JPH05127113A - 画像表示装置および立体画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置および立体画像表示装置Info
- Publication number
- JPH05127113A JPH05127113A JP3291658A JP29165891A JPH05127113A JP H05127113 A JPH05127113 A JP H05127113A JP 3291658 A JP3291658 A JP 3291658A JP 29165891 A JP29165891 A JP 29165891A JP H05127113 A JPH05127113 A JP H05127113A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display device
- image
- optical shutter
- image display
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型高精細なフルカラー画像表示装置を提供
する。 【構成】 直線状の白色光源と光シャッター及び反復運
動をするミラーを用いて２次元の画像を表示する画像表
示装置である。光シャッターとしては、強誘電性液晶が
適している。さらに色合成プリズムを用いてフルカラー
の画像を表示する。 【効果】 従来のＬＥＤでは、困難であった小型高精
細なフルカラーの画像表示装置が容易かつ安価にできる
とともに、低消費電力化が可能となる。
する。 【構成】 直線状の白色光源と光シャッター及び反復運
動をするミラーを用いて２次元の画像を表示する画像表
示装置である。光シャッターとしては、強誘電性液晶が
適している。さらに色合成プリズムを用いてフルカラー
の画像を表示する。 【効果】 従来のＬＥＤでは、困難であった小型高精
細なフルカラーの画像表示装置が容易かつ安価にできる
とともに、低消費電力化が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１次元の画素列と運動
するミラーを用い実質的に２次元画像を表示する小型高
精細な画像表示装置に関する。
するミラーを用い実質的に２次元画像を表示する小型高
精細な画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像表示装置には、特開平２−４
２４７６に記載されているように直線状に配列された発
光素子（特に明記してあるものは発光ダイオードアレ
イ）と反復運動をするミラー、拡大レンズからなる画像
表示装置があった。前記画像表示装置は、発光ダイオー
ドを発光素子として用いており、黒い背景上に発光輝度
の高い赤色で表示するものが一般的である。また、カラ
ー画像を表示する場合には、異なる発光色をもつ、二つ
の発光ダイオードアレイ（以後ＬＥＤアレイと略す）を
並べて、前記ＬＥＤアレイ間の隙間とミラーの移動速度
に応じて僅かに異なるタイミングで発光させることによ
り眼で観察する際に同じ点で２色の像を形成することで
カラー像を得ることが提案されている。
２４７６に記載されているように直線状に配列された発
光素子（特に明記してあるものは発光ダイオードアレ
イ）と反復運動をするミラー、拡大レンズからなる画像
表示装置があった。前記画像表示装置は、発光ダイオー
ドを発光素子として用いており、黒い背景上に発光輝度
の高い赤色で表示するものが一般的である。また、カラ
ー画像を表示する場合には、異なる発光色をもつ、二つ
の発光ダイオードアレイ（以後ＬＥＤアレイと略す）を
並べて、前記ＬＥＤアレイ間の隙間とミラーの移動速度
に応じて僅かに異なるタイミングで発光させることによ
り眼で観察する際に同じ点で２色の像を形成することで
カラー像を得ることが提案されている。
【０００３】また従来の立体画像表示装置は、２枚の液
晶パネルや特開平２−４２４７６に示されるような小型
ディスプレイを用い、右目左目のそれぞれに視差を持っ
た画像を提示するものである。
晶パネルや特開平２−４２４７６に示されるような小型
ディスプレイを用い、右目左目のそれぞれに視差を持っ
た画像を提示するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＬＥＤアレイを用いた画像表示装置では、い
くつかの大きな課題があった。まず、カラー化に際して
の課題点を以下に述べる。第１の課題は、従来の発明に
おいては、十分な輝度をもつ青色の発光素子は現状で存
在せず、将来においても高価なものとなる点である。画
像表示装置の価格の大半は、青色の発光素子が占めてし
まい、低コスト化は難しい。また青色の発光素子をアレ
イ状にすることはさらに困難である。したがって従来の
画像表示装置では、フルカラーの画像を低コストで表示
することは難しい。
うな従来のＬＥＤアレイを用いた画像表示装置では、い
くつかの大きな課題があった。まず、カラー化に際して
の課題点を以下に述べる。第１の課題は、従来の発明に
おいては、十分な輝度をもつ青色の発光素子は現状で存
在せず、将来においても高価なものとなる点である。画
像表示装置の価格の大半は、青色の発光素子が占めてし
まい、低コスト化は難しい。また青色の発光素子をアレ
イ状にすることはさらに困難である。したがって従来の
画像表示装置では、フルカラーの画像を低コストで表示
することは難しい。
【０００５】第２の課題は、カラー表示にともない消費
電力が増大する点である。カラー表示を行なう場合に
は、ほとんどの発光素子を点灯させることが多くなるた
めに、ＬＥＤアレイを用いた場合には、消費電力が単色
の場合に比べ格段に増大する。したがって電池駆動の携
帯型表示装置としては使用が困難になる。
電力が増大する点である。カラー表示を行なう場合に
は、ほとんどの発光素子を点灯させることが多くなるた
めに、ＬＥＤアレイを用いた場合には、消費電力が単色
の場合に比べ格段に増大する。したがって電池駆動の携
帯型表示装置としては使用が困難になる。
【０００６】第３の課題は、複数のＬＥＤアレイを配置
する際にそれぞれの同一画素を形成する異なる色の発光
素子を正確に対応づけしなければならない点である。発
光素子の密度、発光素子数の増加に伴いピッチを正確に
あわせて、アライメントを行うことは難しく、色のにじ
みが生じ画質が低下しやすい。また、ＬＥＤアレイを形
成する各発光ダイオードの光出力は、ばらつきが非常に
大きく正確な色を表示するためには、各発光素子に対し
駆動条件を最適化するための補正手段が必要になる。こ
のため駆動回路の規模が大きくなり、装置の小型化が困
難になる。
する際にそれぞれの同一画素を形成する異なる色の発光
素子を正確に対応づけしなければならない点である。発
光素子の密度、発光素子数の増加に伴いピッチを正確に
あわせて、アライメントを行うことは難しく、色のにじ
みが生じ画質が低下しやすい。また、ＬＥＤアレイを形
成する各発光ダイオードの光出力は、ばらつきが非常に
大きく正確な色を表示するためには、各発光素子に対し
駆動条件を最適化するための補正手段が必要になる。こ
のため駆動回路の規模が大きくなり、装置の小型化が困
難になる。
【０００７】次に単色表示を行なう場合の課題として以
下の点が挙げられる。ＬＥＤは、単一の基盤材料で単一
の波長しか発することができず、また高輝度なものは、
赤色しか得られない。したがって画像は、赤と黒での表
示になり観察者の疲労や、写真などの自然画像での違和
感の原因となる。観察者に疲労が少ない白黒表示は、単
一のＬＥＤアレイでは実現できない。
下の点が挙げられる。ＬＥＤは、単一の基盤材料で単一
の波長しか発することができず、また高輝度なものは、
赤色しか得られない。したがって画像は、赤と黒での表
示になり観察者の疲労や、写真などの自然画像での違和
感の原因となる。観察者に疲労が少ない白黒表示は、単
一のＬＥＤアレイでは実現できない。
【０００８】またＬＥＤは、放射角度が約１２０度と大
きいために光を効率よく集光できないという課題も有し
ていた。
きいために光を効率よく集光できないという課題も有し
ていた。
【０００９】次に、従来の立体画像表示装置における課
題を述べる。まず、液晶パネルを用いた場合、解像度の
低さにより品質の低い立体画像しか得られず、さらに規
則正しく配列されたカラーフィルターは提示される画像
に無関係に融合されるために、観察される画像は、強い
違和感を感じさせる。また前記特開平２−４２４７６に
示される小型ディスプレイを用いた場合、得られる色が
単色であるため右目と左目で観察される画像が融合しに
くく、観察者は疲労しやすい。
題を述べる。まず、液晶パネルを用いた場合、解像度の
低さにより品質の低い立体画像しか得られず、さらに規
則正しく配列されたカラーフィルターは提示される画像
に無関係に融合されるために、観察される画像は、強い
違和感を感じさせる。また前記特開平２−４２４７６に
示される小型ディスプレイを用いた場合、得られる色が
単色であるため右目と左目で観察される画像が融合しに
くく、観察者は疲労しやすい。
【００１０】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るためのもので、その目的とするところは、小型低消費
電力でかつ高精細なフルカラーの画像表示装置および立
体画像表示装置を提供することにある。
るためのもので、その目的とするところは、小型低消費
電力でかつ高精細なフルカラーの画像表示装置および立
体画像表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、直線状の白色
光源と、前記白色光源と同方向に直線状に配列された複
数の光シャッターと、前記光シャッターを通過した光を
反射するためのミラーと、前記ミラーを一定の角度で反
復的に運動させるアクチュエーターと、前記ミラーの運
動に同期して、前記光シャッターの動作する時間と位置
を切り替えて実質的に２次元の画像を表示するための手
段を有することを特徴とする画像表示装置である。
光源と、前記白色光源と同方向に直線状に配列された複
数の光シャッターと、前記光シャッターを通過した光を
反射するためのミラーと、前記ミラーを一定の角度で反
復的に運動させるアクチュエーターと、前記ミラーの運
動に同期して、前記光シャッターの動作する時間と位置
を切り替えて実質的に２次元の画像を表示するための手
段を有することを特徴とする画像表示装置である。
【００１２】さらに前記光シャッターとしては強誘電性
液晶が適しており、色合成の手段を用いたカラー表示、
光利用効率を向上させるための集光手段、投射画像を得
るための光学手段、立体視表示を行なうための手段等を
有することを特徴とした画像表示装置である。
液晶が適しており、色合成の手段を用いたカラー表示、
光利用効率を向上させるための集光手段、投射画像を得
るための光学手段、立体視表示を行なうための手段等を
有することを特徴とした画像表示装置である。
【００１３】
（実施例１）以下本発明について図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明の画像表示装置の一実施例を示
す図であり、白色光源１０１、光シャッター駆動回路１
０７によって動作する光シャッター１０２、アクチュエ
ーター１０３、ミラー１０４、画像メモリー１０６、ミ
ラー制御回路１０８、タイミング制御回路１１７から構
成されている。光シャッター１０２は、紙面と垂直方向
に画素が配置されている。ミラー１０４は、板バネとボ
イスコイルモーターからなるアクチュエーター１０３に
より予め定めた角度、及び周期で運動させる。このため
にミラー制御回路１０７は、ミラーの位置信号や速度信
号をもとに、アクチュエーター１０３に加える駆動信号
を制御する。表示すべき画像信号は、画像メモリー１０
６に蓄えられた後、光シャッター駆動回路１０７に送ら
れる。
説明する。図１は本発明の画像表示装置の一実施例を示
す図であり、白色光源１０１、光シャッター駆動回路１
０７によって動作する光シャッター１０２、アクチュエ
ーター１０３、ミラー１０４、画像メモリー１０６、ミ
ラー制御回路１０８、タイミング制御回路１１７から構
成されている。光シャッター１０２は、紙面と垂直方向
に画素が配置されている。ミラー１０４は、板バネとボ
イスコイルモーターからなるアクチュエーター１０３に
より予め定めた角度、及び周期で運動させる。このため
にミラー制御回路１０７は、ミラーの位置信号や速度信
号をもとに、アクチュエーター１０３に加える駆動信号
を制御する。表示すべき画像信号は、画像メモリー１０
６に蓄えられた後、光シャッター駆動回路１０７に送ら
れる。
【００１４】白色光源１０１からの光は、光シャッター
１０２で透過光量が制御され、透過光１０９となる。さ
らに透過光１０９は、ミラー１０４に反射され、観察者
１０５に向けて送られる。この際にミラー１０４での反
射により１行分の画素からなる光シャッターの虚像がミ
ラー面を中心とした対称の位置に生じる。ミラーを動か
し、表示する画像のそれぞれの行毎の輝度信号にしたが
って光シャッター１０２により透過量を制御すること
で、各行が鏡像としてミラーの動きに従い少しずつづれ
た位置に表示される。このようにして実質的に２次元画
像が観察されることになる。
１０２で透過光量が制御され、透過光１０９となる。さ
らに透過光１０９は、ミラー１０４に反射され、観察者
１０５に向けて送られる。この際にミラー１０４での反
射により１行分の画素からなる光シャッターの虚像がミ
ラー面を中心とした対称の位置に生じる。ミラーを動か
し、表示する画像のそれぞれの行毎の輝度信号にしたが
って光シャッター１０２により透過量を制御すること
で、各行が鏡像としてミラーの動きに従い少しずつづれ
た位置に表示される。このようにして実質的に２次元画
像が観察されることになる。
【００１５】図７は、観察される画像の位置を示す図で
ある。ミラー１０４と光シャッター１０２からの透過光
がなす角度２０１が図７に示すように４５度の場合に
は、像点は鏡像点２０２にある。ミラーが運動し角度２
０１が４５度より小さくなると光シャッターの像点は、
像点位置２０４のように２０２よりも下側にいき、逆に
角度２０１が４５度より大きくなると像点は、２０３の
ように２０２よりも上側になる。図１において例えばミ
ラー１０４が画像の最上部の行を表示する角度にあると
きには、画像メモリー１０６から、最上部の行に対応す
る画像データを読みだし、輝度に応じて光シャッター１
０２の透過光量を制御し、一行分の像を生成する。
ある。ミラー１０４と光シャッター１０２からの透過光
がなす角度２０１が図７に示すように４５度の場合に
は、像点は鏡像点２０２にある。ミラーが運動し角度２
０１が４５度より小さくなると光シャッターの像点は、
像点位置２０４のように２０２よりも下側にいき、逆に
角度２０１が４５度より大きくなると像点は、２０３の
ように２０２よりも上側になる。図１において例えばミ
ラー１０４が画像の最上部の行を表示する角度にあると
きには、画像メモリー１０６から、最上部の行に対応す
る画像データを読みだし、輝度に応じて光シャッター１
０２の透過光量を制御し、一行分の像を生成する。
【００１６】次に図２を用い、画像表示に際しての信号
の流れをさらに詳しく説明する。ミラー制御回路１０７
は、ミラーを予め定めた角度、周波数で運動させるとと
もにミラーの位置信号を生成する。ミラーの運動する角
度は約２０度、周波数は３０Ｈｚ以上を用いている。ま
たタイミング制御回路１１７は、位置信号をもとに他の
回路に必要となるクロックやタイミング信号を生成して
いる。例えばミラーが、最上部に鏡像を生ずる１ライン
前の角度にあるとすると、まず画像メモリー１０６から
シフトレジスタ１１８に最上部の画像信号を送る。画像
データの１ライン分がすべて転送されるとシフトレジス
タ１１８内の画像信号は、ラッチ回路１１９に移され、
信号電極１１４に電圧が加えられる。ラッチ回路１１９
に必要なタイミング信号は、タイミング制御回路１１７
が与えている。その後、表示すべきミラーの位置で走査
電極１１５にも電圧が加えられ光シャッターが動作す
る。光シャッターの動作中は、次のラインの画像データ
をシフトレジスタ１１８に転送しておき、表示すべき位
置にミラーが到達したら、前述したように画像データを
ラッチし、走査電極に電圧を加えて光シャッターを動作
させることにより、高速化をはかっている。
の流れをさらに詳しく説明する。ミラー制御回路１０７
は、ミラーを予め定めた角度、周波数で運動させるとと
もにミラーの位置信号を生成する。ミラーの運動する角
度は約２０度、周波数は３０Ｈｚ以上を用いている。ま
たタイミング制御回路１１７は、位置信号をもとに他の
回路に必要となるクロックやタイミング信号を生成して
いる。例えばミラーが、最上部に鏡像を生ずる１ライン
前の角度にあるとすると、まず画像メモリー１０６から
シフトレジスタ１１８に最上部の画像信号を送る。画像
データの１ライン分がすべて転送されるとシフトレジス
タ１１８内の画像信号は、ラッチ回路１１９に移され、
信号電極１１４に電圧が加えられる。ラッチ回路１１９
に必要なタイミング信号は、タイミング制御回路１１７
が与えている。その後、表示すべきミラーの位置で走査
電極１１５にも電圧が加えられ光シャッターが動作す
る。光シャッターの動作中は、次のラインの画像データ
をシフトレジスタ１１８に転送しておき、表示すべき位
置にミラーが到達したら、前述したように画像データを
ラッチし、走査電極に電圧を加えて光シャッターを動作
させることにより、高速化をはかっている。
【００１７】図３は、本発明で用いる強誘電性液晶光シ
ャッターの構造を示す図である。図３（ａ）に示すよう
に強誘電性液晶１１０は、２枚のガラス基板１１１Ａ，
１１１Ｂに封入されている。また液晶を密封するための
シール材１２０、及びガラス基板間の距離を一定にする
ためのスペーサー１２１も備えている。２枚のガラス基
板１１１Ａ、１１１Ｂには、それぞれ透明導電体によっ
て１行分の画素数に等しい数から成る信号電極１１４と
１本の走査電極１１５が構成され、ガラス基板１１１の
上下には、偏光子１１２および検光子１１３がそれぞれ
配置されている。図３（ｂ）は、信号電極１１４と走査
電極１１５を上面からみた状態を示している。信号電極
１１４には、１行分の画像信号を与え、走査電極１１５
に電圧を加えることにより強誘電性液晶１１０を駆動
し、透過光量を制御している。また表示する画像の各行
に対応する信号電極以外の部分は、金属膜１１６をガラ
ス基板上に製膜することにより余分な光を遮断してい
る。本発明に用いる光シャッターは、通常のマトリック
ス型画像表示装置に用いる場合に比べ高速な応答が必要
であるが、強誘電性液晶は、通常の液晶表示装置に用い
られるツイストネマチック方式の液晶に比べ応答速度が
早いため本発明に適した光シャッターである。
ャッターの構造を示す図である。図３（ａ）に示すよう
に強誘電性液晶１１０は、２枚のガラス基板１１１Ａ，
１１１Ｂに封入されている。また液晶を密封するための
シール材１２０、及びガラス基板間の距離を一定にする
ためのスペーサー１２１も備えている。２枚のガラス基
板１１１Ａ、１１１Ｂには、それぞれ透明導電体によっ
て１行分の画素数に等しい数から成る信号電極１１４と
１本の走査電極１１５が構成され、ガラス基板１１１の
上下には、偏光子１１２および検光子１１３がそれぞれ
配置されている。図３（ｂ）は、信号電極１１４と走査
電極１１５を上面からみた状態を示している。信号電極
１１４には、１行分の画像信号を与え、走査電極１１５
に電圧を加えることにより強誘電性液晶１１０を駆動
し、透過光量を制御している。また表示する画像の各行
に対応する信号電極以外の部分は、金属膜１１６をガラ
ス基板上に製膜することにより余分な光を遮断してい
る。本発明に用いる光シャッターは、通常のマトリック
ス型画像表示装置に用いる場合に比べ高速な応答が必要
であるが、強誘電性液晶は、通常の液晶表示装置に用い
られるツイストネマチック方式の液晶に比べ応答速度が
早いため本発明に適した光シャッターである。
【００１８】図４は、カラー化の例を示す図であり、色
合成プリズム１４０を用いた構成を示している。各強誘
電性液晶光シャッターは、それぞれ駆動回路を有してい
る。光シャッターに白色光源を色分離した赤、緑、青
（以後Ｒ、Ｇ、Ｂと略記する）の各色の光１４１、１４
２、１４３が入射する。光シャッター１０２Ａ，１０２
Ｂ，１０２Ｃは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの画像信号に応
じて駆動される。画像に応じて制御されたＲ、Ｇ、Ｂの
各透過光は、色合成プリズム１４０によって重なり合
い、鏡像点に色合成された像が観察される。Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各画像は、同一の鏡像点にあるため、駆動回路は同一
のタイミングで駆動することができる。これらの光は色
合成された後、ミラー１０４をアクチュエーターによっ
て運動させることにより実質的に２次元のフルカラー画
像を表示することができる。
合成プリズム１４０を用いた構成を示している。各強誘
電性液晶光シャッターは、それぞれ駆動回路を有してい
る。光シャッターに白色光源を色分離した赤、緑、青
（以後Ｒ、Ｇ、Ｂと略記する）の各色の光１４１、１４
２、１４３が入射する。光シャッター１０２Ａ，１０２
Ｂ，１０２Ｃは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの画像信号に応
じて駆動される。画像に応じて制御されたＲ、Ｇ、Ｂの
各透過光は、色合成プリズム１４０によって重なり合
い、鏡像点に色合成された像が観察される。Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各画像は、同一の鏡像点にあるため、駆動回路は同一
のタイミングで駆動することができる。これらの光は色
合成された後、ミラー１０４をアクチュエーターによっ
て運動させることにより実質的に２次元のフルカラー画
像を表示することができる。
【００１９】図１の基本構成に加え、ライン状の光シャ
ッターに入射させる光を光学系により集光し光の利用効
率を高め、消費電力を低減させることもできる。集光光
学系は、基本的に蒲鉾型の凹面鏡やシリンドリカルレン
ズ、マイクロレンズまたはこれらの組合せによって構成
されており、強誘電性液晶光シャッターのライン上に白
色光源からの光を集光する。さらに効率的に光を光シャ
ッターのライン上に集めるために白色光源と光シャッタ
ーを光ファイバーで結合してもよい。このように白色光
源を集光することにより光の利用効率が高まり、消費電
力の少ない画像表示装置が実現できる。さらなる低消費
電力化のために蛍光灯などの線状の白色光源に代わり周
囲の光を光シャッターの裏面から取り入れることもでき
る。周囲光を取り入れる場合には、周囲光を散乱させる
ための拡散板と集光レンズを用いると明るく一様な輝度
の画像が得られる。携帯性を重んじる応用においては、
光源用の電力が必要ないために電池による駆動が長時間
おこなえることになる。
ッターに入射させる光を光学系により集光し光の利用効
率を高め、消費電力を低減させることもできる。集光光
学系は、基本的に蒲鉾型の凹面鏡やシリンドリカルレン
ズ、マイクロレンズまたはこれらの組合せによって構成
されており、強誘電性液晶光シャッターのライン上に白
色光源からの光を集光する。さらに効率的に光を光シャ
ッターのライン上に集めるために白色光源と光シャッタ
ーを光ファイバーで結合してもよい。このように白色光
源を集光することにより光の利用効率が高まり、消費電
力の少ない画像表示装置が実現できる。さらなる低消費
電力化のために蛍光灯などの線状の白色光源に代わり周
囲の光を光シャッターの裏面から取り入れることもでき
る。周囲光を取り入れる場合には、周囲光を散乱させる
ための拡散板と集光レンズを用いると明るく一様な輝度
の画像が得られる。携帯性を重んじる応用においては、
光源用の電力が必要ないために電池による駆動が長時間
おこなえることになる。
【００２０】（実施例２）図５は、実像をスクリーン上
に表示する実施例を示す図である。図１で示した基本構
成に加えて、光シャッターからの光を結像するための投
射レンズ１５０を備える。実施例１で述べている画像表
示装置において、ミラーからの反射によって形成された
２次元の画像は、鏡像１５１であるので、これをスクリ
ーン１５３へ投射レンズ１５０を用いて投射し実像１５
２を得る。光源にＬＥＤアレイを用いてスクリーン上に
投影した場合には、デバイスの制約により発光輝度が制
限されるため、十分な明るさをもつ画像が得られない。
これに対し本発明による光シャッターを用いた画像表示
装置では、白色光源１０１の輝度を高くすることにより
十分な明るさが得られ、さらに実施例１で述べた発明に
よりフルカラー画像を表示できるので小型高精細なフル
カラープロジェクターが実現できる。さらにＬＥＤアレ
イの場合には発光源からの光の放射角度が約１２０度と
大きく、光を有効に利用することが困難であるが、本発
明では、光シャッターから通過する光の放射角度が小さ
いために光の効率的な利用が可能となる。このため集光
レンズも簡単なレンズでよく、安価でかつ高輝度の投射
型画像表示装置が得られる。
に表示する実施例を示す図である。図１で示した基本構
成に加えて、光シャッターからの光を結像するための投
射レンズ１５０を備える。実施例１で述べている画像表
示装置において、ミラーからの反射によって形成された
２次元の画像は、鏡像１５１であるので、これをスクリ
ーン１５３へ投射レンズ１５０を用いて投射し実像１５
２を得る。光源にＬＥＤアレイを用いてスクリーン上に
投影した場合には、デバイスの制約により発光輝度が制
限されるため、十分な明るさをもつ画像が得られない。
これに対し本発明による光シャッターを用いた画像表示
装置では、白色光源１０１の輝度を高くすることにより
十分な明るさが得られ、さらに実施例１で述べた発明に
よりフルカラー画像を表示できるので小型高精細なフル
カラープロジェクターが実現できる。さらにＬＥＤアレ
イの場合には発光源からの光の放射角度が約１２０度と
大きく、光を有効に利用することが困難であるが、本発
明では、光シャッターから通過する光の放射角度が小さ
いために光の効率的な利用が可能となる。このため集光
レンズも簡単なレンズでよく、安価でかつ高輝度の投射
型画像表示装置が得られる。
【００２１】（実施例３）図６は、本発明の立体画像表
示装置の構成を示す図である。左右の眼に表示される立
体画像信号１６４は、２つのカメラによって撮影された
ものでもよいし計算機により視差を与えて生成したもの
でもよい。立体画像信号１６４は、左右の画像信号に分
離され左眼および右眼用画像メモリ１６５、１６６に蓄
えられる。実施例１で述べた画像表示装置を２台用いて
観察者の左右の眼１６１、１６２に画像を観察させる。
図６において画像１６７、１６８は、拡大レンズ１６０
Ａ、１６０Ｂを配置しない場合の鏡像の位置に生じたも
のである。拡大レンズを配置すると左右の画像１６７
Ａ，１６７Ｂは、拡大され虚像１６３上で重なり合うた
め、観察者は左右の画像を融合させ、奥行き感を感じ
る。拡大レンズの位置は、ミラー１０４と左右の眼１６
１、１６２の間に配置してもよい。図６においては、図
面を分かりやすくするためにミラーを画像の上下方向で
はなく、左右に運動させている。本発明の光シャッター
による立体画像表示装置においては、液晶パネルを用い
た場合のカラーフィルターによる違和感は、次の理由に
より取り除かれる。本発明の立体画像表示装置は、色合
成ミラーを用いた駆動において各画素は、観察者にとっ
ては一点から種々の色が発せられているように見える。
したがってカラー液晶パネルのようにＲＧＢの各色が各
々異なる画素で表示されていることとは根本的に異な
り、このためカラーフィルターのＲＧＢの模様が表示す
べき画像と無関係に融合してしまい、本来の表示すべき
画像の融合が妨げられることがなくなる。これにより良
好な奥行き感が得られ、観察者の疲労は少なくなる。
示装置の構成を示す図である。左右の眼に表示される立
体画像信号１６４は、２つのカメラによって撮影された
ものでもよいし計算機により視差を与えて生成したもの
でもよい。立体画像信号１６４は、左右の画像信号に分
離され左眼および右眼用画像メモリ１６５、１６６に蓄
えられる。実施例１で述べた画像表示装置を２台用いて
観察者の左右の眼１６１、１６２に画像を観察させる。
図６において画像１６７、１６８は、拡大レンズ１６０
Ａ、１６０Ｂを配置しない場合の鏡像の位置に生じたも
のである。拡大レンズを配置すると左右の画像１６７
Ａ，１６７Ｂは、拡大され虚像１６３上で重なり合うた
め、観察者は左右の画像を融合させ、奥行き感を感じ
る。拡大レンズの位置は、ミラー１０４と左右の眼１６
１、１６２の間に配置してもよい。図６においては、図
面を分かりやすくするためにミラーを画像の上下方向で
はなく、左右に運動させている。本発明の光シャッター
による立体画像表示装置においては、液晶パネルを用い
た場合のカラーフィルターによる違和感は、次の理由に
より取り除かれる。本発明の立体画像表示装置は、色合
成ミラーを用いた駆動において各画素は、観察者にとっ
ては一点から種々の色が発せられているように見える。
したがってカラー液晶パネルのようにＲＧＢの各色が各
々異なる画素で表示されていることとは根本的に異な
り、このためカラーフィルターのＲＧＢの模様が表示す
べき画像と無関係に融合してしまい、本来の表示すべき
画像の融合が妨げられることがなくなる。これにより良
好な奥行き感が得られ、観察者の疲労は少なくなる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下のような効果を有する。
下のような効果を有する。
【００２３】１．写真などの自然画像に対し違和感が少
なく、観察者の疲労の少ない白黒の画像表示ができる。
なく、観察者の疲労の少ない白黒の画像表示ができる。
【００２４】２．従来の方法では困難であったフルカラ
ー表示が色合成プリズムを用いることにより分解能を落
とすことなく、簡便かつ安価に行える。
ー表示が色合成プリズムを用いることにより分解能を落
とすことなく、簡便かつ安価に行える。
【００２５】３．カラー表示において、消費電力が少な
く、また周囲の光を利用できるために低消費電力が要求
される携帯型のカラー画像表示装置として用いることが
できる。
く、また周囲の光を利用できるために低消費電力が要求
される携帯型のカラー画像表示装置として用いることが
できる。
【００２６】４．スクリーンに映し出す拡大投射型の画
像表示装置においては、光シャッターを通過した光の放
射角度が小さいために簡易な光学系でも光の利用率が高
く、低消費電力でも明るい画像が表示できる。
像表示装置においては、光シャッターを通過した光の放
射角度が小さいために簡易な光学系でも光の利用率が高
く、低消費電力でも明るい画像が表示できる。
【００２７】５．立体視を行なう画像表示装置において
は、従来の液晶ディスプレイのカラーフィルターによる
違和感が取り除かれるとともに、カラー化により画像の
融合が容易なため観察者の疲労が少ない。
は、従来の液晶ディスプレイのカラーフィルターによる
違和感が取り除かれるとともに、カラー化により画像の
融合が容易なため観察者の疲労が少ない。
【図１】 本発明の画像表示装置の基本となる構成を示
す図。
す図。
【図２】 本発明の制御方法を説明するための図。
【図３】 本発明に用いる強誘電性液晶光シャッターを
説明するための図。
説明するための図。
【図４】 本発明のカラー表示の実施例を示す図。
【図５】 本発明の拡大実像を表示する実施例を示す
図。
図。
【図６】 本発明の立体画像表示装置の構成図。
【図７】 ミラーの動作と鏡像の位置を説明するための
図。
図。
１０１ 白色光源 １０２ 光シャッター １０３ アクチュエーター １０４ ミラー １０６ 画像メモリー １０５ 観察者 １０７ 光シャッター駆動回路 １０８ ミラー制御回路 １１０ 強誘電性液晶 １１１ ガラス基板 １１２ 検光子 １１３ 偏光子 １１４ 信号電極 １１５ 走査電極 １１６ 金属膜 １１７ タイミング制御回路 １１８ シフトレジスター １１９ ラッチ回路 １２０ メモリー選択回路 １２１ 走査回路 １３０ カラーフィルター １４０ 色合成プリズム １５０ 投射レンズ １５３ スクリーン １６０ 拡大レンズ １６１ 左眼 １６２ 右眼 １６４ 立体画像信号
Claims (6)
- 【請求項１】 （ａ）直線状の白色光源と （ｂ）前記白色光源と同方向に直線状に配列された複数
の光シャッターと （ｃ）前記光シャッターを通過した光を反射するための
ミラーと （ｄ）前記ミラーを一定の角度と周期で反復的に運動さ
せるアクチュエーターと （ｅ）前記ミラーの運動に同期して、前記光シャッター
の動作する時間と位置を切り替えて実質的に２次元の画
像を表示するための手段を有することを特徴とする画像
表示装置。 - 【請求項２】 前記光シャッターが強誘電性液晶光シャ
ッターであることを特徴とする請求項１記載の画像表示
装置。 - 【請求項３】 前記光シャッターに入射する光を色分離
し、前記光シャッターを透過した光を合成するための色
合成プリズムを有することを特徴とする請求項１記載の
画像表示装置。 - 【請求項４】 前記白色光源からの光を光シャッターに
集光するための光学手段を有することを特徴とする請求
項１記載の画像表示装置。 - 【請求項５】 前記光シャッターを通過した光をスクリ
ーン上に投射するための光学手段を有することを特徴と
する請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項６】 （ａ）左右の眼の各々に対応する２つの
画像を個々に表示する請求項１記載の２つの画像表示装
置と （ｂ）前記画像を拡大し観察者に画像を融合させるため
の光学手段を有することを特徴とする立体画像表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291658A JPH05127113A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 画像表示装置および立体画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291658A JPH05127113A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 画像表示装置および立体画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05127113A true JPH05127113A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17771789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3291658A Pending JPH05127113A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 画像表示装置および立体画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05127113A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5657165A (en) * | 1995-10-11 | 1997-08-12 | Reflection Technology, Inc. | Apparatus and method for generating full-color images using two light sources |
| US7075692B2 (en) | 2000-01-20 | 2006-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and projecting apparatus |
| KR100728204B1 (ko) * | 2003-06-02 | 2007-06-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 2차원 영상과 3차원 영상 겸용 디스플레이 장치 |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP3291658A patent/JPH05127113A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5657165A (en) * | 1995-10-11 | 1997-08-12 | Reflection Technology, Inc. | Apparatus and method for generating full-color images using two light sources |
| US7075692B2 (en) | 2000-01-20 | 2006-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and projecting apparatus |
| KR100728204B1 (ko) * | 2003-06-02 | 2007-06-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 2차원 영상과 3차원 영상 겸용 디스플레이 장치 |
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