JPH0777691A - 偏光光源体 - Google Patents
偏光光源体Info
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- JPH0777691A JPH0777691A JP6216731A JP21673194A JPH0777691A JP H0777691 A JPH0777691 A JP H0777691A JP 6216731 A JP6216731 A JP 6216731A JP 21673194 A JP21673194 A JP 21673194A JP H0777691 A JPH0777691 A JP H0777691A
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- polarized light
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- 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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/13362—Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
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- G—PHYSICS
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- 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
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- G02F1/133528—Polarisers
- G02F1/133536—Reflective polarizers
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 干渉フィルタ及びコレステリック偏光器を具
備した出光窓を有する大面積光源を備えた偏光光源体を
提供する。 【構成】 偏光光源体は、１／４波長板の後ろに干渉フ
ィルタとコレステリック偏光子とを備えた出光窓をもつ
大面積光源を有する。干渉フィルタとコレステリック偏
光子とによって、必要な偏光と指向性を得るために、所
望の偏光又は適当な指向性をもたない光エネルギは、光
源に送り戻される。そのため、優れた発光効率があげら
れる。
備した出光窓を有する大面積光源を備えた偏光光源体を
提供する。 【構成】 偏光光源体は、１／４波長板の後ろに干渉フ
ィルタとコレステリック偏光子とを備えた出光窓をもつ
大面積光源を有する。干渉フィルタとコレステリック偏
光子とによって、必要な偏光と指向性を得るために、所
望の偏光又は適当な指向性をもたない光エネルギは、光
源に送り戻される。そのため、優れた発光効率があげら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イメージ形成のための
光学バルブの照明用、特に液晶スクリーン型光学バルブ
の照明用に設計された光源に関する。
光学バルブの照明用、特に液晶スクリーン型光学バルブ
の照明用に設計された光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】イメージ形成のために使われる光学バル
ブは、イメージのピクセルを規定するドットの集合がフ
ラットなマトリクスの形状をとり、これらのドットの透
過率は、電気信号によってそれぞれコントロールされて
いる。これらのバルブには、その表面全体にわたって均
一の照度が要求される。更にこれらのバルブは、それら
各ドットの大きさに関係する細部の精確な表示を行うた
めに、開口角をできる限り小さくとった照射円錐に沿っ
て垂直に照明しなければならない。
ブは、イメージのピクセルを規定するドットの集合がフ
ラットなマトリクスの形状をとり、これらのドットの透
過率は、電気信号によってそれぞれコントロールされて
いる。これらのバルブには、その表面全体にわたって均
一の照度が要求される。更にこれらのバルブは、それら
各ドットの大きさに関係する細部の精確な表示を行うた
めに、開口角をできる限り小さくとった照射円錐に沿っ
て垂直に照明しなければならない。
【０００３】ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）マトリクス
は、電界により修正可能な液晶を通過する光の偏光方向
の変化を利用する。光ビームの強度を修正するためにこ
れらＬＣＤマトリクスは、一方は照明ビームを偏光する
ため、他方はアナライザとして機能するために用いられ
る２つの偏光子の間に配置される。
は、電界により修正可能な液晶を通過する光の偏光方向
の変化を利用する。光ビームの強度を修正するためにこ
れらＬＣＤマトリクスは、一方は照明ビームを偏光する
ため、他方はアナライザとして機能するために用いられ
る２つの偏光子の間に配置される。
【０００４】狭角の照射円錐で垂直入射する偏光された
光による均一照明という要求を満たすために、リニア偏
光の２つの直交成分のうちの一方を吸収するリニア偏光
フィルタを備えた出力窓を照明する放物鏡の焦点に位置
する点光源を備えた光源体（光ボックス）を用いる公知
の方法がある。
光による均一照明という要求を満たすために、リニア偏
光の２つの直交成分のうちの一方を吸収するリニア偏光
フィルタを備えた出力窓を照明する放物鏡の焦点に位置
する点光源を備えた光源体（光ボックス）を用いる公知
の方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この種の偏光光源体
は、リニア偏光子により光エネルギの約半分を吸収して
しまうので、光効率が低下してしまう問題があった。更
に、光学バルブの寸法まで光を広げる放物状の鏡がある
ことにより、航空機のオンボードディスプレイ方式用に
使われる場合のように、利用スペースが限られている場
合には装置の厚さが大きく使いにくいという問題もあっ
た。
は、リニア偏光子により光エネルギの約半分を吸収して
しまうので、光効率が低下してしまう問題があった。更
に、光学バルブの寸法まで光を広げる放物状の鏡がある
ことにより、航空機のオンボードディスプレイ方式用に
使われる場合のように、利用スペースが限られている場
合には装置の厚さが大きく使いにくいという問題もあっ
た。
【０００６】また点光源は、出力スペクトルや出力イメ
ージの最終的なカラーリングの修正を行わずに放射され
る光の強度を調整するのに不適当な、熱せられたフィラ
メントに基づく熱光源である。
ージの最終的なカラーリングの修正を行わずに放射され
る光の強度を調整するのに不適当な、熱せられたフィラ
メントに基づく熱光源である。
【０００７】光効率を良くするためには、マーチン・シ
ャット及びユルク・フェンシリンクにより、１９９０年
１０月に発刊された、日本応用物理学会誌Ｎｏ．１０
の、第２９巻第１９７４頁〜第１９８４頁、「新しい液
晶偏光カラー投影原理」と題される論文中で、２つの直
交する偏光成分のうちの一方を吸収するリニア偏光フィ
ルタを１／４波長板と結合するコレステリック偏光子で
置換する技術が既に提案されている。
ャット及びユルク・フェンシリンクにより、１９９０年
１０月に発刊された、日本応用物理学会誌Ｎｏ．１０
の、第２９巻第１９７４頁〜第１９８４頁、「新しい液
晶偏光カラー投影原理」と題される論文中で、２つの直
交する偏光成分のうちの一方を吸収するリニア偏光フィ
ルタを１／４波長板と結合するコレステリック偏光子で
置換する技術が既に提案されている。
【０００８】点光源からの偏光されていない光は、コレ
ステリック偏光子によって、右回りと左回りの互いに逆
の円偏光成分に分割される。その一方は透過して１／４
波長板により直線偏光に変換される成分であり、他方は
逆方向の円偏波として放物鏡に戻り、コレステリック偏
光子と１／４波長板とを通り抜け、適当な偏光をもって
光源体から出力される成分である。
ステリック偏光子によって、右回りと左回りの互いに逆
の円偏光成分に分割される。その一方は透過して１／４
波長板により直線偏光に変換される成分であり、他方は
逆方向の円偏波として放物鏡に戻り、コレステリック偏
光子と１／４波長板とを通り抜け、適当な偏光をもって
光源体から出力される成分である。
【０００９】点光源からの偏光されていない光をリニア
偏光された光に変換する原理は、円偏光の方向及び波長
の関数として選択的に透過及び反射を行うコレステリッ
ク偏光子の特性と、円偏光された光の偏光方向を反転す
る鏡の特性とに基づく。
偏光された光に変換する原理は、円偏光の方向及び波長
の関数として選択的に透過及び反射を行うコレステリッ
ク偏光子の特性と、円偏光された光の偏光方向を反転す
る鏡の特性とに基づく。
【００１０】この技術は、光効率を向上させるが光源の
厚さの問題は解決せず、光源体によりとられるスペース
の問題も、カラーの変更なしに光強度を調整するという
問題も解決しない。
厚さの問題は解決せず、光源体によりとられるスペース
の問題も、カラーの変更なしに光強度を調整するという
問題も解決しない。
【００１１】この問題を解決するために、点光源と放物
鏡とを大面積光源で置換することが考えられる。このよ
うな大面積光源は、電子ビーム、又は紫外線もしくはマ
イクロウェーブ等の電磁気放射により励起される発光材
料の面で形成される冷光源である。
鏡とを大面積光源で置換することが考えられる。このよ
うな大面積光源は、電子ビーム、又は紫外線もしくはマ
イクロウェーブ等の電磁気放射により励起される発光材
料の面で形成される冷光源である。
【００１２】しかしながら、この光源から得られる光は
指向性のあるものではなく発散するものである。更に、
放物鏡を除去することは、１／４波長板と結合したコレ
ステリックフィルタを使って光効率を向上させることが
もはや不可能となることを意味している。
指向性のあるものではなく発散するものである。更に、
放物鏡を除去することは、１／４波長板と結合したコレ
ステリックフィルタを使って光効率を向上させることが
もはや不可能となることを意味している。
【００１３】一方、ヨーロッパ特許第ＥＰ−Ａ−０３５
９３４５号で知られるように、垂直方向に近い指向性を
もつ光線のみを通過させ、斜めの光線を反射させる干渉
フィルタを付加することによりイメージ投影用陰極線管
のエレクトロルミネッセンス発光層の光指向性を向上さ
せる方法が存在する。
９３４５号で知られるように、垂直方向に近い指向性を
もつ光線のみを通過させ、斜めの光線を反射させる干渉
フィルタを付加することによりイメージ投影用陰極線管
のエレクトロルミネッセンス発光層の光指向性を向上さ
せる方法が存在する。
【００１４】このような陰極線管、即ち走査陰極線管
は、点光源を用いた上述の場合よりも厚さが大きくない
としても、それに匹敵する厚さであるネック長さがかな
り大きくなってしまうという問題もある。
は、点光源を用いた上述の場合よりも厚さが大きくない
としても、それに匹敵する厚さであるネック長さがかな
り大きくなってしまうという問題もある。
【００１５】本発明の目的は、上述した種々の問題点を
解決し、均一な輝度をもつ広いビームを放つ高い光効率
のコンパクトな偏光光源体を提供することにある。
解決し、均一な輝度をもつ広いビームを放つ高い光効率
のコンパクトな偏光光源体を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、干渉フィルタ
及びコレステリック偏光子を具備する出光窓を有する大
面積光源を備えた偏光光源体を提供するものである。
及びコレステリック偏光子を具備する出光窓を有する大
面積光源を備えた偏光光源体を提供するものである。
【００１７】干渉フィルタ及びコレステリック偏光子を
大面積光源からのビームの途中に挿入することにより、
所望の方向性及び偏光をもたない光エネルギを光源に戻
し、これによりその光を多重反射をさせて所望の偏光及
び所望の開口角で出射させることができる。
大面積光源からのビームの途中に挿入することにより、
所望の方向性及び偏光をもたない光エネルギを光源に戻
し、これによりその光を多重反射をさせて所望の偏光及
び所望の開口角で出射させることができる。
【００１８】
【実施例】図１に示す光源体は、外囲容器１の中にフラ
ットな陰極線管と、干渉フィルタ３に結合したウィンド
スクリーン２と、陰極線管のウィンドスクリーン２の前
に配置された１／４波長板５に付くコレステリック偏光
子４とを有する。
ットな陰極線管と、干渉フィルタ３に結合したウィンド
スクリーン２と、陰極線管のウィンドスクリーン２の前
に配置された１／４波長板５に付くコレステリック偏光
子４とを有する。
【００１９】陰極線管は、光に方向性を与える干渉フィ
ルタ３を備えた、均一輝度を有する大面積の冷光源であ
る。干渉フィルタ３は、ウィンドスクリーン２の内壁に
直接接触するように陰極線管の内側に配置される。干渉
フィルタ３は、発光を励起させるのに使われる電子を集
めるための導電アノード電極７に覆われたエレクトロル
ミネッセンス蛍光層６を支持する。エレクトロルミネッ
センス蛍光層６には、外囲容器１の背面近傍に位置する
加速電極９によって完全になるカソードシステム８によ
り発せられる均一電子ビームがアノード電極７を通過し
て衝突する。
ルタ３を備えた、均一輝度を有する大面積の冷光源であ
る。干渉フィルタ３は、ウィンドスクリーン２の内壁に
直接接触するように陰極線管の内側に配置される。干渉
フィルタ３は、発光を励起させるのに使われる電子を集
めるための導電アノード電極７に覆われたエレクトロル
ミネッセンス蛍光層６を支持する。エレクトロルミネッ
センス蛍光層６には、外囲容器１の背面近傍に位置する
加速電極９によって完全になるカソードシステム８によ
り発せられる均一電子ビームがアノード電極７を通過し
て衝突する。
【００２０】蛍光層は、例えばＰ４３、Ｐ５３、Ｚns、
Ｐ５６、Ｐ４５…といった、多種の蛍光体（リン）によ
り形成でき、また、図２に示すような多線スペクトルの
光線の発光でも、単一スペクトルの単色光でも発光す
る。
Ｐ５６、Ｐ４５…といった、多種の蛍光体（リン）によ
り形成でき、また、図２に示すような多線スペクトルの
光線の発光でも、単一スペクトルの単色光でも発光す
る。
【００２１】干渉フィルタは、入射光線にコンストラク
ティブ又はディストラクティブ干渉するべく動作し、そ
の入射光線を吸収することなく透過又は反射させる。更
に詳しくいえば、この干渉フィルタは、カットオフ波長
の大きさがその構造と入射角との関数であるいわゆるカ
ットオフ波長を越えると急激に低下する、反射係数と相
補の関係にある透過係数をもつローパス型フィルタであ
る。このようなローパス干渉フィルタの働きは入射の角
度を違えたり、２通りの干渉フィルタを通した時の入射
放射波長の関数として、透過率が特有の変化を表すこと
を示した図３、図４の曲線により表される。
ティブ又はディストラクティブ干渉するべく動作し、そ
の入射光線を吸収することなく透過又は反射させる。更
に詳しくいえば、この干渉フィルタは、カットオフ波長
の大きさがその構造と入射角との関数であるいわゆるカ
ットオフ波長を越えると急激に低下する、反射係数と相
補の関係にある透過係数をもつローパス型フィルタであ
る。このようなローパス干渉フィルタの働きは入射の角
度を違えたり、２通りの干渉フィルタを通した時の入射
放射波長の関数として、透過率が特有の変化を表すこと
を示した図３、図４の曲線により表される。
【００２２】図３は、光三原色の緑色の領域（５６０ｎ
ｍ）を越えてカットオフするように設定したものを示
し、図４は、青色の領域（４８０ｎｍ）を越えてカット
オフするように設定したものを示す。
ｍ）を越えてカットオフするように設定したものを示
し、図４は、青色の領域（４８０ｎｍ）を越えてカット
オフするように設定したものを示す。
【００２３】与えられた波長において、ローパス干渉フ
ィルタの伝送係数は、入射角が小さいと、カットオフ波
長より低い波長で１の範囲にとどまっており、３０度か
ら４０度の入射角であると急激に落ち込む。
ィルタの伝送係数は、入射角が小さいと、カットオフ波
長より低い波長で１の範囲にとどまっており、３０度か
ら４０度の入射角であると急激に落ち込む。
【００２４】入射角の小さい光を通し、入射角の大きい
光を反射させる、ローパス干渉フィルタの特性は、蛍光
層によって出力される光に方向性をもたせる。蛍光層の
光は通常は方向に関係ない輝度で発散する。カットオフ
波長をもつローパス干渉フィルタは、垂直入射角におい
て又は垂直に近い入射角において、発光層から出力され
る光線を通し、その他の光線すべてを反射させる。反射
された光線はもともと出力された蛍光層の位置近くに戻
り、発散してローパス干渉フィルタを通れるだけの小さ
い入射角になるまで、何度も反射する。
光を反射させる、ローパス干渉フィルタの特性は、蛍光
層によって出力される光に方向性をもたせる。蛍光層の
光は通常は方向に関係ない輝度で発散する。カットオフ
波長をもつローパス干渉フィルタは、垂直入射角におい
て又は垂直に近い入射角において、発光層から出力され
る光線を通し、その他の光線すべてを反射させる。反射
された光線はもともと出力された蛍光層の位置近くに戻
り、発散してローパス干渉フィルタを通れるだけの小さ
い入射角になるまで、何度も反射する。
【００２５】干渉フィルタが光線の開口半角がθになる
まで制限すると仮定すると、輝度ゲインは、１／ｓｉｎ
2 θに等しい。
まで制限すると仮定すると、輝度ゲインは、１／ｓｉｎ
2 θに等しい。
【００２６】ランベルトタイプの大面積光源と比較する
と、以下の表に示される開口半角の関数のように、輝度
ゲインが得られる。 θ（角度） ５ １０ ２０ ３０ ゲイン １３０ ３３ ８．５ ８
と、以下の表に示される開口半角の関数のように、輝度
ゲインが得られる。 θ（角度） ５ １０ ２０ ３０ ゲイン １３０ ３３ ８．５ ８
【００２７】干渉フィルタのローパス特性は、単色光を
発生する蛍光層の場合、使用するラインよりも大きな波
長のスペクトラムに現れる寄生ラインを除去し、放射さ
れるカラーを純粋にするためにも利用される。これは、
ローパス干渉フィルタが青色及び赤色の領域における寄
生発光を除去できる青色領域（図４）で発光する蛍光層
において、及びローパス干渉フィルタが赤色の領域にお
ける寄生発光を除去できる緑色領域（図３）で発光する
蛍光層において特に顕著である。
発生する蛍光層の場合、使用するラインよりも大きな波
長のスペクトラムに現れる寄生ラインを除去し、放射さ
れるカラーを純粋にするためにも利用される。これは、
ローパス干渉フィルタが青色及び赤色の領域における寄
生発光を除去できる青色領域（図４）で発光する蛍光層
において、及びローパス干渉フィルタが赤色の領域にお
ける寄生発光を除去できる緑色領域（図３）で発光する
蛍光層において特に顕著である。
【００２８】このように、原色を混ぜることにより多色
作用を実行させた場合、多数の陰影を発生することが可
能なより高度な飽和色が得られる。
作用を実行させた場合、多数の陰影を発生することが可
能なより高度な飽和色が得られる。
【００２９】このローパス干渉フィルタの作成方法は、
先行技術により広く知られたところなので、ここでは詳
細には記載しない。これは高い屈折率と低い屈折率とを
それぞれ有する透明な素材の薄いフィルムを交互に連続
的に重ねた被覆でも、ホログラムでも作ることができ
る。
先行技術により広く知られたところなので、ここでは詳
細には記載しない。これは高い屈折率と低い屈折率とを
それぞれ有する透明な素材の薄いフィルムを交互に連続
的に重ねた被覆でも、ホログラムでも作ることができ
る。
【００３０】コレステリック偏光子４は、ガラス板１１
と１２との間に、１枚かそれ以上の厚いコレステリック
液晶１０を挟むことによってできている。コレステリッ
ク液晶の特性は選択的な透過又は散乱反射であり、コレ
ステリック液晶の化学的性質の関数として、可視の範囲
で右回り、又は左回り方向へシフト可能な、かなり小さ
い５０ｎｍ位の規定波長範囲での円偏光に対し、選択的
に透過又は散乱反射する。
と１２との間に、１枚かそれ以上の厚いコレステリック
液晶１０を挟むことによってできている。コレステリッ
ク液晶の特性は選択的な透過又は散乱反射であり、コレ
ステリック液晶の化学的性質の関数として、可視の範囲
で右回り、又は左回り方向へシフト可能な、かなり小さ
い５０ｎｍ位の規定波長範囲での円偏光に対し、選択的
に透過又は散乱反射する。
【００３１】図５は、ａ及びｂの曲線により、緑色コレ
ステリック偏光子の波長関数として、右回り及び左回り
の円偏光それぞれの代表的な透過率の関係を示したもの
である。
ステリック偏光子の波長関数として、右回り及び左回り
の円偏光それぞれの代表的な透過率の関係を示したもの
である。
【００３２】コレステリック液晶では、特別屈折率が、
光源の放射面に垂直な軸を有しておりかつそのピッチが
反射する波長の値の関数であるヘリカルに沿って関連づ
けられてる。
光源の放射面に垂直な軸を有しておりかつそのピッチが
反射する波長の値の関数であるヘリカルに沿って関連づ
けられてる。
【００３３】光線が反射されるために、それは適当な円
偏光方向をもたねばならないし、以下の公式に従い入射
角ｉによって、波長λ（ｉ）を中心とする波長範囲△λ
の範囲に入っていなければならない。
偏光方向をもたねばならないし、以下の公式に従い入射
角ｉによって、波長λ（ｉ）を中心とする波長範囲△λ
の範囲に入っていなければならない。
【００３４】
【数１】
【００３５】ここで、ｎ0 は通常の屈折率であり、ｎe
は特別屈折率、Ｐはヘリカルのピッチである。この場合
コレステリック偏光子は、光源の発光波長に対し、規定
の右回り、又は左回り方向の円偏光を反射させるように
選択される。このようにして、コレステリック偏光子の
出力において、もとは偏光されていない右回り方向と左
回りの円偏光の光源から発生される光に対して、透過光
として、右回りか、又は左回り方向の円偏光を得る。
は特別屈折率、Ｐはヘリカルのピッチである。この場合
コレステリック偏光子は、光源の発光波長に対し、規定
の右回り、又は左回り方向の円偏光を反射させるように
選択される。このようにして、コレステリック偏光子の
出力において、もとは偏光されていない右回り方向と左
回りの円偏光の光源から発生される光に対して、透過光
として、右回りか、又は左回り方向の円偏光を得る。
【００３６】コレステリック偏光子によって、反射方向
の決まる円偏光は、コレステリック偏光子を通過できる
ように円偏光の適当な方向を得るまで、その下で多くの
反射を繰り返している陰極線管の蛍光層へと戻る。
の決まる円偏光は、コレステリック偏光子を通過できる
ように円偏光の適当な方向を得るまで、その下で多くの
反射を繰り返している陰極線管の蛍光層へと戻る。
【００３７】もしも、蛍光層が白光を発光していて、光
源の発光波長の範囲がたった１つのコレステリック液晶
板だけで、すべてを共に反射するには広すぎるときは、
違う種類の厚さのコレステリック液晶を何層かに重ねた
ものが用いられる。
源の発光波長の範囲がたった１つのコレステリック液晶
板だけで、すべてを共に反射するには広すぎるときは、
違う種類の厚さのコレステリック液晶を何層かに重ねた
ものが用いられる。
【００３８】１／４波長板５は、光源の波長の範囲に整
合するパスバンドをもち、コレステリック偏光子４を透
過した円偏光をすべて線状偏光に変換させる。
合するパスバンドをもち、コレステリック偏光子４を透
過した円偏光をすべて線状偏光に変換させる。
【００３９】干渉フィルタと、コレステリック偏光子を
使うことによる明るさのゲインは、これら２つの要素の
特性と光源のアルベドに関係する。この関係は以下の数
式を基本として成り立つ。
使うことによる明るさのゲインは、これら２つの要素の
特性と光源のアルベドに関係する。この関係は以下の数
式を基本として成り立つ。
【００４０】
【数２】
【００４１】この時、ｉは可変の入射角であり、λは可
変の波長であり、Ｌｔｄ（ｉ，λ）は右回り偏光により
コレステリック偏光子と干渉フィルタを通って見える、
光源の輝度である。
変の波長であり、Ｌｔｄ（ｉ，λ）は右回り偏光により
コレステリック偏光子と干渉フィルタを通って見える、
光源の輝度である。
【００４２】Ｔｄ（ｉ，λ）は干渉フィルタの透過であ
り、Ｔｃｄ（ｉ，λ）は右回りの円偏光によるコレステ
リック偏光子の透過で、Ｒｄ（ｉ，λ）は干渉フィルタ
の反射である。このフィルタは光を吸収しないので、Ｔ
ｄ（ｉ，λ）＝１−Ｒｄ（ｉ，λ）、Ｒｃｄ（ｉ，λ）
は右回りの円偏光による、コレステリック偏光子の反射
である。この偏光子は光を吸収しないので、Ｔｃｄ
（ｉ，λ）＝１−Ｒｃｄ（ｉ，λ）である。
り、Ｔｃｄ（ｉ，λ）は右回りの円偏光によるコレステ
リック偏光子の透過で、Ｒｄ（ｉ，λ）は干渉フィルタ
の反射である。このフィルタは光を吸収しないので、Ｔ
ｄ（ｉ，λ）＝１−Ｒｄ（ｉ，λ）、Ｒｃｄ（ｉ，λ）
は右回りの円偏光による、コレステリック偏光子の反射
である。この偏光子は光を吸収しないので、Ｔｃｄ
（ｉ，λ）＝１−Ｒｃｄ（ｉ，λ）である。
【００４３】Ｌｓ（λ）は光源の輝度であり、ランバー
ト輝度、すなわち方向に関係なく、発光面を通して均一
であり、自然である。
ト輝度、すなわち方向に関係なく、発光面を通して均一
であり、自然である。
【００４４】Ａは光源のアルベド係数であり、ｒは以下
の数式により得られる波長λの関数である。
の数式により得られる波長λの関数である。
【００４５】
【数３】
【００４６】Ｒｃｇ（ｉ，λ）は左回り円偏光によるコ
レステリック偏光子の反射であり、Ｔｃｇ（ｉ，λ）は
左回り円偏光によるコレステリック偏光子の透過であ
る。この偏光は光を吸収しないので、Ｔｃｇ（ｉ，λ）
＝１−Ｒｃｇ（ｉ，λ）との関係も成り立つ。
レステリック偏光子の反射であり、Ｔｃｇ（ｉ，λ）は
左回り円偏光によるコレステリック偏光子の透過であ
る。この偏光は光を吸収しないので、Ｔｃｇ（ｉ，λ）
＝１−Ｒｃｇ（ｉ，λ）との関係も成り立つ。
【００４７】数式（１）の関係は右回り円偏光によるコ
レステリック偏光子と、干渉フィルタを通って見える光
源の輝度を表す。ＬＴｄ（λ，ｉ）をＬＴｇ（λ，ｉ）
により置き換えたり、Ｔｃｄ（λ，ｉ）をＴｃｇ（λ，
ｉ）に置き換えることによって導き出される同様の関係
式は、左回りの円偏光によるコレステリック偏光子と干
渉フィルタを通して見える光源の輝度を表すこともでき
るが、コレステリック偏光子の効果によって、これらの
輝度量の中でたった１つだけが有意な値となる。
レステリック偏光子と、干渉フィルタを通って見える光
源の輝度を表す。ＬＴｄ（λ，ｉ）をＬＴｇ（λ，ｉ）
により置き換えたり、Ｔｃｄ（λ，ｉ）をＴｃｇ（λ，
ｉ）に置き換えることによって導き出される同様の関係
式は、左回りの円偏光によるコレステリック偏光子と干
渉フィルタを通して見える光源の輝度を表すこともでき
るが、コレステリック偏光子の効果によって、これらの
輝度量の中でたった１つだけが有意な値となる。
【００４８】数式（１）の関係式の分析から、干渉フィ
ルタとコレステリック偏光子によって得られる輝度ゲイ
ンの値が、１／（２（１−Ａ））の値を越えることはで
きず、アルベドが０．９５のときの値は１０である。
ルタとコレステリック偏光子によって得られる輝度ゲイ
ンの値が、１／（２（１−Ａ））の値を越えることはで
きず、アルベドが０．９５のときの値は１０である。
【００４９】輝度ゲインはすべて、スペクトルが単色の
ときより大きい。これは、０．５を越えない普通のリニ
ア偏光子によって得られるゲインと比較される。事実、
開口半角θの円錐において、均一の輝度を得ようとする
なら輝度ゲインは、次式を越えることはできない。
ときより大きい。これは、０．５を越えない普通のリニ
ア偏光子によって得られるゲインと比較される。事実、
開口半角θの円錐において、均一の輝度を得ようとする
なら輝度ゲインは、次式を越えることはできない。
【００５０】
【数４】
【００５１】最終的には、コレステリック偏光子によっ
て得られる輝度ゲインはすべて、光源のアルベドが大き
いか又は、アルベドが１と等しくない場合には光線の開
口角度が大きいために、より高感度になる。
て得られる輝度ゲインはすべて、光源のアルベドが大き
いか又は、アルベドが１と等しくない場合には光線の開
口角度が大きいために、より高感度になる。
【００５２】
【発明の効果】本発明の精神から離れることなく、均等
の手段により、構成を変更したり、手段を置換すること
は可能である。
の手段により、構成を変更したり、手段を置換すること
は可能である。
【００５３】光の強度を均一化する、拡散スクリーンが
間に位置する前に、蛍光管の列を広い光源として使うこ
とが明らかに可能である。干渉フィルタは、その光源の
外側の拡散スクリーンにインターポーズして、丁度その
後ろにあるコレステリック偏光子と共に配置される。
間に位置する前に、蛍光管の列を広い光源として使うこ
とが明らかに可能である。干渉フィルタは、その光源の
外側の拡散スクリーンにインターポーズして、丁度その
後ろにあるコレステリック偏光子と共に配置される。
【図１】本発明による光源体の断面図である。
【図２】白光を発生するのに使われる、エレクトロルミ
ネッセンス蛍光層の複式発光線スペクトルを示したもの
である。
ネッセンス蛍光層の複式発光線スペクトルを示したもの
である。
【図３】異なる入射角による、入射光の波長の関数とし
て２つのローパス干渉フィルタの透過係数の変化曲線を
表したものである。
て２つのローパス干渉フィルタの透過係数の変化曲線を
表したものである。
【図４】異なる入射角による、入射光の波長の関数とし
て２つのローパス干渉フィルタの透過係数の変化曲線を
表したものである。
て２つのローパス干渉フィルタの透過係数の変化曲線を
表したものである。
【図５】コレステリック偏光子の透過を示す図である。
１ 外囲容器 ２ スクリーン窓 ３ 干渉フィルタ ４ コレステリック偏光子 ５ １／４波長板 ６ エレクトロルミネッセンス蛍光層 ７ アノード電極 ８ カソード ９ 加速電子 １０ コレステリック液晶板 １１ ガラス板 １２ ガラス板
フロントページの続き (72)発明者 セルジュ エディア フランス国，33160 サン メダール ア ン ジャレ，リュ ジョルジュ サンド １番地 (72)発明者 パトリック ラシェ フランス国，33200 ボルドー，アレ ロ ンサール ３番地
Claims (7)
- 【請求項１】 干渉フィルタ及びコレステリック偏光子
を備えた出力窓を有する大面積光源を備えたことを特徴
とする偏光光源体。 - 【請求項２】 コレステリック偏光子の後ろに、更に１
／４波長板を配置した、請求項１に記載の偏光光源体。 - 【請求項３】 大面積光源は、内部をエレクトロルミネ
ッセンス蛍光層によって覆われたスクリーン窓のある陰
極線管である、請求項１に記載の偏光光源体。 - 【請求項４】 エレクトロルミネッセンス蛍光層と接し
て、スクリーン窓の内部壁にある陰極線管の中に干渉フ
ィルタを配置した、請求項３に記載の偏光光源体。 - 【請求項５】 大面積光源は干渉フィルタの配置に対し
て大面積スクリーンの裏に並んだ蛍光管である、請求項
１に記載の偏光光源体。 - 【請求項６】 干渉フィルタは、高屈折率と、低屈折率
をもつ透明素材を交互に組み合わせた薄い層の被覆によ
りできている、請求項１に記載の偏光光源体。 - 【請求項７】 干渉フィルタは、ホログラムよりできて
いる、請求項１に記載の偏光光源体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9310154A FR2709188B1 (fr) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | Boîte à lumière polarisée. |
| FR9310154 | 1993-08-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777691A true JPH0777691A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=9450334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6216731A Withdrawn JPH0777691A (ja) | 1993-08-20 | 1994-08-19 | 偏光光源体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0639784B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0777691A (ja) |
| DE (1) | DE69413770T2 (ja) |
| FR (1) | FR2709188B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11237632A (ja) * | 1998-02-24 | 1999-08-31 | Sharp Corp | 蛍光型液晶表示装置 |
| US6285422B1 (en) | 1996-09-17 | 2001-09-04 | Seiko Epson Corporation | Transflective liquid crystal device with bright reflective display |
| WO2003077017A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Nitto Denko Corporation | Unite d'affichage a cristaux liquides |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103017027A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 面光源装置及液晶显示装置 |
| DE102020216541A1 (de) | 2020-12-23 | 2022-06-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Vorrichtung und Verfahren für eine Fluoreszenzmessung für eine Analyse einer biochemischen Probe |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4633131A (en) * | 1984-12-12 | 1986-12-30 | North American Philips Corporation | Halo-reducing faceplate arrangement |
| US4830469A (en) * | 1987-02-13 | 1989-05-16 | U.S. Philips Corporation | Liquid crystalline color display cell having a phosphorescent substrate and U.V.-absorbing dichroic dye |
-
1993
- 1993-08-20 FR FR9310154A patent/FR2709188B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-08-02 EP EP94401778A patent/EP0639784B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-02 DE DE1994613770 patent/DE69413770T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-19 JP JP6216731A patent/JPH0777691A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6285422B1 (en) | 1996-09-17 | 2001-09-04 | Seiko Epson Corporation | Transflective liquid crystal device with bright reflective display |
| US6933992B2 (en) | 1996-09-17 | 2005-08-23 | Seiko Epson Corporation | Transflective liquid crystal device with bright reflective display |
| JPH11237632A (ja) * | 1998-02-24 | 1999-08-31 | Sharp Corp | 蛍光型液晶表示装置 |
| WO2003077017A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Nitto Denko Corporation | Unite d'affichage a cristaux liquides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69413770D1 (de) | 1998-11-12 |
| DE69413770T2 (de) | 1999-03-04 |
| EP0639784B1 (fr) | 1998-10-07 |
| FR2709188B1 (fr) | 1995-09-15 |
| FR2709188A1 (fr) | 1995-02-24 |
| EP0639784A1 (fr) | 1995-02-22 |
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|---|---|---|---|
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