JPH0868996A - 画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置Info
- Publication number
- JPH0868996A JPH0868996A JP6205867A JP20586794A JPH0868996A JP H0868996 A JPH0868996 A JP H0868996A JP 6205867 A JP6205867 A JP 6205867A JP 20586794 A JP20586794 A JP 20586794A JP H0868996 A JPH0868996 A JP H0868996A
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- Japan
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- light
- display device
- image display
- liquid crystal
- diffraction grating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非線形素子部や電極などの影による画質低下
を解消するとともに、部品点数が従来と変わらない画像
表示装置を提供すること。 【構成】 バックライト手段１と、複数の画素が配置さ
れ、該バックライト手段１から発せられた光が入射する
液晶セルなどの表示素子２と、反射面４ａの表面に回折
格子３が形成されており、該表示素子２から発せられた
光を受けて反射光および回折光を出射する反射鏡４とを
備える画像表示装置。上記構成の画像表示装置において
は、表示素子２の各画素を出射した光が反射鏡１に形成
された回折格子３で回折されることによって生じる回折
光によって、上記の各画素を出射した光が反射鏡で反射
されることによって生じる反射光の隙間を補完すること
が好ましい。
を解消するとともに、部品点数が従来と変わらない画像
表示装置を提供すること。 【構成】 バックライト手段１と、複数の画素が配置さ
れ、該バックライト手段１から発せられた光が入射する
液晶セルなどの表示素子２と、反射面４ａの表面に回折
格子３が形成されており、該表示素子２から発せられた
光を受けて反射光および回折光を出射する反射鏡４とを
備える画像表示装置。上記構成の画像表示装置において
は、表示素子２の各画素を出射した光が反射鏡１に形成
された回折格子３で回折されることによって生じる回折
光によって、上記の各画素を出射した光が反射鏡で反射
されることによって生じる反射光の隙間を補完すること
が好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マトリックス型液晶素
子の画素間に存在する網目状のブラックマトリックス部
分などによる画素間の境界が目立ちにくいという特徴を
もつ画像表示装置に関する。
子の画素間に存在する網目状のブラックマトリックス部
分などによる画素間の境界が目立ちにくいという特徴を
もつ画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルをライトバルブ（ｌｉｇｈｔ
ｖａｌｖｅ）として用いた背面投写方式の液晶表示装
置としては、液晶テレビ等の液晶表示パネル、液晶プロ
ジェクタ、液晶ビューファインダ、眼鏡型液晶ファイン
ダなどが挙げられる。この種の液晶表示装置は、光源か
らの光を液晶パネルにその背面から照射し、この液晶パ
ネルの画像をその前面側で目視観察するものである。こ
のように液晶パネルを通過した光を目視することから、
液晶セルの画素電極や導線の影が投影されて、画質が低
下する場合がある。特に、液晶セルの駆動方式として、
各画素に薄膜トランジスタなどの非線形素子を組み込ん
だアクティブマトリックス方式を採用することにより、
表示情報量を多くして、ＴＶ画像を表示可能としたもの
にあっては、このアクティブマトリックス型液晶を駆動
するための非線形素子部および画素電極部が不透明であ
るために、これらのかなり濃い影が投影される。特に、
レンズによりスクリーン上に拡大投射するか、目視観察
した場合には、影が拡大されて画質が大きく低下する。
この非線形素子や電極などの影による画質低下を解消す
るために、回折格子板を液晶パネルの前面側、つまり光
の出射側に設ける技術が開発されている（特開昭６３−
１１４４７５号公報等参照）。
ｖａｌｖｅ）として用いた背面投写方式の液晶表示装
置としては、液晶テレビ等の液晶表示パネル、液晶プロ
ジェクタ、液晶ビューファインダ、眼鏡型液晶ファイン
ダなどが挙げられる。この種の液晶表示装置は、光源か
らの光を液晶パネルにその背面から照射し、この液晶パ
ネルの画像をその前面側で目視観察するものである。こ
のように液晶パネルを通過した光を目視することから、
液晶セルの画素電極や導線の影が投影されて、画質が低
下する場合がある。特に、液晶セルの駆動方式として、
各画素に薄膜トランジスタなどの非線形素子を組み込ん
だアクティブマトリックス方式を採用することにより、
表示情報量を多くして、ＴＶ画像を表示可能としたもの
にあっては、このアクティブマトリックス型液晶を駆動
するための非線形素子部および画素電極部が不透明であ
るために、これらのかなり濃い影が投影される。特に、
レンズによりスクリーン上に拡大投射するか、目視観察
した場合には、影が拡大されて画質が大きく低下する。
この非線形素子や電極などの影による画質低下を解消す
るために、回折格子板を液晶パネルの前面側、つまり光
の出射側に設ける技術が開発されている（特開昭６３−
１１４４７５号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】回折格子板を液晶パネ
ルの前面側に設けると画素電極部などによる影が解消さ
れるが、画像表示装置の部品点数が多くなるため、反射
面が増加することによる画像輝度の低下が発生し、さら
に、装置のコンパクト化が困難であるという問題が生じ
る。
ルの前面側に設けると画素電極部などによる影が解消さ
れるが、画像表示装置の部品点数が多くなるため、反射
面が増加することによる画像輝度の低下が発生し、さら
に、装置のコンパクト化が困難であるという問題が生じ
る。
【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であって、非線形素子部や電極などの影による画質低下
を解消するとともに、部品点数が従来と変わらない画像
表示装置を提供することを目的とする。
であって、非線形素子部や電極などの影による画質低下
を解消するとともに、部品点数が従来と変わらない画像
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】上記の目的は、バックラ
イト手段と、複数の画素が配置され、該バックライト手
段から発せられた光が入射する表示素子と、反射面の表
面に回折格子が形成されており、該表示素子から発せら
れた光を受けて反射光および回折光（反射回折光）を出
射する反射鏡とを備えることを特徴とする本願の請求項
１の画像表示装置により達成される。
イト手段と、複数の画素が配置され、該バックライト手
段から発せられた光が入射する表示素子と、反射面の表
面に回折格子が形成されており、該表示素子から発せら
れた光を受けて反射光および回折光（反射回折光）を出
射する反射鏡とを備えることを特徴とする本願の請求項
１の画像表示装置により達成される。
【０００６】本願の請求項２の画像表示装置は、上記構
成の画像表示装置において、表示素子の各画素を出射し
た光が反射鏡に形成された回折格子で回折されることに
よって生じる回折光によって、上記の各画素を出射した
光が反射鏡で反射されることによって生じる反射光の隙
間を補完することを特徴としており、画素電極部などに
よる影がより一層解消される。
成の画像表示装置において、表示素子の各画素を出射し
た光が反射鏡に形成された回折格子で回折されることに
よって生じる回折光によって、上記の各画素を出射した
光が反射鏡で反射されることによって生じる反射光の隙
間を補完することを特徴としており、画素電極部などに
よる影がより一層解消される。
【０００７】また、本願の請求項３の画像表示装置は、
上記構成の画像表示装置において、反射鏡の回折格子が
反射面内で異なる格子周期を有しており、反射鏡から出
射される反射光と回折光との分離幅が、上記反射光の結
像面上で一定であることを特徴としており、網膜上での
反射光（０次光）とブラックマトリックスを解消する回
折光（±１次光…）との間隔が反射鏡上での反射点の位
置が異なっても一定であるため、ブラックマトリックス
の解消作用に差が生じない。
上記構成の画像表示装置において、反射鏡の回折格子が
反射面内で異なる格子周期を有しており、反射鏡から出
射される反射光と回折光との分離幅が、上記反射光の結
像面上で一定であることを特徴としており、網膜上での
反射光（０次光）とブラックマトリックスを解消する回
折光（±１次光…）との間隔が反射鏡上での反射点の位
置が異なっても一定であるため、ブラックマトリックス
の解消作用に差が生じない。
【０００８】さらに、上記の反射鏡は、本願の請求項４
に記載の通り、反射面を凹面とする曲面形状を有してお
り、該反射鏡で反射された反射光を集光させるレンズ機
能を有していても良い。
に記載の通り、反射面を凹面とする曲面形状を有してお
り、該反射鏡で反射された反射光を集光させるレンズ機
能を有していても良い。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。本発明の画像表示装置の一例の概略構成図を図１に
示す。図１において、バックライト（光源）１から発せ
られた光が液晶セル２の背面側Ｒから照射される。バッ
クライト１としては、ハロゲンランプ、キノセンラン
プ、メタルハライド、蛍光ランプなどのランプと拡散板
とを組み合わせたもの、上記ランプ、導光板および拡散
板を組み合わせたものが利用される。また、バックライ
ト１と液晶セル２の背面側Ｒとの間に拡散板が用いられ
ることもある。液晶セル２はＴＶ，ＶＴＲの映像信号等
を受けて画像を表示するもので、その一例の概略平面図
である図２に示すように、不透明な非線形素子部８およ
び配線部９（ブラックマトリックス）を有している。し
たがって、開口部（図中、斜線で示す。）は一部分のみ
である。図１において、バックライトから発せられた光
は、画像を表示する液晶セル２を通過した後、液晶セル
２の前面側Ｆに配置され、反射面４ａに回折格子３が形
成された反射鏡４を経て、接眼レンズ７と水晶体とを含
めたレンズ系により眼球５の網膜６上に結像される。
る。本発明の画像表示装置の一例の概略構成図を図１に
示す。図１において、バックライト（光源）１から発せ
られた光が液晶セル２の背面側Ｒから照射される。バッ
クライト１としては、ハロゲンランプ、キノセンラン
プ、メタルハライド、蛍光ランプなどのランプと拡散板
とを組み合わせたもの、上記ランプ、導光板および拡散
板を組み合わせたものが利用される。また、バックライ
ト１と液晶セル２の背面側Ｒとの間に拡散板が用いられ
ることもある。液晶セル２はＴＶ，ＶＴＲの映像信号等
を受けて画像を表示するもので、その一例の概略平面図
である図２に示すように、不透明な非線形素子部８およ
び配線部９（ブラックマトリックス）を有している。し
たがって、開口部（図中、斜線で示す。）は一部分のみ
である。図１において、バックライトから発せられた光
は、画像を表示する液晶セル２を通過した後、液晶セル
２の前面側Ｆに配置され、反射面４ａに回折格子３が形
成された反射鏡４を経て、接眼レンズ７と水晶体とを含
めたレンズ系により眼球５の網膜６上に結像される。
【００１０】上記の反射鏡４表面には回折格子３が形成
されているため、液晶セル２を通過した光線の経路を表
す図３に示す通り、液晶セル２の個々の画素２ａ〜２ｃ
を発した光から０次光１１ａ〜１１ｃと回折光１２ａ〜
１２ｃとが生じる。上記の回折格子３が２方向に格子パ
ターンをもつものであれば、該回折格子３に平行光が入
射すると図４に示すような回折光のパターンが得られ
る。網膜６上で、回折光が画素間のブラックマトリック
スと重なると、ブラックマトリックスが目立たなくな
り、画質の低下を解消することができる。ここで、ブラ
ックマトリックスの解消に利用する回折光は１次回折光
のみであっても、１次回折光および２次以上の高次回折
光であっても良い。
されているため、液晶セル２を通過した光線の経路を表
す図３に示す通り、液晶セル２の個々の画素２ａ〜２ｃ
を発した光から０次光１１ａ〜１１ｃと回折光１２ａ〜
１２ｃとが生じる。上記の回折格子３が２方向に格子パ
ターンをもつものであれば、該回折格子３に平行光が入
射すると図４に示すような回折光のパターンが得られ
る。網膜６上で、回折光が画素間のブラックマトリック
スと重なると、ブラックマトリックスが目立たなくな
り、画質の低下を解消することができる。ここで、ブラ
ックマトリックスの解消に利用する回折光は１次回折光
のみであっても、１次回折光および２次以上の高次回折
光であっても良い。
【００１１】液晶セル２の各画素と各画素を出射した光
が反射鏡４の表面に形成された回折格子３で回折される
ことによって生じる反射回折光との関係を図５に示す。
図中実線で示す範囲１３が反射光（０次光）の領域であ
って、液晶セルの大きさに対応する。一方、図中破線で
または点線で示す範囲１４ａ〜１４ｈが１次回折光の領
域である。図５に示すように液晶セル２の各画素を出射
した光が反射鏡４の表面に形成された回折格子３で回折
されることによって生じる１次の反射回折光によって、
液晶セル２の各画素を出射した光がそのまま反射された
光による隙間を補完するものであることが、高い画像コ
ントラストを保ちつつ、高い画質が得られる点で好まし
い。このような回折格子３としては、２次以上の高次回
折光の回折効率が低いことが好ましく、このため、本発
明で反射鏡４に形成された回折格子３における反射鏡面
上の断面形状としては、正弦波状または正弦波状に類す
るなだらかに変化した形状のものが高次の回折光の発生
を低く押さえることができるため望ましい。また、格子
の方向は１方向でも２方向でもよい。さらに、格子の角
度は液晶セルの水平方向および垂直方向に一致していて
も、偏位していてもよい。
が反射鏡４の表面に形成された回折格子３で回折される
ことによって生じる反射回折光との関係を図５に示す。
図中実線で示す範囲１３が反射光（０次光）の領域であ
って、液晶セルの大きさに対応する。一方、図中破線で
または点線で示す範囲１４ａ〜１４ｈが１次回折光の領
域である。図５に示すように液晶セル２の各画素を出射
した光が反射鏡４の表面に形成された回折格子３で回折
されることによって生じる１次の反射回折光によって、
液晶セル２の各画素を出射した光がそのまま反射された
光による隙間を補完するものであることが、高い画像コ
ントラストを保ちつつ、高い画質が得られる点で好まし
い。このような回折格子３としては、２次以上の高次回
折光の回折効率が低いことが好ましく、このため、本発
明で反射鏡４に形成された回折格子３における反射鏡面
上の断面形状としては、正弦波状または正弦波状に類す
るなだらかに変化した形状のものが高次の回折光の発生
を低く押さえることができるため望ましい。また、格子
の方向は１方向でも２方向でもよい。さらに、格子の角
度は液晶セルの水平方向および垂直方向に一致していて
も、偏位していてもよい。
【００１２】本発明によれば、液晶セル等の表示素子の
方向と反射鏡の方向とは一致せず、図６に示すように反
射鏡の下側に入射した光線１５と上側に入射した光線１
６とでは、結像面と回折格子との間の距離が異なってい
る。このため、反射鏡面内で回折格子の周期が一定であ
る場合では、網膜上での０次光とブラックマトリックス
を解消する回折光との間隔（すなわち、図４で示す各点
の間隔。）が反射鏡上における反射点の位置と液晶セル
との間隔により異なるため、ブラックマトリックスの解
消作用に差が生じることがある。この問題は、結像面
（網膜）上で回折光の分離幅が一定になるように回折格
子の周期を反射面内で変化させることで解決できる。
方向と反射鏡の方向とは一致せず、図６に示すように反
射鏡の下側に入射した光線１５と上側に入射した光線１
６とでは、結像面と回折格子との間の距離が異なってい
る。このため、反射鏡面内で回折格子の周期が一定であ
る場合では、網膜上での０次光とブラックマトリックス
を解消する回折光との間隔（すなわち、図４で示す各点
の間隔。）が反射鏡上における反射点の位置と液晶セル
との間隔により異なるため、ブラックマトリックスの解
消作用に差が生じることがある。この問題は、結像面
（網膜）上で回折光の分離幅が一定になるように回折格
子の周期を反射面内で変化させることで解決できる。
【００１３】次に、前記反射鏡を曲面形状にしてレンズ
機能をもたせた例を図７に示す。この場合は、接眼レン
ズの構成枚数を減らすことができる。したがって、装置
全体としての反射面の数が減少することに伴い画像輝度
の増加が可能となる。
機能をもたせた例を図７に示す。この場合は、接眼レン
ズの構成枚数を減らすことができる。したがって、装置
全体としての反射面の数が減少することに伴い画像輝度
の増加が可能となる。
【００１４】本発明を眼鏡型画像表示装置に適用した例
の概略斜視図を図８に、概略断面図を図９にそれぞれ示
す。この画像表示装置は、装置本体２０とフレーム部２
１とで眼鏡型になっており、鼻当て部２２の両側または
片側に取り付けられた液晶セル２、液晶セル２の背面に
配置されたバックライト１、集光レンズ２３、回折格子
が反射面表面に形成され、表示画像を眼球方向へ偏向す
る反射鏡４および接眼レンズ７からなっている。これに
より、前記実施例と同様に液晶セルの画素間のブラック
マトリックスが目立たない画像を得ることができる。
の概略斜視図を図８に、概略断面図を図９にそれぞれ示
す。この画像表示装置は、装置本体２０とフレーム部２
１とで眼鏡型になっており、鼻当て部２２の両側または
片側に取り付けられた液晶セル２、液晶セル２の背面に
配置されたバックライト１、集光レンズ２３、回折格子
が反射面表面に形成され、表示画像を眼球方向へ偏向す
る反射鏡４および接眼レンズ７からなっている。これに
より、前記実施例と同様に液晶セルの画素間のブラック
マトリックスが目立たない画像を得ることができる。
【００１５】本発明を背面投写型テレビに適用した例の
概略断面図を図１０に示す。この画像表示装置は、バッ
クライト照射手段２４、反射型液晶パネル２５、投射レ
ンズ２６、回折格子が反射面上に形成された反射鏡４お
よびスクリーン２８に画像を投影する反射鏡２７からな
っている。この背面投写型テレビの場合も液晶セルの画
素間のブラックマトリックスが目立たない画像を得るこ
とができる。
概略断面図を図１０に示す。この画像表示装置は、バッ
クライト照射手段２４、反射型液晶パネル２５、投射レ
ンズ２６、回折格子が反射面上に形成された反射鏡４お
よびスクリーン２８に画像を投影する反射鏡２７からな
っている。この背面投写型テレビの場合も液晶セルの画
素間のブラックマトリックスが目立たない画像を得るこ
とができる。
【００１６】本発明における反射鏡は、透明プラスチッ
クを用いた射出成形法等で作製した回折格子を表面に有
する原板に反射膜を積層する方法、または、反射膜を有
する鏡の表面に感光性樹脂をマスクを用いて露光する、
誘電体を蒸着するなどにより回折格子を形成する方法な
どによって作製することができる。
クを用いた射出成形法等で作製した回折格子を表面に有
する原板に反射膜を積層する方法、または、反射膜を有
する鏡の表面に感光性樹脂をマスクを用いて露光する、
誘電体を蒸着するなどにより回折格子を形成する方法な
どによって作製することができる。
【００１７】本発明の画素表示装置としては、液晶表示
装置のほか、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤ
Ｐ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、ＬＥＤなど
が挙げられる。また、画像表示装置の用途としては、上
記の他、ビューファインダ、液晶プロジェクタなどが挙
げられる。
装置のほか、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤ
Ｐ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、ＬＥＤなど
が挙げられる。また、画像表示装置の用途としては、上
記の他、ビューファインダ、液晶プロジェクタなどが挙
げられる。
【００１８】
【発明の効果】本発明の画像表示装置によれば、液晶セ
ルの液晶を駆動するための非線形素子部、画素電極部な
どによる影を十分に解消するとともに、部品点数を減ら
すことができる。
ルの液晶を駆動するための非線形素子部、画素電極部な
どによる影を十分に解消するとともに、部品点数を減ら
すことができる。
【図１】本発明の画像表示装置の一例を示す概略構成図
である。
である。
【図２】本発明の画像表示装置で用いられる液晶セルの
概略平面図である。
概略平面図である。
【図３】液晶セルを通過した光線の経路を示す図であ
る。
る。
【図４】２方向に格子パターンをもつ回折格子の回折光
のパターンを示す図である。
のパターンを示す図である。
【図５】液晶セルの各画素と回折光との関係を示す図で
ある。
ある。
【図６】液晶セルと反射鏡との位置による光路の違いを
示す図である。
示す図である。
【図７】レンズ機能をもつ反射鏡を用いた画像表示装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図８】眼鏡型画像表示装置の一例の概略構成図であ
る。
る。
【図９】眼鏡型画像表示装置の一例の概略断面図であ
る。
る。
【図１０】背面投写型テレビの一例の概略構成図であ
る。
る。
１ バックライト ２ 液晶セル ３ 回折格子 ４ 反射鏡 ４ａ 反射面 ６ 網膜
Claims (4)
- 【請求項１】 バックライト手段と、複数の画素が配置
され、該バックライト手段から発せられた光が入射する
表示素子と、反射面の表面に回折格子が形成されてお
り、該表示素子から発せられた光を受けて反射光および
回折光を出射する反射鏡とを備えることを特徴とする画
像表示装置。 - 【請求項２】 表示素子の各画素を出射した光が反射鏡
に形成された回折格子で回折されることによって生じる
回折光によって、上記の各画素を出射した光が反射鏡で
反射されることによって生じる反射光の隙間を補完する
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項３】 反射鏡の回折格子が反射面内で異なる格
子周期を有しており、反射鏡から出射される反射光と回
折光との分離幅が、上記反射光の結像面上で一定である
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像表示装
置。 - 【請求項４】 反射鏡が反射面を凹面とする曲面形状を
有しており、該反射鏡で反射された反射光を集光させる
レンズ機能を有していることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6205867A JPH0868996A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6205867A JPH0868996A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868996A true JPH0868996A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=16514042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6205867A Pending JPH0868996A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0868996A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110782808A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-11 | 乐金显示有限公司 | 具有镜子功能的显示装置 |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP6205867A patent/JPH0868996A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110782808A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-11 | 乐金显示有限公司 | 具有镜子功能的显示装置 |
| CN110782808B (zh) * | 2018-07-24 | 2022-07-12 | 乐金显示有限公司 | 具有镜子功能的显示装置 |
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