JPH04253087A - フルカラー上方変換ディスプレイ - Google Patents
フルカラー上方変換ディスプレイInfo
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- JPH04253087A JPH04253087A JP3100205A JP10020591A JPH04253087A JP H04253087 A JPH04253087 A JP H04253087A JP 3100205 A JP3100205 A JP 3100205A JP 10020591 A JP10020591 A JP 10020591A JP H04253087 A JPH04253087 A JP H04253087A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2/00—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
- G02F2/02—Frequency-changing of light, e.g. by quantum counters
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
- G21K2004/06—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens with a phosphor layer
-
- G—PHYSICS
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- G21K2004/12—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens with a support
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- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般にフルカラーディス
プレイ、特に入射した赤外線をカラー可視光に上方変換
する上方変換現象を使用するカラーディスプレイに関す
る。
プレイ、特に入射した赤外線をカラー可視光に上方変換
する上方変換現象を使用するカラーディスプレイに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ほとんどの多色ディスプレイは現在電子
ビームまたは紫外線によって励起されたカラーＬＥＤま
たはカラー蛍光体のいずれかを使用して生成されている
。カラーＬＥＤまたは特定の蛍光体によって放射された
カラー光は波長ではなく強度だけを変化させられること
ができる。
ビームまたは紫外線によって励起されたカラーＬＥＤま
たはカラー蛍光体のいずれかを使用して生成されている
。カラーＬＥＤまたは特定の蛍光体によって放射された
カラー光は波長ではなく強度だけを変化させられること
ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの既存のディス
プレイの欠点はカラーエミッタの非能率性、カラー変調
およびカラー可調節の乏しさおよびフルカラー画像ディ
スプレイを生成するためのＬＥＤ技術の適用問題等であ
る。ＬＥＤ技術を使用して大型カラーディスプレイを生
成することは現在不可能である。
プレイの欠点はカラーエミッタの非能率性、カラー変調
およびカラー可調節の乏しさおよびフルカラー画像ディ
スプレイを生成するためのＬＥＤ技術の適用問題等であ
る。ＬＥＤ技術を使用して大型カラーディスプレイを生
成することは現在不可能である。
【０００４】したがって、放射されたカラー光が波長で
変調されることができ、また大きいカラー画像ディスプ
レイを提供することに適したフルカラーディスプレイを
提供することが技術的に要求されている。
変調されることができ、また大きいカラー画像ディスプ
レイを提供することに適したフルカラーディスプレイを
提供することが技術的に要求されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によると、ディス
プレイシステムは可視光に透明である主材料と、希土類
イオンを含んでいる１つ以上のドーパント材料とを含む
上方変換素子を好ましくは多層スクリーンの形態で具備
している。ドーパント材料は、入射した放射線並びにド
ーパント材料および濃度によって決定されたカラーの可
視光に入射した赤外線を上方変換する。所望のカラーの
光を放射するように所望の画素位置で上方変換素子を励
起するように適切な波長および強度の赤外線放射による
所望の画像の画素位置での照射によって特定の画像を限
定するように上方変換素子を照射する手段が設けられて
いる。照射手段は１以上の赤外線レーザおよびスクリー
ン面を横断してレーザビームを走査する適切な走査装置
を具備している。
プレイシステムは可視光に透明である主材料と、希土類
イオンを含んでいる１つ以上のドーパント材料とを含む
上方変換素子を好ましくは多層スクリーンの形態で具備
している。ドーパント材料は、入射した放射線並びにド
ーパント材料および濃度によって決定されたカラーの可
視光に入射した赤外線を上方変換する。所望のカラーの
光を放射するように所望の画素位置で上方変換素子を励
起するように適切な波長および強度の赤外線放射による
所望の画像の画素位置での照射によって特定の画像を限
定するように上方変換素子を照射する手段が設けられて
いる。照射手段は１以上の赤外線レーザおよびスクリー
ン面を横断してレーザビームを走査する適切な走査装置
を具備している。
【０００６】
【実施例】補助ポンプ放射による助けを伴わない可視放
射線への赤外線エネルギの上方変換は、種々の主結晶中
に含まれる例えばＴｍ３＋およびＥｒ３＋のような少量
の希土類イオンによって示される希な固体状態現象であ
る。 例えば、Ｓ．Ａ．Ｐｏｌｌａｃｋ氏他による文献（“Ｕ
ｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｕｓｅ ｆｏｒ ｖｉｅｗｉ
ｎｇ ａｎｄ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｉｎｆｒａｒｅｄ
ｉｍａｇｅｓ ”，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ
，Ｖｏｌ．２６ ，Ｎｏ．２０，１９８７年１０月１
５日，４４００乃至４４０６頁）を参照されたい。
射線への赤外線エネルギの上方変換は、種々の主結晶中
に含まれる例えばＴｍ３＋およびＥｒ３＋のような少量
の希土類イオンによって示される希な固体状態現象であ
る。 例えば、Ｓ．Ａ．Ｐｏｌｌａｃｋ氏他による文献（“Ｕ
ｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｕｓｅ ｆｏｒ ｖｉｅｗｉ
ｎｇ ａｎｄ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｉｎｆｒａｒｅｄ
ｉｍａｇｅｓ ”，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ
，Ｖｏｌ．２６ ，Ｎｏ．２０，１９８７年１０月１
５日，４４００乃至４４０６頁）を参照されたい。
【０００７】Ｙｂ３＋イオンは上方変換処理の能率を高
める感光剤として必要とされる。Ｙｂ３＋−Ｔｍ３＋シ
ステムは０．９７ミクロンの放射線を０．４７ミクロン
の青色放射線に上方変換する。Ｙｂ３＋−Ｅｒ３＋イオ
ンまたはＥｒ３＋イオンだけを使用するシステムは、０
．９８および１．５ 乃至１．６ ミクロンの放射線を
０．５５ミクロンの緑色放射線および０．６６ミクロン
の赤色放射線にそれぞれ上方変換する。励起した放射線
の強度または励起波長のいずれかを変化させることによ
って放射カラーを変化させ、したがってカラー変調およ
びカラー調節効果を得ることができる。フルカラー画像
ディスプレイはまた３色上方変換材料からなる画素アレ
イを横断する３つの変調されたＩＲレーザビームの走査
によって生成されることができる。
める感光剤として必要とされる。Ｙｂ３＋−Ｔｍ３＋シ
ステムは０．９７ミクロンの放射線を０．４７ミクロン
の青色放射線に上方変換する。Ｙｂ３＋−Ｅｒ３＋イオ
ンまたはＥｒ３＋イオンだけを使用するシステムは、０
．９８および１．５ 乃至１．６ ミクロンの放射線を
０．５５ミクロンの緑色放射線および０．６６ミクロン
の赤色放射線にそれぞれ上方変換する。励起した放射線
の強度または励起波長のいずれかを変化させることによ
って放射カラーを変化させ、したがってカラー変調およ
びカラー調節効果を得ることができる。フルカラー画像
ディスプレイはまた３色上方変換材料からなる画素アレ
イを横断する３つの変調されたＩＲレーザビームの走査
によって生成されることができる。
【０００８】図１は本発明を使用するディスプレイシス
テムの簡単な概略図を示す。上方変換スクリーン２０は
赤外線レーザ２５および走査装置３０を具備しているソ
ースからの赤外線によって選択的に照明される。レーザ
２５によって放射された放射線の波長は特定のスクリー
ン２０に適合される。０．９ 乃至１．０ および、ま
たは１．５ 乃至．６ミクロンで動作する赤外線レーザ
が容易に利用できるというような実際的な考えはまた波
長選択に依存している。１実施例において、レーザ２５
は、Ｋｉｇｒｅ社（５３３３Ｓｅｃｏｒ Ｒｏａｄ
，Ｔｏｌｅｄｏ ，Ｏｈｉｏ ４３６２３ ）から販売
されており、１．５４マイクロメータで動作する赤外線
レーザを含む。
テムの簡単な概略図を示す。上方変換スクリーン２０は
赤外線レーザ２５および走査装置３０を具備しているソ
ースからの赤外線によって選択的に照明される。レーザ
２５によって放射された放射線の波長は特定のスクリー
ン２０に適合される。０．９ 乃至１．０ および、ま
たは１．５ 乃至．６ミクロンで動作する赤外線レーザ
が容易に利用できるというような実際的な考えはまた波
長選択に依存している。１実施例において、レーザ２５
は、Ｋｉｇｒｅ社（５３３３Ｓｅｃｏｒ Ｒｏａｄ
，Ｔｏｌｅｄｏ ，Ｏｈｉｏ ４３６２３ ）から販売
されており、１．５４マイクロメータで動作する赤外線
レーザを含む。
【０００９】走査装置３０の目的は、所望の方法、例え
ばラスタ状の方法で上方変換スクリーン２０の表面を横
断するレーザ２５によって放射されたレーザビームによ
り走査することである。この方法におけるレーザビーム
の走査に適した装置は、ＣｈｅｓｅｐｅａｋＬａｓｅｒ
Ｓｙｓｔｅｍ 社（４４７３ Ｆｏｒｂｅｓ Ｂｏ
ｕｌｅｖａｒｄ、Ｌａｎｈａｍ ，Ｍａｒｙｌａｎｄ
２０７０６）のから市販されている。
ばラスタ状の方法で上方変換スクリーン２０の表面を横
断するレーザ２５によって放射されたレーザビームによ
り走査することである。この方法におけるレーザビーム
の走査に適した装置は、ＣｈｅｓｅｐｅａｋＬａｓｅｒ
Ｓｙｓｔｅｍ 社（４４７３ Ｆｏｒｂｅｓ Ｂｏ
ｕｌｅｖａｒｄ、Ｌａｎｈａｍ ，Ｍａｒｙｌａｎｄ
２０７０６）のから市販されている。
【００１０】フッ化カルシウム（ＣａＦ２ ）のような
スクリーン２０の主材料は可視光に透明であり、赤外放
射線によって励起されたとき特定のカラーの可視光を放
射するように希土類イオンの適切な濃度でドープされて
いる。典型的に主材料中の各希土類イオンのドーパント
濃度は数モルパーセント程度、すなわち１乃至１０モル
％の範囲である。フッ化ジルコンガラス、フッ化バリウ
ム、フッ化ストロンチウム、フッ化リチウムおよびＹＡ
Ｇを含む多数の適切な主材料がある。
スクリーン２０の主材料は可視光に透明であり、赤外放
射線によって励起されたとき特定のカラーの可視光を放
射するように希土類イオンの適切な濃度でドープされて
いる。典型的に主材料中の各希土類イオンのドーパント
濃度は数モルパーセント程度、すなわち１乃至１０モル
％の範囲である。フッ化ジルコンガラス、フッ化バリウ
ム、フッ化ストロンチウム、フッ化リチウムおよびＹＡ
Ｇを含む多数の適切な主材料がある。
【００１１】スクリーン２０を製造するための１つの好
ましい技術は微細な粉末に主材料および希土類材料（Ｅ
ｒ３＋，Ｔｍ３＋およびＹｂ３＋）を粉砕し、励起エネ
ルギに透明であり、上方変換されたエネルギにも透明な
光学エポキシのようなバインダとその粉末を混合し、ガ
ラス基体上に薄い乳液を付着することである。薄い乳液
は主材料および各ドーパントの均一な層を形成する。こ
の技術は大きさが実質的に無制限のスクリーンを製造す
るために使用されることができる。別の技術は基体上に
上方変換材料をスパッタすることである。スパッタ技術
は技術的に良く知られている。
ましい技術は微細な粉末に主材料および希土類材料（Ｅ
ｒ３＋，Ｔｍ３＋およびＹｂ３＋）を粉砕し、励起エネ
ルギに透明であり、上方変換されたエネルギにも透明な
光学エポキシのようなバインダとその粉末を混合し、ガ
ラス基体上に薄い乳液を付着することである。薄い乳液
は主材料および各ドーパントの均一な層を形成する。こ
の技術は大きさが実質的に無制限のスクリーンを製造す
るために使用されることができる。別の技術は基体上に
上方変換材料をスパッタすることである。スパッタ技術
は技術的に良く知られている。
【００１２】レーザ２５および走査装置３０は、レーザ
ビームがスクリーン面を横断して走査し、その強度が所
望の画像を生成するようにスクリーンを選択的に照明す
るために変調されるようにディスプレイ制御装置３５に
よって制御される。例えば、０．９８ミクロンのレーザ
ビームでスクリーン２０を励起することにより赤色また
は緑色の上方変換光を生成されることができる。上方変
換された光は、励起ビームの強度が高められるにしたが
って赤色から緑色に変化する。走査速度は、人間の目に
不快でない適切なリフレッシュ率を与えるように選択さ
れる。
ビームがスクリーン面を横断して走査し、その強度が所
望の画像を生成するようにスクリーンを選択的に照明す
るために変調されるようにディスプレイ制御装置３５に
よって制御される。例えば、０．９８ミクロンのレーザ
ビームでスクリーン２０を励起することにより赤色また
は緑色の上方変換光を生成されることができる。上方変
換された光は、励起ビームの強度が高められるにしたが
って赤色から緑色に変化する。走査速度は、人間の目に
不快でない適切なリフレッシュ率を与えるように選択さ
れる。
【００１３】励起レーザビーム２６の強度は通常の技術
を使用して変調されてもよい。このような技術の１つは
図２に示されたようにレーザ２５からポッケルス（Ｐｏ
ｃｋｅｌｓ）セル材料４０にレーザビーム２６´を通過
させることである。ポッケルスセル材料４０の屈折率は
材料に与えられる電界Ｅに対する変化により変化する。 屈折率の変化は、走査装置３０に与えられるビーム２６
の強度を変調するために使用されることができる。電界
はディスプレイ制御装置３５の制御下で変調されること
ができる。
を使用して変調されてもよい。このような技術の１つは
図２に示されたようにレーザ２５からポッケルス（Ｐｏ
ｃｋｅｌｓ）セル材料４０にレーザビーム２６´を通過
させることである。ポッケルスセル材料４０の屈折率は
材料に与えられる電界Ｅに対する変化により変化する。 屈折率の変化は、走査装置３０に与えられるビーム２６
の強度を変調するために使用されることができる。電界
はディスプレイ制御装置３５の制御下で変調されること
ができる。
【００１４】図３に示された別の実施例において、それ
ぞれ関連した走査装置５８、６０および６２を具備した
３つの赤外線レーザ５２、５４および５６は上方変換ス
クリーン６４を励起するために使用される。ここにおい
て、レーザ５２は０．９８ミクロンで、レーザ５４は１
．５ 乃至１．６ ミクロンで、およびレーザ５６は０
．９７ミクロンで動作する。レーザ５２からのビームは
干渉フィルタ５３を通過させられる。レーザ５４からの
ビームは干渉フィルタ５５を通過させられる。レーザ５
６からのビームは干渉フィルタ５７を通過させられる。 各干渉フィルタ５３、５５および５７は狭いライン幅で
あり、それぞれ異なる波長でフィルタされたレーザビー
ムを提供するために対応したレーザ波長を中心としてい
る。
ぞれ関連した走査装置５８、６０および６２を具備した
３つの赤外線レーザ５２、５４および５６は上方変換ス
クリーン６４を励起するために使用される。ここにおい
て、レーザ５２は０．９８ミクロンで、レーザ５４は１
．５ 乃至１．６ ミクロンで、およびレーザ５６は０
．９７ミクロンで動作する。レーザ５２からのビームは
干渉フィルタ５３を通過させられる。レーザ５４からの
ビームは干渉フィルタ５５を通過させられる。レーザ５
６からのビームは干渉フィルタ５７を通過させられる。 各干渉フィルタ５３、５５および５７は狭いライン幅で
あり、それぞれ異なる波長でフィルタされたレーザビー
ムを提供するために対応したレーザ波長を中心としてい
る。
【００１５】スクリーン６４は図４に詳細に示されたマ
トリクス層６８が付着されたガラス基体６６を含む。層
６８は隣接した画素サブエレメントによって特徴付けら
れ、画素サブエレメントはそれぞれ励起ビームおよび上
方変換光エネルギに透明なフッ化カルシウムのような主
材料により構成されている。画素サブエレメント８０お
よび８６の主材料は、レーザ５２からの放射線を０．６
６ミクロンの赤色放射線に上方変換するように例えば適
切な濃度のＹｂ＋３およびＥｒ＋３イオンでドープされ
る。画素サブエレメント８４および９０の主材料はレー
ザ５４からの１．５ 乃至１．６ ミクロンの放射線を
０．５５ミクロンの緑色放射線に上方変換するように適
切な濃度のＹｂ＋３−Ｅｒ＋３イオンでドープされる。 画素サブエレメント８２および８８の主材料はレーザ５
６からの放射線を０．４７ミクロンの青色放射線に上方
変換するように適切な濃度のＹｂ＋３−Ｔｍ＋３イオン
でドープされる。このようにして、画素サブエレメント
８０、８２および８４は画素に対して赤色、緑色および
、または青色の可視光を生成するために選択的に励起さ
れることができる画素を形成する。
トリクス層６８が付着されたガラス基体６６を含む。層
６８は隣接した画素サブエレメントによって特徴付けら
れ、画素サブエレメントはそれぞれ励起ビームおよび上
方変換光エネルギに透明なフッ化カルシウムのような主
材料により構成されている。画素サブエレメント８０お
よび８６の主材料は、レーザ５２からの放射線を０．６
６ミクロンの赤色放射線に上方変換するように例えば適
切な濃度のＹｂ＋３およびＥｒ＋３イオンでドープされ
る。画素サブエレメント８４および９０の主材料はレー
ザ５４からの１．５ 乃至１．６ ミクロンの放射線を
０．５５ミクロンの緑色放射線に上方変換するように適
切な濃度のＹｂ＋３−Ｅｒ＋３イオンでドープされる。 画素サブエレメント８２および８８の主材料はレーザ５
６からの放射線を０．４７ミクロンの青色放射線に上方
変換するように適切な濃度のＹｂ＋３−Ｔｍ＋３イオン
でドープされる。このようにして、画素サブエレメント
８０、８２および８４は画素に対して赤色、緑色および
、または青色の可視光を生成するために選択的に励起さ
れることができる画素を形成する。
【００１６】スクリーン６４における分離した赤色、緑
色および青色領域は非常に小さいため、それらはそれぞ
れ人間の目には識別不可能である。したがって蛍光体を
使用する通常のカラーＣＲＴのように、スクリーン画素
は、適切な画素サブエレメントを選択的に励起すること
によって赤色、緑色または青色光のいずれか或はこれら
の色の所望の組合せを励起するように選択的に照明され
ることができる。
色および青色領域は非常に小さいため、それらはそれぞ
れ人間の目には識別不可能である。したがって蛍光体を
使用する通常のカラーＣＲＴのように、スクリーン画素
は、適切な画素サブエレメントを選択的に励起すること
によって赤色、緑色または青色光のいずれか或はこれら
の色の所望の組合せを励起するように選択的に照明され
ることができる。
【００１７】制御装置７４は各レーザビームの強度を選
択的に変調するようにレーザ５２、５４および５６、並
びに走査装置５８、６０および６２を制御し、一方それ
は所望の画像を生成するようにスクリーン６４の表面を
横断して走査する。したがって、各ビームの強度は所定
のカラーの光を生成する所望の画素領域だけを照明する
ように選択的にブランクにされることができる。
択的に変調するようにレーザ５２、５４および５６、並
びに走査装置５８、６０および６２を制御し、一方それ
は所望の画像を生成するようにスクリーン６４の表面を
横断して走査する。したがって、各ビームの強度は所定
のカラーの光を生成する所望の画素領域だけを照明する
ように選択的にブランクにされることができる。
【００１８】スクリーン６４は、基体６６上の特定のサ
ブエレメント位置に各上方変換材料を付着するために３
つのマスクスパッタリング技術を使用して製造されるこ
とができる。例えば赤色サブエレメントを限定するため
に第１のマカクは赤色サブエレメントを限定し、サブエ
レメント８０および８６を含む開口を有するマスクを提
供するために通常のフォトリソグラフ技術を使用して製
造される。第１のマスクは基体６６上の位置に設けられ
、赤色上方変換材料（適切な濃度のＹｂ３＋およびＥｒ
３＋イオンでドープされた主材料）がマスクで覆われた
基体上でスパッタされる。マスクが除去されたとき、赤
色のサブエレメントだけが供給される。この処理は第２
および第３のマスクにより繰返され、サブエレメント８
２、８６および８６、９０を含む青色および緑色のサブ
エレメントを限定する青色および緑色の上方変換材料の
対応したスパッタリングが反復される。
ブエレメント位置に各上方変換材料を付着するために３
つのマスクスパッタリング技術を使用して製造されるこ
とができる。例えば赤色サブエレメントを限定するため
に第１のマカクは赤色サブエレメントを限定し、サブエ
レメント８０および８６を含む開口を有するマスクを提
供するために通常のフォトリソグラフ技術を使用して製
造される。第１のマスクは基体６６上の位置に設けられ
、赤色上方変換材料（適切な濃度のＹｂ３＋およびＥｒ
３＋イオンでドープされた主材料）がマスクで覆われた
基体上でスパッタされる。マスクが除去されたとき、赤
色のサブエレメントだけが供給される。この処理は第２
および第３のマスクにより繰返され、サブエレメント８
２、８６および８６、９０を含む青色および緑色のサブ
エレメントを限定する青色および緑色の上方変換材料の
対応したスパッタリングが反復される。
【００１９】その代りとして、図１のスクリーンは図３
の３つのレーザ構造により使用されることができる。す
なわち、マトリクス状のスクリーンでは図３の装置は不
要である。
の３つのレーザ構造により使用されることができる。す
なわち、マトリクス状のスクリーンでは図３の装置は不
要である。
【００２０】上記の実施例は本発明の原理を表す可能な
限定的な実施例の説明に過ぎないことが理解されるであ
ろう。そのたの構造は本発明の技術的範囲を逸脱するこ
となく容易に形成されることができる。
限定的な実施例の説明に過ぎないことが理解されるであ
ろう。そのたの構造は本発明の技術的範囲を逸脱するこ
となく容易に形成されることができる。
【図１】本発明を使用する多色ディスプレイシステムを
示す概略図。
示す概略図。
【図２】図１のディスプレイスクリーンを励起するレー
ザビームの強度を変調する１技術を示す図。
ザビームの強度を変調する１技術を示す図。
【図３】上方変換する素子を励起するために３つの変調
され走査されたレーザビームを使用するディスプレイシ
ステムの別の実施例の簡単な概略図。
され走査されたレーザビームを使用するディスプレイシ
ステムの別の実施例の簡単な概略図。
【図４】さらに詳細にディスプレイスクリーンを示した
図３のライン４−４における部分的な断面図。
図３のライン４−４における部分的な断面図。
Claims (14)
- 【請求項１】 主材料と、適切な波長および強度の赤
外線によって励起されたときに選択された赤、緑および
青色の可視光を放射するように入射した赤外線に反応す
る１つ以上の希土類イオンドーパント材料とを含む上方
変換スクリーンと、所望のカラーの可視光を放射するよ
うに適切な波長および強度の赤外線放射による所望の画
素位置における励起によって特定のカラー画像を限定す
るように空間的に選択される方法で前記上方変換スクリ
ーンを励起する手段とを具備しているフルカラー上方変
換ディスプレイ。 - 【請求項２】 上方変換スクリーンは、前記主材料お
よび前記希土類イオンドーパント材料の層が付着された
透明な基体を具備している請求項１記載のディスプレイ
。 - 【請求項３】 前記主材料はフッ化カルシウムを含ん
でいる請求項１記載のディスプレイ。 - 【請求項４】 前記希土類材料は各希土類材料に対し
て約１乃至１０モルパーセントの濃度でＥｒ３＋および
Ｔｍ３＋イオンを含んでいる請求項１記載のディスプレ
イ。 - 【請求項５】 前記スクリーン層はスクリーン画素を
限定する各赤、緑および青のサブエレメントのマトリク
ス状のパターンを限定し、各サブエレメントは対応した
希土類イオンによりドープされた主材料の領域によって
限定される請求項２記載のディスプレイ。 - 【請求項６】 赤サブエレメント中の主材料をドープ
する前記希土類イオンはＥｒ３＋およびＹｂ３＋イオン
を含み、青サブエレメント中の主材料をドープする前記
希土類イオンはＴｍ３＋イオンを含み、緑サブエレメン
ト中の主材料をドープする前記希土類イオンはＹｂ３＋
およびＥｒ＋ イオンを含んでいる請求項５記載のディ
スプレイ。 - 【請求項７】 前記上方変換スクリーンを励起する前
記手段は、赤外線レーザ光のビームを生成する赤外線レ
ーザと、上方変換素子の表面を横断してビームを走査す
る走査装置と、レーザビームの強度を変調し、前記空間
的に選択する方法で前記上方変換変換素子を励起するよ
うに走査装置を制御するディスプレイ制御装置とを含ん
でいる請求項１記載のディスプレイ。 - 【請求項８】 前記主材料は１．５ 乃至１．６ ミ
クロンの波長の放射線によって励起されたときに赤色可
視光を放射するように適切な濃度のＹｂ３＋−Ｅｒ３＋
イオンによりドープされ、前記主材料は０．９８ミクロ
ンの波長の放射線によって励起されたときに緑色光を放
射するように適切な濃度のＹｂ３＋−Ｅｒ３＋イオンに
よりドープされ、前記主材料は０．９７ミクロンの波長
の放射線により励起されたときに青色可視光を放射する
ように適切な濃度のＹｂ３＋−Ｔｍ３＋イオンによりド
ープされている請求項１記載のディスプレイ。 - 【請求項９】 前記上方変換スクリーンを励起する前
記手段は、１．５ 乃至１．６ ミクロンの波長で動作
する第１の赤外線レーザと、０．９８ミクロンの波長で
動作する第２の赤外線レーザと、０．９７ミクロンの波
長で動作する第３の赤外線レーザとを具備している請求
項８記載のディスプレイ。 - 【請求項１０】 前記スクリーンの表面を横断する前
記第１のレーザビームを走査させる第１のビーム走査手
段と、前記スクリーンの表面を横断する前記第２のレー
ザビームを走査させる第２のビーム走査手段と、前記ス
クリーンの表面を横断する前記第３のレーザビームを走
査させる第３のビーム走査手段とを含んでいる請求項９
記載のディスプレイ。 - 【請求項１１】 励起エネルギおよび可視光に透明な
主材料と、赤色、緑色および、または青色可視ディスプ
レイ光に励起エネルギを上方変換する適切な赤外線波長
および強度の励起エネルギに反応するように適切な濃度
で前記主材料をドープする希土類イオン材料とを含んで
いる赤色、緑色、青色可視ディスプレイ光を放射するよ
うに赤外線レーザ励起エネルギに反応する上方変換変換
スクリーン。 - 【請求項１２】 前記主材料はフッ化カルシウムを含
んでいる請求項１１記載の上方変換ディスプレイ。 - 【請求項１３】 前記希土類イオンはＥｒ３＋および
Ｔｍ３＋イオンを含み、約１乃至１０モルパーセントの
範囲の濃度で前記主材料をドープしている請求項１１記
載の上方変換ディスプレイ。 - 【請求項１４】 前記主材料はフッ化カルシウムを含
み、前記希土類イオンはＥｒ３＋およびＴｍ３＋イオン
を含んでいる請求項１１記載の上方変換ディスプレイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/517,083 US5003179A (en) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | Full color upconversion display |
| US517083 | 2000-03-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253087A true JPH04253087A (ja) | 1992-09-08 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3100205A Pending JPH04253087A (ja) | 1990-05-01 | 1991-05-01 | フルカラー上方変換ディスプレイ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5003179A (ja) |
| EP (1) | EP0455449A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04253087A (ja) |
| CA (1) | CA2039200C (ja) |
| IL (1) | IL97984A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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