JPH0821991A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画素拡散により画素間の輪郭線の網目を効果
的に目立たなくすると共に、観視者による画像のピント
合わせを容易に行えるようにする。 【構成】 モザイク状の画素パターンを持つ表示デバイ
ス１と、観視者５との間に、回折や屈折を利用して表示
デバイス１の各画素を複数個に画素拡散する光学フィル
タ面３Ａを介装する。この光学フィルタ面３Ａは、表示
デバイスにより表示される像を観視者が観視する結像面
上において、画素拡散後の隣り合う画素間の光を通さな
い隙間の、前記観視者から見た見込み角が、想定される
観視者の認識限界視角程度となるように画素拡散を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モザイク状に画素が配
列されたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの表示デバイ
スを利用する画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤなどのモザイク状に複数個の画素
が配列された表示デバイスを使用する画像表示装置は、
解像度を上げようとすると画素数を多くする必要がある
が、生産歩留りの関係で、むやみに画素数を上げたり、
画素の隙間を小さくすることはできない。

【０００３】このため、この種の画像表示装置で大画面
を構成しようとすると、観視者にとっては、画素ドット
や画素間の隙間（例えばＬＣＤブラックストライプ部
分）による網目が目立って見苦しい。また、この種のカ
ラー画像表示装置では、３原色、あるいは、これに対応
した３種類の色のカラーフィルタを、所定の繰り返し周
期で上記画素の前面に配置するようにするが、大画面に
すると、同色のフィルタが配置される画素ドット周期が
目立ち、見苦しくなる。

【０００４】ＣＣＤカメラでは画素間の隙間は、ローパ
スフィルタによる電気的処理で目立たなくすることがで
きるが、ＬＣＤ表示装置などの画像表示装置では、光に
なった後に画素間の隙間を埋める必要があるため、電気
的処理により画素ドットや網目を目立たなくすること
は、実現が困難であった。便宜的な方法として、見る側
のレンズ焦点をぼかす方法があるが、信号も一緒にぼけ
るため好ましくない。

【０００５】そこで、ＬＣＤなどの表示デバイスの前面
に回折格子や微小プリズム群からなる光学フィルタ面を
有するディフューザ（光学フィルタ）を設けて、１つの
画素からの光をそれぞれ複数個に分散し、観視者の網膜
上では、１つの画素の像を複数の画素の像（虚像）とし
て結像させて、画素の拡散を行い、その拡散像の結像位
置が画素間の網目位置になるようにして、画素間の網目
を目立たなくする技術が提案されている（例えば特開昭
５９−２１４８２５号、特願平４−３０６００３号等参
照）。

【０００６】図１３に画素拡散数と解像度、網目軽減度
の関係の一例を示す。この例は、説明の簡単のため、表
示画像の横方向（Ｘ軸方向）の画素拡散について説明す
るが、通常、これと直交する方向、この例の場合には、
縦方向についても同様に画素拡散が行われるものであ
る。なお、図１３において、縦軸は輝度レベル、横軸は
空間配置距離を示しており、図１３Ａ〜Ｆの例では、各
画素の拡散像は同一輝度になるようにされている場合で
ある。

【０００７】図１３Ａは、Ｘ軸方向に沿った画素配列を
示している。白黒表示デバイスの場合は、実線のものが
隣り合う画素であり、Ｘ軸方向の画素周期はＰＣｘであ
る。また、カラー表示デバイスの場合は、例えば実線で
示している画素が緑の画素であれば、この緑の画素の間
に、点線で示すように青の画素と赤の画素とが存在す
る。そして、その場合には、ＰＣｘは同色画素周期とな
り、緑、青、赤の画素間の周期はＰＣｘ／３となる。

【０００８】図１３Ｂ〜Ｆは、回折格子あるいは微小プ
リズムを用いて、各画素の拡散像は同一輝度になる状態
で、画素のそれぞれを、隣り合う画素間において均等に
拡散した場合を示し、 図１３Ｂは、元の画素位置に対して、±ＰＣｘ／４づ
つシフトした２画素拡散を行った場合で、シフト量（拡
散後の画素間の間隔である。以下、同じ）はＰＣｘ／２ 図１３Ｃは、元の画素位置に対して、±ＰＣｘ／３、
零の３画素拡散を行った場合で、シフト量はＰＣｘ／３ 図１３Ｄは、元の画素位置に対して、±ＰＣｘ／８、
±３ＰＣｘ／８づつシフトした４画素拡散を行った場合
で、シフト量はＰＣｘ／４ 図１３Ｅは、元の画素位置に対して、±ＰＣｘ／１
２、±３ＰＣｘ／１２、±５ＰＣｘ／１２づつシフトし
た６画素拡散を行った場合で、シフト量はＰＣｘ／６ 図１３Ｆは、元の画素位置に対して、零、±ＰＣｘ／
９、±２ＰＣｘ／９、±３ＰＣｘ／９、±４ＰＣｘ／９
づつシフトした９画素拡散を行った場合で、シフト量は
ＰＣｘ／９ である。

【０００９】以上の例から、画素のそれぞれを、隣り合
う画素間において均等に拡散した場合においては、画素
拡散数ｎと、シフト量Ｓとの関係は、 Ｓ＝ＰＣｘ／ｎ となり、また、この例の場合に、隣り合う画素の光（カ
ラーの場合であれば、当該画素に対応する色の光）を通
さない隙間（以下、画素マスク間隔という）をＭとする
と、 Ｍ＝Ｓ−Ａ ただし、Ａは画素のシフト方向の開口幅であるとなる。

【００１０】図１３Ｅの例の６画素拡散の場合は、ほと
んど、画素間の輪郭が埋まり、Ｍ＝０となって、網目が
目立たない様子が分かる。また、図１３Ｆの例の９画素
拡散の場合には、図示のように、拡散像の重なり部分の
ために輝度レベルの変動（輝度むら）が現れることが分
かる。

【００１１】一つの画素中心から、当該画素の拡散画素
の縁（当該画素の表示画像の縁）までの距離をエッジに
じみ量（Ｅ１〜Ｅ９）として定義すると、図示のよう
に、画素拡散数の少ないほうが、エッジにじみ量が少な
く鮮明な画像が表示できることが分かる。しかし、画素
拡散数が少ないと、表示画像が大きくて眼のローパスフ
ィルタ効果が期待できない場合、隣り合う画素間の光っ
ていない部分が２次元表示では網目として認識され、画
像鑑賞で目ざわりなものとなる。

【００１２】次に、図１３Ｇは、例えば微小プリズムに
より実現する光学フィルタ面３０ａにより、元の画素位
置に対して、±ＰＣｘ／２、零づつシフトして３画素拡
散を行うが、シフト量が零の像の輝度レベルを１とした
とき、シフト量±ＰＣｘ／２の拡散像の輝度レベルを１
／２にした場合を示している。シフト量±ＰＣｘ／２の
拡散像は、隣り合う画素の拡散像が重なって、輝度レベ
ルが１になる。この例は、輝度比１：１に比べて、画素
拡散数は少ないにもかかわらず、にじみ量が多い。

【００１３】図１３の考察から、最適画素拡散の条件
は、画素間の重なり、又は光っていない網目の部分をよ
り少なくするためには、 同色画素ピッチ間を等分割する位置に拡散させる 拡散数はより多くする のが良く、エッジのにじみを少なくするためには 拡散数は少なくする 拡散輝度比は等しくする のが良い。以上説明した図１３の例で、画像倍率が大き
く網目が少しでもあると目障りになる場合は、図１３Ｅ
の６画素拡散が最適である。

【００１４】なお、上記条件において、画像拡大率によ
って画素拡散数の最適値が変化する。すなわち、画素拡
大率が小さい場合、網目は目立ちにくいので、最大限、
拡散数を増やさない方が、エッジにじみが少なく、総合
的に良好となる場合もある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにして、モ
ザイク状に画素が配列された表示デバイスにおける画素
間の隙間による網目を目立たなくすることができると共
に、同色画素ドット周期を目立たなくすることができ
る。

【００１６】ところで、表示デバイスの画像を観視者が
観視する場合、結像面上で表示画像がピントが合った状
態となるようにレンズを調節して観視するようにするの
が一般的である。

【００１７】ところが、網目を完全に目立たなくするよ
うに画素拡散を行って、その画像を結像面に表示した場
合、ピント合わせが困難になることが判明した。すなわ
ち、観視者が観視画像から、ピントが合っている状態を
確実に認識することが困難になった。

【００１８】この発明は、以上の点にかんがみ、網目が
気にならない画像を表示しながら、ピント合わせが容易
にできる画像表示装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】発明者は、ピント合わせ
が困難になる原因を追及した。すると、観視者は、ピン
トが合っているか否かの判断を、隣り合う画素間の光
（カラーの場合であれば、当該画素に対応する色の光）
を通さない隙間である画素マスク間隔部分を基準に行っ
ていることが分かった。したがって、網目を完全に消去
するように画素拡散すると、ピント合わせの拠り所がな
くなってしまい、ピントがあっていてもそれを認識する
ことが困難になっていると考えられる。

【００２０】この発明では、画素拡散により完全に網目
を消去するようにするのではなく、観視者が隙間として
認識することができる程度の画素マスク間隔を、画素拡
散後の隣り合う画素間に生じるように画素シフトを控え
目にする。ここで、観視者が隙間として認識できる限界
視角は、いわゆる視力検査において定められているよう
に既知であり、例えば視力１．０の観視者の認識限界視
角は、１分と定められている。そこで、観視者の視力を
想定しておき、その想定された視力の観視者の認識限界
視角に応じた画素マスク間隔が画素拡散後の隣り合う画
素間に生じるようにする。

【００２１】この発明による画像表示装置は、上記の点
を考慮したものであって、後述の図１の実施例の参照符
号を対応させると、モザイク状の画素パターンを持つ表
示デバイス１と、前記表示デバイスの前面に配置し、回
折や屈折を利用して前記表示デバイスの各画素を複数個
に画素拡散する複数個の光学フィルタ面３Ａとを備え、
前記光学フィルタ面３Ａは、前記表示デバイスにより表
示される像を観視者が観視する結像面上において、画素
拡散後の隣り合う画素間の光を通さない隙間の、前記観
視者から見た見込み角が、観視者の想定される認識限界
視角程度となるように、画素拡散を行うものであること
を特徴とする。

【００２２】

【作用】上記の構成のこの発明においては、画素拡散に
よる網目軽減が行われる場合において、想定される観視
者限界視角程度の隙間が、画素拡散後の隣り合う画素間
に生じるので、この隙間を用いて観視者は、容易にピン
ト合わせをすることができる。

【００２３】

【実施例】以下、この発明による画像表示装置の一実施
例を図を参照しながら説明する。図１は、この発明によ
る画像表示装置の一実施例の全体の構成を示すものであ
る。

【００２４】この例に用いられるＬＣＤ１は、図２に示
すように、縦（列）方向及び横（行）方向に複数個の画
素１１が配列されて構成されている。１２は、各画素１
１の開口部であり、この開口部１２が実質的に明るくな
る。この開口部１２の横方向の幅はＬｘであり、縦方向
の幅はＬｙである。そして、この例では、横方向の画素
ピッチはＰｘ、縦方向のそれはＰｙとされる。また、１
行おきの画素１１の行は、画素の横方向の配列ピッチＰ
ｘの１／２だけ、横方向にずれた状態となるように形成
されている。

【００２５】また、この例は、カラー画像表示装置の場
合であって、各画素１１に対して光の３原色に対応した
色フィルタが配されて、この例では、各画素１１が、赤
Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの色光のいずれかで発光するようにされ
ている。この場合、各１行の画素１１に対しては、Ｒ，
Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，…と、３色の組が繰り返すように
配列されている。横方向の同一色の画素のピッチは、Ｐ
Ｃｘ（＝３Ｐｘ）である。そして、１行おきの各１行で
は、同一色の画素１１が縦方向に一列に並ぶようにされ
ており、この１行おきの同一色の画素の縦方向のピッチ
はＰＣｙ（＝２Ｐｙ）である。そして、さらに、隣接す
る行では、同一色の画素の位置が、この同一色の横方向
の配列ピッチＰＣｘの１／２ピッチ分だけ、ずれるよう
に配置されている。すなわち、同一発光色の画素は、い
わゆる市松模様状になるように配列されているものであ
る。

【００２６】そして、ＬＣＤ１の表示面と接眼レンズ４
との間には、この例の場合には、図１において、斜線を
付して示すように、透明板の一面に光学フィルタ面３Ａ
が形成されたディフューザ３が配されている。

【００２７】光学フィルタ面３Ａは、回折格子で構成す
ることもできるが、この例では微小プリズムが多数形成
された微小プリズム群により構成される。まず、微小プ
リズム群を用いた光学フィルタ面３Ａについて説明す
る。

【００２８】図４は、プリズムによる画素シフトを説明
するための図である。図４において、１３はプリズムで
あって、光軸１４の方向と直交する方向に対して角度θ
（これをプリズム角という）だけ傾いている面（以下、
これを角度面という）１５を備えている。

【００２９】画素１１から発した光は、入射角θｉ（＝
θ）で、プリズム１３の角度面１５に入射して屈折し、
出射角θｏで出射する。このため、観視者にとっては、
画素１の位置からシフト量ｘだけシフトした位置から光
が発したように見え、シフト位置に虚像が得られる。

【００３０】このとき、プリズム１３の屈折率をｎとす
ると、 ｎ・ｓｉｎθｉ＝ｓｉｎθｏ … （１） である。また、シフト量ｘは、画素１１と角度面１５と
の距離をｂとすると、 ｘ＝ｂ・ｔａｎ（θｏ−θｉ） … （２） で表され、θｉ＝θであるから、 ｘ＝ｂ・ｔａｎ｛ｓｉｎ^-1（ｎ・ｓｉｎθ）−θ｝ … （３） となり、シフト量ｘは、プリズムの形成ピッチに関係な
く決まる。したがって、複数個の微小プリズムのピッチ
を調整して、網目によるモワレを容易に軽減することが
できる。

【００３１】図３は、１面に形成された多数の微小プリ
ズムの一部の拡大図である。この例の場合には、それぞ
れの微小プリズム３１は、ＬＣＤ１の表示面の横方向に
３種のプリズム角の角度面３２ａ，３２ｂ，３２ｃを、
縦方向に３種のプリズム角の角度面３２ｄ，３２ｂ，３
２ｅを、というように、縦横両方向に、それぞれ３種の
角度面を備えて形成され、それぞれピラミッド形の上部
を平坦にしたような形状にされている。

【００３２】この場合、ＬＣＤ１の１つの画素１１から
の光は、それぞれの微小プリズム３１により、縦方向と
横方向の３種のプリズム角の角度面により、縦、横それ
ぞれの方向に３つに分散される。したがって、１つの画
素に対して得られる画素の像の拡散数は、３×３＝９個
になる。

【００３３】図５は微小プリズム群により、一つの画素
の像が異なるプリズム角度の数だけシフト像ができる様
子を示す。図６は、図５の微小プリズム部分を拡大した
図である。この例では、例えば横方向の３つの異なるプ
リズム角の角度面３２ａ，３２ｂ，３２ｃを使用して３
像合成（３画素拡散）を実現している様子を示してい
る。また、微小プリズム群の同一プリズム角の角度面は
網膜上で同一位置に結像していることを示している。

【００３４】シフト像は微小プリズムの角度面からの出
射光線を画素側に延長した線（点線）上にできる（図５
及び図６のI 、II、III 参照）。図の例の場合には、シ
フト量は、０と、ｘ1 と、ｘ2 の３つである。したがっ
て、１つの角度面に対して１つのシフト像を考えること
ができる。そして、その各角度面の画素から見込む角度
（立体角）を調整して、その角度面の面積をコントロー
ルすることにより、各角度面に対応するシフト像（拡散
像）の光強度（輝度）をコントロールすることができ
る。

【００３５】プリズムを使用した光学フィルタ面の場合
には、異なるプリズム角度の角度面の数だけ、シフト像
が得られると共に、各角度面による分散光の強度は、そ
の角度面の立体角により定まるので、この立体角をコン
トロールすることにより、複数個の分散光の強度を均一
にすることが可能である。そして、複数個の光学フィル
タ面を用いることで、微小プリズムの構成を簡略化する
ことができる。

【００３６】また、後述もするように、回折格子を用い
た光学フィルタ面と、微小プリズム群を用いた光学フィ
ルタ面とを複数枚、重ねて使用することでも、希望する
拡散数及び拡散方向を得ることができる。

【００３７】次に、この実施例による画素拡散を、従来
例との比較において説明する。図７は、図２に示した画
素配列パターンにおいて、Ｘ軸方向（横方向）に３画素
拡散をする場合の従来例である。これは図１３Ａおよび
Ｃの部分を抜き書きしたものに相当する。

【００３８】この例の場合のシフト量Ｓ、また、この例
の場合の画素マスク間隔Ｍは、前述したように、シフト
方向の画素開口幅をＡとすると、 Ｓ＝ＰＣｘ／３ Ｍ＝Ｓ−Ａ であり、拡散数をｎとしたときには、 ＰＣｘ−Ｓ（ｎ−１）＝Ａ＋Ｍ … （４） となる。そして、従来は、Ｍ＝０となるように拡散数ｎ
およびシフト量Ｓが定められている。

【００３９】これに対して、この実施例では、画素マス
ク間隔が、視力が想定された観視者の認識限界視界（想
定された認識限界視界）に対応した間隔ＭＭ程度となる
ように拡散数ｎおよびシフト量ＳＳが定められる。例え
ば、この例では、視力１．０の観視者が想定される。図
８は、図７の従来例と同じ条件下において、Ｘ軸方向
（横方向）に３画素拡散をした場合の例を示す図であ
る。

【００４０】この実施例では、レンズの収差により画素
ぼけが生じ、これが観視者によっては気になることに鑑
みて、この画素ぼけを考慮するようにしている。この場
合、画素ぼけは、シフト方向の両側にＢ／２づつ生じ、
１画素については合計でＢの画素ぼけが生じるものとし
ている。したがって、エッジにじみ量は、図７の従来例
のエッジにじみ量Ｅ１、Ｅ３に対して、この実施例の場
合には、図８に示すように、画素ぼけＢの半分だけ、大
きくなる量Ｅ１´、Ｅ３´になる。

【００４１】そして、図８から明らかなように、この例
の場合の画素シフト量ＳＳは、 ＳＳ＝（ＰＣｘ−Ａ−Ｂ−ＭＭ）／２ … （５） ＝Ｓ−（ＭＭ＋Ｂ−Ｍ）／２ … （６） となり、これは、認識限界視角による幅ＭＭと、画素に
じみ幅Ｂの寄与する分だけ、従来のシフト量Ｓより、シ
フト量を控え目にすることを意味する。

【００４２】（２）式を、拡散数をｎとした一般式で示
せば、 ＰＣｘ−ＳＳ（ｎ−１）＝Ａ＋Ｂ＋ＭＭ … （７） となる。

【００４３】したがって、式（１）、式（４）から ＳＳ＝Ｓ−（ＭＭ＋Ｂ−Ｍ）／（ｎ−１） … （８） となる。

【００４４】すなわち、この例においては、画素ぼけＢ
も考慮して、画素マスク間隔が認識限界視角に対応する
幅ＭＭとなるように、光学フィルタ面３Ａによる画素拡
散数ｎおよび画素拡散シフト量ＳＳが設定される。

【００４５】このようにすることにより、例えば図１の
例の装置においては、観視者は、レンズ４によりＬＣＤ
１の後方に結像されるＬＣＤ１の表示画像の拡大画像
（虚像）を観視するものであるが、この拡大画像の結像
面上において、前記（５）式〜（８）式を満足するよう
に、ディフューザ３の光学フィルタ面３Ａを設計されて
いるので、認識限界視角に対応する幅ＭＭａ（ＭＭ×拡
大率）だけ、結像面において、画素マスク間隔が生じ、
ピント合わせを容易に行うことができる。

【００４６】画像表示装置の態様としては、図１の例の
ようなレンズにより拡大された画像を、ＬＣＤ１の後方
に虚像として結像させる装置ではなく、ＬＣＤ１を直接
観視するタイプの装置であってもよい。その場合には、
結像面とＬＣＤ１の表示面とが一致する。

【００４７】さらに、図９に示すように、投影型の画像
表示装置にも、この発明は適用可能である。すなわち、
ＬＣＤ１、バックライト部材２、光学フィルタ３により
投影原画表示部６を形成し、ＬＣＤ１の表示画像を、レ
ンズ７により、拡大してスクリーン８に投影し、このス
クリーン８に対して距離Ｄ（メートル）だけ離れた位置
の観視者５が、このスクリーン８の投影画像を観視する
ように構成する。この例の場合には、図示するように、
スクリーン８上において、画素マスク間隔がＭＭａとな
るように、光学フィルタ３のフィルタ面３Ａの微小プリ
ズムを構成する。

【００４８】図９から、認識限界視角をＮ0 とすると、
結像面上での前記認識限界視角に対応する隙間ＭＭａ
は、 ＭＭａ＝Ｎ0 ×Ｄ …… （９） となり、画像拡大率をＫとすると、光学フィルタ面３Ａ
での画素マスク間隔ＭＭは、 ＭＭ＝Ｎ0 ×Ｄ／Ｋ …… （１０） となる。

【００４９】この場合、シフト量ＳＳを従来の完全網目
消去の時のシフト量Ｓよりも少なくして、画像マスク間
隔を観視者の認識限界視角に対応する幅ＭＭとする方法
としては、図４を参照すると、 画素１１と微小プリズムの角度面１５との距離ｂは変
化させずに、角度面１５のプリズム角θを変える方法 画素拡散数ｎを従来よりも少なくする方法 画素１１と微小プリズムの角度面１５との距離ｂを変
える（短くする）方法 がある。

【００５０】次に、２次元画素拡散例についてワイヤフ
レーム画のシミュレーションしたものについて説明す
る。図１０は、網目を完全に消去するように画素拡散シ
フトを行った従来例の場合を示すものであり、図１１
は、この発明による一実施例による画素拡散シフトを行
った場合を示すものである。

【００５１】図１０Ａおよび図１１Ａは、モザイク状画
素配列の表示デバイスの原画素パターンである２次元画
素パターン（カラー表示デバイスの場合であれば同色画
素のみ）を示している。この図１０Ａ、図１１Ａでは、
赤の画素Ｒ、緑の画素Ｇ、青の画素Ｂが横方向にΔ配列
された場合において、同色画素のみ光っている例を示し
ており、Ｖ字型に光ってない部分を表示して、斜めエッ
ジに対してどうなるかも分かるようにしている。

【００５２】そして、各画素の開口部のＸ軸方向の幅Ｌ
ｘ、Ｙ軸方向の幅Ｌｙは、 Ｌｘ＝１７．５μｍ、Ｌｙ＝６０．０μｍ 画素のＸ軸方向の幅Ｇｘ、Ｙ軸方向の幅Ｇｙは、 Ｇｘ＝３５．０μｍ、Ｇｙ＝８５．０μｍ また、Ｘ軸方向の画素（同色画素）周期ＰＣｘ、Ｙ軸方
向の画素（同色画素）周期ＰＣｙは、 ＰＣｘ＝１０５μｍ、ＰＣｙ＝１７０μｍ であり、画素配列の斜め方向は、Ｘ軸方向に対して角度
θｃ＝５８．３°の方向とされている。

【００５３】図１０Ｂは、図１０Ａの画素パターンの各
画素を、網目の部分が完全に消えるように画素拡散した
場合を示している。この例は、Ｘ軸方向（横方向）に対
して角度θ１＝４５°傾いた斜め方向に、各画素をそれ
ぞれ３画素拡散すると共に、これと直交する斜め方向に
も３画素拡散して、合計９画素拡散を行った場合の画像
パターンを示している。図１０Ｂの例の場合、斜めシフ
ト量、つまり従来シフト量Ｓは、２４．８μｍとされて
いる。

【００５４】図１１Ｂは、同様の方向に９画素拡散した
場合であって、拡散後の隣り合う画素間に認識限界視角
に応じた幅ＭＭだけ画素マスク間隔が生じるようにした
場合である。例えば、観賞距離Ｄを１．８メートルと
し、視力１．０の観視者を想定した場合、認識限界視角
は１分であるので、画素ぼけ幅Ｂ＝９．５μｍ、Ｍ＝０
として、前記式（５）から、画素シフト量ＳＳは、１
５．０μｍとされる。

【００５５】図１１Ｂから、この実施例においては、画
素拡散後の表示画像において、隣り合う画素間に、画素
マスク間隔（暗黒部）が生じ、これを基準にピント合わ
せが容易に行えることが分かる。

【００５６】なお、画素配列の斜め方向と、シフト方向
とが図１０および図１１では異なっているが、これは同
じでも勿論よい。また、画素シフト方向は、互いに直交
する方向でなくともよい。

【００５７】また、図１の例では、光学フィルタ面は１
枚を用いたが、複数の光学フィルタ面をＬＣＤ１の全面
に設けることにより、画素拡散数を増加することが容易
である。

【００５８】図１２は、その場合の一実施例を示すもの
で、この例においては、ＬＣＤ１の表示面と接眼レンズ
４との間には、２個の光学フィルタ面３０ａおよび３０
ｂが、重なるように配置されている。すなわち、図１２
において、斜線を付して示すように、光学フィルタ面３
０ａおよび３０ｂが透明板の対面する平行な２面に形成
されて、ディフューザ３０が構成されている。

【００５９】光学フィルタ面３０ａ、３０ｂのそれぞれ
は、前述した微小プリズム群により構成することもでき
るし、また、回折格子で構成することもできる。また、
一方の光学フィルタ面を回折格子で構成し、他方の光学
フィルタ面を微小プリズムの構成とする組み合わせでも
よい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、画素拡散後の隣り合う画素間に、観視者の、想定さ
れる認識限界視角に応じた画素マスク間隔が形成される
ように、画素拡散が行われるので、画素間の輪郭線の網
目を効果的に目立たなくすることができると共に、観視
者による表示画像のピント合わせを容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による画像表示装置の一実施例を示す
図である。

【図２】この発明をカラー画像表示装置に適用した場合
の色画素配列の例を示す図である。

【図３】この発明に使用する光学フィルタ面の一例の一
部の拡大図である。

【図４】プリズムにより画素の像がシフトされる様子を
示す図である。

【図５】この発明に使用する微小プリズム群で形成され
る光学フィルタ面により画素の像がシフトされる様子を
説明するための図である。

【図６】図５の一部拡大図である。

【図７】従来の画素拡散の例を説明するための図であ
る。

【図８】この発明による画素拡散の例を説明するための
図である。

【図９】この発明による画像表示装置の他の構成例を示
す図である。

【図１０】モザイク状配列の画素の２次元画素拡散パタ
ーンの従来例を示す図である。

【図１１】モザイク状配列の画素の２次元画素拡散パタ
ーンのこの発明による実施例を示す図である。

【図１２】この発明による画像表示装置の他の構成例を
示す図である。

【図１３】画素拡散数と解像度、網目軽減度の関係を説
明するための図である。

【符号の説明】

１ ＬＣＤ ２ バックライト部材 ３ ディフューザ ３Ａ 光学フィルタ面 ４ レンズ １１ 画素 １２ 画素開口 ３０ ディフューザ ３０ａ 光学フィルタ面 ３０ｂ 光学フィルタ面 ３１ 微小プリズム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モザイク状の画素パターンを持つ表示デバ
   イスと、 前記表示デバイスの前面に配置し、回折や屈折を利用し
   て前記表示デバイスの各画素を複数個に画素拡散する光
   学フィルタ面とを備え、 前記光学フィルタ面は、 前記表示デバイスにより表示される像を観視者が観視す
   る結像面上において、画素拡散後の隣り合う画素間の光
   を通さない隙間の、前記観視者から見た見込み角が、観
   視者の想定される認識限界視角程度となるように、画素
   拡散を行うものであることを特徴とした画像表示装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の画像表示装置において、 前記表示デバイスは、カラー画像の表示デバイスであっ
   て、前記隙間は、同色画素について画素拡散後の隣り合
   う画素間の、当該画素に対応する色光を通さない隙間で
   ある画像表示装置。
3. 【請求項３】前記表示デバイスの表示画像が前記光学フ
   ィルタ面を介してスクリーンに投影されて結像され、前
   記スクリーン上の投影画像を観視者が観視するものであ
   り、 前記光学フィルタ面が、前記スクリーン上において、前
   記隙間の、前記観視者から見た見込み角が、観視者の想
   定される認識限界視角程度となるように、画素拡散を行
   うものである請求項１または請求項２に記載の画像表示
   装置。
4. 【請求項４】前記結像面上において、求める画素拡散シ
   フト量ＳＳが、 前記隙間の見込み角が零となるときの画素拡散シフト量
   をＳ、画素拡散数をｎ、画素シフト方向の画素開口部幅
   をＡ、画素シフト方向の画素ピッチ（カラーの場合に
   は、同色画素ピッチ）をＰ、画ぼけにじみ幅をＢとした
   とき、 ＳＳ＝Ｓ−（ＭＭ＋Ｂ−Ｍ）／（ｎ−１） ただし、Ｓ＝Ｐ／ｎ Ｍ＝Ｓ−Ａ ＭＭ＝（観視者認識限界視角）×（観視者と結像面間の
   距離） に設定されてなる請求項１、または請求項２、または請
   求項３に記載の画像表示装置。