画像表示装置
【課題】 色むら、輝度むら無く色再現域を拡大する。
【解決手段】 互いに異なる分光特性を有する第１及び第２の照明光を、交互に発生する第１及び第２の光源（１７、１８）と、第１及び第２の光源からの光を拡散する拡散導光部材（１５）と、拡散導光部材からの照明光に対する透過率または反射率を、画像信号を構成する色信号に応じて制御するライトバルブ（１６）とを有する。第１及び第２の光源の各々は、それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体（１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、１３ｒ、１３ｇ）を有する発光手段（１１、１３）と、発光手段（１１、１３）からの異なる色の光を混合し、拡散導光部材（１５）へと導く混色導光部材（１２、１４）とを備える。
【解決手段】 互いに異なる分光特性を有する第１及び第２の照明光を、交互に発生する第１及び第２の光源（１７、１８）と、第１及び第２の光源からの光を拡散する拡散導光部材（１５）と、拡散導光部材からの照明光に対する透過率または反射率を、画像信号を構成する色信号に応じて制御するライトバルブ（１６）とを有する。第１及び第２の光源の各々は、それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体（１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、１３ｒ、１３ｇ）を有する発光手段（１１、１３）と、発光手段（１１、１３）からの異なる色の光を混合し、拡散導光部材（１５）へと導く混色導光部材（１２、１４）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、色再現域を拡大することが可能な画像表示装置に関し、特に多原色画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多原色画像表示装置として、拡散導光部材、例えば２つの楔形の導光体を積層しそれぞれの端部に２種類のＬＥＤアレイ光源を近接して配置し、光源からの光が拡散用の導光体を照明するようにしたものが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１８１３３号公報（６頁２７〜３１行、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の画像表示装置では、２種類のＬＥＤアレイ光源が拡散用の導光体の側面に近接して配置されているため、ＬＥＤアレイ光源上のＬＥＤから出射された複数の単色光の混色が不十分であり、画像表示装置の左右で色むら、輝度むらが発生し、画面全域での色再現域の拡大を阻害する問題があった。さらに、拡散用の導光体の端部では、ＬＥＤアレイ光源上のＬＥＤが点状に、離散的に配置されているため輝点が視認され、色再現域の拡大が制限される問題があった。又、ＬＥＤの配置スペースが少なく、ＬＥＤの放熱板設置が難しく、ＬＥＤの温度上昇とともに発光スペクトルが変化し色再現域が変動する問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、色再現域が広く、色むらや、輝度むらの無い画像表示装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、
第１の分光特性を有する第１の照明光を発生する第１の光源と、
上記第１の分光特性とは異なる第２の分光特性を有する第２の照明光を発生する第２の光源と、
上記第１の光源と上記第２の光源を交互に発光させる制御手段と、
上記光源からの光を拡散する拡散導光部材と、
それぞれ複数の副画素を含む複数の画素を有し、上記第１及び第２の光源からの交互発光に同期して、上記複数の副画素の、上記拡散導光部材からの照明光に対する透過率または反射率を、画像信号を構成する色信号に応じて制御するライトバルブと
を有し、
上記第１の光源は、
それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体を有する第１の発光手段と、
上記第１の発光手段からの異なる色の光を混合し、上記拡散導光部材へと導く第１の混色導光部材とを備え、
上記第２の光源は、
それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体を有する第２の発光手段と、
上記第２の発光手段からの異なる色の光を混合し、上記拡散導光部材へと導く第２の混色導光部材とを備える
ことを特徴とする画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、複数種類の発光体のそれぞれ異なる色の光が混色導光部材内で混色されてから、拡散導光部材に入射するので、色むら、輝度むらがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である画像表示装置を示すものである。図示の画像表示装置は、第１及び第２の発光手段１１及び１３と、第１及び第２の混色導光部材１２及び１４と、拡散導光部材１５と、ライトバルブ１６と、色変換器２２と、第１及び第２のフィールドメモリ２３及び２４と、信号切替器２５と、光源駆動器２７と、照明光切替え器２８と、切替え制御器２９とを有する。
【０００９】
第１の発光手段１１は、例えば、図２に示すように、赤、緑、青の三色の発光体、例えばＬＥＤのアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ（発光ダイオード）を含むものであり、第２の発光手段１３は、例えば図３に示すように、赤、緑の二色の発光体、例えばＬＥＤのアレイ１３ｒ、１３ｇを含むものである。第１の発光手段１１のＬＥＤのアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、第２の発光手段１３のＬＥＤのアレイ１３ｒ、１３ｇは、図４に示すようにその分光特性（発光スペクトル）Ｃ１１ｒ、Ｃ１１ｇ，Ｃ１１ｂ、Ｃ１３ｒ、Ｃ１３ｇは、互いに異なり、そのピークが互いにずれ、その発光帯域が狭く（色純度が高く）、発光帯域の重なりが少ないことが、表示画像の色再現域を拡大する上で望ましい。
【００１０】
第１の発光手段１１及び１３は、照明光切替え器２８により、交互に光源駆動器２７に接続され、光源駆動器２７により駆動される。光源駆動器２７と照明光切替え器２８とで、第１及び第３の発光手段を交互に発光させるための制御手段が構成されている。
【００１１】
第１の発光手段１１からの光は第１の混色導光部材１２で混色され均質化されて、出射される。第１の混色導光部材１２から出射される光の分光特性（発光スペクトル）は、第１の発光手段１１の三色のＬＥＤの分光特性Ｃ１１ｒ、Ｃ１１ｇ、Ｃ１１ｂを合成したものに対応し、それぞれＬＥＤアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂの分光特性のピークに対応するピークを有する。同様に第２の発光手段１３からの光は第２の混色導光部材１４で混色され均質化されて、出射される。第２の混色導光部材１４から出射される光の分光特性は、第２の発光手段１３の二色のＬＥＤの分光特性Ｃ１３ｒ、Ｃ１３ｇを合成したものに対応し、それぞれＬＥＤアレイ１３ｒ、１３ｇの分光特性のピークに対応するピークを有する。
【００１２】
このように、第１の発光手段１１と第１の混色導光部材１２の組合せは、第１の分光特性の第１の照明光ＬＡを発する第１の光源１７を構成し、第２の発光手段１３と第２の混色導光部材１４の組合せは、第１の分光特性とは異なる第２の分光特性を有する第２の照明光ＬＢを発する第２の光源１８を構成する。
【００１３】
第１及び第２の光源１７及び１８から出射された光は拡散導光部材１５に入射される。拡散導光部材１５は、入射された光を表示画面全面に拡散する。上記のように、第１の発光手段１１と第２の発光手段１３は、照明光切替え器２８で交互に切替えられので、拡散導光部材１５からは、第１及び第２の照明光ＬＡ及びＬＢが時分割的に順次出射される。即ち、第１及び第２の光源１７及び１８と、拡散導光部材１５の組合せにより、分光特性が互いに異なる第１及び第２の照明光を交互に即ち時分割的に拡散し、出射する照明手段が構成されている。
【００１４】
ライトバルブ１６は、それぞれ複数の副画素を含む複数の画素を有し、光源１７、１８の交互発光に同期して、複数の副画素の、光源１７、１８から拡散導光部材１５を介して供給される照明光に対する透過率または反射率を、画像信号を構成する色信号に応じて制御する。ライトバルブ１６は、例えば、図５（ａ）に示すようにマトリクス状に配列された複数の画素Ｐｘを有する液晶パネルで構成されている。各画素は、例えば図５（ｂ）に複数の副画素Ｐｒ、Ｐｇ，Ｐｂを含む。各画素の複数の副画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂは互いに異なる色、例えば赤、緑、青のフィルタで覆われており、副画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂはそれぞれ後述の画像信号の異なる色信号によって制御されて、拡散導光部材１５からの光を画像信号に対応した画像光に変換する。
【００１５】
一方、外部から供給される画像信号ＰＳは、色変換器２２に導かれる。
色変換器２２は、画像信号ＰＳを、第１の照明光ＬＡに対応する第１の画像信号ＳＡと、第２の照明光ＬＢに対応する第２の画像信号ＳＢとに変換する。第１の画像信号ＳＡは、第１の発光手段１１のＬＥＤのアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂの分光特性に対応した３つの色信号を含む。第２の画像信号ＳＢは、第２の発光手段１３のＬＥＤのアレイ１３ｒ、１３ｇの分光特性に対応した２つの色信号を含む。
【００１６】
第１の画像信号ＳＡと第２の画像信号ＳＢはそれぞれフィールドメモリ２３及び２４に蓄積される。
フィールドメモリ２３及び２４に蓄積された画像信号は、所定のタイミングで読み出されて信号切替え器２５でフィールド毎に交互に選択されて、ライトバルブ１６に入力される。
ライトバルブ１６は、上記のように各画素につき複数の例えば３つの副画素を有し、それぞれの副画素が第１の画像信号ＳＡ又は第２の画像信号ＳＢの、対応する色信号により制御される。例えば各画素Ｐｘは赤、緑、青の副画素Ｐｒ，Ｐｇ、Ｐｂを有し、信号切替え器２５により第１の画像信号が選択されているときは、赤、緑、青の副画素がそれぞれ第１の画像信号の赤、緑、青の色信号により駆動され、第２の画像信号が選択されているときは、赤、緑の副画素がそれぞれ第２の画像信号の赤、緑の色信号により駆動される一方、青の副画素には、ゼロレベルの信号が供給される。
【００１７】
照明光切替え器２８と信号切替え器２５とはともに、切替え制御器２９によって、互いに同期して、切替え動作を行うように制御される。より具体的には、一つのサブフレーム期間においては、照明光切替え器２８は第１の発光手段１１を選択し、信号切替え器２５は、第１の画像信号ＳＡを選択し、次のサブフレーム期間においては、照明光切替え器２８は第２の発光手段１３を選択し、信号切替え器２５は、第２の画像信号ＳＢを選択するように制御される。以下、サブフレーム期間毎に第１の発光手段１１及び第２の発光手段１３が交互に選択されるとともに、これと同期して第１の画像信号ＳＡ及び第２の画像信号ＳＢが交互に選択される。
【００１８】
このような制御を行う結果、一つのサブフレーム期間においては、第１の画像信号ＳＡに対応する画像がライトバルブ１６の出力側に現われ、次のサブフレーム期間においては、第２の画像信号ＳＢに対応する画像がライトバルブ１６の出力側に現われる。これらは視聴者の目で時間的に合成されるので、第１の光源１７のみでライトバルブ１６を照射する場合や、第２の光源１８のみでライトバルブ１６を照射する場合と比べ色再現範囲の広い画像を得ることができる。
【００１９】
なお、上記の説明における「サブフレーム」の期間は、図１の構成のように２つの光源を面順次に選択する場合とは異なり、一つの光源のみで表示動作を行う場合の１フレームの期間の２分の１に対応する。
【００２０】
上記の構成によれば、ＬＥＤアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、１３ｒ、１３ｇとしてそれぞれ色純度の高いものを用い、画像信号としてそれぞれのＬＥＤアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、１３ｒ、１３ｇの色に対応したものを用いることができるので、色再現性域を拡大することができると言う効果が得られる。
また、発光手段１１，１３からの光をそれぞれ混色導光部材１２，１４で混色し、均質化した上で拡散導光部材１５に導いているので、色むらや、輝度むらを無くすことができる。
【００２１】
実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２の画像表示装置を示す。実施の形態２の画像表示装置は、実施の形態１の画像表示装置と概して同じである。但し、第１及び第２の光源１７及び１８が、第１及び第２の発光手段１１及び１３の近傍に配置された第１及び第２の放熱部材３１をさらに有する点で異なる。なお、図１の部材１乃至５、７乃至９の図示を省略している。
【００２２】
発光手段１１、１３を構成するＬＥＤアレイのＬＥＤは発光再結合の確率が温度に依存し、素材や、発光波長により、温度係数が異なるので、個々のＬＥＤは一定の温度を維持することが好ましく、また、ＬＥＤアレイ毎にまとめて温度管理することが好ましい。そこで、図６に示すように、放熱部材３１、３２を設けて、発光手段１１、１３を冷却することで、温度による分光特性変化の大きいＬＥＤの発光波長をそれぞれのＬＥＤで安定させることができる。即ち、放熱部材３１、３２を設けることで、発光手段１１、１３の温度ドリフト量が減少し、温度変化による色変動を減少させることができる。
【００２３】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３の画像表示装置を示す。実施の形態３の画像表示装置は、実施の形態１の画像表示装置と概して同じである。但し、第１の光源１７が、第１の混色導光部材１２の出射側（第１の混色導光部材１２と拡散導光部材１５の間）に設けられた第１のカラーフィルタ３３をさらに有し、第２の光源１８が、第２の混色導光部材１４の出射側（第２の混色導光部材１４と拡散導光部材１５の間）に設けられた第２のカラーフィルタ３４をさらに有する点で異なる。なお、図１の部材１乃至５、７乃至９の図示を省略している。
【００２４】
カラーフィルタ３３、３４を設けることで、発光手段１１、１３からの光の不要な波長成分を取り除き、希望の分光特性となるようにフィルタリングすることができるため、色純度の高い光を利用でき、従って、色再現域をさらに拡大することができる。
【００２５】
さらに、カラーフィルタ３３，３４の分光透過特性は、それぞれ光源（１７，１８）毎に異なるものとすることができ、例えば発光手段１１、１３の分光特性に合わせて最適化することができる。これにより、色純度を高め、色再現域をさらに拡大することができる。
【００２６】
カラーフィルタ３３、３４としては、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２などの金属酸化物や弗化物などを、対象の光の波長以下の厚さに積層し、その層境界での反射、透過光の干渉作用を利用して、光の特定波長（波長帯域）における透過特性や反射特性を制御する機能性薄膜の多層誘電体光学薄膜フィルタを用いても良く、回折格子等を使用した櫛形の分光特性を有するフィルタを用いても良い。
【００２７】
櫛形の分光特性を有するフィルタを用いれば、更に精度高く、希望の分光特性とすることができ、かつ、不要な波長を削減することができるため、さらに色再現域を拡大することができる。
即ち、光源毎に長波長から短波長まで所要波長の光のみを使用できるため、更に色純度を高くすることができ、色再現域をさらに拡大することができる。
【００２８】
実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４の画像表示装置を示す。実施の形態４の画像表示装置は、実施の形態３の画像表示装置と概して同じである。但し、第１の光源１７が、第１のカラーフィルタ３３の出射側（第１のカラーフィルタ３３と拡散導光部材１５の間）に設けられた光スイッチ３５をさらに有する点で異なる。
【００２９】
光スイッチ３５は、照明光切替え器２８による第１の発光手段１１の駆動に合わせて開閉するよう制御されている。即ち、第１の発光手段１１が選択されたときは、光スイッチ３５も開状態とされ、第１の発光手段１１が選択されないときは、光スイッチ３５は閉状態とされる。
【００３０】
このような動作により、発光手段１１の点灯時に混色導光部材１２で混色された光を拡散導光部材１５へ入射させる一方、発光手段１１の消灯時に、混色導光部材１２へ発光手段１１以外からまわりこんで来る光や、発光手段１１として残光のあるものを、例えば、蛍光物質励起型のＬＥＤを使用する場合に、これらの不要光を遮断することができる。なお、発光手段として冷陰極蛍光放電管を用いる場合にも残光が問題となる。
光スイッチ３５としては、電子式で、高速液晶光スイッチのような、高速応答で、透過率の高い素子を用いることが望ましい。
【００３１】
なお、図８に示す例では、第１の混色導光部材１２の出射側に光スイッチ３５を設けたが、第２の混色導光部材１４の出射側に設けることとしても良く、第１の混色導光部材１２の出射側及び第２の混色導光部材１４の出射側の双方に光スイッチを設けることとしても良い。いずれの場合にも、光スイッチは、対応する発光手段（同じ光源の一部をなす発光手段）の点灯消灯に同期して開閉制御される。
【００３２】
このような構成とすることで、冷陰極放電管や、蛍光物質励起型ＬＥＤ等の残光特性のある発光手段を使用する際の残光を、発光手段の消灯にあわせて、遮断することが可能であり、複数種類の照明光が同時に拡散導光部材１５に入射されることを防ぎ、色純度の高い光のみ使用することで、色再現域を拡大することができる。
【００３３】
実施の形態５．
図９は本発明の実施の形態５の画像表示装置を示す。実施の形態５の画像表示装置は、実施の形態１の画像表示装置と概して同じである。但し、第１の光源１７が、第１の発光手段１１及び第１の混色導光部材１２に加えて、第３の発光手段４１及び第３の混色導光部材４２を有し、第２の光源１８が、第２の発光手段１３及び第２の混色導光部材１４に加えて第４の発光手段４３及び第４の混色導光部材４１を有する点で異なる。なお、図１の部材１乃至５、７乃至９の図示を省略している。
【００３４】
第３の発光手段４１は、第１の発光手段１１と同様の分光特性を有し、同じタイミングで動作するように制御される。第４の発光手段４３は、第２の発光手段１３と同様の分光特性を有し、同じタイミングで動作するように制御される。
第３の混色導光部材４２から出射される照明光ＬＡ’は、第１の混色導光部材１２から出射される照明光ＬＡと同じ分光特を有するものであり、第４の混色導光部材４４から出射される照明光ＬＢ’は、第２の混色導光部材１４から出射される照明光ＬＢと同じ分光特性を有する。
【００３５】
拡散導光部材１５は、略矩形の板状に形成され、第１の短辺１５ａの側の端面（同じく符号１５ａで示す）と上記第１の短辺１５ａの反対側に位置する第２の短辺１５ｂの側の端面（同じく符号１５ｂで示す）とがそれぞれ第１及び第２の入射端面を構成する。
そして、第１の入射端面１５ａの近傍に第１の発光手段１１及び第１の混色導光部材１２と第４の発光手段４３及び第４の混色導光部材４４が配置され、第２の端面１５ｂの近傍に第２の発光手段１３及び第２の混色導光部材１４と第３の発光手段４１及び第３の混色導光部材４２が配置されており、第１の入射端面１５ａから第１及び第４の混色導光部材１２及び４４の出射光が入射され、第２の入射端面１５ｂの側から第２及び第３の混色導光部材１４及び４２の出射光が入射される。
【００３６】
このような構成であるので、第１の光源１７が選択されたときは第１及び第３の混色導光部材１２及び４２から照明光ＬＡ、ＬＡ’が第１及び第２の入射端面１５ａ、１５ｂから入射され、第２の光源１８が選択されたときは第２及び第４の混色導光部材１４及び４４から照明光ＬＢ、ＬＢ’が第１及び第２の入射端面１５ａ、１５ｂから入射される。即ち、いずれの光源が選択されたときも照明光が拡散導光部材１５の両側から入射される。実施の形態１などでは、第１及び第２の光源１７及び１８が交互に選択されると、照明光の入射される側も交互に変わるため、ちらつき、色むら、輝度むらが発生するが、実施の形態５ではこのようなちらつき、色むら、輝度むらをなくすことができる。
【００３７】
なお、上記の実施の形態５に関し、拡散導光部材１５が矩形の板状であると説明したが、実施の形態１乃至４においても、拡散導光部材１５として矩形の板状のものを用い得る。
【００３８】
実施の形態６．
図１０は本発明の実施の形態６の画像表示装置を示す。実施の形態６の画像表示装置は、実施の形態５の画像表示装置と概して同じである。但し、第１及び第２の反射部材４７及び４８を更に有し、第１乃至第４の放熱部材３１、３２、４５，４６、及び案内部材５１、５２、５３、５４をさらに有する点で異なる。なお、図１の部材１乃至５、７乃至９の図示を省略している。
【００３９】
第１及び第２の放熱部材３１及び３２は、実施の形態２で説明した第１及び第２の放熱部材３１及び３２と同様のものであり、第１及び第２の発光手段１１及び１４の冷却のために設けられたものである。第３及び第４の放熱部材４５及び４６は、第１及び第２の放熱部材３１及び３２と同様のものであるが、第３及び第４の発光手段４１及び４３の冷却のために設けられている。
【００４０】
実施の形態５と同様、拡散導光部材１５は、矩形の板状に形成されているほか、第１乃至第４の混色導光部材１２、１４、４２及び４４も矩形の板状に形成され、拡散導光部材１５に重ねられている。即ち、拡散導光部材１５の、第１の入射端面１５ａ寄りの部分（第１の部分）１５ｃに第１の混色導光部材１２が積層され、その上に第４の混色導光部材４４が積層されている。同様に、拡散導光部材１５の、第２の入射端面１５ｂ寄りの部分（第２の部分）１５ｄに第２の混色導光部材１４が積層され、その上に第３の混色導光部材４２が積層されている。
【００４１】
第１乃至第４の混色導光部材１２、１４、４２、及び４４の第１の辺の側に設けられた入射端面１２ａ、１４ａ、４２ａ及び４４ａは、拡散導光部材１５の中央寄りに位置し、第１乃至第４の発光手段１１、１３、４３及び４４は、これらの入射端面１２ａ、１４ａ、４２ａ及び４４ａの近傍に位置し、発生した光を、内面に反射面を有する案内部材５１、５２、５３、５４を介して、これらの入射端面１２ａ、１４ａ、４２ａ、４４ａから光を入射させるように配置されている。
第１乃至第４の混色導光部材１２、１４、４２及び４４の出射端面１２ｂ、１４ｂ、４２ｂ及び４４ｂは、上記第１の辺とは反対側の辺の側に設けられている。
第１の混色導光部材１２の出射端面１２ｂ及び第４の混色導光部材４４の出射端面４４ｂは、拡散導光部材１５の第１の入射端面１５ａと略同じ位置に（図示の例では面一となるように）設けられており、第２の混色導光部材１４の出射端面１４ｂ及び第３の混色導光部材４２の出射端面４２ｂは、拡散導光部材１５の第２の入射端面１５ｂと略同じ位置に（図示の例では面一となるように）設けられている。
【００４２】
第１及び第４の発光手段１１及び４３から発して、第１及び第４の混色導光部材１２及び４４の入射端面１２ａ及び４４ａから入射した光は、出射端面１２ｂ及び４４ｂから出射され、第１の反射部材４７で反射されて（折り返されて）拡散導光部材１５の第１の入射端面１５ａから拡散導光部材１５に入射される。同様に、第２及び第３の発光手段１３及び４１から発して、混色導光部材１４及び４２の入射端面１４ａ及び４２ａから入射した光は、出射端面１４ｂ及び４２ｂから出射され、第２の反射部材４８で反射されて（折り返されて）拡散導光部材１５の第２の入射端面１５ｂから拡散導光部材１５に入射される。
このような反射を効率良く行うため、第１及び第２の反射部材４７及び４８は半円筒面状の内面を有する。なお、図示の反射部材４７は内面のみならず、外面も半円筒面状に形成されている。
【００４３】
このような構成とすることで、ライトバルブの面方向の寸法を小さくすることができる。例えば、ライトバルブが液晶パネルで構成される場合、液晶パネルの画面サイズの範囲内に混色導光部材、発光手段などを収めることができ、コンパクトな画像表示装置を得ることができる。
【００４４】
なお、図１０を参照して、反射部材４７及び４８を用いると言う特徴を、実施の形態５の画像表示装置に付加する場合について説明したが、実施の形態１乃至４のいずれに対しても、反射部材４７及び４８を用いるという特徴を組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１による画像表示装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態１で用いられる第１の発光体の構成例を示す概略図である。
【図３】実施の形態１で用いられる第２の発光体の構成例を示す概略図である。
【図４】第１及び第２の発光体を構成するＬＥＤアレイの分光特性を示す図である。
【図５】実施の形態１で用いられるライトバルブの構成例を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態２による画像表示装置を示す構成図である。
【図７】本発明の実施の形態３による画像表示装置を示す構成図である。
【図８】本発明の実施の形態４による画像表示装置を示す構成図である。
【図９】本発明の実施の形態５による画像表示装置を示す構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態６による画像表示装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１、１３、４１、４３ 発光手段、 １１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、１３ｒ、１３ｇ 発光体、 １２、１４、４２、４４ 混色導光部材、 １５ 拡散導光部材、 １６ ライトバルブ、 ２２ 色変換器、 ２３、２４ フィールドメモリ、 ２５ 信号切替え器、 ２７ 光源駆動器、 ２８ 照明光切替え器、 ２９ 切替え制御器、 ３１、３２、４５、４６ 放熱部材、 ３３、３４ カラーフィルタ、 ３５ 光スイッチ、 ４７、４８ 反射部材。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、色再現域を拡大することが可能な画像表示装置に関し、特に多原色画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多原色画像表示装置として、拡散導光部材、例えば２つの楔形の導光体を積層しそれぞれの端部に２種類のＬＥＤアレイ光源を近接して配置し、光源からの光が拡散用の導光体を照明するようにしたものが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１８１３３号公報（６頁２７〜３１行、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の画像表示装置では、２種類のＬＥＤアレイ光源が拡散用の導光体の側面に近接して配置されているため、ＬＥＤアレイ光源上のＬＥＤから出射された複数の単色光の混色が不十分であり、画像表示装置の左右で色むら、輝度むらが発生し、画面全域での色再現域の拡大を阻害する問題があった。さらに、拡散用の導光体の端部では、ＬＥＤアレイ光源上のＬＥＤが点状に、離散的に配置されているため輝点が視認され、色再現域の拡大が制限される問題があった。又、ＬＥＤの配置スペースが少なく、ＬＥＤの放熱板設置が難しく、ＬＥＤの温度上昇とともに発光スペクトルが変化し色再現域が変動する問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、色再現域が広く、色むらや、輝度むらの無い画像表示装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、
第１の分光特性を有する第１の照明光を発生する第１の光源と、
上記第１の分光特性とは異なる第２の分光特性を有する第２の照明光を発生する第２の光源と、
上記第１の光源と上記第２の光源を交互に発光させる制御手段と、
上記光源からの光を拡散する拡散導光部材と、
それぞれ複数の副画素を含む複数の画素を有し、上記第１及び第２の光源からの交互発光に同期して、上記複数の副画素の、上記拡散導光部材からの照明光に対する透過率または反射率を、画像信号を構成する色信号に応じて制御するライトバルブと
を有し、
上記第１の光源は、
それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体を有する第１の発光手段と、
上記第１の発光手段からの異なる色の光を混合し、上記拡散導光部材へと導く第１の混色導光部材とを備え、
上記第２の光源は、
それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体を有する第２の発光手段と、
上記第２の発光手段からの異なる色の光を混合し、上記拡散導光部材へと導く第２の混色導光部材とを備える
ことを特徴とする画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、複数種類の発光体のそれぞれ異なる色の光が混色導光部材内で混色されてから、拡散導光部材に入射するので、色むら、輝度むらがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である画像表示装置を示すものである。図示の画像表示装置は、第１及び第２の発光手段１１及び１３と、第１及び第２の混色導光部材１２及び１４と、拡散導光部材１５と、ライトバルブ１６と、色変換器２２と、第１及び第２のフィールドメモリ２３及び２４と、信号切替器２５と、光源駆動器２７と、照明光切替え器２８と、切替え制御器２９とを有する。
【０００９】
第１の発光手段１１は、例えば、図２に示すように、赤、緑、青の三色の発光体、例えばＬＥＤのアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ（発光ダイオード）を含むものであり、第２の発光手段１３は、例えば図３に示すように、赤、緑の二色の発光体、例えばＬＥＤのアレイ１３ｒ、１３ｇを含むものである。第１の発光手段１１のＬＥＤのアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、第２の発光手段１３のＬＥＤのアレイ１３ｒ、１３ｇは、図４に示すようにその分光特性（発光スペクトル）Ｃ１１ｒ、Ｃ１１ｇ，Ｃ１１ｂ、Ｃ１３ｒ、Ｃ１３ｇは、互いに異なり、そのピークが互いにずれ、その発光帯域が狭く（色純度が高く）、発光帯域の重なりが少ないことが、表示画像の色再現域を拡大する上で望ましい。
【００１０】
第１の発光手段１１及び１３は、照明光切替え器２８により、交互に光源駆動器２７に接続され、光源駆動器２７により駆動される。光源駆動器２７と照明光切替え器２８とで、第１及び第３の発光手段を交互に発光させるための制御手段が構成されている。
【００１１】
第１の発光手段１１からの光は第１の混色導光部材１２で混色され均質化されて、出射される。第１の混色導光部材１２から出射される光の分光特性（発光スペクトル）は、第１の発光手段１１の三色のＬＥＤの分光特性Ｃ１１ｒ、Ｃ１１ｇ、Ｃ１１ｂを合成したものに対応し、それぞれＬＥＤアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂの分光特性のピークに対応するピークを有する。同様に第２の発光手段１３からの光は第２の混色導光部材１４で混色され均質化されて、出射される。第２の混色導光部材１４から出射される光の分光特性は、第２の発光手段１３の二色のＬＥＤの分光特性Ｃ１３ｒ、Ｃ１３ｇを合成したものに対応し、それぞれＬＥＤアレイ１３ｒ、１３ｇの分光特性のピークに対応するピークを有する。
【００１２】
このように、第１の発光手段１１と第１の混色導光部材１２の組合せは、第１の分光特性の第１の照明光ＬＡを発する第１の光源１７を構成し、第２の発光手段１３と第２の混色導光部材１４の組合せは、第１の分光特性とは異なる第２の分光特性を有する第２の照明光ＬＢを発する第２の光源１８を構成する。
【００１３】
第１及び第２の光源１７及び１８から出射された光は拡散導光部材１５に入射される。拡散導光部材１５は、入射された光を表示画面全面に拡散する。上記のように、第１の発光手段１１と第２の発光手段１３は、照明光切替え器２８で交互に切替えられので、拡散導光部材１５からは、第１及び第２の照明光ＬＡ及びＬＢが時分割的に順次出射される。即ち、第１及び第２の光源１７及び１８と、拡散導光部材１５の組合せにより、分光特性が互いに異なる第１及び第２の照明光を交互に即ち時分割的に拡散し、出射する照明手段が構成されている。
【００１４】
ライトバルブ１６は、それぞれ複数の副画素を含む複数の画素を有し、光源１７、１８の交互発光に同期して、複数の副画素の、光源１７、１８から拡散導光部材１５を介して供給される照明光に対する透過率または反射率を、画像信号を構成する色信号に応じて制御する。ライトバルブ１６は、例えば、図５（ａ）に示すようにマトリクス状に配列された複数の画素Ｐｘを有する液晶パネルで構成されている。各画素は、例えば図５（ｂ）に複数の副画素Ｐｒ、Ｐｇ，Ｐｂを含む。各画素の複数の副画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂは互いに異なる色、例えば赤、緑、青のフィルタで覆われており、副画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂはそれぞれ後述の画像信号の異なる色信号によって制御されて、拡散導光部材１５からの光を画像信号に対応した画像光に変換する。
【００１５】
一方、外部から供給される画像信号ＰＳは、色変換器２２に導かれる。
色変換器２２は、画像信号ＰＳを、第１の照明光ＬＡに対応する第１の画像信号ＳＡと、第２の照明光ＬＢに対応する第２の画像信号ＳＢとに変換する。第１の画像信号ＳＡは、第１の発光手段１１のＬＥＤのアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂの分光特性に対応した３つの色信号を含む。第２の画像信号ＳＢは、第２の発光手段１３のＬＥＤのアレイ１３ｒ、１３ｇの分光特性に対応した２つの色信号を含む。
【００１６】
第１の画像信号ＳＡと第２の画像信号ＳＢはそれぞれフィールドメモリ２３及び２４に蓄積される。
フィールドメモリ２３及び２４に蓄積された画像信号は、所定のタイミングで読み出されて信号切替え器２５でフィールド毎に交互に選択されて、ライトバルブ１６に入力される。
ライトバルブ１６は、上記のように各画素につき複数の例えば３つの副画素を有し、それぞれの副画素が第１の画像信号ＳＡ又は第２の画像信号ＳＢの、対応する色信号により制御される。例えば各画素Ｐｘは赤、緑、青の副画素Ｐｒ，Ｐｇ、Ｐｂを有し、信号切替え器２５により第１の画像信号が選択されているときは、赤、緑、青の副画素がそれぞれ第１の画像信号の赤、緑、青の色信号により駆動され、第２の画像信号が選択されているときは、赤、緑の副画素がそれぞれ第２の画像信号の赤、緑の色信号により駆動される一方、青の副画素には、ゼロレベルの信号が供給される。
【００１７】
照明光切替え器２８と信号切替え器２５とはともに、切替え制御器２９によって、互いに同期して、切替え動作を行うように制御される。より具体的には、一つのサブフレーム期間においては、照明光切替え器２８は第１の発光手段１１を選択し、信号切替え器２５は、第１の画像信号ＳＡを選択し、次のサブフレーム期間においては、照明光切替え器２８は第２の発光手段１３を選択し、信号切替え器２５は、第２の画像信号ＳＢを選択するように制御される。以下、サブフレーム期間毎に第１の発光手段１１及び第２の発光手段１３が交互に選択されるとともに、これと同期して第１の画像信号ＳＡ及び第２の画像信号ＳＢが交互に選択される。
【００１８】
このような制御を行う結果、一つのサブフレーム期間においては、第１の画像信号ＳＡに対応する画像がライトバルブ１６の出力側に現われ、次のサブフレーム期間においては、第２の画像信号ＳＢに対応する画像がライトバルブ１６の出力側に現われる。これらは視聴者の目で時間的に合成されるので、第１の光源１７のみでライトバルブ１６を照射する場合や、第２の光源１８のみでライトバルブ１６を照射する場合と比べ色再現範囲の広い画像を得ることができる。
【００１９】
なお、上記の説明における「サブフレーム」の期間は、図１の構成のように２つの光源を面順次に選択する場合とは異なり、一つの光源のみで表示動作を行う場合の１フレームの期間の２分の１に対応する。
【００２０】
上記の構成によれば、ＬＥＤアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、１３ｒ、１３ｇとしてそれぞれ色純度の高いものを用い、画像信号としてそれぞれのＬＥＤアレイ１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、１３ｒ、１３ｇの色に対応したものを用いることができるので、色再現性域を拡大することができると言う効果が得られる。
また、発光手段１１，１３からの光をそれぞれ混色導光部材１２，１４で混色し、均質化した上で拡散導光部材１５に導いているので、色むらや、輝度むらを無くすことができる。
【００２１】
実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２の画像表示装置を示す。実施の形態２の画像表示装置は、実施の形態１の画像表示装置と概して同じである。但し、第１及び第２の光源１７及び１８が、第１及び第２の発光手段１１及び１３の近傍に配置された第１及び第２の放熱部材３１をさらに有する点で異なる。なお、図１の部材１乃至５、７乃至９の図示を省略している。
【００２２】
発光手段１１、１３を構成するＬＥＤアレイのＬＥＤは発光再結合の確率が温度に依存し、素材や、発光波長により、温度係数が異なるので、個々のＬＥＤは一定の温度を維持することが好ましく、また、ＬＥＤアレイ毎にまとめて温度管理することが好ましい。そこで、図６に示すように、放熱部材３１、３２を設けて、発光手段１１、１３を冷却することで、温度による分光特性変化の大きいＬＥＤの発光波長をそれぞれのＬＥＤで安定させることができる。即ち、放熱部材３１、３２を設けることで、発光手段１１、１３の温度ドリフト量が減少し、温度変化による色変動を減少させることができる。
【００２３】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３の画像表示装置を示す。実施の形態３の画像表示装置は、実施の形態１の画像表示装置と概して同じである。但し、第１の光源１７が、第１の混色導光部材１２の出射側（第１の混色導光部材１２と拡散導光部材１５の間）に設けられた第１のカラーフィルタ３３をさらに有し、第２の光源１８が、第２の混色導光部材１４の出射側（第２の混色導光部材１４と拡散導光部材１５の間）に設けられた第２のカラーフィルタ３４をさらに有する点で異なる。なお、図１の部材１乃至５、７乃至９の図示を省略している。
【００２４】
カラーフィルタ３３、３４を設けることで、発光手段１１、１３からの光の不要な波長成分を取り除き、希望の分光特性となるようにフィルタリングすることができるため、色純度の高い光を利用でき、従って、色再現域をさらに拡大することができる。
【００２５】
さらに、カラーフィルタ３３，３４の分光透過特性は、それぞれ光源（１７，１８）毎に異なるものとすることができ、例えば発光手段１１、１３の分光特性に合わせて最適化することができる。これにより、色純度を高め、色再現域をさらに拡大することができる。
【００２６】
カラーフィルタ３３、３４としては、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２などの金属酸化物や弗化物などを、対象の光の波長以下の厚さに積層し、その層境界での反射、透過光の干渉作用を利用して、光の特定波長（波長帯域）における透過特性や反射特性を制御する機能性薄膜の多層誘電体光学薄膜フィルタを用いても良く、回折格子等を使用した櫛形の分光特性を有するフィルタを用いても良い。
【００２７】
櫛形の分光特性を有するフィルタを用いれば、更に精度高く、希望の分光特性とすることができ、かつ、不要な波長を削減することができるため、さらに色再現域を拡大することができる。
即ち、光源毎に長波長から短波長まで所要波長の光のみを使用できるため、更に色純度を高くすることができ、色再現域をさらに拡大することができる。
【００２８】
実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４の画像表示装置を示す。実施の形態４の画像表示装置は、実施の形態３の画像表示装置と概して同じである。但し、第１の光源１７が、第１のカラーフィルタ３３の出射側（第１のカラーフィルタ３３と拡散導光部材１５の間）に設けられた光スイッチ３５をさらに有する点で異なる。
【００２９】
光スイッチ３５は、照明光切替え器２８による第１の発光手段１１の駆動に合わせて開閉するよう制御されている。即ち、第１の発光手段１１が選択されたときは、光スイッチ３５も開状態とされ、第１の発光手段１１が選択されないときは、光スイッチ３５は閉状態とされる。
【００３０】
このような動作により、発光手段１１の点灯時に混色導光部材１２で混色された光を拡散導光部材１５へ入射させる一方、発光手段１１の消灯時に、混色導光部材１２へ発光手段１１以外からまわりこんで来る光や、発光手段１１として残光のあるものを、例えば、蛍光物質励起型のＬＥＤを使用する場合に、これらの不要光を遮断することができる。なお、発光手段として冷陰極蛍光放電管を用いる場合にも残光が問題となる。
光スイッチ３５としては、電子式で、高速液晶光スイッチのような、高速応答で、透過率の高い素子を用いることが望ましい。
【００３１】
なお、図８に示す例では、第１の混色導光部材１２の出射側に光スイッチ３５を設けたが、第２の混色導光部材１４の出射側に設けることとしても良く、第１の混色導光部材１２の出射側及び第２の混色導光部材１４の出射側の双方に光スイッチを設けることとしても良い。いずれの場合にも、光スイッチは、対応する発光手段（同じ光源の一部をなす発光手段）の点灯消灯に同期して開閉制御される。
【００３２】
このような構成とすることで、冷陰極放電管や、蛍光物質励起型ＬＥＤ等の残光特性のある発光手段を使用する際の残光を、発光手段の消灯にあわせて、遮断することが可能であり、複数種類の照明光が同時に拡散導光部材１５に入射されることを防ぎ、色純度の高い光のみ使用することで、色再現域を拡大することができる。
【００３３】
実施の形態５．
図９は本発明の実施の形態５の画像表示装置を示す。実施の形態５の画像表示装置は、実施の形態１の画像表示装置と概して同じである。但し、第１の光源１７が、第１の発光手段１１及び第１の混色導光部材１２に加えて、第３の発光手段４１及び第３の混色導光部材４２を有し、第２の光源１８が、第２の発光手段１３及び第２の混色導光部材１４に加えて第４の発光手段４３及び第４の混色導光部材４１を有する点で異なる。なお、図１の部材１乃至５、７乃至９の図示を省略している。
【００３４】
第３の発光手段４１は、第１の発光手段１１と同様の分光特性を有し、同じタイミングで動作するように制御される。第４の発光手段４３は、第２の発光手段１３と同様の分光特性を有し、同じタイミングで動作するように制御される。
第３の混色導光部材４２から出射される照明光ＬＡ’は、第１の混色導光部材１２から出射される照明光ＬＡと同じ分光特を有するものであり、第４の混色導光部材４４から出射される照明光ＬＢ’は、第２の混色導光部材１４から出射される照明光ＬＢと同じ分光特性を有する。
【００３５】
拡散導光部材１５は、略矩形の板状に形成され、第１の短辺１５ａの側の端面（同じく符号１５ａで示す）と上記第１の短辺１５ａの反対側に位置する第２の短辺１５ｂの側の端面（同じく符号１５ｂで示す）とがそれぞれ第１及び第２の入射端面を構成する。
そして、第１の入射端面１５ａの近傍に第１の発光手段１１及び第１の混色導光部材１２と第４の発光手段４３及び第４の混色導光部材４４が配置され、第２の端面１５ｂの近傍に第２の発光手段１３及び第２の混色導光部材１４と第３の発光手段４１及び第３の混色導光部材４２が配置されており、第１の入射端面１５ａから第１及び第４の混色導光部材１２及び４４の出射光が入射され、第２の入射端面１５ｂの側から第２及び第３の混色導光部材１４及び４２の出射光が入射される。
【００３６】
このような構成であるので、第１の光源１７が選択されたときは第１及び第３の混色導光部材１２及び４２から照明光ＬＡ、ＬＡ’が第１及び第２の入射端面１５ａ、１５ｂから入射され、第２の光源１８が選択されたときは第２及び第４の混色導光部材１４及び４４から照明光ＬＢ、ＬＢ’が第１及び第２の入射端面１５ａ、１５ｂから入射される。即ち、いずれの光源が選択されたときも照明光が拡散導光部材１５の両側から入射される。実施の形態１などでは、第１及び第２の光源１７及び１８が交互に選択されると、照明光の入射される側も交互に変わるため、ちらつき、色むら、輝度むらが発生するが、実施の形態５ではこのようなちらつき、色むら、輝度むらをなくすことができる。
【００３７】
なお、上記の実施の形態５に関し、拡散導光部材１５が矩形の板状であると説明したが、実施の形態１乃至４においても、拡散導光部材１５として矩形の板状のものを用い得る。
【００３８】
実施の形態６．
図１０は本発明の実施の形態６の画像表示装置を示す。実施の形態６の画像表示装置は、実施の形態５の画像表示装置と概して同じである。但し、第１及び第２の反射部材４７及び４８を更に有し、第１乃至第４の放熱部材３１、３２、４５，４６、及び案内部材５１、５２、５３、５４をさらに有する点で異なる。なお、図１の部材１乃至５、７乃至９の図示を省略している。
【００３９】
第１及び第２の放熱部材３１及び３２は、実施の形態２で説明した第１及び第２の放熱部材３１及び３２と同様のものであり、第１及び第２の発光手段１１及び１４の冷却のために設けられたものである。第３及び第４の放熱部材４５及び４６は、第１及び第２の放熱部材３１及び３２と同様のものであるが、第３及び第４の発光手段４１及び４３の冷却のために設けられている。
【００４０】
実施の形態５と同様、拡散導光部材１５は、矩形の板状に形成されているほか、第１乃至第４の混色導光部材１２、１４、４２及び４４も矩形の板状に形成され、拡散導光部材１５に重ねられている。即ち、拡散導光部材１５の、第１の入射端面１５ａ寄りの部分（第１の部分）１５ｃに第１の混色導光部材１２が積層され、その上に第４の混色導光部材４４が積層されている。同様に、拡散導光部材１５の、第２の入射端面１５ｂ寄りの部分（第２の部分）１５ｄに第２の混色導光部材１４が積層され、その上に第３の混色導光部材４２が積層されている。
【００４１】
第１乃至第４の混色導光部材１２、１４、４２、及び４４の第１の辺の側に設けられた入射端面１２ａ、１４ａ、４２ａ及び４４ａは、拡散導光部材１５の中央寄りに位置し、第１乃至第４の発光手段１１、１３、４３及び４４は、これらの入射端面１２ａ、１４ａ、４２ａ及び４４ａの近傍に位置し、発生した光を、内面に反射面を有する案内部材５１、５２、５３、５４を介して、これらの入射端面１２ａ、１４ａ、４２ａ、４４ａから光を入射させるように配置されている。
第１乃至第４の混色導光部材１２、１４、４２及び４４の出射端面１２ｂ、１４ｂ、４２ｂ及び４４ｂは、上記第１の辺とは反対側の辺の側に設けられている。
第１の混色導光部材１２の出射端面１２ｂ及び第４の混色導光部材４４の出射端面４４ｂは、拡散導光部材１５の第１の入射端面１５ａと略同じ位置に（図示の例では面一となるように）設けられており、第２の混色導光部材１４の出射端面１４ｂ及び第３の混色導光部材４２の出射端面４２ｂは、拡散導光部材１５の第２の入射端面１５ｂと略同じ位置に（図示の例では面一となるように）設けられている。
【００４２】
第１及び第４の発光手段１１及び４３から発して、第１及び第４の混色導光部材１２及び４４の入射端面１２ａ及び４４ａから入射した光は、出射端面１２ｂ及び４４ｂから出射され、第１の反射部材４７で反射されて（折り返されて）拡散導光部材１５の第１の入射端面１５ａから拡散導光部材１５に入射される。同様に、第２及び第３の発光手段１３及び４１から発して、混色導光部材１４及び４２の入射端面１４ａ及び４２ａから入射した光は、出射端面１４ｂ及び４２ｂから出射され、第２の反射部材４８で反射されて（折り返されて）拡散導光部材１５の第２の入射端面１５ｂから拡散導光部材１５に入射される。
このような反射を効率良く行うため、第１及び第２の反射部材４７及び４８は半円筒面状の内面を有する。なお、図示の反射部材４７は内面のみならず、外面も半円筒面状に形成されている。
【００４３】
このような構成とすることで、ライトバルブの面方向の寸法を小さくすることができる。例えば、ライトバルブが液晶パネルで構成される場合、液晶パネルの画面サイズの範囲内に混色導光部材、発光手段などを収めることができ、コンパクトな画像表示装置を得ることができる。
【００４４】
なお、図１０を参照して、反射部材４７及び４８を用いると言う特徴を、実施の形態５の画像表示装置に付加する場合について説明したが、実施の形態１乃至４のいずれに対しても、反射部材４７及び４８を用いるという特徴を組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１による画像表示装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態１で用いられる第１の発光体の構成例を示す概略図である。
【図３】実施の形態１で用いられる第２の発光体の構成例を示す概略図である。
【図４】第１及び第２の発光体を構成するＬＥＤアレイの分光特性を示す図である。
【図５】実施の形態１で用いられるライトバルブの構成例を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態２による画像表示装置を示す構成図である。
【図７】本発明の実施の形態３による画像表示装置を示す構成図である。
【図８】本発明の実施の形態４による画像表示装置を示す構成図である。
【図９】本発明の実施の形態５による画像表示装置を示す構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態６による画像表示装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１、１３、４１、４３ 発光手段、 １１ｒ、１１ｇ、１１ｂ、１３ｒ、１３ｇ 発光体、 １２、１４、４２、４４ 混色導光部材、 １５ 拡散導光部材、 １６ ライトバルブ、 ２２ 色変換器、 ２３、２４ フィールドメモリ、 ２５ 信号切替え器、 ２７ 光源駆動器、 ２８ 照明光切替え器、 ２９ 切替え制御器、 ３１、３２、４５、４６ 放熱部材、 ３３、３４ カラーフィルタ、 ３５ 光スイッチ、 ４７、４８ 反射部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の分光特性を有する第１の照明光を発生する第１の光源と、
上記第１の分光特性とは異なる第２の分光特性を有する第２の照明光を発生する第２の光源と、
上記第１の光源と上記第２の光源を交互に発光させる制御手段と、
上記光源からの光を拡散する拡散導光部材と、
それぞれ複数の副画素を含む複数の画素を有し、上記第１及び第２の光源からの交互発光に同期して、上記複数の副画素の、上記拡散導光部材からの照明光に対する透過率または反射率を、画像信号を構成する色信号に応じて制御するライトバルブと
を有し、
上記第１の光源は、
それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体を有する第１の発光手段と、
上記第１の発光手段からの異なる色の光を混合し、上記拡散導光部材へと導く第１の混色導光部材とを備え、
上記第２の光源は、
それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体を有する第２の発光手段と、
上記第２の発光手段からの異なる色の光を混合し、上記拡散導光部材へと導く第２の混色導光部材とを備える
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
上記複数の光源は、上記発光手段の光源の近傍に設けられた放熱部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記第１及び第２の光源は、上記混色導光部材の出射側に設けられたカラーフィルタをさらに備え、上記混色導光部材で混合された光が、上記カラーフィルタを介して上記拡散導光部材へ導かれることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
上記カラーフィルタの分光特性は、上記複数の光源毎に異なることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
上記カラーフィルタは、櫛形の分光特性を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
上記第１及び第２の光源の少なくとも一つは、上記混色導光部材の出射側に設けられた光スイッチを有し、上記光スイッチは、当該光源の発光手段の発光に同期して開となり、消灯に同期して閉となるように制御されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
上記第１の光源が、
上記第１の発光手段と同じ複数種類の発光体を有する第３の発光手段と、
上記第３の発光手段からの光を混合する第３の混色導光部材とをさらに有し、
上記第２の光源が、
上記第２の発光手段と同じ複数種類の発光体を有する第４の発光手段と、
上記第４の発光手段からの光を混合する第４の混色導光部材とをさらに有し、
上記拡散導光部材が矩形の板状であって、互いに反対側に位置する第１の入射端面及び第２の入射端面を有し、
上記第１及び第４の混色導光部材の出射光が上記拡散導光部材の上記第１の入射端面から入射され、
上記第２及び第３の混色導光部材の出射光が上記拡散導光部材の上記第２の入射端面から入射され、
上記制御手段は、上記第３の発光手段を上記第１の発光手段と同時に発光させ、上記第４の発光手段を上記第２の発光手段と同時に発光させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項８】
上記拡散導光部材及び上記混色導光部材が板状のものであって互いに重ねられ、上記混色導光部材から出射された光を上記拡散導光部材に入射させる反射部材をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
上記混色導光部材の出射端面と上記拡散導光部材の入射端面が互いに隣接して配置され、上記反射部材が、上記出射端面及び上記入射端面に対向するように設けられた円筒面状の内面を有するものであることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１】
第１の分光特性を有する第１の照明光を発生する第１の光源と、
上記第１の分光特性とは異なる第２の分光特性を有する第２の照明光を発生する第２の光源と、
上記第１の光源と上記第２の光源を交互に発光させる制御手段と、
上記光源からの光を拡散する拡散導光部材と、
それぞれ複数の副画素を含む複数の画素を有し、上記第１及び第２の光源からの交互発光に同期して、上記複数の副画素の、上記拡散導光部材からの照明光に対する透過率または反射率を、画像信号を構成する色信号に応じて制御するライトバルブと
を有し、
上記第１の光源は、
それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体を有する第１の発光手段と、
上記第１の発光手段からの異なる色の光を混合し、上記拡散導光部材へと導く第１の混色導光部材とを備え、
上記第２の光源は、
それぞれ異なる色の光を発する複数種類の発光体を有する第２の発光手段と、
上記第２の発光手段からの異なる色の光を混合し、上記拡散導光部材へと導く第２の混色導光部材とを備える
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
上記複数の光源は、上記発光手段の光源の近傍に設けられた放熱部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記第１及び第２の光源は、上記混色導光部材の出射側に設けられたカラーフィルタをさらに備え、上記混色導光部材で混合された光が、上記カラーフィルタを介して上記拡散導光部材へ導かれることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
上記カラーフィルタの分光特性は、上記複数の光源毎に異なることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
上記カラーフィルタは、櫛形の分光特性を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
上記第１及び第２の光源の少なくとも一つは、上記混色導光部材の出射側に設けられた光スイッチを有し、上記光スイッチは、当該光源の発光手段の発光に同期して開となり、消灯に同期して閉となるように制御されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
上記第１の光源が、
上記第１の発光手段と同じ複数種類の発光体を有する第３の発光手段と、
上記第３の発光手段からの光を混合する第３の混色導光部材とをさらに有し、
上記第２の光源が、
上記第２の発光手段と同じ複数種類の発光体を有する第４の発光手段と、
上記第４の発光手段からの光を混合する第４の混色導光部材とをさらに有し、
上記拡散導光部材が矩形の板状であって、互いに反対側に位置する第１の入射端面及び第２の入射端面を有し、
上記第１及び第４の混色導光部材の出射光が上記拡散導光部材の上記第１の入射端面から入射され、
上記第２及び第３の混色導光部材の出射光が上記拡散導光部材の上記第２の入射端面から入射され、
上記制御手段は、上記第３の発光手段を上記第１の発光手段と同時に発光させ、上記第４の発光手段を上記第２の発光手段と同時に発光させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項８】
上記拡散導光部材及び上記混色導光部材が板状のものであって互いに重ねられ、上記混色導光部材から出射された光を上記拡散導光部材に入射させる反射部材をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
上記混色導光部材の出射端面と上記拡散導光部材の入射端面が互いに隣接して配置され、上記反射部材が、上記出射端面及び上記入射端面に対向するように設けられた円筒面状の内面を有するものであることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−９１６１７（Ｐ２００６−９１６１７Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７８９０７（Ｐ２００４−２７８９０７）
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「基盤技術研究促進事業（民間基盤技術研究支援制度）／高忠実度標準色再生システムの研究開発」委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「基盤技術研究促進事業（民間基盤技術研究支援制度）／高忠実度標準色再生システムの研究開発」委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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