JPH0618836A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、クロストークを生じることなく高解
像度の画像表示を実現できるコンパクトな映像表示装置
を提供する。 【構成】第１及び第２のバックライト１、２から形成さ
れる光路上には、夫々、第１及び第２の拡散板３、４
と、相対的に画素をずらして配置された第１及び第２の
透過型液晶ディスプレイ５、６と、第１及び第２のレン
ズ７、８とが設けられ、第１及び第２のバックライトか
らの光を受けた第１及び第２の透過型液晶ディスプレイ
によって形成された画像は、２つのハーフミラー５０、
５１を介して合成され、反射ミラー５２、５３を介して
左眼１９に、反射ミラー５４を介して右眼２０に夫々導
光される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画あるいは静止画を
表示する映像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、特開平４−
２６２８７号公報（以下、従来例１と称する）及び特開
平４−６１４９５号公報（以下、従来例２と称する）に
夫々開示された装置が知られている。

【０００３】従来例１の装置は、液晶ディスプレイがフ
レームの側部に取付けられており、この液晶ディスプレ
イに表示された映像が、ハーフミラーによって２系統に
分岐された後、両接眼部に導入されるように構成されて
いる。従来例２の装置は、両眼に対し近接して配置され
た液晶ディスプレイを備えた本体装着部が、頭部に着脱
可能に構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、液晶
ディスプレイの高解像度化が進み、従来例１、２に適用
された解像度（水平６４０画素×４８０画素）以上の高
解像度の液晶ディスプレイが要求されている。画素数を
増加させるために、液晶ディスプレイ自体の大きさを拡
大する方法、あるいは、液晶素子のセルサイズを縮小す
る方法が考えられる。しかし、液晶ディスプレイ自体の
大きさを拡大する方法は、装置全体の拡大化につなが
り、例えば、屋外に携帯する際に不便である。

【０００５】また、液晶素子のセルサイズを縮小する方
法では、素子自体のクロストーク効果（所望の画像に他
の不要な画像が重なること）を考慮すると、高画素化の
実現は難しい。

【０００６】本発明は、このような弊害を除去するため
になされ、その目的は、クロストークを生じることなく
高解像度の画像表示を実現できるコンパクトな映像表示
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の映像表示装置は、複数の光源と、こ
れら光源から形成される光路上に、相対的に画素をずら
した状態で配置された複数の液晶ディスプレイと、前記
複数の光源から発光された光を受けた前記複数の液晶デ
ィスプレイによって形成された所定の画像を合成して導
光させる光学系とを備える。

【０００８】

【作用】相対的に画素をずらした状態で光路上に配置さ
れた複数の液晶ディスプレイに複数の光源から発光され
た光を照明して形成された画像は、光学系を介して合成
されて導光される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例に係る映像表示
装置について、図１ないし図３を参照して説明する。図
１には、本実施例の映像表示装置の構成が概略的に示さ
れている。

【００１０】図１に示すように、第１のバックライト１
から形成される光路（第１の光路）上には、順に、第１
の拡散板３、第１の透過型液晶ディスプレイ５及び第１
のレンズ７が夫々設けられている。このため、第１のバ
ックライト１から発光した光は、第１の拡散板３を介し
て均等な拡散光に変換されて、第１の透過型液晶ディス
プレイ５に照射される。第１の透過型液晶ディスプレイ
５を透過して形成された所定の画像は、第１のレンズ７
に照射される。この第１のレンズ７を介して導光された
画像が、光路上に配置された第１のハーフミラー５０に
導光される。

【００１１】また、上記第１の光路の光軸と、第２のバ
ックライト２から形成される光路（第２の光路）との光
軸が互いに直交するように、第２のバックライト２から
形成される光路上には、第２の拡散板４、第２の透過型
液晶ディスプレイ６及び第２のレンズ８が、上記第１の
バックライト１の光路上と同様にして設けられている。
このため、第２のバックライト２から発光した光は、第
２の拡散板４を介して均等な拡散光に変換されて、第２
の透過型液晶ディスプレイ６に照射される。

【００１２】第２の透過型液晶ディスプレイ６を透過し
た形成された所定の画像は、第２のレンズ８に照射され
る。この第２のレンズ８を介して導光された画像が、光
路上に配置された第１のハーフミラー５０に導光され、
このハーフミラー５０により、第１の光路と一致する方
向に反射される。なお、上記第２の透過型液晶ディスプ
レイ６を介して形成される画像は、第１の透過型液晶デ
ィスプレイ５とは鏡像関係にある画像である。

【００１３】第１のハーフミラー５０に導光された２つ
の画像は、共に、第２のハーフミラー５１に導光され、
この第２のハーフミラー５１により、２方向（第２のハ
ーフミラー５１を反射する方向と、透過する方向）に振
り分けられる。

【００１４】第２のハーフミラー５１を透過した画像
は、反射ミラー５２、５３で反射された後、左眼１９の
中心に導光される。第２のハーフミラー５１を反射した
画像は、反射ミラー５４で反射された後、右眼２０の中
心に導光される。なお、左眼１９及び右眼２０に導光さ
れる夫々の光路の光路長が等しくなるように、反射ミラ
ー５２、５３、５４は配置されている。本実施例に適用
された第１及び第２の透過型液晶ディスプレイ５、６
は、相対的に１／２ピッチ（０．５画素）だけ画素がず
らされて配置されている。

【００１５】従って、左眼１９及び右眼２０の網膜（図
示しない）には、夫々、第１及び第２の透過型液晶ディ
スプレイ５、６によって形成された画像が、相対的に
０．５画素分だけずれた状態で合成されて投影される。
図２には、本実施例の映像表示装置に適用された作動回
路がブロック化して示されている。

【００１６】図２に示すように、信号入力端子３０は、
ＲＧＢプロセス回路３１に接続され、この回路の出力端
は、セレクタ４６を備えた走査方法切り替え回路３２に
接続されている。

【００１７】走査方法切り替え回路３２は、コントロー
ラ回路３８、３９に接続されており、セレクタ４６を操
作することによって、コントローラ回路３８、３９に所
定の信号を出力可能に構成されている。

【００１８】これらコントローラ回路３８、３９は、夫
々、第１及び第２の透過型液晶ディスプレイ５、６に接
続されたＸドライバ４２、４３及びＹドライバ４０、４
１に接続されており、走査方法切り替え回路３２から出
力された信号に基づいて、第１及び第２の透過型液晶デ
ィスプレイ５、６に格子状に配列された液晶素子を駆動
させるように構成されている。

【００１９】また、第１及び第２のバックライト１、２
には、光源用電源３３が接続されており、この光源用電
源３３をＯＮすることによって、第１及び第２のバック
ライト１、２から発光された光は、夫々、対応する第１
及び第２の拡散板３、４を介して第１及び第２の透過型
液晶ディスプレイ５、６に入光されるように構成されて
いる。

【００２０】このとき、セレクタ４６によって、走査方
法切り替え回路３２を介してコントローラ回路３８、３
９は、夫々、ノンインターレスモードに切り替えられ
る。このため、第１及び第２の透過型液晶ディスプレイ
５、６に対してノンインターレス走査が行われる。

【００２１】図３に示すように、ノンインターレス走査
は、第１及び第２の透過型液晶ディスプレイ５、６の画
素が水平方向（即ち、走査方向）に、結果的に、相対的
に０．５画素分だけずれて互いに入り込んだ走査状態と
なるため、２倍の水平解像度が得られる。

【００２２】このように、本実施例の映像表示装置は、
液晶ディスプレイ自体の大きさを拡大させ、あるいは、
液晶素子のセルサイズを縮小させる必要がないため、装
置のコンパクト化が達成できると共に、クロストークを
発生させることなく、水平画像度を従来に比べて２倍に
上昇させることができる。

【００２３】上述した実施例では画素を水平方向にずら
した場合を示したが、図４に示すように、第１及び第２
の透過型液晶ディスプレイ５、６の画素を垂直方向に
０．５画素分（１／２ピッチ）ずらして構成した場合も
同様の効果を奏する。

【００２４】この場合、セレクタ４６を介して作動回路
（図２参照）をインターレスモードに切り替えることに
よって、第１の透過型液晶ディスプレイ５と第２の透過
型液晶ディスプレイ６との間で飛び越し走査が行われ
る。具体的には、１→１´→２→２´の順番で走査され
ることになる。これは結果的に、垂直方向に従来の２倍
の走査線が存在することになるため、眼球の網膜（図示
しない）に投影される画像は２倍の垂直画像度が得られ
ることになる。また、他の例としては、図５に示すよう
に、画素を水平及び垂直方向に１／２ピッチだけずらす
ことも可能である。

【００２５】この場合、セレクタ４６を介して作動回路
（図２参照）をインターレスモードに切り替えることに
よって、第１の透過型液晶ディスプレイ５と第２の透過
型液晶ディスプレイ６との間で、１´→１→２´→２→
３´→３→４´→４の順番で走査されることになる。こ
れは結果的に、サブサンプルされた画素配置となるた
め、従来の２倍の動画像解像度が得られる。

【００２６】次に、本発明の第２の実施例に係る映像表
示装置について、図６を参照して説明する。なお、本実
施例の説明に際し、第１の実施例と同一の構成には同一
符号を付してその説明を省略する。図６に示すように、
本実施例の映像表示装置は、左眼１９への光路と右眼２
０への光路を分離して構成して、立体視像が得られるよ
うに構成されている。

【００２７】第１のバックライト１から形成される光路
の光軸に対して直交する光軸を有するように、第３のバ
ックライト６０が配置されており、これら第１及び第３
のバックライト１、６０から夫々形成された光路の交点
には、第１のプリズム６３が配置されている。

【００２８】第１のバックライト１から形成される光路
上には、順に、第１の拡散板３、第１の透過型液晶ディ
スプレイ５が夫々設けられている。また、第３のバック
ライト６０から形成される光路上には、順に、第３の拡
散板６１、第３の透過型液晶ディスプレイ６２が夫々設
けられている。

【００２９】このため、第１のバックライト１から発光
した光は、第１の拡散板３を介して均等な拡散光に変換
されて、第１の透過型液晶ディスプレイ５に照射され
る。第１の透過型液晶ディスプレイ５を透過して形成さ
れた所定の画像は、第１のプリズム６３に照射される。

【００３０】第１のプリズム６３を透過した画像は、光
路上に配置された第１のレンズ７を介して集光された
後、４つの反射ミラー９、１１、１３、６４を介して左
眼１９の中心に導光される。

【００３１】一方、第３のバックライト６０から発光し
た光は、第３の拡散板６１を介して均等な拡散光に変換
されて、第３の透過型液晶ディスプレイ６２に照射され
る。第３の透過型液晶ディスプレイ６２を透過して形成
された所定の画像は、第１のプリズム６３に照射され
る。

【００３２】第１のプリズム６３に照射された画像は、
この第１のプリズム６３で反射され、第１の透過型液晶
ディスプレイ５によって形成された画像と共に、第１の
レンズ７を介して集光された後、４つの反射ミラー９、
１１、１３、６４を介して左眼１９の中心に導光され
る。

【００３３】上述した第１及び第３の透過型液晶ディス
プレイ５、６２は、水平方向（図３参照）若しくは垂直
方向（図４参照）、又は、水平及び垂直方向（図５参
照）に、相対的に、１／２ピッチだけ画素がずらされて
配置されている。

【００３４】従って、左眼１９の網膜（図示しない）に
は、第１及び第３の透過型液晶ディスプレイ５、６２に
よって形成された画像が、相対的に０．５画素分だけず
れた状態で合成されて投影される。

【００３５】また、第２のバックライト２から形成され
る光路の光軸に対して直交する光軸を有するように、第
４のバックライト６５が配置されており、これら第１及
び第４のバックライト２、６５から夫々形成された光路
の交点には、第２のプリズム６８が配置されている。

【００３６】第２のバックライト２から形成される光路
上には、順に、第２の拡散板４、第２の透過型液晶ディ
スプレイ６が夫々設けられている。また、第４のバック
ライト６５から形成される光路上には、順に、第４の拡
散板６６、第４の透過型液晶ディスプレイ６７が夫々設
けられている。

【００３７】このため、第２のバックライト２から発光
した光は、第２の拡散板４を介して均等な拡散光に変換
されて、第２の透過型液晶ディスプレイ６に照射され
る。第２の透過型液晶ディスプレイ６を透過して形成さ
れた所定の画像は、第２のプリズム６８に照射される。

【００３８】第２のプリズム６８を透過した画像は、光
路上に配置された第２のレンズ８を介して集光された
後、４つの反射ミラー１０、１２、１４、６９を介して
右眼２０の中心に導光される。

【００３９】一方、第４のバックライト６５から発光し
た光は、第４の拡散板６６を介して均等な拡散光に変換
されて、第４の透過型液晶ディスプレイ６７に照射され
る。第４の透過型液晶ディスプレイ６７を透過して形成
された所定の画像は、第２のプリズム６８に照射され
る。

【００４０】第２のプリズム６８に照射された画像は、
この第２のプリズム６８で反射され、第２の透過型液晶
ディスプレイ６によって形成された画像と共に、第２の
レンズを介して集光された後、４つの反射ミラー１０、
１２、１４、６９を介して右眼２０の中心に導光され
る。

【００４１】上述した第２及び第４の透過型液晶ディス
プレイ６、６７は、水平方向（図３参照）若しくは垂直
方向（図４参照）、又は、水平及び垂直方向（図５参
照）に、相対的に、１／２ピッチだけ画素がずらされて
配置されている。

【００４２】従って、右眼２０の網膜（図示しない）に
は、第２及び第４の透過型液晶ディスプレイ６、６７に
よって形成された画像が、相対的に０．５画素分だけず
れた状態で合成されて投影される。

【００４３】従って、本実施例の映像表示装置は、画素
のずらし方に対応して、水平、垂直又は、水平及び垂直
方向に従来に比べて２倍の解像度を得ることが可能とな
ると共に、高解像度の立体視像を得ることが可能とな
る。その他の効果は、上述した実施例と同様であるた
め、その説明は省略する。

【００４４】なお、本発明は、上述した各実施例の構成
に限定されることはなく、請求の範囲で種々変更可能で
ある。例えば、第１ないし第４の透過型液晶ディスプレ
イに夫々ずらし機構を取り付けて、適宜、自動的に画素
を相対的に１／２ピッチだけずらすように構成すること
も可能である。

【００４５】

【発明の効果】本発明の映像表示装置は、液晶ディスプ
レイ自体の大きさを拡大させ、あるいは、液晶素子のセ
ルサイズを縮小させる必要がないため、装置のコンパク
ト化が達成できると共に、クロストークを発生させるこ
となく、画像解像度を従来に比べて２倍に上昇させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る映像表示装置の構
成を概略的に示す図。

【図２】図１に示す装置に適用された作動回路のブロッ
ク図。

【図３】画素が水平方向に１／２ピッチだけずらされた
場合の走査状態を示す図。

【図４】画素が垂直方向に１／２ピッチだけずらされた
場合の走査状態を示す図。

【図５】画素が水平及び垂直方向に１／２ピッチだけず
らされた場合の走査状態を示す図。

【図６】本発明の第２の実施例に係る映像表示装置の構
成を概略的に示す図。

【符号の説明】

１…第１のバックライト、２…第２のバックライト、３
…第１の拡散板、４…第２の拡散板、５…第１の透過型
液晶ディスプレイ、６…第２の透過型液晶ディスプレ
イ、７…第１のレンズ、８…第２のレンズ、１９…左
眼、２０…右眼、５０…第１のハーフミラー、５１…第
２のハーフミラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光源と、 これら光源から形成される光路上に、相対的に画素をず
   らした状態で配置された複数の液晶ディスプレイと、 前記複数の光源から発光された光を受けた前記複数の液
   晶ディスプレイによって形成された所定の画像を合成し
   て導光させる光学系と、を備えることを特徴とする映像
   表示装置。