[发明专利]投影装置

说明书

本发明涉及一种投影装置，它包括一张投影屏幕，至少一个辐射源和至少一个用于传输模工作的单色显示器，后者在两块平行基板之间装填电光物质，并利用驱动电路使电光物质至少局部地改变其传输态，以限定该电光物质中的图形，后者通过投影装置投射到所述投影屏幕上。

所述电光物质可以是许多液晶材料中的一种，但所述显示器件也可替换为验电显示器。

本发明还涉及可以用于此种投影装置的显示器件和照明光源，但它们也可用于其他目的。

已经多次有人提出，用其他显示元件，例如用液晶显示器代替投影电视装置中的阴极射线管。S·莫罗祖米（S，Morozumi）等人在美国信息显示学会86年文摘（SID′86′    Digest）第375-378页的论文“液晶显示全色电视投影器”中给出了这样一种装置的例子。该论文中提出的这种装置具有白光源、两面二向色镜、三个液晶显示元件（光阀），一块二向色棱镜以及一个与屏幕相关的投影镜头。从所述光源发出的光被分成三束分光束（红、绿、兰），每一束光都要通过一个用作为光开关的关联的液晶晶胞。通过这些光开关之后，所得到的三幅分图象被组合在一起，在投影屏幕上成象。

这样一种投影装置中的一个问题是使用白光源，该光源就其所发出的辐射线来说，具有很宽的光谱。这在所述系统的光学构成中导致不完全地分解为三种原色（红、绿、兰），并造成投影屏幕上图象的色象差。

消除这些缺陷是本发明的一个目的。

为此目的，按照本发明制作的一种投影装置的特征是，所述显示器件配置有一层用一种颜色发光的材料，这种材料可以用所述辐射线激发;另一特征是，在辐射源和发光材料层之间配置一片第一干涉滤光器，实际上这种滤光器让适用于激发的辐射线完全通过，并且把在发光材料中产生的辐射线完全反射回去，另一方面，第二干涉滤光器配置在所述发光材料层的另一面上，这种滤光器对于所需光谱特性（各光谱线或光谱带）的光具有高透射性能，并且该滤光器中对于和该滤光器法线成大于20至35°角延伸的，所需光谱特性的光线，反射作用显著增大。这样一种器件具有强光输出（＞85%）并且以小角度通过所需光谱线的光，反之，由于所述第二滤光器的作用使无用谱线的光完全不能发出。

用于彩色显示的这样一种投影装置的特征在于，该装置包括三个单色显示器，每一个都备有发出不同颜色光的某种材料，并且每一个都有着从所述显示器件显示部分的中心垂直地延伸的光轴，该三个显示器的各光轴是共平面的，第一和第二显示器的光轴相重合，而第三显示器件的光轴则构成投影装置的主轴，该轴同所述相重合的两光轴垂直;其特征还在于，该装置还包括几块二向色棱镜，这些棱镜沿着所述主轴并离开第三显示器的方向反射第一显示器的图象和第二显示器的图象，同时沿着所述主轴方向通过第三显示器的图象。

所述装置可不用二向色棱镜，而代之以包括两面平面二向色发射镜，它们互相交叉，垂直于所述平面伸展，并通过所述各轴的交叉点，每一面反射镜都与主轴成45°角伸展，在沿着所述主轴并离开第三显示器的方向上，第一面镜子反射第一显示器的图象，第二面镜子反射第二显示器的图象。

一个第一干涉滤光器用于防止由于沿着辐射源方向所述发光层中发射和色散而引起的光损耗，这个问题已在同时提交的CN87105954号申请案中作了进一步的说明。

正如在本申请案中描述的从辐射源方向看第一干涉滤光器和发光层，既可配置在液晶材料的前面也可置于其后面，在后一种情况下，所述液晶材料用作对源发射的辐射线起到一个开关作用。

发光材料结合第二干涉滤光器的使用，其优点是，所获各（分）图象实际上完全是单色的，因而几乎不存在色象差，也无需镜头校正。此外，所述以45°角配置的二向色棱镜或反射镜对于这种更纯的单色光的效果极好。

通过装设第二干涉滤光器，为所需诸谱线或频带提供一个有限的透射角，而此外对于同该滤光器法线成大于20至35°角传播的光线，反射作用在发光层方向上显著增加。大至90°角的透射实际上是不存在的。

以这些较大角度反射的光经所述发光层色散，其一部分以较小角度返回，从而还能加强输出光;配置这样一片第二干涉滤光器，输出光可增大到1.8至2.4倍。