JP4990265B2 - 液晶表示装置及び液晶表示システム - Google Patents

Description

本発明は、パーソナルコンピュータや液晶テレビジョンの表示装置等に用いられる液晶表示装置及び液晶表示システムに関する。

従来、液晶表示装置の中でもアクティブマトリックス型液晶表示装置が、パーソナルコンピュータの表示装置や、液晶テレビジョン表示装置として多用されている。しかも、これらの用途においては、大画面化が急速に進展している。さらに、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、その表示画面の大きさにかかわらず、高精細で、かつ色再現範囲が広く、高画質の表示が要求されている。これは、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の他の表示装置との競争で、より優位性を保持するためである。また、同時に、低消費電力化も要求されている。

アクティブマトリクス型カラー液晶表示装置は、画素を構成する副画素の上部にそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを設け、バックライト照明装置により白色光を通すことによって、フルカラー画像を表示している。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素をまとめて１画素を構成することで、フルカラーの画像を表示している。バックライト照明装置の光変換効率は低く、残りの入力パワーは熱となっている。そのため放熱部も大きくなってしまう。

また、色再現範囲を拡大するとともに長寿命化することを目的として、従来の冷陰極蛍光管によるバックライト照明装置に代わって、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）及び青色光（Ｂ光）の３原色を含む複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたバックライト照明装置が実用化されている。発光ダイオードは冷陰極蛍光管に比べて色再現範囲を広くできることから、より高画質の液晶表示装置を実現している。

しかし、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の少なくとも３色の光を発光するＬＥＤ光源を用いた場合、ＬＥＤの発光色にばらつきがあるため、例えば同じＧ光でも、ＬＥＤにより、その発光色が赤味を帯びたり、あるいは青味を帯びることがある。また、同一素子でも、駆動電流や温度特性などの要因によって、発光色に変化が生じることがある。このようなＲ光、Ｇ光、Ｂ光のＬＥＤを用いたフルカラー表示の場合には、白色レベルの色度を一定に保つことが困難である。さらに、液晶表示装置を作製した時点では、白色レベルの色度を合わせることができるが、経年変化のばらつき等により長期的には白レベルが変化してしまう。

さらに、ＬＥＤを用いた場合に、ＬＥＤの発熱に伴い、発光波長及び光出力が変化する。このため、一度輝度及び色調を調整しても、調整後に、輝度及び色調が再び変動してしまうことがある。このような変動は、経時変化によっても生じる。そのため、３色の発光素子のうち、少なくともいずれかの色の発光素子が、ＬＥＤよりも輝度の高い高出力化に適する半導体レーザ素子を用いることで、駆動電流の増大による発熱を抑制し、特性の変動を減少させる構成が示されている。この第１の例では、赤色半導体レーザを用いることが具体的に示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記の第１の例においては、従来の光源として蛍光管、またはＬＥＤを用いる方式は、パネル背面または側面に光源を配置し、それを駆動するため、液晶表示パネルを含めた厚み、重さが付加される。また、光に変換されないで熱になる入力パワーが大きく、放熱構造が必要でその分も、厚み及び重さに付加されることになっていた。液晶パネルは熱に弱く、発熱体でもある光源（ランプやＬＥＤ）から距離を置く必要があり、この分も大型化していた。

さらに、上記の第１の例では、バックライト照明装置の光源として、赤色の半導体レーザを用いることが記載されているが、具体的な構成等については何らの開示もない。このため、赤色の半導体レーザの利用により、駆動電流の増大による発熱を抑制し、特性の変動を減少させることは可能ではあるが、装置自体の大型化についてはなんら対策がなされていない。また、上記の第１の例では、ＬＥＤを光源として用いることが主体であり、光源としてＲ光、Ｇ光、Ｂ光の３色からなるレーザ光源と白色光源とを用いる場合には、液晶表示パネルが厚くなり、また重くなるといった問題が依然として生じてしまう。

上述したような液晶表示装置がシステム化された液晶表示システムは、パーソナルコンピュータ用のディスプレイ装置としての利用だけでなく、テレビジョンとしても利用されることにより大画面化、高画質化が要求されている。このような液晶表示システムには、液晶表示パネルを背面側から照明するための面状光源装置が用いられているが、この面状光源装置の光源としては冷陰極蛍光管を利用するものが多かった。しかしながら、冷陰極蛍光管方式の場合には、冷陰極蛍光管から発生する熱により液晶表示システムの表示性能が劣化する等の課題を有している。また、近年テレビ受像機としての需要の増大により、さらに高画質化が要求されており、光源として発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と呼ぶ。）等を用いる構成も実用化されて来ている。

発熱による影響を避けるために、例えば冷陰極蛍光管を有する光源と、面状光源を構成する断面が楔形の第１の導光体と、その端面部に設置されて第１の導光体に照明光を供給するための第２の導光体と、光源と第２の導光体を結ぶ光ファイバーとからなるバックライトで照明される液晶表示システムが示されている（例えば、特許文献２参照）。この第２の例は、従来構成と異なり、冷陰極蛍光管と第１の導光体との間を光ファイバーで接続することにより、冷陰極蛍光管からの発熱の影響や高周波電圧の印加で生じるノイズを防止している。

また、ＬＥＤのような点光源を用いても導光板内の無効領域を低減して装置の小型化と軽量化を実現するために、断面が楔形状の導光板を用いた面状光源装置も示されている（例えば、特許文献３参照）。この第３の例のようなＬＥＤを用いた面状光源装置は、冷陰極蛍光管を用いたものに比べて、色の再現性が良好で、高画質を得ることができる。

また、赤色光（Ｒ光）、青色光（Ｂ光）及び緑色光（Ｇ光）のＬＥＤのみでなく、さらに他の色を発光するＬＥＤを用いて、より高画質を実現する面状光源装置も実用化されている。さらに、ＬＥＤの一部を半導体レーザ素子で置き換えた面状光源装置も検討されている。この第４の例は、半導体レーザ素子が、ＬＥＤに比べて、高輝度、高出力であり、駆動電力の低減や高画質化が可能であることを利用するものである（例えば、特許文献１参照）。

また、大画面表示が可能で、かつ装置の重量を軽量化することを目的とした画像表示システムも開示されている（例えば、特許文献４参照）。この第５の例のシステムは、液晶パネルを備え、画像の一部を構成する部分画像を生成する複数の液晶モジュールと、上記複数の液晶モジュールから生成された部分画像を表示するスクリーンと、上記複数の液晶モジュールの液晶パネルに対して光を供給する光供給部とを備えた構成からなる。そして、光供給部から光ファイバーケーブルを介して液晶モジュールに対して光を供給する構成としている。このような構成により、大画面の投射型方式の表示システムを実現している。
特開２００５−６４１６３号公報 特開平１１−１６７８０８号公報 特開２００６−１３４６６１号公報 特開平９−１５９９８５号公報

上記の第２の例では、冷陰極蛍光管からの発熱の影響や高周波電圧の印加で生じるノイズを防止することは可能であるが、色再現範囲を拡大し画質をさらに改善することは比較的難しい。また、冷陰極蛍光管から出射した光を光ファイバーにより導光体に導光する方式では、大きな光強度を伝送することが困難であり、大画面の液晶表示システムには適用できない。

また、上記の第３の例では、色再現範囲を拡大するとともに長寿命化も可能となるが、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の少なくとも３色の光を発光するＬＥＤ光源を用いた場合には、以下のような課題を有している。すなわち、ＬＥＤの発光色にはばらつきがあるため、例えば同じＧ光でも、それぞれのＬＥＤにより、その発光色が赤味を帯びたり、あるいは青味を帯びることがある。また、同一のＬＥＤでも、駆動電流や温度特性あるいは経時変化などの要因によって、発光色に変化が生じることがある。このため、初期に輝度及び色調を調整しても、調整後あるいは使用中に輝度や色調が変化するため、白色レベルの色度を長期的に一定に保つことが困難である。

さらに、上記の第２及び第３の例は冷陰極蛍光管またはＬＥＤをパネル背面または側面に配置して照明する方式であるため、液晶表示システムを大画面化するほど装置全体に対する光源の厚みや重量の影響が大きくなる。また、放熱構造も必要であるため、さらに厚みや重量が増加する。これらが、さらなる薄型化、軽量化に対する制約となっている。

上記の第４の例では、ＬＥＤよりも輝度の高い高出力化に適する半導体レーザ素子を用いることで、駆動電流の増大による発熱を抑制し、特性の変動を減少させる構成も示されており、半導体レーザ素子として赤色半導体レーザを用いることが具体的に示されている。しかしながら、具体的な装置の構成等については何らの開示も示唆もない。このため、赤色半導体レーザの利用により、駆動電流の増大による発熱を抑制し、特性の変動を減少させることは可能ではあるが、装置自体の大型化についてはなんら対策がなされていない。

さらに、上記の第５の例では、光供給部から光ファイバーを介して複数の液晶パネルを照明する構成とすることで、大画面化と軽量化が可能な投射型表示システムを実現している。しかしながら、この第５の例は投射型方式に適用されるものであって、一般に多く用いられている直視型の液晶表示システムには適用が困難である。従って、直視型の液晶表示システムにおいては依然として、大画面化と軽量化の問題が残っている。

また、上記の第５の例では、基本的には光源部が装置内部に一体的に配置された構成であり、光源部と液晶表示ユニットとを完全に分離する構成は示されておらず、装置の薄型化、軽量化には自ずと限界があった。さらに、複数の液晶表示ユニットに対して１つまたは２つの光源部から照明光を供給する構成の液晶表示システムについてもまったく示されておらず、薄型化、軽量化された液晶ユニットを１つまたは２つの光源部から照明光を供給するシステムを実現するには更なる検討が必要であった。

本発明の目的は、従来方式に比べて液晶ＴＶの薄型化、及び軽量化することができ、しかもこれにより壁掛けＴＶを実現する液晶表示装置を提供することである。

本発明の目的は、レーザ光源ユニットと液晶表示ユニットとを分離することで、個々の液晶表示ユニットの薄型化、軽量化を可能として、大画面でありながら容易に複数の箇所に設置できる液晶表示システムを提供することである。

本発明の一局面に従う液晶表示装置は、レーザ光源を有する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部と、前記光源部のレーザ光源から発光されたレーザ光を前記液晶表示パネル部へ導光するファイバーと、を備える液晶表示装置であって、前記ファイバーは、前記光源部と前記液晶表示パネル部とが空間的に分離された配置となるように構成されている。

本発明の他の一局面に従う液晶表示システムは、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に配置された面状導光板と、を有する、複数の液晶表示ユニットと、前記液晶表示パネルを照明するレーザ光を前記液晶表示ユニットのそれぞれに供給するレーザ光源ユニットとを備え、前記レーザ光源ユニットは、レーザ光源を有するレーザ光源部と、前記レーザ光源部を制御する制御部と、前記レーザ光源部から出射されるレーザ光を前記各液晶表示ユニットに導光する光ファイバー部と、前記液晶表示ユニットのそれぞれに一対一に対応して配置され、前記光ファイバー部と前記液晶表示ユニットに設けられたパネル用ファイバーとの間を接続可能な、複数の光コネクターと、を有し、前記光ファイバー部は、前記レーザ光源部と前記液晶表示ユニットとが空間的に分離された配置となるように構成されている。

上記の液晶表示装置では、レーザ光源を有する光源部を液晶表示パネル部と空間的に分離されているので、従来よりも液晶表示パネル部の薄型化、軽量化を進めることができる。この結果、例えば、これまでにない薄型で大画面の壁掛けＴＶを実現することができる。

上記の液晶表示システムでは、レーザ光源部をレーザ光源ユニットに設け、液晶表示ユニットと光ファイバー部を介して離れた位置に配置するので、液晶表示ユニットの薄型化、軽量化を図ることができる。また、レーザ光を光源として用いるので、色再現範囲が広くなり、より高画質を実現できる。さらに、１つのレーザ光源ユニットを用いて、複数の液晶表示ユニットに光ファイバー部を介してレーザ光を供給するので、複数の部屋に液晶表示ユニットを配置することができる。さらに、液晶表示ユニットは、光コネクターにより着脱が容易であるので、画面サイズの異なる液晶表示ユニット等の取替えも容易である。また、レーザ光源を持たない液晶表示ユニットは軽量で、薄型で、かつ発熱しないことから、例えば美術館のような定温環境が要求される場所や、同じ部屋内に複数の液晶表示ユニットを配置する場合等にも上記の液晶表示システムは好適である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同じ要素又は類似する要素には同じ又は類似の符号を付しており、説明を省略する場合がある。また、図面は、理解しやすくするために、光源部と液晶表示パネル部との寸法等については正確な表示ではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置１の構成を示す平面概略図である。本実施の形態の液晶表示装置１は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を発生する光源部１０１と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部１０と、光源部１０１と液晶表示パネル部１０との間に接続されたファイバー１５及び電線１４と、を備える。光源部１０１は、床１３に設置されており、また液晶表示パネル部１０は、壁にかけられている。もちろん、本実施の形態は、図１の配置構成に限定されるものではない。例えば、光源部１０１が壁に設置されたり、液晶表示パネル部１０が天井から吊り下げられるように設置されても良い。また、液晶表示パネル部１０には、液晶パネルを拡大して表示するリア型のプロジェクションディスプレイも含まれるものである。

光源部１０１と液晶表示パネル部１０とは、光を伝送可能なファイバー１５でつながれており、完全に熱分離されている。また、本実施の形態では、ファイバー１５と同じ経路で、液晶を駆動する電力及び信号が電線１４を介して光源部１０１から液晶表示パネル部１０へと伝わっている。なお、光源部１０１は、液晶を駆動する電力を供給可能な駆動電力供給部及び、液晶を駆動する信号を発生させる駆動信号発生部を備えるものである。もちろん、光源部１０１の内部に駆動電力供給部及び駆動信号発生部を必ずしも設ける必要はなく、光源部１０１とは別体の電力供給部、信号発生部を用意し、電線を介して液晶表示パネル部１０に伝搬させても構わない。

次に、光源部１０１の説明について図２を用いて行う。図２は、図１の光源部１０１の構成を示す断面概略図である。図２において、光源部１０１は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ発光するＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂを有するレーザ光源１１１と、ダイクロイックミラー１１４と、レーザ光源駆動回路部１２０と、コネクタ１４１と、レンズ１４２と、を備える。本実施の形態では、これらのレーザ光源１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃのうち、Ｒ光源１１１ａ及びＢ光源１１１ｂについてはＲ光及びＢ光を発光する赤色半導体レーザ（ＬＤ）と青色半導体レーザ（ＬＤ）とを用い、Ｇ光源１１１ｃについてはＧ光を発光する緑色ＳＨＧ（第２高調波発生）−半導体レーザ（ＬＤ）を用いた。ＳＨＧは２次の非線形光学効果の一種であり、媒質に入射した光（基本光：周波数ω）の２倍の周波数の光（ＳＨＧ光：周波数２ω）が発生する現象である。緑色ＳＨＧ−ＬＤをＧ光源１１１ｃとして用いる場合には、例えば赤外光をＳＨＧ（第２高調波発生）で緑色波長光に変換し、Ｇ光を点灯させることができる。

緑色ＳＨＧ−ＬＤをＧ光源１１１ｃとして用いる場合の具体的な構成例について、以下簡単に説明する。例えば、半導体レーザで固体レーザをポンピングして１０６４ｎｍの波長の光を出し、この波長の光を共振器内で発振させ、その発振光をＳＨＧ素子に入れると５３２ｎｍの波長のＧ光を取り出すことができる。あるいは、半導体レーザでファイバーレーザをポンピングして１０６４ｎｍの波長の光を出し、この波長の光をＳＨＧ素子に導入することで５３２ｎｍの波長のＧ光を取り出すことができる。

以上説明したようなＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂから構成されるレーザ光源１１１については、レーザ光源駆動回路部１２０からの所定の駆動波形電圧によって、後述する駆動方法によりそれぞれの光源をそれぞれ点灯させることができる。

次に、図２を用いて光源部１０１の光学系について説明する。レーザ光源１１１から出射したレーザ光を１つのファイバーに結合する方法として、例えばＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂからそれぞれ出射したレーザ光をダイクロイックミラー１１４により合波できる。この合波した３色のレーザをレンズ１４２で集光し、ファイバー１５に入射させ、伝搬させる。ファイバー１５は、コネクタ１４１でしっかり光源部１０１に固定されている。コネクタ１４１は抜き差しが可能で、これにより光源部１０１の設置、移動も簡単にできる。なおコネクタ１４１をはずした時に安全装置が働き、レーザ光は外部に漏れないようになっている。また、図２では省略されているが、光源部１０１には、光ディスクメモリ、ＶＴＲや半導体メモリが入ったメモリ部と、放送信号を処理する放送入力部と、通信及び外部入力を処理し映像化する外部入力部と、が入っている。これらからの液晶駆動信号が図１の電線１４で光源部１０１から液晶表示パネル部１０へと伝えられる。これにより液晶表示パネル部１０はメモリ部、放送入力部、外部入力部を持たず、大幅に薄型、軽量化されている。

次に、図３を用いて、液晶表示パネル部１０について説明する。図３Ａ及びＢは、本実施の形態の液晶表示装置１に用いる液晶表示パネル部１０の構成を示す概略図で、図３Ａは平面概略図、図３Ｂは図３ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。以下、図３Ａ及びＢを用いて、本実施の形態の液晶表示装置１の液晶表示パネル部１０の構成を説明する。ここでは、フラットパネル型の液晶表示装置の場合を例として説明する。

図３Ａ及びＢに示すように、本実施の形態にかかる液晶表示パネル部１０は少なくとも、駆動制御部により液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル２０と、平板状の導光板１１２と、を有している。本実施の形態では、図１の光源部１０１が液晶表示パネル２０のバックライト照明を行うための照射光の発生部分であり、光源部１０１からファイバー１５で液晶表示パネル部１０にＲＧＢ光が導かれる。ファイバー１５は、コア径が２００μmのマルチモードファイバーである。伝搬するレーザ光の全出力が１５Ｗにもなるので、信頼性の点でマルチモードファイバーが良い。また、コネクタ１４０との接続の点からも、コア径が１００μmを越えるとコネクタ１４０とのアライメントが機械精度で合わせることができ、コネクタ１４０で容易に抜き差し可能となる。つまり、ファイバー１５としては、コア径１００μm以上のマルチモードの光ファイバーが特に有効である。

液晶表示パネル２０の駆動制御部は、画像１フレームを３個に時分割するとともに、１／３フレーム期間ごとに３色の光のそれぞれの光の画像情報を印加する。そして、図１の光源部１０１は、液晶表示パネル２０の駆動制御部による上記３色の光のそれぞれの光の画像情報の印加に同期して、上記３色の光をそれぞれ１／３フレーム期間ごとに照明する。

図１の光源部１０１からの複数のレーザ光はファイバー１５を通して、液晶表示パネル部１０の光学部１８に導かれる。液晶表示パネル部１０のコネクタ１４０から入射したレーザ光はレンズ１４３でコリメータされた後、反射ミラー１１６ａを通し、シリンドリカルレンズ１１６ｂで光ビーム面を広げ、導光板１１２の一方の端面部１１２ｄに入射させる。なお、シリンドリカルレンズ１１６ｂは、レンズ駆動回路部１１６ｃにより往復動作させ光を走査させてもよい。コネクタ１４０は抜き差しが可能で、これにより液晶表示パネル部１０の設置、移動も簡単にできる。なおコネクタ１４０をはずした時に安全装置が働き、レーザ光は外部に漏れないようになっている。この安全装置の構成としては、コネクタ接続を検出してレーザ光を遮断する方式、またはコネクタ接続時に機械的にレーザ光が出力される方式等が有効である。

図３Ｂに示すように、レーザ光は、導光板１１２の端面部１１２ｄから入射し、透明導光部１１２ａ中を導光し、一方の主面１１２ｂから面状に均一に出射される。また、導光板１１２の一方の主面１１２ｂ側には、光を拡散するための拡散板１１３を設けている。さらに、本実施の形態では、導光板１１２の他方の主面１１２ｃには、入射したレーザ光を均一に拡散、反射して一方の主面１１２ｂに入射させるために、例えば微小なドットパターンを形成した反射層１１９を設けている。

なお、本実施の形態の場合、光路変換して導光板１１２の一方の端面部１１２ｄに光を導入するための光路変換部１１８を、導光板１１２の一方の端面部１１２ｄ側に設けている。さらに、レーザ光源１０１からの光を導光する副導光板１１５を導光板１１２に積層するように設けている。

光源部１０１は、Ｒ光源１１１ａ、Ｂ光源１１１ｂ、Ｇ光源１１１ｃを順次に点灯させ、これらの各色のレーザ光はファイバー１５を伝搬後、液晶表示パネル部１０の液晶パネル２０背面に向けて面状に均一に照明する。液晶表示装置１は、このような構成により、一方の主面から出射される面状光により液晶表示パネル２０を背面から照明するフラットパネル型の構成とすることができる。この構成によれば、液晶表示パネル部１０に放熱部は必要がない。またランプやＬＥＤは熱源として作用し、液晶パネル２０に悪影響を与えるが、本発明ではそのような悪影響を与える熱源が存在しない。これにより３２インチの画面サイズで液晶表示パネル部１０の厚みを５ｃｍ以下とすることができた。また重量は５ｋｇとすることができた。この重量になれば簡単に壁掛けができる。従来の３０ｋｇ以上の液晶ＴＶの場合は壁に補強工事が必要なため壁掛け方式は一般的ではなかった。

また、本実施の形態の液晶表示装置では、光源部１０１にはＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂからなるレーザ光源１１１を用いているので波長の色純度が良好であり、表示可能な色再現範囲も従来の液晶表示装置に比べて大きく拡げることができ、より鮮明で、自然な色調を再現する液晶表示装置を実現できる。

また、本実施の形態の液晶表示装置では、一方の主面からレーザ光を面状に均一に出射するバックライト照明装置を液晶表示パネルの背面に使用しているので、フラットパネル型の構成となり、壁掛けＴＶを実現できる。また、パーソナルコンピュータの表示装置としても利用できる。

また、本実施の形態では、Ｇ光源は緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源を変調して用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源をＱスイッチでパルス列駆動することにより、ピーク光強度を大きく増加させたパルス列光を発生させて用いてもよい。Ｑスイッチは、レーザ共振器内部に光変調器等を挿入することによって、ある瞬間に光共振器のＱ値を急激に高めてレーザ発振を開始し、それまでレーザ媒質に蓄えられていたエネルギーを光パルスとして一気に放出させる方式である。これをパルス列光とすることにより、緑色レーザ光のピークパワーを大きく、かつ安定な出力強度とすることができる。

また、本実施の形態において、液晶表示パネル２０のバックライト照明は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を発光するレーザ光源を有する光源部１０１と、光源部１０１から出射されるレーザ光をファイバー１５で導き、一方の端面部１１２ｄから入射し、一方の主面１１２ｂから出射する平板状の導光板１１２と、から構成され、導光板１１２は一方の端面部１１２ｄからレーザ光を入射し、導光して一方の主面１１２ｂから面状に出射するが、本発明はこれに限定されない。例えば、導光板の透明導光部にレーザ光を入射し、導光するとともに回折または反射させて一方の主面方向に出射する構成であってもよい。透明導光部にホログラム素子あるいは半透過ミラーなどを設けることにより、一部回折あるいは一部反射させて一方の主面方向に出射させることができる。これにより、上記と同様に高輝度、高画質の液晶表示装置を得ることができる。このように導光板を用いることで液晶表示パネル部を薄くでき、有効である。

本実施の形態では、液晶表示パネル部１０の画像表示のための液晶駆動信号及び液晶駆動電力が、光源部１０１から電線１４を通して供給されているため、液晶表示パネル部１０内にメモリ部、放送受信部等を持たない。これも薄型、軽量化に大きく貢献している。

また、本実施の形態では、光源部１０１は床１３に設置されており、光源部１０１からの放熱を直接床１３に逃がすことが可能となる。これによりレーザ光源１１１の温度をより低く設定でき、消費電力を低減できる。レーザは高温になると発光効率が低下するが、放熱を良くし温度を低下させると良好な発光効率が得られるからである。特に、光源部１０１の底面にレーザが設置された場合、床１３への放熱がさらに高まるので消費電力はさらに少なくて良くなる。

なお、本実施の形態では緑色ＳＨＧ−ＬＤを用いたが緑色ＬＤを用いることも可能である。

本実施の形態のように１本のファイバーで少なくとも赤色光、青色光、緑色光を伝搬させると低コスト化できること、通常のコネクタを用いることができる等の利点がある。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。上記の実施の形態１では、光源部から出射されるＲ光、Ｇ光及びＢ光はファイバーを通して液晶表示パネル部に伝送される一方、液晶表示パネル部を駆動するための電力及び液晶駆動信号は電線を通して液晶表示パネル部に伝送され、それぞれの伝送経路は異なるものであった。これに対し、本実施の形態では、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光、並びに、液晶駆動電力及び液晶駆動信号を共に１つのファイバーを通して光源部から液晶表示パネル部へ伝送し、光源部と液晶表示パネルとの間の伝送経路を１つとするものである。

図４は、本発明の実施の形態２にかかる液晶表示装置２の構成を示す平面概略図である。本実施の形態の液晶表示装置２は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を発生する光源部１０２と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部１１、光源部１０２と液晶表示パネル部１１との間に接続されたファイバー１５ａと、を備える。光源部１０２と液晶表示パネル部１１とは光を伝送可能な１本のファイバー１５ａだけでつながれており、完全に熱分離されている。また、本実施の形態ではＲ光、Ｇ光及びＢ光をファイバー１５ａで伝送するだけでなく、同じ経路で、液晶を駆動する電力及び信号を光で液晶表示パネル部１１へと伝えている。この場合の光源部１０２から液晶表示パネル部１１までの距離は３．５ｍであった。液晶駆動信号についてもファイバー１５ａで伝送することの利点は損失が少ないことがある。これは、信号伝送を電線で行うと、液晶駆動信号が高周波のために、その伝送損失が大きいことによる。また、液晶駆動電力もファイバー１５ａで伝送することで、漏電もなくなる。また、１本のファイバーのみとすることで、伝送経路自体を軽量化できる。さらにファイバーは細く、美観上も非常に良く見える。１ｍｍ系のケーブルですべての光が伝送できるため、３ｍ程離れて映像を見る際ほとんどファイバーは見えず大変見た目に良い。

次に、光源部１０２の説明を図５を用いて行う。図５は、図４の光源部１０２の構成を示す断面概略図である。光源部１０２は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ発光するレーザ光源１１１と、ダイクロイックミラー１１４と、レーザ光源駆動回路部１２０と、放送信号を処理する放送入力部１３０と、ＤＶＤ等の光ディスクメモリや半導体メモリが入ったメモリ部１３１と、通信及び外部入力を処理し映像化する外部入力部１３２と、スイッチ部１３３と、駆動信号発生部１３４と、コネクタ１４１と、を備える。メモリ部１３１、放送入力部１３０及び外部入力部１３２はそれぞれ、スイッチ部１３３に繋がれ、スイッチ部１３３を通じて駆動信号発生部１３４に接続されている。駆動信号発生部１３４で各装置からの映像信号が液晶駆動信号へと変換され、その液晶駆動信号の変調信号が乗せられた赤外レーザ光１１１ｄが伝送される。

図５において、光源部１０２は、レーザ光源１１１としてＲ光、Ｇ光及びＢ光をそれぞれ発光するＲ光源、Ｇ光源及びＢ光源を内部に有している。これらのレーザ光源のうち、Ｒ光源及びＢ光源についてはＲ光及びＢ光を発光する赤色半導体レーザ（ＬＤ）と青色半導体レーザ（ＬＤ）とを用い、Ｇ光源についてはＧ光を発光する緑色ＳＨＧ（第２高調波発生）−半導体レーザ（ＬＤ）を用いた。ＳＨＧは２次の非線形光学効果の一種であり、媒質に入射した光（基本光：周波数ω）の２倍の周波数の光（ＳＨＧ光：周波数２ω）が発生する現象である。緑色ＳＨＧ−ＬＤをＧ光源として用いる場合には、例えば赤外レーザ光をＳＨＧ（第２高調波発生）で緑色波長光に変換し、Ｇ光を点灯させることができる。連続動作（ＣＷ）で光源は動作させている。具体的な構成例について、実施の形態１に記載したものと同様である。

以上説明したようなＲ光源、Ｇ光源及びＢ光源から構成されるレーザ光源１１１については、レーザ光源駆動回路部１２０からの所定の駆動波形電圧によって、後述する駆動方法によりそれぞれの光源をそれぞれ点灯させることができる。この例ではレーザは連続動作（ＣＷ）で光源は動作させている。

次に、図５を用いて光源部１０２の光学系について説明する。レーザ光源１１１から出射したレーザ光をファイバー１５ａに結合する方法として、例えばＲ光源、Ｇ光源及びＢ光源からそれぞれ出射したレーザ光は、上記の実施の形態１と同様、ダイクロイックミラー１１４により合波できる。また、Ｇ光源に緑色ＳＨＧ−半導体レーザを用いた場合には、緑色光に変換されなかった赤外レーザ光も同様に合波される。この赤外レーザ光は液晶駆動電力となる。さらに、液晶駆動信号としての赤外レーザ光１１１ｄも同様に合波される。つまり、赤外レーザ光１１１ｄはダイクロイックミラー１１４により合波される。この合波した各レーザ光、すなわち、レーザ光源１１１から出射したレーザ光、液晶駆動信号用の赤外レーザ光１１１ｄ及び、液晶駆動電力用の赤外レーザ光、をファイバー１５ａに入射させ、伝搬させる。ファイバー１５ａはコネクタ１４１でしっかり光源部１０２に固定されている。コネクタ１４１は抜き差しが可能で、これにより光源部１０２の設置、移動も簡単にできる。なお、コネクタ１４１をはずした時に安全装置が働き、レーザ光は外部に漏れないようになっている。

図６は、図５のファイバー１５ａの構成を示す断面概略図である。本実施の形態では、ファイバー１５ａとしてダブルクラッド型のファイバーを用いており、光増幅成分がドープされたコア３１と、コア３１を被覆するように設けられた第１クラッド３０と、第１クラッド３０を被覆するように設けられた第２クラッド３２と、から構成される。Ｒ光源、Ｇ光源及びＢ光源からそれぞれ出射したレーザ光１１０は、ファイバー１５ａのコア３１を伝搬し、液晶駆動電力用の赤外レーザ光１１１ｅは第１のクラッド３０を伝搬する。駆動電力は１０Ｗと大きく、第１のクラッド３０を伝搬するのが良い。また、液晶駆動信号用の赤外レーザ光１１１ｄもコア３１を伝搬する。このようにダブルクラッド型のファイバーは１本のみで、伝搬するレーザ光の伝搬位置を分けることができるので、効率的である。

伝搬されたレーザ光は、液晶表示パネル部１１で、ＲＧＢ光（Ｒ光、Ｇ光及びＢ光）と、液晶駆動信号用の赤外レーザ光と、液晶駆動電力用の赤外レーザ光と、に分離される。分離された液晶駆動電力用の赤外レーザ光は光電変換素子により電力に変換される。ＲＧＢ光（Ｒ光、Ｇ光及びＢ光）は液晶パネルのバックライト照明として用いられ、液晶駆動信号用の赤外レーザ光は液晶駆動の信号となる。

本実施の形態では、波長の色純度が冷陰極蛍光管よりも大幅に改善されるので、表示可能な色再現範囲が広がり、より鮮明で、自然な色調を再現する液晶表示装置を実現できる。

本実施の形態のように１本のファイバーで赤色光、青色光、緑色光、及び赤外レーザ光を伝搬させると、低コスト化できること、通常のコネクタを用いることができる等の利点がある。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。上記の実施の形態１及び２では、液晶表示パネル部を駆動するための電力を光源部から出射される赤外光によって液晶表示パネル部に伝送するものであった。これに対し、本実施の形態では、Ｇ光を発光させるために用いられる赤外レーザ光のうち、Ｇ光に変換されず残った光を、液晶表示パネル部の駆動電力として利用し、駆動電力用としてのみ利用される赤外光を不要とするものである。

図７は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示装置３の構成を示す平面概略図である。図１及び図４と同一又は類似の要素には同一又は類似の符号を付しており、説明を省略する場合がある。

以下、図７に基づいて、本実施の形態の液晶表示装置３を説明する。本実施の形態の液晶表示装置３は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を発生する光源部１０１と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部１２、光源部１０１と液晶表示パネル部１２との間に接続された３本のファイバー１５ｂと、を備える。光源部１０１と液晶表示パネル部１２とは光を伝送可能な３本のファイバー１５ｂでつながれており、完全に熱分離されている。また、本実施の形態ではＲ光、赤外光及びＢ光を３本のファイバーで伝送するだけでなく、別の経路で、液晶駆動信号を電線で液晶表示パネル部１２へと伝えている。なお、電線は図７の図中では省略している。また、光源部１０１にはＢＤ、ＤＶＤ等の光ディスクメモリ、ＶＴＲや半導体メモリが入ったメモリ部と、放送信号を処理する放送入力部と、通信及び外部入力を処理し映像化する外部入力部とが入っている。これらからの液晶駆動信号が電線で液晶表示パネル部１２へと伝えられる。これにより液晶表示パネル部１２は大幅に薄型、軽量化されている。

図８は、本実施の形態の液晶表示装置３に用いる液晶表示パネル部１２の構成を示す平面概略図である。以下、図８を用いて、本実施の形態の液晶表示装置の液晶表示パネル部１２の構成を説明する。ここでは、フラットパネル型の液晶表示装置の場合を例として説明する。

図８に示すように、本実施の形態にかかる液晶表示パネル部１２は少なくとも、駆動制御部により液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネルと、導光板と、を有している。本実施の形態では、光源部１０１がバックライト照明を行うためのレーザ光発生部として機能しており、ファイバー１５ｂで液晶表示パネル部１２にＲ光、Ｂ光、及び赤外光が導かれる。光源部１０１からの３つのレーザ光は３本のファイバー１５ｂを通して、コネクタ１４０で液晶表示パネル部１２に固定され、そして内部の光学部１８へと導かれる。ファイバー１５ｂのうち１本は赤外光として赤外レーザ光が伝搬している。この赤外光は液晶表示パネル部１２内部のＳＨＧ３５で緑色に変換される。また、変換されずに残った赤外光は光電変換素子３６で電力に変換される。この電力により液晶が駆動される。つまり、赤外光はＳＨＧ３５で波長変換され緑色光に変換され、変換されなかった赤外光はダイクロイックミラー１１４で反射分離され、光電変換素子３６に入射し、液晶駆動電力に変換される。例えば、液晶表示パネルの大きさが３２インチであれば、２０〜３０Ｗ程度の液晶駆動電力が必要である。この電力及び要求される緑色光の出力強度に基づいて、光源部１０１からの赤外光の光強度が決まることになる。

一方、液晶表示パネル部１２のコネクタ１４０から入射した赤色及び青色のレーザ光もレンズ１４３を介してＳＨＧ３５及びダイクロイックミラー１１４を通過し、反射ミラー１１６ａに導かれる。ここでは同時に、ＳＨＧ３５で波長変換された緑色光も反射ミラー１１６ａに導かれる。このＲＧＢ光は、シリンドリカルレンズ１１６ｂで光ビーム面を広げ、副導光板１１５に入射させる。なお、シリンドリカルレンズ１１６ｂは、レンズ駆動回路部１１６ｃにより往復動作させ光を走査させてもよい。

コネクタ１４０は抜き差しが可能で、これにより設置、移動も簡単にできる。なおコネクタをはずした時に安全装置が働き、レーザ光は外部に漏れないようになっている。

なお、図８では省略されているが、電線で液晶表示パネル部１２へ入力された液晶駆動信号は液晶表示パネル部１２に伝えられ、映像となる。

液晶表示装置３は、このような構成により、一方の主面から出射される面状光により液晶表示パネルを背面からレーザ照明するフラットパネル型の構成とすることができる。この構成によれば、液晶表示パネル部１２に光源がないため、放熱部は必要がない。また、ランプやＬＥＤは熱源として作用し、液晶パネルに悪影響を与えるが、本発明ではそのような悪影響を与える熱源が存在しない。これにより４５インチサイズの液晶表示パネル部１２の厚みを６ｃｍ以下とすることができた。また重量は７ｋｇとすることができた。

光源部１０１は、通常のフルカラー画像表示時には、少なくともＲ光源、Ｇ光源及びＢ光源から構成されるレーザ光源により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を点灯する。これにより、液晶表示パネルは、鮮明で、色再現範囲の広いフルカラー画像表示が得られる。

このような構成とすることにより、レーザ光源により色再現範囲を拡げることができ、より高画質で、自然な画質を有する液晶表示装置を実現することができる。これにより、フラットパネル型で、小型、薄型で、かつ高画質の液晶表示装置を壁掛け方式で実現できその価値は大きい。

なお、本実施の形態では電線で液晶駆動信号を運んだが、ファイバーで運ぶことも可能である。

上記の実施の形態１〜３によれば、従来方式に比べて大幅に液晶ＴＶを薄型化、及び軽量化することができ、しかもこれにより壁掛けＴＶを実現できる。例えば、赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源を有する光源部を液晶表示パネル部と完全に分離することで、主たる電源、光学系、さらには熱源の部分を光源部に搭載してしまい、液晶表示パネル部から切り離すことで、液晶表示パネル部を大幅に薄型化、軽量化することができる。光源部から発光するレーザ光がファイバーを通して、液晶表示パネル部へ導かれていることが主構成であり、そのためファイバーを通じた熱伝導は無視できる。

また、メモリ装置、放送受信装置等を液晶表示パネル部から取り除ける構成のため、より薄型、軽量化が可能となる。

さらに、レーザ光源により従来の液晶表示装置より色再現性の向上、低消費電力が可能となるという大きな効果を奏する。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態１〜３にかかる液晶表示装置を複数個用意し、薄型化及び軽量化された各液晶表示装置（液晶表示ユニット）を異なる場所に配置することを実現する液晶表示システムにかかるものである。本実施の形態は、バックライトの光源を分離し、光ファイバーを介して複数の液晶表示ユニットの各液晶表示パネルを表示するように構成される。

図９は、本発明の実施の形態４にかかる液晶表示システムの構成を説明する概略図である。図１０Ａ及びＢは、図９の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の構成を示す図で、図１０Ａは面状導光板２５側から見た平面図、図１０Ｂは図１０Ａの３Ｂ−３Ｂ線に沿った断面図である。また、図１１Ａ、Ｂ及びＣは、図９のレーザ光源ユニット２３６のレーザ光源部２３７と光ファイバー部２３９との構成を示す図で、図１１Ａは図９のレーザ光源部２３７と光ファイバー部２３９とを連結した構成を示す概略斜視図、図１１Ｂは図９のレーザ光源部２３７の内部構成を示す模式図、図１１ＣはＲ光、Ｇ光及びＢ光の３色のレーザ光源を用いて１本のビームに合波する、図１１Ａの合波機構部２４５の構成を示す図である。以下、図９〜図１１Ｃを用いて、本実施の形態の液晶表示システムの構成を説明する。

本実施の形態の液晶表示システムは、複数の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５と、レーザ光源ユニット２３６と、を備える。各液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５は、液晶表示パネル２１６と、液晶表示パネル２１６の背面側にそれぞれ密接して配置された面状導光板２２５とを含み、レーザ光源ユニット２３６は、液晶表示パネル２１６を照明するためのレーザ光をそれぞれの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５に供給する。そして、レーザ光源ユニット２３６は、少なくともＲ光、Ｇ光及びＢ光を含むレーザ光を発光するレーザ光源部２３７と、レーザ光源部２３７を制御するための制御部２３８と、レーザ光源部２３７から出射するレーザ光をそれぞれの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５まで導光する光ファイバー部２３９と、光ファイバー部２３９と各液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５に設けられたパネル用ファイバー２３５との間を接続するための光コネクター２４１と、を有する。

図９に示すように、本実施の形態の液晶表示システムは、画面サイズの異なる５つの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５が５つの部屋２１、２２、２３、２４、２５の内部にそれぞれ配設されている。これらの各々に対して、所定の光強度のレーザ光を供給するために１つのレーザ光源ユニット２３６が設けられている。そして、レーザ光源部２３７から出力されたレーザ光を、それぞれの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５に供給するための光ファイバー部２３９がそれぞれの部屋２１、２２、２３、２４、２５に引き回されており、光ファイバー部２３９の端部はそれぞれの部屋の光コネクター２４１に接続されている。各部屋２１、２２、２３、２４、２５に設置されている液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５には、スイッチ２３４が設けられている。このスイッチ２３４を作動させることで、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５が起動するとともに、起動信号がパネル用ファイバー２３５とともに配設されている電気配線（図示せず）を介して光コネクター２４１に伝送される。光コネクター２４１は起動信号を受信すると、この起動信号にコネクター識別信号を加えて、光ファイバー部２３９とともに配設されている電気配線（図示せず）を介して制御部２３８に伝送する。

なお、本実施の形態では、制御部２３８はレーザ光源部２３７の内部に配置されているが、別置きとしてもよい。さらに、制御部２３８とレーザ光源部２３７が部屋２１、２２、２３、２４、２５の外部に設置されているが、５つの部屋２１、２２、２３、２４、２５のいずれかに設置してもよい。また、本実施の形態では、各部屋２１、２２、２３、２４、２５には、１台の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のみしか配置されていないが、１つの部屋に複数台の液晶表示ユニットを配置してもよい。ただし、この場合には、１つの部屋に光コネクター２４１を液晶表示ユニットの設置台数分だけ配置する必要がある。

本実施の形態では、図１１Ａに示すように、光ファイバー部２３９は複数の光ファイバー２４０の束からなり、光ファイバー２４０の一方の端面部はレーザ光源部２３７側に配置され、光ファイバー２４０の他方の端面部はそれぞれ光コネクター２４１に接続されている。なお、図１１Ａにおいては、光ファイバー２４０に接続した光コネクター２４１を１個のみしか示していないが、図９に示すように各光ファイバー２４０と各光コネクター２４１とはそれぞれ一対一に対応して接続されている。また、図１１Ｂに示すように、レーザ光源ユニット２３６は、レーザ光源部２３７から出力されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を含むレーザ光を合波して１本のビームとする合波機構部２４５を有する。これにより、それぞれの光ファイバー２４０には、合波機構部２４５からＲ光、Ｇ光及びＢ光が合波されたレーザ光が導光され、このレーザ光は各光コネクター２４１と各パネル用ファイバー２３５とを介して液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の各面状導光板２２５に導光され、各液晶表示パネル２１６を照明し、画像を表示させることができる。

次に、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の各構成について、図１０Ａ及びＢを用いて説明する。本実施の形態の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５は、図９に示すように、形状、画面サイズ及び画素数等が各々異なるが、液晶表示パネル２１６の全体としての構成及び面状導光板２２５の構成については同じである。

液晶表示パネル２１６は、透過型または半透過型構成で、例えばＴＦＴアクティブマトリクス型構成である。図１０Ｂに示すように、表示領域には赤色画素部（Ｒサブピクセル）２１９ａ、緑色画素部（Ｇサブピクセル）２１９ｂ及び青色画素部（Ｂサブピクセル）２１９ｃからなる、複数の画素２１９が設けられており、各画素２１９は、図示しないＴＦＴにより駆動される。そして、２枚のガラス基板２１８及び２２２の間に液晶２２０が充填されており、この液晶２２０を駆動するためのＴＦＴはガラス基板２１８に形成されている。また、画素２１９のＲサブピクセル２１９ａ、Ｇサブピクセル２１９ｂ及びＢサブピクセル２１９ｃのそれぞれに対応した位置に、Ｒフィルタ２２１ａ、Ｇフィルタ２２１ｂ及びＢフィルタ２２１ｃからなる色フィルタ２２１が形成されている。さらに、２枚のガラス基板２１８、２２２の外表面には、偏光軸が互いに直交する偏光フィルム２１７、２２３が配置されている。

２枚のガラス基板２１８、２２２の外周領域はシール層２２４によりシールされており、液晶２２０を封止している。さらに、ＴＦＴが形成されているガラス基板２１８には、ＴＦＴを駆動するための駆動ドライバが実装されており、さらに駆動ドライバと外部回路とを接続するためのフレキシブル配線等も設けられているが、これらについては図示していない。以上説明したように、本実施の形態の液晶表示パネル２１６については、従来から使用されているものと同じであり、上記構成のみでなく従来から用いられている他の構成の液晶表示パネルも用いることができる。

次に、面状導光板２２５について説明する。面状導光板２２５は、液晶表示パネル２１６の背面側に配置されており、光路変換部２２９を除けば、液晶表示パネル２１６とほぼ同じ形状である。

パネル用ファイバー２３５から出射したレーザ光は、レーザ導光部２３０の反射ミラー２３１とマイクロレンズアレイ２３２とにより拡げられて変換部用導光板２３３に入射する。変換部用導光板２３３に入射したレーザ光は、外周面で反射、拡散して光路変換部２２９に入射し、方向が変換されて端面入射型導光板２２６の第１の導光板２２７に入射する。そして、レーザ光は、第１の導光板２２７中で反射、拡散して第２の導光板２２８に入射する。レーザ光は、第２の導光板２２８で拡散して面全体として均一な輝度分布となった後、液晶表示パネル２１６を照明する。これにより、液晶表示パネル２１６が照明され、画像が表示される。

図１１Ａ〜１１Ｃに、レーザ光源ユニット２３６のレーザ光源部２３７、制御部２３８及び光ファイバー部２３９の構成を示したが、本実施の形態では、レーザ光源ユニット２３６のレーザ光源部２３７には、合波機構部２４５と光ファイバー部２３９との間にレーザ光の光路の切り替えを行うための光学素子２４７が設けられている。レーザ光源部２３７は、光学素子２４７を作動させて光ファイバー２４０の各々に対してレーザ光を選択的に導光させることができる。光学素子２４７は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）技術により形成された複数の可変ミラー２４８と複数の固定ミラー２４９とにより構成されている。本実施の形態では、可変ミラー２４８は、第１の可変ミラー２４８ａ、第２の可変ミラー２４８ｂ、第３の可変ミラー２４８ｃ及び第４の可変ミラー２４８ｄからなり、固定ミラー２４９は３個設けられている。

なお、合波機構部２４５から出射したレーザ光は、レンズ２４６により平行光にされた後、光学素子２４７に導光される。

制御部２３８は、合波機構部２４５中の赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３の光強度や光出力のオン・オフ及び光学素子２４７の可変ミラー２４８の作動を制御する。なお、可変ミラー２４８は、例えば静電力等により上下動作を行うことで、レーザ光を通過またはレーザ光の方向を変換させることができる。この駆動は１ｍｓ程度の速度で行うことができる。

さらに、図１１Ｃに示すように、合波機構部２４５には、赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３が配置されており、これらから出射するレーザ光をダイクロイックミラー２５４により１本のビームとした後、レンズ２４６に入射させる構成となっている。

本実施の形態では、制御部２３８には、レーザ光源部２３７から出力されるレーザ光の光強度を制御する光出力制御回路（図示せず）がさらに設けられている。そして、光コネクター２４１は、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のそれぞれの駆動回路（図示せず）にも接続されており、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の起動信号を受信した場合に、この起動信号に加えて光コネクター２４１を識別するためのコネクター識別信号を制御部２３８に伝送する機能を有している。

また、制御部２３８は、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の起動信号と光コネクター２４１のコネクター識別信号を受信した場合に、コネクター識別信号を発した光コネクター２４１に接続されている液晶表示ユニットに対して選択的にレーザ光を送出する。さらに、起動信号には、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の表示開始信号に加えて、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５を識別するためのパネル識別信号を含んでいる。そして、制御部２３８は、パネル識別信号を送出した液晶表示ユニットに対して、光出力制御回路を駆動してパネル識別信号に基づき設定された光強度を有するレーザ光を出力する。

以上のような構成としているので、本実施の形態の液晶表示システムでは、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のいずれかのスイッチ２３４がオンされると、スイッチオンされた液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５が作動開始するとともに、この起動信号が光コネクター２４１のコネクター識別信号と一緒に制御部２３８に伝送される。制御部２３８では、起動信号により液晶表示ユニットが起動開始したことを認識するとともに、コネクター識別信号により、どの光コネクター２４１に接続されているかを認識する。その結果、起動信号を送信した液晶表示ユニットに対して選択的にレーザ光を供給することができる。

さらに、制御部２３８は、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の画面サイズ、画素数等に関するパネル識別信号に応じて、それぞれ必要とされる光強度に関するデータを記憶している。これにより、パネル識別信号を受信したときに、この記憶データに基づき供給すべき光強度を設定し、赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３に印加する電流値を設定する。そして、この電流値と光学素子２４７の可変ミラー２４８の作動を同期させることで、所定の光ファイバー２４０に対して設定した光強度のレーザ光を供給することができる。

例えば、図９の液晶表示ユニット２１１のみを表示させる場合については、以下のように作動させることができる。なお、液晶表示ユニット２１１には、光コネクター２４１を介して、図１１Ｂの光ファイバー２４０ａが接続されているものとする。液晶表示ユニット２１１のスイッチ２３４がオンされて起動開始した場合には、その起動信号と一緒にコネクター識別信号が制御部２３８に伝送される。起動信号には、表示開始信号とともに、パネル識別信号が含まれているので、制御部２３８はパネル識別信号に基づいて液晶表示ユニット２１１に供給すべき光強度を記憶データから読み取る。この記憶データにより、合波機構部２４５の赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３に対して必要な電流値を設定して、それぞれに電源（図示せず）から電流を供給する。

同時に、制御部２３８は、液晶表示ユニット２１１にレーザ光を供給する光学素子２４７を制御する。液晶表示ユニット２１１にレーザ光を供給するためには、光ファイバー２４０ａにレーザ光を導光しなければならない。このため、第１の可変ミラー２４８ａと第３の可変ミラー２４８ｃとを、ともにレーザ光が通過するようにオフ状態とすればよい。これにより、合波機構部２４５から出力されたレーザ光を、そのまま光ファイバー２４０ａに導光させることができる。これにより、液晶表示ユニット２１１に必要な光強度を有するレーザ光を選択的に供給することができる。

次の例として、例えば、図９に示す液晶表示システムにおいて、３台の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３の各スイッチ２３４がオンとなり、その他の２台の液晶表示ユニット２１４、２１５はオフのままで、かつ液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３はそれぞれ画面サイズが異なり、必要なレーザ光の光強度も異なる場合の動作について、以下説明する。なお、液晶表示ユニット２１１には図１１Ｂの光ファイバー２４０ａが、液晶表示ユニット２１２には光ファイバー２４０ｂが、液晶表示ユニット２１３には光ファイバー２４０ｃが接続されているものとする。

３台の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３のそれぞれのスイッチ２３４がオンとなり、それぞれの起動信号がコネクター識別信号とともに制御部２３８に入力される。制御部２３８は、コネクター識別信号により、５つの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のうちの３つの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３が起動されたことを認識する。さらに、制御部２３８は、起動信号に含まれているパネル識別信号に基づき、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３のそれぞれに対して要求される光強度を設定する。

これらの設定が完了すると、制御部２３８は赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３に対して、それぞれの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３に必要な光強度のレーザ光を供給するための電流を電源（図示せず）から供給する。

このレーザ光の光強度の設定と同期して光学素子２４７を駆動して所定の光ファイバー２４０に対して所定の光強度のレーザ光を導光する。これについて以下説明する。

例えば、液晶表示ユニット２１１に供給する電流値を設定してレーザ光を出力する場合には、上記の例と同様、第１の可変ミラー２４８ａ及び第３の可変ミラー２４８ｃをともに通過状態にすればよい。すなわち、両者ともにオフ状態としておけばよい。

また、液晶表示ユニット２１２に供給する電流値を設定してレーザ光を出力する場合には、第１の可変ミラー２４８ａを通過状態とし、第３の可変ミラー２４８ｃを光路切り換え状態、すなわち第３の可変ミラー２４８ｃをオンにして上方へ立ち上げてレーザ光の向きを固定ミラー２４９の方向に変更させる。これにより固定ミラー２４９で反射されたレーザ光が光ファイバー２４０ｂに導光される。

さらに、液晶表示ユニット２１３に供給する電流値を設定してレーザ光を出力する場合には、第１の可変ミラー２４８ａを光路切り換え状態、すなわち第１の可変ミラー２４８ａをオンにして上方へ立ち上げてレーザ光の向きを第２の可変ミラー２４８ｂの方向に変更させる。第２の可変ミラー２４８ｂも光路切り換え状態、すなわち第２の可変ミラー２４８ｂをオンにして上方へ立ち上げてレーザ光の向きを第４の可変ミラー２４８ｄの方向に変更させる。そして、第４の可変ミラー２４８ｄを通過状態とすれば、レーザ光が光ファイバー２４０ｃに導光される。このような作動により、上記３本の光ファイバー２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃには所定の光強度のレーザ光が供給され、他の２本の光ファイバー２４０ｄ、２４０ｅにはレーザ光が供給されないようにできる。

以上のように光学素子２４７の可変ミラー２４８を制御部２３８により作動させることで任意の光ファイバー２４０に対して、必要とされる光強度を有するレーザ光を導光させることができる。ＭＥＭＳ技術により形成されている可変ミラー２４８の駆動周波数は１ｍｓ程度までは可能である。この例においては、３本の光ファイバーにそれぞれレーザ光を切り換えながら供給する必要があるため、繰返し周期は３ｍｓ程度であり、液晶表示ユニットの表示画面を視聴者がみても特に違和感を有することはない。さらに、５台の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のすべてを駆動する場合でも、５ｍｓ程度の繰返し周期でよいので、画像品質が低下することはない。

なお、本実施の形態では、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を発光する赤色レーザ光源、緑色レーザ光源及び青色レーザ光源を用いたが、本発明はこれに限定されない。これらのレーザ光源と一緒に、さらに別の波長のレーザ光源も加えて使用してもよい。このように別の波長のレーザ光源を加えることで、より色再現範囲を拡げることができる。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態４に、液晶表示ユニットが配置された部屋等の空間を照らす機能を設けることで、液晶表示ユニットの配置の自由度を大きくするものである。

図１２は、本発明の実施の形態５にかかる液晶表示システムの構成を説明する概略図である。また、図１３Ａ及びＢは、図１２のレーザ光源ユニット２６２のレーザ光源部２６３と光ファイバー部２６５との構成を示す図で、図１３Ａはレーザ光源部２６３の内部構成を示す模式図、図１３Ｂは複数のピーク波長のＲ光、Ｇ光及びＢ光をそれぞれ発光する、図１３Ａのマルチ発光光源２６９、２７０、２７１の内部構成を示す模式図である。以下、図１２〜１３Ｂを用いて、本実施の形態の液晶表示システムの構成を説明する。

本実施の形態の液晶表示システムは、実施の形態４の液晶表示システムと同様に、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの背面側にそれぞれ密接して配置された面状導光板と、を備える複数の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４と、液晶表示パネルを照明するためのレーザ光をそれぞれの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４に供給するレーザ光源ユニット２６２とを備えている。

そして、光ファイバー部２６５は複数の光ファイバー２６６の束からなり、光ファイバー２６６の一方の端面部はレーザ光源部２６３側に配置され、光ファイバー２６６の他方の端面部はそれぞれ光コネクター２６７に接続されている。また、レーザ光源部２６３は複数のピーク波長のＲ光、Ｇ光及びＢ光をそれぞれ発光するマルチ発光光源２６９、２７０、２７１からなり、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のレーザ光を、ピーク波長に分波する可変分波器２７３をさらに備えている。この可変分波器２７３はレーザ光源部２６３のマルチ発光光源２６９、２７０、２７１と光ファイバー部２６５との間にそれぞれ設けられ、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のレーザ光は可変分波器２７３によりピーク波長にそれぞれ分波された後に、光ファイバー２６６にそれぞれのピーク波長が導光される。

なお、実施の形態４の液晶表示システムと同様に、レーザ光源ユニット２６２は、レーザ光源部２６３と、レーザ光源部２６３を制御するための制御部２６４と、レーザ光源部２６３から出射するレーザ光をそれぞれの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４まで導光する光ファイバー部２６５と、光ファイバー部２６５と液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４に設けられたパネル用ファイバー２６１との間を接続するための光コネクター２６７と、を有する。さらに、制御部２６４には、レーザ光源部２６３から出力されるレーザ光の光強度を制御する光出力制御回路（図示せず）も設けられている。

さらに、本実施の形態の液晶表示ユニットでは、部屋２４に光コネクター２６７が２個配置されており、一方は液晶表示ユニット２１４に接続されており、他の１個は液晶表示ユニット２１４が設置されている空間部を照明するための照明用導光板２６８が照明用ファイバー２６０を介して取り付けられている。これにより、部屋２４の照明も行うことができる。

図１２に示すように、本実施の形態の液晶表示システムは、画面サイズの異なる３台の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３が３つの部屋２１、２２、２３の内部にそれぞれ配設され、液晶表示ユニット２１４と照明用導光板２６８が部屋２４の内部に配設されている。これらの各々に対して、所定の光強度のレーザ光を供給するために１つのレーザ光源ユニット２６２が設けられている。そして、レーザ光源部２６３から出力されたレーザ光を、それぞれの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４と照明用導光板２６８に供給するための光ファイバー部２６５がそれぞれの部屋２１、２２、２３、２４に引き回されており、光ファイバー部２６５を構成する光ファイバー２６６の端部はそれぞれ光コネクター２６７に接続されている。各部屋２１、２２、２３、２４に設置されている液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４及び照明用導光板２６８には、スイッチ２３４が設けられている。このスイッチ２３４を作動させることで、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４及び照明用導光板２６８が起動するとともに、起動信号がパネル用ファイバー２６１及び照明用ファイバー２６０とともに配設されている電気配線（図示せず）を介して光コネクター２６７に伝送される。光コネクター２６７は起動信号を受信すると、この起動信号にコネクター識別信号を加えて、光ファイバー部２６５とともに配設されている電気配線（図示せず）を介して制御部２６４に伝送する。

なお、本実施の形態では、制御部２６４はレーザ光源部２６３の内部に配置されているが、別置きとしてもよい。さらに、制御部２６４とレーザ光源部２６３が部屋２１、２２、２３、２４の外部に設置されているが、４つの部屋２１、２２、２３、２４のいずれかに設置してもよい。また、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４の構成については、実施の形態１と同じものを用いることができるので説明を省略する。ただし、本実施の形態では、図１０Ａ及びＢに示す面状導光板２２５のレーザ導光部２３０にレーザ光を導光するためのパネル用ファイバー２６１はＲ光、Ｇ光及びＢ光の３色をそれぞれ導光する３本の光ファイバーから構成されていることが異なる。しかしながら、これらの３色の光源をレーザ導光部２３０に導光した後は同じであるので、これらについても説明を省略する。

次に、本実施の形態の液晶表示システムにおけるレーザ光源ユニット２６２の構成について、図１３Ａ及びＢを用いて説明する。図１３Ａ及びＢに、レーザ光源ユニット２６２のレーザ光源部２６３、制御部２６４及び光ファイバー部２６５の構成を示すように、本実施の形態では、レーザ光源ユニット２６２のレーザ光源部２６３には、複数のピーク波長のＲ光、Ｇ光及びＢ光をそれぞれ発光するマルチ発光光源２６９、２７０、２７１が設けられている。図１３Ｂに示すように、マルチ発光光源２６９、２７０、２７１は、複数（本実施の形態では５つ）のピーク波長をそれぞれ発光するレーザ光源２７５、２７６、２７７、２７８、２７９が設けられており、これらから出力されるレーザ光がダイクロイックミラー２８０により合波されて１本のビームとして取り出されて、レンズ２７２を介して、図１３Ａの可変分波器２７３に入射する。

Ｒ光を発光するマルチ発光光源２６９のレーザ光源としては、例えば６２９ｎｍを発光するレーザ光源２７５、６３２ｎｍを発光するレーザ光源２７６、６３５ｎｍを発光するレーザ光源２７７、６３８ｎｍを発光するレーザ光源２７８及び６４１ｎｍを発光するレーザ光源２７９をそれぞれ作製すればよい。上記のように３ｎｍ程度ずつ異なる波長のレーザ光を発光するレーザ光源は、結晶の組成により容易に作製できる。Ｇ光及びＢ光についても同様に作製できる。ただし、Ｇ光のレーザ光については、現状では赤外レーザ光を発光するレーザとＳＨＧ素子との組み合わせにより作製することが好ましい。

可変分波器２７３としては、例えば回折格子を用いることができる。以下では、可変分波器２７３を回折格子として説明する。また、赤色レーザ光を発光するマルチ発光光源２６９を例として説明する。マルチ発光光源２６９から出力された複数のピーク波長を有する赤色レーザ光は、回折格子２７３により回折されて、それぞれの波長に分波された後、光ファイバー２６６にそれぞれのピーク波長が導光される。

光ファイバー部２６５は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を発光し、かつそれぞれの波長が約３ｎｍずつ異なるレーザ光を導光する光ファイバー２６６の束から構成されている。そして、光コネクター２６７には、それぞれＲ光、Ｇ光及びＢ光のレーザ光が導光された３本の光ファイバー２６６が接続されている。

以上のような構成としているので、本実施の形態の液晶表示システムでは、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４及び照明用導光板２６８のいずれかのスイッチ２３４がオンされると、スイッチオンされた液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４及び照明用導光板２６８が作動開始するとともに、この起動信号が光コネクター２４１のコネクター識別信号と一緒に制御部２６４に伝送される。制御部２６４では、起動信号により液晶表示ユニットが起動開始したことを認識するとともに、コネクター識別信号によりどの光コネクター２６７に接続されているかを認識する。

さらに、制御部２６４は、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４の画面サイズ、画素数等に関するパネル識別信号に応じて、それぞれ必要とされる光強度に関するデータを記憶している。

これらのデータに基づいて、赤色光を発光するマルチ発光光源２６９のうち、コネクター識別信号が送信された光コネクター２６７に接続されている光ファイバー２６６に導光するピーク波長のレーザ光源に印加する電流値を設定する。同様に、緑色光及び青色光をそれぞれ発光するマルチ発光光源２７０、２７１のうち、コネクター識別信号が送信された光コネクター２６７に接続されている光ファイバー２６６に導光するピーク波長のレーザ光源に印加する電流値をそれぞれ設定する。このように、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４及び照明用導光板２６８のそれぞれに対して、必要とする光強度を設定し、対応するレーザ光源の電流値を設定して印加すれば、それぞれの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４及び照明用導光板２６８に対して要求される光強度のレーザ光を供給することができる。

例えば、液晶表示ユニット２１１のみを表示させる場合については、以下のように作動させることができる。液晶表示ユニット２１１については、Ｒ光のマルチ発光光源２６９、Ｇ光のマルチ発光光源２７０及びＢ光のマルチ発光光源２７１から出力されたレーザ光が回折されて、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のうち、最も波長の長いピーク波長のレーザ光が導光されている。例えば、Ｒ光のマルチ発光光源２６９の場合には、６４１ｎｍを発光するレーザ光源２７９のみを駆動すれば、液晶表示ユニット２１１に接続されている光ファイバー２６６のみにレーザ光を導光させることができる。しかも、液晶表示ユニット２１１に必要な光強度のレーザ光を液晶表示ユニット２１１のみに供給することができる。

次の例として、例えば、図１２に示す液晶表示システムにおいて、３台の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３の各スイッチ２３４がオンとなり、その他の液晶表示ユニット２１４と照明用導光板２６８はオフのままで、かつ液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３はそれぞれ画面サイズが異なり、必要なレーザ光の光強度も異なる場合の動作について、以下説明する。

３台の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３のそれぞれのスイッチ２３４がオンとなり、それぞれの起動信号がコネクター識別信号とともに制御部２６４に入力される。制御部２６４は、コネクター識別信号により、４台の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４と照明用導光板２６８のうちの３つの液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３が起動されたことを認識する。さらに、制御部２６４は、起動信号に含まれているパネル識別信号にもとづき、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３のそれぞれに対して要求される光強度を設定する。

これらの設定が完了すると、制御部２６４はＲ光を発光するマルチ発光光源２６９、Ｇ光を発光するマルチ発光光源２７０及びＢ光を発光するマルチ発光光源２７１中のそれぞれ対応するレーザ光源に印加する電流を設定して、電源（図示せず）により供給する。これにより、液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４のそれぞれに要求される光強度のレーザ光を供給することができる。たとえば、Ｒ光を発光するマルチ発光光源２６９の場合には、６３５ｎｍを発光するレーザ光源２７７、６３８ｎｍを発光するレーザ光源２７８及び６４１ｎｍを発光するレーザ光源２７９に所定の電流をそれぞれ供給すればよい。

なお、本実施の形態では、可変分波器である回折格子２７３をマルチ発光光源２６９、２７０、２７１と光ファイバー部２６５との間に設けたが、本発明はこれに限定されない。可変分波器を光コネクター２６７に設けて、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のレーザ光を可変分波器によりピーク波長にそれぞれ分波した後に、パネル用ファイバー２６１または照明用ファイバー２６０を介して液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４または照明用導光板２６８に導光するようにしてもよい。

さらに、本実施の形態では、液晶表示ユニットを４台とし、照明用導光板を１台設ける構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。液晶表示ユニットを５台としてもよい。また、複数のレーザ光源部を用いれば、さらに多くの液晶表示ユニットに対して必要な光強度のレーザ光をそれぞれ供給することができる。この場合において、制御部は複数のレーザ光源部を同時に制御するようにすることが好ましい。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。上記の実施の形態４は、合波機構部２４５から出射されるレーザ光の光路を光学素子２４７によって切り換えることで、所望の光ファイバー２４０に導光させて所望の液晶表示ユニット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５にレーザ光を供給するものであった。これに対し、本実施の形態では、レーザ光を出射する合波機構部を複数個用意し、各合波機構部から出射されるレーザ光を、各合波機構部に対応付けられた光ファイバーのみに導光させるものである。本実施の形態では、上記の実施の形態４で必要であった光学素子２４７によるレーザ光の切り換えが不要となり、複数の液晶表示ユニットへ同時にレーザ光の供給が可能となる。

図１４は、本発明の実施の形態６にかかる液晶表示システムの制御部２８１、レーザ光源部２８２及び光ファイバー部２３９の構成を説明するための図である。本実施の形態の液晶表示システムは、実施の形態４の液晶表示システムに対して、制御部２８１とレーザ光源部２８２の構成が異なることが特徴である。その他の構成については、実施の形態１の液晶表示ユニットの構成と同じであるので説明を省略する。

図１４を用いて、本実施の形態の液晶表示システムに用いるレーザ光源ユニットの構成について説明する。本実施の形態では、レーザ光源ユニットのレーザ光源部２８２には、５つの合波機構部２４５が設けられており、これらの合波機構部２４５にそれぞれ対応してレンズ２４６が配置され、これらのレンズ２４６に光ファイバー２４０の端面がそれぞれ接して設けられている。すなわち、それぞれの液晶表示ユニットに対して合波機構部２４５が個別に設けられていることが特徴である。

制御部２８１は、それぞれの合波機構部２４５中の赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３の光強度や光出力のオン・オフの制御を行う。なお、合波機構部２４５においては、赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３が図１４に示すように配置されており、これらから出射するレーザ光をダイクロイックミラー２５４により１本のビームとした後、レンズ２４６に入射させる構成となっている。

本実施の形態では、制御部２８１には、レーザ光源部２８２から出力されるレーザ光の光強度を制御する光出力制御回路（図示せず）がさらに設けられている。そして、液晶表示ユニットと光コネクターは、それぞれの光ファイバーを介して特定の合波機構部２４５に接続されており、他の液晶表示ユニットとは切り離されている。

また、光コネクターは、これに接続されている液晶表示ユニットの起動信号を受信した場合に、この起動信号に加えて光コネクターを識別するためのコネクター識別信号を制御部２８１に伝送する機能を有している。さらに、制御部２８１は、液晶表示ユニットの起動信号と光コネクターのコネクター識別信号を受信した場合に、コネクター識別信号を発した光コネクターに接続されている液晶表示ユニットを認識する。起動信号には、液晶表示ユニットの表示開始信号に加えて液晶表示ユニットを識別するためのパネル識別信号を含んでいる。そして、レーザ光源ユニットは、パネル識別信号を送出した液晶表示ユニットに対して、光出力制御回路を駆動してパネル識別信号に基づき設定された光強度を有するレーザ光を出力する。

以上のような構成としているので、本実施の形態の液晶表示システムでは、液晶表示ユニットのいずれかのスイッチがオンされると、スイッチオンされた液晶表示ユニットが作動開始するとともに、この起動信号が光コネクターのコネクター識別信号と一緒に制御部２８１に伝送される。制御部２８１では、起動信号により液晶表示ユニットが起動開始したことを認識するとともに、コネクター識別信号によりどの光コネクターに接続されているかを認識する。その結果、起動信号を送信した液晶表示ユニットに対して選択的にレーザ光を供給することができる。

さらに、制御部２８１は、液晶表示ユニットの画面サイズ、画素数等に関するパネル識別信号に応じて、それぞれ必要とされる光強度に関するデータを記憶している。これにより、パネル識別信号を受信したときに、この記憶データに基づき供給すべき光強度を設定し、赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３に印加する電流値を設定する。そして、この電流値を電源（図示せず）により赤色レーザ光源２５１、緑色レーザ光源２５２及び青色レーザ光源２５３にそれぞれ印加すれば、それぞれの液晶表示ユニットに対して設定した光強度のレーザ光を供給することができる。

（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について説明する。上記の実施の形態４〜６では、各液晶表示ユニットの表示を個別に制御するものであったが、本実施の形態では、各液晶表示ユニットの表示を同時に行うものである。

図１５Ａ及びＢは、本発明の実施の形態７にかかる液晶表示システムの構成を説明するための図で、図１５Ａは液晶表示システムの全体構成を示す概略図、図１５Ｂは図１５Ａのレーザ光源ユニット２９０のレーザ光源部２９１と光ファイバー部２３９との構成を示す図である。

本実施の形態の液晶表示システムは、形状、画面サイズ、画素数等が同じ液晶表示ユニット２１１を５台配置しており、これらに対してレーザ光源ユニット２９０からレーザ光を供給する構成としていることが特徴であり、液晶表示ユニット２１１や光コネクター２４１等の構成については、実施の形態４の液晶表示システムと同じであるので説明を省略する。また、本実施の形態の液晶表示システムの場合には、レーザ光源ユニット２９０が合波機構部２５４と光ファイバー部２３９との間にレーザ光の分割を行うための光学素子２９３を配置して、光学素子２９３により光ファイバー２４０の各々に対してレーザ光を選択的に導光させる構成としていることが特徴である。なお、本実施の形態では、光学素子２９３は４つのビームスプリッター２９４と３個の反射ミラー２９５とにより構成されている。

合波機構部２４５から出力されたレーザ光は、ビームスプリッター２９４と反射ミラー２９５とにより、それぞれ分割された後に、光ファイバー２４０に導光される。したがって、本実施の形態の液晶表示システムの場合には、５台の液晶表示ユニット２１１のいずれかのスイッチがオンとなった場合には、その起動信号を制御部２９２が受信してレーザ光源部２９１を駆動するが、レーザ光は５台の液晶表示ユニット２１１のすべてに同時に供給される。このような液晶表示システムは、例えば美術館で案内や説明用の表示を行う場合には好適である。

なお、本実施の形態では、いずれかの液晶表示ユニットのスイッチがオンされた場合には、すべての液晶表示ユニットに対してレーザ光を供給する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、光学素子のレーザ光出力部分と光ファイバーとの間に、それぞれ光スイッチを設けておき、起動信号を受信した液晶表示ユニットに対してのみ光スイッチをオンしてレーザ光を光ファイバーに導光させるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、ビームスプリッターは単純にレーザ光を２分割するものを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、レーザ光の透過光及び反射光をそれぞれ可変する機構を設ければ、それぞれの液晶表示ユニットに要求される光強度を、この可変ビームスプリッターにより設定することができる。

なお、上記の実施の形態４〜７においては、液晶表示ユニットの起動信号とコネクター識別信号を受信してレーザ光をその液晶表示ユニットに供給する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、映像信号を液晶駆動信号に処理するための映像信号処理回路を液晶表示ユニットから分離してレーザ光源ユニットに配置しておき、起動信号を受信した場合に映像信号処理回路を作動させ、この映像信号処理回路により生成された液晶駆動信号をレーザ光に変換した後、光ファイバー部を介して液晶表示ユニットに送出する構成としてもよい。光信号を受信した液晶表示ユニットでは、これを電気信号に変換した後、液晶を駆動すれば通常の画像表示を行うことができる。このような構成とすることにより、液晶表示ユニットの軽量化と薄型化をさらに改善することができる。また、複数の液晶表示ユニットの映像信号処理回路をまとめることで、全体としての回路構成を簡略化することもできる。

さらに、液晶表示ユニットを駆動するための電力が光ファイバー部を介して液晶表示ユニットに供給されるようにしてもよい。光ファイバー部を介して光エネルギーとして供給された場合には、液晶表示ユニットに設けられている光電変換素子によって電力に変換した後に液晶表示ユニットを駆動すればよい。このような構成とすることで、電源等がなく、かつ電気配線の困難な場所であっても液晶表示ユニットを設置して画像表示を行うことができる。

上記の実施の形態４〜７によれば、別置きしたレーザ光源ユニットから光ファイバーを用いて複数の液晶表示ユニットにレーザ光を供給することができるので、液晶表示ユニットの薄型化、軽量化ができるだけでなく、画面サイズや液晶表示パネルの仕様等に応じて最適な光強度のレーザ光を供給することも可能となる。この結果、低消費電力化だけでなく、液晶表示ユニットを取り替えた場合にも自動的に最適な光強度のレーザ光を供給することができ、薄型、軽量で、かつ設置の自由度も大きくできる液晶表示システムを実現できるという大きな効果を奏する。

上記の各実施の形態から本発明について要約すると、以下のようになる。すなわち、本発明にかかる液晶表示装置は、レーザ光源を有する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部と、前記光源部のレーザ光源から発光されたレーザ光を前記液晶表示パネル部へ導光するファイバーと、を備える液晶表示装置であって、前記ファイバーは、前記光源部と前記液晶表示パネル部とが空間的に分離された配置となるように構成されている。

上記の液晶表示装置では、レーザ光源を有する光源部を液晶表示パネル部と空間的に分離されているので、従来よりも液晶表示パネル部の薄型化、軽量化を進めることができる。この結果、例えば、これまでにない薄型で大画面の壁掛けＴＶを実現することができる。

前記ファイバーは、前記光源部のレーザ光源がレーザ光を発光する際に生じる熱が前記液晶表示パネルに伝導することを阻止するように構成されていることが好ましい。

この場合、熱源であるレーザ光源からの熱が液晶表示パネル部に伝導することがないので、液晶表示パネル部にレーザ光源からの熱を放出するための放熱部を設ける必要がない。このため、液晶表示パネル部の厚みをより薄くすることができる。

前記レーザ光源は、赤色光を発光する赤色光源、青色光を発光する青色光源及び緑色光を発光する緑色光源を有することが好ましい。

この場合、液晶表示パネル部は、鮮明で、色再現範囲の広いフルカラー画像を表示することができる。

前記液晶表示パネル部には、前記ファイバーを通して供給されるレーザ光から変換された電力が供給されることが好ましい。

この場合、液晶表示パネル部を駆動する電力を伝送する電線は不要となるので、液晶表示パネル部の外観上の美観が良くなる。また、ファイバーで電力を伝送することになるので、電線を介して伝送する際の漏電の問題もなくなる。このため、効率よく電力を液晶表示パネル部に供給することができる。

前記液晶表示パネル部は、前記ファイバーを通して供給されるレーザ光から変換された液晶駆動信号によって駆動されることが好ましい。

この場合、液晶表示パネル部にはデコーダ、メモリ装置、チューナ、画像変換装置等の搭載が不要となり小型、薄型化には有利である。また、ファイバーで信号を伝送することになるので、電線を介して伝送する際の漏電の心配もない。

前記赤色光源は赤色ＬＤ光源であり、前記青色光源は青色ＬＤ光源であり、前記緑色光源は緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源であることが好ましい。

この場合、色純度のよいレーザ光源を用いることにより表示可能な色再現範囲を大幅に拡げることができる。したがって、より鮮明で、自然な色調を再現する画像表示を実現できる。また、緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源を用いることにより、色純度がよく、かつ光出力の安定性に優れたＧ光を得ることができる。

前記緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源は、Ｑスイッチでパルス列駆動されることが好ましい。

この場合、緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源をＱスイッチでパルス列駆動することにより、光ピーク強度を大きくできるので、大出力で、かつ出力安定性に優れたＧ光を得ることができ、信頼性の高い液晶表示装置を実現できる。

前記ファイバーは、マルチモードファイバーであることが好ましい。

この場合、レーザ光源からの高出力のレーザ光の導光の信頼性を向上させることができる。

前記ファイバーは、ダブルクラッド型ファイバーであることが好ましい。

この場合、レーザ光源からの発光されたレーザ光をコアで伝搬し、液晶表示パネル部を駆動する電力に変換される高出力のレーザ光をコアを被覆するように設けられたクラッドで伝搬することができる。この結果、ファイバーを伝搬するレーザ光の伝搬位置を分けることができるので、それぞれのレーザ光を効率よく導光することができる。

前記レーザ光源は、赤外光を発光する赤外光源を有し、前記液晶表示パネル部は、前記赤外光源から発光された赤外光をＳＨＧ素子により緑色光に変換することが好ましい。

この場合、液晶表示パネル部を駆動する電力及び信号を赤外光源から発光される赤外光に変換し、ファイバーを通して液晶表示パネル部に供給することができる。この結果、液晶表示パネル部を照明するレーザ光、液晶表示パネル部を駆動する電力及び信号を、光源部から１本のファイバーだけで液晶表示パネル部に伝送することが可能となる。従って、光源部と液晶表示パネル部間の伝送コストを低減することができる。

前記液晶表示パネル部は、前記ファイバーを伝搬し、前記液晶表示パネル部に入射されたレーザ光を一方の端面部から入射させる導光板を有することが好ましい。

この場合、レーザ光源からのレーザ光を画面全体に均一に拡がるようにすることができるので、画面全体を均一に光らせることできる。

前記液晶表示パネル部は、壁掛け型であることが好ましい。

この場合、これまでにない薄型で大画面の壁掛けＴＶを実現することができる。

前記光源部は、床置き型であることが好ましい。

この場合、光源部を安定して設置することができる。このため、液晶表示装置全体の設置の安定性を向上することができる。

前記レーザ光源は、前記光源部の底面に配置され、レーザ光を発光する際に生じる熱を前記光源部の底面から放出することが好ましい。

この場合、レーザ光源から発生する熱を効率よく放熱することができる。この結果、液晶表示パネル部に熱が伝導することが防止される。

前記光源部はさらに、前記液晶表示パネルを駆動する電力を供給する駆動電力供給部と、前記液晶表示パネル部を駆動する液晶駆動信号を発生させる駆動信号発生部と、を有し、前記電力及び液晶駆動信号は、前記光源部から電線を通して前記液晶表示パネル部に供給されることが好ましい。

この場合、液晶表示パネル部に駆動電力供給部及び駆動信号発生部を設ける必要が無いので、その分だけ、液晶表示パネル部の重量を軽くすることができる。このため、液晶表示パネル部の軽量化を一層進めることができる。

前記液晶表示パネル部には、前記赤外光源から発光された赤外光のうち、前記ＳＨＧ素子により緑色光に変換されずに残存する赤外光から変換された電力が供給されることが好ましい。

この場合、液晶表示パネル部を駆動する電力を別途供給する必要がなく、また、赤外光の利用効率を高めることができる。このため、液晶表示装置の消費電力を低減することができる。

前記緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源は、赤外光を発光する赤外光源と、前記赤外光源から発光された赤外光を緑色光に変換するＳＨＧ素子と、を有し、前記光源部は、前記赤外光源から発光された赤外光のうち、前記ＳＨＧ素子により緑色光に変換されずに残存する赤外光を前記ファイバーを通して前記液晶表示パネル部に供給し、前記液晶表示パネル部は、前記ファイバーを通して供給される赤外光を電力に変換し、当該電力により駆動されることが好ましい。

この場合も、液晶表示パネル部を駆動する電力を別途供給する必要がなく、また、赤外光の利用効率を高めることができる。このため、液晶表示装置の消費電力を低減することができる。

本発明にかかる液晶表示システムは、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を導く導光部材と、を有する、複数の液晶表示ユニットと、前記液晶表示パネルを照明するレーザ光を前記液晶表示ユニットのそれぞれに供給するレーザ光源ユニットとを備え、前記レーザ光源ユニットは、レーザ光源を有するレーザ光源部と、前記レーザ光源部を制御する制御部と、前記レーザ光源部から出射されるレーザ光を前記各液晶表示ユニットに導光する光ファイバー部と、前記液晶表示ユニットのそれぞれに一対一に対応して配置され、前記光ファイバー部と前記液晶表示ユニットに設けられたパネル用ファイバーとの間を接続可能な、複数の光コネクターと、を有し、前記光ファイバー部は、前記レーザ光源部と前記液晶表示ユニットとが空間的に分離された配置となるように構成されている。

上記の液晶表示システムでは、レーザ光源部をレーザ光源ユニットに設け、液晶表示ユニットと光ファイバー部を介して離れた位置に配置するので、液晶表示ユニットの薄型化、軽量化を図ることができる。また、レーザ光を光源として用いるので、色再現範囲が広くなり、より高画質を実現できる。さらに、１つのレーザ光源ユニットを用いて、複数の液晶表示ユニットに光ファイバー部を介してレーザ光を供給するので、複数の部屋に液晶表示ユニットを配置することができる。さらに、液晶表示ユニットは、光コネクターにより着脱が容易であるので、画面サイズの異なる液晶表示ユニット等の取替えも容易である。また、レーザ光源を持たない液晶表示ユニットは軽量で、薄型で、かつ発熱しないことから、例えば美術館のような定温環境が要求される場所や、同じ部屋内に複数の液晶表示ユニットを配置する場合等にも上記の液晶表示システムは好適である。

前記光ファイバー部は、前記レーザ光源部のレーザ光源がレーザ光を発光する際に生じる熱が前記液晶表示ユニットに伝導することを阻止するように構成されていることが好ましい。

この場合、熱源であるレーザ光源からの熱が液晶表示パネルに伝導することがないので、液晶表示パネルにレーザ光源からの熱を放出するためのフィン等の冷却機構を設ける必要がない。このため、液晶表示パネルの厚みをより薄くすることができる。

前記制御部は、前記レーザ光源部から出力されるレーザ光の光強度を制御する光出力制御回路を有し、前記光出力制御回路は、前記レーザ光源ユニットがレーザ光を供給すべき液晶表示ユニットに応じて、前記レーザ光源部から出射されるレーザ光の光強度を設定することが好ましい。

この場合、レーザ光源ユニットの制御部は、レーザ光を供給すべき液晶表示ユニットの画面サイズや画素数等に応じた光強度のレーザ光を供給することができる。

前記液晶表示ユニットは、自身の起動開始時に、起動信号を前記光コネクターに伝送し、前記光コネクターは、前記液晶表示ユニットからの起動信号を受信した場合に、前記起動信号及び自身を識別するコネクター識別信号を前記制御部に伝送することが好ましい。

この場合、光コネクターは液晶表示ユニットから起動信号を受け取ると、自身を識別するコネクター識別信号を制御部に伝送するので、制御部は、複数の液晶表示ユニットのうち、起動を開始した液晶表示ユニットを容易に識別することができる。

前記制御部は、前記光コネクターからの起動信号及びコネクター識別信号を受信した場合に、前記起動信号及び前記コネクター識別信号に基づき、起動を開始した液晶表示ユニットを識別し、前記識別された液晶表示ユニットに対して前記レーザ光源部から出射されるレーザ光を送出することが好ましい。

この場合、制御部は、複数の液晶表示ユニットのうち、起動を開始した液晶表示ユニットを識別することができるので、レーザ光源部から出射されるレーザ光を供給すべき液晶表示ユニットに迅速に供給することができる。

前記液晶表示ユニットからの起動信号は、前記液晶表示ユニットに対して表示を開始するよう要求があったことを示す表示開始信号と、前記液晶表示ユニットの液晶表示パネルの特性を示すパネル識別信号と、を含むことが好ましい。

この場合、制御部は、液晶表示ユニットの起動の開始を知ると共に、起動を開始した液晶表示ユニットの液晶表示パネルの画面サイズ、ハイビジョン規格または従来規格の表示パネルであるかどうかについての情報、高輝度とすべき表示パネルであるかどうかについての情報または画素数等の特性も知ることができる。

前記制御部は、前記光出力制御回路を駆動することにより、前記レーザ光源部から出力されるレーザ光の光強度を前記パネル識別信号に基づいて設定することが好ましい。

この場合、パネル識別信号を判断して、その液晶表示ユニットに要求される所定の光強度のレーザ光を供給できる。パネル識別信号に要求される光強度の記憶データをレーザ光源ユニットに記憶させておけば、光コネクターに接続する液晶表示ユニットの画面サイズ等の特性に応じた光強度のレーザ光を供給することができる。この結果、レーザ光を効率的に発生させることができ、低消費電力化が可能となるだけでなく、液晶表示ユニットの高画質化も実現できる。

前記レーザ光源ユニットはさらに、前記レーザ光源部から出射される複数のレーザ光を合波して１本のビームレーザ光とする合波機構部を、有することが好ましい。

この場合、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光を含む３つのレーザ光を１本のビームレーザ光とするので、光ファイバー部へ伝搬させるための構成を簡略化することができる。

前記光ファイバー部は、複数の光ファイバーの束からなり、前記光ファイバーの一方の端面部のすべては、前記レーザ光源部側に配置され、前記光ファイバーの他方の端面部は、前記光コネクターのそれぞれに、一対一に対応して配置され、前記合波機構部から出力されるレーザ光は、前記光ファイバーを通して、前記液晶表示ユニットに導光されることが好ましい。

この場合、レーザ光源から出射されたレーザ光を供給すべき液晶表示パネル部へ確実に導光することができる。また、レーザ光を１本のパネル用ファイバーから出射させることができるので、面状導光板の構成を簡略化できる。また、光ファイバー部自体の構造も簡略化できる。

前記レーザ光源ユニットはさらに、前記合波機構部と前記光ファイバー部との間に配置され、前記合波機構部から出力されるレーザ光を前記光ファイバーのうちの任意の光ファイバーに伝搬可能な光伝搬部を有し、前記光伝搬部は、前記合波機構部から出力されるレーザ光の分割を行う光学素子及び光路切り替えを行なう光学素子のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。

この場合、表示を行う液晶表示ユニットに対して、選択的にレーザ光を供給することができるので、レーザ光源ユニットの低消費電力化が可能となる。

前記光ファイバー部は、複数の光ファイバーの束からなり、前記光ファイバーの一方の端面部はすべて、前記レーザ光源部側に配置され、前記光ファイバーの他方の端面部は、前記光コネクターのそれぞれに、一対一に対応して配置され、前記レーザ光源は、複数のピーク波長のレーザ光を発光するマルチ発光光源であり、前記レーザ光源ユニットはさらに、前記レーザ光源部と前記光ファイバー部との間に配置され、前記マルチ発光光源から出射されるレーザ光を前記ピーク波長ごとに分波し、前記ピーク波長ごとに予め設定されている光ファイバーに伝搬する可変分波器を有することが好ましい。

この場合、複数のピーク波長を発光するマルチ発光光源を用いるので、可変分波器によりそれぞれのピーク波長に容易に分離して、それぞれの液晶表示ユニットに供給することができる。なお、複数のピーク波長を発光するマルチ発光光源としては、例えば３ｎｍ程度の波長間隔でそれぞれピーク波長の異なるレーザ光源を一体化したものを用いれば、例えば５台の液晶表示ユニットにそれぞれレーザ光を供給することができる。さらに、マルチ発光光源のそれぞれのピーク波長の光強度を制御する光出力制御回路を駆動させることで、液晶表示ユニットに対して必要な光強度のレーザ光を供給することができ、レーザ光源ユニットの低消費電力化を実現できる。例えば、Ｒ光では６３５ｎｍを中心として、Ｇ光では５３２ｎｍを中心として、また、Ｂ光では４４５ｎｍを中心として、それぞれ３ｎｍずつ異なる波長のレーザ光源を作製して、これらをダイクロイックミラー等により合波して１本のビームとすればよい。ただし、必ずしも３ｎｍずつに限定されるものではなく、２ｎｍでもよいし、またＲ光、Ｇ光及びＢ光により、それぞれ異なってもよい。

前記レーザ光源は、複数のピーク波長のレーザ光を発光するマルチ発光光源であり、前記レーザ光源ユニットはさらに、前記光コネクターに設けられ、前記マルチ発光光源から出射されるレーザ光を前記ピーク波長ごとに分波し、予め設定されているピーク波長のレーザ光のみを前記パネル用ファイバーに伝搬する可変分波器を有することが好ましい。

この場合であっても、複数のピーク波長を発光するマルチ発光光源を用いるので、可変分波器によりそれぞれのピーク波長に容易に分離して、それぞれの液晶表示ユニットに供給することができる。

前記液晶表示ユニットの液晶表示パネルは、前記光ファイバー部を通して供給されるレーザ光から変換された液晶駆動信号によって駆動されることが好ましい。

この場合、液晶表示ユニットにはデコーダ、メモリ装置、チューナ、画像変換装置等の搭載が不要となり小型、薄型化には有利である。また、光ファイバーで信号を伝送することになるので、電線を介して伝送する際の漏電の心配もない。

前記液晶表示ユニットの液晶表示パネルには、前記光ファイバー部を通して供給されるレーザ光から変換された電力が供給されることが好ましい。

この場合、液晶表示パネルを駆動する電力を伝送する電線は不要となるので、液晶表示パネルの外観上の美観が良くなる。また、光ファイバーで電力を伝送することになるので、電線を介して伝送する際の漏電の問題もなくなる。このため、効率よく電力を液晶表示パネルに供給することができる。さらに、液晶表示ユニットは電源のない場所であっても容易に設置可能となり、設置場所の自由度をより大きくできる。なお、液晶表示ユニットを起動する場合には、内蔵電池等によりスイッチを動作させて、起動信号を光コネクターに伝送し、光コネクターを介してレーザ光源ユニットに伝送すればよい。

前記液晶表示ユニットはさらに、前記液晶表示ユニットが配置されている空間を照明する照明用導光板を備え、前記照明導用光板は、自身が照明する空間に配置された液晶表示ユニットに対応する光コネクターに照明用光ファイバーを介して接続されることが好ましい。

この場合、電源のない場所であっても、液晶表示ユニットが設置されている空間部の照明もでき、液晶表示ユニットの配置の自由度を大きくすることができる。

本発明にかかるレーザ光源ユニットは、複数の液晶表示ユニットの各液晶表示パネルを照明するレーザ光を前記複数の液晶表示ユニットのそれぞれに供給するレーザ光源ユニットであって、レーザ光源を有するレーザ光源部と、前記レーザ光源部を制御する制御部と、前記レーザ光源部から出射されるレーザ光を前記各液晶表示ユニットに導光する光ファイバー部と、前記液晶表示ユニットのそれぞれに一対一に対応して配置され、前記光ファイバー部と前記液晶表示ユニットに設けられたパネル用ファイバーとの間を接続可能な、複数の光コネクターと、を有し、前記光ファイバー部は、前記レーザ光源部と前記液晶表示ユニットとが空間的に分離された配置となるように構成されている。

上記のレーザ光源ユニットでは、レーザ光源部を搭載し、液晶表示ユニットからは光ファイバー部を介して離れた位置に配置されるので、液晶表示ユニットの薄型化、軽量化を図ることができる。また、複数の液晶表示ユニットに光ファイバー部を介してレーザ光を供給するので、複数の部屋に液晶表示ユニットを配置することができる。さらに、液晶表示ユニットは、光コネクターによりレーザ光源ユニットから着脱が容易であるので、画面サイズの異なる液晶表示ユニット等の取替えも容易である。また、レーザ光源を持たない液晶表示ユニットは軽量で、薄型で、かつ発熱しないことから、例えば美術館のような定温環境が要求される場所や、同じ部屋内に複数の液晶表示ユニットを配置することも可能である。

前記光ファイバー部は、前記レーザ光源部のレーザ光源がレーザ光を発光する際に生じる熱が前記液晶表示ユニットに伝導することを阻止するように構成されていることが好ましい。

この場合、熱源であるレーザ光源からの熱が液晶表示パネルに伝導することがないので、液晶表示パネルにレーザ光源からの熱を放出するためのフィン等の冷却機構を設ける必要がない。このため、液晶表示パネルの厚みをより薄くすることができる。

本発明にかかる液晶表示装置は、従来の液晶ＴＶに比べて大幅に軽量化、薄型化することができる。例えば、１つの応用構成として、壁掛けＴＶを実現できる。赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源を有する光源部を液晶表示パネル部と完全に分離することで、主たる電源、光学系、さらには熱源の部分を光源部に搭載し、液晶表示パネル部から切り離すことで、液晶表示パネル部を大幅に薄型化、軽量化することができる。光源部から発光するレーザ光がファイバーを通して液晶表示パネル部へ導かれていることが主構成であり、そのためファイバーを通じた熱伝導は無視でき、薄型テレビ等の種々の表示装置分野に有用である。

本発明にかかる液晶表示システムは、従来の液晶表示装置とは概念が異なるものであり、大幅に軽量かつ薄型化した液晶表示ユニットを複数配置して、それぞれ最適な明るさの表示が可能となる。また、光源部を液晶表示ユニットから分離しているので、発熱等が生じず、定温環境が要求される場所にも設置可能となり、美術館や博物館等の公共空間や一般家庭で複数の部屋に配置する等の利用が可能となることから液晶ディスプレイ分野に有用である。

本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図である。 図１の光源部の構成を示す断面概略図である。 図１の液晶表示パネル部の構成を示す概略図であり、図３Ａは液晶表示パネル部の構成を示す平面概略図、図３Ｂは図３ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。 本発明の実施の形態２にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図である。 図４の光源部の構成を示す断面概略図である。 図４のファイバーの構成を示す断面概略図である。 本発明の実施の形態３にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図である。 図７の液晶表示パネル部の構成を示す平面概略図である。 本発明の実施の形態４にかかる液晶表示システムの構成を示す概略図である。 図９の液晶表示ユニットの構成を示す概略図であり、図１０Ａは面状導光板側から見た平面図、図１０Ｂは図１０Ａの３Ｂ−３Ｂ線に沿って切断した断面図である。 図９のレーザ光源ユニットのレーザ光源部及び光ファイバー部の構成を示す図であり、図１１Ａは図９のレーザ光源ユニットのレーザ光源部と光ファイバー部とを連結した構成を示す概略斜視図、図１１Ｂは図９のレーザ光源ユニットのレーザ光源部の内部構成を示す模式図、図１１ＣはＲ光、Ｇ光及びＢ光の３色のレーザ光源を用いて１本のビームに合波する、図１１Ａの合波機構部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５にかかる液晶表示システムの構成を示す概略図である。 図１２のレーザ光源ユニットのレーザ光源部及び光ファイバー部の構成を示す図であり、図１３Ａはレーザ光源部の内部構成を示す模式図、図１３Ｂは複数のピーク波長の赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ発光する、図１３Ａのマルチ発光光源の内部構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態６にかかる液晶表示システムの制御部、レーザ光源部及び光ファイバー部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態７にかかる液晶表示システムの構成を示す図であり、図１５Ａは液晶表示システムの全体構成を示す概略図、図１５Ｂは図１５Ａのレーザ光源ユニットのレーザ光源部及び光ファイバー部の構成を示す図である。

Claims (29)

1. レーザ光源を有する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部と、前記光源部のレーザ光源から発光されたレーザ光を前記液晶表示パネル部へ導光するファイバーと、を備える液晶表示装置であって、
   前記ファイバーは、前記光源部と前記液晶表示パネル部とが空間的に分離された配置となるように構成されており、
   前記液晶表示パネル部には、前記ファイバーを通して供給されるレーザ光から変換された電力が供給されることを特徴とする液晶表示装置。
2. レーザ光源を有する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部と、前記光源部のレーザ光源から発光されたレーザ光を前記液晶表示パネル部へ導光するファイバーと、を備える液晶表示装置であって、
   前記ファイバーは、前記光源部と前記液晶表示パネル部とが空間的に分離された配置となるように構成されており、
   前記液晶表示パネル部は、前記ファイバーを通して供給されるレーザ光から変換された液晶駆動信号によって駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
3. レーザ光源を有する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部と、前記光源部のレーザ光源から発光されたレーザ光を前記液晶表示パネル部へ導光するファイバーと、を備える液晶表示装置であって、
   前記ファイバーは、前記光源部と前記液晶表示パネル部とが空間的に分離された配置となるように構成されており、
   前記レーザ光源は、赤色光を発光する赤色光源、青色光を発光する青色光源及び緑色光を発光する緑色光源を有し、
   前記赤色光源は赤色ＬＤ光源であり、前記青色光源は青色ＬＤ光源であり、前記緑色光源は緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源であることを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源は、Ｑスイッチでパルス列駆動されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記ファイバーは、マルチモードファイバーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記ファイバーは、ダブルクラッド型ファイバーであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記レーザ光源は、赤外光を発光する赤外光源を有し、前記液晶表示パネル部は、前記赤外光源から発光された赤外光をＳＨＧ素子により緑色光に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶表示パネル部は、前記ファイバーを伝搬し、前記液晶表示パネル部に入射されたレーザ光を一方の端面部から入射させる導光板を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 前記液晶表示パネル部は、壁掛け型であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
10. 前記光源部は、床置き型であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
11. 前記レーザ光源は、前記光源部の底面に配置され、レーザ光を発光する際に生じる熱を前記光源部の底面から放出することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. レーザ光源を有する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル部と、前記光源部のレーザ光源から発光されたレーザ光を前記液晶表示パネル部へ導光するファイバーと、を備える液晶表示装置であって、
    前記ファイバーは、前記光源部と前記液晶表示パネル部とが空間的に分離された配置となるように構成されており、
    前記光源部はさらに、前記液晶表示パネルを駆動する電力を供給する駆動電力供給部と、前記液晶表示パネル部を駆動する液晶駆動信号を発生させる駆動信号発生部と、を有し、前記電力及び液晶駆動信号は、前記光源部から電線を通して前記液晶表示パネル部に供給されることを特徴とする液晶表示装置。
13. 前記液晶表示パネル部には、前記赤外光源から発光された赤外光のうち、前記ＳＨＧ素子により緑色光に変換されずに残存する赤外光から変換された電力が供給されることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
14. 前記緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源は、赤外光を発光する赤外光源と、前記赤外光源から発光された赤外光を緑色光に変換するＳＨＧ素子と、を有し、
    前記光源部は、前記赤外光源から発光された赤外光のうち、前記ＳＨＧ素子により緑色光に変換されずに残存する赤外光を前記ファイバーを通して前記液晶表示パネル部に供給し、
    前記液晶表示パネル部は、前記ファイバーを通して供給される赤外光を電力に変換し、当該電力により駆動されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
15. 前記ファイバーは、前記光源部のレーザ光源がレーザ光を発光する際に生じる熱が前記液晶表示パネル部に伝導することを阻止するように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
16. 液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を導く導光部材と、を有する、複数の液晶表示ユニットと、
    前記液晶表示パネルを照明するレーザ光を前記液晶表示ユニットのそれぞれに供給するレーザ光源ユニットと
    を備え、
    前記レーザ光源ユニットは、
    レーザ光源を有するレーザ光源部と、
    前記レーザ光源部を制御する制御部と、
    前記レーザ光源部から出射されるレーザ光を前記各液晶表示ユニットに導光する光ファイバー部と、
    前記液晶表示ユニットのそれぞれに一対一に対応して配置され、前記光ファイバー部と前記液晶表示ユニットに設けられたパネル用ファイバーとの間を接続可能な、複数の光コネクターと、を有し、
    前記光ファイバー部は、前記レーザ光源部と前記液晶表示ユニットとが空間的に分離された配置となるように構成されており、
    前記制御部は、前記レーザ光源部から出力されるレーザ光の光強度を制御する光出力制御回路を有し、
    前記光出力制御回路は、前記レーザ光源ユニットがレーザ光を供給すべき液晶表示ユニットに応じて、前記レーザ光源部から出射されるレーザ光の光強度を設定することを特徴とする液晶表示システム。
17. 前記光ファイバー部は、前記レーザ光源部のレーザ光源がレーザ光を発光する際に生じる熱が前記液晶表示ユニットに伝導することを阻止するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示システム。
18. 前記液晶表示ユニットは、自身の起動開始時に、起動信号を前記光コネクターに伝送し、
    前記光コネクターは、前記液晶表示ユニットからの起動信号を受信した場合に、前記起動信号及び自身を識別するコネクター識別信号を前記制御部に伝送することを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示システム。
19. 前記制御部は、前記光コネクターからの起動信号及びコネクター識別信号を受信した場合に、前記起動信号及び前記コネクター識別信号に基づき、起動を開始した液晶表示ユニットを識別し、前記識別された液晶表示ユニットに対して前記レーザ光源部から出射されるレーザ光を送出することを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示システム。
20. 前記液晶表示ユニットからの起動信号は、前記液晶表示ユニットに対して表示を開始するよう要求があったことを示す表示開始信号と、前記液晶表示ユニットの液晶表示パネルの特性を示すパネル識別信号と、を含むことを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示システム。
21. 前記制御部は、前記光出力制御回路を駆動することにより、前記レーザ光源から出力されるレーザ光の光強度を前記パネル識別信号に基づいて設定することを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示システム。
22. 前記レーザ光源ユニットはさらに、前記レーザ光源部から出射される複数のレーザ光を合波して１本のビームレーザ光とする合波機構部を、有することを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の液晶表示システム。
23. 前記光ファイバー部は、複数の光ファイバーの束からなり、
    前記光ファイバーの一方の端面部のすべては、前記レーザ光源部側に配置され、前記光ファイバーの他方の端面部は、前記光コネクターのそれぞれに、一対一に対応して配置され、
    前記合波機構部から出力されるレーザ光は、前記光ファイバーを通して、前記液晶表示ユニットに導光されることを特徴とする請求項２２に記載の液晶表示システム。
24. 前記レーザ光源ユニットはさらに、前記合波機構部と前記光ファイバー部との間に配置され、前記合波機構部から出力されるレーザ光を前記光ファイバーのうちの任意の光ファイバーに伝搬可能な光伝搬部を有し、
    前記光伝搬部は、前記合波機構部から出力されるレーザ光の分割を行う光学素子及び光路切り替えを行なう光学素子のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２３に記載の液晶表示システム。
25. 前記光ファイバー部は、複数の光ファイバーの束からなり、
    前記光ファイバーの一方の端面部はすべて、前記レーザ光源部側に配置され、前記光ファイバーの他方の端面部は、前記光コネクターのそれぞれに、一対一に対応して配置され、
    前記レーザ光源は、複数のピーク波長のレーザ光を発光するマルチ発光光源であり、
    前記レーザ光源ユニットはさらに、前記レーザ光源部と前記光ファイバー部との間に配置され、前記マルチ発光光源から出射されるレーザ光を前記ピーク波長ごとに分波し、前記ピーク波長ごとに予め設定されている光ファイバーに伝搬する可変分波器を有することを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の液晶表示システム。
26. 前記レーザ光源は、複数のピーク波長のレーザ光を発光するマルチ発光光源であり、
    前記レーザ光源ユニットはさらに、前記光コネクターに設けられ、前記マルチ発光光源から出射されるレーザ光を前記ピーク波長ごとに分波し、予め設定されているピーク波長のレーザ光のみを前記パネル用ファイバーに伝搬する可変分波器を有することを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の液晶表示システム。
27. 前記液晶表示ユニットの液晶表示パネルは、前記光ファイバー部を通して供給されるレーザ光から変換された液晶駆動信号によって駆動されることを特徴とする請求項１６〜２６のいずれか１項に記載の液晶表示システム。
28. 前記液晶表示ユニットの液晶表示パネルには、前記光ファイバー部を通して供給されるレーザ光から変換された電力が供給されることを特徴とする請求項１６〜２７のいずれか１項に記載の液晶表示システム。
29. 前記液晶表示ユニットはさらに、前記液晶表示ユニットが配置されている空間を照明する照明用導光板を備え、
    前記照明用導光板は、自身が照明する空間に配置された液晶表示ユニットに対応する光コネクターに照明用光ファイバーを介して接続されることを特徴とする請求項１６〜２８のいずれか１項に記載の液晶表示システム。

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