JP2916066B2

JP2916066B2 - 色混合ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2916066B2
Application number: JP5134597A
Authority: JP
Inventors: 篤山中; ファーマー・ウィリアム
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1999-07-05
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JPH06347745A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は色混合ディスプレイ装置
に係り、詳細には１枚のディスプレイ中に赤、緑、青の
画素をもつ液晶カラ−ディスプレイに関し、特に各画素
の色を混合しかつ各画素の境界を滑らかにして高画質の
画像を得るための色混合ディスプレイ装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】図を参照して従来の技術を説明する。図
９は画素の配列としてデルタ配列を示す図、図１０は画
素の配列として４画素配列を示す図、図１１は画素の配
列としてストライプ配列を示す図、図１２は画素の配列
として対角線配列を示す図、図１３は色混合の従来例を
説明する図、図１４は色混合の他の従来例を説明する図
である。

【０００３】１枚のディスプレイ中に赤、緑、青の画素
をもつ液晶カラ−ディスプレイに関しては、画素の配列
として図９のデルタ配列、図１０の４画素配列、図１１
のストライプ配列、図１２の対角線配列が使われてい
る。いずれの場合もディスプレイからある程度距離をお
いて見る場合は、目の色感覚の特性によって画素の３原
色は融合して見える。しかしレンズにより拡大してみる
場合には、画素の３原色が分離して見えるので画質が大
幅に低下する。そこで各画素の色を混合して拡大しても
色の画素に分離して見えないようにする方式が色混合方
式と呼ばれ検討されてきた。その１例として図１３に示
すように拡散板８２をパネル８１の前に設置して画素を
目立たなくする方法が行われていた。パネル８１は散乱
光を発するバックライト８０によって照明されているの
で、パネル８１上の画素８３からでた光線は拡大した画
素の像８４を形成する。したがって各画素は、互いに重
なり合い、色の混合が実現される。

【０００４】他の従来例として米国特許５，０７５，９
９３に記載された図１４に示されるシステムがある。色
混合する組に属する画素９０、９１、９２は物理的な障
壁９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９で囲まれ
ており前記色混合する組に属する画素９０、９１、９２
からでた光線だけがパネルの前面に設置され拡散板１０
０（１０１は色混合後の画素を示す）で混合されるよう
に構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最初の従来例ではバッ
クライトから発する拡散光の発散度が制御されていない
ので、光線は広い範囲の方向へ放射されている。したが
って、図１３に示した各画素の像８４はパネル８１と拡
散板８２の距離が離れるとすぐに大きくなり、パネルの
表面を覆っているガラスの厚さのために、ほとんどの場
合、必要な画素の大きさより大きくなってしまい、適切
な大きさが得られない。そこで、拡散板８２の拡散度を
変えて、みかけの画素の像８４の大きさを制御すること
が行われていたが、拡散板８２の拡散度を必要に応じて
制御するのは困難であった。

【０００６】また、他の従来例では色混合は実現される
が、画素の境界を滑らかにすることができないので、モ
ザイク状の画素になり画質が劣化する。また、実際にパ
ネル内に光を誘導する物理的な障壁９３〜９９を形成す
るのは困難でコストが高くなる。

【０００７】本発明の目的は、ディスプレイの表示内容
のぼけを防止し得るとともに実現容易でコストが安く、
かつ設計の自由度の高い高画質の色混合ディスプレイ装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の発散度
を有した光線を出力する発散度制御型の照明手段と、照
明手段から出力される光線のうち赤、緑、青の３原色の
光線をライトバルブの各画素に対して選択的に透過させ
るフィルタと、フィルタから出力される３原色の光線に
対して各画素毎に透過率を制御するライトバルブと、ラ
イトバルブの各画素により透過率を制御された３原色の
光線を背後から受け取って色混合して画像を再生する背
面投射型スクリーンとを含む色混合ディスプレイ装置で
あって、照明手段から出力される光線の所定の発散度
は、ライトバルブの各画素を通過した色混合すべき３原
色の光線が、背面投射型スクリーン上の同じ領域に重な
り合うように設定されており、照明手段は、赤、緑、青
の３原色の光線を出力する複数の光源が配置された色分
離型光源と、色分離型光源から出力される光線を屈折す
る屈折手段とを含むことを特徴とする。

【０００９】

【作用】照明手段が赤、緑、青の３原色の光線を出力す
る複数の光源が配置された色分離型光源と、色分離型光
源から出力される光線を屈折する屈折手段とを含み、ラ
イトバルブの各画素を通過した色混合すべき３原色の光
線が、背面投射型スクリーン上の同じ領域に重なり合う
ように設定された所定の発散度を有した光線を出力する
発散度制御型の照明手段であり、フィルタが照明手段か
ら出力される所定の発散度を有した光線のうち赤、緑、
青の３原色の光線をライトバルブの各画素に対して選択
的に透過させ、ライトバルブがフィルタから出力される
３原色の光線に対して各画素毎に透過率を制御し、背面
投射型スクリーンがライトバルブの各画素により透過率
を制御された３原色の光線を背後から受け取って色混合
して画像を再生するので、背面投射型スクリーン上での
画像の各画素の色混合と平滑化とが実現され、大きさ、
形状及び輝度分布を自由に設定し得、拡大しても画素が
分離しない高画質のディスプレイ装置を実現し得る。し
たがって従来の装置のようにディスプレイパネルとスク
リーンとの間に色混合、平滑化用の装置を設けることな
く色混合や平滑化の処理を行って、画素配列に応じて適
切な大きさ、形状及び輝度分布を有する画像を背面投射
型スクリーン上に投影し得る。

【００１０】本発明の実施例においては、従来例にみら
れるように、光線がパネルを通過した後で処理をするの
ではなく、光線がパネルに入る前に、つまり照明装置で
あらかじめ適切な発散度を有する光線を用意している。
すなわち、パネルとスクリ−ンとの間には一切装置を設
置せず、照明装置は一定の大きさと形状と輝度分布とを
有する微小面光源からの光線を屈折手段を用いて変換し
照明光を得る装置、赤、青、緑の３原色を発する複数の
光源を適切に配列した色分離型光源と屈折手段とを用い
る装置、従来使用されている拡散光を発するバックライ
トとパネルとの間に光線の方向を選択し透過させる光線
方向制御手段を設けた装置であり、画素の配列にしたが
って各色ごとにスクリ−ン上での各画素の大きさと形状
と輝度分布とを自由に設定することができ、各色の画素
の相対位置も制御可能である。したがって、色混合しよ
うとする赤、緑、青の画素の像を同一点に重ねてスクリ
−ン上に投影して色混合するように設計することもでき
る。

【００１１】

【実施例】正確を期するために本明細書において用いる
光線の発散度を定義する。図１５は発散度を説明する図
であり、１１０はライトバルブ、１１１は注目している
１個の画素、１１２は入射角が最大の光線、１１３はラ
イトバルブの平面に対する法線を表す。

【００１２】光線の発散度とは、空間上の一点を指定し
たとき、その位置に入射する光線の入射角に対する入射
光線の強度分布で表される。特に、定義できる場合に
は、空間上の一点を指定したとき、その位置に入射する
光線の入射角度幅の半分の角度をもつて発散度を表す。
例えば図１５に示されるように、ライトバルブ１１０の
平面にある画素１１１に入射する照明光線１１２が一定
の入射角内に制限されている場合は、発散度はＤにな
る。角度Ｄは、画素を通過して画素から射出される光線
の射出角の半分（角度Ｅ）とも一致するので発散という
用語を用いる。

【００１３】発散度がライトバルブ内の方向によって変
化する場合はライトバルブの水平方向の発散度などと方
向を指定して表現する。また、照明光の主光線が平行光
線である場合は、光線内のどの位置においても発散度が
一定なので、位置を指定せずに光線の発散度と表現す
る。

【００１４】図１は本発明の色混合ディスプレイ装置の
実施例を示す図である。

【００１５】本実施例は光源装置１と、光ファイバ２
と、フレネルレンズ３と、カラ−フィルタ５と、ライト
バルブ６と、ライトバルブ６の表面のガラス７と、背面
投射型スクリ−ン８とから構成されている。同図中にラ
イトバルブ６を覆うガラス７が厚く表現されているが、
これは色混合の作用を分かりやすく図示するためであっ
て、通常は１ｍｍ程の薄いガラスが用いられている。以
下他の図においても同様である。

【００１６】光源装置１で発生した白色の光線は、光フ
ァイバ２によって発散度制御型の照明手段４に伝達され
る。光フイバ２の出力端で拡散光が発生するように光源
装置１を設計しておくと、光ファイバ２の出力端は光フ
ァイバ２の直径をもった微小面光源として用いることが
できる。微小面光源の中心をフレネルレンズ３の焦点と
一致させると、フレネルレンズ３から射出される光線の
主光線は平行光線となる。平行光線はライトバルブ６を
照明するのに最も適しているが、ライトバルブ６の特性
が主光線の傾きに対して一定の範囲で変化しないなら
ば、この条件を満たす範囲において微小面光源の位置に
関してフレネルレンズ３の焦点からのずれがゆるされ
る。

【００１７】図１は微小面光源の中心がフレネルレンズ
３の焦点に一致しており、フレネルレンズ３から射出さ
れる光線の主光線が平行光線である場合を示している。
この場合、フレネルレンズ３から射出される光線の発散
度は下記の式「数１」によって決定される。したがっ
て、光ファイバ２の直径とフレネルレンズ３の焦点距離
を適切に選択することによって、照明手段４から出力す
る光線の発散度を自由に設計できる。

【００１８】

【数１】

【００１９】ただし、数１において、Ｄは発散度、Ｓは
光ファイバの直径、Ｆはフレネルレンズの焦点距離を表
す。

【００２０】照明手段４からの出力光はカラ−フィルタ
５に入射する。図１において、カラ−フィルタ５とライ
トバルブ６と背面投射型スクリ−ン８とは、通常数十万
ある画素の内、３個の画素の部分だけ抜き出して示して
いる。画素配列に関しては図１０に示す４画素配列のう
ち、２段目の左から緑、青、緑の３個の画素を抜き出し
て図１に示している。カラ−フィルタ５を通過した光線
はライトバルブ６に入りライトバルブ６に供給されてい
る映像信号にしたがって輝度が変調される。ライトバル
ブ６は液晶パネルにより構成することができる。ライト
バルブ６の各画素を通過した光線は次にライトバルブ６
の表面を構成するガラス７内を通過し、下記の式「数
２」で規定される大きさに拡大され、背面投射型スクリ
−ン８に投影される。

【００２１】

【数２】

【００２２】ただし式「数２」において、Ｗは背面投射
型スクリ−ン８上での画素の像の大きさ、Ｄは照明手段
４から供給された照明光の発散度、Ｌはライトバルブ６
中の画素から背面投射型スクリ−ン８までの距離、Ｂは
ライトバルブ６の画素の大きさを表す。したがって、照
明手段４から得られる照明光の発散度と、ライトバルブ
６から背面投射型スクリ−ン８までの距離を適切に選択
することによって必要な大きさの画素の拡大像をスクリ
−ン上に得ることができる。

【００２３】図１では、２個の緑の画素からの光線が背
面投射型スクリ−ン８上の中間点Ａでちょうど接続する
ように設計した例を示している。このようにライトバル
ブ６上では離散的に分離していた同色の画素を、連続的
に接続することによって平滑化を行うことができる。ま
た同時に図１の矢符Ｂで示すように他の色と重ねて背面
投射型スクリ−ン８上に投影されるので、色混合が実現
される。図１では、緑と青だけが混合する状況を示して
いるが、実際のパネルでは上下の隣接する位置に赤色の
画素が存在するので、図１の矢符Ｂの範囲においても上
下方向から赤色の画素の像が重ねて投影され３原色すべ
てが混合されることになる。

【００２４】実際に本実施例のディスプレイを製作する
場合には、フレネルレンズ３が薄い板状なのでフレネル
レンズ３、カラ−フィルタ５、ライトバルブ６、ライト
バルブ６の表面のガラス７、背面投射型スクリ−ン８を
すべて一体の板状に薄型化することが可能である。

【００２５】以上の構成によればライトバルブ６と背面
投射型スクリ−ン８の間にはなんら装置を設けることな
く、実現容易な照明手段４を用いることによって、各画
素の色を混合しかつ各画素の境界を滑らかにして高画質
の画像を表示する色混合ディスプレイ装置が実現され
る。

【００２６】次に精密にスクリ−ン上の画素の像の照度
分布を設計する手法について説明する。

【００２７】図２は照度分布を説明するための構成の配
置を示す図、図３はスクリ−ン上の画素の像の照度分布
を説明する図である。

【００２８】図２中、１１は微小面光源、１２はライト
バルブ中のレンズ光軸上の１画素、１３は画素１２の中
心を通過する光線が作る微小面光源の像、１４は画素１
２全体が作る像であり、図３中Ｇは緑の画素、Ｂは青の
画素、Ｒは赤の画素を示す。図２において、照明手段を
構成する屈折手段とカラ−フィルタとは簡単のためライ
トバルブと同一の位置におかれているものとする。ま
た、微小面光源１１は屈折手段の焦点におかれているも
のとする。座標軸は図２に示されているように定義し、
関数と変数とを次のように定義する。

【００２９】Ｆ：微小面光源１１とライトバルブの画素
１２との距離、ただし、屈折手段は画素１２の位置にお
かれている。

【００３０】Ｌ：画素１２から背面投射型スクリ−ン上
の像１４までの距離。

【００３１】ｆｅ（ａ，ｂ）：微小面光源１１上の輝度分布。

【００３２】ｆｂ（ｘ，ｙ）：画素１２の透過率。

【００３３】ｆｓ（Ｘ，Ｙ）：像１４の照度分布。

【００３４】すると、ｆｓ（Ｘ，Ｙ）で表される照度分
布をその他の関数と変数とから求める関係式を導くこと
がここでの目標となる。

【００３５】それにはまず、画素１２の中心を通過する
光線がスクリ−ン上につくる像１３を考える。それはレ
ンズの中心と一致するので図２より下記の式「数３」で
表される。

【００３６】

【数３】

【００３７】レンズから発する光線の主光線は平行なの
でライトバルブ上のどの位置に関しても式「数３」と同
様に計算することができ、ライトバルブの画素１２中の
座標（ｘ，ｙ）を通過する光線のスクリ−ン上の像は下
記の式「数４」で求められる。

【００３８】

【数４】

【００３９】したがって、画素全体のスクリ−ン上での
像１４は式「数４」で表される分布を画素の座標（ｘ，
ｙ）で積分すれば下記の式「数５」のように求めること
ができる。

【００４０】

【数５】

【００４１】上記の議論では光軸上に中心点をもつ画素
に関して式「数５」を求めたが、レンズから発する光線
の主光線は平行なので光軸上にない一般の画素に関して
も式「数５」が成立する。

【００４２】したがって、実際スクリ−ン上にある照度
分布を実現したい場合には、式「数５」を計算して要求
仕様に合うように微小面光源１１の大きさ、形状、輝度
分布を設計すればよい。以下に前記理論で示された微小
面光源の設計の実施例を示す。以下の条件が与えられて
いるものとする。

【００４３】Ｆ＝１０ｍｍ：微小面光源１１とライ
トバルブ中の画素１２までの距離、なお、屈折手段は画
素１２の位置におかれている。

【００４４】Ｌ＝１ｍｍ：画素１２から背面投射型
スクリ−ン上の像１４までの距離。ｆｅ（ａ，ｂ）：微小面光源１１上の輝度分布、求
めるべき関数。

【００４５】ｆｂ（ｘ，ｙ）：画素１２の透過率、
一辺０．１ｍｍ正方形内が透過率１．０であって図３に
示すように画素が配列しているものとする。

【００４６】ｆｓ（Ｘ，Ｙ）：背面投射型スクリ−
ン上の像１４の照度分布。図３の注目している青の画素
２０に関して、図３中の等高線で示す照度分布をスクリ
−ン上に実現したいものとする。ただし、等高線の数値
１．０〜０．０は照度の相対値を示し、他の画素に関し
ても各画素を中心として同様の分布を実現したいものと
する。

【００４７】図３で与えられている照度分布によれば、
例えば青の画素に関して考えると画素２１、２２、２３
が左上の画素２０と同様に拡大されるので照度分布は互
いに重なり合って本来青の画素２０、２１、２２、２３
が存在する領域ではその青の画素の値がそのまま表示さ
れ、青の画素のない領域では滑らかに補間することがで
きる。他の色に関しても同様なので結局画面全体に亙っ
て滑らかに補間され、同時に色混合された高画質の画像
を得ることができる。

【００４８】上記の条件により式「数５」を使って計算
すると、ちょうど微小面光源が一辺２ｍｍの正方形で、
正方形内部が一様な輝度であれば、要求されている照度
分布をスクリ−ン上に実現できることが分かる。この実
施例の場合には非常に簡単な例を示したが、この設計方
法の適用範囲はこの実施例に限らない。コンピュ−タに
よって式「数５」を計算すれば、微小面光源の輝度分布
が一様でない場合も設計することが可能である。他の実
施例を図に基づいて説明する。図４は本発明の色混合デ
ィスプレイ装置の他の実施例を示す図である。図４にお
いて、３０は光源装置、３１は光ファイバ、３２は発散
度制御型の照明手段、３３はパラボラミラ−、３４はカ
ラ−フィルタ、３５はライトバルブ、３６は背面投射型
スクリ−ンを示す。

【００４９】この他の実施例では図１に示した実施例の
うちフレネルレンズ３の代わりにパラボラミラ−３３が
用いられている。それ以外の構成と作用は図１の実施例
と同様である。パラボラミラ−３３を用いると、微小面
光源をライトバルブ上部に取り付けられるので全体を薄
型に実現できる。

【００５０】別の実施例を図に基づいて説明する。図５
は本発明の色混合ディスプレイ装置の別の実施例を示す
図である。図５において、この別の実施例では赤、緑、
青の発光ダイオ−ド４０、４１、４２が配列されていて
色分離型光源を構成している。色分離型光源から発され
た光線はフレネルレンズ４３で屈折されてカラ−フィル
タ４５、ライトバルブ４６、ライトバルブ４６の表面を
覆うガラス４７を通過して背面投射型スクリ−ン４８に
投射され画像が再生される。図５では図９のデルタ配
列、図１１のストライプ配列、図１２の対角線配列にお
いて水平方向の赤、緑、青の３個の要素を抜き出して図
示している。

【００５１】各色の発光ダイオ−ド４０、４１、４２は
レンズ４３から焦点距離の位置におかれているが、レン
ズの高さ方向に離れて異なった位置におかれているの
で、図１、図４の実施例と異なり、光線の色によって主
光線の方向が違ってくる。このような構成をとることに
より、背面投射型スクリ−ン４８上の範囲Ｃに３色すべ
てを重ねて投射し、色混合を行うことが可能である。図
１、図４の実施例で示した色混合の方式では、各画素を
拡大するだけなので白と黒とからなる細かい縞模様の様
な画像を表示した場合、本来の画像に存在しない色が表
示されてしまうことがある。しかし、図５の実施例のよ
うにディスプレイを構成し、色混合の組に属する画素の
画像デ−タを原画像の同一点からサンプリングして、そ
の画素の色を同一領域に投射して混合することによっ
て、図１及び図４の実施例で生じる白と黒とからなる細
かい縞模様の表示を解決することができる。この点が図
５の実施例のディスプレイ装置の特徴である。

【００５２】図６は色分離型光源の例を示す図である。
色分離型光源は前記のような図５の発光ダイオ−ド４
０、４１、４２だけではなく、図６の光ファイバ５０と
光源着色手段５１とを用いて構成することもできる。拡
散光を発する光ファイバ５０の出力端の前にカラ−フィ
ルタを配列して構成した光源着色手段５１を配置するこ
とにより、様々な大きさ、形状、輝度分布をもった３原
色の光源からなる色分離型光源が実現される。図６では
赤、緑、青の円形のフィルタが三角形状に配列された場
合を示している。

【００５３】更に他の実施例を図に基づいて説明する。
図７は本発明の色混合ディスプレイ装置の更に他の実施
例を示す図である。図７においては微小面光源６０の前
にカラ−液晶ディスプレイのような透過型カラ−ディス
プレイ６１を設置して色分離型光源の特性を電気的に可
変にすることができる。図７はこの色分離型光源を用い
たディスプレイ装置が示されている。このディスプレイ
装置としての作用は前述の実施例と同様であるが、微小
面光源６０の前におかれた透過型カラ−ディスプレイ６
１に映し出すパタ−ンを変化させることにより、リアル
タイムに背面投射型スクリ−ン６７上の画素の像の大き
さ、形状、輝度分布を制御することができる。したがっ
て、色混合方式を実験する場合や色混合ディスプレイ装
置の調整を行う場合には非常に便利なシステムが実現で
きる。なお、図７において、６２はフレネルレンズ、６
３は発散度制御型の照明手段、６４はカラ−フィルタ、
６５はライトバルブ、６６はライトバルブ６５の表面を
覆うガラスを示す。

【００５４】最後に更に別の実施例を図を用いて説明す
る。図８は本発明の色混合型ディスプレイ装置の更に別
の実施例を示す図である。図８においては、発散度制御
型の照明手段７３は、拡散光を発するバックライト７０
と、バックライト７０の前におかれた光線方向制御手段
７１、７２から構成されている。光線方向制御手段７
１、７２は樹脂シ−トを用いて実現できる。このシ−ト
は水平方向又は垂直方向のいずれか一方の光線方向のみ
を制限するので、図８においては、これを２枚用いて樹
脂シ−ト７１により垂直方向に、樹脂シ−ト７２により
水平方向に発散度を制限している。光線はカラ−フィル
タ７４、ライトバルブ７５、ライトバルブ７５の表面を
覆うガラス７６を順次通過して背面投射型スクリ−ン７
７に投射され、色混合され画素が滑らかに接続された画
像を再生する。カラ−フィルタ７４以下の部分は前述の
実施例の場合と同様である。この図８の実施例では発散
度制御型の照明手段７３の中に屈折手段を用いないので
全体を薄型にでき、また、従来から用いられている安価
でディスプレイに適したバックライトを使用できる利点
がある。しかし、以下のような制限がある。第１点は、
光線方向制限手段を通過する場合に発散度を狭くするほ
ど光源の輝度が低下するので、あまり発散度を小さくで
きない点である。第２点は樹脂シ−トの場合光線方向の
制限特性を細かく制御することができないことがある点
である。したがって、適用範囲は限られるが条件が合う
応用では全体を薄型、安価に製作できる装置である。

【００５５】

【発明の効果】照明手段が赤、緑、青の３原色の光線を
出力する複数の光源が配置された色分離型光源と、色分
離型光源から出力される光線を屈折する屈折手段とを含
み、ライトバルブの各画素を通過した色混合すべき３原
色の光線が、背面投射型スクリーン上の同じ領域に重な
り合うように設定された所定の発散度を有した光線を出
力する発散度制御型の照明手段であり、フィルタが照明
手段から出力される所定の発散度を有した光線のうち
赤、緑、青の３原色の光線をライトバルブの各画素に対
して選択的に透過させ、ライトバルブがフィルタから出
力される３原色の光線に対して各画素毎に透過率を制御
し、背面投射型スクリーンがライトバルブの各画素によ
り透過率を制御された３原色の光線を背後から受け取っ
て色混合して画像を再生するので、背面投射型スクリー
ン上での画像の各画素の色混合と平滑化とが実現され、
大きさ、形状及び輝度分布を自由に設定し得、拡大して
も画素が分離しない高画質のディスプレイ装置を実現し
得る。したがって従来の装置のようにディスプレイパネ
ルとスクリーンとの間に色混合、平滑化用の装置を設け
ることなく色混合や平滑化の処理を行って、画素配列に
応じて適切な大きさ、形及び輝度分布を有する画像を背
面投射型スクリーン上に投影し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の色混合ディスプレイ装置の実施例の構
成図である。

【図２】照度分布を説明するための構成の配置を示す図
である。

【図３】スクリ−ン上の画素の像の照度分布を説明する
図である。

【図４】本発明の色混合ディスプレイ装置の他の実施例
を示す図である。

【図５】本発明の色混合ディスプレイ装置の別の実施例
を示す図である。

【図６】色分離型光源の例を示す図である。

【図７】本発明の色混合ディスプレイ装置の更に他の実
施例を示す図である。

【図８】本発明の色混合型デイスプレイ装置の更に別の
実施例を示す図である。

【図９】画素の配列としてデルタ配列を示す図である。

【図１０】画素の配列として４画素配列を示す図であ
る。

【図１１】画素の配列としてストライプ配列を示す図で
ある。

【図１２】画素の配列として対角線配列を示す図であ
る。

【図１３】色混合の従来例を説明する図である。

【図１４】色混合の他の従来例を説明する図である。

【図１５】光線の発散度を説明する図である。

【符号の説明】

１、３０光源装置２、３１、５０光ファイバ３、４３、６２フレネルレンズ４、３２、４４、６３照明手段５、３４、４５、６４、７４カラ−フィルタ６、３５、４６、６５、７５ライトバルブ７、４７、６６、７６ガラス８、３６、４８、６７、７７背面投射型スクリ−ン１１、６０微小面光源１２画素１３画素の中心を通過する光線が作る微小面光源の像１４画素全体がつくる像２０、２１、２２、２３青色の画素３３パラボラミラ− ４０、４１、４２発光ダイオ−ド５１光源着色手段６１透過型カラ−ディスプレイ７０バツクライト７１、７２樹脂シ−ト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 27/18 G02F 1/13 505 G02F 1/1335 530

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の発散度を有した光線を出力する発
散度制御型の照明手段と、前記照明手段から出力される
光線のうち赤、緑、青の３原色の光線をライトバルブの
各画素に対して選択的に透過させるフィルタと、前記フ
ィルタから出力される３原色の光線に対して各画素毎に
透過率を制御するライトバルブと、前記ライトバルブの
各画素により透過率を制御された３原色の光線を背後か
ら受け取って色混合して画像を再生する背面投射型スク
リーンとを含む色混合ディスプレイ装置であって、前記
照明手段から出力される光線の前記所定の発散度は、前
記ライトバルブの各画素を通過した色混合すべき３原色
の光線が、前記背面投射型スクリーン上の同じ領域に重
なり合うように設定されており、前記照明手段は、赤、
緑、青の３原色の光線を出力する複数の光源が配置され
た色分離型光源と、前記色分離型光源から出力される光
線を屈折する屈折手段とを含むことを特徴とする色混合
ディスプレイ装置。
【請求項２】前記色分離型光源は発光ダイオードを含
むことを特徴とする請求項１に記載の色混合ディスプレ
イ装置。
【請求項３】前記色分離型光源は拡散光を出力する光
ファイバと、前記光ファイバから出力される拡散光を着
色する光源着色手段とを含むことを特徴とする請求項１
に記載の色混合ディスプレイ装置。
【請求項４】前記色分離型光源は微小面光源と、前記
微小面光源から出力される光線に基づいて前記背面投射
型スクリーンに再生される画像を制御する透過型カラー
ディスプレイとを含むことを特徴とする請求項１に記載
の色混合ディスプレイ装置。
【請求項５】前記屈折手段はパラボラミラーを含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の色混合ディスプレイ装
置。