JP2779034B2 - 高精細度カラー表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に軍用機の計器板において、操縦士に高
精細度のカラー像を与えるために使用でき、また、テレ
ビ映像機を製作するために一般社会向け用途においても
使用できるカラー表示装置に関する。

〔従来の技術およびその問題点〕

詳しくはフランス特許出願番号第2584257号に記載さ
れた、 −それぞれ赤色像、緑色像および青色像を表す３の電気
信号によってそれぞれ制御される３個の陰極線管と、 −緑色陰極線管から出た線ビームと赤色陰極線管から出
た線ビームとの重畳によって得られるビームを与えるた
めの第１のダイクロイックストリップを有する第１の光
学混合装置と、 −それぞれ赤色、緑色および青色の３のビーム重畳によ
って得られるビームを与えるために、第１の光学混合装
置によって得られたビームと青色陰極線管から出た線ビ
ームとを受け取る第２のダイクロイックストリップを有
する第２の光学混合装置と、 −第２の光学混合装置によって得られるビームを視準整
正し、観察者に伝える対物レンズとから構成される視準
整正高精細度カラー表示装置を製作するための周知の方
法がある。

このような装置は、観察者が、その視界を機外から表
示装置に移した時に視覚順応の努力を行う必要をなくす
ために、無限遠においてまたは少なくとも数メートルの
距離で、視準整正された三色像を知覚することを可能に
する。

このような周知の装置は、単一マスク形式三色陰極線
管または単一三色液晶放電管よりも相当高精細度かつ効
率的な視感度を得ることを可能にする。この装置は、当
然、より大きな空間を占めるが、人間の眼が赤色および
青色に対する感度が劣るために緑色陰極線管に比べて低
精細度である赤色青色陰極線管の利用を考えることが可
能である。しかし、すべての場合、２個または３個の陰
極線管を用いるこの装置は、大きな空間を占めるという
欠点を持ち、さらに、管内の像の位置および管自体の位
置に影響する様々な熱ドリフトにもかかわらず、３像を
重畳しこの重畳を維持する際に多くの問題を生じる。

３つの陰極線管によってそれぞれ得られる３像を重畳
するためのダイクロイックストリップの使用は、陰極線
管から出る光線が必ずしもダイクロイックストリップで
同一入射を持たないという事実によって、色収差を生じ
る。なぜなら、ダイクロイックストリップは、入射角に
よって異なるカットオフ波長を持つためである。この周
知の装置の各陰極線管を、単色フィルターおよび拡散ス
クリーンから成るライトボックスによって得られる、液
晶光学バルブで置き換えることが考えられる。こうして
得られた装置は、３個の陰極線管による装置よりも占め
る空間は少ないが、拡散スクリーンから出て液晶光学バ
ルブを通過する光線が必ずしもこの弁の平面に対して直
角ではないので、コントラストが低減したままになる。
この時、液晶光学バルブによる光線の減衰は、この光線
の入射角の関数である。さらに、ダイクロイックストリ
ップによる色収差は、複数の陰極線管を用いた装置の収
差と同一である。

カラーテレビ映像機の分野では、以下から構成される
光学装置によって拡散スクリーンに三色像の投写を行う
ための、SID−87 DIGEST、75〜78頁に記載された周知
の方法がある。

この光学装置は、 −それぞれ赤色像、緑色像および青色像を表す３種の電
気信号によってそれぞれ制御される３個の液晶光学バル
ブと、 −単一白色光源と、 −白色光をそれぞれ赤色、緑色および青色の３種のカラ
ービームに分離する手段と、 −この３種のカラービームを３個の光学バルブに案内す
る手段と、 −この３個の光学バルブによりそれぞれ変調される３種
のカラービームを重畳するためのダイクロイック管であ
って、界面にダイクロイック被膜を持つ４の結合された
プリズムによって形成されるダイクロイックキューブ
と、 −３個の光学バルブによって変調された３種のカラービ
ームの重畳により得られたビームを用いて、拡散スクリ
ーンに三色像を形成するための投写対物レンズとを備え
ている。

この先行技術の装置は、２個または３個の陰極線管を
用いた装置よりも小型であり、また、１種だけの白色光
源を使用してその発光が３種のカラービームを得るため
に３本のスペクトル帯に分割されるという利益がある。
この装置は、各フィルターが光スペクトルの2/3を除去
し各ライトボックスに与えられるエネルギーの大部分を
浪費するので、フィルターがそれぞれに付与されている
３個のライトボックスによるよりも、低電力消費で所定
の視感度を得ることを可能にする。さらに、３像を重畳
する際に生じる問題が低減できる。なぜなら、各画素の
位置が、電子ビームの照準によって規定されるのではな
く各光学バルブの構造によって規定され、光学バルブは
３像を重畳するダイクロイック管に極めて接近している
からである。

航空機の計器板用の視準整正表示装置を製作するため
にこの周知の技術の採用を考えることができる。しか
し、この装置は、計器板の背後の極めて制限された空間
に挿入されなければならないため、装置が占める空間、
すなわちスペースファクターを最大限に削減することが
望まれる。装置のスペースファクターは、本質的に、照
明白色光を３種のカラービームに分割しこれらの３種の
カラービームを３個の光学バルブに案内するために使用
される手段のスペースファクターによって決定される。

同様に、一般社会によって使用されるテレビ映像機を
製作するためには、この装置の使用をより実用的にし、
製造、保管、市場での流通の経費を少なくするために、
装置の占める空間を削減することが望ましい。

〔発明が解決しようとする課題および解決するための手段〕

本発明の目的は、先行技術の装置よりも少ない空間を
占有する表示装置を提案することである。特に、本発明
の目的は、光学バルブを均一に照射することである光案
内装置の機能を保持すると同時に、光案内装置によって
占める空間を減少することである。光案内装置のスペー
スファクターのこの低減は、光学バルブについて同一の
大きさを保ちながら、装置の全スペースファクターを低
減することを可能にする、または所定のスペースファク
ターについて、より有効な大きさ、すなわち像の同一精
細度について大きな基本ピッチを有する光学バルブを使
用することを可能にする。

本発明の目的は、表示装置において、カラー光ビーム
の案内装置の少なくとも１個がホログラフィックミラー
によって形成されている装置である。これらのミラー
は、デカルトの法則に従わないという性質を持ち、従っ
て、案内されるビームに比べて、標準ミラーのチルトよ
りも大きいミラーのチルトを可能にする。しかし、ホロ
グラフィックミラーは、比較的狭い範囲の波長における
既定の入射の場合を除き、正確に作動できない。本発明
に従った装置では、案内される各ビームは、赤色および
青色においてそれぞれ比較的狭い範囲の波長を持つの
で、このことがホログラフィックミラーの正確な作動を
可能にする。ホログラフィックミラーは、好ましくない
波長を減衰するフィルター効果もある。さらに、案内さ
れるビームは疑似平行であり、従って入射の中間値の前
後に低範囲の値を持っている。ホログラフィックミラー
は、こうした条件のもとで作動でき、周知の方法によっ
て容易に製作できる。

本発明に従えば、３個の液晶光学バルブから成る高精
細度カラー表示装置が提起される。この表示装置は、各
光学バルブがそれぞれ光軸および平面を有し、それぞれ
赤色像、緑色像および青色像を表す３種の電気信号によ
ってそれぞれ制御され、かつ光学バルブの平面が２つず
つ直角を成し共通軸に平行であるように配置されている
３個の液晶光学バルブと、白色光源と、その白色光源を
それぞれ赤色、緑色および青色の３個のカラービームに
分離するための手段と、その３種のカラービームを案内
してそれぞれ３個の光学バルブに投写するための手段で
あって２個以上のホログラフィックミラーから成るカラ
ービームを案内する手段と、それぞれ３個の光学バルブ
から出た３種のビームを重畳して単一のビームを得るた
めの手段と、拡散スクリーンと、得られたビームにもと
づいて拡散スクリーンに三色像を形成するために光軸を
持つ手段とから構成されるものであって、また、その白
色光源は白色の疑似平行ビーム、すなわちスクリーンに
三色像を形成するための手段の光軸に平行なビームを形
成するための手段を有する。

〔実施例〕 第８図は、SID−87 DIGEST、75〜78頁に記載された
表示装置の略図を示す。装置は、それぞれ赤色像、緑色
像および青色像を表す３種の電気信号によってそれぞれ
制御される、３の光学バルブ12,13,14を有する。これら
の３個の光学バルブは、それぞれ赤色、緑色および青色
である３種のビーム35,34,33によってそれぞれ照射され
る。光学バルブ12,13,14は同一の寸法を持ち、それらの
光軸が点Ｃで同一に集まり、２ずつ同一平面上にあり直
角を成すように配列されている。

３種のビーム35,34,33は、白色光を３個のカラービー
ムに分離することによって得られる。この光ビーム35,3
4,33は、それぞれ光学バルブ12,13,14によって二次元的
に変調される。３の光学バルブからそれぞれ出た３のビ
ームは、「ダイクロイックキューブ」と呼ばれる光学装
置によって、すべて相互に平行である線によって形成さ
れる単一のビーム37に重畳される。ダイクロイックキュ
ーブは、４個の同一のプリズム８〜11によって形成され
ており、これらのプリズムは、光学バルブ12〜14の光軸
の共点Ｃを通る共通の稜線を持ちながら互いに結合さ
れ、かつ各光学バルブの平面に平行である。プリズムの
結合面は２のダイクロイック表面27および28を形成する
加工を受けている。

光学バルブ12は、プリズム８の自由面によって形成さ
れるダイクロイックキューブの１面に平行である。光学
バルブ13は、プリズム９の自由面によって形成されるキ
ューブの１面に平行である。光学バルブ14は、プリズム
10の自由面によって形成されるキューブの１面に平行で
ある。プリズム11の自由面によって形成されるキューブ
の面は、ビーム36を与えるキューブの出力を形成する。

ダイクロイック表面27の半分はプリズム８と９の界面
によって形成され、残りの半分はプリズム10と11の界面
によって形成される。ダイクロイック表面28の半分はプ
リズム８と11の界面によって形成され、残りの半分はプ
リズム９と10の界面によって形成される。ダイクロイッ
ク表面27は、キューブの出力に向けて、光学バルブ12に
よって変調された赤色光ビーム35を反射する。ダイクロ
イック表面28は、キューブの出力に向けて、光学バルブ
14によって変調された青色光ビーム33を反射する。ダイ
クロイック表面27および28は、光学バルブ13によって変
調された緑色光ビーム34を偏向させずに透過させる。

得られたビーム37は、標準の投写対物レンズが可能で
ある光学装置18による投写後、拡散スクリーン57上に三
色像を観察することを可能にする。

赤色画素、緑色画素および青色画素は、完全に重畳さ
れる。これにより、各光学バルブ12〜14の解像度と同一
の解像度を得ることができる。例えば、1024×1024画素
の３個光学バルブを用いることにより、1024×1024白色
画素の三色像を得ることができる。カラー画素の重畳は
３個の単色陰極線管から成る周知の装置によるよりもは
るかに高精度で行える。これは、光学装置の各画素の位
置が熱その他によるドリフトとは無関係に固定して定義
される。さらに、３個の光学バルブおよびダイクロイッ
ク管の機械的集成装置は高度に小型であるので、これに
より膨張および振動応力によるドリフト現象は低減す
る。

キセノンランプと反射器によって形成される白色光源
51は、白色光ビーム50を与え、ビームは熱吸収フィルタ
ー52によって濾過される。白色光ビーム50はまず、平面
がビームの軸50に対して45゜の角度をなす第１のダイク
ロイックストリップ56によって、緑色と赤色の光ビーム
31と青色光ビーム32に分離される。ビーム31はビーム50
の延長でダイクロイックストリップ56から出たものであ
り、ビーム32はビーム50に対して垂直に出ている。青色
光ビーム32は標準ミラー４で反射され、その後、光学バ
ルブ14に達するビーム33になる。その軸はゼロ入射であ
る。ミラー４の平面は、ビーム32の軸および光学バルブ
14の平面と45゜の角度をなしている。

ビーム31はその後、平面がビームの軸31と45゜の角度
をなす第２のダイクロイックストリップ５によって、緑
色光ビーム34と赤色光ビーム36に分離される。ビーム36
はビーム31の延長でダイクロイックストリップ５から出
ており、緑色光ビーム34は反射角45゜でダイクロイック
ストリップ５で反射され、その後、光学バルブ13に達す
る。その軸はゼロ入射である。赤色光ビーム36は、連続
的に180゜でビームを偏向する２の標準ミラー53および5
4により反射される。ミラー53の平面はビーム36と45゜
の角度をなす。反射されたビーム55は45゜の反射角を持
ち、45゜の入射角でミラー54に達し、45゜の反射角で反
射され、ビーム35となって光学弁12に達する。ビーム35
の軸はゼロ入射角を持つ。

白色光源51からのビームは、光学手段18の光軸に対し
て垂直であることに注意しなければならず、このこと
が、表示装置のスペースファクターに寄与する。

第１図は本発明に従った表示装置の第１の実施例の略
図であり、より詳しく言えば一般社会に関する用途であ
るテレビ映像機を形成するために設計されている。この
装置は前記の先行技術に従った表示装置の要素に類似し
た一定の要素を有している。これらの類似の要素は同一
の参照番号を持つ。なぜなら、この第１の実施例は以下
の要素を含むからである。３の液晶光学バルブ12,13,14
と、４の結合プリズム８〜11によって形成される１の混
合ダイクロイックキューブと、標準ミラー４と、赤色を
透過し緑色を反射するダイクロイックストリップ５と、
得られたビーム37を拡散スクリーン57に投写するための
光学手段18である。

この実施例は、白色光源の位置および、光学バルブ12
に向う赤色ビーム36に伝える光案内装置を作る方法に関
して、第８図に示したものと異なっている。白色光源は
ビーム30を与え、その光軸は投写に用いられる光学手段
18の光軸に平行である。これはダイクロイックストリッ
プ56と異なるダイクロイックストリップ３の使用を可能
にする。白色光源は、反射器が備わったキセノンランプ
１および、無限遠でビーム30の全部の線を視準整正する
非球面集光装置２から形成される。

ダイクロイックストリップ３は、ダイクロイックスト
リップ56の位置と同じ位置にある。ダイクロイックスト
リップ５および標準ミラー４は先行技術に従った表示装
置と同じ位置にある。ダイクロイックストリップ３の平
面は白色光ビーム30と45゜の角度をなす。緑色と青色の
光ビーム31は45゜の反射角で反射されるが、赤色光ビー
ム32はビーム30の延長として透過される。ビーム31はそ
の後、前述の形式と同様の形式で、青色光ビーム36と緑
色光ビーム34に分離される。同様に、赤色光ビーム32
は、前述の形式と同様の形式で、標準ミラー４によって
反射される。

第２図は、それぞれ、波長λの関数としての、ダイク
ロイックストリップ３および５ならびにダイクロイック
表面27および28の透過のグラフである。波長は、それぞ
れ、青色に相当する波長をＢ、緑色に相当する波長を
Ｖ、赤色に相当する波長をＲで表す。このグラフは、ダ
イクロイックストリップ３は青色だけを、ダイクロイッ
クストリップ５は赤色だけを透過させ、ダイクロイック
表面27は青色と緑色を、ダイクロイック表面28は緑色と
赤色を透過させることを示している。透過されない波長
は低損失で反射される。

単一の白色光源と３のカラービームを得るための２の
ダイクイックストリップを使用するとしいう事実は、そ
れぞれがスペクトルの2/3を削除するフィルターを備え
た３の白色光源を有する照明装置に比べ、高視感度を与
えるという利点がある。他方、この事実は、白色光源が
故障した場合に表示全体が失われるという欠点がある。
以下に説明する別な実施例は、表示装置の製作を複雑に
しない非常用の光源を付与することでこの欠点を克服し
ている。

疑似平行ビーム、すなわち光学手段18の光軸に平行な
ビームを与える白色光源を構成するために、他の実施例
を行うことが可能である。この白色光源の配向の変更
は、表示装置を、第１図に示す先行技術の例に比べて、
より小型にすることを可能にする。

先行技術とのもう一つの相違は、光学バルブ12にビー
ム36を案内する光案内装置にある。この案内装置は、ビ
ーム36の180゜の偏向を得る２のホログラフィックミラ
ー６および７を有する。ビーム36は、ミラー６の平面に
対して90゜−αの角度をなしてミラー６に達した後、こ
の平面に対してαの角度をなして反射され、ビーム37を
形成する。

ビーム37は、ミラー７の平面に対してαの角度をなし
てミラー７に達した後、この平面に対して90゜−αの角
度をなして反射され、光学バルブ12の平面に対して直角
をなすビーム35を形成する。

ホログラフィックミラー６および７は、デカルトの法
則に従わない。これらのミラーは、所定の入射角および
反射角ならびに、比較的狭い範囲の波長について作成さ
れる。本発明に従った表示装置では、カラービーム33,3
4,35は、集光装置２によって、相互に平行な線から形成
される。従って、線はすべて、ミラー６および７で同一
の入射である。この実施例では、角αは60゜と選択され
ている。従って、ミラー６の入射角は60゜であり、反射
角は60゜であり、選択された波長の範囲は赤色に相当す
る。ビーム36は赤色だけから成るので、ホログラフィッ
クミラー６および７は、ビーム36およびビーム37を無視
できるスペクトル分散で反射されることを可能にする作
動状態にある。このスペクトル分散も角αの値の関数で
ある。このことが、値αにゼロに近すぎない値を選択す
る必要がある理由である。ホログラフィックミラー６お
よび７は、標準の方法に従って製作される。

第８図と第１図から、ホログラフィックミラー６およ
び７によって形成される光案内装置が占める空間は、ビ
ーム55の幅ｄよりも小さい幅ｄ′をビーム37が持つの
で、ミラー53および54によって形成される案内装置が占
める空間よりもはるかに小さい。標準ミラー53および54
の場合、ビーム55の幅ｄは光学バルブ１の有効長さに等
しい。ホログラフィックミラー６および７の場合、ビー
ム37の幅ｄ′は1.tga、この例では に等しい。従って、案内装置が占める空間はほぼ半分低
減される。第８図および第１図はホログラフィックミラ
ー６および７が光学バルブ12から実際よりも遠く離れて
図示されているが、これは図を分りやすく参照番号を書
き込むためである。実際は、ミラー７の１端は光学バル
ブ12の１端と事実上接触しており、これはプリズム８の
基部に接触して置くことができる。

第３図は、本発明に従った、航空機の計器板用に視準
整正された表示装置を形成するために適応された、表示
装置の第２の実施例の略図である。第１の実施例の要素
に類似の要素は同一の参照番号を有する。

ダイクロイックキューブの出力での三色像は、小さす
ぎて航空機用表示装置に直接使用することができない開
き角で可視である。従って、得られたビーム37によっ
て、拡散スクリーン19に三色像を形成する際にこの明き
を増すために光学手段18が付与される。この光学手段18
は一連のレンズ15,16,17によって構成される。

光学手段24は、１例として15mの距離で、拡散スクリ
ーン19で形成される像から出る線を視準整正し、方向を
観察者の視界の方向にするためにこれらの線を移行させ
る。光学手段24の選択は航空機搭載装置の設置の制約に
基づく。この実施例では、光学手段24は、間に２個のミ
ラー21および22が置かれた２個のレンズ20および23の一
群から構成される。

この実施例では、観察者が得る視野は、約20゜×20゜
である。この視野の値は、拡散スクリーン19の所与の像
の寸法について、光学手段24の特性によってのみ決定さ
れる。従って、光学手段24の特性は、光学手段24によっ
て光学手段18の収差の補償を求めない限り、光学手段18
の特性とは関係なく計算できる。光学手段18の収差を低
減するために、球面拡散スクリーン19の使用も考えられ
る。

航空機用表示装置は、照明のあらゆる想定可能な条件
下での極めて広範囲の輝度の使用を要求する。このよう
な範囲の輝度を得るためにはいくつかの方法が可能であ
る。

１つの方法は、光源のランプで得られる電力を直接低
減することである。しかし、光の色はこの電力の関数と
して変化するので、カラービーム33,34,35の一つの光路
に比色補償器を付加する必要がある。この種の補償器
は、液晶シャッターとすることができる。この場合、こ
の液晶シャッターの前に単偏光子を付加することで十分
であり、このシャッターの検光子は光学弁12,13または1
4の偏光子によって形成される。第３図において、この
方法は、光源１を供給する調整可能出力電圧を持つ発電
器60およびビーム35の光路に置かれたシャッターによ
り、破線で表されている。

別の方法は、ダイクロイックキューブの後に置かれた
表示装置のいくつかの要素で作動することである。この
作用のために、光学手段18のひとみに置かれた調整可能
アイリス26が付与されている。このアイリスによって、
像の輝度を変化させることができる。さらに、得られた
ビーム37の光路上で、ダイクロイックキューブの出力と
拡散器19との間に置かれた液晶シャッター25が付与され
ている。このシャッターは極めて高速で変化できる透過
度を持っている。光学バルブ12〜14に組み込まれた偏光
子によってすでに偏光されているので、この液晶シャッ
ター25の偏光子を備えることが必要であることに注意し
なければならない。アイリス26およびシャッター25の結
合によって、必要なダイナミックレンジが得られる。

液晶光学バルブ12〜14および液晶シャッター25は既知
の形式である。

第４図は、前述した例の別の実施例の略図であり、こ
れによって表示装置は白色光源１の故障の場合にバック
アップされる。このバックアップまたは非常用の構造に
よって、単色黄色光が得られる。これは単に、ビーム42
を無限遠で視準整正させる単一の黄色光源40を持つため
である。この光源40は、スペクトルの黄色部で放出する
ランプまたは、白色光を放出し黄色フィルターを付与さ
れたランプによって構成される。ビーム42は集光装置41
によって視準整正される。

ビーム42は、白色光ビーム30の軸に平行であるが、ビ
ーム30がダイクロイックキューブならびに光学手段18お
よび24の光軸の延長にあるように、ビーム30に関して平
行移動される。ビーム42は、緑色と赤色の光ビーム31が
到達する側の反対側でダイクロイックストリップ５に到
達する。黄色光ビーム42は、緑色光および黄色光を反射
し、赤色光を透過させるように設計されているダイクロ
イックストリップ５によって反射される。ビーム42はそ
の後、光源１が作動した時にビーム36,37,35と同一の光
路に従う。ホログラフィックミラー６および７は赤色に
加え黄色も反射するように製作されている。このように
して、黄色光ビームは光学バルブ12を透過し、その後ダ
イクロイック表面27によってダイクロイックキューブの
内部に反射される。これはビーム37に代わりビーム43を
形成する。

第５図は本発明に従った表示装置の第３の実施例の略
図であり、この装置は、青色ビームの案内装置が占める
空間も低減するために、それぞれ２のホログラフィック
ミラーによって構成される赤色ビームの案内装置と青色
ビームの案内装置によって形成される。第１の実施例に
関して述べたように、ビームは、各光学バルブの有効幅
よりも小さい幅を持つ案内装置を形成するホログラフィ
ックミラーに入る。これによって、この案内装置が占め
る空間を低減することができるが、１組のホログラフィ
ックミラーの使用を必要とする結果になる。いいかえれ
ば、第１の実施例のミラー４は、単純に、45゜とは異な
る配向を持つホログラフィックミラーによって置き換え
ることはできない。この第３の実施例が、白色光ビーム
を３のカラービームに分離するために、第１および第２
の実施例の手段とは異なる手段を有するのはこのためで
ある。これらのビームは、４の結合プリズム８″、
９″、10″および11″から構成される、分離器と呼ばれ
るダイクロイックキューブによって形成される。

この第３の実施例はさらに以下のものを含む。３個の
液晶光学バルブ12′、13′および14′と、４個の結合プ
リズム８′、９′、10′および11′から構成される混合
器と呼ばれるダイクロイックキューブと、青色ビームの
案内装置を形成する２個のホログラフィックミラー38お
よび39と、反射器１′を備えたランプおよび集光装置
２′から形成される視準整正された白色光源である。第
１の実施例の要素と同一の要素は記号′を付した同一の
参照番号が与えられている。

プリズム８″、９″、10″および11″から構成される
この分離ダイクロイックキューブ自体は、プリズム
８′、９′、10′および11′から構成される混合ダイク
ロイックキューブと同一である。これらのダイクロイッ
クキューブの中心Ｃ″およびＣ′は、白色光源から与え
られる白色光ビーム30′の光軸と一直線上に整列されて
いる。この装置は、これらのダイクロイックキューブの
間を通り線Ｃ′Ｃ″に直角をなす垂直面に関して対称で
ある。ホログラフィックミラー６′および７′は対称に
位置しており、またホログラフィックミラー38および39
も対称に位置している。ホログラフィックミラー38およ
び39は、青色に相当する波長の範囲で作動するように製
作されていること以外、ホログラフィックミラー６′お
よび７′と同様である。これらは標準の方法に従って製
作される。

プリズム８″、９″、10″および11″の結合面は、混
合ダイクロイックキューブのダイクロイック表面27′お
よび28′とそれぞれ同一である２個のダイクロイック表
面27″および28″を形成させる処理を受ける。表面27″
は垂直な対称面に関して表面27と対称である。同様に、
表面28″は垂直な対称面に関して表面28′と対称であ
る。白色光源は、プリズム11″の基部に直交して当てら
れる平行ビーム30′を与える。ダイクロイック表面27″
および28″は、光学バルブ13′に直交して当てられるビ
ーム34′を形成する緑色成分を透過させる。

ダイクロイック表面27″はビーム30′の赤色成分を反
射し、ビーム30′に直交する赤色ビーム30′を形成す
る。ビーム36′はビーム33′に平行である。ビーム36′
はホログラフィックミラー６′によって反射され、その
後、ビーム36′の幅よりも小さい幅を持つビーム37′を
形成する。これは、ホログラフィックミラー７′によっ
て反射され、その後、光学バルブ12′に直交して当てら
れる赤色ビーム35′を形成する。このようにして、ホロ
グラフィックミラー６′および７′は、光学バルブ12′
の有効長さに等しくビーム36′の幅に等しい幅を持つ赤
色ビーム35′を復元する上で180゜だけ赤色ビーム36′
を偏光する。ホログラフィックミラー６′の平面は赤色
ビーム36′に関して90゜−αの角度で傾斜しており、ま
たホログラフィックミラー７′の平面も赤色ビーム35′
に関して90゜−αの角度で傾斜している。角度αは例え
ば30゜にできる。

青色ビーム32′が従う光路は、直線Ｃ′Ｃ″に関し
て、赤色ビーム37′が従う光路と対称である。ダイクロ
イック表面28″は、白色光ビーム30′の青色成分をこの
ビーム30′に直交するように反射する。こうして、青色
ビーム29はプリズム10″の基部から出て、その後、ホロ
グラフィックミラー38によって反射され、ビーム29の幅
よりも小さい幅を持つ青色ビーム32′となる。青色ビー
ム32′はその後、ホログラフィックミラー39によって反
射され、光学バルブ14′に直交して当てられる、光学バ
ルブ14′の有効長さに等しい幅を持つ青色ビーム33′と
なる。ホログラフィックミラー38の平面は、これにより
反射されるビーム29と90゜−αの角をなしている。ビー
ム32′はホログラフィックミラー39に到達し、その平面
と角αをなす。ビーム33′はホログラフィックミラー39
によって反射され、こミラーの平面に関して90゜−αの
角をなしている。

混合ダイクロイックキューブは、光学手段（図示せ
ず）を経て拡散スクリーンに投写される、得られたビー
ム37を復元する。この第３の実施例は、航空機での表示
と同様、一般社会向けのテレビ映像の投写に利用でき
る。前者の場合、前述の手段20から26に類似の付加手段
が付与される。

第６図は、第３の実施例の変更例であり、白色光源4
0′および集光装置41′により構成される非常用照明光
源を含むものである。この白色光源は、軸Ｃ″Ｃ′に平
行であるホログラフィックミラー６′および７′の中心
を通るように位置をずらされている白色光ビーム42′を
与える。白色光ビーム42′は、その平面と角αをなして
ホログラフィックミラー６′に当てられる。白色光ビー
ム42′の暗赤色部は、ホログラフィックミラー６′を透
過し、ビーム43となり、ビーム43′はホログラフィック
ミラー７′によって反射され光学バルブ12′に直角をな
すように当てられる。光学バルブ12′によって変調され
た後、このビームはダイクロイック表面27′によって反
射され、軸Ｃ″Ｃ′に向けて送られ、混合ダイクロイッ
クキューブの出力を形成するプリズム11′の基部を通っ
て現れる。

この変更例に従えば、ホログラフィックミラー６′お
よび７′は、ミラー６′が暗赤色を透過しミラー７′が
暗赤色を反射しなければならないので、厳密には同一で
はない。

第７図は、それぞれ、この第３の実施例の変更例につ
いての、ダイクロイック表面27″および27′ならびに、
ホログラフィックミラー６′および７′の透過のグラフ
である。

暗赤色に相当する波長範囲は文字Rfで識別する。明赤
色に相当する波長範囲は文字Rcで識別する。ダイクロイ
ック表面27″および27′は同様であり、青色および緑色
を透過するが、暗赤色および明赤色を反射する。ホログ
ラフィックミラー６′は、暗赤色だけを透過させ、明赤
色は著しく反射する。ホログラフィックミラー７′は、
青色および緑色を透過し、明赤色および暗赤色を反射す
る。

本発明は上述の実施例に制限されるものではない。多
くの変更例が当業者の範囲内にある。特に、より多くの
空間を占める装置となることを犠牲にして、各ダイクロ
イックキューブを２のダイクロイックストリップに置き
換えることが可能である。この場合、ダイクロイック表
面27と28、27′と28′、27″と28″の各組は、それぞれ
２のダイクロイックストリップで置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従った表示装置の第１の実施例の略
図、 第２図は第１の実施例のダイクロイックストリップの透
過のグラフ、 第３図は本発明に従った表示装置の第２の実施例の略
図、 第４図は非常用照明装置を含む第１の実施例の変更例の
略図、 第５図は本発明に従った表示装置の第３の実施例の概略
図、 第６図は非常用照明装置を含む第３の実施例の変更例の
概略図、 第７図は第３の実施例に従ったダイクロイックストリッ
プおよびダイクロイック表面の透過のグラフ、 第８図は先行技術による表示装置の略図である。 51……白色光源、52……熱吸収フィルター、56,5……ダ
イクロイックストリップ、4,53,54……標準ミラー、12,
13,14……液晶光学バルブ、8,9,10,11……プリズム、８
＋９＋10＋11……ダイクロイックキューブ、27,28……
ダイクロイック表面、18……光学手段、57……拡散スク
リーン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03B 33/12 G02B 27/10 G02B 5/32

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高精細度カラー表示装置において、３個の
   液晶光学バルブであってそれぞれが光軸および平面を有
   しそれぞれ赤色像、緑色像および青色像を表す３種の電
   気信号によってそれぞれ制御され、光学バルブの平面が
   ２個ずつ直角をなし共通の軸に対して平行であるように
   配置されている３個の液晶光学弁と、単一の白色光源
   と、白色光をそれぞれ赤色、緑色および青色の３種のカ
   ラービームに分離する手段と、３本のカラービームを案
   内しそれぞれを３個の光学バルブに投写する手段であっ
   て少なくとも２個のホログラフィックミラーから成る３
   本のカラービームを案内する手段と、それぞれ３個の光
   学バルブから出た３種のカラービームを単一のビームを
   得るために重畳する手段と、拡散スクリーンと、得られ
   たビームにより拡散スクリーン上に三色像を形成するた
   めの光軸を有する手段とから成る表示装置であって、白
   色光源が白色光の疑似平行ビーム、すなわちスクリーン
   に三色像を形成するための手段の光軸に平行なビームを
   形成するための手段を有する装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、白色光を３
   種のカラービームに分離するために使用される手段が、
   白色光を青色ビームと赤色および緑色のビームとに分離
   する第１のダイクロイックストリップと、赤色および緑
   色のビームを赤色ビームと緑色ビームとに分離する第２
   のダイクロイックストリップである２個の平行なダイク
   ロイックストリップを有し、赤色ビームを案内する手段
   が赤色ビームを180゜偏向する２のホログラフィックミ
   ラーを有し、青色ビームを案内する手段が青色ビームを
   90゜偏向する標準ミラーを有する装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置において、白色光を３
   種のカラービームに分離する手段が、２ずつ直角をなし
   共面にある３種のカラービームを与えるダイクロイック
   キューブを有し、赤色ビームを案内する手段が赤色ビー
   ムを180゜偏向する２個のホログラフィックミラーを有
   し、青色ビームを案内する手段が青色ビームを180゜偏
   向する別の２個のホログラフィックミラーを有する装
   置。
4. 【請求項４】請求項２記載の装置において、緑色像に相
   当する光学バルブを照明する緑色光ビームに平行であっ
   て、ホログラフィックミラーで反射後赤色像に相当する
   光学バルブを照明するビームである白色光ビームを与え
   る非常用光源を有する装置。
5. 【請求項５】請求項３記載の装置において、赤色光ビー
   ムを案内するように設計された２個のホログラフィック
   ミラーに向けて赤色光ビームに平行な別な白色光ビーム
   であって、この別なビームは暗赤色を透過して明赤色を
   反射する、ホログラフィックミラーのうちの第１のホロ
   グラフィックミラーに投写され、これを透過した後、暗
   赤色および明赤色双方を反射する、ホログラフィックミ
   ラーのうちの第２のホログラフィックミラーによって反
   射される白色光ビームを与える非常用光源を有する装
   置。
6. 【請求項６】請求項１記載の装置において、光学バルブ
   の軸が共通点Ｃで同一点に集まっており、光学バルブの
   うちの２の光学バルブの平面が平行であり第３の光学バ
   ルブが他の２個の光学バルブの平面に垂直な平面を有し
   ており、３個の光学バルブからそれぞれ出た３のビーム
   を重畳して単一のビームを得る手段が、結合された面お
   よび光学バルブの光軸の共点を通過しこれらの光学バル
   ブの平面に平行である共通の稜線を有する４個のプリズ
   ムによって形成されるダイクロイックキューブから成っ
   ており、プリズムの結合面が２のダイクロイック表面を
   形成する装置。
7. 【請求項７】請求項１記載の装置において、特に航空機
   の計器板用の装置であって、得られたビームの光路上に
   介在された調整可能液晶減衰器と、拡大領域を持つ拡散
   スクリーンで形成される三色像の長距離視準整正を達成
   する光学手段とを有する装置。
8. 【請求項８】請求項１記載の装置において、特に航空機
   の計器板用の装置であって、光源の光の強度を調整する
   手段と、３種のカラービームのうちの少なくとも１種の
   ビームの光路において、光源により与えられる白色光の
   色の関数として色彩補償を達成する調整可能液晶減衰器
   とを有する装置。