JPH01173091A - 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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JPH01173091A
JPH01173091A JP62328169A JP32816987A JPH01173091A JP H01173091 A JPH01173091 A JP H01173091A JP 62328169 A JP62328169 A JP 62328169A JP 32816987 A JP32816987 A JP 32816987A JP H01173091 A JPH01173091 A JP H01173091A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は投射スクリーン（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　５ｃ
ｒｅｅｎ）、少なくとも１つの放射源（ｒａｄｉａｔｉ
ｏｎ　５ｏｕｒｃｅ）、透過モード（ｔｒａｎｓｍｉｓ
ｓｉｏｎ　ａｂｏｄｅ）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槍装置に関する。
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−ｓ
ｃｏｐｉｃ　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例としては、５Ｉ０１９８６年ダ
イジェスト、ページ３７５〜３７ＢにＳ、Ｍｏｒｏｚｕ
ｍｉ氏による文献ｒｔ、ｃｏ　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）に分解し、および各
ビームは光スイッチとして作用する関連液晶セルに通す
。光スイッチを横切った後、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、投射される放射線に
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。光学的に構成されたシステムにおいて、この事
は３つの原色（赤、緑、青）に不完全に分解されること
、および投射スクリーン上において像の色収差が生じる
ことである。
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干渉フィ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干渉フィ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させ、更に第２干渉フィルターを発
光材料の層の他側に配置し、前記第２干渉フィルターは
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
ィルターの法線に対して２０〜３５＠以上の角度で延長
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、しかし望ましくないスペ
クトル線の光は第２干渉フィ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する光学軸を有する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
からな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長し、かつ軸
の交差点普通る。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干渉フィ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り光の損失
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干渉フィルターおよび発光層は液晶
材料の前部および後部に配置でき；後部に配置する場合
には、液晶材料は放射源より放射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干渉フィ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
めに色収差が小さく、かつレンズ修正を必要としない利
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干渉フィ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ィ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部分は同じ角度で戻り、なお、光出力
となり、かかる第２干渉フィルターを配置することによ
って、８〜２．４のファクターによる光出力ゲインを達
成する。
ダイクロイック　ミラーおよび著しく制限された透過角
を有する干渉フィルターを具えた投射テレビジョン装置
においては、、８〜２．４のファクターによる輝度にお
けるゲインのみならず、２以上のファクターによるコン
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干渉フィルターが長波ス
ペクトル成分を特に除去するスペクトル　フィルターで
あるためである。干渉フィ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）、投射スクリ
ーンにわたり色を変化させ、また多重反射を介してコン
トラストを減少させる。干渉フィルターをダイクロイッ
ク　プリズムまたはミラーと組合せて用いる場合には、
この問題を防止し、また著しい程度゛に軽減する。第２
干渉フィルターは高い屈折率を有する材料または低い屈
折率を有する材料の多数の層（少なくとも９層、好まし
くは１４層）を有し、各層は光学厚さ工・丈（こ−に工
は層の材料の屈折率および丈は厚さを示す）を有し、上
記光学厚さ且＼先は０．２λｆ〜０．３　λｆの範囲で
ある（ニーにλｆはＬ×λを示し、またλは関連表示装
置の中心波長を示しおよび−Ｐ−は、１６〜、３０の範
囲の数を示す）。平均光学厚さは０．２５λｆであり、
λｆはフィルターの中心波長である。このようなフィル
ターはもっばらまたは殆んどもっばら約０．２５λｆの
光学厚さを有する層からなる。この事はフィルターの法
線に対して２０″〜３０°および９０°の範囲の角度で
延長する光線に対して極めて広い反射帯（透過しない）
の特定特性であるフィルターを与える。それ故、本発明
によるフィルターにおける層厚さは、所望の波長におい
て、反射がフィ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光線について著しく
高まるように選択する。
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（反射させ、発光材料で分散した後、前方
に、いわゆる、フィルターの法線に対して２０〜３０°
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、フィルターにおいて使用されない少なくとも６０
％以上の最大光出力を生ずる。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
な程度で発生するようにする。
フィルターの層の光学厚さｎ−ｄはすべての層について
等しくしないで、０．２　λｆ〜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
ィルターのフラッタ一応答特性が得られる。フィルター
の応答特性が波長に依存するから、関連螢光体および適
合フィルターの組合せは法線に対して２０〜３５°の角
度内でフィ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干渉フィルターに対する種々
の可能性がある。例えば、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層からなり、い
わゆる、「全誘電（ａｌｌ−ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）多
層フィルターを選択できる。１つの色に対して十分に広
い反射帯中ば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が透過され
るという条件で、フィ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」フィルターは３〜５層
の金属層および誘電体材料層から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３６０〜３８
０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；　Ｙ２ＤｔＳ：
Ｅｕ−赤色螢光体が適当である。
２５４　ｎｍＨｇ一応答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：ＢａＭｇ２
Ａｌ１６Ｏ２７　：　Ｅｕ　　青色螢光体として（４５
０ｎｍで最大放射） ＣｅＭｇＡｌ１１０＋＊　：　Ｔｂ　　緑色螢光体とし
て（５４５ｎｎ＋で最大放射） Ｙ２Ｏ２：　Ｅｕ　　　　　　赤色螢光体として（６１
２ｎｍで最大放射） 関連放射波長は目の３つの色受容体それぞれの最大感受
性に適当にし、この事は優れたカラー表示を可能にする
。
また、本発明は、特に上述する投射装置の使用に適当で
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（ｉｌｌｕｍｉ
ｎａｔｉｏｎ　５ｏｕｒｃｅ）に関する。少なくとも平
坦な壁によって制限されているホルタ−における放射源
を有するかかる照明源においては、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干渉フィルターを放射源と発光材料層との間
に配置し、上記フィ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させ、また第２干渉フィルター
を発光材料層の他側に配置し、このフィルターはフィル
ターの法線に対して小さい角度で発光層により放射され
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、および反射をフィルターの法線に対して
２０〜３５″以上の角度で延長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、制限角において所望の色（スペクトル線また
は帯で定められた）の光を放射する光源を得ることがで
きる。記載する投射ＬＣＤ−ＴＶ用の分離光源としての
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、軸１
１に対して４５°の角度で延長し、かつ軸の交差点普通
り表示装置の軸の平面に垂直に延長する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Ｕ
Ｖ放射線）を放射する放射源２からなる。−本の線とし
て示している上記放射線は、実際に、広い角度範囲普通
して入射し、かつ本発明により表示装置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（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。異なる螢光体に
対する波長としては、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−緑色光が必要とされる。
また、すべての放射源２はＺｎＳ　：八ｇ（青）、（Ｚ
ｎ、　Ｃｄ）Ｓ　：　Ｃｕｔ八ｇへ緑）およびＹ、Ｏ，
Ｓ　：　Ｅｕ　（赤）を満足する螢光体で長波ｔ＋Ｖ放
射線を放射できる。
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
を限定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干渉フィルター２２は螢光
体層１８の前の放射線通路に配置し、このフィルターは
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
ィルター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
干渉フィルター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
色を制限透過角で通すような組成を有する第２干渉フィ
ルター２３から構成する。上述するように、かかるフィ
ルターの使用は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の改良を達成することが
できる。
液晶材料１２に対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、しかしその材料の作用は、例えば欧州特許
出願（ＥＰ）第０．１３、２１６号明細書（２７０゜−
ねじれ）またはドイツ特許（ＤＢ）第３．４３、８７１
号明細書（１８０°−ねじれ）に記載されているように
複屈折に基づくものであり、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
３″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３
″では、例えば広い角度範囲で入射するＵＶ放射線１０
を可視しうる実質的な単色放射線１０’に、伝搬の方向
の小さい角度範囲で転換している。部分３″では支持体
２１と支持体２８との間に螢光体層１Ｂおよび干渉フィ
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３＾または部分３″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が
小さいようであるが、液晶において高い温度が得られる
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３ｍとの間のギャ
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も効果的にする。関連す
る例において、Ｈａｌｆｍａｎｎ−Ｌａｒｏｃｈｅ社か
らの液晶（商品名ｒ　ＲＯＴＮ３０１０　Ｊ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＠（ＳＢＢ−セル）
のねじれを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をＵＶ放射線に
適当にし、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、特別のガラス　プレート（ＵＶ放射線
を透過する）をアナライザー２０と干渉フィルター２２
との間に配置することができる。また、アナライザー２
０およびフィルター２２は位置を変えることができる。
第５図は、２０−層フィルター２３および螢光体層１８
　（Ｐｈ）の隣接層からなる構造例を示している。
フィルターは符号りおよびＬ′で示す層２４　（ＳｉＯ
２）（屈折重工＝、４７）および符号Ｈで示す層２５　
（ＴｉＯ２）（ユ＝２゜３５）からなる。これらの層は
約０．２５λ。
の厚さを有している。約０．２５λｆ厚さの後者の層２
５は０．１２５　λｆ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（
ＺｎｚＳｉ’０４：　Ｍｎ）にする。工＝、２０におい
て、λｆはＴｂにおいて６５４ｎ＋＊およびウイレマイ
トにおいて６４２ｎｍに等しくなる。フィルター２３の
組成を次の表に示す。
−Ｊし− Ｉ　　　　　　　　Ｌ　　　　　　　Ｏ，１３１２ＨＯ
，２６０ ３Ｌ　　　　　　　Ｏ，２５７ ４Ｎ　　　　　　　Ｏ，２５４ ５Ｌ　　　　　　　Ｏ，２５１ ６ＨＯ，２４９ ７Ｌ　　　　　　　Ｏ，２４７ ８ＨＯ，２４６ ９Ｌ　　　　　　　Ｏ，２４５ １０ＨＯ，２４５ １１Ｌ　　　　　　　　Ｏ，２４４ １２ＨＯ，２４５ １３Ｌ０．２４５ １４　　　　　　　　Ｈ０１２４６ １５Ｌ　　　　　　　Ｏ，２４７ １６ＨＯ，２４９ １７Ｌ　　　　　　　Ｏ，２５１ １８ＨＯ，２５４ １９Ｌ　　　　　　　　Ｏ，２５７ ２０ＨＯ，２６０ 一般に、フィルター２２は低い屈折率または高い屈折率
を有する層を少なくとも６層か、好ましくは９〜３０層
を有している。低い屈折率を有する層２４の場合には、
例えば弗化マグネシウム（ＭｇＦ）または酸化珪素（Ｓ
ｉＯ２）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を選択し、また酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ２）はλ＞３５０ｎｌｌの場合に適当であり、
また酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ
５）または酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）はλ〉３７０ｎＩ
１１の場合に適当である。また、選択は放射源の選択に
依存する。
また、フィルター２２は３〜５層の「金属−誘電体」フ
ィルター（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を有する２５層にできる。
フィルター２２および２３は電子ビーム蒸着技術で製造
でき、また第°６図に示すフィ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
に放射するＵＶ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）。この波長によいて、石英
を第２および３図に示す装置におけお基板１３に対して
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： ＢａＭｇｚＡ１＋ｂＯ２７　：　Ｅｕ　　青色螢光体と
して、λｆ□””４５０ｎｍ　； ＣｅＭｇＡ１　、．０．、　：　Ｔｂ　　緑色螢光体と
して、λ−−Ｘ＝５４５ｎｍ　　； Ｙ、０３：　Ｅｕ　　　　　　赤色螢光体として、λ−
ａｘ＝６１２ｎｍ　。
上述するように投射装置についての信号を処刊する駆動
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、入力
３２を介して、例えばビデオ信号を受ける。制御信号３
４により調節できる駆動ユニ・）トの状態に影響される
が、３つのサブ−カラー６Ｓ対するサブ−信号は信号ラ
イン３８　（３８”　、　３Ｂ’才よび３８Ｒ）を介し
てサブー駆動ユニット３５　（３５”１３５Ｇおよび３
５”のそれぞれ）に送る。サブー駆動ユニット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
目的のために、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を介してサブー駆動ユニット
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図に示す装置に使用でき
、また与えられた特性（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。
ｌ　　　放射源２は１側に平坦な壁を構成する構造体４
１を有する空所に配置し、放射源２より放射された、　
　放射線ｌＯは第２反射壁４２を介して異なる角度で平
坦な壁構造体４１に入射させる。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２３　　個の干
渉フィルター２２および２３と支持体２１および、２日
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）がら放出される放射線を小
さい角度範囲を有する長波光１ｏに転換し、また干渉フ
ィルター２３は、８〜２．４のファクターによる光出力
増加によって極めて満足な色選択を行うことができる。
干渉フィルター２２の使用は２〜３のファクターにより
光出力を高めることができるから、干渉フィルターを設
けない同じ装置に対する光出力におけるゲインは４〜７
のファクターである。また、この事は、螢光体および干
渉フィルターの組合せを液晶または他の電気−光学装置
に直接に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１
１に対して４５°の角度で延長する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
　１７）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を異なる色に
放射する光を生ずる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）を異なる光学
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、しかも例
えば互いに対して、与えられた角度で延長する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
々の干渉フィ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
ィルターの１部の断面図、 第６図は第５図に示す干渉フィ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干渉フィルター２３・
・・第２干渉フィルター 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・・・サブー駆動ユニント３６・・
・同期ライン　　　　３７・・・クロック　ライン３８
、３９・・・信号ライン　　４０・・・照明源／＼１／
Δ１＼

Claims (1)

  1. 【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干渉フィルターを放射源と発光材料層
    との間に配置し、前記第１干渉フィ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干渉フィ
    ルターを発光材料層の他側に配置し、前記第２干渉フィ
    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
    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ィルターの法線に対して
    ２０〜３５℃以上の角度で延長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する光学
    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表示装置の軸は放射装
    置の主軸を構成し、この軸を２個の一致する軸に垂直に
    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、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
    プリズムからな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
    する光学軸を有する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
    垂直に延長し、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°の角度で延長し、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
    ィルターを電気−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つの干渉フィルターが
    存在する壁を有する少なくとも１つの照明源からなり、
    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、照明源の壁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つの干渉フィ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干渉フィルターを高いまたは低い屈折率を有す
    る少なくとも６層からなる誘電体フィルターとし、前記
    フィ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（ＨｆＯ＿２）、酸化ジルコニウム（
    ＺｒＯ＿２）、酸化チタン（ＴｉＯ＿２）、酸化タンタ
    ル（Ｔａ＿２Ｏ＿５）または酸化ニオブ（Ｎｂ＿２Ｏ＿
    ５）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（ＭｇＦ＿２）または酸化
    珪素（ＳｉＯ＿２）からなる特許請求の範囲第９項記載
    の投射装置。 １１、第１干渉フィルターは３〜５層の金属層または誘
    電体材料層を有する特許請求の範囲第１〜１０項のいず
    れか一つの項記載の投射装置。 １２、第２干渉フィルターは高い屈折率を有する材料か
    ら、または低い屈折率を有する材料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
    〜０．３λ＿ｆ（ここにλ＿ｆ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１．１６〜１．３
    ０の範囲の数を示す）であり、および平均光学厚さは０
    ．２５λ＿ｆ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干渉フィルターは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、０．２３〜０．２
    ７λ＿ｆ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 Ｙ＿２Ｏ＿３：Ｅｕ赤色螢光体として； ＣｅＭｇＡｌ＿１＿１Ｏ＿１＿９：Ｔｂ緑色螢光体とし
    て；および ＢａＭｇ＿２Ａｌ＿１＿６Ｏ＿２＿７：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
    １〜６項のいずれか一つの項記載の投射装置。 １８、各表示素子に対して、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
    放射源からなる特許請求の範囲第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個の平行基板間の電気−光学
    手段からなる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干渉フィルターと、フィルターの法
    線に対して小さい角度で発光層より放射される所望スペ
    クトル特性の光に対して高い透過を有する第２干渉フィ
    ルターとの間の単色発光材料層を設け、および反射をフ
    ィルターの法線に対して２０〜３５°以上の角度で延長
    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干渉フィルターを高いまたは低い屈折率を有
    する少なくとも６層からなる誘電体フィルターとし、前
    記フィ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（ＨｆＯ＿２）、酸化ジルコニウム（
    ＺｒＯ＿２）、酸化チタン（ＴｉＯ＿２）、酸化タンタ
    ル（Ｔａ＿２Ｏ＿５）または酸化ニオブ（Ｎｂ＿２Ｏ＿
    ５）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（ＭｇＦ＿２）または酸化
    珪素（ＳｉＯ＿２）からなる特許請求の範囲第２１項記
    載の表示装置。 ２３、第１干渉フィルターは３〜５層の金属層または誘
    電体材料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干渉フィルターは高い屈折率を有する材料か
    ら、または低い屈折率を有する材料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
    〜０．３λ￥ｆ（ここにλ＿ｆ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１．１６〜１．３
    ０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干渉フィルターは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、０．２３〜０．２
    ７λ＿ｆ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
    て制限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色に発光する材料の少なくとも１層
    を設け、第１干渉フィルターを放射源と発光材料層との
    間に配置し、このフィ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させ、また第２干渉フィルターを発
    光材料層の他側に配置し、このフィルムの法線に対して
    小さい角度で発光層により放射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、および反射はフィルタ
    ーの法線に対して２０〜３５°以上の角度で延長する前
    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干渉フィルターに、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干渉フィルターを高いまたは低い屈折率を有
    する少なくとも６層からなる誘電体フィルターとし、前
    記フィ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（ＨｆＯ＿２）、酸化ジルコニウム（
    ＺｒＯ＿２）、酸化チタン（ＴｉＯ＿２）、酸化タンタ
    ル（Ｔａ＿２Ｏ＿５）または酸化ニオブ（Ｎｂ＿２Ｏ＿
    ５）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（ＭｇＦ＿２）または酸化
    珪素（ＳｉＯ＿２）からなる特許請求の範囲第２９項記
    載の照明源。 ３１、第１干渉フィルターは３〜５層の金属層または誘
    電体材料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干渉フィルターは高い屈折率を有する材料か
    ら、または低い屈折率を有する材料から作った複数の層
    からなり、かつ少なくとも９層の０．２〜０．３λ＿ｆ
    の範囲の光学厚さ￥ｎ￥．￥ｄ￥．（ここにλ＿ｆ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０．２５λ＿ｆ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干渉フィルターは９〜３０層からなる特許請
    求の範囲第３２項記載の照明源。３４、光学厚さ￥ｎ￥
    ．￥ｄ￥．は、０．２３〜０．２７λ＿ｆ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Ｙ＿２
    Ｏ＿２Ｓ：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；Ｙ＿２Ｏ＿３：Ｅｕ（
    赤色）、ＣｅＭｇＡｌ＿１＿１Ｏ＿１＿９：Ｔｂ（緑色
    ）およびＢａＭｇ＿２Ａｌ＿１＿６Ｏ＿２＿７：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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