JP2708763B2 - 投射装置および関連した表示装置 - Google Patents

投射装置および関連した表示装置

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JP2708763B2 JP62328169A JP32816987A JP2708763B2 JP 2708763 B2 JP2708763 B2 JP 2708763B2 JP 62328169 A JP62328169 A JP 62328169A JP 32816987 A JP32816987 A JP 32816987A JP 2708763 B2 JP2708763 B2 JP 2708763B2
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フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は投射スクリーン（projection screen）、少
なくとも１つの放射源（radiation source）、透過モー
ド（transmission mode）で作動する少なくとも１つの
単色表示装置、および駆動手段を具えた２個の平行基板
間の電気−光学手段からなり、前記駆動手段は電気−光
学手段の透過状態を少なくとも局部的に変え、かつ投射
手段を介して投射スクリーン上に投射する電気−光学手
段のパターンを画成することからなる投射装置に関す
る。 電気−光学手段は多くの液晶材料のうちの１種からで
き、または表示装置は電子検出表示（electro−scopic
display）にできる。 また、本発明は上記投射装置に用いることができ、ま
たは他の用途に用いることができる表示装置および照明
源に関する。 投射テレビジョン装置の陰極線管は、例えばLCDのよ
うな他の表示素子で置替えることが、しばしば提案され
ている。この装置の１例は、SID 1986年ダイジェスト、
ページ375〜378にS.Morozumi氏による文献「LCD−Full
−color video projector」に記載されている。この文
献に記載されている装置は白色源、２個のダイクロイッ
ク ミラー、３個のLCD−表示素子（光バルブ）、１個
のダイクロイック プリズムおよび関連スクリーンを有
する投射レンズを有している。光源からの光は３つのサ
ブ−ビーム（赤，緑，青）に分解され、および画ビーム
は光スイッチとして作用する関連液晶セルを通過する。
光スイッチを通過した後、かようにして得られた３つの
サブ−画像（sub−pictures）を結合させ、投射スクリ
ーン上に結像させる。 上述する投射装置における問題は、発光される放射線
に関する広いスペクトルを有する白色光源を使用するこ
とである。システムの光学的構成において、このために
３つの原色（赤，緑，青）への分解が不完全になり、投
射スクリーン上において像の色収差が生じる。 本発明の目的は上述する欠点を除去することである。 本発明の投射装置は、表示装置に放射源からの放射線
により励起されて１つの色に発光する材料の層を設け、
第１干渉フイルターを放射源と発光材料の層との間に配
置し、前記第１干渉フイルターは励起に適当な放射線を
殆んど完全に通し、かつ発光材料において発生した放射
線を殆んど完全に反射し、更に第２干渉フイルターを発
光材料の層の他側に配置し、前記第２干渉フイルターは
所望のスペクトル特性（スペクトル線またはスペクトル
帯）の光に対して高い透過を有し、および前記反射はフ
イルターの法線に対して20〜35゜以上の角度で延在する
所望のスペクトル特性の光線に対して著しく高めるよう
に構成したことを特徴とする。この本発明の装置は高い
光出力（＞85％）を有し、かつ所望のスペクトル線の光
を小さい角度で通すが、しかし不所望のスペクトル線の
光は第２干渉フイルターの作用によって全く放射できな
い。 カラー表示の場合、上述する投射装置は、それぞれ異
なる色を発光する材料を有し、かつそれぞれ表示装置の
表示部分の中心から垂直に延長される光学軸を有する３
つの単色表示装置からなり、３つの表示装置の光学軸は
同一平面上に存在し、第１および第２表示装置の軸を一
致させ、および第３表示装置の軸は投射装置の主軸を構
成し、この軸を２個の一致した軸に対して垂直にし、更
に装置は第１表示装置の像および第２表示装置の像を主
軸の方向に、かつ第３表示装置から離れて反射し、第３
表示装置の像を主軸の方向に通すダイクロイック プリ
ズムを備えることを特徴とする。 ダイクロイック プリズムの代りに、装置は２個の平
面ダイクロイック反射ミラーから構成でき、これらのミ
ラーは互いに交差し、平面に対して垂直に延在し、かつ
軸の交差点を通る。各ミラーは主軸に対して45゜の角度
で伸び、第１ミラーは第１表示装置の像を反射し、およ
び第２ミラーは第２表示装置の像を主軸の方向に、しか
も第３表示装置から離れて反射する。 第１干渉フイルターを用いて本特許出願と同日に出願
した他の特許出願明細書に記載されているように、放射
源の方向の発光層における放射および分散による光の損
失を防止する。 上記同日の特許出願明細書に記載されているように、
放射源から見て、第１干渉フイルターおよび発光層は液
晶材料の前および後に配置でき；後に配置する場合に
は、液晶材料は放射源により発光される放射線に対する
スイッチとして作用する。 発光材料を第２干渉フイルターと組合せて用いる場合
には、殆んど完全な単色で（サブ）画像が得られ、この
ために色収差がほとんどなく、かつレンズ修正が必要で
ないという利点がある。更に、45゜の角度で配置された
ダイクロイック プリズムまたはミラーは一層多くの単
色光に対して極めて満足に作用する。 第２干渉フイルターを設けることにより、所望スペク
トル線または帯に対する制限された透過角が得られる一
方、更に発光層の方向の反射をフイルターの法線に対し
て20〜35゜以上の角度で伸びる光線に対して著しく高め
ることができる。90゜までの大きい角度では殆んど透過
しない。 これらの大きい角度で反射する光は発光層により分散
する。かかる光の１部分は一層小さい角度で戻り、な
お、光出力となり、かかる第２干渉フイルターを配置す
ることによって1.8〜2.4倍の光出力ゲインが得られる。 ダイクロイック ミラーおよび著しく制限された透過
角を有する干渉フイルターを具えた投射テレビジョン装
置においては、1.8〜2.4倍の輝度におけるゲインのみな
らず、２倍以上のコントラストにおけるゲインが得ら
れ、また著しい色の改良が得られる。なぜならば、第２
干渉フイルターがスペクトルフィルターリング、特に長
波スペクトル成分の除去を確実にするためである。干渉
フイルターがない場合には、これらの長波長スペクトル
成分をダイクロイック ミラーによって正確に反射する
ことができないか（青色成分に対して）、または通さず
（緑色成分に対して）、このために投射スクリーンを通
って色が変化し、また多重反射を介してコントラストが
低下する。干渉フイルターをグイクロイック プリズム
またはミラーと組合せて用いる場合には、この問題は解
消するか、または著しい程度に軽減される。第２干渉フ
イルターは好ましくは高い屈折率を有する材料と低い屈
折率を有する材料との交互層である多数の層（少なくと
も９層、好ましくは14層）を有し、各層は光学厚さｎ・
ｄ（こゝにｎは層の材料の屈折率を示し、ｄは厚さを示
す）を有し、上記光学厚さｎ・ｄは0.2λｆ〜0.3λｆの
範囲である（こゝにλｆはｐ×λに等しく、またはλは
関連表示装置の中心波長を示しおよびｐは1.16〜1.30の
範囲の数を示す）。平均光学厚さは0.25λｆであり、λ
ｆはフイルターの中心波長である。このようにフイルタ
ーはもっぱらまたは殆んどもっぱら約0.25λｆの光学厚
さを有する層からなる。これにより、フイルターの法線
に対して20゜〜35゜および90゜の範囲の角度に拡がる光
線に対して極めて広い反射帯（透過しない）の特別の特
性がフイルターに付与される。それ故、本発明によるフ
イルターにおける層厚さは、所望の波長において、反射
がフイルターの法線に対して20゜〜35゜以上の角度で延
長する発光材料からの法線について著しくは上昇しはじ
めるように選択する。広い反射帯は20〜35゜以上の角度
で延長する光線をできるだけ多く反射させ、発光材料で
分散した後、前方に、いわゆる、フイルターの法線に対
して20〜35゜の角度内に放射するチャンスが得られる。
この結果、前方に、フイルターを用いない場合よりも少
なくとも60％大きい最大光出力が生じる。更に、広い反
射帯は、ハロ効果を著しく減少させ、および光を大きい
角度で僅かな程度で放射するようにする。 フイルターの層の光学厚さｎ・ｄはすべての層につい
て等しくないので、0.2λｆ〜0.27λｆの範囲で変化さ
せるのが好ましい。この厚さの変化によって、フイルタ
ーのフラッター応答特性が得られる。フイルターの応答
特性が波長に依存するから、適切な螢光体とこれに適合
するフイルターとを組合せると、法線に対して20〜35゜
の角度内でフイルターを横切る光線の色点を改善する可
能性が得られる。 この場合、使用される第１干渉フイルターに対する種
々の可能性がある。例えば、交互に高いおよび低い屈折
率を有する少なくとも６層、好ましくは９〜30層からな
るいわゆる、「全誘電（all−dielectric）」多層フイ
ルターを選択できる。１つの色に対して十分に広い反射
帯をこの数の層で得ることができる。１つの利点は、選
択された材料が励起および発生放射の両方を透過する場
合には、フイルターに吸収されないことである。 他方において、「金属−誘電体」フイルターは３〜５
層の金属層および誘電体材料層が交互になるように選択
することができる。また、螢光体について種々の選択が
可能である。主として長波UV−放射線、例えば360〜380
ナノメーターに基づく放射源を用いる場合には、例えば
ZnS:Ag−青色螢光体；（Zn,Cd）S:Cu,Ag−緑色螢光体;Y
2DtS:Eu−赤色螢光体が適当である。 254nmHg−共鳴ラインに基づく放射源を用いる場合に
は、次の組合せが極めて適当である： BaMg2Al16O27:Eu 青色螢光体として （450nmで最大発
光） CeMgAl11O19:Tb 緑色螢光体として （545nmで最大発
光） Y2O3:Eu 赤色螢光体として （612nmで最大発光） 関連発光波長は目の３つの色受容体それぞれの最大感
受性に容易に適合し、この事は優れたカラー表示を可能
にする。 また、本発明は、特にしかし専らでなく上述する投射
装置に用いるのに適当である表示装置に関する。また、
かかる装置は、例えば単色表示装置（データ グラフィ
ック表示）に用いることができる。 また、本発明は上記装置に用いる照明源（illuminati
on source）に関する。少なくとも平坦な壁によって画
成されているホルダーにおける放射源を有するかかる照
明源は、壁に放射源からの放射線により励起できる発光
材料層を少なくとも部分的に設け、第１干渉フイルター
を放射源と発光材料層との間に配置し、上記フイルター
は励起するのに適当な放射線を殆んど完全に通し、かつ
発光材料において発生した放射線を殆んど完全に反射
し、また第２干渉フイルターを発光材料層の他側に配置
し、このフイルターはフイルターの法線に対して小さい
角度で発光層により発光される所望スペクトル線または
スペクトル帯の光に対して高い透過を有し、および反射
をフイルターの法線に対して20〜35゜以上の角度で延在
する上記スペクトル線またはスペクトル帯の光線に対し
て著しく高めるように構成したことを特徴とする。 この結果、狭い範囲内の角度で所望の色（スペクトル
線または帯により定められた）の光を発する光源を得る
ことができる。記載する投射LCD−TV用の独立した光源
としての使用のほかに、上記光源を、例えば小さい観察
角で十分である直接観察表示装置に用いることができ
る。 次に、本発明を添付図面に基づいて説明する。 第１図は本発明の投射装置１の１例構造を示してお
り、この装置１は放射源２、ミラー43および３つの単色
表示装置３（赤（3R）、緑（3G）および青（3B）画像を
発する）を有している。３つの画像をダイクロイック
プリズム４およびレンズ５を介してスクリーン６上に結
像し、あらゆる色の画像が得られるようにレジ合せす
る。 表示装置3Bおよび3Rの軸を一致させ、かつ表示装置3G
の軸11に対して垂直にし、また表示装置3Gは投射装置の
主軸を構成する。表示装置3Bおよび3Rからの画像はプリ
ズム４により、および互いに横切り、それぞれが軸11に
対して45゜の角度で延在し、かつ軸の交差点の通り表示
装置の軸の平面に垂直に延在する２個の平面ダイクロイ
ック ミラーによりスクリーン６上に結像することがで
きる。 本発明においては、装置１は放射線10（この例ではUV
放射線）を発する放射源２からなる。一本の線として示
している上記放射線は、実際に、広い角度範囲を通して
入射し、かつ本発明の表示装置３に存在する螢光体を励
起できるような波長を有する。放射源２、例えば高圧水
銀灯は全く同一にする必要がない。灯に充電するガスは
放射スペクトルが関連螢光体層を満足に適合するような
手段で適用することができる。種々の螢光体に対する種
々の波長は、例えば青色螢光体についてUV放射線、緑色
螢光体について青色光および赤色螢光体について青色ま
たは青−緑色光が望ましい。 また、すべての放射源２は長波UV放射線を発すること
ができ、以下の蛍光体で十分である:ZnS:Ag（青）、（Z
n,Cd）S:Cu,Ag（緑）およびY2O2S:Eu（赤）。 第２図は表示装置３の１例の構造を線図的に示してお
り、この例において液晶表示装置は液晶12を電気−光学
手段として有しており、この液晶12は例えばガラスの２
個の平行な透明基板13および14の間に配置している。こ
れらの基板上に、スイッチング点のマトリックスを画成
する酸化錫の透明なストリップ−型電極15および16を配
置する。この例では、電極を例えば酸化珪素の配向材料
層17で覆う。関連する例では、表示装置を偏光子19およ
びアナライザー20から構成し、全体を支持体21に固定す
る。この支持体21は放射源２からの放射線を透過させる
必要があり、例えば短波−UV放射線を用いる場合には石
英から作ることができる。 本発明においては、表示装置３は螢光体層18を有して
おり、この螢光体層18は使用する螢光体のタイプに影響
するが、層18がこの目的のために適当な放射線10で励起
される場合には、例えば赤，緑または青色光を発し、第
１干渉フイルター22は螢光体層18の前の放射線通路に配
置し、このフイルターは放射線10を殆んど完全に通し、
かつ螢光体層において発生した光を殆んど完全に反射す
る。これにより、螢光体層18において発生し、第１干渉
フイルター22の側の螢光体層18から放出される光はこの
層22で反射されて全光出力を与える。この方法では干渉
フイルター22を設けない場合より大きい輝度（２〜３
倍）が得られる。 本発明によれば、装置を螢光体層18において発生した
色を狭い範囲の透過角で通すような組成を有する第２干
渉フイルター23から構成する。上述するように、かかる
フイルターの使用によって光出力におけるゲインが得ら
れるばかりか、色純度およびコントラストが改良され
る。 液晶材料12に関して種々の材料を選択できる。例え
ば、いわゆる、ねじれネマチック材料を用いることがで
きるが、しかし作用が、例えば欧州特許出願（EP）第0,
131,216号明細書（270゜−ねじれ）またはドイツ特許
（DE）第3,431,871号明細書（180゜−ねじれ）に記載さ
れているように複屈折に基づく材料または強誘電性液晶
が適当である。 あるいは、また本発明は、例えば（乾式）電子検出表
示のような透過モードで使用される他の電気−光学表示
装置に用いることができる。 第３図は第２図に示している装置の変形構造を線図的
に示しており、この場合、表示装置は部分3Aおよび部分
3Bに分割しており、部分3Aでは液晶12および電極15およ
び16を関連中間層に連通させており、部分3Bでは、例え
ば広い角度範囲で入射するUV放射線10をほぼ単色の可視
線10′に、伝搬の方向の小さい角度範囲で転換してい
る。部分3Bでは支持体21と支持体28との間に螢光体層18
および干渉フイルター22および23を連通している。偏光
子19および19′は部分3Aまたは部分3Bに随意に設けるこ
とができる。このような構造は、螢光体層18において発
生する熱による液晶の温度上昇の傾向が低くなるという
利点がある。この効果は、例えば適当な透明な冷却剤に
より冷却目的のために部分3Aと部分3Bとの間にギャップ
29を用いることによって高めることができる。 第３図における他の構成部分は第２図における構成部
分と同じ意味を有している。 第４図は本発明の装置の他の変形構造の例を示してい
る。液晶材料12は励起放射線、例えばUV放射線のための
スイッチとして作用し、螢光体パターン18を他側に配置
している。使用する液晶材料および波長は、最大コント
ラストを達成するように最適にする。関連する例におい
て、Holfmann−Laroche社からの液晶（商品名「ROTN301
0」を選択し、励起放射線10の波長を約370ナノメーター
にすることができる。セル構造は、約270゜（SBE−セ
ル）のねじれが２つの配向層17の表面間に生ずるように
する。また、第３図に示す構造の他の構成部分の符号は
第２図におけると同じ意味を有している。この観点にお
いて、偏光子19およびアナライザー20はUV放射線に適
し、また基板13はUV放射線を透過するようにする。更
に、放射線10は殆んど平行にする必要がある。必要に応
じて、追加のガラス プレート（UV放射線を透過する）
をアナライザー20と干渉フイルター22との間に配置する
ことができる。また、アナライザー20およびフイルター
22は位置を変えることができる。 第５図は、20−層フイルター23および螢光体層18（P
h）の隣接層からなる構造例を示している。フイルター
は符号ＬおよびＬ′で示す層24（SiO2）（屈折率ｎ＝1.
47）および符号Ｈで示す層25（TiO2）（ｎ＝2.35）から
なる。これらの層は約0.25λｆの厚さを有している。約
0.25λｆ厚さの後者の層25は0.125λｆ厚さの末端層24
（Ｌ′）で覆う。例えば緑色についての螢光体18はλ＝
545nmのTb−螢光体またはλ＝535nmのウイレマイト（Zn
2SiO4:Mn）にする。ｐ＝1.20において、λｆはTbにおい
て645nmおよびウイレマイトにおいて642nmに等しくな
る。フイルター23の組成を次の表に示す。 一般に、フイルター22は低い屈折率および高い屈折率
を交互に有する層を少なくとも６層か、好ましくは９〜
30層有している。低い屈折率を有する層24に関しては、
例えば弗化マグネシウム（MgF）または酸化珪素（Si
O2）を選択し、これらの材料は全波長に対して適当であ
る。層25の場合には、例えば全波長に対して適当である
酸化ハフニウム（HfO2）またはλ＞350nmの場合に適当
である酸化ジルコニウム（ZrO2）またはλ＞370nmの場
合に適当である酸化チタン（TiO2）、酸化タンタル（Ta
2O5）または酸化ニオブ（Nb2O5）を選択する。また、こ
の選択は放射源の選択に依存する。 また、フイルター22は３〜５層の「金属−誘電体」フ
イルター（第６図参照）にすることができ、この例では
金属層26または誘電体27を交互に有する５層にできる。
フイルター22および23は電子ビーム蒸着技術が製造で
き、また第６図に示すフイルターはスパッタリングによ
り得ることができる。 長波UV源の代りに、254nmHg共振ラインを直接発するU
V源を放射源として選択できる（例えば石英管球を有す
る低圧水銀灯）。この波長において、石英を第２および
３図に示す装置における基板13用に選択する必要がある
けれども、この波長において、青，緑および赤色の表示
に極めて効果的な螢光体としては、例えば次のものが知
られている： BaMg2Al16O27:Eu 青色螢光体として、 λmax＝450nm; CeMgAl11O19:Tb 緑色螢光体として、 λmax＝545nm; Y2O3:Eu 赤色螢光体として、 λmax＝612nm. 第７図は、上述するように投射装置にいての信号を処
理する駆動ユニット31を線図的に示している。１または
２個以上の端子33を介して供給する駆動ユニット31は、
例えば入力32を介して、ビデオ信号を受ける。制御信号
34により調節できる駆動ユニットの状態に影響される
が、３つのサブ−カラーに対するサブ−信号は信号ライ
ン38（38B,38Gおよび38R）を介してサブ−駆動ユニット
35（35B,35Gおよび35Rのそれぞれ）に送る。サブ−駆動
ユニット35は信号ライン39により表示装置３を駆動す
る。相互同期のために、同期およびクロック信号は駆動
ユニット31において発生し、これらの信号を同期ライン
36およびクロック ライン37を介してサブ−駆動ユニッ
ト35および表示装置３のそれぞれに送る。 最後に、第８図は、例えば第３図に示す装置のみなら
ず与えられた特性（スペクトル特性、制御された角度範
囲、偏光）を有する光を必要とする他の装置に使用でき
る本発明の照明源40の断面を示している。 放射源２は１側に平坦な壁を構成する構造体41を有す
る空所に配置し、放射源２より放射された放射線10は第
２反射壁42を介して種々の角度で平坦な壁構造体41に入
射する。かかる壁42は、例えば凸状または円筒状にする
ことができる。平坦な壁構造体41は、上述すると同じ特
性を有する２個の干渉フイルター22および23と支持体21
および28との間に螢光体層18を有している。必要に応じ
て、偏光子19を設けることができる。この組合せによっ
て、放射源２（例えばUV放射）から発せられる放射線を
小さい角度範囲を有する長波光10に転換し、また干渉フ
イルター23により、1.8〜2.4倍の光出力増加によって極
めて満足な色選択を行うことができる。干渉フイルター
22の使用により光出力を２〜３倍に高めることができる
から、干渉フイルターを設けない同様の装置に対する光
出力におけるゲインは４〜７倍である。また、この事
は、螢光体および干渉フイルターの組合せを液晶または
他の電気−光学装置に直接設ける場合に適用することが
できる。 勿論、本発明は上述する例に制限されるものでなく、
本発明の範囲内で種々変更を加えることができる。例え
ば、上述するように、ダイクロイック プリズム４を軸
11に対して45゜の角度で延在する１組のダイクロイック
ミラーで置替えることができる。例えば１つの共通UV
源２を用いる場合に、上述する投射システムにおいて、
放射線の正確な通路を種々変更することができる。石英
ガラスの代りに普通ガラスを、第２および３図に示す構
造例における長い波長（250〜390nm）を有する放射源に
対して選択することができる。 更に、本発明は電気−光学素子（電子検出表示などの
ほか、TV−LCD,SBE,HBE,FELCDのようなLCDの種々のタイ
プ）に関して広範囲に選択することができる。 第８図に示す装置において、螢光体層18を種々の色で
発せられた光を生ずる３つのサブ−層に分離でき、サブ
−ビーム10′（例えば赤，緑および青色）を種々の光学
路を介して関連する電気−光学素子に導くことができ
る。この場合、壁41を平面にする必要がなく、例えば互
いに対して、与えられた角度で延在する３つの異なる部
分から構成することができる。しかしながら、個々の干
渉フイルターは各色について用いる必要がある。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の投射装置の構造の１例を示す説明用線
図、 第２図は本発明の投射装置に用いる表示装置の第１構造
例の１部の断面を示す説明用線図、 第３図は第２図に示す装置の変形構造の１部の断面を示
す説明用線図、 第４図は第２図に示す表示装置の第２構造例の１部の断
面を示す説明用線図、 第５図は第１図に示す本発明の投射装置に用いる干渉フ
イルターの１部の断面図、 第６図は第５図に示す干渉フイルターの変形構造の１部
の断面図、 第７図は第１図に示す本発明の投射装置に用いる駆動回
路を示す線図、および 第８図は本発明の照明源を示す説明用線図である。 １……投射装置 ２……放射源 ３……単色表示装置 ４……ダイクロイック プリズム ５……レンズ ６……スクリーン 10……放射線（UV−放射） 10′−単色放射線（サブ−ビーム） 11……軸 12……液晶 13,14……透明基板 15,16……ストリップ型電極 17……配向材料層 18……螢光体層（螢光体パターン） 19……偏光子 20……アナライザー 21,28……支持体 22……第１干渉フイルター 23……第２干渉フイルター 29……ギャップ 26……金属層 27……誘電体層 31……駆動ユニット 32……入力 33……端子 34……制御信号 35……サブ−駆動ユニット 36……同期ライン 36……クロック ライン 38,39……信号ライン 40……照明源

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．投射スクリーン、少なくとも１つの放射源、透過モ
    ードで作動する少なくとも１つの単色表示装置、および
    駆動手段を具えた２個の平行基板間の電気−光学手段か
    らなり、前記駆動手段では電気−光学手段の透過状態を
    少なくとも局部的に変え、かつ投射手段を介して投射ス
    クリーン上に投射する電気−光学手段のパターンを画成
    するように構成された投射装置において、表示装置に放
    射源からの放射線により励起されて１つの色に発光する
    材料層を設け、第１干渉フイルターを放射源と発光材料
    層との間に配置し、前記第１干渉フイルターは励起に適
    当な放射線を殆んど完全に通し、かつ発光材料において
    発生した放射線を殆んど完全に反射し、更に第２干渉フ
    イルターを発光材料層の他側に配置し、前記第２干渉フ
    イルターはフイルターの法線に対して小さい角度で発光
    層より放射する所望のスペクトル特性の光に対して高い
    透過を有し、および前記反射はフイルターの法線に対し
    て20〜35゜以上の角度で延在する前記スペクトル特性の
    光線に対して著しく高めるように構成したことを特徴と
    する放射装置。 ２．装置は、それぞれ異なる色を発光する材料を有し、
    かつ表示装置の表示部分の中心から垂直に延長される光
    学軸を有する３つの単色表示装置からなり、３つの表示
    装置の光学軸は同一平面上に存在し、第１および第２表
    示装置の軸を一致させ、および第３表示装置の軸は投射
    装置の主軸を構成し、この軸を２個の一致する軸に対し
    て垂直にし、更に装置は第１表示装置の像および第２表
    示装置の像を主軸の方向に、かつ第３表示装置から離れ
    て反射し、かつ第３表示装置の像を主軸の方向に通すダ
    イクロイック プリズムを備える特許請求の範囲第１項
    記載の投射装置。 ３．装置は、それぞれ異なる色を発光する材料を有し、
    かつそれぞれ表示装置の表示部分の中心から垂直に延長
    される光学軸を有する３つの単色表示装置からなり、３
    つの表示装置の光学軸は同一平面上に存在し、第１およ
    び第２表示装置の軸を一致させ、および第３表示装置の
    軸は投射装置の主軸を構成し、この軸を２個の一致した
    軸に対して垂直にし、更に装置は互いに交差し、平面に
    対して垂直に延在し、かつ軸の交差点を通る２つの平面
    ダイクロイック反射ミラーからなり、各ミラーは主軸に
    対して45゜の角度で伸び、第１ミラーは第１表示装置の
    像を反射し、および第２ミラーは第２表示装置の像を主
    軸の方向に、しかも第３表示装置から離れて反射させる
    特許請求の範囲第１項記載の投射装置。 ４．放射通路から見て、発光材料層および２つの干渉フ
    イルターを電気−光学手段の前に配置し、および該電気
    −光学手段は発光材料において発生する放射に対する光
    スイッチからなる特許請求の範囲第1,2または３項記載
    の投射装置。 ５．装置は、発光材料層および２つの干渉フイルターが
    存在する壁を有する少なくとも１つの照明源を備え、表
    示装置の他の部分を開放空所により照明源から分離した
    特許請求の範囲第１〜４項のいずれか一つの項記載の投
    射装置。 ６．照明源の外部に偏光子を設けた特許請求の範囲第５
    項記載の投射装置。 ７．放射通路から見て、電気−光学手段を発光材料層お
    よび２つの干渉フイルターの前に存在させ、および発光
    材料を励起する放射に対するスイッチからなる特許請求
    の範囲第1,2または３項記載の投射装置。 ８．電気−光学手段は液晶材料からなる特許請求の範囲
    第１〜７項のいずれか一つの項記載の投射装置。 ９．第１干渉フイルターを交互に高いおよび低い屈折率
    を有する少なくとも６層からなる誘導体フイルターと
    し、前記フイルターは励起放射線を殆んど完全に通し、
    かつ発光材料において生じた放射線を殆んど完全に反射
    する特許請求の範囲第１〜８項のいずれか一つの項記載
    の投射装置。 １０．高い屈折率を有する層は１または２種以上の材
    料；酸化ハフニウム（HfO2）、酸化ジルコニウム（Zr
    O2）、酸化チタン（TiO2）、酸化タンタル（Ta2O5）ま
    たは酸化ニオブ（Nb2O5）からなり、低い屈折率を有す
    る層は１または２種以上の材料；弗化マグネシウム（Mg
    F2）または酸化珪素（SiO2）からなる特許請求の範囲第
    ９項記載の投射装置。 １１．第１干渉フイルターは３〜５層の金属層と誘電体
    材料層との交互層を有する特許請求の範囲第１〜８項の
    いずれか一つの項記載の投射装置。 １２．第２干渉フイルターは交互に高い屈折率を有する
    材料と低い屈折率を有する材料とから作った複数の層か
    らなり、かつ光学厚さn.d.（こゝにｎは層の材料の屈折
    率を示し、およびｄは厚さを示す）を有する少なくとも
    ９層からなり、前記光学厚さn.d.は0.2〜0.3λｆ（ここ
    にλｆはｐ×λに等しく、λは関連表示装置の中心波長
    を示し、ｐは1.16〜1.30の範囲の数を示す）であり、お
    よび平均光学厚さは0.25λｆである特許請求の範囲第１
    〜11項のいずれか一つの項記載の投射装置。 １３．第２干渉フイルターは９〜30層からなる特許請求
    の範囲第12項記載の投射装置。 １４．光学厚さn.d.は、0.23〜0.27λｆの範囲である特
    許請求の範囲第13項記載の投射装置。 １５．高圧水銀灯を放射源として用いた特許請求の範囲
    第１〜14項のいずれか一つの項記載の投射装置。 １６．放射源は254ナノメーターの中心波長で放射線を
    放射し、および投射装置は赤，緑および青色に対する３
    つの表示装置からなり、各表示装置の発光層は Y2O3:Eu 赤色螢光体として； CeMgAl11O19:Tb 緑色螢光体として； および BaMg2Al16O27:Eu 青色螢光体として、 のそれぞれからなる特許請求の範囲第15項記載の投射装
    置。 １７．普通放射源を表示装置に用いる特許請求の範囲第
    １〜16項のいずれか一つの項記載の投射装置。 １８．各表示装置に対して、装置は十分に短い波長で放
    射線を放射して関連表示素子における螢光体を励起する
    放射源を備えた特許請求の範囲第１〜14項のいずれか一
    つの項記載の投射装置。 １９．電気−光学手段の状態を少なくとも局部的に変化
    させる駆動手段を設けた２個の平行基板間に電気−光学
    手段を備えた投射装置に用いる表示装置において、１つ
    の基板に、発光材料の励起に適当な放射線を殆んど完全
    に通し、かつ発光材料において発生した放射線を殆んど
    完全に反射する第１干渉フイルターと、フイルターの法
    線に対して小さい角度で発光層より発光される所望スペ
    クトル特性の光に対して高い透過を有し、反射を第２干
    渉フイルターの法線に対して20〜35゜以上の角度で延在
    する前記スペクトル特性の光線に対して著しく高めるよ
    うに構成した第２干渉フイルターとの間に単色発光材料
    層を設けたことを特徴とする表示装置。 ２０．電気−光学手段は液晶材料からなる特許請求の範
    囲第19項記載の表示装置。 ２１．第１干渉フイルターを交互に高いおよび低い屈折
    率を有する少なくとも６層からなる誘電体フイルターと
    し、前記フイルターは励起放射線を殆んど完全に通し、
    かつ発光材料において生じた放射線を殆んど完全に反射
    する特許請求の範囲第19または20項記載の表示装置。 ２２．高い屈折率を有する層は１または２種以上の材
    料；酸化ハフニウム（HfO2）、酸化ジルコニウム（Zr
    O2）、酸化チタン（TiO2）、酸化タンタル（Ta2O5）ま
    たは酸化ニオブ（Nb2O5）からなり、低い屈折率を有す
    る層は１または２種以上の材料；弗化マグネシウム（Mg
    F2）または酸化珪素（SiO2）からなる特許請求の範囲第
    21項記載の表示装置。 ２３．第１干渉フイルターは３〜５層の金属層と誘電体
    材料層との交互層を有する特許請求の範囲第19または20
    項記載の表示装置。 ２４．第２干渉フイルターは交互に高い屈折率を有する
    材料と低い屈折率を有する材料とから作った複数の層か
    らなり、かつ光学厚さn.d.（こゝにｎは層の材料の屈折
    率を示し、およびｄは厚さを示す）を有する少なくとも
    ９層からなり、前記光学厚さn.d.は0.2〜0.3λｆ（ここ
    にλｆはｐ×λに等しく、λは関連表示装置の中心波長
    を示し、ｐは1.16〜1.30の範囲の数を示す）とする特許
    請求の範囲第19または20項記載の表示装置。 ２５．第２干渉フイルターは14〜30層からなる特許請求
    の範囲第24項記載の表示装置。 ２６．光学厚さn.d.は、0.23〜0.27λｆの範囲である特
    許請求の範囲第25項記載の表示装置。 ２７．放射源に連通し、かつ少なくとも平坦な壁によっ
    て画成された空所からなる照明源において、壁に放射源
    により励起できる１色の発光する材料の少なくとも１層
    を設け、第１干渉フイルターを放射源と発光材料層との
    間に配置し、このフイルターは励起に適当な放射線を殆
    んど完全に通し、かつ発光材料において発生した放射線
    を殆んど完全に反射し、また第２干渉フイルターを発光
    材料層の他側に配置し、このフイルターはフィルターの
    法線に対して小さい角度で発光層により発光される所望
    スペクトル特性の光に対して高い透過を有し、および反
    射はフイルターの法線に対して20〜35゜以上の角度で延
    在する前記スペクトル特性の光線に対して著しく高める
    ように構成したことを特徴とする照明源。 ２８．第２干渉フイルターに、発光層から離れた側に、
    偏光子を設けた特許請求の範囲第27項記載の照明源。 ２９．第１干渉フイルターを交互に高いおよび低い屈折
    率を有する少なくとも６層からなる誘電体フイルターと
    し、前記フイルターは励起放射線を殆んど完全に通し、
    かつ発光材料において生じた放射線を殆んど完全に反射
    する特許請求の範囲第27または28項記載の照明源。 ３０．高い屈折率を有する層は１または２種以上の材
    料；酸化ハフニウム（HfO2）、酸化ジルコニウム（Zr
    O2）、酸化チタン（TiO2）、酸化タンタル（Ta2O5）ま
    たは酸化ニオブ（Nb2O5）からなり、低い屈折率を有す
    る層は１または２種以上の材料；弗化マグネシウム（Mg
    F2）または酸化珪素（SiO2）からなる特許請求の範囲第
    29項記載の照明源。 ３１．第１干渉フイルターは３〜５層の金属層と誘電体
    材料層との交互層を有する特許請求の範囲第27〜29項の
    いずれか一つの項記載の照明源。 ３２．第２干渉フイルターは交互に高い屈折率を有する
    材料と低い屈折率を有する材料とから作った複数の層か
    らなり、かつ少なくとも９層の0.2〜0.3λｆの範囲の光
    学厚さn.d.（ここにλｆはｐ×λに等しく、λは関連表
    示装置の中心波長を示し、ｐは1.16〜1.30の範囲の数を
    示す）を有する層からなり、および平均光学厚さは0.25
    λｆである特許請求の範囲第27〜31項のいずれか一つの
    項記載の照明源。 ３３．第２干渉フイルターは９〜30層からなる特許請求
    の範囲第32項記載の照明源。 ３４．層の光学厚さn.d.は、0.23〜0.27λｆの範囲であ
    る特許請求の範囲第33項記載の照明源。 ３５．高圧水銀灯を放射源として用いた特許請求の範囲
    第27〜33項のいずれか一つの項記載の照明源。 ３６．１または２種以上の材料;ZnS:Ag（青色）、（Zn,
    Cd）S:Cu,Ag（緑色）およびY2O2S:Eu（赤色）を螢光体
    として選択した特許請求の範囲第35項記載の照明源。 ３７．放射源は254ナノメーターの中心波長で放射線を
    放射する特許請求の範囲第27〜33項のいずれか一つの項
    記載の照明源。 ３８．１または２種以上の材料;Y2O3:Eu（赤色）、CeMg
    Al11O19:Tb（緑色）およびBaMg2Al16O27:Eu（青色）を
    螢光体として選択した特許請求の範囲第37項記載の照明
    源。
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