JPH10312033A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー表示素子のカラーフィルタ配列による
モアレが発生して画質に悪影響を及ぼしていた。 【解決手段】 カラー液晶パネル２０３の光学像と単色
液晶パネル２０４の光学像とを一つの光学像に合成する
表示装置において、前記カラー液晶パネルの光路中に光
学的なローパスフィルタである回折格子４を備えた。 【効果】 偽色によるモアレを減少することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー表示素子
の光学像と、上記のカラー表示素子以上の高解像度の単
色表示素子の光学像とを一つの光学像に合成する投射形
の表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の表示装置について図８を参照しな
がら説明する。図８は、例えば特開平４−２６７２４６
号公報に示された従来の表示装置の構成を示す図であ
る。

【０００３】図８において、２０１及び２０２は光源、
２０３はカラーの液晶パネル、２０４はモノクロの液晶
パネル、２０５はハーフミラー、２０６はレンズ、２０
７、２０８、２０９、２１０及び２１１は光束である。

【０００４】つぎに、従来の表示装置の動作について説
明する。光源２０１から射出された光束２０７は、カラ
ーの液晶パネル２０３で輝度変調されて光束２０９とし
て射出される。

【０００５】また、光源２０２から射出された光束２０
８は、モノクロの液晶パネル２０４で輝度変調されて光
束２１０として射出される。そして、光束２０９と光束
２１０とは、ハーフミラー２０５で合成されて光束２１
１となり、この光束２１１はレンズ２０６に入射され、
図示しないスクリーンに投射される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
表示装置では、カラー表示素子であるカラーの液晶パネ
ル２０３のカラーフィルタ配列によるモアレが発生して
画質に悪影響を及ぼしているという問題点があった。

【０００７】また、ハーフミラー２０５を利用している
ので、装置が大型であるという問題点があった。

【０００８】さらに、各表示素子の光軸調整の際、独立
した映像をそれぞれの表示素子に加える映像源が表示素
子の枚数分だけ必要であり、調整設備が大型でかつ調整
に手間がかかるという問題点があった。

【０００９】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、モアレを抑圧することができ、ま
た、装置全体を小型化することができ、さらに、調整設
備を小型化、省力化することができる表示装置を得るこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る表示装置
は、カラー表示素子の光学像と単色表示素子の光学像と
を一つの光学像に合成する表示装置において、前記カラ
ー表示素子の光路中に光学的なローパスフィルタを備え
たものである。

【００１１】また、この発明に係る表示装置は、前記カ
ラー表示素子が、第１の光源から射出された光束を輝度
変調し、前記光学的なローパスフィルタが、前記カラー
表示素子によって輝度変調された光束を回折し、前記単
色表示素子が、第２の光源から射出された光束を輝度変
調し、さらに、前記ローパスフィルタによって回折され
た光束と前記単色表示素子によって輝度変調された光束
とを合成するハーフミラーを備えたものである。

【００１２】また、この発明に係る表示装置は、前記単
色表示素子が、透過型であり、前記ローパスフィルタ
が、前記カラー表示素子と前記透過型単色表示素子との
間に設けられ、前記カラー表示素子及び前記透過型単色
表示素子の画素同士を光学的に結合するものである。

【００１３】また、この発明に係る表示装置は、さら
に、前記ローパスフィルタと前記透過型単色表示素子と
の間に設けられ、前記ローパスフィルタによって回折さ
れてまとまった光束を拡散する拡散板を備えたものであ
る。

【００１４】この発明に係る表示装置は、カラー表示素
子の光学像と単色表示素子の光学像とを一つの光学像に
合成する表示装置において、前記カラー表示素子を、レ
ンズの焦点からずれた光軸上の位置に配置するととも
に、前記単色表示素子を、前記レンズの焦点の位置に配
置するものである。

【００１５】また、この発明に係る表示装置は、前記単
色表示素子が、透過型であり、前記カラー表示素子のピ
ントぼけの幅を、前記カラー表示素子のカラーフィルタ
の全色の画素を含む幅としたものである。

【００１６】この発明に係る表示装置は、カラー表示素
子の光学像と単色表示素子の光学像とを一つの光学像に
合成する表示装置において、前記カラー表示素子の像を
ぼかして前記単色表示素子に投影する投影レンズを備え
たものである。

【００１７】また、この発明に係る表示装置は、前記単
色表示素子が、透過型であり、前記投影レンズが、前記
カラー表示素子と前記透過型単色表示素子との間に設け
られたものである。

【００１８】また、この発明に係る表示装置は、前記透
過型単色表示素子に投影された前記カラー表示素子の像
のぼけの全幅を、前記カラー表示素子のカラーフィルタ
の周期ピッチの幅としたものである。

【００１９】また、この発明に係る表示装置は、さら
に、入力映像信号全色の最大値を演算する最大値演算手
段と、前記入力映像信号を所定時間だけ遅延する第１の
遅延手段と、前記所定時間だけ遅延した入力映像信号を
前記最大値で除算しその除算結果を前記カラー表示素子
に出力する除算手段と、前記最大値を所定時間だけ遅延
して前記単色表示素子に出力する第２の遅延手段とを備
えたものである。

【００２０】また、この発明に係る表示装置は、さら
に、前記最大値演算手段と前記単色表示素子との間に設
けられた第２のローパスフィルタと、装置本体の使用時
には前記第２の遅延手段と前記単色表示素子とを接続
し、前記カラー表示素子及び前記単色表示素子の光学的
位置の調整時には前記第２のローパスフィルタと前記単
色表示素子とを接続するように切り替える選択手段とを
備えたものである。

【００２１】また、この発明に係る表示装置は、さら
に、入力映像信号を帯域制限する第２のローパスフィル
タと、前記第２のローパスフィルタによって帯域制限さ
れた狭帯域入力映像信号全色の第１の最大値を演算する
第１の最大値演算手段と、前記狭帯域入力映像信号を所
定時間だけ遅延する第１の遅延手段と、前記所定時間だ
け遅延した狭帯域入力映像信号を前記第１の最大値で除
算しその除算結果を前記カラー表示素子に出力する除算
手段と、前記入力映像信号全色の第２の最大値を演算す
る第２の最大値演算手段と、前記第２の最大値を所定時
間だけ遅延して前記単色表示素子に出力する第２の遅延
手段とを備えたものである。

【００２２】また、この発明に係る表示装置は、さら
に、前記第２の最大値演算手段と前記単色表示素子との
間に設けられた第３のローパスフィルタと、装置本体の
使用時には前記第２の遅延手段と前記単色表示素子とを
接続し、前記カラー表示素子及び前記単色表示素子の光
学的位置の調整時には前記第３のローパスフィルタと前
記単色表示素子とを接続するように切り替える選択手段
とを備えたものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この発明の実施の形態１について図１を
参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態
１の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同
一又は相当部分を示す。

【００２４】図１において、２０１及び２０２は光源、
２０３はカラーの液晶パネル、２０４はモノクロの液晶
パネル、２０５はハーフミラー、２０６はレンズ、２０
７、２０８、及び２１０は光束である。

【００２５】また、同図において、１、２及び３は画
素、４は回折格子、５、６及び７は見かけ上の光路、８
及び９は光束である。

【００２６】つぎに、この実施の形態１の動作について
説明する。カラーの液晶パネル２０３は、光源２０１か
ら射出された光束２０７で照明され、液晶パネル２０３
の画素１、２及び３から射出された光は、光学的なロー
パスフィルタである回折格子４によって、それぞれ見か
け上の光路５、６及び７の位置に回折されて光束８にま
とまる。

【００２７】一方、光源２０２の光束２０８で照明され
たモノクロの液晶パネル２０４から光束２１０が射出さ
れる。そして、光束８と光束２１０とはハーフミラー２
０５で合成されて光束９となってレンズ２０６に入射す
る。

【００２８】この実施の形態１は、カラー表示素子２０
３の光学像と、単色表示素子２０４の光学像とをハーフ
ミラー２０５で合成し、カラー表示素子２０３とハーフ
ミラー２０５との間に光学的なローパスフィルタ４を具
備したものである。つまり、モアレを抑圧するために、
カラー表示素子２０３の光路中に光学的なローパスフィ
ルタを取り付けたものである。

【００２９】すなわち、空間位相が異なり、なおかつ異
なる色である、画素１、２及び３の射出光をローパスフ
ィルタで配分して同一の空間位相の光束にまとめること
で、偽色によるモアレを減少し得る。

【００３０】なお、この実施の形態１では単色表示素子
に液晶パネル２０４を用いたが、ＣＲＴやエレクトロル
ミネッセンスなどの他の自発光型の表示素子でもよい。

【００３１】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
ついて図２を参照しながら説明する。図２は、この発明
の実施の形態２の構成を示す図である。

【００３２】図２において、２０１は光源、２０３はカ
ラーの液晶パネル、２０４はモノクロの液晶パネル、２
０６はレンズ、２０７は光束である。

【００３３】また、同図において、１、２及び３は画
素、４は回折格子、５、６及び７は見かけ上の光路、８
は光束である。

【００３４】さらに、同図において、１１は拡散板、１
２、１３及び１４は光束である。

【００３５】つぎに、この実施の形態２の動作について
説明する。カラーの液晶パネル２０３は、光源２０１か
ら射出された光束２０７で照明され、液晶パネル２０３
の画素１、２及び３から射出された光は、光学的なロー
パスフィルタである回折格子４によって、それぞれ見か
け上の光路５、６及び７の位置に回折されて光束８にま
とまる。

【００３６】この光束８は、拡散板１１で光束１２、１
３及び１４の方向に拡散されてモノクロの液晶パネル２
０４で輝度変調されてレンズ２０６に入射する。

【００３７】この実施の形態２は、カラー表示素子２０
１と透過型の単色表示素子２０４との間に光学的なロー
パスフィルタ４を具備し、上記カラー表示素子２０１と
上記透過型の単色表示素子２０４の画素同士を光学的に
結合したものである。

【００３８】つまり、回折格子４による０次回折光と１
次回折光とのピッチを、カラー表示素子２０１の隣接す
る画素同士のピッチ程度とする位置にカラー表示素子２
０１と透過型の単色表示素子２０４を配したものであ
る。

【００３９】すなわち、上記実施の形態１では複数の表
示素子の光学像をハーフミラーで合成していたが、この
実施の形態２では、装置を小型化するために、また、モ
アレを抑圧するために、複数の表示素子２０３、２０４
の間に光学的なローパスフィルタ４を配して重ねたもの
である。

【００４０】なお、この実施の形態２では光学的なロー
パスフィルタに回折格子４と拡散板１１を併用したが、
複屈折板やレンズアレイや振動する透明板などの他の光
学的なローパスフィルタ手段を単体で使用してもよい
し、併用してもよい。

【００４１】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
ついて図３を参照しながら説明する。図３は、この発明
の実施の形態３の構成を示す図である。

【００４２】図３において、２０１は光源、２０３はカ
ラーの液晶パネル、２０４はモノクロの液晶パネル、２
０６はレンズである。

【００４３】また、同図において、１、２及び３は画素
である。

【００４４】さらに、同図において、２０、２１、２
２、２３、２４及び２５は光束である。

【００４５】つぎに、この実施の形態３の動作について
説明する。モノクロの液晶パネル２０４にレンズ２０６
のピントを合わせ、レンズ２０６の瞳径で制限された光
束２０から光束２２までの範囲がカラーの液晶パネル２
０３の画素１、２及び３全体の範囲を包括する位置にカ
ラーの液晶パネル２０３を配置する。

【００４６】光源２０１から射出された光束２０〜２２
は、カラーの液晶パネル２０３とモノクロの液晶パネル
２０４で輝度変調されてレンズ２０６に入射して光束２
３〜２５として射出される。

【００４７】この実施の形態３は、いずれかが透過型の
カラー表示素子２０３と単色表示素子２０４を具備し、
レンズ２０６のピントを上記単色表示素子２０４に合わ
せるとともに、上記カラー表示素子２０３はピントをぼ
かした位置に配したものである。

【００４８】つまり、カラー表示素子２０３のピントぼ
けの幅を、カラー表示素子２０３のカラーフィルタの全
色の画素を含む幅程度としたものである。

【００４９】すなわち、上記実施の形態１では複数の表
示素子の光学像をハーフミラーで合成していたが、この
実施の形態３では、装置を小型化するために、また、モ
アレを抑圧するために、レンズ２０６のピントを単色表
示素子２０４に合わせ、カラー表示素子２０３はピント
をぼかした位置でピントぼけの幅をカラーフィルタの全
色の画素を含む幅程度に配したものである。

【００５０】なお、この実施の形態３ではカラー表示素
子２０３をレンズ２０６から遠い位置に配置したが、レ
ンズ２０６から近い位置に配置してもよい。

【００５１】実施の形態４．この発明の実施の形態４に
ついて図４を参照しながら説明する。図４は、この発明
の実施の形態４の構成を示す図である。

【００５２】図４において、２０１は光源、２０３はカ
ラーの液晶パネル、２０４はモノクロの液晶パネル、２
０６はレンズ、２０７は光束である。

【００５３】また、同図において、１、２及び３は画素
である。

【００５４】さらに、同図において、３０は投射レン
ズ、３１、３２及び３３は画素の投影像、３４、３５及
び３６は投射光、３７は光束である。

【００５５】つぎに、この実施の形態４の動作について
説明する。カラーの液晶パネル２０３は、光源２０１か
ら射出された光束２０７で照明され、液晶パネル２０３
の画素１の射出光は投射レンズ３０によって投射光３４
のようにモノクロの液晶パネル２０４にピントをぼかし
て投射される。

【００５６】同様に、液晶パネル２０３の画素２の射出
光は投射レンズ３０によって投射光３５のようにモノク
ロの液晶パネル２０４にピントをぼかして投射される。
同様に、液晶パネル２０３の画素３の射出光は投射レン
ズ３０によって投射光３６のようにモノクロの液晶パネ
ル２０４にピントをぼかして投射される。そして、投射
光３４、３５及び３６は、画素の投影像３２の範囲を通
って光束３７としてレンズ２０６に入射する。

【００５７】この実施の形態４は、カラー表示素子２０
３と透過型の単色表示素子２０４との間に投射レンズ３
０を具備し、上記カラー表示素子２０３の像をぼかして
上記単色表示素子２０４に投影したものである。

【００５８】すなわち、モアレを抑圧するために、カラ
ー表示素子２０３の像を投射レンズ３０によってぼかし
て単色表示素子２０４に投影したものである。

【００５９】なお、この実施の形態４ではカラー表示素
子２０３の投影像のピントぼけを投射レンズ３０に近い
位置に設定したが、投射レンズ３０から遠い位置に設定
してもよい。

【００６０】実施の形態５．この発明の実施の形態５に
ついて図４及び図５を参照しながら説明する。図５は、
この発明の実施の形態５の動作を説明するための図であ
る。

【００６１】図５において、２０４はモノクロの液晶パ
ネルである。

【００６２】また、同図において、３１、３２及び３３
は画素の投影像、３７は光束である。

【００６３】さらに、同図において、４０は液晶パネル
２０４に入射する光量を表す輝度レベル軸、４１は図４
の投射光３４の光量分布、４２は図４の投射光３５の光
量分布、４３は図４の投射光３６の光量分布、４４は図
４の画素１の上隣の画素の投射光の光量分布、４５は図
４の画素３の下隣の画素の投射光の光量分布である。

【００６４】つぎに、この実施の形態５の動作について
説明する。図４のカラーの液晶パネル２０３の色の配列
周期は３画素であるので、モノクロの液晶パネル２０４
に投影される像は、光量分布４１、光量分布４２、光量
分布４３、光量分布４４、光量分布４５のように、ぼけ
の量の全幅を３画素として、同色である光量分布４１と
光量分布４５が重ならず、また、同色である光量分布４
３と光量分布４４が重ならない。

【００６５】この実施の形態５は、単色表示素子２０４
に投射したカラー表示素子２０３の像のぼけの全幅をカ
ラー表示素子２０３の画素の色フィルタの周期ピッチ程
度としたものである。

【００６６】すなわち、モアレを抑圧するために、カラ
ー表示素子２０３の像を投射レンズ３０によってぼかし
て単色表示素子２０４に投影し、カラー表示素子２０３
の像のぼけの全幅を単色表示素子２０４の画素ピッチの
３倍程度としたものである。

【００６７】実施の形態６．この発明の実施の形態６に
ついて図６を参照しながら説明する。図６は、この発明
の実施の形態６の構成を示す図である。

【００６８】図６において、２０１は光源、２０３はカ
ラーの液晶パネル、２０４はモノクロの液晶パネル、２
０６はレンズ、２０７は光束である。

【００６９】また、同図において、１、２及び３は画
素、４は回折格子、５、６及び７は見かけ上の光路、８
及び９は光束である。

【００７０】さらに、同図において、５０は赤色（Ｒ）
の入力映像信号、５１は緑色（Ｇ）の入力映像信号、５
２は青色（Ｂ）の入力映像信号である。５３は最大値演
算回路、５４、５５及び５６は遅延量を最大値演算回路
５３に合わせた遅延回路、５７、５８及び５９は除算回
路である。

【００７１】さらに、同図において、６０は遅延量を除
算回路５７〜５９に合わせた遅延回路、６１はスイッチ
ャ、６２はローパスフィルタである。

【００７２】さらに、同図において、６３は最大値演算
回路５３の出力信号、６４、６５及び６６は遅延回路５
４、５５及び５６それぞれの出力信号、６７、６８及び
６９は除算回路５７、５８及び５９それぞれの出力信
号、７０は遅延回路６０の出力信号、７１はローパスフ
ィルタ６２の出力信号、７２はスイッチャ６１の出力信
号である。

【００７３】つぎに、この実施の形態６の動作について
説明する。入力映像信号５０、５１及び５２それぞれの
信号レベルは、０から１までとする。

【００７４】最大値演算回路５３は、入力映像信号５
０、５１及び５２の最大値である出力信号６３を出力す
る。一方、各遅延回路５４、５５及び５６は、入力映像
信号５０、５１及び５２の遅延時間を調整してそれぞれ
の出力信号６４、６５及び６６を出力する。

【００７５】各除算回路５７、５８及び５９は、被除数
である出力信号６４、６５及び６６を除数である出力信
号６３でそれぞれ除算する際に、除数である出力信号６
３が０のときには除算値を１（または０）としてそれぞ
れ出力信号６７、６８及び６９を出力する。

【００７６】スイッチャ６１の出力信号７２と、除算回
路の出力信号６７、６８及び６９とを同一タイミングと
すべく、遅延回路６０及びローパスフィルタ６２の遅延
時間が設定される。

【００７７】次に、出力信号６３が遅延回路６０及びロ
ーパスフィルタ６２に入力され、スイッチャ６１は、表
示装置の使用時は遅延時間６０の出力信号７０を選択
し、表示装置の液晶パネル２０３及び液晶パネル２０４
の光学的位置の調整時にはローパスフィルタ６２の出力
信号７１を選択して出力信号７２を出力する。

【００７８】上記のようにして求められた赤色（Ｒ）の
出力信号６７、緑色（Ｇ）の出力信号６８、青色（Ｂ）
の出力信号６９をカラーの液晶パネル２０３に入力す
る。次に、光束２０７をＲの画素１、Ｇの画素２、Ｂの
画素３で輝度変調して見かけ上の光路５、６及び７の回
折光が重合した光束８を回折格子４から射出してモノク
ロの液晶パネル２０４に入射する。

【００７９】さらに、上記のようにして求められた出力
信号７２を液晶パネル２０４に入力し、光束８を輝度変
調して光束９を得る。

【００８０】この実施の形態６は、最大値演算回路５３
と除算回路５７、５８、５９と具備して、入力映像信号
全色の最大値を単色表示素子２０４に入力し、入力映像
信号を上記入力映像信号全色の最大値でそれぞれ除算し
た結果をカラー表示素子２０３に入力する。また、除算
回路５７〜５９の入力映像信号側の前段に遅延回路５
４、５５、５６を具備するとともに、最大値演算回路５
３と単色表示素子２０４との間に遅延回路６０を具備し
たものである。さらに、最大値演算回路５３と単色表示
素子２０４との間に、遅延回路６０とローパスフィルタ
６２とを切り替えるスイッチャ６１を具備したものであ
る。また、上記実施の形態２〜５では説明しなかった
が、同様に、上記の最大値演算回路、除算回路、遅延回
路、ローパスフィルタ、スイッチャ等を具備してもよい
ことはもちろんである。

【００８１】すなわち、モアレを抑圧するために、入力
映像信号全色の最大値を単色表示素子２０４に入力し、
入力映像信号を上記最大値でそれぞれ除算した結果をカ
ラー表示素子２０３に入力したものである。

【００８２】また、映像源を１台として調整設備を小型
化、省力化するために、最大値演算回路５３と単色表示
素子２０４との間に、遅延回路６０とローパスフィルタ
６２とを切り替えるスイッチャ６１を設けたものであ
る。

【００８３】実施の形態７．この発明の実施の形態７に
ついて図７を参照しながら説明する。図７は、この発明
の実施の形態７の構成を示す図である。

【００８４】図７において、２０１は光源、２０３はカ
ラーの液晶パネル、２０４はモノクロの液晶パネル、２
０６はレンズ、２０７は光束である。

【００８５】また、同図において、１、２及び３は画
素、４は回折格子、５、６及び７は見かけ上の光路、８
及び９は光束である。

【００８６】また、同図において、５０は赤色（Ｒ）の
入力映像信号、５１は緑色（Ｇ）の入力映像信号、５２
は青色（Ｂ）の入力映像信号である。５３は最大値演算
回路である。

【００８７】また、同図において、６０は遅延量を後述
する除算回路８８〜９０に合わせた遅延回路、６１はス
イッチャ、６２はローパスフィルタである。

【００８８】また、同図において、６３は最大値演算回
路５３の出力信号、７０は遅延回路６０の出力信号、７
１はローパスフィルタ６２の出力信号、７２はスイッチ
ャ６１の出力信号である。

【００８９】さらに、同図において、８１、８２及び８
３はローパスフィルタ、８４は最大値演算回路、８５、
８６及び８７は遅延量を最大値演算回路８４に合わせた
遅延回路、８８、８９及び９０は除算回路である。

【００９０】さらに、同図において、９１、９２及び９
３はローパスフィルタ８１〜８３の出力信号、９４は最
大値演算回路８４の出力信号、９５、９６及び９７は遅
延回路８５〜８７それぞれの出力信号、９８、９９及び
１００は除算回路８８〜９０それぞれの出力信号であ
る。

【００９１】つぎに、この実施の形態７の動作について
説明する。入力映像信号５０、５１及び５２それぞれの
信号レベルは、０から１までとする。

【００９２】各ローパスフィルタ８１〜８３は、入力映
像信号５０〜５２を帯域制限してそれぞれ出力信号９１
〜９３を出力する。また、最大値演算回路８４は、出力
信号９１〜９３の最大値である出力信号９４を出力す
る。一方、各遅延回路８５〜８７は、出力信号９１〜９
３の遅延時間を調整してそれぞれの出力信号９５〜９７
を出力する。

【００９３】各除算回路８８〜９０は、被除数である出
力信号９５〜９７を除数である出力信号９４でそれぞれ
除算する際に、除数である出力信号９４が０のときには
除算値を１（または０）としてそれぞれ出力信号９８〜
１００を出力する。

【００９４】スイッチャ６１の出力信号７２と、除算回
路の出力信号９８〜１００とを同一タイミングとすべ
く、遅延回路６０及びローパスフィルタ６２の遅延時間
が設定される。

【００９５】次に、最大値演算回路５３から入力映像信
号５０〜５２の最大値である出力信号６３が遅延回路６
０及びローパスフィルタ６２に入力され、スイッチャ６
１は、表示装置の使用時は遅延時間６０の出力信号７０
を選択し、表示装置の液晶パネル２０３及び液晶パネル
２０４の光学的位置の調整時にはローパスフィルタ６２
の出力信号７１を選択して出力信号７２を出力する。

【００９６】上記のようにして求められた赤色（Ｒ）の
出力信号９８、緑色（Ｇ）の出力信号９９、青色（Ｂ）
の出力信号１００をカラーの液晶パネル２０３に入力す
る。次に、光束２０７をＲの画素１、Ｇの画素２、Ｂの
画素３で輝度変調して見かけ上の光路５、６及び７の回
折光が重合した光束８を回折格子４から射出してモノク
ロの液晶パネル２０４に入射する。

【００９７】さらに、上記のようにして求められた出力
信号７２を液晶パネル２０４に入力し、光束８を輝度変
調して光束９を得る。

【００９８】この実施の形態７は、遅延回路８５〜８７
の入力映像信号側の前段に各色毎にローパスフィルタ８
１〜８３を具備し、ローパスフィルタ８１〜８３の出力
信号９１〜９３を、出力信号９１〜９３全体の最大値で
除算した出力信号９８〜１００をカラー表示素子２０３
に入力するものである。

【００９９】すなわち、モアレを抑圧するために、入力
映像信号の各色毎にローパスフィルタ８１〜８３を設
け、ローパスフィルタ出力をローパスフィルタ出力全体
の最大値で各色毎に除算してカラー表示素子２０３に入
力するものである。

【０１００】この実施の形態７は、入射光を輝度変調す
る際の電気信号の開口の位相が異なり、なおかつ異なる
色である画素１、２及び３に印加する電気信号をローパ
スフィルタ８１〜８３で帯域制限して同一の位相の開口
にまとめることで、偽色によるモアレを減少することが
できる。

【０１０１】また、表示素子同士の位置を合わせる際
に、単色表示素子２０４の空間周波数の帯域を、カラー
表示素子２０３の空間周波数の帯域またはそれ以下にし
て、映像信号に対する開口をほぼ同じにすることによっ
て、光学的な空間位相の差を視認しやすくなり、従来は
それぞれに必要であった映像源を一つにすることができ
る。

【０１０２】なお、上記各実施の形態では、カラー表示
素子に液晶パネルを用いたが、ＣＲＴやエレクトロルミ
ネッセンスなどの他の自発光型の表示素子でもよい。

【０１０３】また、上記各実施の形態において、レンズ
２０６は、投射レンズや接眼レンズやリレーレンズでも
よく、無くてもよい。

【０１０４】また、上記各実施の形態において、光学的
な結合効率を高めるため、または、光学歪を抑圧するた
めに、各光学素子の間に任意の形状に加工したファイバ
ープレートを挿入してもよい。

【０１０５】また、上記各実施の形態において、画質を
向上させるために、任意の位置に光学フィルタを挿入し
てもよい。

【０１０６】また、上記各実施の形態において、表示装
置を１ユニットとし、複数のユニットを空間位相をずら
しながら光学合成してもよい。

【０１０７】さらに、上記各実施の形態では、透過型の
表示素子に液晶パネルを用いたが、他の透過型の表示素
子でもよい。

【０１０８】

【発明の効果】この発明に係る表示装置は、以上説明し
たとおり、カラー表示素子の光学像と単色表示素子の光
学像とを一つの光学像に合成する表示装置において、前
記カラー表示素子の光路中に光学的なローパスフィルタ
を備えたので、偽色によるモアレを減少することができ
るという効果を奏する。

【０１０９】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、前記カラー表示素子が、第１の光源から
射出された光束を輝度変調し、前記光学的なローパスフ
ィルタが、前記カラー表示素子によって輝度変調された
光束を回折し、前記単色表示素子が、第２の光源から射
出された光束を輝度変調し、さらに、前記ローパスフィ
ルタによって回折された光束と前記単色表示素子によっ
て輝度変調された光束とを合成するハーフミラーを備え
たので、偽色によるモアレを減少することができるとい
う効果を奏する。

【０１１０】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、前記単色表示素子が、透過型であり、前
記ローパスフィルタが、前記カラー表示素子と前記透過
型単色表示素子との間に設けられ、前記カラー表示素子
及び前記透過型単色表示素子の画素同士を光学的に結合
するので、小型化でき、かつ偽色によるモアレを減少す
ることができるという効果を奏する。

【０１１１】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、さらに、前記ローパスフィルタと前記透
過型単色表示素子との間に設けられ、前記ローパスフィ
ルタによって回折されてまとまった光束を拡散する拡散
板を備えたので、小型化でき、かつ偽色によるモアレを
減少することができるという効果を奏する。

【０１１２】この発明に係る表示装置は、以上説明した
とおり、カラー表示素子の光学像と単色表示素子の光学
像とを一つの光学像に合成する表示装置において、前記
カラー表示素子を、レンズの焦点からずれた光軸上の位
置に配置するとともに、前記単色表示素子を、前記レン
ズの焦点の位置に配置するので、小型化でき、かつ偽色
によるモアレを減少することができるという効果を奏す
る。

【０１１３】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、前記単色表示素子が、透過型であり、前
記カラー表示素子のピントぼけの幅を、前記カラー表示
素子のカラーフィルタの全色の画素を含む幅としたの
で、小型化でき、かつ偽色によるモアレを減少すること
ができるという効果を奏する。

【０１１４】この発明に係る表示装置は、以上説明した
とおり、カラー表示素子の光学像と単色表示素子の光学
像とを一つの光学像に合成する表示装置において、前記
カラー表示素子の像をぼかして前記単色表示素子に投影
する投影レンズを備えたので、小型化でき、かつ偽色に
よるモアレを減少することができるという効果を奏す
る。

【０１１５】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、前記単色表示素子が、透過型であり、前
記投影レンズが、前記カラー表示素子と前記透過型単色
表示素子との間に設けられたので、小型化でき、かつ偽
色によるモアレを減少することができるという効果を奏
する。

【０１１６】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、前記透過型単色表示素子に投影された前
記カラー表示素子の像のぼけの全幅を、前記カラー表示
素子のカラーフィルタの周期ピッチの幅としたので、小
型化でき、かつ偽色によるモアレを減少することができ
るという効果を奏する。

【０１１７】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、さらに、入力映像信号全色の最大値を演
算する最大値演算手段と、前記入力映像信号を所定時間
だけ遅延する第１の遅延手段と、前記所定時間だけ遅延
した入力映像信号を前記最大値で除算しその除算結果を
前記カラー表示素子に出力する除算手段と、前記最大値
を所定時間だけ遅延して前記単色表示素子に出力する第
２の遅延手段とを備えたので、偽色によるモアレを減少
することができ、各表示素子の光学的位置を容易に調整
することができるという効果を奏する。

【０１１８】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、さらに、前記最大値演算手段と前記単色
表示素子との間に設けられた第２のローパスフィルタ
と、装置本体の使用時には前記第２の遅延手段と前記単
色表示素子とを接続し、前記カラー表示素子及び前記単
色表示素子の光学的位置の調整時には前記第２のローパ
スフィルタと前記単色表示素子とを接続するように切り
替える選択手段とを備えたので、偽色によるモアレを減
少することができ、各表示素子の光学的位置を容易に調
整することができるという効果を奏する。

【０１１９】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、さらに、入力映像信号を帯域制限する第
２のローパスフィルタと、前記第２のローパスフィルタ
によって帯域制限された狭帯域入力映像信号全色の第１
の最大値を演算する第１の最大値演算手段と、前記狭帯
域入力映像信号を所定時間だけ遅延する第１の遅延手段
と、前記所定時間だけ遅延した狭帯域入力映像信号を前
記第１の最大値で除算しその除算結果を前記カラー表示
素子に出力する除算手段と、前記入力映像信号全色の第
２の最大値を演算する第２の最大値演算手段と、前記第
２の最大値を所定時間だけ遅延して前記単色表示素子に
出力する第２の遅延手段とを備えたので、偽色によるモ
アレを減少することができ、各表示素子の光学的位置を
容易に調整することができるという効果を奏する。

【０１２０】また、この発明に係る表示装置は、以上説
明したとおり、さらに、前記第２の最大値演算手段と前
記単色表示素子との間に設けられた第３のローパスフィ
ルタと、装置本体の使用時には前記第２の遅延手段と前
記単色表示素子とを接続し、前記カラー表示素子及び前
記単色表示素子の光学的位置の調整時には前記第３のロ
ーパスフィルタと前記単色表示素子とを接続するように
切り替える選択手段とを備えたので、偽色によるモアレ
を減少することができ、各表示素子の光学的位置を容易
に調整することができ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１の構成を示す図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態２の構成を示す図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態３の構成を示す図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態４の構成を示す図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態５の動作を示す図であ
る。

【図６】 この発明の実施の形態６の構成を示す図であ
る。

【図７】 この発明の実施の形態７の構成を示す図であ
る。

【図８】 従来の表示装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１、２、３ 画素、４ 回折格子、５、６、７ 見かけ
上の光路、８、９ 光束、１１ 拡散板、１２、１３、
１４ 光束、２０、２１、２２、２３、２４、２５ 光
束、３０ 投射レンズ、３１、３２、３３ 画素の投影
像、３４、３５、３６ 投射光、３７ 光束、４０ 輝
度レベル軸、４１、４２、４３、４４、４５ 投射光の
光量分布、５０、５１、５２ 入力映像信号、５３ 最
大値演算回路、５４、５５、５６ 遅延回路、５７、５
８、５９ 除算回路、６０ 遅延回路、６１ スイッチ
ャ、６２ ローパスフィルタ、８１、８２、８３ ロー
パスフィルタ、８４ 最大値演算回路、８５、８６、８
７ 遅延回路、８８、８９、９０ 除算回路。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー表示素子の光学像と単色表示素子
   の光学像とを一つの光学像に合成する表示装置におい
   て、 前記カラー表示素子の光路中に光学的なローパスフィル
   タを備えたことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記カラー表示素子は、第１の光源から
   射出された光束を輝度変調し、 前記光学的なローパスフィルタは、前記カラー表示素子
   によって輝度変調された光束を回折し、 前記単色表示素子は、第２の光源から射出された光束を
   輝度変調し、 さらに、 前記ローパスフィルタによって回折された光束と前記単
   色表示素子によって輝度変調された光束とを合成するハ
   ーフミラーを備えたことを特徴とする請求項１記載の表
   示装置。
3. 【請求項３】 前記単色表示素子は、透過型であり、 前記ローパスフィルタは、前記カラー表示素子と前記透
   過型単色表示素子との間に設けられ、前記カラー表示素
   子及び前記透過型単色表示素子の画素同士を光学的に結
   合することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 【請求項４】 さらに、 前記ローパスフィルタと前記透過型単色表示素子との間
   に設けられ、前記ローパスフィルタによって回折されて
   まとまった光束を拡散する拡散板を備えたことを特徴と
   する請求項３記載の表示装置。
5. 【請求項５】 カラー表示素子の光学像と単色表示素子
   の光学像とを一つの光学像に合成する表示装置におい
   て、 前記カラー表示素子は、レンズの焦点からずれた光軸上
   の位置に配置するとともに、 前記単色表示素子は、前記レンズの焦点の位置に配置す
   ることを特徴とする表示装置。
6. 【請求項６】 前記単色表示素子は、透過型であり、 前記カラー表示素子のピントぼけの幅は、前記カラー表
   示素子のカラーフィルタの全色の画素を含む幅であるこ
   とを特徴とする請求項５記載の表示装置。
7. 【請求項７】 カラー表示素子の光学像と単色表示素子
   の光学像とを一つの光学像に合成する表示装置におい
   て、 前記カラー表示素子の像をぼかして前記単色表示素子に
   投影する投影レンズを備えたことを特徴とする表示装
   置。
8. 【請求項８】 前記単色表示素子は、透過型であり、 前記投影レンズは、前記カラー表示素子と前記透過型単
   色表示素子との間に設けられたことを特徴とする請求項
   ７記載の表示装置。
9. 【請求項９】 前記透過型単色表示素子に投影された前
   記カラー表示素子の像のぼけの全幅は、前記カラー表示
   素子のカラーフィルタの周期ピッチの幅であることを特
   徴とする請求項８記載の表示装置。
10. 【請求項１０】 さらに、 入力映像信号全色の最大値を演算する最大値演算手段
    と、 前記入力映像信号を所定時間だけ遅延する第１の遅延手
    段と、 前記所定時間だけ遅延した入力映像信号を前記最大値で
    除算しその除算結果を前記カラー表示素子に出力する除
    算手段と、 前記最大値を所定時間だけ遅延して前記単色表示素子に
    出力する第２の遅延手段とを備えたことを特徴とする請
    求項３から請求項９までのいずれかに記載の表示装置。
11. 【請求項１１】 さらに、 前記最大値演算手段と前記単色表示素子との間に設けら
    れた第２のローパスフィルタと、 装置本体の使用時には前記第２の遅延手段と前記単色表
    示素子とを接続し、前記カラー表示素子及び前記単色表
    示素子の光学的位置の調整時には前記第２のローパスフ
    ィルタと前記単色表示素子とを接続するように切り替え
    る選択手段とを備えたことを特徴とする請求項１０記載
    の表示装置。
12. 【請求項１２】 さらに、 入力映像信号を帯域制限する第２のローパスフィルタ
    と、 前記第２のローパスフィルタによって帯域制限された狭
    帯域入力映像信号全色の第１の最大値を演算する第１の
    最大値演算手段と、 前記狭帯域入力映像信号を所定時間だけ遅延する第１の
    遅延手段と、 前記所定時間だけ遅延した狭帯域入力映像信号を前記第
    １の最大値で除算しその除算結果を前記カラー表示素子
    に出力する除算手段と、 前記入力映像信号全色の第２の最大値を演算する第２の
    最大値演算手段と、 前記第２の最大値を所定時間だけ遅延して前記単色表示
    素子に出力する第２の遅延手段とを備えたことを特徴と
    する請求項３から請求項９までのいずれかに記載の表示
    装置。
13. 【請求項１３】 さらに、 前記第２の最大値演算手段と前記単色表示素子との間に
    設けられた第３のローパスフィルタと、 装置本体の使用時には前記第２の遅延手段と前記単色表
    示素子とを接続し、前記カラー表示素子及び前記単色表
    示素子の光学的位置の調整時には前記第３のローパスフ
    ィルタと前記単色表示素子とを接続するように切り替え
    る選択手段とを備えたことを特徴とする請求項１２記載
    の表示装置。