JPH10187058A - カラー映像表示装置 - Google Patents

カラー映像表示装置

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JPH10187058A
JPH10187058A JP8340999A JP34099996A JPH10187058A JP H10187058 A JPH10187058 A JP H10187058A JP 8340999 A JP8340999 A JP 8340999A JP 34099996 A JP34099996 A JP 34099996A JP H10187058 A JPH10187058 A JP H10187058A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルタを用いることなくカラー映像
表示が行えるカラー映像表示装置を提供する。 【解決手段】 赤色縦ストライプ状発光部1R、緑色縦
ストライプ状発光部1G、及び青色縦ストライプ状発光
部1Bが交互に形成された光源部1と、前記光源部1の
前方に配置された白黒の液晶パネル2と、前記液晶パネ
ル2の光入射面側に設けられ、前記光源部1の一組の
赤,緑,青色縦ストライプ状発光部1R,1G,1Bに
対応した幅を有し、赤色縦ストライプ状発光部1Rから
の赤色光、緑色縦ストライプ状発光部1Gからの緑色
光、及び青色縦ストライプ状発光部1Bからの青色光
を、前記液晶パネル2における赤色光用画素部2R、緑
色光用画素部2G、及び青色光用画素部2Bにそれぞれ
導く蒲鉾型レンズ素子3a…を有したレンチキュラーレ
ンズ3とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタを
用いることなくカラー映像表示が行えるカラー映像表示
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のカラー映像表示装置としては、図
2に示すように、白色光を出射する平面光源(バックラ
イト)20と、カラー液晶パネル21とを備えて成るも
のが知られている。上記のカラー液晶パネル21は、表
示画素部(透光/遮光単位部分)22とそれに対応した
カラーフィルター23とから成る。なお、図ではガラス
基板や偏光板は示していない。前記表示画素部22の各
画素部は赤色光用画素部22R、緑色光用画素部22
G、及び青色光用画素部22Bとして用いられ、各画素
部ごとにその光透過量が制御されるようになっている。
そして、前記カラーフィルター23には、R(赤)色セ
ル23R、G(緑)色セル23G、B(青)色セル23
Bが前記の各色用の画素部に対応して配置形成されてい
る。前記平面光源20の白色光がカラーフィルター23
を透過すると、その各色セルによって色分離がなされて
前記の各色用の画素部に各色光が与えられ、各色光の透
過量が前記液晶パネル部22において制御されることで
カラー表示が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、R、
G、Bセルからなるカラーフィルターによる3原色の分
離は、各色セルとも他の波長帯域の光を吸収することに
より、光源光の1/3以下の利用効率しかなく、しかも
光量を大きくした場合には耐熱問題が生じ、高輝度化が
困難であるという問題がある。
【0004】この発明は、上記の事情に鑑み、カラーフ
ィルタを用いることなくカラー映像表示が行えるカラー
映像表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のカラー映像表
示装置は、上記の課題を解決するために、赤色ストライ
プ状発光部、緑色ストライプ状発光部、及び青色ストラ
イプ状発光部が交互に形成されて成る光源部と、前記光
源部からの光が入射される位置に設けられ、複数の赤色
光用画素部から成る赤色用ストライプ状画素群、複数の
緑色光用画素部から成る緑色用ストライプ状画素群、及
び複数の青色光用画素部から成る青色用ストライプ画素
群が交互に形成されて成るライトバルブと、前記ライト
バルブの光入射面側に設けられ、前記光源部の赤色スト
ライプ状発光部からの赤色光を赤色用ストライプ状画素
群に、緑色ストライプ状発光部からの緑色光を緑色用ス
トライプ状画素群に、及び青色ストライプ状発光部から
の青色光を青色用ストライプ画素群にそれぞれ導く蒲鉾
型レンズ素子が複数個配置されたレンチキュラーレンズ
と、前記ライトバルブの各画素部の透光/遮光を制御す
る制御手段とを備えていることを特徴とする。
【0006】上記の構成であれば、前記のレンチキュラ
ーレンズによって、ライトバルブにおける赤色光用画素
部へは、前記光源部の赤色ストライプ状発光部からの赤
色光のみが導かれ、緑色光用画素部へは緑色ストライプ
状発光部からの緑色光のみが導かれ、青色光用画素部へ
は青色ストライプ状発光部からの青色光のみが導かれ、
各画素部における透光量が制御されることにより、カラ
ー映像表示が行われることになる。そして、このように
カラーフィルターを用いない構造であるから、各発光部
の光の利用効率は、カラーフィルターを用いる場合の光
の利用効率に比べて格段に向上し、画面の高輝度化が図
れることになる。
【0007】前記光源部における発光部ピッチをQ、前
記ライトバルブの画素部ピッチをP、前記蒲鉾型レンズ
素子の形成ピッチをS、蒲鉾型レンズ素子の焦点距離を
f、蒲鉾型レンズ素子のレンズ中心から前記光源部の発
光面までの距離をb、蒲鉾型レンズ素子のレンズ中心か
らライトバルブまでの距離をaとするとき、a:P=
b:Q、f(a+b)=a×b、及び3×P×b=S
(a+b)を満たすようにしてもよい。なお、a及びb
は、ともに空気換算値とする。
【0008】前記の各ストライプ状発光部が一つのLE
D(light emitting diode)素子又はLED素子アレイ
から成っていてもよく、また、一つのEL(有機又は無
機のエレクトロルミネッセンス)素子又はEL素子アレ
イから成っていてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。
【0010】図1は、この発明の実施の形態のカラー映
像表示装置の主要部を示した構成図である。光源部1
は、赤色縦ストライプ状発光部1R、緑色縦ストライプ
状発光部1G、及び青色縦ストライプ状発光部1Bが水
平方向に交互に形成され、それぞれが略同じ光量で発光
するようになっている。
【0011】前記光源部1からの光が入射される位置に
は、ライトバルブとしての液晶パネル2が設けられてい
る。この液晶パネル2はカラーフィルタを備えていない
白黒液晶パネルであって、紙面垂直方向に設けられた複
数の赤色光用画素部2R…から成る赤色用ストライプ状
画素群、同じく紙面垂直方向に設けられた複数の緑色光
用画素部2G…から成る緑色用ストライプ状画素群、及
び同じく紙面垂直方向に設けられた複数の青色光用画素
部2B…から成る青色用ストライプ画素群が水平方向に
交互に形成されて成るものである。そして、図示しない
液晶駆動部は、映像信号に応じて前記各画素部2R,2
G,2Bの透光量を制御するようになっている。
【0012】液晶パネル2の光入射面側には、蒲鉾型レ
ンズ素子3a…を複数備えて成るレンチキュラーレンズ
3が設けられている。各蒲鉾型レンズ素子3aは、前記
光源部1の各組の赤,緑,青色縦ストライプ状発光部
(1R,1G,1B)に対応して形成され、赤色縦スト
ライプ状発光部1Rからの赤色光、緑色縦ストライプ状
発光部1Gからの緑色光、及び青色縦ストライプ状発光
部1Bからの青色光を、前記液晶パネル2における赤色
光用画素部2R、緑色光用画素部2G、及び青色光用画
素部2Bにそれぞれ導くようになっている。
【0013】そして、この実施の形態では、上記の光源
部1、液晶パネル2、及びレンチキュラーレンズ3にお
ける各部の寸法および配置関係は、前記光源部1におけ
る発光部ピッチをQ、前記液晶パネル2の画素部ピッチ
をP、前記蒲鉾型レンズ素子3aの形成ピッチをS、蒲
鉾型レンズ素子3aの焦点距離をf、蒲鉾型レンズ素子
3aから前記光源部1の発光面までの距離をb、蒲鉾型
レンズ素子3aから液晶パネル2までの距離をaとする
とき、以下の式を満たすようになっている。
【0014】
【数1】a:P=b:Q f(a+b)=a×b 3×P×b=S(a+b)
【0015】上記構成のカラー映像表示装置であれば、
前記のレンチキュラーレンズ3によって、液晶パネル2
における赤色光用画素部2Rへは、光源1の赤色縦スト
ライプ状発光部1Rからの赤色光(R)のみが導かれ、
緑色光用画素部2Rへは、緑色縦ストライプ状発光部1
Rからの緑色光(G)のみが導かれ、青色光用画素部2
Bへは、青色縦ストライプ状発光部1Bからの青色光
(B)のみが導かれ、各画素部2R,2G,2Bにおけ
る透光量が映像信号に基づいて制御されることにより、
カラー映像表示が行われることになる。そして、このよ
うにカラーフィルターを用いない構成であるから、各発
光部(1R,1G,1B)の光の利用効率は略100%
となり、カラーフィルターを用いる場合の光の利用効率
(1/3以下)に比べて格段に向上し、画面の高輝度化
が図れることになる。
【0016】前記光源部1を、例えば、白色発光の面発
光体と、その発光面に縦ストライプ状に形成した赤色,
緑色,青色の色フィルムとによって構成したのでは、前
記の色フィルムによって面発光体の光が吸収されること
になるから、従来のカラーフィルタを用いるカラー液晶
パネルと同様、光の利用効率は低くなるものの、従来の
カラーフィルタを用いるカラー液晶パネルに比べると、
構造が簡単な白黒の前記液晶パネル2を用いることがで
きるので、構造の簡単化や製造の容易化といった点で従
来構造よりも優れたものとなる。
【0017】望ましくは、各色の発光部は、それ自体が
当該色で発光する自発光体から成るのがよい。このよう
な自発光体としては、LED素子や有機又は無機EL素
子等がある。そして、縦長のLED素子や有機又は無機
EL素子等を用いたり、或いはこれらの発光素子をアレ
イ状に配置することで、各色の縦ストライプ状発光部を
形成することができる。
【0018】LED素子アレイとする場合、赤色縦スト
ライプ状発光部は赤色LED素子で構成し、緑色縦スト
ライプ状発光部は緑色LED素子で構成し、青色縦スト
ライプ状発光部は青色LED素子で構成すればよい。ま
た、EL素子アレイとする場合も同様に構成すればよい
が、その他の構成として、例えば、紫外線を放出する紫
外線放出層を設けるとともに、この紫外線放出層上に、
紫外線を吸収して赤色光を放射する波長変換材料(例え
ば、亜鉛ポルフィリン等)、紫外線を吸収して緑色光を
放射する波長変換材料(例えば、ベリリウム錯体等)、
及び紫外線を吸収して青色光を放射する波長変換材料
(例えば、オキサジアゾール誘導体OXD等)を配置し
たモノリシックなアレイ構造でもよい。
【0019】また、光源部1における各色のストライプ
状発光部の全てを映像表示中において常時点灯させてお
く構成としてもよいが、上記のごとく、各色のストライ
プ状発光部を前記の自発光素子アレイで構成した場合に
は、各自発光素子を個別に駆動(点灯/非点灯)するこ
とができ、各ストライプ状発光部のうち、液晶パネル2
における走査位置に対応したストライプ部分だけを点灯
させる構成とすることも可能である。このような構成で
あれば、光源部1の全体を常時点灯させる構成に比べ
て、消費電力の低減が図れることになる。また、上記の
実施の形態では、各ストライプ状発光部を縦ストライプ
としたが、横ストライプとし、これに対応させて蒲鉾型
レンズ素子3aを配置する構成としてもよいものであ
る。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、カラーフィルターを用いないため、カラーフィルタ
ーを用いる場合の光源光の利用効率に比べると、各発光
部からの光の利用効率は格段に向上し、画面の高輝度化
が図れる。また、カラーフィルターを用いるカラー液晶
パネルに比べて構造が簡単であり、製造も容易に行える
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態のカラー映像表示装置の
構成図である。
【図2】従来のカラー映像表示装置の構成図である。
【符号の説明】
1 光源部 1R 赤色縦ストライプ状発光部 1G 緑色縦ストライプ状発光部 1B 青色縦ストライプ状発光部 2 液晶パネル 2R 赤色光用画素部 2G 緑色光用画素部 2B 青色光用画素部 3 レンチキュラーレンズ 3a 蒲鉾型レンズ素子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 赤色ストライプ状発光部、緑色ストライ
    プ状発光部、及び青色ストライプ状発光部が交互に形成
    されて成る光源部と、前記光源部からの光が入射される
    位置に設けられ、複数の赤色光用画素部から成る赤色用
    ストライプ状画素群、複数の緑色光用画素部から成る緑
    色用ストライプ状画素群、及び複数の青色光用画素部か
    ら成る青色用ストライプ状画素群が交互に形成されて成
    るライトバルブと、前記ライトバルブの光入射面側に設
    けられ、前記光源部の赤色ストライプ状発光部からの赤
    色光を赤色用ストライプ状画素群に、緑色ストライプ状
    発光部からの緑色光を緑色用ストライプ状画素群に、及
    び青色ストライプ状発光部からの青色光を青色用ストラ
    イプ画素群にそれぞれ導く蒲鉾型レンズ素子から成るレ
    ンチキュラーレンズと、前記ライトバルブの各画素部の
    透光/遮光を制御する制御手段とを備えていることを特
    徴とするカラー映像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記光源部における発光部ピッチをQ、
    前記ライトバルブの画素部ピッチをP、前記蒲鉾型レン
    ズ素子の形成ピッチをS、蒲鉾型レンズ素子の焦点距離
    をf、蒲鉾型レンズ素子のレンズ中心から前記光源部の
    発光面までの距離をb、蒲鉾型レンズ素子のレンズ中心
    からライトバルブまでの距離をaとするとき、 a:P=b:Q f(a+b)=a×b 3×P×b=S(a+b) を満たすことを特徴とする請求項1に記載のカラー映像
    表示装置。
  3. 【請求項3】 前記の各ストライプ状発光部が一つのL
    ED素子又はLED素子アレイから成ることを特徴とす
    る請求項1又は請求項2に記載のカラー映像表示装置。
  4. 【請求項4】 前記の各ストライプ状発光部が一つのE
    L素子又はEL素子アレイから成ることを特徴とする請
    求項1又は請求項2に記載のカラー映像表示装置。
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