JP2000105362A - カラー画像表示方式、画像表示装置および光照射装置 - Google Patents
カラー画像表示方式、画像表示装置および光照射装置Info
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- JP2000105362A JP2000105362A JP10276219A JP27621998A JP2000105362A JP 2000105362 A JP2000105362 A JP 2000105362A JP 10276219 A JP10276219 A JP 10276219A JP 27621998 A JP27621998 A JP 27621998A JP 2000105362 A JP2000105362 A JP 2000105362A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光のロスがなく、画素表示素子の利用効率も
高いカラー表示方式を提供する。 【解決手段】 図1(c)に示すように、RGB各色を
含んだ白色光1を各色の光に分離し、隣接する3つの画
素表示素子3の各々に対しRGB各色の異なった色の光
を照射すると共に、周期的にそれらの色の光を交換ある
いは入れ替える。1つの画素表示素子3には、RGB各
色の光が周期的に照射されるので、1つの画素表示素子
3で1つの画素をカラー表示できる。その一方で、他の
2色の光は、他の画素表示素子3に照射されるので、光
のロスは生じない。さらに、隣接する画素が異なる色で
画像を表示するので、動画再生時にも色ずれがない。し
たがって、本発明のカラー表示方式により、小型で明る
く、さらに高解像度のマルチカラー表示ができる画像表
示装置を提供できる。
高いカラー表示方式を提供する。 【解決手段】 図1(c)に示すように、RGB各色を
含んだ白色光1を各色の光に分離し、隣接する3つの画
素表示素子3の各々に対しRGB各色の異なった色の光
を照射すると共に、周期的にそれらの色の光を交換ある
いは入れ替える。1つの画素表示素子3には、RGB各
色の光が周期的に照射されるので、1つの画素表示素子
3で1つの画素をカラー表示できる。その一方で、他の
2色の光は、他の画素表示素子3に照射されるので、光
のロスは生じない。さらに、隣接する画素が異なる色で
画像を表示するので、動画再生時にも色ずれがない。し
たがって、本発明のカラー表示方式により、小型で明る
く、さらに高解像度のマルチカラー表示ができる画像表
示装置を提供できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
ー等の画像表示装置およびそれに適した光照射装置に関
するものであり、特にカラー画像の表示に適した画像表
示装置および光照射装置に関するものである。
ー等の画像表示装置およびそれに適した光照射装置に関
するものであり、特にカラー画像の表示に適した画像表
示装置および光照射装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のカラー画像表示装置において、マ
ルチカラーを再現する方法として次のような2つのもの
が知られている。第1の表示方式は、白色光源を回転フ
ィルター等で3原色に時分割し、その時分割された光を
1つ画素表示素子で変調して1つの画素を表示するもの
である。第2の表示方式は、白色光源を3原色に色分解
し、それぞれの色に対して合計3つの画素表示素子を用
意して1つの画素を表示するものである。この中には、
それぞれの色の光束に対し1つの画像表示装置を設け、
合計3つの画像表示装置で形成された画像をスクリーン
などに照らして合成するもの、あるいは、画素表示素子
単位に3原色の異なるカラーフィルタを設置し、3つの
画素表示素子によって1つの画素を形成して表示するも
のが含まれる。そして、画素表示素子としては、液晶デ
バイス、マイクロ・ミラー・デバイス等が用いられてい
る。
ルチカラーを再現する方法として次のような2つのもの
が知られている。第1の表示方式は、白色光源を回転フ
ィルター等で3原色に時分割し、その時分割された光を
1つ画素表示素子で変調して1つの画素を表示するもの
である。第2の表示方式は、白色光源を3原色に色分解
し、それぞれの色に対して合計3つの画素表示素子を用
意して1つの画素を表示するものである。この中には、
それぞれの色の光束に対し1つの画像表示装置を設け、
合計3つの画像表示装置で形成された画像をスクリーン
などに照らして合成するもの、あるいは、画素表示素子
単位に3原色の異なるカラーフィルタを設置し、3つの
画素表示素子によって1つの画素を形成して表示するも
のが含まれる。そして、画素表示素子としては、液晶デ
バイス、マイクロ・ミラー・デバイス等が用いられてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの方式により、
マルチカラーの画像を表示できるが、いつかの解決すべ
き課題が残されている。まず、白色光源を3原色に色分
解し、それぞれの色に対して合計3つの画素表示素子を
対応させて1画素を表示する、上記の第2の方式では、
光のロスがなく利用効率は良いものの、1つの画素を表
示するために高価な画像表示素子を3つも使う必要があ
り、コストが高い。また、1画素を表示するために3つ
の画素表示素子が必要となるので、高解像度の画像表示
に対応するには画素表示装置の素子密度をさらに上げる
必要があり、技術的および経済的に解決すべき問題が残
る。画像表示装置を3つ設けて合成することにより高解
像度の画像に対応することができるが、3つの画像表示
装置が必要となり、光学系も含めると装置が大型になり
コストも高くなる。さらに、合成する際に若干のずれが
生ずると色ずれが起き、見にくい画像となってしまう。
マルチカラーの画像を表示できるが、いつかの解決すべ
き課題が残されている。まず、白色光源を3原色に色分
解し、それぞれの色に対して合計3つの画素表示素子を
対応させて1画素を表示する、上記の第2の方式では、
光のロスがなく利用効率は良いものの、1つの画素を表
示するために高価な画像表示素子を3つも使う必要があ
り、コストが高い。また、1画素を表示するために3つ
の画素表示素子が必要となるので、高解像度の画像表示
に対応するには画素表示装置の素子密度をさらに上げる
必要があり、技術的および経済的に解決すべき問題が残
る。画像表示装置を3つ設けて合成することにより高解
像度の画像に対応することができるが、3つの画像表示
装置が必要となり、光学系も含めると装置が大型になり
コストも高くなる。さらに、合成する際に若干のずれが
生ずると色ずれが起き、見にくい画像となってしまう。
【0004】一方、白色光源を回転フィルター等で3原
色に時分割に色分解し、1つ画素表示素子で1画素を表
示する上記の第1の方式は、画素表示素子は1つで済む
ので画像表示装置を小型にでき、また、低コストで実現
できる。しかしながら、白色光源を3つに時分割するの
で、2/3の光を常に使用できず、光の利用効率が悪
い。したがって、明るい画像を表示するには高輝度の光
源が必要となるので、その点で費用がかかり、また、消
費電力も高くなる。さらに時分割する表示周波数が低い
と動画を再生する時に、軌跡に沿って時分割された色が
順番に表示されて残像となるので、色ずれが観測される
という課題もある。
色に時分割に色分解し、1つ画素表示素子で1画素を表
示する上記の第1の方式は、画素表示素子は1つで済む
ので画像表示装置を小型にでき、また、低コストで実現
できる。しかしながら、白色光源を3つに時分割するの
で、2/3の光を常に使用できず、光の利用効率が悪
い。したがって、明るい画像を表示するには高輝度の光
源が必要となるので、その点で費用がかかり、また、消
費電力も高くなる。さらに時分割する表示周波数が低い
と動画を再生する時に、軌跡に沿って時分割された色が
順番に表示されて残像となるので、色ずれが観測される
という課題もある。
【0005】そこで、本発明は、1つの画素表示単位あ
るいは画素表示手段で1画素のフルカラー表示が可能で
あり、光のロスの少ないカラー画像表示方式を提供する
ことを目的としている。さらに、1つの画像表示単位で
1画素のカラー表示をする際に、動画再生時に色ずれも
ないカラー画像表示方式を提供することを目的としてい
る。また、このカラー画像表示方式を用いた画像表示装
置およびこれに好適な光照射装置を提供することを目的
としている。
るいは画素表示手段で1画素のフルカラー表示が可能で
あり、光のロスの少ないカラー画像表示方式を提供する
ことを目的としている。さらに、1つの画像表示単位で
1画素のカラー表示をする際に、動画再生時に色ずれも
ないカラー画像表示方式を提供することを目的としてい
る。また、このカラー画像表示方式を用いた画像表示装
置およびこれに好適な光照射装置を提供することを目的
としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、隣接する画素単位に対し異なる色の光を照射し、
その色を周期的に交換することによりカラー表示を行う
カラー画像表示方式を提案する。このカラー画像表示方
式では、隣接する画素単位、例えば、1つの画素表示素
子、あるいは、複数の画素表示素子のグループで階調表
示などを行う場合はその単位といった画素表示手段に対
し、異なる色の光が照射され、さらに、その色が周期的
に交換される。したがって、1つの画素単位により1画
素のフルカラー(マルチカラー)表示を行うことができ
る。さらに、異なる色の光が隣接する画素単位に照射さ
れので、複数の色の光が同時に画像表示のために使用さ
れる。したがって、白色の光を分離した複数の色の光を
用いる場合でも、同時に複数の色の光を画像表示に使用
できるので、光の利用効率を向上できる。さらに、隣接
する画素単位に異なる色の光が照射されるので、動画を
表示する際は軌跡がグレーアウトされる。したがって、
色ずれが残るのも防止できる。少なくとも1次元方向、
すなわち、走査線方向あるいは副走査方向の少なくとも
いずれか、また、XあるいはY方向のいずれかに隣接す
る画素単位で異なる色の光が照射されるようにすること
により、残像による動画表示おける色ずれをほとんどな
くすことができる。また、1つの画素単位で1画素のカ
ラー表示できるので、静止画像で色ずれが発生すること
もなく、高品質で見やすいカラー画像を表示できる。
ては、隣接する画素単位に対し異なる色の光を照射し、
その色を周期的に交換することによりカラー表示を行う
カラー画像表示方式を提案する。このカラー画像表示方
式では、隣接する画素単位、例えば、1つの画素表示素
子、あるいは、複数の画素表示素子のグループで階調表
示などを行う場合はその単位といった画素表示手段に対
し、異なる色の光が照射され、さらに、その色が周期的
に交換される。したがって、1つの画素単位により1画
素のフルカラー(マルチカラー)表示を行うことができ
る。さらに、異なる色の光が隣接する画素単位に照射さ
れので、複数の色の光が同時に画像表示のために使用さ
れる。したがって、白色の光を分離した複数の色の光を
用いる場合でも、同時に複数の色の光を画像表示に使用
できるので、光の利用効率を向上できる。さらに、隣接
する画素単位に異なる色の光が照射されるので、動画を
表示する際は軌跡がグレーアウトされる。したがって、
色ずれが残るのも防止できる。少なくとも1次元方向、
すなわち、走査線方向あるいは副走査方向の少なくとも
いずれか、また、XあるいはY方向のいずれかに隣接す
る画素単位で異なる色の光が照射されるようにすること
により、残像による動画表示おける色ずれをほとんどな
くすことができる。また、1つの画素単位で1画素のカ
ラー表示できるので、静止画像で色ずれが発生すること
もなく、高品質で見やすいカラー画像を表示できる。
【0007】本発明のカラー画像表示方式では、照射す
る色の数に対し、周期的に交換する画素単位の数が必ず
しも一致する必要はない。例えば、3原色の光を2つの
画素単位に対し交換しながら照射することにより、光の
利用効率を従来の1/3から2/3に高めることができ
る。あるいは、中間色を含めて4色以上の光を3つの画
素単位に対し交換しながら照射することにより、画像の
色調を変えることもできる。しかしながら、複数の色の
光を、その色の数の隣接する画素単位に対し周期的に交
換して照射することにより、白色の光を分離した複数の
色の光を全て常にカラー表示のために使用できる。した
がって、カラー表示のために使用されない色の光はな
く、光のロスを防ぐことができる。
る色の数に対し、周期的に交換する画素単位の数が必ず
しも一致する必要はない。例えば、3原色の光を2つの
画素単位に対し交換しながら照射することにより、光の
利用効率を従来の1/3から2/3に高めることができ
る。あるいは、中間色を含めて4色以上の光を3つの画
素単位に対し交換しながら照射することにより、画像の
色調を変えることもできる。しかしながら、複数の色の
光を、その色の数の隣接する画素単位に対し周期的に交
換して照射することにより、白色の光を分離した複数の
色の光を全て常にカラー表示のために使用できる。した
がって、カラー表示のために使用されない色の光はな
く、光のロスを防ぐことができる。
【0008】図1に、本発明の表示方式を上記の2つの
表示方式と対比して示してある。図1(a)は、上記の
第1の方式を模式的に示したものであり、赤色R、緑色
Gおよび青色Bの色の光を含んだ白色光1をフィルタ2
によって時間的に分解し、赤色R、緑色Gおよび青色B
(以降においてはRGB)の各色の光を順番に液晶など
の画素表示素子3に照射するようになっている。この方
式では、画素表示素子3で順番に供給されるRGB各色
の光を階調制御することにより1つの画素表示素子3で
1つの画素をカラー表示することができる。しかしなが
ら、RGB各色の光が時間をおいて順番に供給されるの
で、他の2色の光はフィルタ2によって常時吸収あるい
は反射されていることになる。したがって、白色光1の
2/3は常時ロスになり光の利用効率が低い。
表示方式と対比して示してある。図1(a)は、上記の
第1の方式を模式的に示したものであり、赤色R、緑色
Gおよび青色Bの色の光を含んだ白色光1をフィルタ2
によって時間的に分解し、赤色R、緑色Gおよび青色B
(以降においてはRGB)の各色の光を順番に液晶など
の画素表示素子3に照射するようになっている。この方
式では、画素表示素子3で順番に供給されるRGB各色
の光を階調制御することにより1つの画素表示素子3で
1つの画素をカラー表示することができる。しかしなが
ら、RGB各色の光が時間をおいて順番に供給されるの
で、他の2色の光はフィルタ2によって常時吸収あるい
は反射されていることになる。したがって、白色光1の
2/3は常時ロスになり光の利用効率が低い。
【0009】図1(b)は、上記第2の方式を模式的に
表示したものであり、RGB各色を含んだ白色光1はそ
のまま画素表示素子3に供給される。したがって、フィ
ルタによる光のロスはなく、光の利用効率は高い。しか
しながら、各画素表示素子3は、RGBのいずれか1色
を階調制御するので、1つの画素をカラー表示するため
に3つの画素表示素子3が必要となる。したがって、画
素表示素子3の利用効率は低く、同密度の画像を表示す
る画像表示装置は大型になる。
表示したものであり、RGB各色を含んだ白色光1はそ
のまま画素表示素子3に供給される。したがって、フィ
ルタによる光のロスはなく、光の利用効率は高い。しか
しながら、各画素表示素子3は、RGBのいずれか1色
を階調制御するので、1つの画素をカラー表示するため
に3つの画素表示素子3が必要となる。したがって、画
素表示素子3の利用効率は低く、同密度の画像を表示す
る画像表示装置は大型になる。
【0010】図1(c)は、本発明のカラー表示方式を
示しており、RGB各色を含んだ白色光1を各色の光に
分離し、隣接する3つの画素表示素子3の各々に対し、
RGB3色の異なる色の光を照射すると共に、周期的に
RGB各色の光を交換あるいは入れ替えるようにしてい
る。1つの画素表示素子3には、RGB各色の光が周期
的に照射されるので、上記第1の方式と同様に1つの画
素表示素子3で1つの画素をカラー表示できる。その一
方で、他の2色の光は、他の画素表示素子3に照射され
るので、光のロスは生じない。したがって、本発明のカ
ラー表示方式は、光の利用効率と画素表示素子(手段)
の利用効率を共に高くすることができるものであり、小
型で明るく、さらに高解像度のマルチカラー表示ができ
る画像表示装置を提供できる。
示しており、RGB各色を含んだ白色光1を各色の光に
分離し、隣接する3つの画素表示素子3の各々に対し、
RGB3色の異なる色の光を照射すると共に、周期的に
RGB各色の光を交換あるいは入れ替えるようにしてい
る。1つの画素表示素子3には、RGB各色の光が周期
的に照射されるので、上記第1の方式と同様に1つの画
素表示素子3で1つの画素をカラー表示できる。その一
方で、他の2色の光は、他の画素表示素子3に照射され
るので、光のロスは生じない。したがって、本発明のカ
ラー表示方式は、光の利用効率と画素表示素子(手段)
の利用効率を共に高くすることができるものであり、小
型で明るく、さらに高解像度のマルチカラー表示ができ
る画像表示装置を提供できる。
【0011】光のロスを防ぐことは、3原色に分解した
それぞれの光で画面の1/3づつを表示し、順番にずら
していく方法もあるが、この方法では、残像の影響を排
除することが難しく、動画あるいは静止画を表示したと
きの色ずれを防止できない。
それぞれの光で画面の1/3づつを表示し、順番にずら
していく方法もあるが、この方法では、残像の影響を排
除することが難しく、動画あるいは静止画を表示したと
きの色ずれを防止できない。
【0012】本発明のカラー表示方式を実現するには、
図1(c)に示したような、複数の色の光を、隣接する
複数の画素表示手段の各々に対し周期的に交換して照射
可能な光照射装置5が必要となる。白色光を光源として
用いる場合は、白色光を分解した複数の色の光を、その
数の隣接する画素表示手段に対しそれぞれの色の光を周
期的に交換して照射可能な光照射装置が必要となる。
図1(c)に示したような、複数の色の光を、隣接する
複数の画素表示手段の各々に対し周期的に交換して照射
可能な光照射装置5が必要となる。白色光を光源として
用いる場合は、白色光を分解した複数の色の光を、その
数の隣接する画素表示手段に対しそれぞれの色の光を周
期的に交換して照射可能な光照射装置が必要となる。
【0013】複数の色の光を別々の画素表示手段に照射
し、さらに、交換するには、複数の色の光を空間的にも
分離することが望ましく、そのためには、それぞれの色
の光束を異なる所定の出射角度で出射すると共に、それ
ぞれの光束の出射角度または色を周期的に交換する光供
給手段を採用することができる。そして、分解された色
の数の画素表示手段に対しては、角度の異なる光束をそ
れぞれ集光する集光手段を用いることにより照射するこ
とができる。
し、さらに、交換するには、複数の色の光を空間的にも
分離することが望ましく、そのためには、それぞれの色
の光束を異なる所定の出射角度で出射すると共に、それ
ぞれの光束の出射角度または色を周期的に交換する光供
給手段を採用することができる。そして、分解された色
の数の画素表示手段に対しては、角度の異なる光束をそ
れぞれ集光する集光手段を用いることにより照射するこ
とができる。
【0014】集光手段としてはマイクロレンズアレイが
好適であり、球面レンズあるいはシリンドリカルレンズ
がアレイ状に並んだものが採用でき、少なくとも1方向
に隣接する画素表示手段には異なる色の光束を集光する
ことができる。そして、光供給手段はマイクロレンズア
レイの方向に重なるように角度の異なる光束を出射する
ようにすれば良い。マルチカラー表示を行うには、光供
給手段で3原色の光束を出射するようにし、マイクロレ
ンズアレイは3個または3列の画素表示手段に対応する
ように配置された球面あるいはシリンドリカル面を備え
たマイクロレンズをアレイ状に配置すれば良い。
好適であり、球面レンズあるいはシリンドリカルレンズ
がアレイ状に並んだものが採用でき、少なくとも1方向
に隣接する画素表示手段には異なる色の光束を集光する
ことができる。そして、光供給手段はマイクロレンズア
レイの方向に重なるように角度の異なる光束を出射する
ようにすれば良い。マルチカラー表示を行うには、光供
給手段で3原色の光束を出射するようにし、マイクロレ
ンズアレイは3個または3列の画素表示手段に対応する
ように配置された球面あるいはシリンドリカル面を備え
たマイクロレンズをアレイ状に配置すれば良い。
【0015】もちろん、3原色に限らず、中間色を分離
して用いることも可能である。上記の従来の第1の方式
では、色の数を増やすと、光の利用効率が色の数に反比
例して低下してしまい、また、第2の方式では、画素を
表示するために必要な画素表示手段の色の数に比例して
増加し大型になる。これに対し、本発明のカラー表示方
式では、分離する色の数を増やしても光の利用効率が減
少したり、あるいは画素表示手段の利用効率が減少する
ことはない。したがって、表示目的などにより分離する
色の数、あるいはカラー表示に用いる色の数は自由に選
択できる。
して用いることも可能である。上記の従来の第1の方式
では、色の数を増やすと、光の利用効率が色の数に反比
例して低下してしまい、また、第2の方式では、画素を
表示するために必要な画素表示手段の色の数に比例して
増加し大型になる。これに対し、本発明のカラー表示方
式では、分離する色の数を増やしても光の利用効率が減
少したり、あるいは画素表示手段の利用効率が減少する
ことはない。したがって、表示目的などにより分離する
色の数、あるいはカラー表示に用いる色の数は自由に選
択できる。
【0016】白色光を光源として用いる場合は、光供給
手段で、白色光を複数の色の光に分解し、それぞれの色
の光束を色毎に異なる所定の出射角度で出射すると共
に、それらの光束の出射角度を周期的に交換するように
することが望ましい。光束の出射角度を周期的に変える
には、光供給手段に、白色光から所定の色の光束に分離
可能な複数のミラーまたはプリズムを具備する第1の光
学素子群と、分離された光束の方向を変更可能な複数の
ミラーまたはプリズムを具備する第2の光学素子群に加
え、出射角度を変えるためのミラーあるいはプリズムな
どの第3の光学素子群を設けても良い。しかしながら、
第1または第2の光学素子群のミラーまたはプリズムの
角度または位置を周期的に変化させる機構を設けること
により光学素子の数を削減できる。また、白色光から所
定の色の光束を分離すると共に分離された光束の方向を
変更可能な複数のミラーまたはプリズムを用いる場合
は、これらのミラーまたはプリズムの角度または位置を
周期的に変化させる機構を設けることができる。
手段で、白色光を複数の色の光に分解し、それぞれの色
の光束を色毎に異なる所定の出射角度で出射すると共
に、それらの光束の出射角度を周期的に交換するように
することが望ましい。光束の出射角度を周期的に変える
には、光供給手段に、白色光から所定の色の光束に分離
可能な複数のミラーまたはプリズムを具備する第1の光
学素子群と、分離された光束の方向を変更可能な複数の
ミラーまたはプリズムを具備する第2の光学素子群に加
え、出射角度を変えるためのミラーあるいはプリズムな
どの第3の光学素子群を設けても良い。しかしながら、
第1または第2の光学素子群のミラーまたはプリズムの
角度または位置を周期的に変化させる機構を設けること
により光学素子の数を削減できる。また、白色光から所
定の色の光束を分離すると共に分離された光束の方向を
変更可能な複数のミラーまたはプリズムを用いる場合
は、これらのミラーまたはプリズムの角度または位置を
周期的に変化させる機構を設けることができる。
【0017】さらに、光束の出射角度を交換する代わり
に、光束の色を周期的に交換するようにしても良い。こ
のためには、光供給手段に、白色光から複数の色を分離
して所定の方向に反射可能な回転ダイクロイックミラー
を複数設け、各々の回転ダイクロイックミラーの反射角
度が異なるようにしておくことができる。
に、光束の色を周期的に交換するようにしても良い。こ
のためには、光供給手段に、白色光から複数の色を分離
して所定の方向に反射可能な回転ダイクロイックミラー
を複数設け、各々の回転ダイクロイックミラーの反射角
度が異なるようにしておくことができる。
【0018】もちろん、光供給手段に、レーザーあるい
はLEDなどのような複数の色をそれぞれ出射可能な光
源を設けておいても良い。
はLEDなどのような複数の色をそれぞれ出射可能な光
源を設けておいても良い。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【0020】(第1の実施の形態)図2に、本発明に係
る光カラー画像表示装置(以降では表示装置)の概略構
成を示してある。なお、以降の各図においては、光束を
中心光線で代表して表示するようにしている。本例の表
示装置10は、白色光源11と、この白色光源11から
の白色光WをRGB各色に分解し所定の角度で画像表示
部20に照射可能な光照射部30と、画像を形成するた
めに画素表示素子が2次元のアレイ状に配置された画像
表示部20と、この画像表示部20からの出射光Lをス
クリーン9に投影する投射レンズ12とを備えている。
光照射部30は、光源11から凹面鏡13によって略平
行光束にされた白色光Wを赤色R、緑色Gおよび青色B
の各色の光束に分解して画像表示部20の方向に出射す
る光供給部39と、各色の光束を画像表示部20の画素
表示素子に集光する集光部となるマイクロレンズアレイ
50とを備えている。本例の光供給部39は、白色光W
をRGB色の光に分離して反射する第1の光学素子群3
1と、この第1の光学素子群31から得られたRGB各
色の光を画像表示部20に向けて揃えて供給する第2の
光学素子群32を備えている。
る光カラー画像表示装置(以降では表示装置)の概略構
成を示してある。なお、以降の各図においては、光束を
中心光線で代表して表示するようにしている。本例の表
示装置10は、白色光源11と、この白色光源11から
の白色光WをRGB各色に分解し所定の角度で画像表示
部20に照射可能な光照射部30と、画像を形成するた
めに画素表示素子が2次元のアレイ状に配置された画像
表示部20と、この画像表示部20からの出射光Lをス
クリーン9に投影する投射レンズ12とを備えている。
光照射部30は、光源11から凹面鏡13によって略平
行光束にされた白色光Wを赤色R、緑色Gおよび青色B
の各色の光束に分解して画像表示部20の方向に出射す
る光供給部39と、各色の光束を画像表示部20の画素
表示素子に集光する集光部となるマイクロレンズアレイ
50とを備えている。本例の光供給部39は、白色光W
をRGB色の光に分離して反射する第1の光学素子群3
1と、この第1の光学素子群31から得られたRGB各
色の光を画像表示部20に向けて揃えて供給する第2の
光学素子群32を備えている。
【0021】第1の光学素子群31は、白色光Wから赤
色Rの光を反射し、他を透過する第1のダイクロイック
ミラー33と、緑色Gの光を反射し、他の光を透過する
第2のダイクロイックミラー34と、残りの青色Bの光
を反射するミラー35が光源11の側からこの順番に並
んで配置されている。また、第2の光学素子群32は、
第1の光学素子群31のミラー33、34および35か
ら反射されたRGB各色の光を画像表示部20に向けて
反射するように適当な角度に調整されたミラー36、3
7および38を備えている。第2の光学素子群32にお
いても、ミラー37および38には所定の色の光を反射
し、他の色の光は透過するダイクロイックミラーが採用
されており、第1の光学素子群31で分離された各色の
光は第2の光学素子群32で再び略重なるように合成さ
れて画像表示部20の方向に向けて出射される。
色Rの光を反射し、他を透過する第1のダイクロイック
ミラー33と、緑色Gの光を反射し、他の光を透過する
第2のダイクロイックミラー34と、残りの青色Bの光
を反射するミラー35が光源11の側からこの順番に並
んで配置されている。また、第2の光学素子群32は、
第1の光学素子群31のミラー33、34および35か
ら反射されたRGB各色の光を画像表示部20に向けて
反射するように適当な角度に調整されたミラー36、3
7および38を備えている。第2の光学素子群32にお
いても、ミラー37および38には所定の色の光を反射
し、他の色の光は透過するダイクロイックミラーが採用
されており、第1の光学素子群31で分離された各色の
光は第2の光学素子群32で再び略重なるように合成さ
れて画像表示部20の方向に向けて出射される。
【0022】第1の光学素子群31のミラー33、34
および35は、それぞれが3つの角度に制御できるよう
になっており、ミラー33が第1の角度A1になると赤
色光Rは第2の光学素子群32のミラー36によって反
射され、画像表示部20に第1の出射角度の光束φ1と
して供給される。さらに、ミラー33が第2の角度A2
になると、赤色光Rは第2の出射角度の光束φ2とな
り、第3の角度A3になると第3の出射角度の光束φ3
となって画像表示部20に供給される。緑色Gの光を反
射するミラー34および青色Bの光を反射するミラー3
5も同様である。
および35は、それぞれが3つの角度に制御できるよう
になっており、ミラー33が第1の角度A1になると赤
色光Rは第2の光学素子群32のミラー36によって反
射され、画像表示部20に第1の出射角度の光束φ1と
して供給される。さらに、ミラー33が第2の角度A2
になると、赤色光Rは第2の出射角度の光束φ2とな
り、第3の角度A3になると第3の出射角度の光束φ3
となって画像表示部20に供給される。緑色Gの光を反
射するミラー34および青色Bの光を反射するミラー3
5も同様である。
【0023】光照射部30は、さらに、第1の光学素子
群31のミラー33、34および35の角度を制御する
角度制御機構40を備えている。この角度制御機構40
は、一定の周期(表示周波数)で各々のミラー33、3
4および35の角度をA1,A2およびA3と変えるよ
うに電磁力、静電力あるいは電歪力などを利用して制御
する。このような回転可能なミラーの例としてはガルバ
ノミラー、ステップミラーなどがあり、同様の機構を用
いることにより、本例においてもダイクロイックミラー
33、34および35の角度を制御することができる。
本例では、さらに、ミラー33、34および35はそれ
ぞれ異なった角度(位相の異なる角度)になるように制
御され、例えば、ミラー33は角度A1、ミラー34は
角度A2、さらにミラー35は角度A3となるように制
御される。図2は、このようにミラー33、34および
35の角度が設定されたタイミングを示しており、この
結果、白色光Wから分離された赤色Rの光束は第1の出
射角度の光束φ1となって画像表示部20に供給され
る。一方、緑色Gの光束は第2の出射角度の光束φ2と
なり、また、青色Bの光束は第3の出射角度の光束φ3
となって画像表示部20の前面に設置されたマイクロレ
ンズアレイ50に向かって供給される。
群31のミラー33、34および35の角度を制御する
角度制御機構40を備えている。この角度制御機構40
は、一定の周期(表示周波数)で各々のミラー33、3
4および35の角度をA1,A2およびA3と変えるよ
うに電磁力、静電力あるいは電歪力などを利用して制御
する。このような回転可能なミラーの例としてはガルバ
ノミラー、ステップミラーなどがあり、同様の機構を用
いることにより、本例においてもダイクロイックミラー
33、34および35の角度を制御することができる。
本例では、さらに、ミラー33、34および35はそれ
ぞれ異なった角度(位相の異なる角度)になるように制
御され、例えば、ミラー33は角度A1、ミラー34は
角度A2、さらにミラー35は角度A3となるように制
御される。図2は、このようにミラー33、34および
35の角度が設定されたタイミングを示しており、この
結果、白色光Wから分離された赤色Rの光束は第1の出
射角度の光束φ1となって画像表示部20に供給され
る。一方、緑色Gの光束は第2の出射角度の光束φ2と
なり、また、青色Bの光束は第3の出射角度の光束φ3
となって画像表示部20の前面に設置されたマイクロレ
ンズアレイ50に向かって供給される。
【0024】さらに、角度制御機構40によって、表示
周波数の次のタイミングでは、ミラー33が角度A2、
ミラー34が角度A3、そしてミラー35が角度A1と
サイクリックに制御される。図3(a)はこのタイミン
グで光照射部30から出射される光の様子を示してあ
り、赤色Rは第2の出射角度の光束φ2となり、緑色G
は第3の出射角度の光束φ3となり、青色Bは第1の出
射角度の光束φ1となって画像表示部20に向かって供
給される。また、表示周波数の次のタイミングでは、角
度制御機構40によって、ミラー33、34および35
の角度がそれぞれ角度A3、A1およびA2に変えられ
る。したがって、図3(b)に示すように、赤色Rは第
3の出射角度の光束φ3となり、緑色Gは第1の出射角
度の光束φ1となり、さらに、青色Bは第2の出射角度
の光束φ2となって画像表示部20に向かって供給され
る。そして、画像表示部20に向かって供給されたこれ
らの光束φ1、φ2およびφ3は、画像表示部20の前
面に設置されたマイクロレンズアレイ50によって各画
素表示素子に集光される。
周波数の次のタイミングでは、ミラー33が角度A2、
ミラー34が角度A3、そしてミラー35が角度A1と
サイクリックに制御される。図3(a)はこのタイミン
グで光照射部30から出射される光の様子を示してあ
り、赤色Rは第2の出射角度の光束φ2となり、緑色G
は第3の出射角度の光束φ3となり、青色Bは第1の出
射角度の光束φ1となって画像表示部20に向かって供
給される。また、表示周波数の次のタイミングでは、角
度制御機構40によって、ミラー33、34および35
の角度がそれぞれ角度A3、A1およびA2に変えられ
る。したがって、図3(b)に示すように、赤色Rは第
3の出射角度の光束φ3となり、緑色Gは第1の出射角
度の光束φ1となり、さらに、青色Bは第2の出射角度
の光束φ2となって画像表示部20に向かって供給され
る。そして、画像表示部20に向かって供給されたこれ
らの光束φ1、φ2およびφ3は、画像表示部20の前
面に設置されたマイクロレンズアレイ50によって各画
素表示素子に集光される。
【0025】図4に、画像表示部20の近傍を拡大して
示してある。本例の画像表示部20は2次元にアレイ状
に配置された複数の画素表示素子21と、これを出射側
(スクリーン側)から支持する透明な支持プレート22
とを備えている。図4に示した画像表示部20では、画
素表示素子21として透過型の液晶表示素子を用いた例
を示しているが、画素表示素子21は透過型の液晶表示
素子に限定されることはなく、反射型の液晶表示素子、
さらには、反射角度を変えて光を変調するマイクロレン
ズミラーデバイス、エバネセントデバイスなどのマイク
ロマシンを応用した光スイッチング素子など、光の強度
を階調制御することができる様々な画素表示素子を用い
ることができる。
示してある。本例の画像表示部20は2次元にアレイ状
に配置された複数の画素表示素子21と、これを出射側
(スクリーン側)から支持する透明な支持プレート22
とを備えている。図4に示した画像表示部20では、画
素表示素子21として透過型の液晶表示素子を用いた例
を示しているが、画素表示素子21は透過型の液晶表示
素子に限定されることはなく、反射型の液晶表示素子、
さらには、反射角度を変えて光を変調するマイクロレン
ズミラーデバイス、エバネセントデバイスなどのマイク
ロマシンを応用した光スイッチング素子など、光の強度
を階調制御することができる様々な画素表示素子を用い
ることができる。
【0026】本例の画像表示部20には、さらに、光の
入射方向に、複数のマイクロレンズ51がアレイ状に配
置されたマイクロレンズアレイ50が設けられている。
このマイクロレンズアレイ50は、1つのマイクロレン
ズ51が3つの画素表示素子21a、21bおよび21
cに対し照射角度の異なる3つの光束φ1、φ2および
φ3をそれぞれ集光できるように配置されている。この
ために、マイクロレンズ51としては3個の画素表示素
子に対応した球面状のレンズあるいは、3列の画素表示
素子に対応したシリンドリカル状のレンズのものを採用
できる。また、1つのマイクロレンズ51に対応した3
つの画素表示素子21a、21bおよび21cには、照
射角度の異なる3つの光束φ1、φ2およびφ3がそれ
ぞれ照射される。このため、これらの光束φ1、φ2お
よびφ3を階調制御した出射光が平行光束となるよう
に、画素表示素子21a、21bおよび21cの入射あ
るいは出射面は微少な角度でそれぞれ傾斜している。出
射光に対するこのような角度調整は、マイクロプリズム
などを用いて行うことも可能である。また、反射型の画
素表示素子であれば、素子の反射方向を微調整したり、
マイクロレンズアレイ50の入射側と異なったマイクロ
レンズ51を用いて出射光の角度調整を行うようにして
ももちろん良い。
入射方向に、複数のマイクロレンズ51がアレイ状に配
置されたマイクロレンズアレイ50が設けられている。
このマイクロレンズアレイ50は、1つのマイクロレン
ズ51が3つの画素表示素子21a、21bおよび21
cに対し照射角度の異なる3つの光束φ1、φ2および
φ3をそれぞれ集光できるように配置されている。この
ために、マイクロレンズ51としては3個の画素表示素
子に対応した球面状のレンズあるいは、3列の画素表示
素子に対応したシリンドリカル状のレンズのものを採用
できる。また、1つのマイクロレンズ51に対応した3
つの画素表示素子21a、21bおよび21cには、照
射角度の異なる3つの光束φ1、φ2およびφ3がそれ
ぞれ照射される。このため、これらの光束φ1、φ2お
よびφ3を階調制御した出射光が平行光束となるよう
に、画素表示素子21a、21bおよび21cの入射あ
るいは出射面は微少な角度でそれぞれ傾斜している。出
射光に対するこのような角度調整は、マイクロプリズム
などを用いて行うことも可能である。また、反射型の画
素表示素子であれば、素子の反射方向を微調整したり、
マイクロレンズアレイ50の入射側と異なったマイクロ
レンズ51を用いて出射光の角度調整を行うようにして
ももちろん良い。
【0027】図5に、1つのマイクロレンズ51に対応
した3つの画素表示素子21a、21bおよび21cに
光照射部30により供給される光が変化する様子を示し
てある。まず、時刻t1から始まる表示周波数のタイミ
ングでは上述したように赤色Rの光束が第1の照射角度
の光束φ1として供給され、緑色Gの光束が第2の照射
角度の光束φ2として供給され、さらに、青色Bの光束
が第3の照射角度の光束φ3として供給される。したが
って、マイクロレンズ51によってこれらの光束φ1、
φ2およびφ3は隣接する表示素子21a、21bおよ
び21cのそれぞれ集光される。このため、表示素子2
1aには赤色Rの光束が照射され、表示素子21bには
緑色Gの光束が照射され、さらに、表示素子21cには
青色Bの光束が照射される。すなわち、隣接する表示素
子21a、21bおよび21cに異なった色の光が照射
される。
した3つの画素表示素子21a、21bおよび21cに
光照射部30により供給される光が変化する様子を示し
てある。まず、時刻t1から始まる表示周波数のタイミ
ングでは上述したように赤色Rの光束が第1の照射角度
の光束φ1として供給され、緑色Gの光束が第2の照射
角度の光束φ2として供給され、さらに、青色Bの光束
が第3の照射角度の光束φ3として供給される。したが
って、マイクロレンズ51によってこれらの光束φ1、
φ2およびφ3は隣接する表示素子21a、21bおよ
び21cのそれぞれ集光される。このため、表示素子2
1aには赤色Rの光束が照射され、表示素子21bには
緑色Gの光束が照射され、さらに、表示素子21cには
青色Bの光束が照射される。すなわち、隣接する表示素
子21a、21bおよび21cに異なった色の光が照射
される。
【0028】時刻t2から始まる次のタイミングでは、
RGB各色の光束の照射角度が変わり、第1の照射角度
の光束φ1が青色B、第2の照射角度の光束φ2が赤色
R、そして第3の照射角度の光束φ3が緑色Gとなる。
このため、隣接する表示素子21、21bおよび21c
に照射される色が交換され、表示素子21、21bおよ
び21cは青色B、赤色Rおよび緑色Gの光束によって
それぞれ照射される。さらに、時刻t3から始まる次の
タイミングでは、RGB各色の光束の照射角度が再び変
わり、第1の照射角度の光束φ1が緑色G、第2の照射
角度の光束φ2が青色B、そして第3の照射角度の光束
φ3が赤色Rとなる。このため、表示素子21、21b
および21cに照射される色はさらに交換され、表示素
子21、21bおよび21cは緑色G、青色Bおよび赤
色Rの光束によってそれぞれ照射される。そして、次の
時刻t4から始まるタイミングでは、RGB各色の光束
の照射角度が時刻t1と同じになるので、隣接する表示
素子21a、21bおよび21cに照射される光束は再
び交換(入れ替え)られて、それぞれの表示素子21
a、21bおよび21cは時刻t1と各々が同じ色の光
束で照射される。
RGB各色の光束の照射角度が変わり、第1の照射角度
の光束φ1が青色B、第2の照射角度の光束φ2が赤色
R、そして第3の照射角度の光束φ3が緑色Gとなる。
このため、隣接する表示素子21、21bおよび21c
に照射される色が交換され、表示素子21、21bおよ
び21cは青色B、赤色Rおよび緑色Gの光束によって
それぞれ照射される。さらに、時刻t3から始まる次の
タイミングでは、RGB各色の光束の照射角度が再び変
わり、第1の照射角度の光束φ1が緑色G、第2の照射
角度の光束φ2が青色B、そして第3の照射角度の光束
φ3が赤色Rとなる。このため、表示素子21、21b
および21cに照射される色はさらに交換され、表示素
子21、21bおよび21cは緑色G、青色Bおよび赤
色Rの光束によってそれぞれ照射される。そして、次の
時刻t4から始まるタイミングでは、RGB各色の光束
の照射角度が時刻t1と同じになるので、隣接する表示
素子21a、21bおよび21cに照射される光束は再
び交換(入れ替え)られて、それぞれの表示素子21
a、21bおよび21cは時刻t1と各々が同じ色の光
束で照射される。
【0029】このように、本例の表示装置10において
は、画像表示部20の各画素表示素子21にRGB各色
の光束が順番に照射される。したがって、これらの色の
光束を、それぞれの色の光が照射されているタイミング
の間で階調制御することにより、1つの画素表示素子2
1により1つの画素をフルカラー表示することができ
る。そして、白色光Wが3原色に分離されたうちの1つ
の色の光束が1つの画素表示素子21に照射されている
間は、他の色の光束は上下あるいは左右の他の画素表示
素子21に照射される。したがって、白色光Wを分離し
た色の光束は何れかの画素表示素子21に照射されるこ
とになり、同時に画面を形成するために利用されるの
で、白色光Wをロスすることなく画像表示用に利用する
ことができる。
は、画像表示部20の各画素表示素子21にRGB各色
の光束が順番に照射される。したがって、これらの色の
光束を、それぞれの色の光が照射されているタイミング
の間で階調制御することにより、1つの画素表示素子2
1により1つの画素をフルカラー表示することができ
る。そして、白色光Wが3原色に分離されたうちの1つ
の色の光束が1つの画素表示素子21に照射されている
間は、他の色の光束は上下あるいは左右の他の画素表示
素子21に照射される。したがって、白色光Wを分離し
た色の光束は何れかの画素表示素子21に照射されるこ
とになり、同時に画面を形成するために利用されるの
で、白色光Wをロスすることなく画像表示用に利用する
ことができる。
【0030】また、本例の表示装置10では、動画を再
生する時に色ずれがない。図6にその様子を示してあ
る。図6(a)に示すように黒を背景とした画像上を白
い表示がすばやく移動する動画の場合、上記で示した従
来の第1の方式である回転カラーフィルタ等を利用する
カラー画像表示装置においては、時分解された同色が順
次表示されるので、図6(b)に示すように各色がずれ
て表示され大変見にくい。これに対し、本発明によれ
ば、図5に示したように隣り合った画素はRGB各々の
異なった色を表示する。このため隣り合った画素は同色
にならず、白色が移動するときに色が順次表示されても
鑑賞位置からは図6(c)のように並置混色されるので
グレーアウトし違和感がない。したがって、本例の画像
表示装置10を用いてカラー画像を表示すると色ずれが
発生しないので、映画等を長時間観賞する時の疲労を大
変少なくすることができる。
生する時に色ずれがない。図6にその様子を示してあ
る。図6(a)に示すように黒を背景とした画像上を白
い表示がすばやく移動する動画の場合、上記で示した従
来の第1の方式である回転カラーフィルタ等を利用する
カラー画像表示装置においては、時分解された同色が順
次表示されるので、図6(b)に示すように各色がずれ
て表示され大変見にくい。これに対し、本発明によれ
ば、図5に示したように隣り合った画素はRGB各々の
異なった色を表示する。このため隣り合った画素は同色
にならず、白色が移動するときに色が順次表示されても
鑑賞位置からは図6(c)のように並置混色されるので
グレーアウトし違和感がない。したがって、本例の画像
表示装置10を用いてカラー画像を表示すると色ずれが
発生しないので、映画等を長時間観賞する時の疲労を大
変少なくすることができる。
【0031】なお、上記では、光供給部39のうち、白
色光WをRGB各色の光束に分解する第1の光学素子群
31のミラー33、34および35の角度を制御して画
像表示部20に供給される各色の光束の出射角度を変え
て光束φ1、φ2およびφ3を形成している。これに代
わり、図7に示すように、分離された各色の光束の向き
を画像表示部20に向けて揃える機能を備えた第2の光
学素子群32の各ミラー36、37および38の角度を
角度制御機構40で制御して光束φ1、φ2およびφ3
を形成することももちろん可能である。図7に示した画
像表示装置10の構成は、図2に基づき説明した画像表
示装置に対し、角度制御機構40で制御するミラーが異
なる以外は同じであるので、共通の符号を付して詳しい
説明は省略する。
色光WをRGB各色の光束に分解する第1の光学素子群
31のミラー33、34および35の角度を制御して画
像表示部20に供給される各色の光束の出射角度を変え
て光束φ1、φ2およびφ3を形成している。これに代
わり、図7に示すように、分離された各色の光束の向き
を画像表示部20に向けて揃える機能を備えた第2の光
学素子群32の各ミラー36、37および38の角度を
角度制御機構40で制御して光束φ1、φ2およびφ3
を形成することももちろん可能である。図7に示した画
像表示装置10の構成は、図2に基づき説明した画像表
示装置に対し、角度制御機構40で制御するミラーが異
なる以外は同じであるので、共通の符号を付して詳しい
説明は省略する。
【0032】(第2の実施の形態)本発明にかかる画像
表示装置10に適用できる光照射部30の構成は上記の
他に幾つか考えられる。以下では、特に、光照射部30
のうち、マイクロレンズアレイ50に対し色毎に出射角
度の異なった光束φ1、φ2およびφ3を照射する光供
給部39のいくつかの例を説明する。なお、以下の各実
施の形態においては、画像表示部20およびマイクロレ
ンズアレイ50は共通するので、光供給部39の構成の
みを示して説明する。
表示装置10に適用できる光照射部30の構成は上記の
他に幾つか考えられる。以下では、特に、光照射部30
のうち、マイクロレンズアレイ50に対し色毎に出射角
度の異なった光束φ1、φ2およびφ3を照射する光供
給部39のいくつかの例を説明する。なお、以下の各実
施の形態においては、画像表示部20およびマイクロレ
ンズアレイ50は共通するので、光供給部39の構成の
みを示して説明する。
【0033】図8に示した光供給部39は、色分解する
機能を備えた第1の光学素子群31を構成するミラー3
3、34および35と、各光束を略揃えて全体的な方向
を画像表示部20へ向ける機能を備えた第2の光学素子
群32を構成するミラー36、37および38の両方の
角度を制御することにより、色の異なる光束を出射角度
の異なる光束φ1、φ2およびφ3として出射し、さら
に、表示周波数のタイミングで交換できるようにした例
である。さらに、本例の光供給部39においては、これ
らのミラー33、34、35、36、37および38が
取り得るポジションを2つにしてそれぞれのミラーを2
値制御できるようにしている。
機能を備えた第1の光学素子群31を構成するミラー3
3、34および35と、各光束を略揃えて全体的な方向
を画像表示部20へ向ける機能を備えた第2の光学素子
群32を構成するミラー36、37および38の両方の
角度を制御することにより、色の異なる光束を出射角度
の異なる光束φ1、φ2およびφ3として出射し、さら
に、表示周波数のタイミングで交換できるようにした例
である。さらに、本例の光供給部39においては、これ
らのミラー33、34、35、36、37および38が
取り得るポジションを2つにしてそれぞれのミラーを2
値制御できるようにしている。
【0034】このため、本例の第1の光学素子群31を
構成するミラー33、34および35は、2つの角度
(ポジションHおよびL)にそれぞれをセットできよう
になっている。また、第2の光学素子群32を構成する
ミラー36、37および38も、2つの角度(ポジショ
ンHおよびL)にそれぞれをセットできるようになって
いる。さらに、角度制御機構40は、これらのミラー3
3、34、35、36、37および38のポジションを
HおよびLに個別に設定する機能を備えている。
構成するミラー33、34および35は、2つの角度
(ポジションHおよびL)にそれぞれをセットできよう
になっている。また、第2の光学素子群32を構成する
ミラー36、37および38も、2つの角度(ポジショ
ンHおよびL)にそれぞれをセットできるようになって
いる。さらに、角度制御機構40は、これらのミラー3
3、34、35、36、37および38のポジションを
HおよびLに個別に設定する機能を備えている。
【0035】これらのミラーのポジションLおよびH
は、図9に示したように選択されている。この図9で
は、赤色Rの光束を制御するミラー33および36を例
に示してある。すなわち、ミラー33がポジションHで
ミラー36がポジションLのときに赤色Rの光束は第1
の照射角度の光束φ1として画像表示部20に供給され
る。また、ミラー33およびミラー36のポジションが
両方ともHまたはLのときは第2の照射角度の光束φ2
として供給され、さらに、ミラー33のポジションがL
でミラー36のポジションがHのときには第3の照射角
度の光束φ3として供給される。したがって、2つのミ
ラー33および36を2値制御することにより、赤色R
の光束を3つの照射角度の異なる光束φ1、φ2あるい
はφ3として供給することができる。他の緑色Gの光束
および青色Bの光束についても同様に制御できる。な
お、ポジションHおよびLはミラーの角度の状態が便宜
的に光軸に対し大きいときと小さいときを表している
が、各々のミラーで同じ角度である必要はなく、組み合
わせによって図9に示したような照射角度の異なる光束
が得られるようになっていれば良い。
は、図9に示したように選択されている。この図9で
は、赤色Rの光束を制御するミラー33および36を例
に示してある。すなわち、ミラー33がポジションHで
ミラー36がポジションLのときに赤色Rの光束は第1
の照射角度の光束φ1として画像表示部20に供給され
る。また、ミラー33およびミラー36のポジションが
両方ともHまたはLのときは第2の照射角度の光束φ2
として供給され、さらに、ミラー33のポジションがL
でミラー36のポジションがHのときには第3の照射角
度の光束φ3として供給される。したがって、2つのミ
ラー33および36を2値制御することにより、赤色R
の光束を3つの照射角度の異なる光束φ1、φ2あるい
はφ3として供給することができる。他の緑色Gの光束
および青色Bの光束についても同様に制御できる。な
お、ポジションHおよびLはミラーの角度の状態が便宜
的に光軸に対し大きいときと小さいときを表している
が、各々のミラーで同じ角度である必要はなく、組み合
わせによって図9に示したような照射角度の異なる光束
が得られるようになっていれば良い。
【0036】図10に、本例の光供給部39の各ミラー
を制御して、図5に示したように各画素表示素子21
a、21bおよび21cにRGB各色の光束を照射する
様子をタイミングチャートを用いて示してある。本図に
示すように、本例の光供給部39においては、各ミラー
に供給する制御信号の位相を表示周波数に同期してずら
すことにより、RGB各色の光束の照射角度を変えて画
像表示部20に供給することが可能であり、マイクロレ
ンズアレイ50で各画素表示素子21に各色の光束を交
換しながら照射できる。
を制御して、図5に示したように各画素表示素子21
a、21bおよび21cにRGB各色の光束を照射する
様子をタイミングチャートを用いて示してある。本図に
示すように、本例の光供給部39においては、各ミラー
に供給する制御信号の位相を表示周波数に同期してずら
すことにより、RGB各色の光束の照射角度を変えて画
像表示部20に供給することが可能であり、マイクロレ
ンズアレイ50で各画素表示素子21に各色の光束を交
換しながら照射できる。
【0037】(第3の実施の形態)図11に、上記と異
なった光供給部39の例を示してある。本例の光供給部
39は、白色光Wから3原色を分解抽出する第1の光学
素子群31と、抽出されたRGB各色の光束を再び合成
して画像表示部20の方向に導く第2の光学素子群32
に加え、これらRGB各色の光束の出射角度を制御する
第3の光学素子群45を設けてある。このため、本例の
光供給部39では、第1および第2の光学素子群31お
よび32を構成する各ミラーの角度は一定に保たれてお
り、角度制御機構40は第3の光学素子群45を構成す
る光学素子を制御してRGB各色の光束を第1、第2お
よび第3の出射角度の光束φ1、φ2およびφ3として
供給する。
なった光供給部39の例を示してある。本例の光供給部
39は、白色光Wから3原色を分解抽出する第1の光学
素子群31と、抽出されたRGB各色の光束を再び合成
して画像表示部20の方向に導く第2の光学素子群32
に加え、これらRGB各色の光束の出射角度を制御する
第3の光学素子群45を設けてある。このため、本例の
光供給部39では、第1および第2の光学素子群31お
よび32を構成する各ミラーの角度は一定に保たれてお
り、角度制御機構40は第3の光学素子群45を構成す
る光学素子を制御してRGB各色の光束を第1、第2お
よび第3の出射角度の光束φ1、φ2およびφ3として
供給する。
【0038】本例の第3の光学素子群45には、適当な
角度で旋回する、または、適当な周期で回転する2つの
ガルバノミラーからなる光学素子の組み合わせ46、4
7および48が用意されており、それぞれの組み合わせ
で各色毎の光束の向きを制御できるようになっている。
角度で旋回する、または、適当な周期で回転する2つの
ガルバノミラーからなる光学素子の組み合わせ46、4
7および48が用意されており、それぞれの組み合わせ
で各色毎の光束の向きを制御できるようになっている。
【0039】図12に示した光供給部39は、RGB各
色の光束の出射角度を制御する第3の光学素子群45と
してマイクロミラーアレイ60を採用した例である。マ
イクロミラーアレイ60は、複数のマイクロ・ミラー6
1が2次元的に配置されたものであり、静電場などを用
いて反射角度を制御できるようになっている。本例で
は、複数のマイクロ・ミラー61が3つの領域62r、
62gおよび62bの領域に区分けされて角度が制御さ
れるようになっており、領域62rで赤色Rの光束の出
射角度を制御し、領域62gで緑色Gの光束の出射角度
を制御し、さらに、領域62bで青色Bの光束の出射角
度を制御するようにしている。
色の光束の出射角度を制御する第3の光学素子群45と
してマイクロミラーアレイ60を採用した例である。マ
イクロミラーアレイ60は、複数のマイクロ・ミラー6
1が2次元的に配置されたものであり、静電場などを用
いて反射角度を制御できるようになっている。本例で
は、複数のマイクロ・ミラー61が3つの領域62r、
62gおよび62bの領域に区分けされて角度が制御さ
れるようになっており、領域62rで赤色Rの光束の出
射角度を制御し、領域62gで緑色Gの光束の出射角度
を制御し、さらに、領域62bで青色Bの光束の出射角
度を制御するようにしている。
【0040】図13に示した光供給部39では、出射角
度を制御する第3の光学素子群45を構成する光学素子
としてプリズムを用いた例である。そして、本例では、
3種類の角度を有する楔型のプリズム63a、63bお
よび63cを1セットとし、複数のセットのプリズムを
ベルト状64にして一定の周期で回転移動させるように
している。このようなプリズムベルト64が第1の光学
素子群31から第2の光学素子群32に供給されるRG
B各色の光束を一定の速度で横断すると、このプリズム
ベルト64を通過したRGB各色の光束の角度が異な
り、さらにその角度はサイクリックに変わる。したがっ
て、第2の光学素子群32からは、RGB各色の光束が
第1、第2および第3の出射角度を持つ光束φ1、φ2
およびφ3のいずれかとして入れ替わり(交換)しなが
ら出射される。
度を制御する第3の光学素子群45を構成する光学素子
としてプリズムを用いた例である。そして、本例では、
3種類の角度を有する楔型のプリズム63a、63bお
よび63cを1セットとし、複数のセットのプリズムを
ベルト状64にして一定の周期で回転移動させるように
している。このようなプリズムベルト64が第1の光学
素子群31から第2の光学素子群32に供給されるRG
B各色の光束を一定の速度で横断すると、このプリズム
ベルト64を通過したRGB各色の光束の角度が異な
り、さらにその角度はサイクリックに変わる。したがっ
て、第2の光学素子群32からは、RGB各色の光束が
第1、第2および第3の出射角度を持つ光束φ1、φ2
およびφ3のいずれかとして入れ替わり(交換)しなが
ら出射される。
【0041】ベルト状のような光学素子を移動する方式
で出射角度を制御するには、図14に示したような、回
折方向が周期的に変わるマイクロプリズム65を多数設
けたシート66を用いて実現することも可能である。
で出射角度を制御するには、図14に示したような、回
折方向が周期的に変わるマイクロプリズム65を多数設
けたシート66を用いて実現することも可能である。
【0042】このように、第3の光学素子群45を構成
する光学素子は多種多様なものを採用できる。同様に、
本例に限らず、上述した例あるいは以下に述べる例で
も、第1および第2の光学素子群31および32を構成
する光学素子もミラーあるいはダイクロイックミラーに
限定されることはなく、ダイクロイックプリズムなどの
所定の色を選択して反射あるいは透過する種々の光学素
子を採用することができる。また、白色光源11として
は上記で説明したように白色ランプの他に、白色レーザ
ーなどの他の光源を採用できることはもちろんである。
する光学素子は多種多様なものを採用できる。同様に、
本例に限らず、上述した例あるいは以下に述べる例で
も、第1および第2の光学素子群31および32を構成
する光学素子もミラーあるいはダイクロイックミラーに
限定されることはなく、ダイクロイックプリズムなどの
所定の色を選択して反射あるいは透過する種々の光学素
子を採用することができる。また、白色光源11として
は上記で説明したように白色ランプの他に、白色レーザ
ーなどの他の光源を採用できることはもちろんである。
【0043】(第4の実施の形態)図15に示した光供
給部39では、白色光WからRGB各色の光束を抽出す
る機能と、それを合成して画像表示部20の方向に導く
機能と、さらに、RGB各色の出射角度を制御する機能
を1つの光学素子によって実現するようにしている。こ
のために、本例においては、近接させて設置した3枚の
ダイクロイックミラー71、72および73のそれぞれ
の角度をカム74とモータ75の組み合わせによって3
段階に切替えられるようになっている。そして、モータ
75を制御機構40で制御する。
給部39では、白色光WからRGB各色の光束を抽出す
る機能と、それを合成して画像表示部20の方向に導く
機能と、さらに、RGB各色の出射角度を制御する機能
を1つの光学素子によって実現するようにしている。こ
のために、本例においては、近接させて設置した3枚の
ダイクロイックミラー71、72および73のそれぞれ
の角度をカム74とモータ75の組み合わせによって3
段階に切替えられるようになっている。そして、モータ
75を制御機構40で制御する。
【0044】図16に3番目に位置し青色Bの光束を処
理するミラー73を抜き出して示してある。このミラー
73は旋回中心77を中心として旋回するようになって
おり、バネ76によってミラー73の操作部78が常に
カム74と接触するようになっている。カム74は、ミ
ラー73の角度を大きくする部分74a、小さくする部
分74c、さらにその中間に維持する部分74bとが設
けられている。したがって、このカム74をモータ75
で回転することによりミラー73の角度が制御できる。
他のミラー71および72も同様の構成で角度が制御で
きるようになっており、これら3つのミラー71、72
および73の角度を表示周波数で同期して変え、RGB
各色の光束を第1、第2および第3の出射角度の光束φ
1、φ2およびφ3として交換しながら出射する。
理するミラー73を抜き出して示してある。このミラー
73は旋回中心77を中心として旋回するようになって
おり、バネ76によってミラー73の操作部78が常に
カム74と接触するようになっている。カム74は、ミ
ラー73の角度を大きくする部分74a、小さくする部
分74c、さらにその中間に維持する部分74bとが設
けられている。したがって、このカム74をモータ75
で回転することによりミラー73の角度が制御できる。
他のミラー71および72も同様の構成で角度が制御で
きるようになっており、これら3つのミラー71、72
および73の角度を表示周波数で同期して変え、RGB
各色の光束を第1、第2および第3の出射角度の光束φ
1、φ2およびφ3として交換しながら出射する。
【0045】(第5の実施の形態)図17に上記と異な
った光供給部39の例を示してある。上記の例では、R
GB各色の光束の出射角度を順番に入れ替えることによ
り出射角度の異なる光束φ1、φ2およびφ3としてい
たのに対し、本例では、出射角度の異なる光束φ1、φ
2およびφ3の色を順番に交換することにより、マイク
ロレンズアレイ50で画像表示部20の画素表示素子2
1に対しそれぞれの色の光束を周期的に交換して照射で
きるようにしている。このため、本例の光供給部39
は、第1の回転ダイクロックミラー81と、第2の回転
ダイクロイックミラー82と、ミラー83とが白色光W
の光路に順番に配置されている。第1および第2の回転
ダイクロイックミラー81および82は、図18(a)
および(b)にそれぞれ示してあるように、円盤状のダ
イクロイックミラーであり、3原色のそれぞれを反射
し、他の色を透過できる3つの領域R、GおよびBに分
割されている。これら第1および第2の回転ダイクロイ
ックミラー81および82は制御機構40によって表示
周波数に同期して回転するようになっており、さらに、
反射する色の位相をずらし、第1および第2の回転ダイ
クロイックミラー81および82から異なった色が反射
されるようになっている。そして、第1および第2の回
転ダイクロイックミラー81および82を透過した色の
光がミラー83によって反射される。
った光供給部39の例を示してある。上記の例では、R
GB各色の光束の出射角度を順番に入れ替えることによ
り出射角度の異なる光束φ1、φ2およびφ3としてい
たのに対し、本例では、出射角度の異なる光束φ1、φ
2およびφ3の色を順番に交換することにより、マイク
ロレンズアレイ50で画像表示部20の画素表示素子2
1に対しそれぞれの色の光束を周期的に交換して照射で
きるようにしている。このため、本例の光供給部39
は、第1の回転ダイクロックミラー81と、第2の回転
ダイクロイックミラー82と、ミラー83とが白色光W
の光路に順番に配置されている。第1および第2の回転
ダイクロイックミラー81および82は、図18(a)
および(b)にそれぞれ示してあるように、円盤状のダ
イクロイックミラーであり、3原色のそれぞれを反射
し、他の色を透過できる3つの領域R、GおよびBに分
割されている。これら第1および第2の回転ダイクロイ
ックミラー81および82は制御機構40によって表示
周波数に同期して回転するようになっており、さらに、
反射する色の位相をずらし、第1および第2の回転ダイ
クロイックミラー81および82から異なった色が反射
されるようになっている。そして、第1および第2の回
転ダイクロイックミラー81および82を透過した色の
光がミラー83によって反射される。
【0046】これら第1の回転ダイクロイックミラー8
1、第2の回転ダイクロイックミラー82および固定式
のミラー83は、それぞれ若干異なった角度で画像表示
部20の方向に向けて光束を反射できるように調整され
ている。このため、例えば、第1の回転ダイクロイック
ミラー81からは第3の出射角度の光束φ3が出射さ
れ、第2の回転ダイクロイックミラー82からは第2の
出射角度の光束φ2が出射され、さらに、固定式のミラ
ー83から第1の出射角度の光束φ1が出射されるよう
になっている。そして、第1および第2の回転ダイクロ
イックミラー81および82が同期して回転することに
より、光束φ3、φ2およびφ1は赤色R、緑色Gおよ
び青色Bの光束に順番に入れ替わる(交換される)。し
たがって、図4に示したように画像表示部20の前面に
位置するマイクロレンズアレイ50には、それぞれの色
が異なり、さらにその色が順番に入れ替わると共に、角
度の異なる3つの光束φ1、φ2およびφ3が照射され
る。このため、マイクロレンズ51によって対応する3
つの画素21a、21bおよび21cには異なった色の
光が表示周波数に同期して入れ替わりながら照射され
る。したがって、本例の光供給部39を備えた光照射部
30を用いることにより、上記の実施の形態で説明した
画像表示装置と同様に光の利用効率が高く、また、画素
表示素子の利用効率も高い画像表示装置を実現できる。
1、第2の回転ダイクロイックミラー82および固定式
のミラー83は、それぞれ若干異なった角度で画像表示
部20の方向に向けて光束を反射できるように調整され
ている。このため、例えば、第1の回転ダイクロイック
ミラー81からは第3の出射角度の光束φ3が出射さ
れ、第2の回転ダイクロイックミラー82からは第2の
出射角度の光束φ2が出射され、さらに、固定式のミラ
ー83から第1の出射角度の光束φ1が出射されるよう
になっている。そして、第1および第2の回転ダイクロ
イックミラー81および82が同期して回転することに
より、光束φ3、φ2およびφ1は赤色R、緑色Gおよ
び青色Bの光束に順番に入れ替わる(交換される)。し
たがって、図4に示したように画像表示部20の前面に
位置するマイクロレンズアレイ50には、それぞれの色
が異なり、さらにその色が順番に入れ替わると共に、角
度の異なる3つの光束φ1、φ2およびφ3が照射され
る。このため、マイクロレンズ51によって対応する3
つの画素21a、21bおよび21cには異なった色の
光が表示周波数に同期して入れ替わりながら照射され
る。したがって、本例の光供給部39を備えた光照射部
30を用いることにより、上記の実施の形態で説明した
画像表示装置と同様に光の利用効率が高く、また、画素
表示素子の利用効率も高い画像表示装置を実現できる。
【0047】図19に示した光供給部39では、第1の
回転ダイクロイックミラー81、第2の回転ダイクロイ
ックミラー82および固定式のミラー83が近接して配
置されており、光供給部39をコンパクトに構成でき、
光照射部30を小さなサイズに纏めることができる。さ
らに、このように第1および第2の回転ダイクロイック
ミラー81および82と、固定式のミラー83を近接し
て配置しても、それぞれのミラーにより反射された色の
光は、他のミラーを透過するので所定の方向に向かって
合成することが可能である。また、反射される位置が近
接するので、微少に照射角度の異なる光束φ1、φ2お
よびφ3を合成しやすくなり、光路の設計が容易とな
る。
回転ダイクロイックミラー81、第2の回転ダイクロイ
ックミラー82および固定式のミラー83が近接して配
置されており、光供給部39をコンパクトに構成でき、
光照射部30を小さなサイズに纏めることができる。さ
らに、このように第1および第2の回転ダイクロイック
ミラー81および82と、固定式のミラー83を近接し
て配置しても、それぞれのミラーにより反射された色の
光は、他のミラーを透過するので所定の方向に向かって
合成することが可能である。また、反射される位置が近
接するので、微少に照射角度の異なる光束φ1、φ2お
よびφ3を合成しやすくなり、光路の設計が容易とな
る。
【0048】図20に示した光供給部39は、さらに、
第1および第2の回転ダイクロイックミラーとしての機
能を1つの光学素子85で実現させた例である。この光
学素子85は、円錐状のプリズムであり、中心軸を中心
に表示周波数に同期して回転できるようになっている。
そして、底面85aと側面85bが図18(a)および
(b)に示したのと同様に、位相をずらしてRGB各色
を選択して反射する領域に分割されている。したがっ
て、この光学素子85を回転させることにより、図18
に示した光供給部と同様に照射角度の異なる3つの光束
φ1、φ2およびφ3が合成された光束が得られ、それ
ぞれの光束φ1、φ2およびφ3の色は表示周波数に同
期して交換されるようになる。
第1および第2の回転ダイクロイックミラーとしての機
能を1つの光学素子85で実現させた例である。この光
学素子85は、円錐状のプリズムであり、中心軸を中心
に表示周波数に同期して回転できるようになっている。
そして、底面85aと側面85bが図18(a)および
(b)に示したのと同様に、位相をずらしてRGB各色
を選択して反射する領域に分割されている。したがっ
て、この光学素子85を回転させることにより、図18
に示した光供給部と同様に照射角度の異なる3つの光束
φ1、φ2およびφ3が合成された光束が得られ、それ
ぞれの光束φ1、φ2およびφ3の色は表示周波数に同
期して交換されるようになる。
【0049】図21に示した光供給部39は、第1およ
び第2の回転ダイクロイックミラー81および82を透
過した色の光を反射するための固定式のミラーを省略し
たものである。このため、第1および第2の回転ダイク
ロイックミラー81および82によって抽出および反射
された光束を第1および第2の固定式ミラー86および
87により反射し、第1および第2の回転ダイクロイッ
クミラー81および82を透過した光束と合成して画像
表示部20に向けて照射するようになっている。
び第2の回転ダイクロイックミラー81および82を透
過した色の光を反射するための固定式のミラーを省略し
たものである。このため、第1および第2の回転ダイク
ロイックミラー81および82によって抽出および反射
された光束を第1および第2の固定式ミラー86および
87により反射し、第1および第2の回転ダイクロイッ
クミラー81および82を透過した光束と合成して画像
表示部20に向けて照射するようになっている。
【0050】(第6の実施の形態)図22に示した画像
表示装置10は、光供給部39に、RGB各色のレーザ
91、92および93を用いた光源部90を設けてあ
る。したがって、本例の光供給部39では色分解するた
めの光学素子は不要となる。このため、本例では、それ
ぞれのレーザ91、92および93から出射されたRG
B各色の光束の向きを変えて合成する第2の光学素子群
32の各ミラー36、37および38の角度を制御して
出射角度の異なる光束φ1、φ2およびφ3を供給する
ようにしている。もちろん、光源部39にはレーザに限
らずLEDなどの発光素子を用いることが可能である。
表示装置10は、光供給部39に、RGB各色のレーザ
91、92および93を用いた光源部90を設けてあ
る。したがって、本例の光供給部39では色分解するた
めの光学素子は不要となる。このため、本例では、それ
ぞれのレーザ91、92および93から出射されたRG
B各色の光束の向きを変えて合成する第2の光学素子群
32の各ミラー36、37および38の角度を制御して
出射角度の異なる光束φ1、φ2およびφ3を供給する
ようにしている。もちろん、光源部39にはレーザに限
らずLEDなどの発光素子を用いることが可能である。
【0051】なお、上記では、本発明にかかる画像表示
装置を用いた投射装置を例に説明しているが、投影用の
装置に限定されることはなく、カラー画像を直視する画
像表示装置などのカラー表示を行う全ての装置に対し本
発明を適用することができる。
装置を用いた投射装置を例に説明しているが、投影用の
装置に限定されることはなく、カラー画像を直視する画
像表示装置などのカラー表示を行う全ての装置に対し本
発明を適用することができる。
【0052】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のカラー
画像表示方式では、隣接する画素表示手段に対し異なる
色の光を照射し、その色を周期的に交換している。特
に、白色をRGBに分割した光束を利用する場合は、色
と同数の隣接する画素表示手段に対し、それぞれの色の
光束を照射すると共に周期的にそれぞれの色を交換する
ようにしている。したがって、白色をRGBに分割した
全て光を常に画像表示に利用できるため光のロスが少な
い。さらに、1つの画素表示手段が全ての色で照射され
るので、1つの画素表示手段で1つの画素のマルチカラ
ー表示が可能である。したがって、画素表示手段の数が
少なくて良いので、画像表示装置を安価に、また、小型
にできる。さらに、カラー表示のために画素表示手段を
増やさなくて良いので、歩留まりが向上し、高解像度化
あるいは高密度化も容易となる。
画像表示方式では、隣接する画素表示手段に対し異なる
色の光を照射し、その色を周期的に交換している。特
に、白色をRGBに分割した光束を利用する場合は、色
と同数の隣接する画素表示手段に対し、それぞれの色の
光束を照射すると共に周期的にそれぞれの色を交換する
ようにしている。したがって、白色をRGBに分割した
全て光を常に画像表示に利用できるため光のロスが少な
い。さらに、1つの画素表示手段が全ての色で照射され
るので、1つの画素表示手段で1つの画素のマルチカラ
ー表示が可能である。したがって、画素表示手段の数が
少なくて良いので、画像表示装置を安価に、また、小型
にできる。さらに、カラー表示のために画素表示手段を
増やさなくて良いので、歩留まりが向上し、高解像度化
あるいは高密度化も容易となる。
【0053】また、1画素を表示するために複数の画素
表示手段を使う場合のように画素ずれによるにじみもな
く高品質のカラー画像を表示できる。さらに、隣接する
画素が異なる色を表示しながら画像が形成されるので、
残像による影響がなく、動画再生時にも色ずれがない。
したがって、目に優しい画像を表示できる。
表示手段を使う場合のように画素ずれによるにじみもな
く高品質のカラー画像を表示できる。さらに、隣接する
画素が異なる色を表示しながら画像が形成されるので、
残像による影響がなく、動画再生時にも色ずれがない。
したがって、目に優しい画像を表示できる。
【0054】このように、本発明のカラー画像表示方式
およびこれを用いた画像表示装置は、従来のカラー表示
方式の欠点を一気に解決できるものであり、また、種々
の画素表示手段を用いたカラー画像表示装置に適用でき
るものである。したがって、プロジェクタに限らず、様
々なカラー画像を表示する装置において有用な発明であ
る。
およびこれを用いた画像表示装置は、従来のカラー表示
方式の欠点を一気に解決できるものであり、また、種々
の画素表示手段を用いたカラー画像表示装置に適用でき
るものである。したがって、プロジェクタに限らず、様
々なカラー画像を表示する装置において有用な発明であ
る。
【図1】本発明の表示方式を従来の他の表示方式と比較
して説明する図であり、図1(a)および(b)は従来
の方式を示し、図1(c)は本発明の表示方式を模式的
に示してある。
して説明する図であり、図1(a)および(b)は従来
の方式を示し、図1(c)は本発明の表示方式を模式的
に示してある。
【図2】第1の実施の形態にかかる画像表示装置の概要
を示す図である。
を示す図である。
【図3】図2に示す画像表示装置における光供給部の動
作を説明する図である。
作を説明する図である。
【図4】図2に示す画像表示装置の画像表示部およびそ
の近傍の構成を拡大して示す図である。
の近傍の構成を拡大して示す図である。
【図5】本発明の表示方式によって各画素表示素子に照
射される光束の色が変化する様子を示す図である。
射される光束の色が変化する様子を示す図である。
【図6】本発明の表示方式により色ずれが発生しな様子
を示す図である。
を示す図である。
【図7】第1の実施の形態にかかる画像表示装置の異な
る例を示す図である。
る例を示す図である。
【図8】第2の実施の形態にかかる画像表示装置のう
ち、光供給部の構成を示す図である。
ち、光供給部の構成を示す図である。
【図9】図8に示す光供給部の制御方法を説明する図で
ある。
ある。
【図10】図8に示す光供給部を備えた画像表示装置に
おいて各画素表示素子に色の異なる光束を照射する制御
を説明する図である。
おいて各画素表示素子に色の異なる光束を照射する制御
を説明する図である。
【図11】第3の実施の形態にかかる画像表示装置のう
ち、光供給部の構成を示す図である。
ち、光供給部の構成を示す図である。
【図12】第3の実施の形態にかかる光供給部の異なっ
た例を示す図である。
た例を示す図である。
【図13】第3の実施の形態にかかる光供給部のさらに
異なった例を示す図である。
異なった例を示す図である。
【図14】図13に示した光供給部に採用可能なプリズ
ムシートの例を示す図である。
ムシートの例を示す図である。
【図15】第4の実施の形態にかかる画像表示装置のう
ち、光供給部の構成を示す図である。
ち、光供給部の構成を示す図である。
【図16】図15に示したカムを拡大して示す図であ
る。
る。
【図17】第5の実施の形態にかかる画像表示装置のう
ち、光供給部の構成を示す図である。
ち、光供給部の構成を示す図である。
【図18】図17に示した回転ダイクロックミラーの概
要を示す図である。
要を示す図である。
【図19】第4の実施の形態にかかる光供給部の異なっ
た例を示す図である。
た例を示す図である。
【図20】第4の実施の形態にかかる光供給部のさらに
異なった例を示す図である。
異なった例を示す図である。
【図21】第4の実施の形態にかかる光供給部のさらに
異なった例を示す図である。
異なった例を示す図である。
【図22】第5の実施の形態にかかる画像表示装置の概
要を示す図である。
要を示す図である。
1 白色光 2 色分解用のフィルタ 3 画素表示手段 5 光照射手段 10 画像表示装置 11 光源 12 投射レンズ 20 画像表示部 21 画素表示素子 30 光照射部 31 第1の光学素子群 32 第2の光学素子群 33−38 ミラー 39 光供給部 40 制御機構 45 第3の光学素子群 50 マイクロレンズアレイ 51 マイクロレンズ 60 マイクロミラーアレイ 61 マイクロミラー 64 プリズムベルト 71−73 ミラー 74 ミラー駆動用のカム 75 モータ 81、82 回転ダイクロイックミラー 83、86、87 固定式ミラー 85 円錐状のダイクロイックプリズム 90 光源部 91、92、93 レーザ
フロントページの続き Fターム(参考) 2H088 EA14 HA13 HA21 HA23 HA25 HA28 MA03 MA06 MA20 2H093 NC49 ND08 ND17 ND20 ND34 ND42 ND53 NE06 NG02 5C006 AA01 AA02 AA11 AA22 AF52 AF85 BB11 EA01 EC11 FA41 FA51 FA54 FA56 5G435 AA00 AA04 AA18 BB12 BB15 BB16 BB17 CC12 DD02 DD05 EE18 FF03 GG01 GG03 GG04 GG08 GG10 GG28 GG46 LL15
Claims (17)
- 【請求項1】 隣接する画素単位に対し異なる色の光を
照射し、その色を周期的に交換することによりカラー表
示を行うカラー画像表示方式。 - 【請求項2】 請求項1において、複数の色の光を、そ
の色の数の隣接する前記画素単位に対し周期的に交換し
て照射するカラー画像表示方式。 - 【請求項3】 隣接する画素表示手段に対し異なる色の
光を照射し、その色を周期的に交換可能な光照射装置。 - 【請求項4】 請求項3において、複数の色の光を、そ
の色の数の隣接する前記画素表示手段に対し周期的に交
換して照射可能な光照射装置。 - 【請求項5】 請求項4において、白色光を複数の色の
光に分解して照射可能な光照射装置。 - 【請求項6】 請求項3において、複数の色の光束を異
なる所定の出射角度で出射すると共に、それぞれの光束
の出射角度または色を周期的に交換する光供給手段と、 前記隣接する画素表示手段に対し角度の異なる前記光束
をそれぞれ集光する集光手段とを有することを特徴とす
る光照射装置。 - 【請求項7】 請求項6において、前記集光手段はマイ
クロレンズアレイであり、前記光供給手段は前記マイク
ロレンズアレイの方向に前記光束が重なるように出射す
ることを特徴とする光照射装置。 - 【請求項8】 請求項6において、前記光供給手段は3
原色の光束を出射し、前記マイクロレンズアレイは3個
または3列の前記画素表示手段に対応するように配置さ
れたマイクロレンズを備えていることを特徴とする光照
射装置。 - 【請求項9】 請求項6において、前記光供給手段は、
白色光を複数の色の光に分解し、それぞれの色の光束を
色毎に異なる所定の出射角度で出射すると共に、それら
の光束の出射角度を周期的に交換することを特徴とする
光照射装置。 - 【請求項10】 請求項9において、前記光供給手段
は、白色光から所定の色の光束に分離可能な複数のミラ
ーまたはプリズムを具備する第1の光学素子群と、分離
された光束の方向を変更可能な複数のミラーまたはプリ
ズムを具備する第2の光学素子群と、前記分離された光
束の方向を周期的に変更可能な複数のミラーまたはプリ
ズムを具備する第3の光学素子群とを備えていることを
特徴とする光照射装置。 - 【請求項11】 請求項9において、前記光供給手段
は、白色光から所定の色の光束に分離可能な複数のミラ
ーまたはプリズムを具備する第1の光学素子群と、分離
された光束の方向を変更可能な複数のミラーまたはプリ
ズムを具備する第2の光学素子群と、前記第1または第
2の光学素子群のミラーまたはプリズムの角度または位
置を周期的に変化させる機構とを備えていることを特徴
とする光照射装置。 - 【請求項12】 請求項9において、前記光供給手段
は、白色光から所定の色の光束を分離すると共に分離さ
れた光束の方向を変更可能な複数のミラーまたはプリズ
ムと、これらのミラーまたはプリズムの角度または位置
を周期的に変化させる機構とを備えていることを特徴と
する光照射装置。 - 【請求項13】 請求項6において、前記光供給手段
は、白色光を複数の色の光に分解し、それぞれの色の光
束を異なる所定の出射角度で出射すると共に、それらの
光束の色を周期的に交換することを特徴とする光照射装
置。 - 【請求項14】 請求項13において、前記光供給手段
は、白色光から複数の色を分離して所定の方向に反射可
能な回転ダイクロイックミラーを複数備えており、各々
の前記回転ダイクロイックミラーの反射角度が異なるこ
とを特徴とする光照射装置。 - 【請求項15】 請求項6において、前記光供給手段
は、複数の色の光源を備えていることを特徴とする光照
射装置。 - 【請求項16】 請求項1に記載のカラー画像表示方式
を用いた画像表示装置。 - 【請求項17】 請求項3に記載の光照射装置と、アレ
イ状に配置された複数の前記画素表示手段とを有するこ
とを特徴とする画像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10276219A JP2000105362A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | カラー画像表示方式、画像表示装置および光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10276219A JP2000105362A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | カラー画像表示方式、画像表示装置および光照射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000105362A true JP2000105362A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17566358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10276219A Withdrawn JP2000105362A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | カラー画像表示方式、画像表示装置および光照射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000105362A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-09-29 JP JP10276219A patent/JP2000105362A/ja not_active Withdrawn
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