[发明专利]图象显示装置

说明书

本发明涉及使用显示器件(诸如LCD-液晶显示器)的图象显示装置，其中的象素以镶嵌模式排列。

在使用其中许多象素以镶嵌模式排列的显示器件的图象显示装置中(如LCD)，为增加分辨率，就需要增加象素的数目。由于生产量的关系不可能过分地增加象素数目或过分地减小象素之间的间隙。

因为上述理由，在这样的图象显示装置中，为了形成大的图象场，对于观察者来说，由象素点引起的网格或象素之间的间隙(例如，LCD黑条带部分)是很明显的，难以观看。同时，在这样的彩色显示装置中，将用于三基色的，或相应于三基色的三种颜色的彩色滤光器，按预定的重复循环方式安置在以上描述的象素的前面。然而，如果将图象场放大，那么安置同样颜色滤光器的象素点循环是显著的并难以观看。

在CCD摄象机中，具有低通滤波器的电子处理有可能使象素之间的间隙不显著。然而，在图象显示装置中(例如LCD显示装置)，由于在形成光后需要填满象素之间的间隙，所以通过电子处理使象素点或网隔不显著是很难实现的。作为常规方法，推荐了一种在观察者一侧使透镜聚焦点模糊的方法，但是信号也一起模糊了。上述方法是不可取的。

所以，推荐了某些技术(例如，日本专利申请，公开号昭59-214825和日本专利申请号平4-306003)，其中具有由衍射栅格或微棱镜组构成的滤光器面的漫射器(滤光器)安装在显示器件例如LCD的前面，来自单个象素的光漫射成许多光线，单个象素的图象作为许多象素图象(虚象)聚焦在观察者的视网膜上，由此实现了象素的漫射，而漫射图象的聚焦位置是位于象素之间的网格位置，从而使象素之间的网格不显著。

图13A到13F表示在象素漫射数目、分辨率和网格减少水平之间关系的例子。为了简化说明起见，参照上述例子将说明在显示图象横向(X轴方向)的象素漫射，但是应该注意，在上述情况中，在垂直于横向方向的方向，也就是在纵向方向，以同样方式进行象素漫射。顺便说说，在图13中，纵轴表示光亮度，而横轴表示空间距离。图13A到13F是各个象素的漫射图象具有相同光亮度的情况。

图13A表示沿X轴方向象素排列。在黑白显示器件情况中，用实线表示的是相邻象素而在X轴方向上的象素循环是用PCx表示的。同时，在彩色显示情况，例如，如果实线表示的象素是绿象素，那么蓝象素和红象素出现在绿象素之间如虚线所示。然后，在上述情况中，PCx是同一颜色象素循环，而绿、蓝和红象素的每一个循环是用PCx/3表示。

图13B到13F表示使用衍射栅格或微棱镜的情况，且在各个象素的漫射图象有相同亮度的条件下，各个象素在相邻象素之间均匀地漫射。

图13B表示相对初始象素位置，两个象素漫射移动±PCx/4的情况。该移动量(这是在漫射之后的象素之间的间隔，在下列描述中将使用)是PCx/2。

图13C表示相对初始象素位置三个象素漫射移动±PCx/3和零的情况。移动量为PCx/3。

图13D表示相对于初始象素位置四个象素漫射移动±PCx/8和±3PCx/8的情况。移动量是PCx/4。

图13E表示相对于初始象素位置六个象素漫射移动±PCx/12,±3PCx/12和±5PCx/12的情况。移动量是PCx/6。

图13F表示相对于初始象素位置九个象素漫射移动了零，±PCx/9,±2PCx/9和±3PCx/9的情况。移动量是PCx/9。

从以上描述的情况来看，很清楚在相邻象素之间各个象素均匀扩散的情况下，在图象漫射数n和移动量S之间的关系给出如下：

S=PCx/n

同时，假设在上述过程中M是间隙(此后称为象素掩膜间隔)，相邻象素的光不能通过该间隙(在彩色的情况中，相应于象素彩色的光)，给出以下公式：

M=S-A

此处A是在象素移动方向上的孔径宽度。

在图13E所示的六个象素漫射的情况中，很清楚几乎填满了象素之间的外形，而且建立了M=0，从而使网格不显著。同时，在图13F所示九个象素漫射的情况中，很清楚如图所示，由于存在漫射图象的重叠部分而出现了光亮度的变化(光亮度不均匀)。

如果由单个象素中心到所说象素中的漫射象素的边缘(也就是所说象素显示图象的边缘)的距离被定义为“边缘展宽”量(E1到E9)，那么很清楚如图所示，象素漫射数目越少，边缘展宽量将越小，由此，有可能显示更清楚的图象。然而，如果在由于大尺寸的图象显示不能指望人眼的低通滤光器效果的情况下，象素漫射数目很少，则可将相邻象素之间不发光部分认为是两维显示中的网格，这就降低了图象观察质量。