JP3506144B2 - 画像表示装置及び表示デバイス用光学フィルタ - Google Patents
画像表示装置及び表示デバイス用光学フィルタInfo
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モザイク状に画素が配
列されたＬＣＤなどの表示デバイスを利用する画像表示
装置及び表示デバイス用光学フィルタに関する。
列されたＬＣＤなどの表示デバイスを利用する画像表示
装置及び表示デバイス用光学フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＣＤなどのモザイク状に複数個の画素
が配列された表示デバイスを使用する画像表示装置は、
解像度を上げようとすると画素数を多くする必要がある
が、生産歩留りの関係で、むやみに画素数を上げたり、
画素の隙間を小さくすることはできない。
が配列された表示デバイスを使用する画像表示装置は、
解像度を上げようとすると画素数を多くする必要がある
が、生産歩留りの関係で、むやみに画素数を上げたり、
画素の隙間を小さくすることはできない。
【０００３】このため、この種の画像表示装置で大画面
を構成しようとすると、観視者にとっては、画素ドット
や画素間の隙間（例えばＬＣＤブラックストライプ部
分）による網目が目立って見苦しい。また、この種のカ
ラー画像表示装置では、３原色、あるいは、これに対応
した３種類の色のカラーフィルタを、所定の繰り返し周
期で上記画素の前面に配置するようにするが、大画面に
すると、同色のフィルタが配置される画素ドット周期が
目立ち、見苦しくなる。
を構成しようとすると、観視者にとっては、画素ドット
や画素間の隙間（例えばＬＣＤブラックストライプ部
分）による網目が目立って見苦しい。また、この種のカ
ラー画像表示装置では、３原色、あるいは、これに対応
した３種類の色のカラーフィルタを、所定の繰り返し周
期で上記画素の前面に配置するようにするが、大画面に
すると、同色のフィルタが配置される画素ドット周期が
目立ち、見苦しくなる。
【０００４】ＣＣＤカメラでは画素間の隙間は、ローパ
スフィルタによる電気的処理で目立たなくすることがで
きるが、ＬＣＤ表示装置などの画像表示装置では、光に
なった後に画素間の隙間を埋める必要があるため、電気
的処理により画素ドットや網目を目立たなくすること
は、実現が困難であった。便宜的な方法として、見る側
のレンズ焦点をぼかす方法があるが、信号も一緒にぼけ
るため好ましくない。
スフィルタによる電気的処理で目立たなくすることがで
きるが、ＬＣＤ表示装置などの画像表示装置では、光に
なった後に画素間の隙間を埋める必要があるため、電気
的処理により画素ドットや網目を目立たなくすること
は、実現が困難であった。便宜的な方法として、見る側
のレンズ焦点をぼかす方法があるが、信号も一緒にぼけ
るため好ましくない。
【０００５】そこで、ＬＣＤなどの表示デバイスの前面
に回折格子を設けて、１つの画素からの光を複数個に分
散し、観視者の網膜上では、１つの画素の像を複数の画
素の像（虚像）として結像させて、画素の拡散を行い、
その拡散像の結像位置が画素間の網目位置になるように
して、画素間の網目を目立たなくする技術が提案されて
いる（例えば特開昭５９−２１４８２５号参照）。
に回折格子を設けて、１つの画素からの光を複数個に分
散し、観視者の網膜上では、１つの画素の像を複数の画
素の像（虚像）として結像させて、画素の拡散を行い、
その拡散像の結像位置が画素間の網目位置になるように
して、画素間の網目を目立たなくする技術が提案されて
いる（例えば特開昭５９−２１４８２５号参照）。
【０００６】図１３は従来の画像表示装置の構成例を示
す。図１３において、１はＬＣＤであり、縦（列）方向
及び横（行）方向に複数個の画素が配列されている。２
は、ＬＣＤ１の後方から光を与えて、ＬＣＤ１での表示
を明るくさせるための、いわゆるバックライト部材であ
る。４は接眼レンズ、５は観視者である。
す。図１３において、１はＬＣＤであり、縦（列）方向
及び横（行）方向に複数個の画素が配列されている。２
は、ＬＣＤ１の後方から光を与えて、ＬＣＤ１での表示
を明るくさせるための、いわゆるバックライト部材であ
る。４は接眼レンズ、５は観視者である。
【０００７】そして、ＬＣＤ１と接眼レンズ４との間に
は、透明板の１面側が回折格子からなる画像拡散のため
の光学フィルタ面３Ａとして形成されたディフューザ
（光学フィルタ）３が設けられる。
は、透明板の１面側が回折格子からなる画像拡散のため
の光学フィルタ面３Ａとして形成されたディフューザ
（光学フィルタ）３が設けられる。
【０００８】図１４は、回折格子による画素からの光の
分散を説明するための図である。同図において、１１は
画素、３Ａは光学フィルタ面すなわち回折格子である。
画素１１は、例えばＬＣＤ１の複数個の画素内の１個の
画素である。この場合、回折格子３Ａは、ＬＣＤ表面の
画素１１の位置Ｐ1 から距離ｄだけ離れた位置Ｐ2 に配
置されている。
分散を説明するための図である。同図において、１１は
画素、３Ａは光学フィルタ面すなわち回折格子である。
画素１１は、例えばＬＣＤ１の複数個の画素内の１個の
画素である。この場合、回折格子３Ａは、ＬＣＤ表面の
画素１１の位置Ｐ1 から距離ｄだけ離れた位置Ｐ2 に配
置されている。
【０００９】図１４に示すように、画素１１から発した
光は、回折格子３Ａにより分散されるので、表示装置の
観視者には、画素１１の像としては、回折格子３Ａを介
して直進する０次の像と、この０次の像から、前記距離
ｄと回折格子３Ａのピッチｇとにより定まるシフト量ｘ
だけ順次シフトした位置に、１次、２次、の虚像が見え
る。そこで、この１次，２次の虚像が画素間の輪郭線の
位置に重なるように、設計することにより、画素ドット
や画素ドット間の網目を目立たなくすることができる。
光は、回折格子３Ａにより分散されるので、表示装置の
観視者には、画素１１の像としては、回折格子３Ａを介
して直進する０次の像と、この０次の像から、前記距離
ｄと回折格子３Ａのピッチｇとにより定まるシフト量ｘ
だけ順次シフトした位置に、１次、２次、の虚像が見え
る。そこで、この１次，２次の虚像が画素間の輪郭線の
位置に重なるように、設計することにより、画素ドット
や画素ドット間の網目を目立たなくすることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像表示装置においては、画素拡散のための光学フィル
タ面が単一面構成でしかなかったため、以下のような欠
点があった。
画像表示装置においては、画素拡散のための光学フィル
タ面が単一面構成でしかなかったため、以下のような欠
点があった。
【００１１】従来の技術では、３画素拡散以上の拡散は
制御が困難である。すなわち、回折格子では、高次回折
光の輝度レベルの制御が難しく、単一の光学フィルタ面
による拡散では画素拡散数を増やすことが難しい。ま
た、拡散方向数も単一の光学フィルタ面だけでは、直交
する２軸方向までで、自由度が少なく、最適な画素拡散
像が得にくい。
制御が困難である。すなわち、回折格子では、高次回折
光の輝度レベルの制御が難しく、単一の光学フィルタ面
による拡散では画素拡散数を増やすことが難しい。ま
た、拡散方向数も単一の光学フィルタ面だけでは、直交
する２軸方向までで、自由度が少なく、最適な画素拡散
像が得にくい。
【００１２】この発明は、以上の点にかんがみ、３画素
拡散以上の拡散が容易にできると共に、３軸方向以上の
多数方向の拡散方向を容易に得ることができる画像表示
装置を提供することを目的とする。
拡散以上の拡散が容易にできると共に、３軸方向以上の
多数方向の拡散方向を容易に得ることができる画像表示
装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明による画像表示装置は、後述の実施例の参
照符号を対応させると、モザイク状の画素パターンを持
つ表示デバイス１と、前記表示デバイス１と観測者との
間に設けられ、回折または屈折により、前記表示デバイ
スの各画素を、１軸以上のそれぞれの方向において、２
画素以上に拡散する第１の光学フィルタ面３０ａと、前
記第１の光学フィルタ面と前記観測者との間に設けら
れ、回折または屈折により、前記第１の光学フィルタ面
によって拡散された画素のそれぞれを、前記第１の光学
フィルタ面による拡散の軸方向の少なくとも一つと同じ
軸方向を含む１軸以上のそれぞれの方向において、２画
素以上に拡散する第２の光学フィルタ面３０ｂと、を備
え、前記第１の光学フィルタ面および前記第２の光学フ
ィルタ面の少なくとも一方は、微小プリズム群を用いた
ものであることを特徴とする。
め、この発明による画像表示装置は、後述の実施例の参
照符号を対応させると、モザイク状の画素パターンを持
つ表示デバイス１と、前記表示デバイス１と観測者との
間に設けられ、回折または屈折により、前記表示デバイ
スの各画素を、１軸以上のそれぞれの方向において、２
画素以上に拡散する第１の光学フィルタ面３０ａと、前
記第１の光学フィルタ面と前記観測者との間に設けら
れ、回折または屈折により、前記第１の光学フィルタ面
によって拡散された画素のそれぞれを、前記第１の光学
フィルタ面による拡散の軸方向の少なくとも一つと同じ
軸方向を含む１軸以上のそれぞれの方向において、２画
素以上に拡散する第２の光学フィルタ面３０ｂと、を備
え、前記第１の光学フィルタ面および前記第２の光学フ
ィルタ面の少なくとも一方は、微小プリズム群を用いた
ものであることを特徴とする。
【００１４】
【作用】上記の構成のこの発明においては、第１の光学
フィルタ面３０ａにより表示デバイスの各画素が拡散さ
れる。そして、第１の光学フィルタ面３０ａでの拡散に
より得られた複数の拡散画素の像は、第２の光学フィル
タ面３０ｂにより、さらに、拡散される。以下、同様に
して、画素拡散のための光学フィルタ面の数に応じて拡
散数が増加する。そして、複数の光学フィルタ面の拡散
方向を異ならせることにより、３軸方向以上の拡散方向
数が実現される。
フィルタ面３０ａにより表示デバイスの各画素が拡散さ
れる。そして、第１の光学フィルタ面３０ａでの拡散に
より得られた複数の拡散画素の像は、第２の光学フィル
タ面３０ｂにより、さらに、拡散される。以下、同様に
して、画素拡散のための光学フィルタ面の数に応じて拡
散数が増加する。そして、複数の光学フィルタ面の拡散
方向を異ならせることにより、３軸方向以上の拡散方向
数が実現される。
【００１５】
【実施例】以下、この発明による画像表示装置の一実施
例を図を参照しながら説明する。図１は、この発明によ
る画像表示装置の一実施例の全体の構成を示すもので、
図１３の例と同様の部分には、同一符号を付してある。
例を図を参照しながら説明する。図１は、この発明によ
る画像表示装置の一実施例の全体の構成を示すもので、
図１３の例と同様の部分には、同一符号を付してある。
【００１６】この例のＬＣＤ１は、図２に示すように、
縦（列）方向及び横（行）方向に複数個の画素１１が配
列されて構成されている。１２は、各画素１１の開口部
であり、この開口部１２が実質的に明るくなる。この開
口部１２の横方向の幅はＬｘであり、縦方向の幅はＬｙ
である。そして、この例では、横方向の画素ピッチはＰ
ｘ、縦方向のそれはＰｙとされる。また、１行おきの画
素１１の行は、画素の横方向の配列ピッチＰｘの１／２
だけ、横方向にずれた状態となるように形成されてい
る。
縦（列）方向及び横（行）方向に複数個の画素１１が配
列されて構成されている。１２は、各画素１１の開口部
であり、この開口部１２が実質的に明るくなる。この開
口部１２の横方向の幅はＬｘであり、縦方向の幅はＬｙ
である。そして、この例では、横方向の画素ピッチはＰ
ｘ、縦方向のそれはＰｙとされる。また、１行おきの画
素１１の行は、画素の横方向の配列ピッチＰｘの１／２
だけ、横方向にずれた状態となるように形成されてい
る。
【００１７】また、この例は、カラー画像表示装置の場
合であって、各画素１１に対して光の３原色に対応した
色フィルタが配されて、この例では、各画素１１が、赤
Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの色光のいずれかで発光するようにされ
ている。この場合、各１行の画素１１に対しては、Ｒ，
Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，…と、３色の組が繰り返すように
配列されている。横方向の同一色の画素のピッチは、Ｐ
Ｃｘ（＝３Ｐｘ）である。そして、１行おきの各１行で
は、同一色の画素１１が縦方向に一列に並ぶようにされ
ており、この１行おきの同一色の画素の縦方向のピッチ
はＰＣｙ（＝２Ｐｙ）である。そして、さらに、隣接す
る行では、同一色の画素の位置が、この同一色の横方向
の配列ピッチＰＣｘの１／２ピッチ分だけ、ずれるよう
に配置されている。すなわち、同一発光色の画素は、い
わゆる市松模様状になるように配列されているものであ
る。
合であって、各画素１１に対して光の３原色に対応した
色フィルタが配されて、この例では、各画素１１が、赤
Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの色光のいずれかで発光するようにされ
ている。この場合、各１行の画素１１に対しては、Ｒ，
Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，…と、３色の組が繰り返すように
配列されている。横方向の同一色の画素のピッチは、Ｐ
Ｃｘ（＝３Ｐｘ）である。そして、１行おきの各１行で
は、同一色の画素１１が縦方向に一列に並ぶようにされ
ており、この１行おきの同一色の画素の縦方向のピッチ
はＰＣｙ（＝２Ｐｙ）である。そして、さらに、隣接す
る行では、同一色の画素の位置が、この同一色の横方向
の配列ピッチＰＣｘの１／２ピッチ分だけ、ずれるよう
に配置されている。すなわち、同一発光色の画素は、い
わゆる市松模様状になるように配列されているものであ
る。
【００１８】そして、ＬＣＤ１の表示面と接眼レンズ４
との間には、２個の光学フィルタ面３０ａ及び３０ｂ
が、重なるように配されている。この例の場合には、こ
れら光学フィルタ面３０ａ，３０ｂは、図１において、
斜線を付して示すように、透明板の対面する平行な２面
に形成されて、表示デバイス用光学フィルタとしてのデ
ィフューザ３０が構成されている。
との間には、２個の光学フィルタ面３０ａ及び３０ｂ
が、重なるように配されている。この例の場合には、こ
れら光学フィルタ面３０ａ，３０ｂは、図１において、
斜線を付して示すように、透明板の対面する平行な２面
に形成されて、表示デバイス用光学フィルタとしてのデ
ィフューザ３０が構成されている。
【００１９】光学フィルタ面３０ａ，３０ｂは、前述し
た回折格子で構成することもできるし、微小プリズムを
多数形成して構成することもできる。回折格子による画
素の像の拡散については、すでに説明したので、ここで
は、微小プリズム群を用いた光学フィルタ面について説
明する。
た回折格子で構成することもできるし、微小プリズムを
多数形成して構成することもできる。回折格子による画
素の像の拡散については、すでに説明したので、ここで
は、微小プリズム群を用いた光学フィルタ面について説
明する。
【００２０】図４は、プリズムによる画素シフトを説明
するための図である。図４において、１３はプリズムで
あって、光軸１４の方向と直交する方向に対して角度θ
（これをプリズム角という）だけ傾いている面（以下、
これを角度面という）１５を備えている。画素１１から
発した光は、入射角θｉ（＝θ）で、プリズム１３の角
度面１５に入射して屈折し、出射角θｏで出射する。こ
のため、観視者にとっては、画素１の位置からシフト量
ｘだけシフトした位置から光が発したように見え、シフ
ト位置に虚像が得られる。
するための図である。図４において、１３はプリズムで
あって、光軸１４の方向と直交する方向に対して角度θ
（これをプリズム角という）だけ傾いている面（以下、
これを角度面という）１５を備えている。画素１１から
発した光は、入射角θｉ（＝θ）で、プリズム１３の角
度面１５に入射して屈折し、出射角θｏで出射する。こ
のため、観視者にとっては、画素１の位置からシフト量
ｘだけシフトした位置から光が発したように見え、シフ
ト位置に虚像が得られる。
【００２１】このとき、プリズム１３の屈折率をｎとす
ると、 ｎ・ｓｉｎθｉ＝ｓｉｎθｏ … （１） である。また、シフト量ｘは、画素１１と角度面１５と
の距離をｂとすると、 ｘ＝ｂ・ｔａｎ（θｏ−θｉ） … （２） で表され、θｉ＝θであるから、 ｘ＝ｂ・ｔａｎ｛ｓｉｎ-1（ｎ・ｓｉｎθ）−θ｝ … （３） となり、シフト量ｘは、プリズムの形成ピッチに関係な
く決まる。したがって、複数個の微小プリズムのピッチ
を調整して、モワレを容易に軽減することができる。
ると、 ｎ・ｓｉｎθｉ＝ｓｉｎθｏ … （１） である。また、シフト量ｘは、画素１１と角度面１５と
の距離をｂとすると、 ｘ＝ｂ・ｔａｎ（θｏ−θｉ） … （２） で表され、θｉ＝θであるから、 ｘ＝ｂ・ｔａｎ｛ｓｉｎ-1（ｎ・ｓｉｎθ）−θ｝ … （３） となり、シフト量ｘは、プリズムの形成ピッチに関係な
く決まる。したがって、複数個の微小プリズムのピッチ
を調整して、モワレを容易に軽減することができる。
【００２２】なお、回折格子を用いたときは、前述もし
たように、このシフト量ｘは、画素と回折格子との距離
ｄと、回折格子のピッチｇとにより定まり、 ｘ＝λ・ｄ／ｇ … （４） なる演算式（４）で求められる。なお、λは光の波長で
ある。
たように、このシフト量ｘは、画素と回折格子との距離
ｄと、回折格子のピッチｇとにより定まり、 ｘ＝λ・ｄ／ｇ … （４） なる演算式（４）で求められる。なお、λは光の波長で
ある。
【００２３】この演算式（４）から分かるように、最適
シフト量は、ＬＣＤの画素配列により定まるから、回折
格子を用いる場合には、ＬＣＤに対する回折格子の実装
位置、つまり距離ｄが決定されると、回折格子のピッチ
ｇが定まってしまい、自由にピッチｇを選定できない。
このため、カラー表示装置の場合に、モアレの軽減をす
ることが困難になる。プリズムを用いる場合には、この
欠点がない。
シフト量は、ＬＣＤの画素配列により定まるから、回折
格子を用いる場合には、ＬＣＤに対する回折格子の実装
位置、つまり距離ｄが決定されると、回折格子のピッチ
ｇが定まってしまい、自由にピッチｇを選定できない。
このため、カラー表示装置の場合に、モアレの軽減をす
ることが困難になる。プリズムを用いる場合には、この
欠点がない。
【００２４】また、回折格子の場合には、高次になるに
従って拡散像の輝度強度は低下してしまい、しかも、そ
の輝度コントロールが困難であるので、高次の拡散像は
実質的に利用することができない。さらに、不要な高次
の分散光のために、コントラストの低下を招くおそれが
ある。しかし、複数個の回折格子を重ねて使用すること
で、低次の回折光のみを利用して、高次の拡散像を得る
のでと同等の効果が得られる。
従って拡散像の輝度強度は低下してしまい、しかも、そ
の輝度コントロールが困難であるので、高次の拡散像は
実質的に利用することができない。さらに、不要な高次
の分散光のために、コントラストの低下を招くおそれが
ある。しかし、複数個の回折格子を重ねて使用すること
で、低次の回折光のみを利用して、高次の拡散像を得る
のでと同等の効果が得られる。
【００２５】プリズムを使用した光学フィルタ面の場合
には、異なるプリズム角度の角度面の数だけ、シフト像
が得られると共に、各角度面による分散光の強度は、そ
の角度面の立体角により定まるので、この立体角をコン
トロールすることにより、複数個の分散光の強度を均一
にすることが可能である。そして、複数個の光学フィル
タ面を用いることで、微小プリズムの構成を簡略化する
ことができる。
には、異なるプリズム角度の角度面の数だけ、シフト像
が得られると共に、各角度面による分散光の強度は、そ
の角度面の立体角により定まるので、この立体角をコン
トロールすることにより、複数個の分散光の強度を均一
にすることが可能である。そして、複数個の光学フィル
タ面を用いることで、微小プリズムの構成を簡略化する
ことができる。
【００２６】また、後述もするように、回折格子を用い
た光学フィルタ面と、微小プリズム群を用いた光学フィ
ルタ面とを複数枚、重ねて使用することでも、希望する
拡散数及び拡散方向を得ることができる。
た光学フィルタ面と、微小プリズム群を用いた光学フィ
ルタ面とを複数枚、重ねて使用することでも、希望する
拡散数及び拡散方向を得ることができる。
【００２７】図３は、１面に形成された多数の微小プリ
ズムの一部の拡大図である。この例の場合には、それぞ
れの微小プリズム３１は、ＬＣＤ１の表示面の横方向に
３種のプリズム角の角度面３２ａ，３２ｂ，３２ｃを、
縦方向に３種のプリズム角の角度面３２ｄ，３２ｂ，３
２ｅを、というように、縦横両方向に、それぞれ３種の
角度面を備えて形成され、それぞれピラミッド形の上部
を平坦にしたような形状にされている。
ズムの一部の拡大図である。この例の場合には、それぞ
れの微小プリズム３１は、ＬＣＤ１の表示面の横方向に
３種のプリズム角の角度面３２ａ，３２ｂ，３２ｃを、
縦方向に３種のプリズム角の角度面３２ｄ，３２ｂ，３
２ｅを、というように、縦横両方向に、それぞれ３種の
角度面を備えて形成され、それぞれピラミッド形の上部
を平坦にしたような形状にされている。
【００２８】この場合、ＬＣＤ１の１つの画素１１から
の光は、それぞれの微小プリズム３１により、縦方向と
横方向の３種のプリズム角の角度面により、縦、横それ
ぞれの方向に３つに分散される。したがって、１つの画
素に対して得られる画素の像の拡散数は、３×３＝９個
になる。
の光は、それぞれの微小プリズム３１により、縦方向と
横方向の３種のプリズム角の角度面により、縦、横それ
ぞれの方向に３つに分散される。したがって、１つの画
素に対して得られる画素の像の拡散数は、３×３＝９個
になる。
【００２９】図５は微小プリズム群により、一つの画素
の像が異なるプリズム角度の数だけシフト像ができる様
子を示す。図６は、図５の微小プリズム部分を拡大した
図である。この例では、例えば横方向の３つの異なるプ
リズム角の角度面３２ａ，３２ｂ，３２ｃを使用して３
像合成（３画素拡散）を実現している様子を示してい
る。また、微小プリズム群の同一プリズム角の角度面は
網膜上で同一位置に結像していることを示している。
の像が異なるプリズム角度の数だけシフト像ができる様
子を示す。図６は、図５の微小プリズム部分を拡大した
図である。この例では、例えば横方向の３つの異なるプ
リズム角の角度面３２ａ，３２ｂ，３２ｃを使用して３
像合成（３画素拡散）を実現している様子を示してい
る。また、微小プリズム群の同一プリズム角の角度面は
網膜上で同一位置に結像していることを示している。
【００３０】シフト像は微小プリズムの角度面からの出
射光線を画素側に延長した線（点線）上にできる（図５
及び図６のI 、II、III 参照）。図の例の場合には、シ
フト量は、０と、ｘ1 と、ｘ2 の３つである。したがっ
て、１つの角度面に対して１つのシフト像を考えること
ができる。そして、その各角度面の画素から見込む角度
（立体角）を調整して、その角度面の面積をコントロー
ルすることにより、各角度面に対応するシフト像（拡散
像）の光強度（輝度）をコントロールすることができ
る。
射光線を画素側に延長した線（点線）上にできる（図５
及び図６のI 、II、III 参照）。図の例の場合には、シ
フト量は、０と、ｘ1 と、ｘ2 の３つである。したがっ
て、１つの角度面に対して１つのシフト像を考えること
ができる。そして、その各角度面の画素から見込む角度
（立体角）を調整して、その角度面の面積をコントロー
ルすることにより、各角度面に対応するシフト像（拡散
像）の光強度（輝度）をコントロールすることができ
る。
【００３１】以下に、この発明の原理を説明するに、簡
単のため横方向（Ｘ軸方向）について考える。図７に画
素拡散数と解像度、網目軽減度の関係の一例を示す。こ
の例は、拡散像は同一輝度になるようにされている場合
である。
単のため横方向（Ｘ軸方向）について考える。図７に画
素拡散数と解像度、網目軽減度の関係の一例を示す。こ
の例は、拡散像は同一輝度になるようにされている場合
である。
【００３２】すなわち、図７Ａ，Ｄ，Ｇは、元の画素配
置でＸ軸に沿った同一色表示をした場合を表している。
すなわち、白黒表示デバイスの場合は、隣り合う２画素
表示を示す。また、カラー表示の場合は、例えば図示し
ている画素が緑の画素Ｇであれば、表示画素間に青の画
素Ｂ、赤の画素Ｒが、同色画素ピッチＰＣｘの１／３間
隔で存在する。図７Ｂ，Ｅ，Ｈは、光学フィルタ面３０
ａによる拡散像を示している。図７Ｃ，Ｆ，Ｉは、光学
フィルタ面３０ｂによる拡散像を示している。なお、縦
軸は輝度レベル、横軸は空間配置距離を示している。
置でＸ軸に沿った同一色表示をした場合を表している。
すなわち、白黒表示デバイスの場合は、隣り合う２画素
表示を示す。また、カラー表示の場合は、例えば図示し
ている画素が緑の画素Ｇであれば、表示画素間に青の画
素Ｂ、赤の画素Ｒが、同色画素ピッチＰＣｘの１／３間
隔で存在する。図７Ｂ，Ｅ，Ｈは、光学フィルタ面３０
ａによる拡散像を示している。図７Ｃ，Ｆ，Ｉは、光学
フィルタ面３０ｂによる拡散像を示している。なお、縦
軸は輝度レベル、横軸は空間配置距離を示している。
【００３３】図７Ｂは、光学フィルタ面３０ａで、シフ
ト量が±ＰＣｘ／４の２画素拡散（微小プリズムで実
現）を行った場合を示している。図７Ｃは、この２画素
拡散の光学フィルタ面３０ａに加えて、さらに光学フィ
ルタ面３０ｂで、シフト量が±ＰＣｘ／８の２画素拡散
（微小プリズムで実現）を行って、合計で４画素拡散を
行った場合を示している。
ト量が±ＰＣｘ／４の２画素拡散（微小プリズムで実
現）を行った場合を示している。図７Ｃは、この２画素
拡散の光学フィルタ面３０ａに加えて、さらに光学フィ
ルタ面３０ｂで、シフト量が±ＰＣｘ／８の２画素拡散
（微小プリズムで実現）を行って、合計で４画素拡散を
行った場合を示している。
【００３４】また、図７Ｅは、光学フィルタ面３０ａ
で、シフト量が±ＰＣｘ／３、零の３画素拡散（回折格
子あるいは微小プリズムで実現）を行った場合である。
図７Ｆは、この３画素拡散の光学フィルタ面３０ａに加
えて、さらに光学フィルタ面３０ｂで、シフト量が±Ｐ
Ｃｘ／１２の２画素拡散（プリズムで実現）を行って、
合計で６画素拡散を行った場合を示している。ほとん
ど、画素間の輪郭が埋まり、網目が目立たない様子が分
かる。
で、シフト量が±ＰＣｘ／３、零の３画素拡散（回折格
子あるいは微小プリズムで実現）を行った場合である。
図７Ｆは、この３画素拡散の光学フィルタ面３０ａに加
えて、さらに光学フィルタ面３０ｂで、シフト量が±Ｐ
Ｃｘ／１２の２画素拡散（プリズムで実現）を行って、
合計で６画素拡散を行った場合を示している。ほとん
ど、画素間の輪郭が埋まり、網目が目立たない様子が分
かる。
【００３５】また、図７Ｈ，Ｉは、光学フィルタ面３０
ａで、シフト量が±ＰＣｘ／３、零の３画素拡散（回折
格子あるいはプリズムで実現）を行い、さらに光学フィ
ルタ面３０ｂで、シフト量が±ＰＣｘ／９の３画素拡散
（回折格子あるいはプリズムで実現）を行って、合計で
９画素拡散を行った場合を示している。
ａで、シフト量が±ＰＣｘ／３、零の３画素拡散（回折
格子あるいはプリズムで実現）を行い、さらに光学フィ
ルタ面３０ｂで、シフト量が±ＰＣｘ／９の３画素拡散
（回折格子あるいはプリズムで実現）を行って、合計で
９画素拡散を行った場合を示している。
【００３６】この９画素拡散の場合には、図７Ｊに示す
ように、拡散像の重なり部分のために輝度レベルの変動
が現れることが分かる。
ように、拡散像の重なり部分のために輝度レベルの変動
が現れることが分かる。
【００３７】画素中心から表示画像の縁までの距離をエ
ッジにじみ量（Ｅ１〜Ｅ９）として定義すると、画素拡
散数の少ないほうが、にじみ量が少なく鮮明な画像が表
示できる。しかし、画素拡散数が少ないと、表示画像が
大きくて眼のローパスフィルタ効果が期待できない場
合、隣り合う画素間の光っていない部分が２次元表示で
は網目として認識され、画像鑑賞で目ざわりなものとな
る。
ッジにじみ量（Ｅ１〜Ｅ９）として定義すると、画素拡
散数の少ないほうが、にじみ量が少なく鮮明な画像が表
示できる。しかし、画素拡散数が少ないと、表示画像が
大きくて眼のローパスフィルタ効果が期待できない場
合、隣り合う画素間の光っていない部分が２次元表示で
は網目として認識され、画像鑑賞で目ざわりなものとな
る。
【００３８】図８Ａ，Ｂは、例えば微小プリズムにより
実現する光学フィルタ面３０ａにより、シフト量が、±
ＰＣｘ／２、零の３画素拡散を行うが、シフト量が零の
像の輝度レベルを１としたとき、シフト量±ＰＣｘ／２
の拡散像の輝度レベルを１／２にした場合を示してい
る。シフト量±ＰＣｘ／２の拡散像は、隣り合う画素の
拡散像が重なって、輝度レベルが１になる。図８Ｃは、
さらに、光学フィルタ面３０ｂにより、シフト量が±Ｐ
Ｃｘ／８の２画素拡散をした場合であり、この例では２
枚の光学フィルタ面により４画素拡散を行っている。こ
の例は、輝度比１：１に比べて、画素拡散数は少ないに
もかかわらず、にじみ量が多い。
実現する光学フィルタ面３０ａにより、シフト量が、±
ＰＣｘ／２、零の３画素拡散を行うが、シフト量が零の
像の輝度レベルを１としたとき、シフト量±ＰＣｘ／２
の拡散像の輝度レベルを１／２にした場合を示してい
る。シフト量±ＰＣｘ／２の拡散像は、隣り合う画素の
拡散像が重なって、輝度レベルが１になる。図８Ｃは、
さらに、光学フィルタ面３０ｂにより、シフト量が±Ｐ
Ｃｘ／８の２画素拡散をした場合であり、この例では２
枚の光学フィルタ面により４画素拡散を行っている。こ
の例は、輝度比１：１に比べて、画素拡散数は少ないに
もかかわらず、にじみ量が多い。
【００３９】図７、図８の考察から、最適画素拡散の条
件は、画素間の重なり、又は光っていない網目の部分を
より少なくするためには、 同色画素ピッチ間を等分割する位置に拡散させる 拡散数はより多くする のが良く、エッジのにじみを少なくするためには 拡散数は少なくする 拡散輝度比は等しくする のが良い。上記条件において、画像拡大率によって画素
拡散数の最適値が変化する。
件は、画素間の重なり、又は光っていない網目の部分を
より少なくするためには、 同色画素ピッチ間を等分割する位置に拡散させる 拡散数はより多くする のが良く、エッジのにじみを少なくするためには 拡散数は少なくする 拡散輝度比は等しくする のが良い。上記条件において、画像拡大率によって画素
拡散数の最適値が変化する。
【００４０】図７の例で画像倍率が大きく網目が少しで
もあると目障りになる場合は、図７Ｆの６画素拡散が最
適である。前記の例では、最初に回折格子で３画素拡散
して次にプリズムで２画素拡散しているが、逆の処理で
もかまわない。
もあると目障りになる場合は、図７Ｆの６画素拡散が最
適である。前記の例では、最初に回折格子で３画素拡散
して次にプリズムで２画素拡散しているが、逆の処理で
もかまわない。
【００４１】なお、最適なシフト像の拡散数は、図２の
カラー画素配列の場合には、横方向には、画素のその方
向の開口幅ＬｘでピッチＰＣｘを除算した結果の商を四
捨五入した整数値である。また、モノクローム表示の場
合には、最適拡散数は、横方向には、開口幅Ｌｘでピッ
チＰｘを除算した結果の商を四捨五入した整数値であ
り、また、縦方向には、開口幅ＬｙでピッチＰｙを除算
した結果の商を四捨五入した整数値である。
カラー画素配列の場合には、横方向には、画素のその方
向の開口幅ＬｘでピッチＰＣｘを除算した結果の商を四
捨五入した整数値である。また、モノクローム表示の場
合には、最適拡散数は、横方向には、開口幅Ｌｘでピッ
チＰｘを除算した結果の商を四捨五入した整数値であ
り、また、縦方向には、開口幅ＬｙでピッチＰｙを除算
した結果の商を四捨五入した整数値である。
【００４２】回折格子の関係式（４）、プリズムの関係
式（３）に示すように、光学フィルタ面の実装位置ｄ，
ｂが異なる場合、回折格子ピッチｇ、プリズムの角度θ
を変えれば、画素シフト量ｘを一定に保つことができ
る。
式（３）に示すように、光学フィルタ面の実装位置ｄ，
ｂが異なる場合、回折格子ピッチｇ、プリズムの角度θ
を変えれば、画素シフト量ｘを一定に保つことができ
る。
【００４３】回折格子だけでは２画素拡散はできない。
拡散数が３画素を越える同一輝度比の画素拡散は１個の
回折格子、プリズムでは、いずれでも作りにくい。この
例では、少ない画素拡散の光学フィルタ面を複数個使う
ことによって最適画素拡散を実現している。なお、画像
のエッジの形状に対する感覚、目の空間周波数特性が人
によって違うため、厳密な画素拡散数、画素シフト量は
画像評価によって決定する方が良い。
拡散数が３画素を越える同一輝度比の画素拡散は１個の
回折格子、プリズムでは、いずれでも作りにくい。この
例では、少ない画素拡散の光学フィルタ面を複数個使う
ことによって最適画素拡散を実現している。なお、画像
のエッジの形状に対する感覚、目の空間周波数特性が人
によって違うため、厳密な画素拡散数、画素シフト量は
画像評価によって決定する方が良い。
【００４４】次に、２次元画素拡散例についてワイヤフ
レーム画のシミュレーションしたものについて説明す
る。
レーム画のシミュレーションしたものについて説明す
る。
【００４５】図９Ａに、モザイク状画素配列の表示デバ
イスの２次元画素パターン（同色画素のみ）を示す。こ
の図は、赤の画素Ｒ、緑の画素Ｇ、青の画素Ｂが横方向
にΔ配列された場合において、同色画素のみ光っている
例を示している。斜め右下がりに光ってない部分を表示
して、斜めエッジに対してどうなるかもわかるようにし
ている。
イスの２次元画素パターン（同色画素のみ）を示す。こ
の図は、赤の画素Ｒ、緑の画素Ｇ、青の画素Ｂが横方向
にΔ配列された場合において、同色画素のみ光っている
例を示している。斜め右下がりに光ってない部分を表示
して、斜めエッジに対してどうなるかもわかるようにし
ている。
【００４６】図９Ｂは、Ｘ軸方向（横方向）と、Ｙ軸方
向（縦方向）とに、それぞれ３画素拡散した場合の画像
パターンを示している。これは、図３に示した２次元配
列の微小プリズムの１枚の光学フィルタ面を用いて得る
ことができる。この場合には、まだ、横方向に光ってな
い部分が画像のエッジ部にあり、毛羽だってみえるので
目障りとなる。
向（縦方向）とに、それぞれ３画素拡散した場合の画像
パターンを示している。これは、図３に示した２次元配
列の微小プリズムの１枚の光学フィルタ面を用いて得る
ことができる。この場合には、まだ、横方向に光ってな
い部分が画像のエッジ部にあり、毛羽だってみえるので
目障りとなる。
【００４７】図１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞ
れに６画素拡散を行った（３６画素に拡散される）場合
の画像パターンを示している。原画素パターンは、図９
Ａである。この例は、１次元拡散の図７Ｆの２次元拡散
例に対応している。この例の場合には、光学フィルタ面
３０ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ３画素拡散
を行う回折格子で構成し、光学フィルタ面３０ｂは、Ｘ
軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ２画素拡散を行う微小プ
リズム群で構成する。あるいは、光学フィルタ面３０ａ
は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ２画素拡散を行う
微小プリズム群で構成し、光学フィルタ面３０ｂは、Ｘ
軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ３画素拡散を行う回折格
子で構成するようにしてもよい。さらには、光学フィル
タ面３０ａ及び３０ｂを、共に、微小プリズム群で構成
するようにしてもよい。図７Ｆの１次元の場合において
説明したように、図１０の２次元でも光っていない部分
がほとんどなく最適画素拡散数となっていることが分か
る。
れに６画素拡散を行った（３６画素に拡散される）場合
の画像パターンを示している。原画素パターンは、図９
Ａである。この例は、１次元拡散の図７Ｆの２次元拡散
例に対応している。この例の場合には、光学フィルタ面
３０ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ３画素拡散
を行う回折格子で構成し、光学フィルタ面３０ｂは、Ｘ
軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ２画素拡散を行う微小プ
リズム群で構成する。あるいは、光学フィルタ面３０ａ
は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ２画素拡散を行う
微小プリズム群で構成し、光学フィルタ面３０ｂは、Ｘ
軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ３画素拡散を行う回折格
子で構成するようにしてもよい。さらには、光学フィル
タ面３０ａ及び３０ｂを、共に、微小プリズム群で構成
するようにしてもよい。図７Ｆの１次元の場合において
説明したように、図１０の２次元でも光っていない部分
がほとんどなく最適画素拡散数となっていることが分か
る。
【００４８】図１１及び図１２は、光学フィルタ面３０
ａ，３０ｂの一方を、互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸
方向に、それぞれ３画素拡散させる回折格子あるいは微
小プリズム群で構成し、他方を、Ｘ，Ｙ直交軸と異なる
斜め方向に３画素拡散させる回折格子あるいは微小プリ
ズム群で構成し、画素拡散軸方向を３軸以上の方向とす
ることで、画像のエッヂの形状を変化させて画素拡散の
最適化を図っている例である。
ａ，３０ｂの一方を、互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸
方向に、それぞれ３画素拡散させる回折格子あるいは微
小プリズム群で構成し、他方を、Ｘ，Ｙ直交軸と異なる
斜め方向に３画素拡散させる回折格子あるいは微小プリ
ズム群で構成し、画素拡散軸方向を３軸以上の方向とす
ることで、画像のエッヂの形状を変化させて画素拡散の
最適化を図っている例である。
【００４９】図１１Ａは、光学フィルタ面３０ａにより
Ｘ、Ｙ方向にそれぞれ３画素拡散を行い、光学フィルタ
面３０ｂにより右下がりの斜め方向に３画素拡散を行っ
た場合（総計２７点の拡散像を均等に配置している）の
画像パターンを示している。この図１１Ａは、図９Ａの
原画素パターンの一部についての拡散パターンであり、
その原画素パターンは図１１Ｂである。
Ｘ、Ｙ方向にそれぞれ３画素拡散を行い、光学フィルタ
面３０ｂにより右下がりの斜め方向に３画素拡散を行っ
た場合（総計２７点の拡散像を均等に配置している）の
画像パターンを示している。この図１１Ａは、図９Ａの
原画素パターンの一部についての拡散パターンであり、
その原画素パターンは図１１Ｂである。
【００５０】斜めシフトを加えることによって、Ｘ、Ｙ
方向は上記の例と違って、画素シフト量は少なめにし、
解像度の劣化を少なくできる。
方向は上記の例と違って、画素シフト量は少なめにし、
解像度の劣化を少なくできる。
【００５１】図１２Ａは、図１１Ａの例とは逆に、光学
フィルタ面３０ｂにより、右上がり斜め方向に、拡散さ
せた場合を示す。これは、図１２の画素拡散条件で表示
画素の右上がりエッジに対する性質を暗示している。す
なわち右上がりエッジと右下がりエッジとで解像度に違
いが有ることがわかる。原画素パターンは、図１２Ｂで
ある。なお、網目の軽減度、解像度の優劣、モアレビー
ト除去等を考慮して、総合画評価によりいずれの画素拡
散を採用するかが決定されるものである。
フィルタ面３０ｂにより、右上がり斜め方向に、拡散さ
せた場合を示す。これは、図１２の画素拡散条件で表示
画素の右上がりエッジに対する性質を暗示している。す
なわち右上がりエッジと右下がりエッジとで解像度に違
いが有ることがわかる。原画素パターンは、図１２Ｂで
ある。なお、網目の軽減度、解像度の優劣、モアレビー
ト除去等を考慮して、総合画評価によりいずれの画素拡
散を採用するかが決定されるものである。
【００５２】以上説明したように、この例によれば、光
学フィルタ３０の第一面に、例えば３画素拡散の回折格
子、反対側の第２面に２画素拡散のプリズム等の屈折利
用素子を使うことで、希望輝度比で画素拡散数を最適な
拡散数、例えば図７Ｆ、図１０に示した６画素拡散（６
×６画素拡散）にすることが容易にできるできる。
学フィルタ３０の第一面に、例えば３画素拡散の回折格
子、反対側の第２面に２画素拡散のプリズム等の屈折利
用素子を使うことで、希望輝度比で画素拡散数を最適な
拡散数、例えば図７Ｆ、図１０に示した６画素拡散（６
×６画素拡散）にすることが容易にできるできる。
【００５３】また、直交するＸ及びＹ軸の２軸方向の拡
散のための光学フィルタ面は同一平面（例えば光学フィ
ルタ面３０ａ）にパターン化し、Ｘ，Ｙ軸とは異なる３
軸目の方向の拡散のための光学フィルタ面は反対側の面
（例えば光学フィルタ面３０ｂ）にパターン化すること
で、多軸方向拡散の光学フィルタを実現できる。
散のための光学フィルタ面は同一平面（例えば光学フィ
ルタ面３０ａ）にパターン化し、Ｘ，Ｙ軸とは異なる３
軸目の方向の拡散のための光学フィルタ面は反対側の面
（例えば光学フィルタ面３０ｂ）にパターン化すること
で、多軸方向拡散の光学フィルタを実現できる。
【００５４】なお、以上の例は、２枚の光学フィルタ面
を１個の透明板の互いに対面している第１及び第２の面
に形成した光学フィルタを用いて画素拡散を行った場合
であるが、３枚以上の光学フィルタ面を用いるようにし
ても、勿論よい。
を１個の透明板の互いに対面している第１及び第２の面
に形成した光学フィルタを用いて画素拡散を行った場合
であるが、３枚以上の光学フィルタ面を用いるようにし
ても、勿論よい。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数個の光学フィルタ面を使用して、画像拡散数を
最適画素拡散数まで自由に増やせることができるので、
画素間の輪郭線の網目を効果的に消すことができると共
に、同色画素ドット周期を目立たなくすることができ
る。
ば、複数個の光学フィルタ面を使用して、画像拡散数を
最適画素拡散数まで自由に増やせることができるので、
画素間の輪郭線の網目を効果的に消すことができると共
に、同色画素ドット周期を目立たなくすることができ
る。
【００５６】また、光学フィルタ面の数が２面までは、
ガラス等の透明平板の両面に形成するようにすれば、デ
ィフューザ自体の枚数は、光学フィルタ面の数の半分で
実現できる。
ガラス等の透明平板の両面に形成するようにすれば、デ
ィフューザ自体の枚数は、光学フィルタ面の数の半分で
実現できる。
【００５７】また、画像エッジの形状を改善するため、
三つ以上の異なる画素シフト方向の画素拡散を、複数の
光学フィルタ面の組み合わせで、容易に実現できる。例
えば２枚の光学フィルタ面を使用する場合に、第１の光
学フィルタ面の画素拡散軸を直交軸方向とし、第２の光
学フィルタ面による画素拡散方向を最初の直交軸に対し
て斜めにすることでエッヂの形状を変化させたり、モア
レビートを除去したりして設計の自由度を増やすことが
できる。
三つ以上の異なる画素シフト方向の画素拡散を、複数の
光学フィルタ面の組み合わせで、容易に実現できる。例
えば２枚の光学フィルタ面を使用する場合に、第１の光
学フィルタ面の画素拡散軸を直交軸方向とし、第２の光
学フィルタ面による画素拡散方向を最初の直交軸に対し
て斜めにすることでエッヂの形状を変化させたり、モア
レビートを除去したりして設計の自由度を増やすことが
できる。
【図１】この発明による画像表示装置の一実施例を示す
図である。
図である。
【図２】この発明をカラー画像表示装置に適用した場合
の色画素配列の例を示す図である。
の色画素配列の例を示す図である。
【図３】この発明に使用する光学フィルタ面の一例の一
部の拡大図である。
部の拡大図である。
【図４】プリズムにより画素の像がシフトされる様子を
示す図である。
示す図である。
【図５】この発明に使用する微小プリズム群で形成され
る光学フィルタ面により画素の像がシフトされる様子を
説明するための図である。
る光学フィルタ面により画素の像がシフトされる様子を
説明するための図である。
【図６】図５の一部拡大図である。
【図７】画素拡散数と解像度、網目軽減度の関係を説明
するための図である。
するための図である。
【図８】画素拡散数と解像度、網目軽減度の関係を説明
するための図である。
するための図である。
【図９】モザイク状配列の画素の２次元画素拡散パター
ンの例を示す図である。
ンの例を示す図である。
【図１０】モザイク状配列の画素の２次元画素拡散パタ
ーンの他の例を示す図である。
ーンの他の例を示す図である。
【図１１】モザイク状配列の画素の２次元画素拡散パタ
ーンの他の例を示す図である。
ーンの他の例を示す図である。
【図１２】モザイク状配列の画素の２次元画素拡散パタ
ーンの他の例を示す図である。
ーンの他の例を示す図である。
【図１３】従来の画像表示装置の一例を示す図である。
【図１４】回折格子による画素拡散の原理を説明するた
めの図である。
めの図である。
１ ＬＣＤ
２ バックライト部材
４ 接眼レンズ
１１ 画素
１２ 画素開口
３０ ディフューザ
３１ 微小プリズム
３０ａ 光学フィルタ面
３０ｂ 光学フィルタ面
Claims (18)
- 【請求項１】モザイク状の画素パターンを持つ表示デバ
イスと、 前記表示デバイスと観測者との間に設けられ、回折また
は屈折により、前記表示デバイスの各画素を、１軸以上
のそれぞれの方向において、２画素以上に拡散する第１
の光学フィルタ面と、 前記第１の光学フィルタ面と前記観測者との間に設けら
れ、回折または屈折により、前記第１の光学フィルタ面
によって拡散された画素のそれぞれを、前記第１の光学
フィルタ面による拡散の軸方向の少なくとも一つと同じ
軸方向を含む１軸以上のそれぞれの方向において、２画
素以上に拡散する第２の光学フィルタ面と、を備え、前記第１の光学フィルタ面および前記第２の光
学フィルタ面の少なくとも一方は、微小プリズム群を用
いたものである ことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】１行おきの画素の行が、行方向にずれた位
置とされたモザイク状の画素パターンを持つ表示デバイ
スと、 前記表示デバイスと観測者との間に設けられ、回折また
は屈折により、前記表示デバイスの各画素を、１軸以上
のそれぞれの方向において、２画素以上に拡散する第１
の光学フィルタ面と、 前記第１の光学フィルタ面と前記観測者との間に設けら
れ、回折または屈折により、前記第１の光学フィルタ面
による画素拡散の軸方向に対して斜めである１軸以上の
それぞれの方向において、２画素以上に拡散する第２の
光学フィルタ面と、を備え、前記第１の光学フィルタ面および前記第２の光
学フィルタ面の少なくとも一方は、微小プリズム群を用
いたものである ことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の画像表示装置において、 前記第１の光学フィルタ面と前記第２のフィルタ面と
は、互いに平行な２面を有する透明板の、前記２面の一
方および他方に形成されてなることを特徴とする画像表
示装置。 - 【請求項４】請求項２に記載の画像表示装置において、 前記第１の光学フィルタ面と前記第２のフィルタ面と
は、互いに平行な２面を有する透明板の、前記２面の一
方および他方に形成されてなることを特徴とする画像表
示装置。 - 【請求項５】請求項１に記載の画像表示装置において、 前記第１の光学フィルタ面および第２の光学フィルタ面
によって、前記表示デバイスの１画素を９方向に拡散さ
せるようにしたことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項６】請求項２に記載の画像表示装置において、 前記第１の光学フィルタ面および第２の光学フィルタ面
によって、前記表示デバイスの１画素を９方向に拡散さ
せるようにしたことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項７】請求項１に記載の画像表示装置において、前記第１の光学フィルタ面は、微小プリズム群を用いた
ものにより構成し、 前記第１の光学フィルタ面により１画素を９方向に拡散
し、次に、前記第２の光学フィルタ面により、前記９方
向に拡散されたそれぞれの画素を２方向に拡散するよう
にしたことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項８】請求項２に記載の画像表示装置において、前記第１の光学フィルタ面は、微小プリズム群を用いた
ものにより構成し、 前記第１の光学フィルタ面は、１画
素を９方向に拡散し、前記第２の光学フィルタ面は、１
画素を２方向に拡散するものであることを特徴とする画
像表示装置。 - 【請求項９】請求項２に記載の画像表示装置において、前記第１及び第２の光学フィルタ面は、共に、微小プリ
ズム群を用いたものにより構成し、 前記第１の光学フィルタ面により１画素を９方向に拡散
し、次に、前記第２の光学フィルタ面により、前記９方
向に拡散されたそれぞれの画素を斜めの２方向に拡散す
るようにしたことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項１０】モザイク状の画素パターンを持つ表示デ
バイスと観測者との間に設けられ、回折または屈折によ
り、前記表示デバイスの各画素を、１軸以上のそれぞれ
の方向において、２画素以上に拡散する第１の光学フィ
ルタ面と、 前記第１の光学フィルタ面と前記観測者との間に設けら
れ、回折または屈折により、前記第１の光学フィルタ面
によって拡散された画素のそれぞれを、前記第１の光学
フィルタ面による拡散の軸方向の少なくとも一つと同じ
軸方向を含む１軸以上のそれぞれの方向において、２画
素以上に拡散する第２の光学フィルタ面と、を備え、前記第１の光学フィルタ面および前記第２の光
学フィルタ面の少なくとも一方は、微小プリズム群を用
いたものである ことを特徴とする表示デバイス用光学フ
ィルタ。 - 【請求項１１】１行おきの画素の行が、行方向にずれた
位置とされたモザイク状の画素パターンを持つ表示デバ
イスと観測者との間に設けられ、回折または屈折によ
り、前記表示デバイスの各画素を、１軸以上のそれぞれ
の方向において、２画素以上に拡散する第１の光学フィ
ルタ面と、 前記第１の光学フィルタ面と前記観測者との間に設けら
れ、回折または屈折により、前記第１の光学フィルタ面
による画素拡散の軸方向に対して斜めである１軸以上の
それぞれの方向において、２画素以上に拡散する第２の
光学フィルタ面と、を備え、前記第１の光学フィルタ面および前記第２の光
学フィルタ面の少なくとも一方は、微小プリズム群を用
いたものである ことを特徴とする表示デバイス用光学フ
ィルタ。 - 【請求項１２】請求項１０に記載の表示デバイス用光学
フィルタにおいて、 前記第１の光学フィルタ面と前記第２のフィルタ面と
は、互いに平行な２面を有する透明板の、前記２面の一
方および他方に形成されてなることを特徴とする表示デ
バイス用光学フィルタ。 - 【請求項１３】請求項１１に記載の表示デバイス用光学
フィルタにおいて、 前記第１の光学フィルタ面と前記第２のフィルタ面と
は、互いに平行な２面を有する透明板の、前記２面の一
方および他方に形成されてなることを特徴とする表示デ
バイス用光学フィルタ。 - 【請求項１４】請求項１０に記載の表示デバイス用光学
フィルタにおいて、 前記第１の光学フィルタ面および第２の光学フィルタ面
によって、前記表示デバイスの１画素を９方向に拡散さ
せるようにしたことを特徴とする表示デバイス用光学フ
ィルタ。 - 【請求項１５】請求項１１に記載の表示デバイス用光学
フィルタにおいて、 前記第１の光学フィルタ面および第２の光学フィルタ面
によって、前記表示デバイスの１画素を９方向に拡散さ
せるようにしたことを特徴とする表示デバイス用光学フ
ィルタ。 - 【請求項１６】請求項１０に記載の表示デバイス用光学
フィルタにおいて、前記第１の光学フィルタ面は、微小プリズム群を用いた
ものにより構成し、 前記第１の光学フィルタ面により１
画素を９方向に拡散し、次に、前記第２の光学フィルタ
面により、前記９方向に拡散されたそれぞれの画素を２
方向に拡散するようにしたことを特徴とする表示デバイ
ス用光学フィルタ。 - 【請求項１７】請求項１１に記載の表示デバイス用光学
フィルタにおいて、前記第１の光学フィルタ面は、微小プリズム群を用いた
ものにより構成し、 前記第１の光学フィルタ面は、１画
素を９方向に拡散し、前記第２の光学フィルタ面は、１
画素を２方向に拡散するものであることを特徴とする表
示デバイス用光学フィルタ。 - 【請求項１８】請求項１１に記載の表示デバイス用光学
フィルタにおいて、前記第１及び第２の光学フィルタ面は、共に、微小プリ
ズム群を用いたものにより構成し、 前記第１の光学フィルタ面により１画素を９方向に拡散
し、次に、前記第２の光学フィルタ面により、前記９方
向に拡散されたそれぞれの画素を斜めの２方向に拡散す
るようにしたことを特徴とする表示デバイス用光学フィ
ルタ。
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