JP2009229645A - カラー表示装置および立体映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色再現性等の向上を図りつつ開口率の低下を抑える。
【解決手段】光源１０２から射出される白色光は、ハーフミラー１０４によって半分ずつ
に分けられて、それぞれ表示パネル１０ａ、１０ｂに入射する。表示パネル１０ａ、１０
ｂはそれぞれ透過型であって、複数の画素を有し、各画素は、さらにＲＧＢの３つのサブ
画素から構成される。ここで、表示パネル１０ａにおけるＲＧＢのカラーフィルタ特性は
、表示パネル１０ｂにおけるＲＧＢのカラーフィルタ特性よりも短波長側となるようにシ
フトさせてある。ダイクロイックプリズム１１２は、表示パネル１０ａ、１０ｂの透過像
を合成して、この合成像を投射レンズ群１１４がスクリーンに投射する。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの像を合成して、表現可能な色範囲の拡大等を図る技術に関する。

一般にカラー表示をするとき、１画素を、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色
のサブ画素に分解して、これらサブ画素の明るさを個々に制御することによって実現され
る。近年では、表示画像の色再現性を向上させるために、例えばＧを、短波長寄りのＹＧ
（黄緑）および長波長寄りのＥＧ（エメラルドグリーン）に分けて、Ｒ、ＹＧ、ＥＧ、Ｂ
の４色のサブ画素によって１画素を表現する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００８−３２７７９号公報

しかしながら、１画素を４色、または、それ以上のサブ画素で構成すると、いわゆる開
口率が減少し、明るい画像を表現することが困難になる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の１つは、色再現性等の向
上を図りつつ、開口率の減少を防止して、明るい画像を表現することが可能な技術を提供
することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るカラー表示装置は、複数の画素を有するとと
もに、１つの画素について、少なくとも３色以上のサブ画素によって第１像を生成する第
１表示パネルと、前記３色以上のサブ画素の各々を構成する色のうち、少なくとも１つの
色について、前記第１表示パネルとは異なる波長とした第２像を生成する第２表示パネル
と、前記第１像および前記第２像を合成する合成手段と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、１画素を４色、または、それ以上のサブ画素で構成しても、第１表示パ
ネルおよび第２表示パネルでは、開口率が低下しないので、明るい画像を表現することが
可能となる。
本発明において、前記サブ画素は、赤色、緑色、青色の３色から構成される構成が好ま
しい。また、本発明において、前記第１表示パネルは、前記サブ画像の各々を構成する色
のうち、短波長域の色で第１像を生成し、前記第２表示パネルは、前記サブ画像の各々を
構成する色のうち、長波長域の色で第２像を生成する構成としても良い。

また、本発明に係る立体映像表示装置は、立体視における左眼用の第１像を第１波長帯
域の光で生成する第１表示パネルと、立体視における右眼用の第２像を前記第１波長帯域
とは異なる光で生成する第２表示パネルと、前記第１像および前記第２像を合成する合成
手段と、前記第１波長帯域の光を透過させる左眼用のフィルタ、および、前記第２波長帯
域の光を透過させる右眼用のフィルタを有する視聴メガネと、を具備することを特徴とす
る。この構成において、前記第１表示パネルは、１つの画素について、赤色、緑色、青色
の３色の各々における短波長域または長波長域のいずれか一方に対応するサブ画素を有し
、前記第２表示パネルは、前記３色の各々における短波長域または長波長域のいずれか他
方に対応するサブ画素を有する構成としても良い。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明の第１実施形態について、スクリーンに表示画像を拡大投射するプロジェ
クタに適用したカラー表示装置を例にとって説明する。図１は、このカラー表示装置１０
０の光学的な構成を示す図である。
図において、光源１０２は、ほぼ平行の白色光を９時の方向に射出する。ハーフミラー
１０４は、反射率・透過率がいずれもほぼ５０％の特性を有する。このため、ハーフミラ
ー１０４は、入射光のほぼ半分を６時の方向に反射させる一方、入射光のうちの残り半分
を９時の方向に透過させる。ミラー１０６は、ハーフミラー１０４による反射光を９時の
方向に再反射させて表示パネル１０ａに導く一方、ミラー１０８は、ハーフミラー１０４
による透過光を６時の方向に反射させて表示パネル１０ｂに導く。

表示パネル１０ａ、１０ｂは、それぞれ画素が縦方向にｍ行、横方向にｎ列でマトリク
ス状に配列する透過型の液晶パネルである。詳細には、表示パネル１０ａ、１０ｂは、縦
ｍ行×横ｎ列のマトリクス状に配列する画素を有し、さらに図２に示されるように、各画
素１２は、Ｒに対応するサブ画素１４Ｒと、Ｇに対応するサブ画素１４Ｇと、Ｂに対応す
るサブ画素１４Ｂとから構成される。
なお、第１実施形態において、表示パネル１０ａ、１０ｂは、上位装置から供給される
ＲＧＢの映像データを図示省略した処理回路によって色分離したデータによって駆動され
る。したがって、第１実施形態において、表示パネル１０ａ、１０ｂで表示される画像は
、同一ソースに基づくものである。

各サブ画素１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを透過する光は、周知のようにカラーフィルタによ
って着色されるが、このカラーフィルタの特性は、表示パネル１０ａ、１０ｂとで互いに
異なるように設定されている。詳細には、表示パネル１０ａのカラーフィルタは、図３の
（ａ）に示されるように、表示パネル１０ｂのカラーフィルタは、図３の（ｂ）に示され
るように、それぞれ設定されて、表示パネル１０ａにおけるカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂ
が、表示パネル１０ｂにおけるカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂよりも短波長側寄りにシフト
した特性となっている。
このため、表示パネル１０ａの出射光は、同図の（ａ）で示される帯域の色成分からな
る画像となり、表示パネル１０ｂの出射光は、同図の（ｂ）で示される帯域の色成分から
なる画像となる。

ダイクロイックプリズム１１０は、ダイクロイック面１１２を有する。このダイクロイ
ック面１１２は、１２時の方向から入射した光、すなわち、図３の（ｂ）に示した特性の
波長域の光を反射させて９時の方向に出射し、その他の光を透過するものである。したが
って、表示パネル１０ａ、１０ｂによる画像は、ダイクロイックプリズム１１０によって
合成されて９時方向に出射することになる。
なお、表示パネル１０ａによる透過像は、ダイクロイック面１１２を透過するのに対し
、表示パネル１０ｂによる透過像は、ダイクロイック面１１２を反射する。
このため、表示パネル１０ａは、表示パネル１０ｂによる透過像とは左右を反転した方
向の透過像を生成することになる。
投射レンズ群１１４は、ダイクロイックプリズム１１０によって合成された画像をスク
リーン１２０に拡大投射する光学系である。

本実施形態によれば、ＲＧＢの各色において、短波長側の画像が表示パネル１０ａによ
って、長波長側の画像が表示パネル１０ｂによって、それぞれ生成されるとともに、ダイ
クロイックプリズム１１０によって合成されるため、実質的に１画素が６色によって表現
されるので、色再現性を大幅に向上させることができる。
ここで、表示パネル１０ａ、１０ｂを単体でみたときに１画素が３つのサブ画素で構成
されるので、開口率は、従来とほぼ同じである。このため、本実施形態によれば、開口率
の減少による明るさの低下を抑えることも可能となる。

なお、第１実施形態では、表示パネル１０ａ、１０ｂにおいて、ＲＧＢの波長帯域がそ
れぞれ重複しないように特性としたが、例えばＲＢを揃えて、Ｇの波長帯域だけを重複し
ないような特性としても、実質的に１画素が４色によって表現されるので、色再現性を向
上させることが可能である。
また、表示パネル１０ａ、１０ｂにおいて、開口率の低下が問題とならないのであれば
、１画素を４以上のサブ画素で構成して、色再現性を大幅に向上させても良い。
さらに、表示パネルを、各色の短波長域、中波長域、長波長域の３つに対応させて用意
するとともに、これらを３方向から合成すると、色再現性をさらに向上させることも可能
である。

次に、本発明の第２実施形態に係る立体映像表示装置について説明する。図４は、この
立体映像表示装置２００の構成を示す図である。
この図における表示パネル１０ａ、１０ｂは、構成的には図１に示した第１実施形態と
同様にカラーフィルタの特性が相違しているが、表示パネル１０ａが立体視における左眼
用の画像を表示し、表示パネル１０ｂが立体視における右眼用の画像を表示する。
ここで、第２実施形態において、表示パネル１０ａ、１０ｂは、上位装置から供給され
る左眼用の映像データと右眼用の映像データとによってそれぞれ駆動される。したがって
、表示パネル１０ａ、１０ｂで表示される画像は、互いに異なるソースに基づくものであ
る。ただし、共通の映像データを立体視用に画像処理して左眼用および右眼用の映像デー
タをそれぞれ生成する場合もある。

メガネ５０は、視聴者がスクリーン１２０に投射された画像を視聴するためのものであ
り、左眼用のフィルタ５０Ｌと、右眼用のフィルタ５０Ｒとを含む。このフィルタ５０Ｌ
は、表示パネル１０ａのカラーフィルタ特性に合うように、図３の（ａ）で示されるよう
に光透過特性を有し、また、フィルタ５０Ｒは、表示パネル１０ｂのカラーフィルタ特性
に合うように、図３の（ｂ）で示されるように光透過特性を有する。

したがって、第２実施形態によれば、視聴者がメガネ５０を掛けてスクリーン１２０に
投射された画像を見たとき、表示パネル１０ａによる左眼用の画像をフィルタ５０Ｌによ
って左眼だけで見る一方、表示パネル１０ｂによる右眼用の画像をフィルタ５０Ｒによっ
て右眼だけで見るので、視差を伴う立体的な映像として見ることが可能となる。

なお、第１および第２実施形態では、プロジェクタとして説明したが、リアプロジェク
ション型のテレビジョンなどにも適用可能である。

本発明の第１実施形態に係るカラー表示装置の構成を示す図である。 同カラー表示装置における表示パネルの画素を示す図である。 同画素を構成するサブ画素のカラーフィルタの特性を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る立体映像表示装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０ａ、１０ｂ…表示パネル、１２…画素、１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ…サブ画素、１００
…カラー表示装置、１１２…ダイクロイックプリズム、１１４…投射レンズ群、２００…
立体映像表示装置

Claims (5)

1. 複数の画素を有するとともに、１つの画素について、少なくとも３色以上のサブ画素に
   よって第１像を生成する第１表示パネルと、
   前記３色以上のサブ画素の各々を構成する色のうち、少なくとも１つの色について、前
   記第１表示パネルとは異なる波長とした第２像を生成する第２表示パネルと、
   前記第１像および前記第２像を合成する合成手段と、
   を具備することを特徴とするカラー表示装置。
2. 前記サブ画素は、赤色、緑色、青色の３色から構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
3. 前記第１表示パネルは、前記サブ画像の各々を構成する色のうち、短波長域の色で第１
   像を生成し、
   前記第２表示パネルは、前記サブ画像の各々を構成する色のうち、長波長域の色で第２
   像を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
4. 立体視における左眼用の第１像を第１波長帯域の光で生成する第１表示パネルと、
   立体視における右眼用の第２像を前記第１波長帯域とは異なる光で生成する第２表示パ
   ネルと、
   前記第１像および前記第２像を合成する合成手段と、
   前記第１波長帯域の光を透過させる左眼用のフィルタ、および、前記第２波長帯域の光
   を透過させる右眼用のフィルタを有する視聴メガネと、
   を具備することを特徴とする立体映像表示装置。
5. 前記第１表示パネルは、１つの画素について、赤色、緑色、青色の３色の各々における
   短波長域または長波長域のいずれか一方に対応するサブ画素を有し、
   前記第２表示パネルは、前記３色の各々における短波長域または長波長域のいずれか他
   方に対応するサブ画素を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の立体映像表示装置。

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