JPH0659257A - 表示装置 - Google Patents
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- JPH0659257A JPH0659257A JP4210421A JP21042192A JPH0659257A JP H0659257 A JPH0659257 A JP H0659257A JP 4210421 A JP4210421 A JP 4210421A JP 21042192 A JP21042192 A JP 21042192A JP H0659257 A JPH0659257 A JP H0659257A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドットマトリクス表示体を使用しながらドッ
トノイズやドット欠陥を光学的に補間できる表示装置、
を提供することを目的にしている。 【構成】 本発明の表示装置は、ドットマトリクス表示
体と、屈折力を有する透明部材の表面あるいは直方体状
の透明部材の表面に形成された位相型回折格子とを備え
て成ることを特徴とする。
トノイズやドット欠陥を光学的に補間できる表示装置、
を提供することを目的にしている。 【構成】 本発明の表示装置は、ドットマトリクス表示
体と、屈折力を有する透明部材の表面あるいは直方体状
の透明部材の表面に形成された位相型回折格子とを備え
て成ることを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学的位相フィルタを搭
載したドットマトリクス表示装置に関する。
載したドットマトリクス表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ドットマトリクス表示体の後
ろに光学的位相フィルタを配置した構成の表示装置が提
案されている(例えば、U.S.A. Patent No. 504682
7)。そこでは、透過型の平面回折格子を光学的ローパ
スフィルタとして機能させることにより、ドットノイズ
が除かれて、見やすい映像が得られる旨が記述されてい
る。
ろに光学的位相フィルタを配置した構成の表示装置が提
案されている(例えば、U.S.A. Patent No. 504682
7)。そこでは、透過型の平面回折格子を光学的ローパ
スフィルタとして機能させることにより、ドットノイズ
が除かれて、見やすい映像が得られる旨が記述されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の表示装置
では、回折格子フィルタを表示体から離して配置する際
に、配置空間ならびに保持構造に対する配慮が必要であ
った。また、回折格子フィルタのMTF(Modulation T
ransfer Function)は光の波長に依存して変動するが、
この変動をいかに補正するかという点については、説明
されていなかった。
では、回折格子フィルタを表示体から離して配置する際
に、配置空間ならびに保持構造に対する配慮が必要であ
った。また、回折格子フィルタのMTF(Modulation T
ransfer Function)は光の波長に依存して変動するが、
この変動をいかに補正するかという点については、説明
されていなかった。
【0004】本発明の目的はこれらの問題点を解決する
ものであって、簡便な手段により表示体におけるドット
の配列ならびにドットの欠陥が目立たない表示装置を提
供するところにある。
ものであって、簡便な手段により表示体におけるドット
の配列ならびにドットの欠陥が目立たない表示装置を提
供するところにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の表示装置
は、ドットマトリクス表示体と、前記表示体の後ろに配
置された光学的位相フィルタとを備えていることを特徴
とする。
は、ドットマトリクス表示体と、前記表示体の後ろに配
置された光学的位相フィルタとを備えていることを特徴
とする。
【0006】本発明の第2の表示装置は、前記第1の表
示装置において、光学的位相フィルタが、屈折力を有す
る透明部材の表面に形成されていることを特徴とする。
示装置において、光学的位相フィルタが、屈折力を有す
る透明部材の表面に形成されていることを特徴とする。
【0007】本発明の第3の表示装置は、前記第1の表
示装置において、光学的位相フィルタが、直方体状の透
明部材の表面に形成されていることを特徴とする。
示装置において、光学的位相フィルタが、直方体状の透
明部材の表面に形成されていることを特徴とする。
【0008】本発明の第4の表示装置は、前記第1ない
し第3の表示装置において、光学的位相フィルタが位相
型回折格子から成ることを特徴とする。
し第3の表示装置において、光学的位相フィルタが位相
型回折格子から成ることを特徴とする。
【0009】本発明の第5の表示装置は、前記第1ない
し第4の表示装置において、ドットマトリクス表示体が
液晶表示体であることを特徴とする。
し第4の表示装置において、ドットマトリクス表示体が
液晶表示体であることを特徴とする。
【0010】以下、実施例により本発明の詳細を示す。
【0011】
(実施例1)図1に本発明の表示装置の構成を示す。同
図は携帯用ビデオカメラにおけるビューファインダ光学
系の部分をあらわしている。
図は携帯用ビデオカメラにおけるビューファインダ光学
系の部分をあらわしている。
【0012】本構成では、バックライト101で液晶表
示体102を照明する。液晶表示体102を透過した光
は、レンズ103を経て観察者105へ至る。レンズ1
03の作用により、観察者は明視位置(およそ30c
m)に液晶表示画像の虚像を観ることになる。液晶表示
体102は、TFT(薄膜トランジスタ)駆動方式のカ
ラー液晶表示体である。ドット数は320×220、ドットピ
ッチは、副走査方向がpx=34μm、主走査方向がpy=
48μmである。
示体102を照明する。液晶表示体102を透過した光
は、レンズ103を経て観察者105へ至る。レンズ1
03の作用により、観察者は明視位置(およそ30c
m)に液晶表示画像の虚像を観ることになる。液晶表示
体102は、TFT(薄膜トランジスタ)駆動方式のカ
ラー液晶表示体である。ドット数は320×220、ドットピ
ッチは、副走査方向がpx=34μm、主走査方向がpy=
48μmである。
【0013】レンズ103の表面には、位相型回折格子
104が形成されている。本実施例では、表面レリーフ
型回折格子を使用した。この位相型回折格子104は、
光学的ローパスフィルタとして機能する。すなわち、各
ドットに対してその複製像を発生させ、この複製像がド
ットとドットの継ぎ目(遮光部)を補間するように設
計、配置されている。
104が形成されている。本実施例では、表面レリーフ
型回折格子を使用した。この位相型回折格子104は、
光学的ローパスフィルタとして機能する。すなわち、各
ドットに対してその複製像を発生させ、この複製像がド
ットとドットの継ぎ目(遮光部)を補間するように設
計、配置されている。
【0014】レンズ103が組み合わせレンズの場合に
は、位相型回折格子104を形成する表面を、たとえ
ば、以下のように選ぶことができる。
は、位相型回折格子104を形成する表面を、たとえ
ば、以下のように選ぶことができる。
【0015】1)液晶表示体にもっとも近いレンズ表面
に形成する。
に形成する。
【0016】2)曲率半径がもっとも大きい(もっとも
屈折力が低い)レンズ表面に形成する。
屈折力が低い)レンズ表面に形成する。
【0017】位相型回折格子104の設計方法について
説明しておく。ここでは、1次回折像がドットの継ぎ目
にくるようにして光学的補間をおこなうことを考える。
この時、格子周期gx、gyは次式で与えられる。
説明しておく。ここでは、1次回折像がドットの継ぎ目
にくるようにして光学的補間をおこなうことを考える。
この時、格子周期gx、gyは次式で与えられる。
【0018】gx=2λz/px ・・・・(1) gy=2λz/py ・・・・(2) ここで、λは波長、zは液晶表示体102から位相型回
折格子104までの距離をあらわす。例えば、λ=0.55
μm、z=50mm、px=34μm、py=48μmとする
と、gx=1.62mm、gy=1.15mmとなる。
折格子104までの距離をあらわす。例えば、λ=0.55
μm、z=50mm、px=34μm、py=48μmとする
と、gx=1.62mm、gy=1.15mmとなる。
【0019】回折格子のレリーフ形状は、一般には、矩
形状や正弦波形状であることが多いが、そうである必然
性はない。たとえば、必要とするMTF特性を制限条件
として加えて、反復計算(例えば、Opt. Lett. 14, 47
9,481(1989))により回折格子の位相構造を最適化する
こともできる。これらの設計事項は、表示装置の使用目
的に合わせて、ドットの周囲へどのように光を分散させ
るかを考慮して決める。位相型回折格子104をレンズ
表面へ形成するには、ホトポリマ法が適している。ガラ
スレンズの表面へ、紫外線硬化樹脂を金型で成形するの
である。また、射出成形法により、レンズと回折格子を
一体化して作製することも可能である。本発明では、レ
ンズ表面に形成された位相型回折格子の光学的ローパス
フィルタリング作用により、ドットノイズを除いて、高
品位な映像を得ることができる。
形状や正弦波形状であることが多いが、そうである必然
性はない。たとえば、必要とするMTF特性を制限条件
として加えて、反復計算(例えば、Opt. Lett. 14, 47
9,481(1989))により回折格子の位相構造を最適化する
こともできる。これらの設計事項は、表示装置の使用目
的に合わせて、ドットの周囲へどのように光を分散させ
るかを考慮して決める。位相型回折格子104をレンズ
表面へ形成するには、ホトポリマ法が適している。ガラ
スレンズの表面へ、紫外線硬化樹脂を金型で成形するの
である。また、射出成形法により、レンズと回折格子を
一体化して作製することも可能である。本発明では、レ
ンズ表面に形成された位相型回折格子の光学的ローパス
フィルタリング作用により、ドットノイズを除いて、高
品位な映像を得ることができる。
【0020】レンズ表面へ回折格子を形成したことによ
り、以下の効果が生まれる。
り、以下の効果が生まれる。
【0021】1)回折格子を支持するための部材を別に
配置する必要がない。
配置する必要がない。
【0022】2)液晶表示体からレンズまでの距離をか
せいで回折格子の周期を長くできるので、回折格子の最
適計算に要するサンプル点数を多くとれる。このため、
設計の自由度が向上して、性能が良い回折格子が得られ
る。
せいで回折格子の周期を長くできるので、回折格子の最
適計算に要するサンプル点数を多くとれる。このため、
設計の自由度が向上して、性能が良い回折格子が得られ
る。
【0023】(実施例2)図2に本発明の構成を示す。
同図は、液晶プロジェクタの光学系の部分である。本発
明の特徴は、液晶プロジェクタの主要な構成部品である
投写レンズの表面に光学的位相フィルタを形成した点に
ある。
同図は、液晶プロジェクタの光学系の部分である。本発
明の特徴は、液晶プロジェクタの主要な構成部品である
投写レンズの表面に光学的位相フィルタを形成した点に
ある。
【0024】本構成では、ランプ201からの光をミラ
ー202で集光して、ダイクロイックミラー203、2
05により、3つの色光(RGB)を得ている。それぞ
れの色光は、対応する液晶表示体208、209、21
0を照明し、ふたたびダイクロイックプリズム211で
合成されて、投写レンズ212へ向かう。
ー202で集光して、ダイクロイックミラー203、2
05により、3つの色光(RGB)を得ている。それぞ
れの色光は、対応する液晶表示体208、209、21
0を照明し、ふたたびダイクロイックプリズム211で
合成されて、投写レンズ212へ向かう。
【0025】投写レンズ212の表面には、位相型回折
格子213が形成されている。しかし、投写レンズは組
み合わせレンズである場合が多く、位相型回折格子21
3を形成する表面を、例えば、以下のように選ぶ必要が
ある。
格子213が形成されている。しかし、投写レンズは組
み合わせレンズである場合が多く、位相型回折格子21
3を形成する表面を、例えば、以下のように選ぶ必要が
ある。
【0026】1)ダイクロイックプリズムにもっとも近
いレンズ表面に形成する。
いレンズ表面に形成する。
【0027】2)曲率半径がもっとも大きい(もっとも
屈折力が低い)レンズ表面に形成する。
屈折力が低い)レンズ表面に形成する。
【0028】3)ズーム機能を有する場合、非可動レン
ズ群におけるレンズ表面へ形成する。なお、回折格子の
設計の考え方は、実施例1と同じであり、式(1)、
(2)にしたがう。また、回折格子の作製には、実施例
1と同様、ホトポリマ法や射出成形法が利用できる。
ズ群におけるレンズ表面へ形成する。なお、回折格子の
設計の考え方は、実施例1と同じであり、式(1)、
(2)にしたがう。また、回折格子の作製には、実施例
1と同様、ホトポリマ法や射出成形法が利用できる。
【0029】本発明では、レンズ表面に形成された位相
型回折格子の光学的ローパスフィルタリング作用によ
り、ドットノイズを除いて、高品位な映像を得ることが
できる。レンズ表面へ回折格子を形成したことにおよ
り、以下の効果が生まれる。
型回折格子の光学的ローパスフィルタリング作用によ
り、ドットノイズを除いて、高品位な映像を得ることが
できる。レンズ表面へ回折格子を形成したことにおよ
り、以下の効果が生まれる。
【0030】1)回折格子を支持するための部材を別に
配置する必要がない。
配置する必要がない。
【0031】2)液晶表示体からレンズまでの距離をか
せいで回折格子の周期を長くできるので、回折格子の最
適計算に要するサンプル点数を多くとれる。このため、
設計の自由度が向上して、性能が良い回折格子が得られ
る。
せいで回折格子の周期を長くできるので、回折格子の最
適計算に要するサンプル点数を多くとれる。このため、
設計の自由度が向上して、性能が良い回折格子が得られ
る。
【0032】(実施例3)図3に本発明の構成を示す。
本発明の特徴は、液晶プロジェクタの主要な構成部品で
あるダイクロイックプリズムの表面に光学的位相フィル
タを形成した点にある。この他の構成は、実施例2と同
じである。
本発明の特徴は、液晶プロジェクタの主要な構成部品で
あるダイクロイックプリズムの表面に光学的位相フィル
タを形成した点にある。この他の構成は、実施例2と同
じである。
【0033】本構成では、投写レンズ303と対向す
る、ダイクロイックプリズム301の表面へ、位相型回
折格子302を形成した。投写レンズ303のどこに
も、位相型回折格子は形成されていない。
る、ダイクロイックプリズム301の表面へ、位相型回
折格子302を形成した。投写レンズ303のどこに
も、位相型回折格子は形成されていない。
【0034】なお、回折格子の設計の考え方は、実施例
1と同じであり、式(1)、(2)にしたがう。また、
回折格子の作製には、実施例1と同様、ホトポリマ法や
射出成形法が利用できる。
1と同じであり、式(1)、(2)にしたがう。また、
回折格子の作製には、実施例1と同様、ホトポリマ法や
射出成形法が利用できる。
【0035】本発明では、プリズム表面に形成された位
相型回折格子の光学的ローパスフィルタリング作用によ
り、ドットノイズを除いて、高品位な映像を得ることが
できる。プリズム表面へ回折格子を形成したことにおよ
り、以下の効果が生まれる。 1)回折格子を支持するための部材を別に配置する必要
がない。
相型回折格子の光学的ローパスフィルタリング作用によ
り、ドットノイズを除いて、高品位な映像を得ることが
できる。プリズム表面へ回折格子を形成したことにおよ
り、以下の効果が生まれる。 1)回折格子を支持するための部材を別に配置する必要
がない。
【0036】2)液晶表示体からプリズムまでの距離を
かせいで回折格子の周期を長くできるので、回折格子の
最適計算に要するサンプル点数を多くとれる。このた
め、設計の自由度が向上して、性能が良い回折格子が得
られる。
かせいで回折格子の周期を長くできるので、回折格子の
最適計算に要するサンプル点数を多くとれる。このた
め、設計の自由度が向上して、性能が良い回折格子が得
られる。
【0037】(実施例4)図4に本発明の構成を示す。
本発明の特徴は、液晶プロジェクタの主要な構成部品で
あるダイクロイックプリズムの表面に光学的位相フィル
タを形成した点にある。実施例3との相違点は、以下で
示すように、3枚の液晶パネルがそれぞれ対向するプリ
ズム表面に、それぞれ特性が異なる光学的位相フィルタ
を配置した点にある。
本発明の特徴は、液晶プロジェクタの主要な構成部品で
あるダイクロイックプリズムの表面に光学的位相フィル
タを形成した点にある。実施例3との相違点は、以下で
示すように、3枚の液晶パネルがそれぞれ対向するプリ
ズム表面に、それぞれ特性が異なる光学的位相フィルタ
を配置した点にある。
【0038】本構成では、液晶表示体208、209、
210と対向する、ダイクロイックプリズム401の表
面へ、それぞれ位相型回折格子402、403、404
を形成した。投写レンズ303のどこにも、位相型回折
格子は形成されていない。
210と対向する、ダイクロイックプリズム401の表
面へ、それぞれ位相型回折格子402、403、404
を形成した。投写レンズ303のどこにも、位相型回折
格子は形成されていない。
【0039】なお、回折格子の基本的な設計の考え方
は、実施例1と同じであり、式(1)、(2)にしたが
う。本実施例では、RGBの色光のそれぞれに対して独
立に、位相型回折格子を設計する。この点が、実施例1
ないし3と違う点であり、新たな効果につながる。回折
格子の作製には、実施例1と同様、ホトポリマ法や射出
成形法が利用できる。
は、実施例1と同じであり、式(1)、(2)にしたが
う。本実施例では、RGBの色光のそれぞれに対して独
立に、位相型回折格子を設計する。この点が、実施例1
ないし3と違う点であり、新たな効果につながる。回折
格子の作製には、実施例1と同様、ホトポリマ法や射出
成形法が利用できる。
【0040】本発明では、プリズム表面に形成された位
相型回折格子の光学的ローパスフィルタリング作用によ
り、ドットノイズを除いて、高品位な映像を得ることが
できる。RGBの色光別に、プリズム表面へ、3種類の
回折格子を形成したことにより、以下の効果が生まれ
る。
相型回折格子の光学的ローパスフィルタリング作用によ
り、ドットノイズを除いて、高品位な映像を得ることが
できる。RGBの色光別に、プリズム表面へ、3種類の
回折格子を形成したことにより、以下の効果が生まれ
る。
【0041】1)回折格子を支持するための部材を別に
配置する必要がない。
配置する必要がない。
【0042】2)液晶表示体からプリズムまでの距離を
かせいで回折格子の周期を長くできるので、回折格子の
最適計算に要するサンプル点数を多くとれる。このた
め、設計の自由度が向上して、性能が高い回折格子が得
られる。
かせいで回折格子の周期を長くできるので、回折格子の
最適計算に要するサンプル点数を多くとれる。このた
め、設計の自由度が向上して、性能が高い回折格子が得
られる。
【0043】3)RGBの色光別に回折格子を設計でき
るので、回折格子のフィルタリング特性の波長依存性を
軽減でき、いっそう高品位な映像が得られる。
るので、回折格子のフィルタリング特性の波長依存性を
軽減でき、いっそう高品位な映像が得られる。
【0044】以上、液晶表示体を用いた携帯用ビデオカ
メラあるいは液晶プロジェクタを引用しながら、本発明
の表示装置の実施例を紹介した。これらの他にも、本発
明は、プラズマ表示体やLEDアレイ表示体を有する表
示装置にたいしても、広く応用が可能である。
メラあるいは液晶プロジェクタを引用しながら、本発明
の表示装置の実施例を紹介した。これらの他にも、本発
明は、プラズマ表示体やLEDアレイ表示体を有する表
示装置にたいしても、広く応用が可能である。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、ドットマトリクス表示
体を応用した表示装置において、光学的位相フィルタを
用いてドットノイズおよびドット欠陥を除くことによ
り、心理評価値が高い映像を提供することができる。
体を応用した表示装置において、光学的位相フィルタを
用いてドットノイズおよびドット欠陥を除くことによ
り、心理評価値が高い映像を提供することができる。
【0046】従来技術に対する本発明の特徴は、表示
装置の構成要素であるレンズあるいはプリズムの一部
へ、光学的位相フィルタを形成した点と、RGBの色
光別に前記フィルタを設計、配置した点とにある。これ
らの特徴により、以下の効果が期待できる。
装置の構成要素であるレンズあるいはプリズムの一部
へ、光学的位相フィルタを形成した点と、RGBの色
光別に前記フィルタを設計、配置した点とにある。これ
らの特徴により、以下の効果が期待できる。
【0047】1)部品点数を増やすことなく、上記の光
学的フィルタリング効果で映像の質を向上させることが
できる。
学的フィルタリング効果で映像の質を向上させることが
できる。
【0048】2)RGBの色光別に光学的位相フィルタ
を配置するので、フィルタ特性の波長依存性を軽減で
き、映像の質を大幅に向上させることができる。
を配置するので、フィルタ特性の波長依存性を軽減で
き、映像の質を大幅に向上させることができる。
【図1】 本発明の第1の実施例の構成図である。
【図2】 本発明の第2の実施例の構成図である。
【図3】 本発明の第3の実施例の構成図である。
【図4】 本発明の第3の実施例の構成図である。
101 バックライト 102 液晶表示体 103 レンズ 104 位相型回折格子 105 観察者 201 ランプ 202 ミラー 203 ダイクロイックミラー 204 ミラー 205 ダイクロイックミラー 206 ミラー 207 ミラー 208 液晶表示体(B) 209 液晶表示体(G) 210 液晶表示体(R) 211 ダイクロイックプリズム 212 投写レンズ 213 位相型回折格子 301 ダイクロイックプリズム 302 位相型回折格子 303 投写レンズ 401 ダイクロイックプリズム 402 位相型回折格子 403 位相型回折格子 404 位相型回折格子
Claims (5)
- 【請求項1】 ドットマトリクス表示体と、前記表示体
の後ろに配置された光学的位相フィルタとを備えている
ことを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】 前記光学的位相フィルタが、屈折力を有
する透明部材の表面に形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項3】 前記光学的位相フィルタが、直方体状の
透明部材の表面に形成されていることを特徴とする請求
項1に記載の表示装置。 - 【請求項4】 前記光学的位相フィルタが位相型回折格
子から成ることを特徴とする請求項1ないし3に記載の
表示装置。 - 【請求項5】 前記ドットマトリクス表示体が、液晶表
示体であることを特徴とする請求項1ないし4に記載の
表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4210421A JPH0659257A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4210421A JPH0659257A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0659257A true JPH0659257A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16589039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4210421A Pending JPH0659257A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0659257A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008180800A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 表示素子および表示装置 |
US7688511B2 (en) | 2004-07-23 | 2010-03-30 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Diffraction type light-condensing film and planar light source device using the same |
US7768685B2 (en) | 2003-05-07 | 2010-08-03 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Hologram optical element and surface light source device using the hologram optical element |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP4210421A patent/JPH0659257A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7768685B2 (en) | 2003-05-07 | 2010-08-03 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Hologram optical element and surface light source device using the hologram optical element |
US7688511B2 (en) | 2004-07-23 | 2010-03-30 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Diffraction type light-condensing film and planar light source device using the same |
JP2008180800A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 表示素子および表示装置 |
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