JPH0954554A - Display device and its method - Google Patents

Display device and its method

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Publication number
JPH0954554A
JPH0954554A JP7210524A JP21052495A JPH0954554A JP H0954554 A JPH0954554 A JP H0954554A JP 7210524 A JP7210524 A JP 7210524A JP 21052495 A JP21052495 A JP 21052495A JP H0954554 A JPH0954554 A JP H0954554A
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JP
Japan
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display
display device
pixel
light
condensing
Prior art date
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Application number
JP7210524A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Shirochi
義樹 城地
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH0954554A publication Critical patent/JPH0954554A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device capable of improving resolution and contrast with a mosaical display device using optical wobbling and a method therefor. SOLUTION: A polarization plane rotating element which deflects optical paths is packaged between the mosaical display device 3, such as liquid crystal display, and an observer or a screen to apparently increase pixels by shifting display pixel patterns by using the optical wobbling without increasing the number of the pixels. A condensing optical system 2 consisting of microlens parts 2, such as microlenses, made correspondent to the pixel apertures 3a of the mosaical display device 3 is disposed on the back light side of the mosaical display device. The respective microlens parts 2a converge incident light beams 1 on the respective pixel apertures 3a smaller than the pixel apertures 3a on the display focal plane of the mosaical display device 3. As a result, the display pixel sizes are reduced, by which the pixels are made brighter and the overlaps of the pixels which are the case for the deterioration of the resolution are decreased. The contrast and resolution are thus improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モザイク状表示装
置のコントラストと解像度を向上させる表示技術に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display technique for improving the contrast and resolution of a mosaic display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】モザイク状表示装置は、例えばLCD
(液晶ディスプレイ)に代表されるような画素を配列し
て構成される表示装置であり、観測者が直接、表示パネ
ルからの出射光を見るものや、出射光をスクリーンに投
影して見るもの(LCDプロジェクタ等)がある。
2. Description of the Related Art A mosaic display device is, for example, an LCD.
A display device configured by arranging pixels as typified by a (liquid crystal display), in which an observer directly sees the emitted light from the display panel, or the emitted light is projected on a screen ( LCD projector).

【0003】このようなLCDにおいて、インタレース
表示を行うためには、垂直方向の画素数が、ノンインタ
レース表示の場合の2倍必要になる。しかし、LCD
は、解像度を上げるために画素数を多くすると、開口率
が悪化したり、輝点欠点の発生により生産歩留りの悪化
が起こってコストが高くなってしまったりする。
In such an LCD, in order to perform interlaced display, the number of pixels in the vertical direction needs to be double that in the case of non-interlaced display. But LCD
However, if the number of pixels is increased in order to increase the resolution, the aperture ratio deteriorates, and the production yield deteriorates due to the occurrence of bright spot defects, resulting in higher costs.

【0004】そこで、本出願人は先の出願(特願平5−
16955号)において、画素数を増やすことなく、光
学的に見掛け上の画素数を増やすことができるようにし
た解像度の改善方法及び装置を提案し、さらには、特開
平6−324320号、特願平6−159730号にお
いて、これらに関する改良技術を提案している。
Therefore, the present applicant has filed an earlier application (Japanese Patent Application No.
No. 16955), there is proposed a resolution improving method and device capable of optically increasing the apparent number of pixels without increasing the number of pixels, and further, JP-A-6-324320 and Japanese Patent Application No. 6-324320. Japanese Patent Laid-Open No. 6-159730 proposes an improved technique related to these.

【0005】その原理の概要を図8を用いて説明する。
図8(a)は、ハーフライン・ノンインタレース表示の
カラーLCDの画素配列を示しており、この例では、水
平方向にピッチPcでG,B,Rの1組の画素列が配列
されて1ラインが形成され、このラインが垂直方向にピ
ッチPvで画素パターンが千鳥パターンとなるように配
列されている。このようなLCDと観視者またはスクリ
ーンの間に垂直方向にPv/2の光路の変更手段を設
け、例えば垂直方向に光路をフィールドごとに変更する
場合には、光路の変更に合わせて奇数フィールドの画像
情報と偶数フィールドの画像情報をLCDに表示する。
これら奇数フィールド及び偶数フィールドの画像情報
は、LCD上では同じ画素に表示されることになるが、
光路を変更して垂直方向にずらすので、図8(b)に示
すように、見掛け上、画像位置が奇数フィールドと偶数
フィールドでずれて、インタレース表示と同等のものが
得られる。つまり、見掛け上、垂直方向に画素数が2倍
になったように見えるというものである。このような手
法が、光学ウォブリングである。
An outline of the principle will be described with reference to FIG.
FIG. 8A shows a pixel array of a color LCD for half-line non-interlaced display. In this example, one set of pixel rows of G, B and R is arrayed at a pitch Pc in the horizontal direction. One line is formed, and this line is arranged in the vertical direction at a pitch Pv so that the pixel pattern is a staggered pattern. When a means for changing the optical path of Pv / 2 in the vertical direction is provided between the LCD and the viewer or the screen, and the optical path is changed in the vertical direction for each field, for example, an odd field is set in accordance with the change of the optical path. And the image information of the even field are displayed on the LCD.
The image information of the odd field and the even field will be displayed in the same pixel on the LCD,
Since the optical path is changed and shifted in the vertical direction, the image position apparently shifts between the odd field and the even field, as shown in FIG. That is, it seems that the number of pixels is doubled in the vertical direction. Such a technique is optical wobbling.

【0006】図9に、光路の変更手段として強誘電液晶
(以下、FLC)を用いた偏波面回転素子と複屈折光学
素子を用いた場合の光学ウォブリングの原理を示す。
FIG. 9 shows the principle of optical wobbling when a polarization plane rotating element using a ferroelectric liquid crystal (hereinafter, FLC) and a birefringent optical element are used as means for changing the optical path.

【0007】LCD15はTFT(薄膜トランジスタ)
を用いたモザイク状表示装置であり、バックライトから
の光線を観視者またはスクリーンに向けて透過させて表
示光とする。その表示光(出射光)は液晶の作用で直線
偏光波となる。複屈折光学素子16は、例えば水晶板や
方解石、液晶板等で構成され、入射光の偏波面の回転角
度によって異なる屈折率を有し、正常光と異常光に屈折
させる。偏波面回転素子17はπセルとも呼ばれている
光学素子であり、LCD15と複屈折光学素子16の間
に配置されている。偏波面回転素子17は、FLC17
aの両面に透明電極付きガラス板17b,17cが被着
されて構成されている。この両透明電極付きガラス板1
7b,17cの透明電極間にドライブ回路18から液晶
駆動電圧が印加され、フィールド毎に偏波面が回転され
て変更され、フィールド別に複屈折光学素子16の正常
光と異常光の偏波面と一致させられる。また、外側の透
明電極付きガラス板17cの表面には位相補償フィルム
17dが設けられている。
The LCD 15 is a TFT (thin film transistor)
Is a mosaic-type display device that transmits light rays from a backlight toward a viewer or a screen to form display light. The display light (emitted light) becomes a linearly polarized wave by the action of the liquid crystal. The birefringent optical element 16 is composed of, for example, a crystal plate, a calcite, a liquid crystal plate, or the like, has a different refractive index depending on the rotation angle of the polarization plane of the incident light, and refracts the normal light and the extraordinary light. The polarization plane rotating element 17 is an optical element also called a π cell, and is arranged between the LCD 15 and the birefringent optical element 16. The polarization plane rotation element 17 is the FLC 17
Glass plates 17b and 17c with transparent electrodes are adhered to both surfaces of a. This glass plate with transparent electrodes 1
A liquid crystal drive voltage is applied from the drive circuit 18 between the transparent electrodes of 7b and 17c, and the polarization plane is rotated and changed for each field, and the polarization planes of the normal light and the extraordinary light of the birefringent optical element 16 are made to match for each field. To be A phase compensation film 17d is provided on the outer surface of the glass plate 17c with a transparent electrode.

【0008】複屈折光学素子16の正常光を、例えば垂
直偏波(=偏波面90°)とし、異常光を水平偏波(=
偏波面0°)とした場合、偏波面回転素子17は、1フ
ィールド毎に偏波面を90°と0°とに回転させる。こ
のための液晶駆動電圧は、ドライブ回路18で形成す
る。すなわち、ドライブ回路18では、奇数フィールド
と偶数フィールドの判別信号と位相同期したフレーム同
期の信号を振幅調整して液晶駆動電圧とし、偏波面回転
素子17の透明電極間に印加する。これにより、偏波面
回転素子17は、例えば奇数フィールドでは偏波面を0
°から90°に、偶数フィールドでは、偏波面を90°
から0°に、それぞれ回転させる。
Normal light of the birefringent optical element 16 is, for example, vertically polarized light (= polarization plane 90 °), and extraordinary light is horizontally polarized (=
When the polarization plane is 0 °), the polarization plane rotation element 17 rotates the polarization plane to 90 ° and 0 ° for each field. The liquid crystal drive voltage for this purpose is formed by the drive circuit 18. That is, in the drive circuit 18, the amplitude of the frame synchronization signal that is phase-synchronized with the discrimination signal of the odd field and the even field is adjusted to be the liquid crystal drive voltage, which is applied between the transparent electrodes of the polarization plane rotation element 17. As a result, the polarization plane rotation element 17 has a polarization plane of 0 in an odd field, for example.
From 90 ° to 90 °, the polarization plane is 90 ° in the even field.
To 0 ° respectively.

【0009】以上のような従来技術においては、LCD
15の表示面からの直線偏光波を、偏波面回転素子17
で、その偏波面をフィールド毎に変えて、複屈折光学素
子16の正常光と異常光の偏波面に一致させる。このよ
うにすると、LCD1の同じ画素位置からの表示光線
も、複屈折光学素子16で1フィールド毎に異なる屈折
率で屈折されて、観視者もしくはスクリーンに入射され
る。この結果、同一画素から出射した表示光線も、1フ
ィールド毎にΔxだけシフトした位置から出射したよう
に見え、あるいはスクリーンに表示され、光学的に画素
パターンのシフトがなされることになる。このときの関
係式を示すと、複屈折光学素子16の厚さをtとしたと
きシフト量Δxは、Δx=t*tanθとなる。なお、
θは分離角、*は掛算を示している。そこで、このシフ
ト量Δxが1フィールドの走査ライン間隔Pvの1/2
となるように設定すれば、LCD1の画素数を1フィー
ルドの画素数のままで、見掛け上倍増した画素数でイン
タレース表示を行うことが可能になる。すなわち、映像
信号にはなんら処理を加えないでフルライン・インタレ
ース表示ができる図10、図11は、全画面にわたって
有効に画素シフトが行われるようにした電極分割例を示
す図と、そのドライブ電圧のタイミングチャートであ
り、本出願人が、特願平6−159730号にて開示し
た技術である。
In the prior art as described above, the LCD
The linearly polarized wave from the display surface 15 is used as a polarization plane rotation element 17
Then, the plane of polarization is changed for each field to match the plane of polarization of the normal light and the extraordinary light of the birefringent optical element 16. In this way, the display light beam from the same pixel position of the LCD 1 is refracted by the birefringent optical element 16 with a different refractive index for each field and is incident on the viewer or the screen. As a result, the display light emitted from the same pixel also appears to be emitted from the position shifted by Δx for each field, or is displayed on the screen, and the pixel pattern is optically shifted. When the relational expression at this time is shown, the shift amount Δx is Δx = t * tan θ when the thickness of the birefringent optical element 16 is t. In addition,
θ represents a separation angle, and * represents multiplication. Therefore, this shift amount Δx is 1/2 of the scanning line interval Pv for one field.
If it is set so that the number of pixels of the LCD 1 remains the number of pixels of one field, it is possible to perform interlaced display with the number of pixels apparently doubled. That is, FIG. 10 and FIG. 11 in which full-line interlaced display can be performed without any processing to the video signal are shown in FIG. 10 and FIG. 11 showing an example of electrode division in which pixel shift is effectively performed over the entire screen and its drive. 3 is a voltage timing chart, which is a technique disclosed by the applicant in Japanese Patent Application No. 6-159730.

【0010】モザイク状表示装置として、上記のように
LCDを用いた場合、その液晶画面は、通常、残像作用
を有し、書き込まれた画素が次のフィールドまで書き込
まれた状態(情報)を保持するため、1画面内に奇数フ
ィールドと偶数フィールドの情報を同時に保存すること
になる。上記では、画面全体が同時にシフトされるた
め、シフトすべきフィールド画面とともシフトすべきで
ないフィールド画面も一緒にシフトされる結果となる。
このような残像作用を有するモザイク状表示装置を用い
た場合でも、実際には画面の半分程度に効果が認められ
る。しかし、解像度を向上させるためには、垂直走査に
同期してできるだけ画面の同一フィールド分のみがシフ
トされるようにするのが望ましい。この従来技術は、そ
のようにするためのものであり、垂直走査に同期して、
できるだけ同一フィールド分のみがシフトされるように
した場合の一例である。
When an LCD is used as a mosaic display device as described above, its liquid crystal screen usually has an afterimage effect, and the written pixel holds the written state (information) up to the next field. Therefore, the information of the odd field and the even field is simultaneously stored in one screen. In the above, the entire screen is shifted at the same time, so that the field screen that should be shifted and the field screen that should not be shifted are also shifted.
Even when a mosaic display device having such an afterimage effect is used, the effect is actually observed in about half of the screen. However, in order to improve the resolution, it is desirable to shift only the same field of the screen as much as possible in synchronization with the vertical scanning. This prior art is for doing so, in synchronization with vertical scanning,
This is an example of a case where only the same field is shifted as much as possible.

【0011】この従来技術においては、図9の偏波面回
転素子17の透明電極付きガラス板17b,17cの全
画面分の透明電極に代えて、複数の水平走査ライン分に
対応するように画面を複数(この例では5つ)に分割し
た状態の走査ライン電極17e−1〜17e−5(透明
電極)を設ける。他は、図9の偏波面回転素子の構成と
同様である。そして、LCD15の垂直走査に同期させ
て走査ライン電極17e−k(k=1,2,…,5)と
対向透明電極付きガラス板17cの透明電極との間の走
査ライン電圧17e−kを制御して、各走査ラインの画
素からの直線偏波の偏波面を0°から90°または90
°から0°に、垂直方向に順次回転するようにスキャン
する。
In this prior art, instead of the transparent electrodes for all the screens of the glass plates 17b and 17c with transparent electrodes of the polarization plane rotation element 17 of FIG. 9, the screens are adapted to correspond to a plurality of horizontal scanning lines. The scanning line electrodes 17e-1 to 17e-5 (transparent electrodes) divided into a plurality (five in this example) are provided. Others are the same as the configuration of the polarization plane rotation element of FIG. Then, the scanning line voltage 17e-k between the scanning line electrodes 17e-k (k = 1, 2, ..., 5) and the transparent electrode of the glass plate 17c with the opposite transparent electrode is controlled in synchronization with the vertical scanning of the LCD 15. Then, the plane of polarization of the linearly polarized wave from the pixel of each scanning line is changed from 0 ° to 90 ° or 90 °.
Scan from 0 ° to 0 ° so as to rotate sequentially in the vertical direction.

【0012】図11は、このときの走査ライン電圧ek
(k=1,2,…,5)の例を示す図である。すなわ
ち、各フィールド区間を5分割し、当該分割した区間の
書き込みが開始されるタイミングで、走査ライン電圧E
kを偏波面0°から90°または偏波面90°から0°
への制御電圧に変化させる。
FIG. 11 shows the scanning line voltage ek at this time.
It is a figure which shows the example of (k = 1, 2, ..., 5). That is, each field section is divided into five, and the scan line voltage E is divided at the timing when the writing of the divided section is started.
k is polarization plane 0 ° to 90 ° or polarization plane 90 ° to 0 °
Change the control voltage to.

【0013】図7の状態は、第1走査ライン電極17e
−1と第2走査ライン電極17e−2の部分が現フィー
ルドの書き込み領域となっており、偏波面は90°であ
り、また、第3走査ライン電極17e−3以下は前フィ
ールド表示領域であって、その偏波面は0°である。
In the state shown in FIG. 7, the first scanning line electrode 17e is used.
-1 and the second scanning line electrode 17e-2 are the writing area of the current field, the plane of polarization is 90 °, and the third scanning line electrode 17e-3 and below are the previous field display area. The plane of polarization is 0 °.

【0014】走査ライン電極としては、走査ライン数分
(例えば218個)設けるのが理想的であるが、画面全
体としてシフトしても、画面半分くらい光学偏向で効果
があることから、走査ライン数に分割せずに、上記の例
のように複数ライン分毎に分割(例えば全体を5分割)
した透明電極の構成とすることで、構成を簡単にしつつ
十分な効果を得ることができる。
Ideally, the scanning line electrodes are provided for the number of scanning lines (for example, 218), but even if the entire screen is shifted, the optical deflection is effective for about half the screen. Instead of dividing into, divide into multiple lines as in the above example (for example, divide the whole into 5)
With the configuration of the transparent electrode described above, it is possible to obtain a sufficient effect while simplifying the configuration.

【0015】図12、図13により、上記の電極分割の
効果を、他の例と比較して説明する。この例では、図1
2に示すように、観察者は上から順にNo.1〜No.
5の5つに電極分割したFLCを通して表示を観察する
ものとする。
The effect of the above electrode division will be described with reference to FIGS. 12 and 13 in comparison with other examples. In this example, FIG.
As shown in FIG. 1 to No.
It is assumed that the display is observed through the FLC having 5 electrodes divided into 5.

【0016】図13(a)は、ハーフライン・ノンイン
タレース表示を行った状態を示す。EVEN(イブン:
偶数)、ODD(オッド:奇数)フィールド同一画素重
ね表示のためフルライン・インタレースに比べ垂直解像
度は落ちる。ODDフィールドと、EVENフィールド
の同一画素が重ね表示されるため、常に分割ブロックの
同一空間位置の画素を時間方向に積分した画面が認識さ
れることになり、フルライン・インタレースに比べ垂直
解像度が落ちる。図13(b)は、EVENフィールド
毎に全画面同時に垂直方向に半画素ピッチシフトさせる
光学偏向を行うことでフルライン表示を行った状態を示
す。この例において、ODDフィールド周期では分割ブ
ロックの元の同一空間位置の画素を、EVENフィール
ド周期では半画素ピッチシフトされた分割ブロックの同
一空間位置の画素を、時間方向に積分した画面が認識さ
れる結果、画面上部はうまく画素配置されるものの、画
面下部は例えばEVENフィールドをシフトする期間で
あるにもかかわらずODDフィールドがシフトされると
いうように、逆転してしまう。図13(c)はライン走
査に合わせて分割電極毎に画素パターンシフトを行った
状態を示す。走査されているラインを含む分割ブロック
のみが半画素ピッチシフトされるため、画面全体にわた
ってODD/EVENフィールド表示がうまく画素配置
される。
FIG. 13A shows a state in which half-line non-interlaced display is performed. EVEN (even:
Since the even pixel) and the ODD (odd: odd number) field are overlapped by the same pixel, the vertical resolution is lower than that of the full line interlace. Since the same pixel in the ODD field and the same pixel in the EVEN field are overlaid and displayed, the screen in which the pixels in the same spatial position of the divided block are integrated in the time direction is always recognized, and the vertical resolution is higher than that of the full line interlace. drop down. FIG. 13B shows a state in which full line display is performed by performing optical deflection in which the entire screen is simultaneously shifted in the vertical direction by a half pixel pitch for each EVEN field. In this example, a screen in which the pixels in the original same spatial position of the divided block in the ODD field cycle and the pixels in the same spatial position of the divided block that are half-pixel pitch shifted in the EVEN field cycle are integrated in the time direction is recognized. As a result, although pixels are arranged in the upper part of the screen well, the lower part of the screen is reversed, for example, the ODD field is shifted despite the period for shifting the EVEN field. FIG. 13C shows a state in which the pixel pattern shift is performed for each divided electrode in accordance with the line scanning. Only the divided blocks containing the line being scanned are half-pixel pitch shifted so that the ODD / EVEN field display is well pixelated across the screen.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
ハーフライン・ノンインタレース表示を光学ウォブリン
グによりフルライン・インタレース表示とすることがで
き、フルライン倍速表示と同等に解像度を向上させるこ
とができる。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above,
The half-line non-interlaced display can be changed to a full-line interlaced display by optical wobbling, and the resolution can be improved to the same level as the full-line double speed display.

【0018】しかしながら、ハーフライン・ノンインタ
レース表示を光学ウォブリングによりフルライン・イン
タレース表示とする場合では、一つ置きのフィールド周
期毎に画素位置がシフトされるため、フルライン表示に
比べ画素が、重ね書きされない分だけコントラストが低
下するという問題がある。この低下分はLCDに入射す
る光源の輝度を上げれば改善するが、フルライン倍速表
示も同じく改善されるので、優位性を保つ上で良い方法
とは言えない。
However, when the half-line non-interlaced display is changed to the full-line interlaced display by the optical wobbling, the pixel position is shifted every other field cycle, and therefore, the pixel is smaller than that in the full-line display. However, there is a problem in that the contrast is reduced by the amount that is not overwritten. This decrease can be improved by increasing the brightness of the light source incident on the LCD, but the full-line double-speed display is also improved, which is not a good method for maintaining superiority.

【0019】なお、コントラストは白と黒レベルの比で
あるが、いずれも有限値であれば、比は変わらず劣化は
ない。しかし、完全黒(輝度レベル0:画素間マスク部
分であり画素エッジの認識に影響)と比較すると、画素
輝度が落ちている(全光量は変わらない)分だけくっき
りしない印象を与える。この感覚をここでは広い意味で
コントラストと呼ぶ。
The contrast is the ratio of white and black levels, but if both are finite values, the ratio does not change and there is no deterioration. However, compared with perfect black (luminance level 0: inter-pixel mask portion, which affects the recognition of pixel edges), the impression that the pixel luminance is reduced (the total light amount does not change) gives a clear impression. This sense is called contrast here in a broad sense.

【0020】また、ハーフライン画素の開口率が大きい
時は、光学ウォブリングで半画素シフトすると画素同士
の一部が重なってしまい解像度向上に対する劣化要因と
なっているという問題がある。
Further, when the aperture ratio of the half-line pixel is large, there is a problem that when the half-pixel shift is performed by the optical wobbling, some of the pixels are overlapped with each other, which causes a deterioration in resolution.

【0021】さらに別の問題であるが、通常のモザイク
状表示装置には、偏波方向が垂直のものと斜めのものが
あり、偏波方向が斜めになっていると、垂直方向に光路
シフトすることができない。また、垂直のものは、斜め
方向等の任意の方向に光路をシフトすることができな
い。
As yet another problem, there are two types of normal mosaic display devices, one with a vertical polarization direction and the other with a polarization direction. When the polarization direction is oblique, the optical path shifts in the vertical direction. Can not do it. Further, the vertical one cannot shift the optical path in any direction such as an oblique direction.

【0022】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、光学ウォブリン
グを用いたモザイク状表示装置において、解像度とコン
トラストを向上させることができる表示装置および方法
を提供することを第1の目的とする。また、その光学ウ
ォブリングによる光路シフトをモザイク状表示装置の偏
波方向にかかわらず希望の方向に自由に行うことができ
る表示装置および方法を提供することを第2の目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a mosaic display device using optical wobbling, which is capable of improving resolution and contrast. A primary object is to provide a method. It is a second object of the present invention to provide a display device and a method capable of freely performing optical path shift due to the optical wobbling in a desired direction regardless of the polarization direction of the mosaic display device.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するため、本発明の表示装置は、モザイク状表示装置と
観測者またはスクリーンの間に光路を偏向する光学素子
を実装して表示画素パターンをシフトし見かけ上表示画
素を増加させる表示装置において、表示画素毎の集光機
能部分を配列した集光光学系を前記モザイク状表示装置
の光源側に、前記各表示画素上での前記集光機能部分に
よる集光画素サイズを前記表示画素の開口面積よりも小
さく絞り込むように配置したことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned first object, the display device of the present invention is mounted with an optical element for deflecting an optical path between the mosaic display device and an observer or a screen. In a display device in which a pixel pattern is shifted to apparently increase display pixels, a condensing optical system in which a condensing function portion for each display pixel is arranged is provided on the light source side of the mosaic display device, and the condensing optical system is arranged on each of the display pixels. It is characterized in that the size of the light-collecting pixel by the light-collecting function part is narrowed down to be smaller than the opening area of the display pixel.

【0024】上記において、集光光学系は、各集光機能
部分の焦点距離の値により、または各集光機能部分と各
表示画素との距離により集光画素サイズを絞り込むよう
に構成することで、容易に実現することができる。
In the above, the condensing optical system is configured so that the condensing pixel size is narrowed down by the value of the focal length of each condensing function part or the distance between each condensing function part and each display pixel. , Can be easily realized.

【0025】また、上記の第1の目的を達成するため、
本発明の表示方法は、モザイク状表示装置の出射光の観
測者またはスクリーンに至る光路を偏向して表示画素パ
ターンをシフトし見かけ上表示画素を増加させる表示方
法において、表示画素毎に入射光を表示画素上において
該表示画素の開口面積よりも小さく集光して表示画素サ
イズを絞り込むことを特徴とする。
In order to achieve the above first object,
The display method of the present invention is a display method of apparently increasing the number of display pixels by shifting the display pixel pattern by deflecting the optical path of the emitted light of the mosaic display device to the observer or the screen. It is characterized in that the size of the display pixel is narrowed down by condensing on the display pixel to be smaller than the opening area of the display pixel.

【0026】上記の第2の目的を達成するため、本発明
の表示装置は、上記表示装置において、モザイク状表示
装置と光路を偏向する光学素子の間に、モザイク状表示
装置の出射偏波光に対し、該出射偏波光を一度円偏波に
変換する偏光板と1/4波長位相差板を組み合わせて配
置した第1の光学系と、前記円偏波に変換された第1の
光学系の出射光に対し、該出射光を前記光路を偏向する
光学素子の光路シフト方向に変換するように1/4波長
位相差板と偏光板を組み合わせて配置した第2の光学系
と、を実装したことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned second object, the display device of the present invention is such that, in the display device, the polarized light emitted from the mosaic display device is provided between the mosaic display device and the optical element for deflecting the optical path. On the other hand, a first optical system in which a polarizing plate for once converting the emitted polarized light into a circularly polarized light and a ¼ wavelength phase difference plate are arranged in combination, and a first optical system converted into the circularly polarized light are provided. A second optical system in which a quarter-wave retardation plate and a polarizing plate are arranged in combination so as to convert the emitted light into the optical path shift direction of an optical element that deflects the optical path, is mounted. It is characterized by

【0027】また、上記の第2の目的を達成するため、
本発明の表示方法は、上記表示方法において、モザイク
状表示装置からの出射光の観測者またはスクリーンに至
る光路を偏向する際に、まず、モザイク状表示装置の出
射偏波光を一度円偏波に変換し、次に、前記円偏波に変
換した出射偏波光を前記光路を偏向する際の光路シフト
方向に変換することを特徴とする。
In order to achieve the above second object,
The display method of the present invention, in the above display method, when deflecting the optical path of the emitted light from the mosaic display device to the observer or the screen, first, the emitted polarized light of the mosaic display device is once circularly polarized. The output polarized light that has been converted and then converted into the circularly polarized light is converted into an optical path shift direction when the optical path is deflected.

【0028】本発明では、モザイク状表示装置の画素数
を増やすことなしに光学的に見かけ上画素を増やす光学
ウォブリングを用いた表示装置や表示方法において、マ
イクロレンズ等の集光光学系にて画素サイズを絞ること
で画素を明るくするとともに、解像度劣化の要因である
画素の重なりを減らすことにより、コントラストと解像
度とを改善して、フルライン倍速表示と同等以上のコン
トラスト、解像度を実現する。
According to the present invention, in the display device and the display method using the optical wobbling that optically increases the number of pixels without increasing the number of pixels of the mosaic display device, the pixel is formed by the condensing optical system such as a microlens. By reducing the size to brighten the pixels and reducing the overlap of pixels which is a factor of resolution deterioration, the contrast and the resolution are improved, and the contrast and the resolution equal to or higher than the full line double speed display are realized.

【0029】また、モザイク状表示装置の出射偏波方向
が光路シフト方向と一致しない場合、偏光板と1/4波
長位相差板の組み合せで一度円偏波に変換してから、再
度1/4波長位相差板と偏光板により希望偏波方向に変
換することにより、モザイク画素表示装置の偏波方向が
斜めになっていて垂直に光路シフトしたい場合にも、ま
た、斜め方向等の任意の方向にも光路シフトしたい場合
にも、偏波方向を希望の方向に自由に変換して自由な方
向への光路シフトを可能にする。
When the outgoing polarization direction of the mosaic display device does not coincide with the optical path shift direction, it is converted into circular polarization once by the combination of the polarizing plate and the quarter-wave retardation plate, and then quarter-polarized again. Even if the polarization direction of the mosaic pixel display device is diagonal and you want to shift the optical path vertically by converting to the desired polarization direction with the wavelength retardation plate and the polarizing plate, you can also use any direction such as diagonal direction. Also, when it is desired to shift the optical path, the polarization direction can be freely converted to the desired direction, and the optical path can be shifted in the free direction.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて詳しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0031】図1は、本発明の第1の実施の形態例を説
明する概略の構成を示す図である。本実施の形態例で
は、モザイク状表示装置3(図6のLCD15に相当)
の表示ピント面の入射光ビーム1側(バックライト側)
に、集光光学系(マイクロレンズ、フレネルレンズ等)
2を配置する。集光光学系2は、モザイク状表示装置3
の各表示画素開口部3aに対応させた微小レンズ部2a
が配列されて構成されている。この微小レンズ部2a
は、バックライト側からの入射光ビーム1を、モザイク
状表示装置3の表示ピント面において、表示画素開口部
3aより小さい集光画素サイズ1aに絞り込んで、出射
光ビーム4を観察者側もしくはスクリーン側に出射させ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration for explaining a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the mosaic display device 3 (corresponding to the LCD 15 in FIG. 6)
Indication of incident light beam 1 side (backlight side)
In addition, condensing optical system (micro lens, Fresnel lens, etc.)
2 is arranged. The condensing optical system 2 includes a mosaic display device 3
Minute lens portion 2a corresponding to each display pixel opening 3a
Are arranged. This minute lens portion 2a
Means that the incident light beam 1 from the backlight side is narrowed down to a condensing pixel size 1a smaller than the display pixel opening 3a on the display focus surface of the mosaic display device 3, and the outgoing light beam 4 is directed to the observer side or the screen. It is emitted to the side.

【0032】図2(b)は、集光光学系2として開口率
向上のために設けたマイクロレンズを流用して集光画素
サイズを絞り込む例を示す。通常の画素開口率向上を目
的とする場合では、表示画素開口部3aと同等サイズま
で絞れば目的を達成させられるが本実施の形態例では少
なくとも表示画素開口部3aの画素サイズより小さく
(例えば半分)に絞り込む。そのためには、マイクロレ
ンズ2とモザイク状表示装置3の表示ピント面の距離を
調節したり、あるいはマイクロレンズ2の焦点距離を変
えたりすればよい。
FIG. 2B shows an example in which a microlens provided for improving the aperture ratio is used as the condensing optical system 2 to narrow down the condensing pixel size. For the purpose of improving the normal pixel aperture ratio, the objective can be achieved by narrowing down the size to the same size as the display pixel aperture 3a, but in the present embodiment, it is at least smaller than the pixel size of the display pixel aperture 3a (for example, half the pixel size). ). For that purpose, the distance between the microlens 2 and the display focus surface of the mosaic display device 3 may be adjusted, or the focal length of the microlens 2 may be changed.

【0033】図2(a)は、カラーフィルタ無しにRG
Bビーム1R,1G,1Bを、RGB信号を分担してい
る画素に正確に入射させる(CF(カラーフィルタ)レ
ス方式)ためのマイクロレンズ2を流用して集光画素サ
イズを絞り込む。図2(b)と同様に表示画素開口部3
aの画素サイズ以下(例えば半分)にマイクロレンズ2
で絞り込む。そのための手段、方法は、図2(b)の場
合と同様である。
FIG. 2A shows RG without a color filter.
The microlens 2 for accurately injecting the B beams 1R, 1G, and 1B into the pixels sharing the RGB signals (CF (color filter) -less method) is diverted to narrow down the condensing pixel size. Similar to FIG. 2B, the display pixel opening 3 is formed.
Microlens 2 below the pixel size of a (for example, half)
To narrow down. The means and method therefor are the same as in the case of FIG.

【0034】なお、集光光学系としては、微小フレネル
レンズや屈折率を変化させて構成した微小平面レンズ等
を配列、集合させたようなものであってもよい。
The condensing optical system may be one in which minute Fresnel lenses, minute plane lenses formed by changing the refractive index, or the like are arranged and assembled.

【0035】以上のように構成した本実施の形態例の作
用を述べる。図3が本実施の形態例の作用を説明する図
である。
The operation of the present embodiment configured as above will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of this embodiment.

【0036】図3(a)は本発明を実施しないハーフラ
イン・ノンインターレース表示を光学ウォブリングを用
いてフルライン・インタレース表示とした輝度状態を示
す。横軸は輝度レベル、縦軸は画素位置を示す。表示信
号としては、ライン毎の白黒の繰り返し横すじパターン
を想定している(図4、図5においても同様である)。
ハーフラインなのでODDフィールドは白レベル、EV
ENフィールドは黒レベル(画素部分であることをわか
るようにするため少し輝度があるように表示している)
となる。輝度レベル0の部分は画素と画素の間のマスク
部分である。ラインごとの白黒繰り返し信号が、ハーフ
ライン・ノンインタレース表示の場合(後記する図4
(a))に比べて再現していることがわかる。輝度向上
等のため開口部がマスク部分よりも広く形成されている
場合、元のフィールドの画素とウォブリングされたフィ
ールドの画素とが一部重なって見える。このため、垂直
解像度が半分になっている。
FIG. 3A shows a luminance state in which a half-line non-interlaced display not embodying the present invention is changed to a full-line interlaced display by using optical wobbling. The horizontal axis represents the brightness level and the vertical axis represents the pixel position. As the display signal, a black-and-white repeating horizontal streak pattern for each line is assumed (the same applies to FIGS. 4 and 5).
Since it is a half line, the ODD field has a white level and EV
EN field is at black level (displayed with a little brightness so that it can be seen that it is a pixel part)
Becomes The brightness level 0 part is a mask part between pixels. When the black-and-white repeating signal for each line is a half-line non-interlaced display (see FIG.
It can be seen that it is reproduced compared to (a)). When the opening is formed wider than the mask portion for the purpose of improving brightness, the pixels of the original field and the pixels of the wobbled field appear to partially overlap each other. Therefore, the vertical resolution is halved.

【0037】これに対して、図3(b)は、集光光学系
を用いて集光画素サイズを絞った本実施の形態例の輝度
状態を示す図である。集光画素サイズが絞られて表示画
素サイズが小さくなるため、表示画素間の重なりがなく
なり、解像度が向上し、輝度レベルも向上してコントラ
ストが良くなる。従って、次に説明する図5(a)のフ
ルライン倍速表示と同等の解像度、コントラストの画質
が得られる。動き画像も考えると、光学ウォブリングに
よりインタレースしているので、画質はフルライン倍速
表示よりも良い。
On the other hand, FIG. 3 (b) is a diagram showing the luminance state of the present embodiment in which the size of the condensing pixel is reduced by using the condensing optical system. Since the condensing pixel size is narrowed down and the display pixel size is reduced, there is no overlap between the display pixels, the resolution is improved, the brightness level is improved, and the contrast is improved. Therefore, an image quality with the same resolution and contrast as the full line double speed display of FIG. Considering moving images, the image quality is better than that of full-line double-speed display because it is interlaced by optical wobbling.

【0038】本実施の形態例の作用をさらに明らかにす
るため、以下に種々の例と比較してみる。
In order to further clarify the operation of this embodiment, comparison with various examples will be made below.

【0039】図4はウォブリングをしないハーフライン
・ノンインターレース表示の画素を集光光学系で絞った
場合の輝度状態を示す。図4(a)は集光光学系で画素
を絞る前の輝度状態、図4(b)は集光光学系で集光画
素サイズを絞った場合の輝度状態である。集光光学系で
集光画素サイズを絞り表示画素を絞り込んだ場合、輝度
は向上するものの、画素間の網目(黒)がかえって目立
ち、画素不足が強調されてしまう。
FIG. 4 shows the luminance state when the pixels of the half-line non-interlaced display without wobbling are narrowed down by the focusing optical system. FIG. 4A shows a brightness state before the pixel is narrowed down by the focusing optical system, and FIG. 4B shows a brightness state when the focusing pixel size is narrowed down by the focusing optical system. When the display pixel is narrowed down by narrowing the light-collecting pixel size with the light-collecting optical system, the brightness is improved, but the mesh (black) between the pixels is rather conspicuous, and the pixel shortage is emphasized.

【0040】図5はフルライン倍速表示の画素を集光光
学系で絞った場合の輝度状態を示す図である。図5
(a)は、集光光学系で画素を絞る前の輝度状態、図5
(b)はフルライン倍速表示にも集光光学系を設けて画
素を絞り込んだ場合の輝度状態を示す。この場合、輝度
は高くなるが画素間の網目(マスク部分)が多くなり、
コントラストが高くなった分よけいに目ざわりになる。
FIG. 5 is a diagram showing a luminance state when pixels for full-line double-speed display are narrowed down by a condensing optical system. FIG.
FIG. 5A is a luminance state before the pixel is narrowed down by the condensing optical system, FIG.
(B) shows a brightness state when a condensing optical system is provided for full-line double-speed display and the pixels are narrowed down. In this case, the brightness increases, but the mesh (mask part) between pixels increases,
The higher the contrast, the more noticeable it becomes.

【0041】フルライン倍速表示は、フルライン倍速表
示を行い、フレームメモリを使用するなど回路が複雑、
高価であり、また、画素数もハーフラインの少なくとも
倍の数であるため生産歩留まりの悪化の問題がある。し
かし、以上で明らかなように本実施の形態例によれば、
映像信号はそのままで、生産歩留まりの悪化の問題のな
いハーフライン・ノンインタレース表示に光学ウォブリ
ングを用い、集光光学系で画素を絞り込むという、ロー
コストな表示パネルを用いた比較的簡単な構成で、フル
ライン倍速表示と同等以上の画質を得ることができる。
The full-line double-speed display is a full-line double-speed display and uses a frame memory to complicate the circuit.
Since it is expensive and the number of pixels is at least twice the number of half lines, there is a problem of deterioration of production yield. However, as is clear from the above, according to the present embodiment,
A relatively simple configuration using a low-cost display panel, in which optical wobbling is used for half-line non-interlaced display that does not cause a problem of production yield deterioration and the pixels are narrowed down by a condensing optical system while keeping the video signal as it is. It is possible to obtain an image quality equal to or higher than that of full line double speed display.

【0042】次に、本発明の第2の実施の形態例を示
す。
Next, a second embodiment of the present invention will be shown.

【0043】図6は本実施の形態例を説明するための偏
波方向を変換する光学系を示す構成図であり、図7は、
この偏波方向変換光学系を使用した光学ウォブリング表
示装置の構成図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an optical system for converting the polarization direction for explaining the present embodiment, and FIG.
It is a block diagram of an optical wobbling display device using this polarization direction conversion optical system.

【0044】本実施の形態例で使用する偏波方向変換光
学系10は、表示光の入射側から順に、その表示光の偏
波方向に合わせて円偏波に変換する偏光板11およびλ
/4位相差板12の組み合わせから形成される第1の光
学系10aと、その円偏波を任意の方向に直線偏波する
λ/4位相差板13および偏光板14の組み合わせから
形成されるフィルタである第2の光学系10bが配置さ
れて構成される。
The polarization direction conversion optical system 10 used in the present embodiment is a polarizing plate 11 and λ which convert circularly polarized waves in order from the incident side of display light in accordance with the polarization direction of the display light.
A first optical system 10a formed by a combination of a / 4 phase difference plate 12 and a combination of a λ / 4 phase difference plate 13 and a polarizing plate 14 that linearly polarize the circular polarization in an arbitrary direction. A second optical system 10b, which is a filter, is arranged and configured.

【0045】通常、LCDの偏波方向は垂直方向と、斜
め方向がある。LCDの垂直偏波の出射光を垂直に光路
シフトする場合は、従来の技術で説明した図9の配置の
ままでよいが、LCD15からの斜め方向偏波の出射光
に対しては、その偏波方向を垂直方向に変換するために
図6の偏波方向変換光学系10を、図7に示すように配
置する。すなわち、図9で説明した光学ウォブリング表
示装置のLCD15と偏波面回転素子17の間に、LC
D15側から偏光板11、λ/4位相差板12、λ/4
位相差板13、偏光板14の順に配置する。ここで、図
6で示した第1の光学系10aは入射偏波方向に合わ
せ、第2の光学系10bを希望する偏波方向、すなわち
複屈折光学素子16の光路シフト動作に適合する方向に
合わせる。
Usually, the polarization direction of the LCD has a vertical direction and an oblique direction. In the case of vertically shifting the outgoing light of the vertically polarized light of the LCD, the arrangement shown in FIG. 9 described in the related art may be used as it is, but the outgoing light of the obliquely polarized light from the LCD 15 is polarized. The polarization direction conversion optical system 10 of FIG. 6 is arranged as shown in FIG. 7 in order to convert the wave direction to the vertical direction. That is, LC is provided between the LCD 15 and the polarization plane rotation element 17 of the optical wobbling display device described in FIG.
Polarizing plate 11, λ / 4 retardation plate 12, λ / 4 from the D15 side
The retardation plate 13 and the polarizing plate 14 are arranged in this order. Here, the first optical system 10a shown in FIG. 6 is aligned with the incident polarization direction, and the second optical system 10b is aligned with the desired polarization direction, that is, the direction compatible with the optical path shifting operation of the birefringent optical element 16. To match.

【0046】以上の構成により、LCD15からの表示
光は偏光板11(通常、この偏光板11はLCD15側
に付いているものと兼用できる)を透過し、その偏光板
11からの出射光は1/4位相差板12により円偏光に
変換される。次に、1/4位相差板13と偏光板14の
組み合わせによる円偏波を直線偏波に変換するフィルタ
により、直線偏波面を回転すれば希望偏波方向に変換す
ることができる。このフィルタを構成する偏光板14
は、直線偏波の純度を保つためにある。
With the above structure, the display light from the LCD 15 passes through the polarizing plate 11 (usually, this polarizing plate 11 can also be used as the one attached to the LCD 15 side), and the light emitted from the polarizing plate 11 is 1 It is converted into circularly polarized light by the / 4 retardation plate 12. Next, a filter for converting circularly polarized waves into linearly polarized waves by the combination of the quarter-wave plate 13 and the polarizing plate 14 can be converted to a desired polarization direction by rotating the plane of linearly polarized waves. Polarizing plate 14 constituting this filter
Is for maintaining the purity of linearly polarized waves.

【0047】なお、本発明では、横方向の画素数も増や
すことができるので、総画素数としては4倍にすること
ができる。また、フルインタレースNTSCに本発明を
適用すれば、垂直走査ライン数1125本のHDTV表
示も可能である。さらに、EVF(エレクトリック ビ
ュー ファインダ)、プロジェクタ、眼鏡型モニタディ
スプレイ、撮像カメラ等に応用できる。このように、本
発明は、その主旨に沿って種々に応用、変形が可能であ
る。
Since the number of pixels in the horizontal direction can be increased in the present invention, the total number of pixels can be quadrupled. If the present invention is applied to full interlaced NTSC, HDTV display with 1125 vertical scanning lines is also possible. Furthermore, it can be applied to an EVF (electric view finder), a projector, a spectacle-type monitor display, an imaging camera, and the like. As described above, the present invention can be variously applied and modified in accordance with the gist of the invention.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学ウォブリングを用いたモザイク状表示装置の表示画
素を集光光学系等を用いて絞り込むようにしたので、パ
ネル画素数を増やさないでインタレースのフルライン表
示を行い、輝度の向上以外に、コントラスト、解像度と
も向上させることができる。また、画素数を増やさない
ので開口率が下がらず高輝度表示ができ、画素数が少な
いためローコストパネルで高解像度の表示が実現でき
る。
As described above, according to the present invention,
Since the display pixels of the mosaic display device using optical wobbling are narrowed down by using a condensing optical system, etc., full line display of interlace is performed without increasing the number of panel pixels, and in addition to improving brightness, contrast , The resolution can be improved. Further, since the number of pixels is not increased, the aperture ratio does not decrease and high-luminance display can be performed. Since the number of pixels is small, high-resolution display can be realized on a low-cost panel.

【0049】また、モザイク状表示装置の出射光を円偏
波に変換してから再度直線偏波とするようにした場合に
は、光学ウォブリングにより垂直方向に画素シフトを行
う場合においてモザイク画素表示装置の偏波方向が斜め
になっている場合や、斜め方向等の任意の方向に光路シ
フトしたい場合等において、モザイク画素表示装置の偏
波方向がそのシフト方向と一致しない場合に、偏波方向
を希望の方向に自由に変換することができる。
When the outgoing light of the mosaic display device is converted into circularly polarized light and then linearly polarized again, when the pixel shift is performed in the vertical direction by optical wobbling, the mosaic pixel display device is obtained. If the polarization direction of the mosaic pixel display device is not the same as the polarization direction of the mosaic pixel display device, such as when the polarization direction of the You can freely convert to the desired direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態例を説明する図FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention.

【図2】(a),(b)は上記第1の実施の形態例にお
ける集光光学系の構成例を示す図
2A and 2B are diagrams showing a configuration example of a condensing optical system in the first embodiment.

【図3】上記第1の実施の形態例における効果を説明す
る図
FIG. 3 is a diagram explaining an effect in the first embodiment.

【図4】上記第1の実施の形態例における効果を説明す
るための比較例として光学ウォブリングを用いないハー
フライン・ノンインタレース表示の状態を示した図
FIG. 4 is a diagram showing a state of half-line non-interlaced display that does not use optical wobbling as a comparative example for explaining the effect of the first embodiment.

【図5】上記第1の実施の形態例における効果を説明す
るための比較例としてフルライン倍速表示の状態を示し
た図
FIG. 5 is a diagram showing a state of full line double speed display as a comparative example for explaining the effect in the first embodiment.

【図6】本発明の第2の実施の形態例である偏波方向変
換光学系の構成を説明する図
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a polarization direction conversion optical system according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施の形態例をの配置を示す光
学ウォブリング表示装置の構成を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an optical wobbling display device showing an arrangement of a second embodiment of the present invention.

【図8】(a),(b)は解像度の向上を図った従来の
モザイク状表示装置の画素配列を示す図
8A and 8B are diagrams showing a pixel array of a conventional mosaic display device with improved resolution.

【図9】従来の光学ウォブリングの原理を説明する図FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of conventional optical wobbling.

【図10】従来の光学ウォブリングにおけるライン電極
の構成例を示す図
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a line electrode in conventional optical wobbling.

【図11】従来の光学ウォブリングにおけるライン電極
の制御例を説明する図
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of controlling a line electrode in conventional optical wobbling.

【図12】従来の光学ウォブリングにおける作用を説明
する図(その1)
FIG. 12 is a view for explaining the action of conventional optical wobbling (No. 1)

【図13】(a),(b),(c)は従来の光学ウォブ
リングにおける作用を説明する図(その2)
13 (a), (b), and (c) are views for explaining the action in conventional optical wobbling (part 2).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入射光ビーム 1a…集光画素サイズ 2…集光光学系 2a…微小レンズ部 3…モザイク状表示装置(表示ピント面) 3a…表示画素開口部 4…出射光ビーム 10…偏波方向変換光学系 10a…第1の光学系 10b…第2の光学系 11…偏光板 12…λ/4位相差板 13…λ/4位相差板 14…偏光板 15…LCD 16…複屈折光学素子 17…偏波面回転素子(FLC) 18…ドライブ回路 1 ... Incident light beam 1a ... Condensing pixel size 2 ... Condensing optical system 2a ... Micro lens part 3 ... Mosaic display device (display focus surface) 3a ... Display pixel aperture 4 ... Emitting light beam 10 ... Polarization direction conversion Optical system 10a ... 1st optical system 10b ... 2nd optical system 11 ... Polarizing plate 12 ... λ / 4 phase difference plate 13 ... λ / 4 phase difference plate 14 ... Polarizing plate 15 ... LCD 16 ... Birefringent optical element 17 … Polarization plane rotation element (FLC) 18… Drive circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モザイク状表示装置と観測者またはスク
リーンの間に光路を偏向する光学素子を実装して表示画
素パターンをシフトし見かけ上表示画素を増加させる表
示装置において、 表示画素毎の集光機能部分を配列した集光光学系を前記
モザイク状表示装置の光源側に、前記各表示画素上での
前記集光機能部分による集光画素サイズを前記表示画素
の開口面積よりも小さく絞り込むように配置したことを
特徴とする表示装置。
1. A display device for mounting an optical element for deflecting an optical path between a mosaic display device and an observer or a screen to shift a display pixel pattern to apparently increase display pixels, wherein light is condensed for each display pixel. A condensing optical system in which functional portions are arranged is arranged on the light source side of the mosaic display device so that the condensing pixel size by the condensing functional portion on each display pixel is narrowed down to be smaller than the opening area of the display pixel. A display device characterized by being arranged.
【請求項2】 集光光学系は、各集光機能部分の焦点距
離の値により、または各集光機能部分と各表示画素との
距離により集光画素サイズを絞り込むことを特徴とする
請求項1記載の表示装置。
2. The condensing optical system narrows down the condensing pixel size by the value of the focal length of each condensing function part or the distance between each condensing function part and each display pixel. 1. The display device according to 1.
【請求項3】 モザイク状表示装置と光路を偏向する光
学素子の間に、 モザイク状表示装置の出射偏波光に対し、該出射偏波光
を一度円偏波に変換する偏光板と1/4波長位相差板を
組み合わせて配置した第1の光学系と、 前記円偏波に変換された第1の光学系の出射光に対し、
該出射光を前記光路を偏向する光学素子の光路シフト方
向に変換するように1/4波長位相差板と偏光板を組み
合わせて配置した第2の光学系と、 を実装したことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
3. A polarizing plate for converting the output polarized light of the mosaic display device into circularly polarized light once between the mosaic display device and the optical element for deflecting the optical path, and a quarter wavelength. A first optical system arranged by combining a retardation plate, and the emitted light of the first optical system converted into the circularly polarized wave,
And a second optical system in which a quarter-wave retardation plate and a polarizing plate are arranged in combination so as to convert the emitted light into an optical path shift direction of an optical element that deflects the optical path. The display device according to claim 1.
【請求項4】 モザイク状表示装置の出射光の観測者ま
たはスクリーンに至る光路を偏向して表示画素パターン
をシフトし見かけ上表示画素を増加させる表示方法にお
いて、 表示画素毎に入射光を表示画素上において該表示画素の
開口面積よりも小さく集光して表示画素サイズを絞り込
むことを特徴とする表示方法。
4. A display method for deflecting an optical path of emitted light of a mosaic display device to an observer or a screen to shift a display pixel pattern to apparently increase the number of display pixels, wherein the incident light is displayed for each display pixel. A display method, characterized in that the display pixel size is narrowed down by condensing light in a size smaller than the opening area of the display pixel.
【請求項5】 モザイク状表示装置からの出射光の観測
者またはスクリーンに至る光路を偏向する際に、 まず、モザイク状表示装置の出射偏波光を一度円偏波に
変換し、 次に、前記円偏波に変換した出射偏波光を前記光路を偏
向する際の光路シフト方向に変換することを特徴とする
請求項4記載の表示方法。
5. When deflecting the optical path of the emitted light from the mosaic display device to the observer or the screen, first, the emitted polarized light of the mosaic display device is once converted into circularly polarized light, and then, 5. The display method according to claim 4, wherein outgoing polarized light converted into circular polarized light is converted into an optical path shift direction when the optical path is deflected.
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