

さらに風雨に曝される環境で、発熱を伴う高輝度で使用されること。第二に大型映像表示装置は、数万個の

16)	川崎和雄：“非発光素子配列型ディスプレイ” , テ
レビ誌 , Vol. 45, No. 2, pp. 159-163 (1991)
大型映像表示装置発展の系統化調査

24917)	近藤俊雄ほか：“大型液晶表示装置” , 平成 2 年電気設備学会研究発表会講演論文集 , B-10, pp. 6364 (1990)

16457：カラー光源管など
36)	中島淳一ほか：“３色発光型放電管による大型映18)	特公平 6-101314：表示装置

像表示装置” , テレビ学技報 , Vol. 15, NO. 2, pp.

19)	岩田修司ほか：“新しい発光素子を配列した軽量

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37)	中島淳一ほか：“放電管方式の大型映像表示装置” ,ンマークⅡ》”，三菱電機技報 ･Vol. 60, No. 9, pp.

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639-643 (1986)(1996)

20)	実公平 4-53675：表示装置38)	「写真提供」東芝ライテック（株）

21)	原善一郎ほか：“画像の時空間モデルによる平面39)	望月久仁子ほか：“高輝度放電管大型映像表示装

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port Vol. 38, No. 4, Aug, pp. 78.84 (1992)22)	寺崎信夫ほか：“高輝度・高解像度・屋外カラー
映像表示装置 < オ - ロラビジョンマ - ク 2-HB>” ,三菱電機技報 , Vol. 63, No3, pp. 199-204 (1989)40) 特許第 2723624 号：蛍光ランプ（1989 年出願）41)	林紀寿 , “大画面ディスプレイの迫力” , エレクト
ロニクス , 1994 年 11 月号 , pp. 118-121

23) 特公平 6-24103：蛍光表示装置

42) 「写真提供」パナソニック 林紀寿24)	原善一郎ほか：“高分解能大画面ディスプレイ用43)	Yoshiyasu Sakaguchi et al.; Large - Area Color

発光素子” , テレビ学技報 , IPU91-26, IDY91-87,

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25)	原善一郎ほか：“屋外近距離用オーロラビジョン”，44)	塩浜英二ほか：“大形カラーディスプレイ用高輝

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度光源素子” , テレビ学技報告 , IPD89-32, pp. 65-

26)	原善一郎ほか：“オーロラビジョン用新発光素子” ,71 (1989)

三菱電機技報 , Vol. 74, No. 12, pp. 40-43 (2000)45)	新居宏壬ほか：“発光素子配列型ディスプレイ” ,27)	児玉保：“ソニーの高解像度新型ジャンボトロン”

テレビ誌 , Vol. 45, No. 2, pp. 151-159 (1991)

放送技術 , 昭和 61. 1 pp.78-84 (1986)28)	文献 27) の図２を基に筆者作成
29) 「写真提供」元ソニー張間廣信46)	倉橋浩一郎ほか：“オーロラビジョン : 巨大画面
カラーディスプレイシステム” , テレビ学技報 ,IPD49-3, pp. 31-36 (1980)30)	袖岡淳：“21 世紀に向けてのジャンボトロンの展47)	原善一郎ほか：“大画面ディスプレイにおける画開” , 月刊ディスプレイ , 5 月号 , pp. 23-28 (2000)

素配列と画質”, 信学論 C- Ⅱ , Vol. J77- C- Ⅱ , No. 3,31)	大越明男ほか：“大画面表示用素子の高輝度化” ,応用物理 , pp. 1517-1518 (1987)32)	林正健ほか：“15mm トリオ・ピッチジャンボト
ロン素子” テレビ学技報 , Vol. 13, No. 40, pp. 1316 (1989)
Device” , SID 89 Digest, pp. 98-101 (1989)34)	S. Shimada et al.: “New Development Methods
for the indoor Use High-Density Jumbotron” ,IDRC, pp.163-166 (1991)

国立科学博物館技術の系統化調査報告

pp. 148-159 (1994).
48)	橋本健：“マンモステレビの問題点”, テレビ学技報 ,IPD76 − 4, pp. 43-48 (1983)49)	高田朝男ほか：“大型カラー映像表示装置アスト
ロビジョン” , National Technical Report, Vol. 30,33)	Hayashi et al. “A 15-mm Trio-Pitch Jumbotron

25035)	特 開 昭 57-189452： カ ラ ー 光 源 管 , 特 開 昭 58-

Vol.31 2022. March

No. 1, Feb pp. 120-129 (1984)50)	原善一郎ほか：“大型ディスプレイ” , 映情学誌 ,Vol. 55, No. 8/9, pp. 1067–1070 (2001）

6 青色 LED と第三世代大型映像表示装置
LED を画素としてマトリクス状に配列し、画像をプレイである。(a) は LED 表示装置の構造、(b) はテ表示する技術は、1970 年代の後半には既に研究されレビ画像の表示例である。有効画面サイズは縦横 120ている。当時、主な表示デバイスは CRT であった

mm × 160 mm、LED のチップサイズは 0.3 mm 角で、が、重量および強度とともに、表示に高電圧を必要と画素数は縦横 240 × 320 である。表示は、緑のモノク

することが課題とされた。これらの課題への対策としロであったが、画像の濃淡は 16 階調で、PWM（Pulseて、壁掛けテレビが研究されており、その候補としWidth Modulation）駆動である。テレビ画像の表示て、液晶、プラズマ、EL などの表示デバイスとともに必要な逆ガンマ補正などの技術は、既にこの時期にに、LED を利用したディスプレイが検討されていた。

開発されている。

ここでは、LED を使った画像表示技術を振返り、青翌年には東芝から図 6-2 のような多色 LED パネル

色 LED が開発されて大きく変化し、成熟期に入ったが発表されている 2)。ここでは画素ピッチ 1.7 mm の

大型映像表示装置の概要について紹介する。

中に約 0.3 mm 角の赤・緑の２種類の LED が実装されている。さらに 1983 年には同じく東芝から LED

6-1

大型多色モジュールが試作され、画像表示用途として

LEDにおける画像表示と青色LEDの影響の LED の可能性が注目されている 3)。当時の緑 LED
は黄緑である。さらに実用的な青色 LED は存在しな(1) LED における画像表示

かった。フルカラー化は進展しなかったが、1980 年

LED を利用した平面表示装置は、1978 年には三洋

代の前半には、LED を配列したマルチカラーのディ電機がテレビ画像を表示した研究を報告している 。

スプレイに画像を表示する技術が開発され、情報表示

当時、最も明るいとされた GaP 緑色 LED を使用し板として活用されている。また、これらの技術は、近ている。図 6-1 は、この文献に紹介された平面ディス

年話題になっているマイクロ LED やミニ LED の考

1)

LED

え方の起源になっているようにも思われる。

Au Wireﾜｲﾔﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞ

ﾌｨﾙﾀ

ｾﾗﾐｯｸ多層配線基板
Y 配線
X 配線
緑 LED

アルミナ基板(a)LED 表示装置の構造

赤 LED
図 6-2．多色 LED パネル 2)(2) 青色 LED の影響
LED を配列した大型表示装置は、1990 年代初めには、２色（赤、黄緑）の LED を使った映像システム
が国内外に設置されている 4)。LED は、1993 年に日亜化学工業が世界に先駆けて高輝度青色 LED を開発・実用化したことで３原色がそろい、1995 年頃からカラー大型映像表示装置への応用が始まった 4) 5)。
当初は青色 LED も高価であり、大型映像表示装置(b) テレビ画像の表示
図 6-1．LED を配列したモノクロの画像表示例 1)

が一気に LED に置換わった訳ではないが、約５年程度の重複期間を経て、次第に LED に置換わった。そ大型映像表示装置発展の系統化調査

251

れまで大型映像表示装置は、各社が開発した独自の発光素子の特性によって特徴付けられていたが、青色
LED の登場によって、各社が同じような特性の LEDを使うようになり、差別化技術が発光素子から画質や組立性、保守性などへと変化した。

6-3 LED方式大型映像表示装置の画素配列
画素配列と画質の関係は、大型映像表示装置の設計を対象に検討した論文「大画面ディスプレイにおける画素配列と画質」がある 10)。最近は、モバイルディス

6-2 LED方式大型映像表示装置の開発

プレイを対象に PenTile matrix として知られる各種画素配列があり 11)、コスト削減と高輝度・低電力を満たすために検討されている 12)。一方、LED を配列しLED 素子の代表例を図 6-3 に示す。左から順に砲た大型映像表示装置は、設計の自由度が高く、様々な弾型、面実装型、3 in 1 型である。砲弾型は、レンズ配列が考えられるが、配列や制御が異なると、解像度によって正面輝度は高くなるが、視野角が制限される。

の考え方が混乱する場合がある。ここでは画像の高精面実装型は、視野角は広いが輝度に制約がある。3 in

細化を検討するに当たって、改めて LED の画素配列

1 型は、１素子内に３色の LED を実装しており、少と制御の関係を整理する。

し遅れて実用化された。2000 年には、構造や指向特
6-3-1 代表的画素配列と制御性などの概要が紹介されている 6)。

白を表示する最小単位を画素（ピクセル）と定義する。画素数や解像度の考え方は、図 6-4 を使って説明できる。(a) は LED のパッケージ内に赤、青、緑を含む 3 in 1 型 LED の配列である。(b) は赤が２個、青と緑が各１個を含む単色 LED ４素子で画素を構成している。４素子構成以外に、必要な輝度に応じて、３素子や５素子の構成もあり得る。(a) の 3 in 1 型は、３
図 6-3. 代表的 LED 素子 7)（左から順に砲弾型、面実装型、3 in1 型）

LED 方 式 オ ー ロ ラ ビ ジ ョ ン は、 第 二 世 代 の
FMCRT 方式が多く出荷されている中で、軽量・薄型・高解像度という特徴を生かして、FMCRT では実現が難しい屋内用の高解像度機種の開発に着手した。業界色が一体なので標本点と走査線は３色共通である。(b)も各画素を画像信号の標本点と走査線に対応付けて制御できる。このような制御をピクセル制御とする。ピ
クセル制御では、(a) と (b) は同じ 9 画素で、解像度も同じである。

標本点

標本点
G R

では、砲弾型 LED が主流であったが、オーロラビジョ

R B

ンでは正面輝度を抑制して広視野角化した面実装型
LED を使用して 1996 年に屋内型高解像度フルカラー
LED 表示装置を製品化した 8)。その初号機は、1996
年に福岡市のデパートに設置された。当時の LED は、
純緑色 LED は未だ開発されておらず、安価な黄緑
LED を使用していた。この場合、色の再現範囲は原

走査線

走査線

(a) 3in1 素子の配列(b) モザイク配列
図 6-4．画素配列とピクセル制御 13)

理的に狭くなるが、独自の色変換技術を開発すること
で、黄緑 LED でも自然な色を表現している。
1998 年頃には、LED 方式が一般化し、大型映像表
示装置の市場には多数の企業が参入していた。この３色を含む画素を標本点と走査線に対応付けるピク

頃の LED 方式オーロラビジョンは、特に米国におい

セル制御に対し、画素の構成要素の各色（サブピクセて、他の製品と比較されることが多かった。安価な黄ル）を標本点と走査線に対応付ける制御がある。サブ緑 LED を使っていたが、高精細・広視野角に加えて、ピクセルレンダリングと呼ばれることもあるが、ここ

色変換による自然な色の表現力が他社製品以上に評価

ではサブピクセル制御と呼び、図 6-5 を用いてその特され、米国のアリーナに多数設置された 。

徴を説明する。

9)252

6-3-2 サブピクセル制御と解像度

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. Marchサブピクセル制御は、画素を構成する各 LED は、は、表示が離散的になる。

赤が２個、青と緑が各１個を含む単色 LED ４素子で構成され、それぞれが画像信号の標本点あるいは走査線に対応する。図 6-4 と比較して、同じ LED の構成
でも標本点や走査線がそれぞれピクセル制御の２倍になり、高速の処理が必要である。解像度は、ピクセル制御では難しい細部の表現が可能になる。これは、隣(a) 白表示

接画素が重複して、実質的画素が増加することに対応(b) 緑表示(c) 色変換適用
図 6-6．色変換と解像度の関係 13)

する 10)。一方、縦、横、斜めの細線は、必ずしも３原色を含まず、細部は色が変わることがある。図 6-5 (b)

ここで色変換の効果を検討する。LED は、図 6-7を使って説明する。即ち、縦と斜めの細線は、画像信のように色の再現範囲が十分に広い。表示色の違和感

号が白であっても表示は変色する。隣接する細線は、補を解消し、画像をハイビジョンの規格相当の色で表示

色の関係にあり、画像が動くことで変色が解消され 、するには、色変換による補正が必要となる。緑色を補本来の画像信号の白に見える。このようにサブピクセ

正する色変換では、赤および青を少し点灯させる。こル制御は、実質的な解像度が高くなり、細部の変色もの結果、図 6-6 の (c) に示されるように、緑色 LED の画像が動くことで軽減され、高精細の大型映像表示装

隙間に他の色がわずかに点灯することによって、色の置にとって効果的な制御である。

補正に加えて、離散的な表示が滑らかな表示に変化す

14)

標本点
走査線

動き

る。このように各色が分離したモザイク配列に色変換を適用すると、解像度の改善効果が得られる。色変換

G R
R B

は、LED ディスプレイに限定されず、プリンタや各種ディスプレイにも共通の技術であり、各社が独自のアルゴリズムを開発している。ここでモザイク配列のサブピクセル制御において、色変換による解像度の改
善は、独自の特許として成立している 15)。

(a) 標本点・走査線の関係(b) 画像の動きの影響
図 6-5．画素配列とサブピクセル制御 13)

0.9
0.8

一つ補足がある。４素子構成の色は、第二世代の発光素子では２個の緑が使用された。三菱電機の LED

0.7

方式では現在は赤を２個使っている。これは純緑色

0.6

LED が高価なとき、シミュレーション画像によって0.5

赤２個と緑２個の画質の差が小さいことを確認し、コスト削減案として提案された。実際にスクリーンで画質を評価すると、人の肌色や競馬における馬の毛並な格が下がった現在も使われている。業界ではもちろん

0.1

モザイク配列は、サブピクセル制御によって解像度

R(HDTV)

0.3
0.2

6-3-3 画素配列と色変換

G(HDTV)HDTV
XYZ表色系色度図
LED
（一例）

0.4

ど、赤みの多い画像の表現に優れており、純緑色の価緑を２個使った例もある。

(ﾊｲﾋﾞｼﾞｮﾝ)

G(LED)

0

B(LED)

B(HDTV)0

0.2 0.3 0.4

0.1

0.5 0.6

R(LED)

0.7 0.8

図 6-7．色再現範囲 13)が高くなる。一方、あまり注目されないが、緑単色の画像など、素子数が少ない色では画質に課題がある。
図 6-6 は、この関係を示す。(a) は白表示に対応し、(b)は緑単色の表示である。即ち、４素子構成のモザイク

6-4 大型映像表示装置の高精細化の動向

配列は、(a) の白表示のように各色が点灯する場合は青色 LED に続いて純緑色の LED が登場すると、

良いが、(b) のような素子数が少ない緑単色の点灯で表示装置の色表現能力が格段に改善された。さらに価大型映像表示装置発展の系統化調査

253

格が下落すると、大型映像表示装置の LED 化が加速し、この分野に世界中のメーカーが参入した。国内
では、アストロビジョン、スーパーカラービジョン、
ジャンボトロンなども次々と LED 方式へと移行した。
FMCRT を使った第二世代オーロラビジョンは 2002
年の出荷を最後に終息し、屋内外とも全て LED 方式となり本格的に LED 方式の第三世代に移行した。
大型映像表示装置は、LED を豊富に使用すること
で画面の高精細化・超大型化が進展した。ハイビジョンの用語が定着しつつある時期でもあり、2000 年には本格的なハイビジョン対応の屋内型スクリーンが登図 6-9. フルハイビジョン対応のスクリーン 17)

場した。図 6-8 は、札幌メディアパークに設置された
縦横 3.8 ｍ× 6.9 ｍのハイビジョン対応の高精細スクリーンの例である。画素配列はＲが２個のモザイク配列である。モザイク配列では、ほとんどがサブピクセ
ル制御を適用して解像度を高めている。個々の LED

6-5 大型映像表示装置の超大型化

は 4 mm ピッチで配列されており、ハイビジョン相

超高精細化は屋内型から屋外型にも展開した。屋外

当の標本点と走査線に対応する。周囲はガラス張りのの大型映像表示装置は、ハイビジョンを超える解像度環境であり、太陽光が入射しても良好な画質が得られになり、そのサイズも超大型化した。さらにスクリー

るように、屋内型では十分な輝度の 2,500 cd/m2 とさンの高解像度化に伴い、ばらつき補正や色度変換に加れた。

え、映像の輪郭部をシャープに保つ高画質化技術が開その後、市場では大型映像表示装置の高精細化が求発され、高画質の超大型スクリーンが次々と設置されめられるようになり、翌年 2001 年にはビル壁面の日るようになった。以下、代表的な設置例を紹介する。

本初大型映像表示装置として知られる新宿の「アルタビジョン」が３代目に更新され、世界初のハイビジョ(1) 世界最長の大型映像表示装置

ン放映を開始した。ここでは縦横 7.424 m × 13.056 m

図 6-10 は、2003 年 8 月に香港のシャティン競馬場のスクリーンに LED が 8 mm ピッチで配列されていに設置された当時世界最長の大型映像表示装置である。
「アルタビジョン」は、さらに 2014 年に４代目更る 18)。オッズやレース結果などの表示盤が超大型スク新された。ここでは高精細化がさらに進展し、日本初リーンに統合されている。スクリーンは、縦横 8 ｍのフルハイビジョンを表示できるようになった。図× 70.4 ｍで、４個の LED（B,R,R,G）を１画素として

6-9 は、「アルタビジョン」のフルハイビジョン表示で20 mm ピッチで配列し、縦横 400 × 3520 の画素数である。サイズは縦横 7.204 m × 12.806 m で、3 in 1 型

約 563 万個の LED を使用した。オッズなどの情報は、の LED を 6.67 mm ピッチで縦横 1,080 × 1,920 個配レースの進行に合わせて、映像とともにタイムリーに列している。屋外の直射日光下でも鮮明な画像を表示

表示される。通常は３～６種類の映像や情報画像が同している。

時に表示され、充実した情報提供が観客にも好評である。

図 6-8. ハイビジョン対応のスクリーン254

国立科学博物館技術の系統化調査報告

16)Vol.31 2022. March

図 6-10. 香港シャティン競馬場 18)
世界最長のスクリーン（当時）(2) 最大級の超大型舞台用スクリーン

25 mm で約 476 万個の LED が使用されている。翌年

図 6-11 は、2003 年 3 月、ラスベガスのシーザーズ

2007 年には、東芝がこのサイズに匹敵する大型映像

パレス円形劇場「コロシアム」に納入された屋内型表示装置を京都競馬場に設置しており 20)、この分野にオーロラビジョンである 18)。表示部は、縦横 10.24 m

おける企業間の競争の一端が伺える。

× 33.28 m である。半径約 33 ｍの凹面構造で、当時

図 6-13 は、2009 年 に 米 国 ダ ラ ス・ カ ウ ボ ー イ ズの屋内用としては、北米最大のハイビジョン対応の大の新スタジアム（AT&T スタジアム）に設置された型ディスプレイである。各画素は、４個の LED（B, R,

当時世界最大のスクリーンである。表示部は、縦横

R, G）を１画素として 16 mm ピッチで配列している。

21.76 m × 48.32 m が２面、縦横 8.7 m × 15.36 m が個々の LED の配列は 8 mm ピッチである。表示ユニッ

２面の４面構成である。４個の LED（B, R, R, G）を

トは、スクリーン背面より交換できる。各 LED の輝１画素として 10 mm ピッチで配列している。さらに度は個別に調整して高い均一性を実現している。

スタジアムを取り巻くように２段の帯状映像装置（リ

映像信号は、３系統のデジタルハイビジョン信号をボンボード）が設置されている。画面の情報量（画素

入力して同時に３画面まで表示できる。画面は、解像数に対応）がハイビジョンの情報量を超えており、表度が非常に高く、６台のコントローラを同期して分割

示は、ハイビジョン信号（走査線 1080 本の順次走査）制御し、多彩な表示を実現している。さらにオーロラ

を複数のコントローラが並列して制御している。最近

ビジョンは、表示部の画面の繰り返し周期を増やしては 4 K 信号を直接入力するコントローラもある。

いる。このような制御は、テレビカメラの撮像周期（1/60 sec）とは干渉せず、高画質の撮影ができるので、舞台用スクリーンに適している。

図 6-11．コロシアム納屋内型スクリーン 18)（縦横 10.24 m × 33.28 m, 16 mm ピクセルピッチ）

図 6-13．米国ダラス・カウボーイズ AT&T スタジアム
世界最大スクリーン（2009 年当時）17)

図 6-14．は、2010 年、アラブ首長国連邦ドバイ中(3) 世界最大の大型映像表示装置

心地のメイダン競馬場に設置された大型映像装置であ

図 6-12 は、2006 年 9 月に東京競馬場に設置されたる。スクリーンは、縦横 10.88 m × 107.52 m、面積

当時世界最大の大型映像表示装置である 。東京競約 1,169.8 m2 で、４個の LED（B, R, R, G）を１画素

19)

馬場では、1984 年にオーロラビジョンを設置して以来、4 代目である。デジタルハイビジョン映像やパソコンの画像を同時に最大 4 画面まで合成して表示できる。スクリーンは縦横 11.2 m × 66.4 m である。４個の LED（B, R, R, G）を１画素として、画素ピッチは

図 6-12. 東京競馬場のスクリーン 19)（当時世界最大）

図 6-14．アラブ首長国連邦ドバイ・メイダン競馬場
世界最大・最長（2010 年当時）21)

大型映像表示装置発展の系統化調査

255

として 10 mm ピッチで配列している。当時世界最大・

精細化に加え、用途も多様化している。

最長であった。

(1) 超横長スクリーン
屋内外の大規模な競技場では、従来のビデオ表示を

6-6 大型映像表示装置の超高精細化

メインとする表示装置に加え、超横長の表示装置リボ
ンボードが設置され、スポンサーのコマーシャルや競技を盛上げるファンサービスなどのコンテンツが提供

大型映像表示装置は、2000 年以降、画面が高精細されている。三菱電機では 2003 年に米国に初めて出化されハイビジョンへの対応が増えた。１素子に３荷し、2006 年ごろには国内外の競技場への設置が増色を含む 3 in 1 型は、LED の高密度の実装にも適しえてきた。リボンボードは、縦 1 m 程度で横は 100ており、屋内を中心に普及した。オーロラビジョン

m を超えるサイズもある。前述の米国ダラス・カウボー

は 3 in 1 型の防水タイプを開発し、屋外のビル壁面や

イズの AT&T スタジアムで周囲を取り巻くように設

線路脇などの比較的小規模なサイズで高精細スクリー

置されたリボンボードもその一例である。図 6-16 はンを実現した。最近は、屋内外ともに 3 in 1 型が増え

野球場の２階席部分に設置されたリボンボードの例でており、表面の反射を抑制して明るい環境でも色鮮やある。少しずつ角度を持たせて球場を取り巻くようにかな高コントラスト表示を実現している。この技術

設置することができる。サッカー場などでは、ゲームを適用したフルハイビジョン放映に対応した高精細型に応じてグラウンドを取り巻くように設置可能な可搬が 2014 年に４代目アルタビジョンとして納入された。

型もある。

表示例は既に紹介した図 6-9 である。

コントローラは、超横長スクリーンを制御するハー2014 年には４K の試験放送が始まり、超高精細４K

ドウェアとコンテンツを PC 上で短冊状に折り返してテレビが家庭にも普及し始めた。同年 11 月にはニュー

描画し、これをコントローラから連続的に出力するソ

ヨークのタイムズスクウェアに縦 23.68 m、横幅は総フトウェアを開発することで、動画・静止画・流し文

幅延長 100 m を超える世界最大の４K スクリーンが字・アニメーションなどが混在した超横長のコンテン設置された。3 in 1 型 LED を 10 mm ピッチで配列しツを表示できるようになった 22)。

ている。
2017 年 10 月には「SOGO 香港・CVISION」向けに香港最大の大型映像装置が納入された。画素は 3 in
1 型 LED を 10 mm ピッチで配列しており、画面サイ
ズは、縦 19.2 m ×横 71.68 m である。この画面は４K を超える超高精細スクリーンである。図 6-15 は表示例である。

図 6-16．野球場に設置されたリボンボードの例 7)(2) 他分野への応用
競技場などの分野で蓄積された大型映像表示装置の技術は、道路や交通分野など、社会インフラを支える
図 6-15．香港最大の大型映像表示装置 7)（画素数が 4K を超える超高精細スクリーン）技術としても重要な役割を果たしている。図 6-17 は、
大型映像表示装置の技術を適用した ETC 車線表示板の例である。見やすい表示、安心して使える高い信頼

6-7 大型映像表示装置の多様化
LED 方式の大型映像表示装置は、超大型化・超高256

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

性、軽量、薄型、低消費電力など、LED 方式大型映像表示装置の特徴が生かされている。その他、駅ホームの発車標や時刻表、さらに列車内外の情報表示装置
として、応用分野の多様化が進んでいる 17)。

ス領域を千鳥格子状に配置した。さらに (b) のように面実装型でレンズ付きの黒く見える LED 素子を使うことで、表示ユニットのコントラストを改善した。
この配列は、X 配列と称し、素子数を減らすことによる画質の低下は、コントラストの改善によって補われる。即ち、X 配列は、画質を維持しながら素子数を減らしてコストを削減できる。さらに３色が分離しており、LED チップの放熱に優れ、結果的に省エネにも効果がある。
図 6-17. ETC 車線表示板への応用例

17)

図 6-19 は、ZOZO マリンスタジアムへの適用例である 26)。高コントラストの画像と省エネが特徴であり、

6-8

第三世代大型映像表示装置を支える要素技術

この配列は他の競技場にも普及している。

6-8-1 新画素配列と直射日光下の高画質化技術
大型映像表示装置は、配列する LED の素子数を減らして画質を維持できれば、コストを削減できる。このような考え方による画素配列は、米国の大型 LED ディ
スプレイを製造販売しているメーカー Daktronics 社も特許を出願している 23)。オーロラビジョンは、省エネと高コントラストを特徴としており、その特徴を生かして LEDの素子を減らした新画素配列を提案している 24) 25)。図6-18 は、画素を構成する LED ４素子のうち１素子を削除し、スペース領域を黒くして外光の反射を抑制して

図 6-19．新画素配列の適用例 26)（ZOZO ﾏﾘﾝｽﾀｼﾞｱﾑ © CHIBA LOTTE MARINES）

いる。一方、画素構造は、スペース領域が格子状に配列されると、視距離が近いと、ノイズとして目立つことがある。そこで (a) の様に全体を 45°回転してスペー

黒 R

LED は、色や輝度の製造ばらつきが大きく、特性が温度によって変化する。大型映像表示装置は、一般

45 °回転B G

6-8-2 ばらつきの補正と表示ユニット間の色合わせ

B

G
黒

R

に同じ製造ロットで輝度を選別した LED を使用し、さらに輝度のばらつきを補正して輝度を均一化している。表示ユニットを組込むモジュールでは、温度分布を均一化するために冷却してばらつきを抑制している。一方、スクリーンの組立・解体を伴うレンタル用など、製造ロットの異なる表示ユニットが混在する場(a) １素子削除と 45°回転 13)

合は、色変換により表示ユニットの色を周辺の表示ユ
ニットの色に合わせている。この機能は、保守において、表示ユニット交換時の画面の均一性の確保にも役立つ。
輝度ばらつきは、発光素子を配列した大型映像表示
装置においては本質的な問題である。従って、ばらつきの画質への影響は、事前に把握しておく必要がある。
図 6-20 は、第二世代の FMCRT 方式大型映像表示装置の開発段階で検証したシミュレーション画像による輝度ばらつきの画質への影響である。2 × 2 は画(b) LED 素子（左）および表示ユニット（右）7)
図 6-18．新画素配列と表示ユニット

素（緑 2 個、青・赤各 1 個）ごと、4 × 4 あるいは 8
× 8 は発光素子ごと、16 × 16 は表示ユニットごとの大型映像表示装置発展の系統化調査

257

2 ×2

4 ×4

補正もデジタル化された。この結果、輝度ばらつきは、
高い目標へと補正の精度が改善されている。
6-8-3 高速信号処理による高画質及び省エネルギー
大型映像表示装置は、テレビ信号の周期 1/60 sec

8 ×8

16 × 16を均等に分割して駆動パルスを分散し、表示周波数を４倍化した。この技術によって舞台背景など、テレビ
カメラで撮影される環境でも映像の表示周期と撮像周期との干渉のない映像を撮影できるようになった。その後、LED 方式では、発光の応答速度が速いことを利用して表示周波数をさらに高めている。シャッター速度の速いカメラで撮像しても良好な撮影ができる。

(a) ばらつき 30％（± 15％）の画像
2 ×2

4 ×4

省エネでは、照度センサーにより周囲の明るさに基づいて輝度を自動調整し、消費電力を低減している。
また、映像データを 1 フレーム単位で監視し、設定された電力値を超える表示期間は、リアルタイムに輝度を低下させ、輝度の低下を知覚することなく受電容量を抑制できる。この機能は、１日の運営時間が長い広告媒体としての応用では効果的である。

8 ×8

16 × 16

6-8-4 信頼性と耐候性
大型映像表示装置は、屋外の過酷な環境下でも安定した動作が求められる。第一世代から第三世代までの各表示ユニットの開発では、それぞれ独自の環境試験により信頼性を検証してきた。特に第三世代では、(b) ばらつき 10％（± 5％）の画像
図 6-20．輝度ばらつきの画質への影響 13)

LED の優れた耐候性により稼動時間が 50000 時間以上の安定した動作が必要であることから、各電子部品の信頼性は、今まで以上の信頼性の検証を必要として輝度ばらつきを想定している。さらに輝度ばらつきいる。その結果、長時間にわたって輝度むらが抑制さは 10％、20％、30% と変化させており、図 6-20 では、れ、高画質を維持できている。

代表例としてばらつき 30％と 10％を示している。輝
度ばらつきは、画素、発光素子、表示ユニットなど、ばらつきの範囲によって、それぞれ印象が変わるが、何れも 10％では目立ち難くなる。ただし、10％での258

6-9 第三世代大型映像表示装置の業界動向

目立ち難さには条件がある。シミュレーション画像で大型映像表示装置の業界は、LED の時代になって、は、輝度ばらつきは何れも画面上にランダムな発生をその動向も変化した。第二世代までは、国内メーカー想定した。これに対し、実際のスクリーンでは、構造が世界の市場で事業を展開し、三菱電機、ソニー、パ上の問題などによって規則的な輝度ばらつきが発生す

ナソニックさらに東芝などがお互いに切磋琢磨してきることがある。この場合、5％程度でも知覚される場た。第三世代の時代になると、世界の市場では、中国合があることには注意しておく必要がある。

メーカーを含む海外の企業が事業を展開している。例

輝度の補正を振返ると、第一世代のオーロラビジョ

えば米国の Daktronics 社は、米国市場で事業を拡大

ンは、陽極電流をアナログ補正して輝度を調整してし、世界市場にも進出している。日本国内では一部のおり、輝度ばらつきは 10％以下を目標に設定された。

分野で競合する場合もあるが、舞台は主に世界市場で第二世代の FMCRT 方式は、最初は陽極電流の補正ある。

であり、この目標を踏襲した。FMCRT 方式の後半、

最近では主力メーカーが撤退したり、新たなメーそして LED の世代になると、センサーの感度が上り、カーが参入したり、動きが激しくなった。大型映像表

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March示装置は、事業の特性上、設置後のメンテナンスも重15) 特許第 3702699 号：カラー画像表示装置

要であり、中国企業が日本に進出するにしても日本企

16) 「写真提供」札幌テレビ放送株式会社

業とのコラボが得策と思われる。日本企業は、表示ユ17)	矢野憲彦：“大型映像表示装置オーロラビジョン

ニットの自社生産から中国メーカーからの購入に切りにおける主要技術と今後の展望” , 三菱電機技報 ,替える例が増えた。そして表示システムとしての付加

Vol. 88, No. 9, pp. 76-79 (2014)

価値で差別化する方式に転換し、コストも下がった。
三菱電機では、表示ユニットの自社生産を維持し、

18)	前嶋一也ほか：“大型映像表示装置”, 三菱電機技報 ,Vol.78, No.5, pp.327-331 (2004)

コスト削減の努力も続けている。価格が下がると、大19)	前嶋一也：“大型・高精細オーロラビジョンの現状”,

型映像表示装置を設置する裾野が広がり、野球場では月刊ディスプレイ , Vol.13, No.2, pp.33-38 (2007)

地方の球場にも設置され、広告用表示板やビル壁面の20)	杉山平和：“フルカラー LED 大型映像最前線” ,表示装置も地方都市でも見られるようになった。今後

月刊ディスプレイ , Vol. 14, No. 2, pp. 1-6 (2008)

は、ますます差別化が難しい時代になるが、日本生ま21) 広報発表 2010 年 1 月 28 日（双日・三菱電機）

れの技術につき、今後の国際市場における事業の維持		 https://www.sojitz.com/jp/news/docs/100128_

拡大を期待したい。

j.pdf（2021/11/27 閲覧）22)	室園透ほか：“オーロラビジョンの最新技術動向” ,参考文献1)		黒田朔郎ほか：“LED 平面表示装置” , テレビ学
技報 , IPD38-2, pp. 67-72 (1978)2)		 別府達郎ほか：“平面形多色 LED パネルの開発” ,テレビ学技報 , IPD49-4, pp. 37-42 (1980)
3)		 定 政哲雄ほか：“LED 大型多色表示パネル” , テ
レビ学技報 , Vol. 7, No. 34, pp. 23-28 (1983)
4)		 赤見勝幸：“LED ランプ方式大型ディスプレイ” ,月刊ディスプレイ , Vol. 2, No. 11, pp. 30-40 (1996)5)		 小 山博之：“大型フルカラー LED 表示装置” , 月
刊ディスプレイ , Vol. 2, No. 11, pp. 80-84 (1996)6)		永峰邦浩：“大型映像用 LED 素子の最新動向” ,月刊ディスプレイ , Vol. 14, No. 2, pp. 32-38 (2008)23)	米国特許 US7,907,133：Pixel interleaving configurations for use in high definition electronic sign
displays24)	特許第 5456917 号：画像表示装置及び画像表示装置用表示ユニット
25)	Yamanaka et al. “X-shaped Pixel Alignment inLarge-Scale Image Display Systems” , SID Digest, Vol. 44, Issue 1, pp. 1202–1205 (2013)26)	原善一郎：開発物語 オーロラビジョン , 電子情報通信学会通信ソサイエティマガジン No. 54, pp.
148-155 (2020)

月刊ディスプレイ , Vol. 6, No. 5, pp. 62-67 (1996)7)		三菱電機資料
8)		前嶋一也ほか：“屋内型フルカラー LED 表示装置”
三菱電機技報 , Vol. 71, No. 6, pp. 569-599 (1997)9)		森田俊二ほか：“『オーロラビジョン』を立ち上げ、最先端を走り続ける技術”, 映情学誌 Vol. 60, No. 7,
pp. 1024-1028 (2006)10)	原善一郎ほか：“大画面ディスプレイにおける画素配列と画質”, 信学論 C- Ⅱ , Vol. J77- C- Ⅱ , No. 3,
pp. 148-159 (1994)11)	Wikipedia, PenTile matrix family（2021/12/04
閲覧）12)	Thomas L. Credelle et al.: “High-Pixel-Density
PenTile MatrixTM RGBW Displays for Mobile
Applications” , IMID DIGEST, pp. 867-872 (2005)
13) 筆者作成
14)	Z. Hara et al. “Improvement in the Picture
Quality of Moving Pictures for Matrix Displays” , Journal of the SID 8/2, pp. 129-137 (2000)
大型映像表示装置発展の系統化調査259

7 次世代技術への挑戦とイノベーション
大型映像表示装置は、各社が独自の発光素子を開発

液晶に印加される電界で外光の反射と透過の２つの表

し、それぞれの特徴を生かしながら市場を拡大してき示モードを制御し、３層の液晶が外光からそれぞれ赤、た。青色 LED の登場後は、発光素子による差別化が緑、青の３色を選択的に反射する。必要な色を反射す難しくなった。世界中から多くの企業が大型映像表示

ることで、任意の色を表示する。動画は表示できない装置の分野に参入した結果、世界的な競争が激化し、が、各色の反射率を制御してカラー画像を表示できる。

市場は成熟期に入った。その中でも次世代の大型映像

表示部は、画素ピッチ 5 mm で、LED に例えると、表示装置を目指して、新技術に果敢に挑戦した例があ3 in 1 素子に対応して各画素が３原色を表示する。画る。
ここでは独創的な開発事例を紹介し、イノベーショ

像は 4096 色を表示できる。図 7-2 は表示例である 2)。

ンについて考える。

画面サイズは縦横 1 m × 2 m（192 × 384 画素）で、広告用のコンテンツなどを数秒～数十秒程度の更新周

7-1 反射型大型映像表示装置
7-1-1 背景

期で表示する。画像は、視距離 1 m 程度でも見ることができる。消費電力は少なく、自己発熱は無視できるが、直射日光による温度上昇を抑制するために、冷却ファンが実装されている。

2000 年当時、LED 方式大型映像表示装置が市場を

ChLCD は、電源を切っても表示が残る電子ペーパー席捲する中、三菱電機では新しいコンセプトの反射型の一種である。反射型液晶の特性上、表示面の照度が表示装置を検討していた。当時、反射型表示デバイス

重要であり、夜間は照明を必要とする。さらに液晶のの研究は、E-ink 社、Xerox 社（PARC）などの電子特性は温度にも依存しており、寒冷地ではヒーターにペーパーが知られていた。その中でイスラエルのベ

よる暖房を必要とする。それぞれが電力を消費するが、ンチャー企業が、独自に開発した反射型表示デバイス

表示の更新時以外、通常はほとんど電力を消費せず、を三菱電機に提案してきた。この表示デバイスは各種

照明、暖房、冷却ファンなどの付属品の電力を含めて反射型表示デバイスの中でフルカラー表示に優れていも LED など、他の自発光の表示方式に比べて低消費た。類似技術を開発するメーカーが少なく、三菱電機電力である。

では技術的に差別化できると考え、この技術を導入して大型表示装置の共同開発に着手した。開発・製造は、
英国、イスラエル、日本、台湾の技術者が参加した。

外光

全色反射
Ｂ
Ｇ

インクと称する反射型表示デバイスである。これは反射型液晶の一種コレステリック LCD（Cholesteric

Ｒ

Ｇ

全色吸収

表示層

7-1-2 反射型大型映像表示装置の概要
表示素子は、技術導入によって開発したデジタル

G 反射

Ｂ
白色表示

緑色表示

Ｒ

ＢＧＲ
黒色表示

図 7-1．反射型デバイスの原理図 4)

LCD： ChLCD）で、材質に特徴がある。液晶材料は英国の研究者が担当し、液晶の制御・駆動はイスラエ
ル、表示装置の構成は三菱電機、液晶パネルの設計・製造は台湾の技術者がそれぞれ担当した。液晶パネルの基本構造は、三菱電機が提案し、共同で特許を出願した 1)。そして 2002 年に世界初のフルカラー反射型
大型表示装置として実用化された。その概要は、いく
つかの発表例に紹介されている 2) 3)。
表示部は、他の大型映像表示装置と同様に、反射型表示素子をモジュール化してマトリクス状に配列し、モジュール単位で任意のサイズを構成できる。
図 7- １は表示デバイスの原理図である。表示は、260

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

図 7-2．電子看板の表示例 2)

7-1-3 反射型大型映像表示装置開発の成果る。しかし、結局、市場は限定的であった。

反射型大型表示装置は、世界初のフルカラーデジタ

反射型表示デバイスは、その潜在的可能性ゆえ、他ル看板として超省エネの特徴を生かし、市場に投入さにもいくつかの応用例が検討されたが、その後、液晶れた 。関連技術として画素ピッチ 0.5 mm の高解像メーカーの事情などが重なって事業は終息した。

5)

度の表示デバイスも開発された。列車の行先表示板

技術者が国を超えて協力して生まれた製品につき、に適用され、さらに時刻表への応用が検討された。行

そのユニークな開発手法は、次世代の技術開発の一つ

先表示板や屋内型の情報表示板としての納入実績はあの提案でもあった。その超省エネ思想の大型表示装置

る。図 7-3 は、列車の行先表示板への高解像度の表示

は、将来、改めて生かされる可能性はある。

デバイスの応用例である。図 7-4 は建物の壁面における情報表示板を想定した高解像度表示デバイスの展示例である。

プラズマチューブアレイ
7-2 （Plasma
Tube Array）
7-2-1 背景2000 年代に入ると、大型映像表示装置は、ほとん
どが LED を配列して構成されている。LED 方式は、
解像度を上げて LED の密度が高くなるとコストも高くなる。一方、各種表示デバイスの大型化には、製造・設置の制約がある。これらの問題への対応策として AC 型 PDP の発光原理を応用したプラズマチュー
ブアレイの開発例がある 8) 9)。
プラズマチューブアレイは、篠田プラズマ株式会社
が取組んでいる。大型表示デバイスのコスト・製造・

図 7-3．行先表示板への応用例 6)

設置の制約を超えて、次世代の大型映像表示装置の実現を目指したもので、軽量で曲面表示に適している。
その技術は、AC 型 PDP の技術開発を主導した技術者が開発したものある。国際的な評価も高く、開発技術者たちは、2010 年 5 月に開催された国際学会 SID（Society for Information Display）において、Special
Recognition Award を受賞している。
7-2-2 設計の考え方
プラズマチューブアレイは、直径 1 mm 程度の中空ガラス管内に PDP と同じ放電ガス、蛍光体、放電保護膜が作り込まれており、隔壁で仕切られた PDP

図 7-4. 建物壁面の情報表示板を想定した展示例 7)の放電セルと同じ構造である。ガラス管は、R, G, Bの蛍光体に対応して３種類ある。そのガラス管を R, G,
B の順に多数配列している。各ガラス管は、両側から反射型大型表示装置は、LED の派手な表示が主流

背面電極シートおよび前面電極シートで挟まれておのなかでは、表示が地味であった。また晴天下では、り、両電極シートに形成されたアドレス電極と表示電外光の反射も大きく高画質が期待されたが、視距離が極対は、PDP の電極構成と同じ三電極面放電構造で遠くなると表示が暗く見えた。これは周囲の明るさのある。

影響で、人間の目の瞳孔が絞られ、同じ明るさの画面

図 7-5 はプラズマチューブアレイの構成図である 8)。

が相対的に暗く見えたと思われる。逆に夜間あるいはPDP の特性は、大画面ほど発光効率が良くなること

屋内の一定の照明下で使うような用途では、周囲の照から、放電空間が広いプラズマチューブアレイに適し度の影響を受け難く、安定した表示が得られている。

ている。

照明の下で使用された図 7-3 の行先表示板は好例であ
大型映像表示装置発展の系統化調査

261

前面電極シート

プラズマチューブアレイは、大型映像表示装置の市

表示電極対場が成熟しつつある時代において、新たな発想に基づく独創的な次世代ディスプレイの開発例である。その誘電体層

考え方や新たな応用の可能性は消えてはおらず、今後、

保護層
(MgO)

姿を変えて生かされる可能性は十分にある。

チューブ
蛍光体層
アドレス電極られる。

背面電極シート

図 7-5．プラズマチューブアレイの構成図 10)

7-3 有機ELを配列した大型映像表示装置
7-3-1 背景
各種表示デバイスは、年々大型化してきたが、大型

7-2-3 表示装置の概要

化には製造・設置の制約がある。超大型の分野は小型

画面サイズは、配列するチューブの本数次第で任意の発光素子を配列する方式がその役割を担っている。

のサイズを構成できる。実際には現地への運搬・設置

発光素子の候補として、有機 EL は 1990 年代後半の都合から、運搬に適した単位画面（縦横約 1 m × 1から検討されており、特許も出願されている 12) 13)。

m）のモジュールを接続して大画面を構成している 8)。

2007 年には画素サイズ 3 mm で緑単色の有機 EL をガラス管と樹脂シートを組合せて曲げても安定した動

配列した大型表示装置の開発例も報告されている 14)。

作を維持できるので、曲面表示、円筒表示も可能であ

この論文では、有機 EL パネルをマトリクス状に配列る。これは表示部の曲がる構造とともに軽量・薄型にした大型表示装置を試作している。さらに乗客情報

適した部品構成ゆえに実現している。ガラス管は、図ディスプレイなどの用途を提案した先駆的な試みであ

7-5 の構成図に示される様に、断面が四角に近い形状

る。一般に表示デバイスの配列では電極や封止部などである。
放電の広がりを最適化して発光効率を改善し、が目立たない様な工夫を必要とするが、ここでは、有一般の PDP の約２倍の発光効率を実現しており省エ

機 EL パネルの薄さを利用して、端部を互いに重ね合

ネでもある。図 7-6 は、『SHiPLA』として製品化されわせてパネル間の継ぎ目、即ち目地の解消を目指してた表示装置の表示例である。

いる。しかし現実には、パネルの重ね合わせによる段差があり、目地の解消も不十分で、表示デバイスの目
地レス配列の難しさを改めて示している。
以下、発光素子配列型大型表示装置において、表示デバイスの目地レス配列への挑戦例と課題を示す。さらに三菱電機が東北パイオニア社と共同で開発した有機 EL 方式大型表示装置について、目地レス配列を実現した発光素子構造、電極端子の技術および表示例を紹介する。
7-3-2 発光素子の目地レス配列への取り組み例
図 7-7 は、有機 EL を実験的に配列した例である。

図 7-6．大画面ディスプレイ『SHiPLA』の表示例 11)

7-2-4 プラズマチューブアレイ開発の成果
プラズマチューブアレイは、屋内向け 100 ～ 300 型の超大画面・省エネ型の大型映像表示装置を実現した。

発光素子間には非発光部の電極端子部と封止部が露出する。この発光素子間の目地を解消することは、各種
表示デバイスの配列における共通の課題でもある。こ
こでは目地を解消するために取組んだ事例とそれぞれの課題を説明する。

広告用途として、いくつかの納入実績もある。その後、資金繰りが難しくなり、残念ながら事業を中断してい262(1) 目地の光学的解消

る。PDP から派生した技術でもあり、PDP が 2014 年

表示部をライトガイドで拡大して表示部周囲の非発頃に終息したことから、そのあおりを受けたとも考え

光部を見え難くする。４章の蛍光表示管を配列した二国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

のギャップ 5 mm は、主にガラスの封止幅と発光素
子配列の公差に依存し、画素を高密度化しても画素間のギャップが短縮される訳ではない。図 7-9 は、画素
ピッチ 15 mm の発光素子と高解像度発光素子の試作品を対比して示す。高解像度発光素子は、画素ピッチを短縮しても目地幅相当のギャップ 5 mm を必要とし、画素の開口率が著しく低下する。

図 7-7．有機 EL の配列 15)

つの開発例と液晶を配列した大型表示装置への適用例がある。この方法は目地を軽減できるが、目地の完全な解消は難しく、視野角も制限される。
(2) 目地幅の最小化
前述の図 7-2 の反射型表示装置がその例である。反射率を確保するために画素の開口率を 100％近くに設

図 7-9．FMCRT の高解像度試作例との対比 6)計される。さらにパネルの端部を重ね合わせて目地を目立ち難くしている。端部の重ね合わせは、文献 14)(4) 画素の不等ピッチ配列の考え方と同じである。表示素子周囲の封止幅と表示

FMCRT は、図 7-10 の様に発光素子の高輝度・長素子間のギャップを最小化して目地幅を１画素幅以内

寿命化のために画素面積を４画素毎に拡大した。有機に設計しているが、目地は解消されない。

EL の設計では、この考え方を用いる。
本来、各画素間に発光素子間の目地幅相当のギャッ(3) 表示デバイス内外の画素の等ピッチ配列

プを設けて画素を等ピッチで配列すべきであるが、こ図 7-8 は、第二世代オーロラビジョンの発光素子でれを有機 EL の 3 mm ピッチに適用すると、画素の発ある。画素ピッチは 15 mm で、各画素間に発光素子

光面積、即ち開口率は極端に低下する。ここではギャッを配列するときに生じる目地幅相当のギャップ 5 mm

プを２画素毎に設けて画素配列を不等ピッチ化した。

を挿入した。ここで表示デバイス内外の画素ピッチを反対意見も多いが、十分な輝度・寿命を得るには必要一定にして各画素を等ピッチで配列すると、目地は解な考え方である。

消されるが、画素の開口率は制約される。この画素間画素面積を拡大して不等ピッチ化するときの画質へ

図 7-8．FMCRT の外観 15)

図 7-10．不等ピッチ画素配列の各 FMCRT6)

大型映像表示装置発展の系統化調査

263

の影響について、理論的詳細は文献 16) に譲り、ここでは図 7-11 の座標系における画像のスペクトル構造

Realスペクトルの実数成分を検討する。x0，y0 およびα，βをそれぞれ x，y 方

rp = ( x0 - Δα) / x0

向の画素ピッチおよび画素寸法とする。各画素間には目地幅と同等のギャップ gp が設けられる。斜線部は、開口率の拡大を示す。x 方向の拡大幅Δαによる画像の特徴を表すために不等ピッチ率 rp=(x0 - ⊿α )/x0 を定義し、Δαを拡大して画素配列を不等ピッチ化すると、図 7-11 の表示部における画像のスペクトルは、rp
をパラメータとして図 7-12 で表わされる．

ｘ0
α ⊿α
ｙ

y
ｇp

ｇp

1 2x0

2 x0

1 x0

μ

(a) 空間周波数スペクトルの実数成分

ｇp
Imag

β

スペクトルの虚数成分c ⊿β⊿α：画素の拡大部

x

ｇp

ｇp

rp = ( x0 - Δα) / x0

ノイズ

図 7-11．画素面積拡大による不等ピッチ画素配列 4)

図 7-12 において、(a) の実数部は、画像の基本周波数成分（Basic spectrum）に高調波（High order harmonics）が付加された離散的な画像のスペクトル構造を表す。ナイキスト領域（Nyquist Limit）が画像として再現可能な基本周波数領域に対応する。不等ピッチ化（高開口率化）によって、高調波が減衰するが基本周波数領域内に折り返すことはない。即ち、モアレ

1 2x0

2 x0

1 x0

μ

(b) 空間周波数スペクトルの虚数成分
図 7-12．不等ピッチ配列の画像スペクトル構造 4)
3

1.5

2.25

3.0
画素拡大125%

等ピッチ

不等ピッチの面積拡大などの妨害は生じないと考えられる。一方、(b) の虚数部は、不等ピッチ化によってナイキスト領域よりも低域に高調波が生じている。これが２画素毎の画素構
造の目立ちに対応し、画素面積の拡大によって高調波も増えている。この高調波は、画像の基本周波数成分（実数成分）には影響を与えていない。従って視覚がフィルタの役割を果たして除去されると、適切な視距
離からは目立たなくなると考えられる。

(a) 近距離から観視（左：等ピッチ 右：不等ピッチ）

図 7-13 は、等ピッチの画像と画素を拡大して不等ピッチ化したときの画像の比較を表すシミュレーショ
ン画像である。画素ピッチは、有機 EL パネルの設計と同じく 3 mm を想定している。(a) は、近距離からの観視に対応し、不等ピッチ化すると輝度が高くなる
が画素構造が目立ち易くなることを示す。(b) は、視距離が遠くなったときの観視に対応し、画素構造は目立たず、高開口率化によって輝度が高くなり、画質に好印象を与えていることが分かる 16) 17)。これは視覚の264

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March(b) 十分な視距離から観視（左：等ピッチ 右：不等ピッチ）
図 7-13．シミュレーション画像の例 4)

フィルタによって、不等ピッチの目立ちに対応する高ることを議論したとき、パネルの裏面中央を削って電調波が除去されることを示している。

極を取り出すアイデアを着想した。その好ましい副次

特に有機 EL の発光素子は、寿命に課題があること効果として、パネル内の輝度むらが半減して目立たなから、不等ピッチ化によって画素の開口率を拡大するくなった。高輝度の有機 EL では、駆動電流が比較的設計は、輝度・寿命の改善にとって重要である。

大きく、配線上の電圧降下が輝度に影響することが懸念された。ここで電極をパネル裏面の中央から取出す

7-3-3 有機 EL による発光素子設計の考え方と、電流は中央から両端に向かって分流され、電圧降

有機 EL の設計は、不等ピッチ配列により４画素毎

下の影響が軽減される。

に画素面積を拡大し、輝度・寿命を改善する。発光素
子内には、隣接する発光素子の画素間ギャップ gp と7-3-4 電極の取り出し技術と試作同寸法のスペースを縦横２画素ごとに設ける。図 7-14

図 7-16 は 2008 年 9 月の一次試作の例である。16 枚

は、画素間ギャップ gp が封止部、電極取出し部、発の有機 EL パネルを配列したユニット２台が試作され

光素子配列の公差を含むことを示す。

た。ここでは、研究用設備を使用して有機 EL パネル

図 7-14 において、封止部は、必要な信頼性を確保を加工し、有機 EL の目地レス配列を実証した。一できる最低幅であり、発光素子内部への外気や水分の方、量産試作は、ある程度の設備を必要とする。短期浸入を防ぐ。図 7-15 は発光素子のイメージ図である。

間の入手が困難な製造設備がリーマンショックの影

画素面積拡大と画素間ギャップ gp の関係を示す。電響で在庫の設備が発生したものを入手できて、翌年の極は、一般にはパネルの端部から引出されるが、図CEATEC に出展することができた。図 7-17 は 20097-15 では、パネルの裏面中央から引出している。こ年の CEATEC における 155 型スクリーンの表示例での電極の配置は、すでに提案例はあったが 12) 13)、加工ある。有機 EL パネルは 2880 枚が配列されている。

技術が課題であった。この加工を実現できれば、発光素子を目地レス配列するために必要な画素間ギャップ
gp は、電極の引き出しにも利用され、パネル端部の電極の取り出しスペースは不要となる。この結果、画
素間ギャップ gp も短縮される。
図 7-15 の発光素子では、電極はパネルの裏面中央から電極を取り出している 18)。電極をパネルの中央部から引出す案は、その加工方法が分からないまま、開発は、電極をパネルの端面から取り出す案で着手した。この方法でも、有機 EL パネルを高精度で配列す
るには、外形寸法は高精度を必要とした。パネルの加工方法は、パネルの精度を確保するために、周辺を削
3 mm

画素間ギャップgp

封止部

図 7-16．有機 EL のユニット試作例 15)配列の公差電極取出し部

図 7-14．隣接発光素子の画素間ギャップ 4)
画素間ギャップ g p

図 7-17．2009 年 CEATEC 出展 15)

7-3-5 有機 EL 方式大型表示装置開発の成果
図 7-15．有機 EL パネルの電極取出し構造

4)

有機 EL 方式大型映像表示装置は、画素ピッチ 3
大型映像表示装置発展の系統化調査

265

mm である。これまで困難とされた有機 EL の目地レも高品質の表示を実現できた。

ス配列を実現し、国際学会 SID で発表した 19)。さら

図 7-19 は、屋外の太陽光下における表示実験の例にオーロラビジョン OLED として実用化され、2010である。有機 EL は、表面の円偏光板によって、外光年には初号機が出荷されている。2011 年には日本科の反射が大幅に制約される。画像のコントラストは高学未来館の球体ディスプレイ Geo Cosmos が設置さくなり、明るい環境でも表示を見ることができる。有れた。当時は、技術的には高く評価され、Diamond

機 EL は寿命に課題があったが、明るい環境でも輝度

Vision OLED として米国 R&D magazine 社が主催すを抑えて使うことができた。こうして Geo-Cosmos は、る R&D100 賞にも選定されている。海外への納入実関係者の適切なメンテナンスもあって、使用時間は績もある。

10 年に達した。

図 7-18 は Geo-Cosmos である。有機 EL は、視野角

一方、オーロラビジョン OLED が実用化されて間が広く、Geo Cosmos の様な球形ディスプレイでは、もなく、LED の価格が急激に下落した。高解像度表

見る人にとって角度がある地平線近くの表示において示装置としてのコスト競争力が次第に失われ、やがて事業は終息した。各種の表示デバイスは、多数配列することで大画面の表示装置を構成できることから、ここに紹介した目地レス配列の技術は、様々な応用が可能である。LED と差別化できる新たな発光素子を開発できれば、後日、生かされる可能性はある。

7-4 技術開発とイノベーション
この章で紹介した３例の技術開発は、何れも世界初
図 7-18．日本科学未来館 Geo Cosmos20)※ Geo-Cosmos の制作は、日本科学未来館の企
画コンセプトに基づき、株式会社電通の下、株式会社ゴーズ（画像処理・送出システムなど）、株式会社 GK テック（球体設計・製作）、
三菱電機（有機 EL ディスプレイシステム）を合わせた 4 社の総合力を結集して完成させた。

への挑戦である。ここでは IEEE マイルストーンを参考に、イノベーションについて考える。
7-4-1 新技術への挑戦とイノベーション
イノベーションは、IEEE マイルストーンによれば、開発成果の社会や産業への貢献と、その継続が重要である。この章の開発例は、製品を市場に投入できたことは貴重な成果であったが、社会への貢献が一時的にとどまった。主な理由は、競合する技術の急速な発展と製品価格の下落により、性能およびコストが競争力を失ったことにある。それぞれの開発は、難しい技術
課題を克服しており、業界における技術的評価は高かった。このような革新的技術への挑戦は、その経験や技術の蓄積を未来への財産として次に生かすことができれば、開発の成功と同じく価値がある。
５章で紹介した蛍光表示管方式の近距離型オーロラ
ビジョンは、製品化されることなく、当時どこにも発表されることはなかった。しかし、開発に関わった技
術者は、得られた技術を第二世代大型映像表示装置の開発に生かし、その後の技術開発にも貢献している。
即ち、この章の開発例は、事業の中断・終息という厳しい現実はあるが、将来に繋がる経験が蓄積され、次世代を担う技術者が育っている。見方を変えればイノ

図 7-19．太陽光下での表示実験

266

国立科学博物館技術の系統化調査報告

15)Vol.31 2022. March

ベーションの途上にあるとも言える。

7-4-2 大型映像表示装置と IEEE マイルストーン
表示装置の業界において、1970 ～ 1980 年代は壁掛けテレビを目指した技術革新の時代である。オーロラ

えたことなどが評価された。その原点には、技術者たちの新技術・事業に挑戦する熱い思いや、その思いを具体化する比較的自由な環境があった。

ビジョンは、この技術革新が盛んな時代、所属も専門

この章で紹介した大型表示装置は、何れも開発に取分野も異なる技術者たちの協力によって開発された。

組んだ技術者たちの熱い思いは共通しているが、結果イノベーションとして評価されたのは、あくまでも結は厳しい現実があった。その背景には、代替技術が発果である。確かなことは、技術者が技術的難題に挑戦展する中での開発品の完成度や社会環境の変化など、し、さらに市場開拓の難題に直面し、大きな責任を担

様々な要因がある。それでも筆者は、変化に対応していながら、人知れず苦労したことである。

新たな価値を創出する技術開発への挑戦と、それを奨

オーロラビジョンは、誕生した当時、非常に高価ゆ

励する環境があることを願っている。このような挑戦

え製品寿命は数年と考える人もいた。特筆すべきは、は、貴重な経験の蓄積と技術者の成長をもたらし、そ

初号機を開発した技術者たちが、海外営業の関係者のして何よりも挑戦無くしてイノベーションは生まれな協力を得て自ら世界の市場を開拓し、高価なシステム

いのである。

を事業として軌道に乗せたことである。新規参入する

以下に IEEE マイルストーンとして贈呈された銘板

企業が現れ、お互いが競い合うように技術革新が繰りと、そこに刻まれた文面を紹介する。図 7-20 は贈呈

返されると、大型映像表示装置は第一世代から第二世された銘板である。

代へと発展した。1990 年代後半、LED を採用した第三世代になると、世界の市場に多数の企業が参入し、差別化が難しくなり、撤退する企業も現れた。オーロ
ラビジョンは、第三世代においても技術者が世代を超えて性能向上とコスト削減に取組み、約 40 年にわたって事業を継続している。そして『屋外用カラー大型映像表示装置』として 2018 年 3 月にイノベーションの象徴でもある IEEE マイルストーンに登録された。評
価の対象は 1980 年の初号機である。それがスポーツ・
各種イベントの楽しみ方や、その後の社会に影響を与
図 7-21．贈呈式の記念撮影 15)

図 7-20．贈呈された銘板 15)≪銘板に記載された Citation ≫Mitsubishi Electric developed the world's firstlarge-scale emissive color video display system andinstalled it at Dodger Stadium, Los Angeles, California in 1980. It achieved bright, efficient, high-quality
moving images using matrix-addressed cathode-ray
tubes (CRT) as pixels. With increased dimensions
and resolution, the system has entertained and informed millions of people in sports facilities and public spaces worldwide.

図 7-21 は IEEE 会長から三菱電機社長への銘板贈呈
後の記念撮影である。何れも 2018 年 3 月の役職で、前列左から（何れも当時）
James A. Jefferies IEEE 会長、
柵山正樹三菱電機社長
後列左から
尾上孝雄 IEEE Japan Council Vice Chair、
福永博俊 長崎大学理事・副学長（IEEE 福岡支部元
Chair）、
浅野種正 IEEE 福岡支部 Chair、
漆間啓三菱電機社会システム事業本部長、
藤田正弘三菱電機開発本部長、
田中光顕三菱電機長崎製作所長である。
参考：日本における IEEE マイルストーン一覧
https://ieee-jp.org/activity/jchc/milestone_jusho.
html
世界における IEEE マイルストーン一覧
http://ethw.org/Milestones:List_of_Milestones
大型映像表示装置の IEEE マイルストーン申請
http://ethw.org/Milestones:Outdoor_large-scale_color_display_system,_1980

大型映像表示装置発展の系統化調査

267

参考文献

13)	特許第 4115065 号：画像表示素子及び画像表示装1)		US Patent 7,551,245: Display Panel And Large
Display Using Such Display Panel2)		前嶋一也ほか：“大型映像表示装置”, 三菱電機技報 ,Vol.78, No.5, pp.327-331 (2004)3)		David Coates: “Low-Power Large-Area Cholesteric Displays” , Information Display Vol. 25,
Issue. 3, pp. 16-19 (2009)置14)	Mark Aston, “Design of large-area OLED displays utilizing seamless tiled components” ,Journal of the SID 15/8, pp. 535-540 (2007)15)	三菱電機資料
16)	原善一郎ほか：“画像の時空間モデルによる平面
ディスプレイの画質解析”, 映情学誌 Vol. 55, No. 3,4)		 筆者作成

pp. 422-430 (2001)5)		麻生英樹：“電子看板／掲示板システム” , 三菱電機技報 , Vol.78, No.5, pp.44-48 (2004)
6)		 筆者撮影

17)	原善一郎ほか：“平面ディスプレイの目地レス配列技術と大型表示装置への応用” , 映情学誌 Vol.
67, No. 12, pp. 1208–1032 (2013)7)		「写真提供」元テックゲートインベストメント桝谷均18)	特許第 5271171 号など：画像表示素子の製造方法
19)	Z. Hara et al.: “The High Performance Scalable8)		粟本健司ほか：“曲がる超大画面薄型ディスプレイ” , 映情学誌 , Vol. 61, No. 3, pp. 283-293 (2007)

Display with Passive OLEDs” , SID 10 DIGEST,
pp. 357-360 (2010)9)		粟本健司ほか：“超軽量フィルム型大画面プラズ20)	三菱電機広報発表：2011 年 6 月 1 日社会 No.1106

マチューブアレイ” , 映情学誌 , Vol. 63, No. 12,

		 h t t p : / / w w w . m i t s u b i s h i e l e c t r i c . c o . j p /pp. 1753-1756 (2009)

news/2011/0601_zoom_01.html（2021/12/09

10)	文献 3) の図４を基に筆者作成

覧）11) 「写真提供」篠田プラズマ株式会社社長篠田傳12) 特許第 4366743 号：平面表示装置

IEEE マイルストーン贈呈式
大型映像表示装置オーロラ
ビジョンの開発は、三菱電機の本社を推進役として、京都製作所、中央研究所（当時）、長崎製作所の技術者が組織を超えて取組んだ。各技術者は、
特にイノベーションを意識した訳ではなかったが、開発は、未経験の技術ゆえ、山積した課題への挑戦となった。初号機の開発、製造、そして出荷は、設計・製造の難題が顕在化し、技術者は大きな責任を担いながら苦労している。初号機の納入後は、ユーザーの満足を得るために奮闘したが、結果的にユーザーの信頼を得て、その後の事業化に役立っている。
2018 年に開催された贈呈式は、開発着手から 40 周年の節目の年でもあり、初号機の開発に関わった技
術者たちが北海道から九州まで全国から集まった。会場では、技術者たちが数十年ぶりに再会し、忘れかけていた苦労が甦った。当時の思い出を話題に、三菱電機社長や IEEE 会長（何れも当時）との懇談も見られた。この写真は、IEEE 会長（左端）と初号機の開発に関わった技術者たちの記念撮影である。

268

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March閲

8 あとがき

大型映像表示装置は、1980 年に屋外用カラー大型

展し、大型映像表示装置は、第一世代から第二世代、表示装置として、オーロラビジョンが誕生した。このそして現在の第三世代へと事業が継続され、IEEE マ

系統化調査は、1980 年を起点にすると、この稿を作

イルストーンに認定されるに至った。一方、大型映像

成する時点では、40 年ほどの歴史である。歴史を遡

表示装置は、第三世代の LED 時代になると、国際的る上で IEEE マイルストーンの審査過程で匿名の研究な競争が激化し市場も成熟してきた。

者から寄せられたコメントが役立った。特にコメント

各種表示デバイスの世界では、CRT や PDP などのに記載されたスコアボード、広告、大画面のビデオ表

歴史を創った技術は、社会環境の変化や競合技術の発示などの関連技術の歴史が参考になった。また、大型展によって競争力を失い、やがて終息した。テレビ用

映像表示装置の関連技術として、各種表示デバイスの表示デバイスとして世界の技術開発をリードした日本発展を俯瞰した。それぞれの専門分野の方々から見ての液晶や有機 EL は、今では中国製や韓国製が主流に

拙い調査であることはご容赦願いたい。

なった。このような動向は、先端的技術とは言え、国調査を開始して、すぐに見えたのは、
オーロラビジョ

際的な競争の下では、生き残りの難しさと新たな価値ン誕生の 1980 年には、白熱電球を配列したモノクロの創出が必要なことを示しており、大型映像表示装置の大型映像表示装置が競技場やビルの壁面などで使用も例外ではない。

されていたことである。時代を遡ると、1920 年代後

大型映像表示装置は、情報化社会において重要な技

半には、ビルの壁面にニュースなどの速報表示装置が術である。７章で紹介した革新的技術への挑戦例は、設置され、その後、画像を表示できる広告用表示装置

事業の中断・終息という厳しい結果ではあったが、こや競技場のスコアボードが設置されている。この様にのような挑戦無くして新たなイノベーションは生まれ

大型映像表示装置の機能や技術は、古くから知られてない。長年、大型映像表示装置の開発に関わった技術

おり、オーロラビジョンの誕生は歴史の必然のように者の一人として、新技術に挑戦する姿勢や挑戦を奨励も見える。一方、オーロラビジョンを開発・事業化しする雰囲気が次の技術革新に生かされ、新たな発展にた三菱電機の技術者は、画像を専門とするわけではな

繋がることを期待している。

く、技術開発と市場開拓の難題を克服している。その活動は、歴史の流れとは別に注目に値する。
オーロラビジョン初号機の開発は、お互いに全く縁のなかった異分野の技術者たちが組織を超えて協力し筆者は生徒や学生に講義をしたことがある。講義の最後には、光の３原色の例えを紹介している。これはイノベーションを考える上で必要な教訓でもあり、ここに改めて紹介したい。

た。その成果は MLB オールスターゲームに利用され、小学生には、県の教育委員会に委託された理科教育

開発は成功したが、価格が当時の新聞や雑誌で話題にの一環で、図 8-1 を使って次のような説明をした。
『赤なるほど高価なシステムであった。革新的技術も価格

は一人で頑張っても赤のまま。緑が協力したら黄色がが合わずに市場に浸透しなかった例は多い。オーロラ

生まれる。さらに青が加われば白が生まれ、各色が仲

ビジョンもその可能性が危惧されていた。ここで開発良く協力することで無限の色が生まれる』。小学生にに関わった技術者たちが世界の市場に出向き、２～３

は、一人で遊ぶより二人あるいは三人で、友達と一緒

年で高価なシステムが受け入れられる市場を開拓したに遊ぶ方が楽しいですよと言う意味で良い。しかし、ことは、その後の大型映像表示装置の発展に重要な意

本質は、新たな価値の創出には、単独で考えることに味を持つ。

は限界がある。３原色の例えは、その限界は他者との第一世代の大型映像表示装置は、オーロラビジョン
誕生後の約５年間に、アストロビジョン、スーパーカ

良好な協力関係で突破できる可能性があることを教えている。学校の先生方に喜んで頂いた。

ラービジョン、さらにジャンボトロンが発表された。

大学や高専の学生には、企業における技術開発の具

当時の各企業の技術者はほとんどが退職されており、

体例を講義した。その最後では図 8-1, 2 を使って、小各社の開発の経緯は分からなかったが、既に構想を学生への説明に次のように追加した。『赤と青と緑は、持っていた各社がオーロラビジョンに刺激を受けて構お互いに最も遠い関係にある。近い関係は、すぐに仲想を具体化したと思われる。この頃から市場の競争が良くなって混色するが、生まれる色は類似の色ばか本格化した。そして各企業が競い合うように技術が発り。逆に遠い関係は、協力することに難しい壁もある
大型映像表示装置発展の系統化調査

269

が、
その壁を越えて協力できれば、多様な色が生れる』。

限定的ではあるが、特に重要と思われる活動をされた

即ち、３原色の例えは、人と人との関係、組織と組織方々を可能な限りコラムで紹介させて頂いた。何れもとの関係など、異分野・異業種の技術者が協力すれば、

1979 年から 1983 年頃の大型映像表示装置の技術開発

単独では想定できないような、新たな価値を生み出す

および市場の開拓において、重要な役割を果たされ、可能性があることを教えている。

その後の事業発展の基礎を築いた方々である。次の世最後に、屋外用カラー大型映像表示装置は、高々40 年の歴史ゆえ、開発に関わった方々の実名を挙げ

代に刺激を与え、将来の技術開発が今以上に活発になることを願っている。

ることには遠慮もあった。しかし、この報告書では、

0.9
0.8
青

緑

XYZ表色系色度図
LED色度の一例

0.7
0.6
ｙ

赤

緑

0.5
0.4
赤

0.3
0.2

図 8-1. 光の３原色

0.1
0

青

0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8ｘ

図 8-2. ３原色の CIE 色度図270

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March9 謝辞

本報告書をまとめる当たり、まず、この調査の機会を与えて頂いた三菱電機の関係者の皆様に感謝します。そして多くの方々から資料および情報を提供して頂いた。特に以下の方々には、この場を借りて深く感謝申し上げたい。
元三菱電機の船舶技術者で山地正城氏、福嶋信夫氏、
寺崎信夫氏は、オーロラビジョン誕生時の経験と当時の写真を提供して頂いた。
IEEE History Committee の関係者は、IEEE マイルストーンの審査過程で、貴重なコメントを寄せて頂いた。それが大型映像表示装置の歴史を遡る上で大変役立った。
各種大型映像表示装置の調査は、コロナ禍の影響もあって、主に文献を参考にした。ここで特に元ソニーの張間廣信氏、東芝ライテックの中島淳一氏、パナソニックの林紀寿氏には、発光素子の写真を提供して頂き、さらに開発に関わる経験を共有できた。このことが調査の参考になった。
篠田プラズマ株式会社社長篠田傳氏および元テック
ゲートインベストメント桝谷均氏には、開発された製品の貴重な写真を提供して頂き、さらに新技術の開発と事業化の難しさを共有させて頂いた。
技術動向の調査では、三菱電機大土井雄三氏に各種
表示デバイスの調査で有益な助言を頂いた。建物の壁面に設置される映像表示装置の動向の調査では、フリージャーナリスト川田宏之氏に貴重な情報を提供して頂いた。
さらに以下の方々には写真を提供して頂いた。
ノリタケ伊勢電子株式会社
東北パイオニア株式会社

龍田和典氏

イメージプロ小野企画代表

鈴木浩之氏
小野志郎氏

改めて感謝申し上げます。
有難うございました。

大型映像表示装置発展の系統化調査

271

272

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March

'20

中国企業がテレビ用LCD供給

大型映像表示装置発展の系統化調査

273

所在確認
産業技術史資料
大型映像表示装置技術の系統化調査

274

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.31 2022. March大型映像表示装置発展の系統化調査

275

「大型映像表示装置発展の系統化調査」
報告書冊子との相違点（正誤表）

ページ

段落

第31集
冊子版
2022年3月
（誤）

行

第31集
全文PDF版
2022年7月（正）1フィールド（1/60sec)n1/ｍﾌｨｰﾙﾄﾞ：n/m階調表示

249

図5-40

最上段

1フィールド（1/60sec)：n 階調
1/ｍﾌｨｰﾙﾄﾞ：n/m階調表示

m/ｍﾌｨｰﾙﾄﾞ

X1

X1

X2

X2

X3

X3

Xn

Xn

Y1〜
n

Y1〜
n

Tq
１2 3 4 5 6 7 8

n/m

1ʼ 2ʼ 3ʼ 4ʼ 5ʼ 6ʼ

Tq
１2 3 4 5 6 7 8

m/ｍﾌｨｰﾙﾄﾞn/m

1ʼ 2ʼ 3ʼ 4ʼ 5ʼ 6ʼ

273

最右列

最上枠

20
年代

'20
年代

273

右列
2010年代

上から２枠目中国企業テレがビ用LCD供給

中国企業がテレビ用LCD供給