(57)【要約】ピクセル画像表示システムは、ピクセルエレメントのアレイを含み、各ピクセルエレメントが不透明領域で部分的にマスクされている第１のパネルと、ピクセルエレメントのアレイを含み、各ピクセルエレメントが不透明領域で部分的にマスクされている少なくとも一つの補助パネルと、異なるサブセットのピクセルデータを画像データセットから各パネルに与え、各パネルの前記ピクセルエレメントを制御する手段と、インターリーブされたピクセルエレメントを、水平方向と垂直方向の少なくとも一方において位置合わせし、各パネルからスクリーンに投影し、ピクセル画像を形成する手段とを有する。
2005528654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルエレメントのアレイを含み、各ピクセルエレメントが不透明領域で部分的にマスクされている第１のパネルと、
ピクセルエレメントのアレイを含み、各ピクセルエレメントが不透明領域で部分的にマスクされている少なくとも一つの補助パネルと、
異なるサブセットのピクセルデータを画像データセットから各パネルに与え、各パネルの前記ピクセルエレメントを制御する手段と、
インターリーブされたピクセルエレメントを、水平方向と垂直方向の少なくとも一方において位置合わせし、各パネルからスクリーンに投影し、ピクセル画像を形成する手段と
を有することを特徴とするピクセル画像表示システム。
【請求項２】
請求項１記載のピクセル画像表示システムであって、前記パネルが光を反射することを特徴とするピクセル画像表示システム。
【請求項３】
請求項１記載のピクセル画像表示システムであって、前記パネルが光を透過することを特徴とするピクセル画像表示システム。
【請求項４】
請求項１記載のピクセル画像表示システムであって、前記アレイは、透過型液晶ディスプレイと、ＤＭＤ（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  ｍｉｒｒｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）と、ＬＣＯＳ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）デバイスと、反射型液晶ディスプレイとから成る組から選択されることを特徴とするピクセル画像表示システム。
【請求項５】
請求項１記載のピクセル画像表示システムであって、前記ピクセル画像の水平方向におけるピクセル数が、前記パネル全ての水平方向におけるピクセルエレメントの数の和、または、前記ピクセル画像の垂直方向におけるピクセル数が、前記パネル全ての垂直方向におけるピクセルエレメントの数の和であることを特徴とするピクセル画像表示システム。
【請求項６】
請求項１記載のピクセル画像表示システムであって、
前記ピクセル画像の水平方向におけるピクセル数は、第１セットのパネルの水平方向におけるピクセルエレメントの数の和であり、前記第１セットのパネルの各パネルは、垂直方向にマスクされたピクセルエレメントを有し、
前記ピクセル画像の垂直方向におけるピクセル数は、第２セットのパネルの垂直方向におけるピクセルエレメントの数の和であり、前記第２セットのパネルの各パネルは、水平方向にマスクされたピクセルエレメントを有することを特徴とするピクセル画像表示システム。
【請求項７】
請求項１記載のピクセル画像表示システムであって、各マスクの前記不透明領域は、各パネルの各ピクセルエレメントの３つの象限をマスクし、各パネルは、マスクされた３つの象限の異なるセットを有することを特徴とするピクセル画像表示システム。
【請求項８】
ピクセルエレメントのアレイと、前記アレイにオーバーレイされる、不透明領域と透明領域を備えたマスクとを含み、各ピクセルエレメントが前記マスクの前記不透明領域の一つの一部で部分的にマスクされている第１のパネルと、
ピクセルエレメントのアレイと、前記アレイにオーバーレイされる、不透明領域と透明領域を備えたマスクとを含み、各ピクセルエレメントが前記マスクの前記不透明領域の一つの一部で部分的にマスクされている少なくとも一つの補助パネルと、
各パネル上に形成された画像のインターリーブ画像を投影する手段と
を有することを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項９】
請求項８記載のピクセル画像表示装置であって、前記ピクセル画像の水平方向におけるピクセル数が、前記パネル全ての水平方向におけるピクセルエレメントの数の和、または、前記ピクセル画像の垂直方向におけるピクセル数が、前記パネル全ての垂直方向におけるピクセルエレメントの数の和であることを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項１０】
請求項８記載のピクセル画像表示装置であって、
前記ピクセル画像の水平方向におけるピクセル数は、第１セットのパネルの水平方向におけるピクセルエレメントの数の和であり、前記第１セットのパネルの各パネルは、垂直方向にマスクされたピクセルエレメントを有し、
前記ピクセル画像の垂直方向におけるピクセル数は、第２セットのパネルの垂直方向におけるピクセルエレメントの数の和であり、前記第２セットのパネルの各パネルは、水平方向にマスクされたピクセルエレメントを有することを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項１１】
請求項８記載のピクセル画像表示装置であって、前記不透明領域と前記透明領域の間に移行領域をさらに有することを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項１２】
請求項１０記載のピクセル画像表示装置であって、前記移行領域の光学密度は、前記移行領域と前記不透明領域の境界面における前記不透明領域の光学密度に等しい光学密度から、前記移行領域と前記透明領域の境界面における前記透明領域の光学密度に等しい光学密度へ連続的に移行することを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項１３】
請求項８記載のピクセル画像表示装置であって、前記不透明領域は、交互に並ぶ透明なストライプと不透明なストライプのペアをピクセルエレメントの各列の位置に合わせて垂直方向に形成、または、交互に並ぶ透明なストライプと不透明なストライプのペアをピクセルエレメントの各行の位置に水平方向に合わせて形成することを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項１４】
請求項８記載のピクセル画像表示装置であって、各マスクの前記不透明領域は、各パネルの各ピクセルエレメントの３つの象限をマスクし、各パネルは、マスクされた３つの象限の異なるセットを有することを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項１５】
請求項８記載のピクセル画像表示装置であって、前記マスクの前記不透明領域は、各アレイ素子の非反射型または非透過型のサブストラクチャをマスクすることを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項１６】
請求項８記載のピクセル画像表示装置であって、前記アレイは、透過型液晶ディスプレイと、ＤＭＤと、ＬＣＯＳデバイスと、反射型液晶ディスプレイとから成る組から選択されることを特徴とするピクセル画像表示装置。
【請求項１７】
ピクセルエレメントのアレイと、前記アレイにオーバーレイされる、不透明領域と透明領域を備えたマスクとを含み、各ピクセルエレメントが前記マスクの前記不透明領域の一部で部分的にマスクされている第１のパネルを提供するステップと、
ピクセルエレメントのアレイと、前記アレイにオーバーレイされる、不透明領域と透明領域を備えたマスクとを含み、各ピクセルエレメントが前記マスクの前記不透明領域の一つの一部で部分的にマスクされている少なくとも一つの補助パネルを提供するステップと、
各パネル上に形成された画像のインターリーブ画像を投影するステップと
を含むことを特徴とするピクセル画像形成方法。
【請求項１８】
請求項１７記載のピクセル画像表示方法であって、前記ピクセル画像の水平方向におけるピクセル数が、前記パネル全ての水平方向におけるピクセルエレメントの数の和、または、前記ピクセル画像の垂直方向におけるピクセル数が、前記パネル全ての垂直方向におけるピクセルエレメントの数の和であることを特徴とするピクセル画像表示方法。
【請求項１９】
請求項１７記載のピクセル画像表示方法であって、
前記ピクセル画像の水平方向におけるピクセル数は、第１セットのパネルの水平方向におけるピクセルエレメントの数の和であり、前記第１セットのパネルの各パネルは、垂直方向にマスクされたピクセルエレメントを有し、
前記ピクセル画像の垂直方向におけるピクセル数は、第２セットのパネルの垂直方向におけるピクセルエレメントの数の和であり、前記第２セットのパネルの各パネルは、水平方向にマスクされたピクセルエレメントを有することを特徴とするピクセル画像表示方法。
【請求項２０】
請求項１７記載のピクセル画像表示方法であって、前記不透明領域と前記透明領域の間に移行領域をさらに有することを特徴とするピクセル画像表示方法。
【請求項２１】
請求項２０記載のピクセル画像表示方法であって、前記移行領域の光学密度は、前記移行領域と前記不透明領域の境界面における前記不透明領域の光学密度に等しい光学密度から、前記移行領域と前記透明領域の境界面における前記透明領域の光学密度に等しい光学密度へ連続的に移行することを特徴とするピクセル画像表示方法。
【請求項２２】
請求項１７記載のピクセル画像表示方法であって、前記不透明領域は、交互に並ぶ透明なストライプと不透明なストライプのペアをピクセルエレメントの各列の位置に合わせて垂直方向に形成、または、交互に並ぶ透明なストライプと不透明なストライプのペアをピクセルエレメントの各行の位置に水平方向に合わせて形成することを特徴とするピクセル画像表示方法。
【請求項２３】
請求項１７記載のピクセル画像表示方法であって、各マスクの前記不透明領域は、各パネルの各ピクセルエレメントの３つの象限をマスクし、各パネルは、マスクされた３つの象限の異なるセットを有することを特徴とするピクセル画像表示方法。
【請求項２４】
請求項１７記載のピクセル画像表示方法であって、前記マスクの前記不透明領域は、各アレイ素子の非反射型または非透過型のサブストラクチャをマスクすることを特徴とするピクセル画像表示方法。
【請求項２５】
請求項１７記載のピクセル画像表示方法であって、前記アレイは、透過型液晶ディスプレイと、ＤＭＤと、ＬＣＯＳデバイスと、反射型液晶ディスプレイとから成る組から選択されることを特徴とするピクセル画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画素投影ディスプレイに関し、特に投影画素画像の解像度を増加させる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画素ディスプレイシステムにおいて、光は、システムで用いられるディスプレイパネルの種類に応じて、ディスプレイパネルで反射または透過し、光学系に導かれて、スクリーン上に投影され、画像を形成する。各ディスプレイパネルは、ピクセルエレメントのアレイを有する。反射光システムの場合、ピクセルエレメントは光を光学系へ導くように、あるいは光学系から遠ざけるように反射する。透過型システムの場合は、光を選択的に遮蔽または透過する。上記エレメントのアレイは、原画像から生成された電子データに基づいて制御される。原画像は、等面積の画素に分割されるが、画素数はディスプレイパネルの画素数に等しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
任意のディスプレイパネルの解像度は、ディスプレイパネルの個別ピクセルエレメントの数によって制限される。例えば、「１２８０×１０２４」ディスプレイは、水平方向には１２８０ピクセル、垂直方向には１０２４ピクセル行しか表示できない。究極的には、任意のディスプレイパネルにおけるピクセル数は、当該ディスプレイパネルにおける各ピクセルエレメントの物理的な大きさによって限定される。現在のところ、投影画像の解像度を増加させるには、ディスプレイスクリーンの大きさを増加させるか、ピクセルエレメントの大きさを減少させて、ピクセル密度を増加させなければならない。これらの解決方法には共に問題がある。ディスプレイパネルの大きさが増加すると、その生産性やコストのみならず、その大きさ、重量や消費電力が問題となる。ピクセルエレメントの大きさの減少は、半導体技術により限定され、かつ、ピクセルサイズの減少に伴い次第に高価となる。さらに、ピクセル密度を増加させると、ピクセル当たりの出力が低下し、全体的な光出力が弱く、コントラストの低い投影画像が生成されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の側面は、ピクセルエレメントのアレイを含み、各ピクセルエレメントが不透明領域で部分的にマスクされている第１のパネルと、ピクセルエレメントのアレイを含み、各ピクセルエレメントが不透明領域で部分的にマスクされている少なくとも一つの補助パネルと、異なるサブセットのピクセルデータを画像データセットから各パネルに与え、各パネルの前記ピクセルエレメントを制御する手段と、インターリーブされたピクセルエレメントを、水平方向と垂直方向の少なくとも一方において位置合わせし、各パネルからスクリーンに投影し、ピクセル画像を形成する手段とを有するピクセル画像表示システムである。
【０００５】
本発明の第２の側面は、ピクセルエレメントのアレイと、前記アレイにオーバーレイされる、不透明領域と透明領域を備えたマスクとを含み、各ピクセルエレメントが前記マスクの前記不透明領域の一つの一部で部分的にマスクされている第１のパネルと、ピクセルエレメントのアレイと、前記アレイにオーバーレイされる、不透明領域と透明領域を備えたマスクとを含み、各ピクセルエレメントが前記マスクの前記不透明領域の一つの一部で部分的にマスクされている少なくとも一つの補助パネルと、各パネルの画像をインターリーブして、その結果得られるインターリーブ画像を投影する手段とを有するピクセル画像表示装置である。
【０００６】
本発明の第３の側面は、ピクセルエレメントのアレイと、前記アレイにオーバーレイされる、不透明領域と透明領域を備えたマスクとを含み、各ピクセルエレメントが前記マスクの前記不透明領域の一部で部分的にマスクされている第１のパネルを提供するステップと、ピクセルエレメントのアレイと、前記アレイにオーバーレイされる、不透明領域と透明領域を備えたマスクとを含み、各ピクセルエレメントが前記マスクの前記不透明領域の一つの一部で部分的にマスクされている少なくとも一つの補助パネルを提供するステップと、各パネル上に形成された画像のインターリーブ画像を投影するステップとを含むピクセル画像形成方法である。
【０００７】
本発明の特徴は、添付の特許請求の範囲に示される。ただし、本発明自体は、添付の図面と共に、以下の実施形態についての詳細な説明を読むことで最もよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１Ａ〜１Ｃ、図２Ａ〜２Ｃ、及び、図３は、本発明の基本原理を示し、かつ、本発明の第１実施形態を構成するものである。
【０００９】
図１Ａは、本発明による第１のピクセルアレイを示す概略図である。図１Ａにおいて、第１のアレイ１００は、複数の行１１０と複数の列１１５に配置された、大きさの等しいピクセルエレメント１０５を多数含む。第１のアレイ１００の長さは「Ｌ」であり、幅は「Ｗ」である。「Ｗ」または水平方向には２Ｘ−１個のコラム１１５があり、「Ｌ」または垂直方向にはＹ個の行１１０がある。各ピクセル１０５は、第１の垂直辺１２０と、対向する第２の垂直辺１２５を有する。コラム１１５は、「Ｗ」方向に順次奇数で採番され、行１１０は「Ｌ」方向に順次整数で採番される。第１のアレイ１００は、透過型液晶ディスプレイ（ＴＬＣＤ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）等の透過型アレイや、ＤＭＤ（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  ｍｉｒｒｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）、ＬＣＯＳ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）デバイス、反射型液晶ディスプレイ（ＲＬＣＤ：ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）等の反射型アレイであってもよい。
【００１０】
図１Ｂは、本発明による第１のアレイマスクを示す概略図である。図１Ｂにおいて、第１のマスク１３０は、等間隔で配列され、透明領域１４０によって隔てられた不透明領域１３５を多数含む。第１のマスク１３０もまた、長さは「Ｌ」であり、幅は「Ｗ」である。不透明領域１３５と透明領域１４０は共に「Ｌ」方向に延在しており、本例においては透明領域１４０で始まる垂直なストライプパターンを形成している。各不透明領域１３５は、第１の垂直辺１４５と、対向する第２の垂直辺１５０を有する。一つの透明領域１４０と隣り合う不透明領域１３５とで、透明／不透明領域ペア１５５を形成する。各透明／不透明領域ペア１５５は、コラム１１５と同じ幅である。
【００１１】
図１Ｃは、本発明による第１のディスプレイパネルを示す概略図である。図１Ｃにおいて、図１Ｂの第１のマスク１３０は、図１Ａの第１のアレイ１００にオーバーレイされ、第１のパネル１６０を構成する。第１のパネル１６０もまた、長さは「Ｌであり、幅は「Ｗ」である。第１のマスク１３０の各不透明領域１３５は、第１のアレイ１００の各コラム１１５の一部を覆い、各不透明領域１３５の第２の垂直辺１５０は、コラム１１５のピクセルエレメント１０５の第２の垂直辺１２５に合わせられ、透明領域１４０を介して各ピクセル１０５の一部のみが露出される。
【００１２】
図２Ａは、本発明による第２のピクセルアレイを示す概略図である。図２Ａにおいて、第２のアレイ２００は、複数の行２１０と複数の列２１５に配置された、大きさの等しいピクセルエレメント２０５を多数含む。ピクセルエレメント２０５の大きさは、図１Ａのピクセルエレメント１０５の大きさと同一である。第２のアレイ２００もまた、長さは「Ｌ」であり、幅は「Ｗ」である。「Ｗ」または水平方向には２Ｘ個のコラム２１５があり、「Ｌ」または垂直方向にはＹ個の行２１０がある。各ピクセル２０５は、第１の垂直辺２２０と、対向する第２の垂直辺２２５を有する。コラム２１５は、「Ｗ」方向に順次偶数で採番され、行２１０は「Ｌ」方向に順次整数で採番される。第２のアレイ２００は、透過型液晶ディスプレイ（ＴＬＣＤ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）等の透過型アレイや、ＤＭＤ、ＬＣＯＳデバイス、ＲＬＣＤ（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）等の反射型アレイであってもよい。
【００１３】
図２Ｂは、本発明による第２のアレイマスクを示す概略図である。図２Ｂにおいて、第２のマスク２３０は、等間隔で配列され、透明領域２４０によって隔てられた不透明領域２３５を多数含む。第２のマスク２３０もまた、長さは「Ｌ」であり、幅は「Ｗ」である。不透明領域２３５と透明領域２４０は共に「Ｌ」方向に延在しており、本例においては不透明領域２３５で始まる垂直なストライプパターンを形成している。各不透明領域２３５は、第１の垂直辺２４５と、対向する第２の垂直辺２５０を有する。一つの不透明領域２３５と隣り合う透明領域２４０で、不透明／透明領域ペア２５５を形成する。各不透明／透明領域ペア２５５は、各コラム２１５と同じ幅である。
【００１４】
図２Ｃは、本発明による第２のディスプレイパネルを示す概略図である。図２Ｃにおいて、図２Ｂの第２のマスク２３０は、図２Ａの第２のアレイ２００にオーバーレイされ、第２のパネル２６０を構成する。第２のパネル２６０もまた、長さは「Ｌであり、幅は「Ｗ」である。第２のマスク２３０の各不透明領域２３５は、第２のアレイ２００の各コラム２１５の一部を覆い、各不透明領域２３５の第１の垂直辺２４５は、コラム２１５のピクセルエレメント２０５の第２の垂直辺２２５に合わせられ、透明領域２４０を介して各ピクセル２０５の一部のみが露出される。
【００１５】
図３は、本発明による投影画像を示す概略図である。図１Ｃの第１のパネル１６０と図２Ｃの第２のパネル２６０を投影システムで用い、インターリーブ画像３００を生成する。上記投影システムの例は、図４に示し、以下に説明する。図３において、インターリーブ画像３００は、複数の行３１０と複数のコラム３１５に配置された、大きさの等しいピクセル３０５を多数含む。インターリーブ画像３００の長さは「ＭＬ」、幅は「ＭＷ」である。ここで、Ｍは「Ｌ」と「Ｗ」に適用される倍率であり、Ｍは１以上であっても、1以下であってもよい。「ＭＷ」または水平方向には２Ｘ個の列３１５があり、「ＭＬ」または垂直方向にはＹ個の行３１０がある。奇数番号の列３１５のピクセルは、第１のパネル１６０（図１Ｃ参照）によって投影され、偶数番号の列のピクセルは、第２のパネル２６０（図２Ｃ参照）から投影される。
【００１６】
インターリーブ画像３００は、第１のパネル１６０のみ、または、第２のパネル２６０のみを投影した場合のピクセル数の２倍のピクセル数を水平方向に含む。各ピクセル３０５のトータルの輝度は、ピクセルエレメント１０５のみ（図１Ａ）、または、ピクセルエレメント２０５のみ（図２Ａ）を投影した場合に形成されるピクセルの輝度の半分となる。しかし、ピクセル３０５の数が２倍あるので、インターリーブ画像３００の輝度は、第１のパネル１６０のみ、または、第２のパネル２６０のみを投影して得られる輝度と同じである。
【００１７】
図４は、本発明によるディスプレイパネルを含む投影ディスプレイシステムの概略斜視図である。図４において、ディスプレイシステム４００は、画像データセット４０５、エレクトロニクス４１０、第１及び第２の光源４１５及び４２０、オプションで第１及び第２のカラーホイール４２５及び４３０、第１及び第２のパネル１６０及び２６０、第１及び第２のレンズ４３５及び４４０を有し、スクリーン４４５上にインターリーブ画像３００を生成する。
【００１８】
本例においては、画像データセット４０５は、単独の画素フレーム（静止画像用）、または、フレームごとにＹ個の垂直ピクセルと２Ｘ個の水平ピクセルを含む、一連の画素フレーム（映像用）を含む。データの各フレームは、エレクトロニクス４１０によって、奇数列のピクセルのみを含む奇数データストリーム４５０と、偶数列のピクセルのみを含む偶数データストリーム４５４に分割される。奇数データストリーム４５０は、第１のパネル１６０のピクセルエレメント１０５を制御し、偶数データストリーム４５５は、第２のパネル２６０のピクセルエレメント２０５を制御する。
【００１９】
第１のパネル１６０を照らす第１の光源４１５からの光は、第１のパネル１６０で反射され、第１のレンズ４３５によってスクリーン４５５に焦点を合わせられ、インターリーブ画像３００の第１部分を生成する。第２のパネル１６０を照らす第２の光源４２０からの光は、第２のパネル２６０で反射され、第２のレンズ４４０によってスクリーン４５５に焦点を合わせられ、インターリーブ画像３００の第２部分を生成する。それぞれの画像部分は、図３を参照して上述したようにインターリーブされ、完全なフレームを生成する。
【００２０】
オプションの第１及び第２のカラーホイール４２５及び４３０は、エレクトロニクス４１０によって第１及び第２のパネル１６０及び２６０に順次送信される３セットのデータ（赤、青、緑）を備えるデータセットからカラー画像を生成するのに用い得る。あるいは、第１のパネル１６０と第２のパネル２６０が対になった６枚のパネルを用い、各パネルに適当なデータストリームを送信し、各パネルで反射された光をスクリーン４４５に光学的に焦点を合わせることで、色を獲得してもよい。
【００２１】
第１及び第２のパネルが反射型ではなく透過型の場合、透過光学系を用いてもよい。この場合、光源は当該パネルの背後に配置され、不透明ピクセルエレメントで光は遮蔽され、一方、透明ピクセルエレメントを透過した光は焦点がスクリーン上に結像する。
【００２２】
図５Ａは、本発明の第１実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。図５Ａにおいては、第１のパネル１６０（図１Ｃ参照）で、ピクセルエレメント１０５は、第１のマスク１３０（図１Ｂ参照）の不透明領域１３５によって部分的にマスクされ、透明領域１４０を介して部分的に露出されている。透明領域１４０と不透明領域１３５は、仮想基準線１６５に沿って接する。ピクセルエレメント１０５の幅は「Ｗ１」であるが、当該ピクセルエレメント１０５の幅「Ｗ２」分が露出されている。なお、「Ｗ２」＝「Ｗ１」／２である。
【００２３】
第２のパネル２６０（図２Ｃ参照）で、ピクセルエレメント２０５は、第２のマスク２３０（図２Ｂ参照）の不透明領域２３５によって部分的にマスクされ、透明領域２４０を介して部分的に露出されている。透明領域２４０と不透明領域２３５は、仮想基準線２６５に沿って接する。ピクセルエレメント２０５の幅は「Ｗ１」であるが、当該ピクセルエレメント２０５の幅「Ｗ２」分が露出されている。なお、「Ｗ２」＝「Ｗ１」／２である。
【００２４】
ピクセルエレメント１０５は投影されてピクセル３０５Ａを形成し、ピクセルエレメント２０５は投影されてピクセル３０５Ｂを形成する。上記投影は、仮想基準線１６５と仮想基準線２６５を重ねて仮想基準線３６５を生成するように行われる。
【００２５】
本発明の第１実施形態は、当業者であれば分かるように、水平方向の代わりに垂直方向に適用してもよい。
【００２６】
図５Ｂは、本発明の第２実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。図５Ｂにおいては、第１のパネル１６０（図１Ｃ参照）で、ピクセルエレメント１０５は、不透明領域１３５によって部分的にマスクされ、透明領域１４０を介して部分的に露出されている。不透明領域１３５と透明領域１４０は、仮想基準線１６５を中心とする移行領域１７０によって分離される。移行領域１７０は、不透明（不透明領域１３５の光学密度）から透明（透明領域１４０の光学密度）へ矢印「Ａ」の方向に等級付けがなされている。仮想基準線１６５に沿った移行領域１７０の光学密度は、不透明領域１３５の光学密度と透明領域１４０の光学密度の和の半分である。透明領域１４０と不透明領域１３５は、仮想基準線１６５から等間隔である。
【００２７】
透明領域１４０の辺１７４Ａに沿って第２の移行領域１７２Ａが配置されるが、当該第２の移行領域１７２Ａの幅は、移行領域１７０の幅の半分である。移行領域１７２Ａは、透明（透明領域１４０の光学密度）から、不透明領域１３５の光学密度と透明領域１４０の光学密度の和の半分に等しい光学密度へ、矢印「Ｂ」の方向に等級付けがなされている。
【００２８】
不透明領域１３５の辺１７４Ｂに沿って第３の移行領域１７２Ｂが配置されるが、当該第３の移行領域１７２Ｂの幅は、移行領域１７０の幅の半分である。移行領域１７２Ｂは、不透明（不透明領域１３５の光学密度）から、不透明領域１３５の光学密度と透明領域１４０の光学密度の和の半分に等しい光学密度へ、矢印「Ｃ」の方向に等級付けがなされている。
【００２９】
移行領域１７０、１７２Ａ、１７２Ｂと、以下で説明する全ての移行領域は、不透明領域と共に対応するマスクの一部として設けられるが、アレイに適用される第２のマスクとして設けてもよい。ピクセルエレメント１０５の幅は「Ｗ１」であるが、当該ピクセルエレメント１０５の幅「Ｗ３」分が露出される。移行領域１７０の幅は「Ｗ４」である。「Ｗ４」は、「Ｗ１」の約０〜２０％の間であってもよい。なお、「Ｗ２」＝（「Ｗ３」＋「Ｗ４」／２）＝「Ｗ１」／２である。
【００３０】
第２のパネル２６０（図２Ｃ参照）で、ピクセルエレメント２０５は、不透明領域２３５によって部分的にマスクされ、透明領域を介して部分的に露出される。不透明領域２３５と透明領域２４０は、仮想基準線２６５を中心とする移行領域２７０によって分離される。移行領域２７０は、不透明（不透明領域２３５の光学密度）から透明（透明領域２４０の光学密度）へ矢印「Ｄ」の方向に等級付けがなされている。仮想基準線２６５に沿った移行領域２７０の光学密度は、不透明領域２３５の光学密度と透明領域２４０の光学密度の和の半分である。透明領域２４０と不透明領域２３５は、仮想基準線２６５から等間隔である。
【００３１】
透明領域２４０の辺２７４Ａに沿って第２の移行領域２７２Ａが配置されるが、当該第２の移行領域２７２Ａの幅は、移行領域２７０の幅の半分である。移行領域２７２Ａは、透明（透明領域２４０の光学密度）から、不透明領域２３５の光学密度と透明領域２４０の光学密度の和の半分に等しい光学密度へ、矢印「Ｅ」の方向に等級付けがなされている。
【００３２】
不透明領域２３５の辺２７４Ｂに沿って第３の移行領域２７２Ｂが配置されるが、当該第３の移行領域２７２Ｂの幅は、移行領域２７０の幅の半分である。移行領域２７２Ｂは、不透明（不透明領域２３５の光学密度）から、不透明領域２３５の光学密度と透明領域２４０の光学密度の和の半分に等しい光学密度へ、矢印「Ｆ」の方向に等級付けがなされている。
【００３３】
移行領域２７０の幅は「Ｗ４」である。「Ｗ４」は、「Ｗ１」の約０〜２０％の間であってもよい。矢印「Ｂ」の方向は、矢印「Ａ」の方向の反対方向である。なお、「Ｗ２」＝（「Ｗ３」＋「Ｗ４」／２）＝「Ｗ１」／２である。
【００３４】
ピクセルエレメント１０５は投影されてピクセル３０５Ａを形成し、ピクセルエレメント２０５は投影されてピクセル３０５Ｂを形成する。上記投影は、仮想基準線１６５と仮想基準線２６５を重ねて仮想基準線３６５を生成するように行われる。ピクセル３０５Ａはピクセル３０５Ｂと重複領域３２０、３２２Ａ、３２２Ｂで重なる。重複領域によって、光学投影システムのずれにより生じるフレーム歪みが最小限に抑えられる。
【００３５】
本発明の第２実施形態は、当業者であれば分かるように、水平方向の代わりに垂直方向にも適用し得る。
【００３６】
本発明の第３及び第４実施形態は、ピクセルエレメントが、非反射型または非透過型の機械的サポートまたは回路のサブストラクチャを含む場合に関するものである。
【００３７】
図６Ａは、本発明の第３実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。図６Ａにおいて、第１のパネル１６０（図１Ｃ参照）で、ピクセルエレメント１０５は、第１及び第２の不透明領域１３５Ａ及び１３５Ｂによって部分的にマスクされ、透明領域１４０を介して部分的に露出されている。透明領域１４０は、仮想基準線１６５にまたがっており、第１及び第２の不透明領域１３５Ａ及び１３５Ｂの間に位置している。第１の不透明領域１３５Ａの辺１７５Ａは、ピクセルエレメント１０５の第１の辺１８０Ａの位置に合わせられており、第２の不透明領域１３５Ｂの辺１７５Ｂは、ピクセルエレメント１３５Ｂの第２のかつ対向する辺１８０Ｂの位置に合わせられている。ピクセルエレメント１０５の幅は「Ｗ１」であるが、当該ピクセルエレメント１０５の幅「Ｗ２」分が露出されている。なお、「Ｗ２」＝「Ｗ１」／２である。本例においては、ピクセルエレメント１０５のサブストラクチャ１８５が不透明領域１３５Ａでマスクされている。
【００３８】
第２のパネル２６０（図２Ｃ参照）で、ピクセルエレメント２０５は、不透明領域２３５によって部分的にマスクされ、透明領域２４０を介して部分的に露出される。透明領域４０は、仮想基準線２６５にまたがっており、第１及び第２の不透明領域２３５Ａと２３５Ｂの間に位置している。第１の不透明領域２３５Ａの辺２７５Ａは、ピクセルエレメント２０５の第１の辺２８０Ａの位置に合わせられており、第２の不透明領域２３５Ｂの辺２７５Ｂは、ピクセルエレメント２０５の第２のかつ対向する辺２８０Ｂの位置に合わせられている。ピクセルエレメント２０５の幅は「Ｗ１」であるが、当該ピクセルエレメント２０５の幅「Ｗ２」分が露出されている。なお、「Ｗ２」＝「Ｗ１」／２である。本例においては、ピクセルエレメント２０５のサブストラクチャ２８５が不透明領域２３５Ａでマスクされている。
【００３９】
ピクセルエレメント１０５は投影されてピクセル３０５Ａを形成し、ピクセルエレメント２０５は投影されてピクセル３０５Ｂを形成する。上記投影は、仮想基準線３６５に沿って透明なピクセル３０５Ａ及び３０５Ｂが隣接するように行われる。仮想基準線１６５は、光学的機械手段によって、仮想基準線３６５とピクセル３０５Ａの外側の辺３７０Ａとの間の中間に配置され、仮想基準線２６５は、光学的機械手段によって、仮想基準線３６５とピクセル３０５Ｂの外側の辺３７０Ｂとの間の中間に配置される。
【００４０】
本発明の第３実施形態は、当業者であれば分かるように、水平方向の代わりに垂直方向に適用してもよい。
【００４１】
図６Ｂは、本発明の第４実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。図６Ｂにおいて、第１のパネル１６０（図１Ｃ参照）で、ピクセルエレメント１０５は、第１及び第２の不透明領域１３５Ａ及び１３５Ｂによって部分的にマスクされ、透明領域１４０を介して部分的に露出されている。透明領域１４０は、仮想基準線１６５にまたがっており、第１及び第２の不透明領域１３５Ａ及び１３５Ｂの間に位置している。第１の不透明領域１３５Ａの辺１７５Ａは、ピクセルエレメント１０５の第１の辺１８０Ａの位置に合わせられている。第２の不透明領域１３５Ｂの辺１７５Ｂは、ピクセルエレメント１３５Ｂの第２のかつ対向する辺１８０Ｂの位置に合わせられている。第１及び第２の不透明領域１３５Ａ及び１３５Ｂは、それぞれ第１及び第２の移行領域１７０Ａと１７０Ｂによって透明領域１４０から分離されている。第１及び第２の移行領域１７０Ａ及び１７０Ｂは、不透明（不透明領域１３５Ａ及び１３５Ｂの光学密度）から透明（透明領域１４０の光学密度）に矢印「Ａ」の方向に等級付けがなされている。第１及び第２の移行領域１７０Ａ及び１７０Ｂの、それぞれ仮想基準線１９０Ａと１９０Ｂに沿った光学密度は、第１及び第２の不透明領域１３５Ａ及び１３５Ｂの光学密度と、透明領域１４０の光学密度の和の半分である。透明領域１４０と不透明領域１３５は、仮想基準線１６５から等間隔である。ピクセルエレメント１０５の幅は「Ｗ１」であるが、当該ピクセルエレメント１０５の幅「Ｗ３」分が露出されている。移行領域１７０Ａ及び１７０Ｂの各々の幅は「Ｗ４」である。「Ｗ４」は、「Ｗ１」の約０〜２０％の間であってもよい。また、「Ｗ２」＝（「Ｗ３」＋「Ｗ４」／２）＝「Ｗ１」／２である。本例においては、ピクセルエレメント１０５のサブストラクチャ１８５が、不透明領域１３５Ａでマスクされている。
【００４２】
第２のパネル２６０（図２Ｃ参照）で、ピクセルエレメント２０５は、第１及び第２の不透明領域２３５Ａ及び２３５Ｂによって部分的にマスクされ、透明領域２４０を介して部分的に露出される。透明領域４０は、仮想基準線２６５にまたがっており、第１及び第２の不透明領域２３５Ａと２３５Ｂの間に位置している。第１の不透明領域２３５Ａの辺２７５Ａは、ピクセルエレメント２０５の第１の辺２８０Ａの位置に合わせられている。第２の不透明領域２３５Ｂの辺２７５Ｂは、ピクセルエレメント２０５の第２のかつ対向する辺２８０Ｂの位置に合わせられている。第１及び第２の不透明領域２３５Ａ及び２３５Ｂは、それぞれ第１及び第２の移行領域２７０Ａ及び２７０Ｂによって透明領域２４０から分離されている。第１及び第２の移行領域２７０Ａ及び２７０Ｂは、不透明（不透明領域２３５Ａと２３５Ｂの光学密度）から透明（透明領域２４０の光学密度）に矢印「Ａ」の方向に等級付けされている。第１及び第２の移行領域２７０Ａ及び２７０Ｂの、それぞれ仮想基準線２９０Ａと１９０Ｂに沿った光学密度は、第１及び第２の不透明領域２３５Ａ及び２３５Ｂの光学密度と、透明領域２４０の光学密度の和の半分である。透明領域２４０と不透明領域２３５は、仮想基準線２６５から等間隔である。ピクセルエレメント２０５の幅は「Ｗ１」であるが、当該ピクセルエレメント２０５の幅「Ｗ３」分が露出されている。移行領域２７０Ａ及び２７０Ｂの幅は、それぞれ「Ｗ４」である。「Ｗ４」は、「Ｗ１」の約０〜２０％の間であってもよい。また、「Ｗ２」＝（「Ｗ３」＋「Ｗ４」／２）＝「Ｗ１」／２である。本例においては、ピクセルエレメント２０５のサブストラクチャ２８５が不透明領域２３５Ａでマスクされている。
【００４３】
ピクセルエレメント１０５は投影されてピクセル３０５Ａを形成し、ピクセルエレメント２０５は投影されてピクセル３０５Ｂを形成する。上記投影は、仮想基準線３６５に沿って透明なピクセル３０５Ａ及び３０５Ｂが隣接するように行われる。仮想基準線１６５は、光学的機械手段によって、仮想基準線３６５とピクセル３０５Ａの外側の辺３７０Ａとの間の中間に配置され、仮想基準線２６５は、光学的機械手段によって、仮想基準線３６５とピクセル３０５Ｂの外側の辺３７０Ｂとの間の中間に配置される。ピクセル３０５Ａはピクセル３０５Ｂと重複領域３２０で重なる。重複領域によって、光学投影システムのずれにより生じるフレーム歪みが最小限に抑えられる。
【００４４】
本発明の第４実施形態は、当業者であれば分かるように、水平方向の代わりに垂直方向に適用してもよい。
【００４５】
図７は、本発明の第５実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。図７において、第１のパネル（図示せず）のピクセルエレメント５００Ａは、不透明領域５０５によって部分的にマスクされ、透明領域５１０Ａを介して部分的に露出されている。本例においては、透明な領域５１０Ａがピクセルエレメント５００Ａの左上象限を占めており、不透明領域５０５Ａが残りの３つの象限を占めている。第１のピクセルエレメント５００Ａは、上述した投影画像の第１行の第１列として、１−１と表す。
【００４６】
第２のパネル（図示せず）の第２のピクセルエレメント５００Ｂは、不透明領域５０５Ｂによって部分的にマスクされ、透明領域５１０Ｂを介して部分的に露出される。本例においては、透明な領域５１０Ｂがピクセルエレメント５００Ｂの左下象限を占めており、不透明領域５０５Ｂが残りの３つの象限を占めている。第２のピクセルエレメント５００Ｂは、上述した投影画像の第１行の第２列として、１−２と表す。
【００４７】
第３のパネル（図示せず）の第３のピクセルエレメント５００Ｃは、不透明領域５０５Ｃによって部分的にマスクされ、透明領域５１０Ｃを介して部分的に露出される。本例においては、透明な領域５１０Ｃがピクセルエレメント５００Ｃの右上象限を占めており、不透明領域５０５Ｃが残りの３つの象限を占めている。第３のピクセルエレメント５００Ｃは、上述した投影画像の第２行の第１列として、２−１と表す。
【００４８】
第４のパネル（図示せず）の第４のピクセルエレメント５００Ｄは、不透明領域５０５Ｄによって部分的にマスクされ、透明領域５１０Ｄを介して部分的に露出される。本例においては、透明な領域５１０Ｄがピクセルエレメント５００Ｄの右下象限を占めており、不透明領域５０５Ｄが残りの３つの象限を占めている。第４のピクセルエレメント５００Ｄは、上述した投影画像の第２行の第２列として、２−２と表す。
【００４９】
ピクセルエレメント５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄの幅は「Ｗ１」であり、長さは「Ｌ１」である。透明領域５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃ、５１０Ｄの幅は「Ｗ２」であり、長さは「Ｌ２」である。なお、「Ｗ２」＝「Ｗ１」／２であり、「Ｌ２」＝「Ｌ１」／２である。
【００５０】
ピクセルエレメント５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃ、５１０Ｄで反射された（を透過した）光は投影されて、投影画像５２０のピクセル５１５Ａ、５１５Ｂ、５１５Ｃ、５１５Ｄを形成する。
【００５１】
従って、解像度は、インターリーブ画像５２０の水平方向と垂直方向の双方で２倍となる。
【００５２】
図８は、本発明の第６実施形態による、ディスプレイパネルのピクセルエレメントの詳細な図である。第６実施形態においては、第５実施形態の各ピクセルエレメントに移行領域が適用される。ただし、図にはピクセルエレメント５００Ａのみが示されている。ピクセルエレメント５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄは、ピクセルエレメント５００Ａと同様に処理される。図８において、移行領域５２５Ａは、透明な領域５１０Ａの隣接する辺５３０Ａ及び５３５Ａと、これらにそれぞれ対向する不透明領域５０５Ａの隣接する辺５４０Ａ及び５４５Ａの間に位置している。透明領域５１０Ａの幅は「Ｗ３」であり、長さは「Ｌ３」である。移行領域５２５Ａの幅は「Ｗ４」である。「Ｗ４」は、「Ｗ１」の約０〜２０％の間であってもよい。なお、「Ｗ２」＝（「Ｗ３」＋「Ｗ４」／２）＝「Ｗ１」／２である。また、「Ｌ２」＝（「Ｌ３」＋「Ｌ４」／２）＝「Ｌ１」／２である。
【００５３】
上記の本発明の実施形態の説明は、本発明を理解するためのものである。本発明は、本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、当業者には明らかなように、本発明の範囲を逸脱することなく様々な改良、変形、置換が可能である。従って、添付の特許請求の範囲は、本発明の趣旨や範囲内のあらゆる改良や変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】本発明による第１のピクセルアレイを示す概略図である。
【図１Ｂ】本発明による第１のアレイマスクを示す概略図である。
【図１Ｃ】本発明による第１のディスプレイパネルを示す概略図である。
【図２Ａ】本発明による第２のピクセルアレイを示す概略図である。
【図２Ｂ】本発明による第２のアレイマスクを示す概略図である。
【図２Ｃ】本発明による第２のディスプレイパネルを示す概略図である。
【図３】本発明による投影画像を示す概略図である。
【図４】本発明によるディスプレイパネルを含む投影ディスプレイシステムの概略斜視図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。
【図６Ａ】本発明の第３実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。
【図６Ｂ】本発明の第４実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。
【図７】本発明の第５実施形態による、解像度を増加させた投影ピクセルの構成の詳細な図である。
【図８】本発明の第６実施形態による、ディスプレイパネルのピクセルエレメントの詳細な図である。
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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