JPH0749489A - カラードットマトリクス型表示装置 - Google Patents

カラードットマトリクス型表示装置

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JPH0749489A
JPH0749489A JP5194959A JP19495993A JPH0749489A JP H0749489 A JPH0749489 A JP H0749489A JP 5194959 A JP5194959 A JP 5194959A JP 19495993 A JP19495993 A JP 19495993A JP H0749489 A JPH0749489 A JP H0749489A
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JP
Japan
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matrix type
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pixels
image
Prior art date
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Pending
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JP5194959A
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English (en)
Inventor
Masaya Ishii
賢哉 石井
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラードットマトリクス型画像表示素子と回
折格子を組み合わせてなる表示装置において、効果的に
画像を復元しつつ、”ぼけ”が少なく鮮明で高品位な表
示を提供する。 【構成】 表示素子の画素配列に応じた回折像を回折格
子で生成し、合成することによって、画像を復元する。
該回折格子は、表示素子上の画素の回折像が隣接する各
色画素の回折像と合成され白色を呈することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】カラードットマトリクス型表示装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】CRT、液晶表示装置、プラズマディス
プレイなどをはじめとし、多くのカラー表示装置は、光
の3原色に対応する色彩を有する3種類の画素をマトリ
クス状に配置するドットマトリクス方式を用いている。
しかし、ビューファインダー、プロジェクターのような
拡大を行って表示するような際には、各色の画素が分離
して認識されてしまい、画質の著しい劣化がみられる。
そこで、拡大されても画素が認識されないように、回折
格子などによる光学的ローパスフィルターを用いた表示
装置が提案されている。これは、画素間の隙間を光学的
ローパスフィルターにより補間し、平滑化する事により
滑らかな画像を得るものであった。
【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、光学的ローパスフィルターによる画素間の補間
を目的とするため、画像の平滑化は得られるが、同時に
画像がぼけてしまい、鮮明さに欠けてしまうという課題
があった。これは、光学的ローパスフィルターによって
画素が平滑化されても、色彩の合成が不十分であるため
起こる現象である。しかし、これを解消するために単に
カットオフ周波数を下げると解像度が低下し鮮明な画像
は得られない。本発明は、この二律背反する課題を解決
するもので、その目的とするところは、本発明の回折格
子を用いる事によって、画像を復元しつつ、”ぼけ”が
少なく鮮明で高品位な表示を得る所にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のカラードットマ
トリクス型表示装置は、カラードットマトリクス型表示
素子と回折格子による光学的ローパスフィルターを組み
合わせてなる画像表示装置であり、該回折格子による前
記表示素子上の画素の回折像が、隣接する各色該画素の
回折像と合成され白色を呈することを特徴とする。
【0005】また、a)前記カラードットマトリクス型
表示素子と格子軸が直交する二次回折格子を組み合わせ
てなる前記カラードットマトリクス型表示装置におい
て、 b)前記回折格子による前記表示素子上の画素の回折像
の分離幅が、垂直方向,水平方向それぞれについて、該
表示素子上の上下に隣接する2画素の中心間または同位
置間の距離、および同上下に隣接する2画素の中心間ま
たは同位置間を結ぶ直線と該表示素子垂直方向とのなす
角の余弦比を左右画素間の距離に乗じた値であり、 c)前記回折格子格子軸の垂直軸が表示素子上の前記上
下に隣接する画素の中心どうし又は同位置どうしを結ぶ
直線と平行である事を特徴とする。
【0006】さらに、a)画素配列がデルタ配列である
前記カラードットマトリクス型表示素子と二次回折格子
を組み合わせてなる前記カラードットマトリクス型表示
装置において、 b)該格子軸の交差角が、カラードットマトリクス型表
示素子上の上下に隣接する2画素の中心間または同位置
間を結ぶ直線と該表示素子垂直方向とのなす角の2倍で
あり、 c)前記カラードットマトリクス型表示素子上の画素の
回折像の分離幅が前記上下に隣接する2画素の中心間ま
たは同位置間の距離であり、 d)前記回折格子格子軸の交差角の二等分線が前記カラ
ードットマトリクス型表示素子水平方向と一致する事を
特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の回折格子による回折像の例は図2、図
4、および図6に示すとおりである。この様な回折像を
用いると、ひとつの画素に対して周囲から他色の回折像
が重なり、合成されるので、それぞれの画素は白色を呈
する。すなわち、ひとつの画素において3原色全ての情
報を含むため人間が行わなくてはならなかった3原色の
合成を回折格子が行ってくれるので自然な画像として感
じられる。この作用は画素の平滑化でもあるが、各画素
の回折像は全て他色と合成されるため不自然な色の存在
を生じる事がなく、画素の輪郭がぼやけないため、鮮明
な像を得る事が可能である。さらに、画素間隔が広い等
の理由によりぼかしが必要であるとき、また、モアレ縞
が発生する等のときは、分離幅、交差角度、配置角を変
化させるのも良い。
【0008】
【実施例】本発明の実施例を以下図面に基づいて説明す
る。
【0009】[実施例1]図1は本発明の表示装置の第
1の実施例である。実施例の光源101は冷陰極管であ
り、表示素子102は対角0.7インチでトライアング
ル配列の約10万画素を有するポリシリコンTFTを用
いたカラー液晶表示素子である。回折格子103は厚さ
1.1mmのほう珪酸ガラスをフォトエッチして作成し
た。表示素子上の画素配列は図2に示す通りである。上
下に隣接する2画素の中心どうし又は同位置どうしを結
ぶ線と表示素子垂直方向のなす角aは20゜、該上下画
素間の距離Pyは46μmである。回折格子には、回折
像の分離幅が、Pyと同じ46μmが求められるので、
本表示装置では実測値より格子ピッチmyが15μmの
回折格子を用いた。また、回折格子格子軸の交差角はa
の2倍の40゜とした。この回折格子を交差角の二等分
線が水平方向に向くように配置用いることにより、光源
101および表示素子102で作り出される3原色に分
離されたドット状の各色画素が、前記回折格子により回
折され、それぞれ他色の画素の回折像と完全に重なるた
め、不自然な色の存在を生じる事がなく、画素の輪郭が
ぼやけないため、自然で鮮明な画像を復元する事ができ
た。
【0010】[実施例2]図3は本発明の表示装置の第
2の実施例である。実施例の光源201は冷陰極管を用
いた光源であり、表示素子202は対角0.7インチで
トライアングル配列の約15万画素を有するポリシリコ
ンTFTを用いたカラー液晶表示素子である。回折格子
203は厚さ1.0mmのほう珪酸ガラスをフォトエッ
チして作成した。表示素子上の画素配列は、図4に示す
通りである。上下に隣接する2画素の中心どうし又は同
位置どうしを結ぶ線と表示素子垂直軸のなす角aは15
°、該上下画素間の距離Pyは44μm、左右画素間の
距離Pxは23μmである。回折格子には一般的な交差
角が90゜の二次格子を用いた。回折像の分離幅は、垂
直方向にPyと同じ44μm、水平方向にPxにaの余
弦を乗じた値22μmが求められので、本表示装置では
実測値より格子ピッチが垂直方向にmy=13μm、水
平方向にmx=24μmの回折格子を用いた。またaは
15゜なので、この回折格子の垂直軸を表示素子垂直方
向に対して面内方向に15゜傾けて配置した。この回折
格子を用いることで、各画素の回折像は他色の画素の回
折像とほぼ完全に重なり、自然な画像を復元する事が出
来た。また、回折像が完全に重っていない部分は微小で
あり、二次回折像も重なるためぼけたようには感じられ
ず、むしろ、画素間を補間して滑らかな画像を得る事が
できた。
【0011】[実施例3]図5は本発明の表示装置の第
3の実施例である。実施例の光源301は冷陰極管を用
いた光源であり、表示素子302は対角1.3インチで
モザイク配列の約20万画素を有するポリシリコンTF
Tを用いたカラー液晶表示素子である。回折格子303
は厚さ1.0mmのほう珪酸ガラスをフォトエッチして
作成した。表示素子上の画素配列は、図4に示す通りで
ある。上下に隣接する2画素の中心どうし又は同位置ど
うしを結ぶ線と表示素子垂直軸のなす角aは0°、該上
下画素の中心間又は同位置間距離のPyは83μm、左
右画素の中心間又は同位置間の距離Pxは35μmであ
る。回折格子には一般的な交差角が90゜の二次格子を
用いた。回折像の分離幅は、垂直方向にPyと同じ83
μm、水平方向にPxにaの余弦を乗じた値35μmが
求められので、本表示装置では実測値より格子ピッチが
垂直方向にmy=20μm、水平方向にmx=50μm
の回折格子を用いた。またaは0゜なので、この回折格
子の垂直軸を表示素子垂直方向に平行に配置した。この
回折格子を用いることで、光源301および表示素子3
02で作り出される3原色に分離されたドット状の各色
画素が、前記回折格子により回折され、それぞれ他色の
画素の回折像と完全に重なるため、不自然な色の存在を
生じる事がなく、画素の輪郭がぼやけないため、自然で
鮮明な画像を復元する事ができた。
【0012】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、カラード
ットマトリクス型表示装置に取り付けた回折格子によ
り、表示素子上の画素の回折像が隣接する各色画素の回
折像と合成され白色を呈することを特徴とするので、光
の3原色に対応する色彩を有する3種類の画素が効果的
に合成され、自然な画像が復元されるため、従来の回折
格子等光学的ローパスフィルターを用いた表示装置で問
題となっていた画像の”ぼけ”の少ない高品位の表示が
可能な表示装置を得る事が出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のカラードットマトリクス型
表示装置を示す図。
【図2】本発明の実施例1における回折格子による回折
像を示す図。
【図3】本発明の実施例2のカラードットマトリクス型
表示装置を示す図。
【図4】本発明の実施例2における回折格子による回折
像を示す図。
【図5】本発明の実施例3のカラードットマトリクス型
表示装置を示す図。
【図6】本発明の実施例3における回折格子による回折
像を示す図。
【符号の説明】
101 冷陰極管を用いた光源 102 液晶表示素子 103 回折格子 201 冷陰極管を用いた光源 202 液晶表示素子 203 回折格子 301 冷陰極管を用いた光源 302 液晶表示素子 303 回折格子 n0 0次回折像 n1 1次回折像 a 上下に隣接する画素の表示素子垂直方向に対し
てなす角 Py 上下に隣接する2画素間の距離 Px 左右に隣接する2画素間の距離 my 回折格子における垂直方向の格子ピッチ mx 回折格子における水平方向の格子ピッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光の3原色に対応する色彩を有する3種類
    の画素が、2次元的に配列されたカラードットマトリク
    ス型表示素子と回折格子による光学的ローパスフィルタ
    ーを組み合わせてなるカラードットマトリクス型画像表
    示装置において、前記回折格子による該画素の回折像
    が、隣接する各色該画素の回折像と合成され白色を呈す
    ることを特徴とするカラードットマトリクス型表示装
    置。
  2. 【請求項2】a)前記カラードットマトリクス型表示素
    子と、格子軸が直交する二次回折格子を組み合わせてな
    る前記カラードットマトリクス型表示装置において、 b)前記回折格子による前記表示素子上の画素の回折像
    の分離幅が、垂直方向,水平方向それぞれについて、該
    表示素子上の上下に隣接する2画素の中心間または同位
    置間の距離、および同上下に隣接する2画素の中心間ま
    たは同位置間を結ぶ直線と該表示素子垂直方向とのなす
    角の余弦を左右画素間の距離に乗じた値であり、 c)前記回折格子格子軸の垂直軸が表示素子上の前記上
    下に隣接する画素を結ぶ直線と平行である事を特徴とす
    る請求項1記載のカラードットマトリクス型表示装置。
  3. 【請求項3】a)画素配列がデルタ配列である前記カラ
    ードットマトリクス型表示素子と二次回折格子を組み合
    わせてなる前記カラードットマトリクス型表示装置にお
    いて、 b)該格子軸の交差角が、カラードットマトリクス型表
    示素子上の上下に隣接する2画素の中心間または同位置
    間を結ぶ直線と該表示素子垂直方向とのなす角の2倍で
    あり、 c)前記カラードットマトリクス型表示素子上の画素の
    回折像の分離幅が前記上下に隣接する2画素の中心間ま
    たは同位置間の距離であり、 d)前記回折格子格子軸の交差角の二等分線が前記カラ
    ードットマトリクス型表示素子水平方向と一致する事を
    特徴とする請求項1記載のカラードットマトリクス型表
    示装置。
JP5194959A 1993-08-05 1993-08-05 カラードットマトリクス型表示装置 Pending JPH0749489A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6559910B2 (en) 1998-01-09 2003-05-06 Fujitsu Limited Display device with condenser elements
JP2017523479A (ja) * 2014-05-09 2017-08-17 ピュア・デプス・リミテッド 多層ディスプレイ・システムと共に使用するための回折格子
WO2020063333A1 (zh) * 2018-09-26 2020-04-02 广州艾恩电子有限公司 一种led显示屏光学透镜及其显示屏

Cited By (4)

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