CN1047712C - 使用电－光器件的图形显示装置 - Google Patents

Abstract

一种图形显示装置，它通过光电效应将输入光图像变换为投影图形。

将多个渐变折射率透镜平行于光轴制成束。在电—光器件和图形显示器件之间放置图像传输器件，从而将图形显示器件上的输入光图像等尺寸地传输至电—光器件的光导层上。它可显著减小图象传输距离，并可在不恶化图形质量的条件下传输图像，可以低廉的成本使整个装置小型化。

Description

使用电—光器件的图形显示装置

本发明涉及图形显示装置，它通过光电效应将输入光图像变换为投影图形。

使用电—光器件的图形显示装置原则上采用这样一种结构，它通过通常的传输透镜将图形显示装置上的图像传输至电—光器件的光导层上。尽管这对所传输图像的质量没有很大的损害，然而，其传输透镜本身体积大且传输距离必须大，从而导致了大型的装置。为了解决这一问题，采用下述结构来代替通常的传输透镜，该结构通过一光纤盘来耦合图形显示装置和光导层，所述光纤盘由一束光纤组成，这些光纤直径为几个微米，且由中心至***具有不同的折射率。通过使用上述光纤盘，可将用于传输所需的距离制得小于几厘米，从而制成较小的装置。

下面描述了两个使用了根据现有技术之电—光器件的图形显示装置的典型实例。其中一个是示于图1的、通过传输透镜24来传输图像的结构。另一个是通过光纤盘25传输图像的结构。对前者(示于图1)而言，正如由图1可以显见的那样，它具有良好的清晰度，但要求具有长的传输距离(图形显示器件16和电一光器件8之间)，且它需要用大传输透镜24来得到良好的亮度因而是大型且昂贵的装置。对后者(示于图2)而言，它能使用最短的光纤盘25来传输图像，且光纤盘25的孔径可制得大，因此，除非透明液晶片17的像平面与光纤盘25的表面紧密接触，否则图像虽是明亮的，但图像清晰度却大大受损。因此，必须将电—光器件8的玻璃基片8g改变为光纤盘并在光纤盘25上制成一电—光器件，但是，由于光纤盘和电—光器件的生产率均很低，整个装置的价格昂贵。电—光器件8一侧的光纤盘与图像显示器件16一侧的光纤盘相接触，成束光纤盘每一相邻光纤间出现的网纹干扰将使图像的质量恶化。

然而，光纤盘具有三个问题。

(1)第一个问题是所传输图像的质量恶化。虽可将光纤盘的孔经率制得大，但成像面必须紧密接触，从而避免由于成像而与光纤盘表面之间存在的一些间隙而产生散焦。因此，光线未通过光纤的部分，即成束光纤盘两相邻光纤间的空间在图像上呈现为网纹，它恶化了图像质量，且可能在网纹图形与所显示图像之间产生网纹干扰。而且，将许多光纤制成束时，如果在光纤之间存在一些倾斜，会出现亮度不均且图像质量严重恶化。

(2)第二个问题是装置的生产率和可靠性。如上所述，由于不希望使光纤盘与图形显示装置的图形平面相分离，必须将图形显示装置的图形平面直接放在光纤盘平面上，同时必须使电—光器件的光导层直接贴在光纤盘平面上。由于目前电—光器件的生产率不高，且不通过玻璃片而直接在电—光器件和图形显示器件之间进行耦合将增大机械应力，使得该部分的生产率更低。

(3)第三个问题是光纤盘本身的产量。由于光纤盘的结构使制造光纤盘时的工时大，由于光纤的破裂或倾斜将使生产率低。这导致了极高的生产成本。

本发明可将图形显示装置的图像传输光学单元制造得较小。利用光电效应并使用电—光器件将输入图像变换为投影图形，所述电—光器件包括液晶层和光层层，将多个渐变折射率透镜平行于光轴制成束，在电—光器件和图形显示器件之间置有图像传输器件，从而将图形显示装置上的输入图像等比例地传输到电—光器件的光导层上。

这里，图形显示器件由带有平面显示面板的阴极射线管组成，或由液晶板、光源和导光装置组合而成。

在成束的渐变折射率透镜之每一相邻光纤之间充满光吸收材料。电—光器件和图像传输器件之间充满液体，也充满于图像传输器件和图形显示器件之间，液体可在电—光器件和图像传输装置之间、并在图像传输器件和图形显示器件之间的空间中对流。

用来进行冷却的液体可仅充满于图像传输器件和图形显示器件之间以代替充满于上文所述的两部分之间。这时，将图像传输器件和图形显示器件间的机械距离制成可调节的，或将电—光器件和图像传输器件之间的机械距离制成可调节的，从而即使在液晶温度变化及液体折射率值发生变化时，图像传输器件和图形显示器件间的光距离亦不会发生变化。

此外，可将图像传输光学单元制得使图形显示器件和平行表面玻璃板之间的空间充满液体，所述平行表面玻璃板设置在电—光器件和图像传输器件之间，且所述液体在平行表面玻璃板和图像传输器件之间、及图像传输器件和图形显示器件之间的空间中进行对流。

根据本发明，进行图像传输所需的光通道长度可较短，且传输透镜的尺寸可制得小于通常的传输透镜，从而显著地减小了整个装置的尺寸。此外，由于图形显示器件平板和图像传输器件间及电—光器件的光导层与图像传输器件之间没有接触，因此不存在机械应力、温度应力且产量及可靠性均不存在问题。

由于本发明的图像传输器件可看作是几个小传输透镜的组合，在被传输图形中不出现图像传输器件的图形，这与光纤盘的情况不同。因此，可得到良好的传输图形。

由本发明的图像传输器件组成的渐变折射率透镜的直径约为1毫米，而组成光纤盘的光纤的直径为几个微米，因此，图像传输器件的生产率较高且更便于进行操纵，而且图像传输器件的生产率不存在问题。

因此，根据本发明，可大大减小进行图像传输所需的图像传输器件及光通道长度，且可将整个器件的尺寸制得小。在生产率上不存在问题且可使整个装置的生产成本低。

图1示出了采用电—光器件的图形显示装置的结构，该电—光器件根据现有技术通过一传输透镜来传输图像。

图2示出了采用电—光器件的图形显示装置的结构，所述电—光器件根据现有技术通过光纤盘来传输一图像。

图3示出了采用根据本发明之第一实施例的电—光器件的图形显示装置的结构。

图4示出了根据本发明之第一实施例的图形显示装置中所采用的电—光器件的结构。

图5示出了根据本发明之第一实施例的图形显示装置中所采用的图像传输器的结构。

图6示出了根据本发明的第一实施例，采用电—光器件的图形显示装置的结构，该电—光器件将阴极射线管用作图形显示装置。

图7示出了使用根据本发明之第二实施例的电—光器件的图形显示装置的结构。

图8示出了图形显示装置中所使用的考虑了温度补偿的图像传输光学单元的第一实例，根据本发明的第二实施例，所述图形显示装置采用一电—光器件。

图9示出了图形显示装置中所使用的考虑了温度补偿的图像传输光学单元的第二实例。根据本发明的第二实施例，所述图形显示装置采用一电—光器件。

图10示出了图形显示装置中所采用的考虑了温度补偿的图像传输光学单元的第三实例，根据本发明的第二实施例，所述图形显示装置采用一电—光器件。

图11示出了图像显示装置中所采用的考虑了温度补偿的图像传输光学单元的第四实例。根据本发明的第二实施例，所述图形显示装置采用一电—光器件。

图12示出了根据本发明的第三实施例、采用了电—光器件的图形显示装置的结构。

根据本发明第一实施例、采用电—光器件的图形显示装置的结构示于图3。

根据本发明第一实施例、在图形显示装置中所采用的电—光器件的结构示于图4。

根据本发明的第一实施例、在图形显示装置中所采用的图像传输器件的结构示于图5。

第一光源单元1由第一光源2和第一反射器3组成，所述第一反射器3平行于反射器轴将由第一光源2射出的光反射向孔径的方向。在由第一光源2射出的光中，由冷镜4除去其中的红外线成分，所述冷镜4被设置成与反射在第一光源单元1上的光线之光轴相倾斜。反射在冷镜4上并具有被除去的红外线的光线为了除去光通道中的紫外线，而通过第一分色滤光器5，且在这里除去紫外线。在被反射至冷镜4并通过第一分色滤光器5后，光线仅由可见光组成，该可见光进入偏振分光器6。

通过在两玻璃间的边界表面上设置介质多层薄膜7，或通过使平行的表面玻璃片带有液态的介质多层薄膜从而制出偏振分光器6。输入光和偏振光通过介质多层薄膜7，平行于包括介质多层膜7的垂线的光入射平面方向上振动的偏振光(下文中，将它称作P偏振光)通过介质多层膜7。垂直于P偏振光的偏振光(下文中称为S偏振光)在介质多层薄膜7上被反射。因此，在进入偏振分光器6的可见光中，P偏振光被引至光通道的外侧，仅S偏振光在介质多层薄膜7上反射并进入电—光器件8。如图4中所示，电—光器件8由玻璃基片8a和8g、透明电极8b和8f、液晶层8c、光屏蔽层8d及光导层8e所组成。没有输入光进入光导层8e时，所加电压中的大部分加在光导层8e上，这是因为光导层8e的电阻大于液晶层8c的电阻，且液晶层8c中不产生光电效应。光进入光导层8e时，光导层8c的电阻减小，电压加至液晶层8c，且在液晶层8c中产生光电效应。

相应地，光导层8e不被照射时，由偏振分光器6引出的S偏振光在通过玻璃基片8a、透明电极8b和液晶层8c后被光屏蔽层8d反射。被反射的光线沿相反方向行进，即依次通过液晶层8c、透明电极8b和玻璃基片8a并再次进入偏振分光器6。由于液晶层8c中不产生光电效应，偏振方向不发生变化，光线仍为S偏振光，并且如上文所述那样，它在介质多层薄膜7上反射且不射向投影透镜9。

同样地，当光导层8e被照射时，由偏振分光器6引出的S偏振光在通过玻璃基片8a、透明电极8b和液晶层8c后被光屏蔽层8d反射，且反射光向前依次通过液晶层8c、透明电极8b和玻璃基片8a并再次进入偏振分光器6。然而，由于液晶层8c中产生光电效应，偏振方向改变了90度，光线变为P偏振光，且该光线如上文所述那样通过介质多层7并进入投影响透镜9。

投影透镜被置于这样的位置，使它能在电—光器件8上投影并放大图像。穿过相对应于光导层8e之被照射区域的液晶层8c的光线通过投影透镜9被投影在屏幕10上，且屏幕10上的相对应区域变成白色。

另一方面，通过相对应于光导层8e上不被照射区域的液晶层8c的光线不进入投影透镜9，且屏幕上相对应的区域成为黑色。

因此，如果用光将图像写入光导层8e，则图像通过投影透镜9投影在屏幕上。

接下来将说明把图像写入光导层8e的光学***。与第一光源单元1相同，第二光源单元11由第二光源12和第二反射器13组成。所述第二反射器13沿平行于反射器轴的方向将由第二光源12发射出的光线向孔径方向反射。将第二光源12的光输出做得比第一光源2的光输出小。

由第二光源12射出的光线中的部分红外线在分光镜14上被反射，且在第二分色滤光器15上除去无法完美地被去除的紫外线，仅有部分红外线进入图形显示装置16。图形显示器件16由下列器件组成：透明液晶片17；基片18，它提供了一驱动电路(图中未示出)；一孔径，它大于相对应于透明液晶片17之孔径位置上的平面孔径；输入侧偏振片19，它带有光通轴，该轴呈现这样的方向，使透明液晶片17的输入侧和输出侧上的偏振方向相互正交；和输出侧偏振片20。

外面没有给出信号或白色信号时，通过输入侧偏振片19的光线通过输出侧偏振片20，由液晶将该偏振片20的偏振方向转过90度。

由外面给出黑色信号时，通过输入侧偏振片19的光线不受液晶的影响，它不改变其偏振方向，且它被输出侧偏振片20吸收并屏蔽。通过根据信号部分地对偏振方向的变化进行改变可显示一图形。

由第二光源发射出并通过对应于图形显示器件16上白色显示的区域的光线进入图像传输器件21。将图像传输器件21放置在光轴上，该光轴连接了图形显示器件16和电—光器件8，所述图像传输器件21由多个管形渐变折射率透镜22组成，将这些透镜与光轴相平行地制成束，且用黑色硅树脂作为光吸收材料将相邻透镜间的间隙填满，从而吸收从透镜中泄漏的有害光线。渐变折射率透镜22的折射系数分布由中心至四周减小，且透镜的长度(沿光轴方向)是这样设计的，使得用指定波长的光线来得到直立的同尺寸的图像。

由于透明液晶片17被放置在相应于图像传输器件21的物平面的位置上，因此，电—光器件8的光导层8e位于相应于像平面的位置上，通过图形显示器件16之白色显示区域的光线到达光导层8e，且显示在透明液晶层17上的图形的直立图像被传输至光导层8e。

因此，通过电—光器件8、偏振分光器6和投影透镜9的组合将透明液晶层17的图形投影在屏幕10上。

根据本发明的第一实施例，图像传输装置21采用一组小传输透镜，且与采用传输透镜24相比，其轴长可制得较短。尽管与光纤盘25相比它显得较差，与传输透镜24相比易将孔径制得大且可得到明亮的传输图像。

由于无需如光纤盘25那样使图像传输器件21紧密地接触电—光器件8或图像显示器件16，它在生产率方面具有优势。在图像传输机例如复印机及传真机中采用带有一个阵列或两个阵列的渐变折射率透镜组。因此，可以较低的价格及更好的生产率来得到能提供明亮且清晰度高的图形的图形显示装置。

在这一实施例中，将红外线用作写入光，它并不局限于红外线，但应设计为与电—光器件的最佳波长相匹配。

如图6中所示，可用一阴极射线管26来代替本发明第一实施例中的第二光源单元11、分光镜14、第二分色滤波器15和图形显示器件16。由于必须将图形显示面板放置在图像传输器件21的聚焦深度内，必须使阴极射线管带有一平面。阴极射线管的荧光体的发光特性必须与电—光器件8的特性相匹配。

一种根据本发明的第二实施例，使用一电—光器件的图形显示装置的结构示于图7中。

第二实施例的读光***与第一实施例结构相似，即带有第一光源单元1、偏振分光器6、电—光器件8和投影透镜9，但它具有一带有平面面板的阴极射线管26以代替写光***，即第二光源单元11、分光镜14、第二分色滤光器15和图形显示器件16。作为图形显示器件的阴极射线管26，与图像传输器件21用第一壳体27结合在一起，该壳体上带有面向阴极射线管26之图形显示平面的几个孔，图形传输器件21的输入侧有效面积和第一壳体27的内部充满了第一液体28，阴极射线管26和图像传输器件21之间不存在空气。

图像传输器件21和电—光器件8同样地用第二壳体29结合在一起，该壳体带有面向图像传输器件21之输出侧有效面积的孔，且电—光器件8之光导层8e的有效面积与第二壳体29的内部充满了第二液体30，图像传输器件21和电—光器件8之间不存在空气。由于液体28和30随着其温度的变化会带来体积的变化，在第一壳体27和第二壳体29中均设置了体积膨胀(收缩)吸收装置31。

根据第二实施例，通过将液体28和30代替空气层减少了与玻璃折射率的差异，且可抑制由于边界面上的反射而造成的透光率的降低及由于偏移光所造成的传输图像对比度的受损，并可得到良好的图形。

当液体温度变化不大时，上述结构不存在问题。但液体温度变化大时，液体的折射率随液体温度的上升而变化，光通道长度发生变化，因而导致所传输图像的质量受损。特别地，温度上升主要是由于阴极射线管26的热散射造成的，且阴极射线管26和图像传输器件21之间的第一液体28的温度变得高于图像传输器件21和电—光器件8之间的第二液体30的温度。第一液体28伴随着由于温度上升而产生的体积变化和折射率变化。例如，用次乙二醇作为第一液体28时，如果23摄氏度和40摄氏度的e射线(546纳米)的折射率分别定义为n₁和n₂，第一液体28沿光轴方向的长度为d1，则与23摄氏度时的光通道长度相比，光通道长度大体上变化了(1/n1－1/n2)*d1。

由于n₁＝1.4337，n₂＝1.4228，

    (1/n₁－1/n₂)*d₁＝0.0054*d₁

光通道长度变化0.0054*d，物平面和图像传输器件21间的距离变化，图像传输器件21和电—光器件8的像平面同样发生变化，因而导致光导层8e上所形成的传输图像受损。由于图像传输器件21由多个管状渐变折射率透镜组成，如果图形显示器件的图形显示平面与图像传输器件21的输入侧平面间的光距离d₂与图像传输器件21的输出侧平面和光导层8e间的光距离d3不同，不能保持(d2∶d3＝1∶1)的关系，邻近透镜的图像部分重叠，导致图象的质量受损。即使光距离d2和d3偏离了设计值，如果两个光距离d1和d2间的差别小，则与d2或d3中任一个接近于设计值但另一个远离设计值的情况相比，它对图形质量的影响较小。

一种根据本发明之第二实施例，使用电—光器件的图形显示装置中所采用的、考虑了温度补偿的图像传输装置的第一实例示于图8。

相应地，具有大的热散射时，如图8中所示，通过将壳体32设计得足够大于图像传输器件21的有效部分，液体28和29能够对流传热，从而使温度分布均匀。即，即使出现温度变化，d2和d3之差几乎不会变得大，且可抑制所传输图像的图形质量受损。显然，如果带有任何迫使壳体32中的液体对流传热的装置，则可得到更好的效果。

壳体32由一整体组成，液体可在壳体内对流传热，壳体32中带有用于散热的装置例如散热器。而且，用风扇强迫空气冷却可减小图形显示平面及图像传输器件21间的液体28和图像传输器件21及电—光器件8之间的液体30间的温差，从而可与装置之环境温度无关地将良好的图像传输到光导层8e上。

一种根据本发明之第二实施例的、使用电—光器件的图形显示装置中所采用的、考虑了温度补偿的图像传输装置的第二实例示于图9。

用第一壳体34，把阴极射线管26和图像传输器件21组合起来。该壳体带有面对着阴极射线管之图形显示区域的孔，图像传输器件21的输入侧有效区域和第一壳体34充满了第一液体28，阴极射线管26和图像传输器件21间没有空气层。

同样用第二壳体35把图像传输器件21和电—光器件8组合起来，该壳体带有面向图像传输器件21之输出侧有效区域和电—光器件8之光导层8e的有效区域的孔。第二壳体35充满了第二液体30，且图像传输器件21和电—光器件8之间没有空气层。

第一壳体34和第二壳体35均由两个单元组成。第一壳体34由前壳体34a和后壳体34b组成。在充填于前壳体34a和后壳体34b之间的弹性体36的帮助下，前壳体34a和后壳体34b之间的间隙可在光轴上随温度变化而变化。

第二壳体35同样地由前壳体35a、后壳体35b和弹性体37组成。由于第一液体28和第二液体30的折射率随温度上升而改变，且阴极射线管26和图像传输器件21之间的光距离及位于图像传输器件21与电—光器件8之间的光距离发生变化，弹性体36和37沿光轴方向收缩，从而与室温下的光距离相等。

将相对于液体温度变化的折射率差定义为Δn，弹性体相对于弹性体温度变化的、在光轴上的长度变化定义为Δd，且室温下光轴上的液体长度定义为d₁，得到下面关系式：

       (1－1/Δn)(Δd＋d₁)＝d₁

因此可得到良好的传输图像，且它与温度变化无关。

不必将弹性体置于壳体34和35中央，而可放置在边缘上。

图10和图11分别示出了根据本发明的第二实施例，使用电—光器件的图形显示装置中所采用的、考虑了温度补偿的图像传输装置的第二和第四个实例。通常将阴极射线管26的图形显示平面和图像传输器件21的输入侧之间的光距离做得与图像传输器件21的输出侧和光导层8e之间的光距离相等。

在第二实施例的第二至第四个实例所描述的图像传输装置中，光轴方向的长度随着弹性体发生变化，但可用任何其体积随温度变化的器件来代替弹性体。此外，可通过采用一种其体积可变的壳体例如伸缩软管机构或移动机构来吸收由于温度变化而产生的光长度变化，从而得到同样的效果。

图12中示出了一种根据本发明的第三实施例、使用电—光器件的图形显示装置的结构。

第三实施例的读光***与第一和第二实施例结构相同，且将阴极射线管26用作图形显示器件。用第一壳体27把阴极射线管26和图像传输器件21组合起来，该壳体上具有面向阴极射线管26的图形显示平面的孔，且图像传输器件21的输入侧有效区域和第一壳体27内均充满第一液体28，且与第二实施例中相同，阴极射线管26和图像传输器件21间没有空气层。

另一方面，在光轴上、垂直于光轴处及图像传输器件21与电—光器件8之间放置着通过写入光线的平行表面玻璃板45，第二壳体46把平行表面玻璃板45和图像传输器件21组合起来，该壳体上带有面向平行表面玻璃板45的孔，且图像传输器件21的输出侧有效区域和第二壳体46内充满了第二液体47，图像传输器件21和平行表面玻璃板45间没有空气层。这里，与图像传输器件21和平行表面玻璃板45间充满了第二液体47的气隙相比，平行表面玻璃板45和电—光器件8的玻璃基片8f被设计得非常小。

如果平行表面玻璃板45和电—光器件8之间存在空气层，平行表面玻璃板45和电—光器件之间的边界面上会产生一些有害光线。将来自第一光源单元1的、亮度很高的光线作为读出光线进入电—光器件8时，电—光器件8不能100％的确保反射光线，它吸收了部分进入的光线，所吸收的光变为热对电—光器件8的读出侧进行加热。温升高时，如果与第二实施例一样，使液体直接与写出侧接触，则电—光器件8的读出侧和写入侧的温度变大，电—光器件8中出现一些应力，且最后它会损害所投影图形的质量。根据第三实施例，由于液体不直接接触电—光器件8，减小了电—光器件8中的应力，从而其它图像传输装置中出现的光损耗及边界表面上的有害光线减至最少，因此得到了良好的传输图形。

显然，在第三实施例中，与第二实施例中相同，可采用光学功能保持装置。

如上所述，根据本发明实施例，提供了一种图形显示装置，它通过光电效应将输入光图像变换为投影图形，它使用带有液晶层和光导层的电—光器件，该装置包括多个平行于光轴制成束的渐变折射率透镜和设置在电—光器件和图形显示器件间的图像传输器件，从而将由图形显示器件给出的输入图形等尺寸地传输到电—光器件的光导层上，且通过将图像传输做得小，可在不引起图形质量恶化的条件下将整个装置做得较小。同时，由于光传输器件的生产率高，使装置的生产成本低廉。

可将带有平面显示面板的阴极射线管，或液晶片、光源及光导装置的组合用作图形显示器件。

在使用阴极射线管的情况下，图形显示器件和图像传输器件之间及图像传输器件和电—光器件之间的空间充满液体，从而防止所传输图像的对比度恶化。

通常，光线由空气进入玻璃时，有百分之几的光线在边界面上反射。本发明中，图像传输距离短，且在使用阴极射线管的情况下，光射出角宽广，且入射光的角也宽广。因此，图像传输器件表面上的反射率变大，所反射的光线成为有害的，它造成了所传输图像的对比度恶化。相应地，如果电—光器件和图像传输器件之间及图像传输器件和图形显示器件间的空间中充满的是空气，至少必须在每一光输入表面和每一光输出表面上提供防反射薄膜。然而，即使带有防反射薄膜，输入光的角度大且它与防反射薄膜的最佳入射角有差别，则防反射薄膜并非总是有效的。

在光以大入射角进入的结构中，通过在电—光器件和图像传输器件及图像传输器件和图形显示器件之间充满液体，由于将液体的折射率选择为与空气相比更接近于玻璃的折射率，可显著地减小玻璃表面上的反射。这时，当液体温度由于某些因素发生变化时，液体的折射率发生变化，且光通道的长度也发生变化，因而，恶化了图形的清晰度。特别地，使用由多个渐变折射率透镜组成的图像传输器件的情况下，所传输图像由通过一些渐变折射率透镜得到的重叠的传输图像组成。且如果所传输图像的尺寸不是同尺寸的，则像是由逐个透镜的偏移位置上合成的，因此，产生了图形质量的严重下降。为了将由于这种原因而产生的图形质量恶化减至最小，必须将图像传输器件放置在中央，从而使离开电—光器件之光导层的距离与离开图形显示器件的图形显示表面的距离相同。在实际应用中，图像传输器件和电—光器件之间液体的折射率值必须与图形显示器件和图像传输器件之间液体的折射率值相同，即，必须使两种液体的温度保持一致。因此，将图像传输器件和电—光器件间的液体及图形显示器件和图像传输器件间的液体被设计为可进行对流传热。

以这样的方式形成图像传输器件，从而无需在两个空间中充满液体，电—光器件和图像传输器件间的空间中充满了液体，且图像传输器件和图形显示器件间的空间中充满了空气，且图像传输器件和图形显示器件间的机械距离为可调节的，或电—光器件和图像传输器件间的机械距离为可调节的。此外，由于图像传输装置是以如此形式形成的，因此电—光器件和图形传输器件设置的平行表面玻璃板与图形显示器件之间的空间充满了液体，且该液体能够对流传热，无论温度是否上升，均可在屏幕上得到良好的图形。

本发明可采用不偏离本发明之精神或基本特征的其它特定形式来实施。因此，本实施例的目的在于进行说明而不是进行限制，本发明的范围应由所附权项来表明，而不是以上文的描述来表明。因此，所有属于与权项等同的意义及范围内的修改均应包含在本发明之内。

Claims (11)

1.一种图形显示装置，它使用电—光器件，其特征在于，所述器件包括：

图形显示器件；

由平行于光轴制成束的多个渐变折射率透镜组成的图像传输器件；

由液晶层和光导层组成的电—光器件，其中：

通过光电效应，所述电—光器件将输入光学像变换为投影图形；且

将所述图像传输器件放置在所述电—光器件和所述图形显示器件之间，从而等尺寸地将所述图形显示器件上的图形传输至所述电—光器件光导层上。

2.如权利要求1所述的使用了电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

所述图形显示器件是带有平面显示面的阴极射线管。

3.如权利要求1所述的使用电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

所述图形显示器件包括液晶板、光源和光导装置。

4.如权利要求1所述使用电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

在用作图像传输器件的所述多个渐变折射率透镜之每一相邻透镜之间充满了光吸收材料。

5.如权利要求1所述的使用电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

在所述电—光器件和所述图像传输器件之间及所述图像传输器件和所述图形显示器件之间充满了液体。

6.如权利要求5所述的使用电—光器件图形显示装置，其特征在于：

所述液体可在电—光器件和所述图像传输器件之间及在所述图像传输器件和所述图形显示器件之间的空间中进行对流传热。

7.如权利要求1所述的使用电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

所述图像传输器件和所述图像显示器件之间充满了液体。

8.如权利要求7所述的使用电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

所述图像传输器件和所述图形显示器件之间的距离可自动地进行调节，从而即使当所述液体的温度发生变化且所述液体的折射率发生变化时，所述图像传输器件和所述图形显示器件间的光距离亦不会发生变化。

9.如权利要求5所述的使用电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

所述图像传输器件和所述图形显示器件之间的机械距离可自动地进行调节，从而即使在所述液体的温度发生变化且所述液体的折射率发生变化时，所述图像传输器件和所述图形显示器件之间的光学距离与所述电—光器件和所述图像传输器件间的光学距离亦相等。

10.如权利要求1所述的使用电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

在所述电—光器件和所述图像传输器件及所述图形显示器件之间存在的平行表面玻璃板之间充满了液体。

11.如权利要求1所述的使用电—光器件的图形显示装置，其特征在于：

所述液体可在所述平行表面玻璃板和所述图像传输器件之间及所述图像传输器件和所述图形显示器件之间的空间中对流传热。

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