JPH0954554A - 表示装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 液晶ディスプレイ等のモザイク状表示装
置３と観測者またはスクリーンの間に光路を偏向する偏
波面回転素子を実装し、光学ウォブリングを用いて表示
画素パターンをシフトして、画素数を増やすことなく見
かけ上画素を増加させる。このモザイク状表示装置３の
バックライト側に、マイクロレンズ等の微小レンズ部２
ａをモザイク状表示装置３の画素開口部３ａに対応させ
た集光光学系２を配置する。各微小レンズ部２ａは、各
画素開口部３ａへの入射光ビーム１を、モザイク状表示
装置３の表示ピント面にて画素開口部３ａより小さく絞
り込む。これにより表示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
なりを減し、コントラストと解像度を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００４２】次に、本発明の第２の実施の形態例を示
す。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例を説明する図

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【図９】従来の光学ウォブリングの原理を説明する図

【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

【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

【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）

【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）

【符号の説明】

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

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。