JPH0348711B2

JPH0348711B2 -

Info

Publication number: JPH0348711B2
Application number: JP57099932A
Authority: JP
Inventors: Ei Rooe Uiriamu
Original assignee: ZENISU EREKUTORONIKUSU CORP
Current assignee: ZENISU EREKUTORONIKUSU CORP
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1982-06-10
Publication date: 1991-07-25
Also published as: CA1167297A; US4376949A; JPS57212889A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は全体としてテレビジヨンに関するもの
であり、とくに投写型のカラーテレビジヨン装置
に関するものである。

受像管（CRT）が遠方のスクリーンの上に映
像を投写するテレビジヨン装置は非常に拡大され
た画像を生ずる。１本の３色カラー受像管を用い
る場合には輝度の問題が起るから、投写型のカラ
ーテレビジヨン装置は３原色の各色ごとに１本ず
つその色と同色の単色受像管を用いるのが普通で
ある。しかし、３本の受像管を用いると、投写ス
クリーンの上で３つのカラー画像をどのようにし
て位置合わせするかという問題が生ずる。

これを行う１つの方法は、３本の受像管の光出
力を共通の光路に折り重ねるために２色プリズム
を用いることである。この方法で画像合わせを良
く行うことができるが、２色プリズムを用いると
スクリーン上で得られる光のレベルが、全体とし
て受け容れられないと考えられるレベルまで低下
する。画像合わせを行う好適なやり方は１本の受
像管を投写スクリーンの軸上に配置し、残りの２
本の受像管をその１本の受像管のそれぞれ片側
に、前記軸から外して配置するというように、３
本の受像管を横に一直線上に配置する（インライ
ン配置）することである。両側の受像管それぞれ
の集束レンズはよじられて、それらのレンズの光
軸が中央の投写スクリーンの場所に収束するよう
にしている。このような構成により明るい画像が
得られるが、そのために、本発明が解決または軽
減しようとしているいくつかの問題が直接または
間接にひき起されることになる。

それらの問題のうちの１つは３つの焦点面を一
致させねばならないことである。投写スクリーン
の軸からずらされている集束レンズの向きがよじ
られているためにそれらのレンズが投写した映像
の焦点面は投写スクリーンの面と一致しなくな
り、その代りにそれらの焦点面が回転させられ
て、投写スクリーンからその側縁部に拡がること
になる。

過去においては設計者たちは比較的明るいｆ／
２レンズを用いており、この拡がりが見る人から
気づかれないようにするために焦点深度に依存し
ていた。しかし、最近はより明るいｆ／１のレン
ズで実験が行われるようになつた。このレンズで
より明るい画像が得られたが、焦点深度は浅い。
そのようなレンズでは投写スクリーンの縁部にお
けるボケは気がつかれるほど大きい。

本発明の１つの面に従つて、各軸外れ受像管の
映像を、その投写映像が投写スクリーンの面と一
致するまで、その集束レンズに対して回転するこ
とにより取り扱うものである。

米国特許第4194216号には、受像管がレンズの
光軸に対してよじられるようなインラインカラー
投写テレビジヨン装置が部分的に示されている。
しかし、この装置は平行軸集束レンズアセンブリ
を用いている。したがつて、そのような装置では
本発明が関係するよじられた焦点面の問題は生じ
ない。

インライン投写装置において受像管のうちのい
くつかを軸外れ位置に置くことにより生ずる別の
問題は、投写スクリーン上の映像の端部で色ボケ
することである。色が変化する原因の１つは３台
の投写器のうちの２台を軸外れ位置に配置するこ
とに固有のものである。映像投写の軸が投写スク
リーンに対してある角度を成している時は投写映
像のうち軸の一方の側にある部分が映像源装置か
ら投写スクリーンまでの軸線方向距離よりも長く
動き、軸の反対側にある部分はその軸線方向距離
よりも短く動く。したがつて、長く動く各映像の
半分は、照度は光源からの距離の自乗に反比例し
て低下するから、他の半分より暗い。２台の軸外
れ投写器は投写スクリーンの軸の両側に配置され
るから、軸外れ色の１つにおいて不足する複合映
像の半分は他の軸外れ色を過剰に有し、軸外れ色
の１つが過剰である複合映像は他の軸外れ色が不
足する。したがつて複合映像の２つの半分は互い
に逆の色不つり合を有する。

本発明の別の面にしたがつて、投写スクリーン
軸から軸の外れ投写器の角偏移が最小に保たれる
ように（これは製造誤差とその他の設計要求に適
合する）、装置を設計することにより不等自乗則
低下の影響を小さくできる。

色ぼけは台形ひずみを補償するために用いられ
る技術の望ましくない副産物としても生ずる。軸
外れ映像に関する限りは投写スクリーンは映像投
写の軸に対して垂直ではないから、軸外れ映像は
台形ひずみを受けやすい（すなわち、CRTスク
リーン上の長方形が投写スクリーン上では台形に
見える）。

そのような台形（またはくさび石）ひずみは、
米国特許第4004093号において提案されているよ
うに、受像管を互いに束状にまとめることにより
最小にできるが、なくすことはできない。あるい
は、前記米国特許第4194216号と第4087835号に開
示されているように、受像管をそれぞれの集束レ
ンズから横にずらすことにより補償することがで
きる。しかし、台形ひずみを補償する好適な方法
は、CRT上の映像を逆向きに台形ひずみを与え
ることである。こうすることにより投写スクリー
ン上に希望の長方形が回復される。

そのような補償前置ひずみを行うにはいくつか
の技術がある。たとえば、米国特許第3949167号
に開示されているように掃引信号を変えることに
より電気的に行うことができ、または米国特許第
3115544号に開示されているように偏向コイルの
磁界の形を変えることにより磁気的に行うことが
できる。しかし、好適な前置ひずみ技術は、各軸
外れ位置に、フエイスプレートと蛍光体スクリー
ンに対して電子銃が傾斜させられている受像管に
設けることである。傾斜した電子銃は希望の台形
ひずみを生ずるが、そのために色変化も生ずる。

予め台形ひずみを与えられているラスタがない
とすると、全部で３つのカラー画像は投写スクリ
ーン上での位置の関数として輝度が同じだけ変化
するから、投写された映像を横切つて色釣合いの
変化は生じない。しかし、軸外れ映像のそのよう
な予備ひずみにより、台形の延ばされた端部上の
各映像点のCRTラスタの中心からの距離が大き
くなり、台形の縮められた端部上の各映像点の
CRTラスタの中心からの距離が小さくなる。
CRTスクリーン上の映像点のそれらの増加と減
少は（前記した色ぼけの種々の発生源により導入
される角輝度変化のために）、投写スクリーン上
での輝度の差に変えられる。台形の長い辺上の映
像点は（CRT上に現われた時は）、レンズの光軸
からの距離が長いために投写レンズを通る間は輝
度が低下するが、台形の短い辺上の映像点の輝度
は逆の理由から高くなる。したがつて、投写レン
ズを出た軸外れ映像の輝度は、一方の縁部から反
対側の縁部へかけて次第に変化する（輝度の傾
き）。それらの映像が投写スクリーン上に投写さ
れる台形の前置ひずみは修正されるが、輝度の傾
きはそのまま残る。

更に、２つの軸外れ映像輝度の傾きは互いに逆
向きである。その理由は、それらの映像のCRT
上における画像が逆向きに台形ひずみさせられる
からである。したがつて、１つの軸外れカラー映
像の輝度が投写スクリーンの一方の縁部へ向うに
つれて高くなると、他方の軸外れカラー映像の輝
度はその縁部に向うにつれて低下する。その結果
として色の傾きが生じ、その色の傾きにより、一
方の縁部では１つの色ぼけが生じ、他方の縁部で
逆の色ぼけが生ずる。２つの軸外れカラー映像の
間の真の色釣合は投写スクリーンの中心でのみ生
ずる。ｆ／１レンズを用いている典型的な投写型
テレビジヨン装置においては、映像の縁部におい
て10％もの光の透過率の変化が起り得るが、その
ために顕著な色の不釣合が生ずる。

本発明の別の面に従つて、色ぼけの問題は、
CRTスクリーン上の映像をそのレンズアセンブ
リの光軸からずらせることにより処理される。そ
うするとレンズアセンブリから見た時にCRT映
像がひずみ、映像のずれが正しい向きに行われる
と、そのずれは、台形の長辺の端部上の映像点を
光軸に近ぢけ、台形の短辺の端部上の映像点を光
軸から遠去けることに等しいから、それら２つの
映像点が光軸から異なる距離にあることから生ず
る輝度の偏りが修正される。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第１図は従来のノンライン投写テレビジヨン装
置の基本的な構成を上から見た図である。それぞ
れの集束レンズアセンブリ１０２，１０４，１０
６により、それぞれ原色（赤、緑、青）の３つの
単色映像がスクリーン１００に同時に投写され
る。それらのレンズアセンブリのためのオブジエ
クトイメージが赤色受像管１０８と、緑色受像管
１１０と、青色受像管１１２によりそれぞれ与え
られる。各受像管はフエイスプレート１１４を有
する通常の陰極線管（CRT）であつて、そのフ
エイスプレートの内面には蛍光スクリーン１１５
が形成される。この蛍光スクリーン１１５はそれ
ぞれの原色の波形で発光する。

これはカラー投写テレビジヨン装置にとつて好
適な構成であるが、各投写器、すなわち、CRT
と各集束レンズアセンブリとの組合わせ、の光軸
が他のどの投写器の光軸とも一致しないという基
本的な問題がある。すなわち、レンズアセンブリ
１０４が光軸１１６を定め、レンズアセンブリ１
０２が光軸１１８を定め、レンズアセンブリ１０
６が光軸１２０を定める。３台の投写器のうちの
中央の投写器（いまの場合には緑投写器１０４，
１１０）は、その光軸１１６が投写スクリーン１
００に対してほぼ垂直であるように、配置され
る。

投写器１０４，１１０は投写された緑映像を投
写スクリーン１００の裏面１００Ａに集束させる
ように構成される。（通常の裏面投写装置が用い
られている。この場合には、観客は投写スクリー
ンの反対側のＸ，Ｙ，Ｚのような位置に配置され
る）。

赤と青の投写器は緑投写器の両側にそれに近接
して配置される。たとえば、第１図に示すよう
に、上から見て、赤投写器が左側に、青投写器が
右側にそれぞれ配置される。とくに、外側のレン
ズアセンブリ１０２，１０６はよじられているか
ら、それぞれの光軸１１８，１２０は、スクリー
ン１００の中心点１２８でスクリーン１００にそ
れぞれ交わる。軸１１６，１２２も投写スクリー
ン１００にその中心点１２８で交わる。

このよじられたレンズの向きのために、赤映像
焦点面１２５は、希望の投写スクリーン面１００
Ａとはどこでも一致せず、また青映像焦点面１２
６も同様である。３つの映像面１２４，１２５，
１２６は中心点１２８を通る垂直線に沿つて互い
に交わる。しかし、その垂直線すなわち中心線の
左と右の全ての場所において、赤映像面１２５と
青映像面１２６は投写スクリーン面１００Ａと緑
投写映像面１２４に一致しない。その結果、中心
を横にずれた全ての場所では焦点が合わなくな
る。その焦点の合わなくなる度合は、中心点１２
８を通る中心線からの横方向距離が大きくなるに
つれて大きくなる。

本発明の１つの面に従つて、この縁部の焦点が
合わない問題は、両側のCRT１０８，１１２を
適切な向きに回すことによりそれぞれの投写映像
面１２５，１２６を回して、希望の投写スクリー
ン面１００Ａと軸線方向の投写映像面１２４に一
致させることによつて解決する。第２図に示す構
成においては、赤受像管１０８のフエイスプレー
ト軸１３０が、それに組合わされている集束レン
ズアセンブリ１０２の光軸１１８に対して角度１
３６を成すように、赤受像管１０８は回転させら
れている。中心の受像管１１０は第１図に占めて
いた位置と同じ位置にあるが、他の軸外れ受像管
１１２は、そのフエイスプレートの軸１３０がそ
れに関連するレンズアセンブリ１０６の光軸１２
０に対して角度１３６を成すように、回転させら
れる。各場合に、軸外れ受像管１０８または１１
２は、その電子銃１４０が中央の軸線方向受像管
１１０が横方向に離れるような向きに回転させら
れる。しかし、オブジエクトイメージが現われる
フエイスプレート部１１４は関連するレンズアセ
ンブリ１０２または１０６に近接したままであ
る。ただ、レンズアセンブリ１０２，１０６に対
しては回転させられる。

この構成により赤投写映像面１２５と青投写映
像面１２６が回転させられて、矢印１４２，１４
４によりそれぞれ示されているように、投写スク
リーン面１００Ａに一致させられる。その結果、
軸外れの投写映像面１２５，１２６は軸線方向投
写映像面１２４に一致し、したがつて、軸外れ映
像と軸線方向の映像との縁部は共通平面上に集束
させられる。

本発明に従つて作られた特定のテレビジヨン投
写装置においては、たとえば、外側のレンズが中
央のレンズに対して既に6.8度よじられている場
合には、よじれを更に0.8度大きくすることによ
り、映像の輝点の寸法が約6.1mmから理論的な焦
点まで改善される。

受像管１０８，１１２を中心軸から外して配置
することにより、ピンぼけ以外の問題もひき起さ
れる。

第３図は第１図に示されているのと同じ従来の
投写カラーTV装置を示すものであつて、３台の
投写器の同じ上面図を示すが、投写された映像を
表面１００Ａで見ることができるように投写スク
リーン１００が逆に傾斜させられる。したがつ
て、中心軸上に配置されている投写器は投写スク
リーン表面１００Ａの上に長方形の映像フレーム
１５０（斜線領域）を投写することが明らかとな
る。

しかし、軸外れ投写器の場合にはそうではな
い。それらの投写器の場合には、CRTのフエイ
スプレート１１４上の映像内の全ての形は、投写
スクリーン表面１００Ａに達した時に台形状にひ
ずませられる。したがつて左側投写器の長方形の
映像フレームは投写スクリーンの上に線１５２に
より囲まれた台形として現われ、右側投写器の長
方形映像フレームは線１５４により囲まれた台形
領域としてスクリーン１００上に投写される。

この台形ひずみにより軸外れ投写映像１５２，
１５４の大部分が軸線方向の投写映像１５０と位
置が合わなくなる。この問題の好適な解決方法
は、各軸外れ投写器に傾斜電子銃を有する画像管
を用いることである。この種の受像管Ａの一例を
第４，５図に示す。

第１〜３図に示す受像管は、フエイスプレート
１１４と電子銃１４０に共通の軸１３０を有する
電子銃を含んでいる。しかし、受像管Ａの電子銃
１４０Ａの軸１７２はフエイスプレート１１４の
軸１３０に対して角度１７４を成している。この
角度のためにフエイスプレート１１４の上に現わ
れる映像は第５図に示すように台形ひずみを受け
る。

第５図は受像管Ａのフエイスプレート１１４を
直接示すものであつて、破線で示されている長方
形１７６は、電子銃１４０Ａが第４図に示すよう
に傾斜していない場合に得られる映像を示すもの
である。実線は、電子銃が傾けられているために
同じ映像が台形形状にひずまされた形１７８を示
すものである。周知のように、映像フレーム１７
８台形ひずみが、第３図に示されている投写映像
フレーム（線１５２，１５４）の台形ひずみを補
償するような大きさと向きとなるように電子銃の
傾き角度が選択される。いいかえると、映像フレ
ーム１７８の台形ひずみは投写映像フレームの台
形ひずみを補償するように計算される。

その結果として修正された投写映像を第６図に
示す。この図から、２本の外側受像管１０８，１
１２の代りに傾斜電子銃１４０Ａを有する受像管
１０８Ａ，１１２Ａが用いられ、そのために受像
管１０８，１１２Ａによる投写画像フレームが、
中央の投写器１０４，１１０によるのと同じ長方
形１５０になつたことがわかる。

この技術により台形ひずみの問題は解決される
が、それと同時に色ぼけの問題が生ずる。第５図
に示すように、受像管Ａの傾斜電子銃は長方形映
像フレーム１７６を台形映像フレーム１７８にひ
ずませるばかりでなく、フエイスプレート軸１３
０を通る垂直２等分線１８０上にない各映像点も
移動させる。垂直２等分線１８０の長くされた側
（右側）にある映像フレーム（CRTラスタ）１７
８内の全ての映像点の２等分線１８０からの距離
は大きくなり、ひずまされた映像ラスタ１７８の
短くされた側（左側）にある全ての映像点の２等
分線１８０からの距離は短くされる。ラスタの隅
の点１８１〜１８４はCRTラスタ１７８中の映
像点に何が起るかを示すために便利に使用でき
る。隅の点１８１，１８２（およびラスタ１７８
の台形状に長くされた右側の他の全ての映像点）
は２等分線１８０から外方へ大きく動かされ、隅
の点１８３，１８４（および台形状にひずまされ
たラスタの短くされた左側にある他の全ての映像
点）は２等分線１８０に接近させられる。

この明細書の初めの部分で述べた理由から、映
像点がこのように移動することによつて、外側の
２つの投写器１０２，１０８Ａと１０６，１１２
Ａにより投写された２つの映像による投写された
映像フレーム１５０を横方向に延びる輝度の傾き
が生ずることになる。したがつて、信号の変化は
別にしても、投写された映像フレーム１５０の右
隅Ｅ，Ｂ（および投写スクリーン１００の垂直２
等分線１２８Ａの右側にある他の全ての映像点）
は、左隅Ｃ，Ｄ（および垂直２等分線１２８Ａの
左側の他の全ての映像点）よりも、右側投写器１
０６，１１２Ａにより投写された青色の光を強く
照射されることになる。この事は、より明るい隅
Ｅを白丸、暗い隅Ｃを黒丸として示すことにより
概略図に示されている。上の隅Ｅ，Ｃは左側投写
器１０２，１０８Ａにより発生された輝度の傾き
を示すために任意に選択され、下の隅Ｂ，Ｄは右
側投写器１０６，１１２Ａにより発生された輝度
の傾きを示すために任意に選択されている。同様
に（逆ではあるが）、左隅Ｃ，Ｄ（および２等分線
１２８Ａの左側の全ての映像点）は、右隅Ｅ，Ｂ
（および２等分線１２８Ａの右側の他の全ての映
像点）よりも、左側投写器１０２，１０８Ａの赤
色光によつて強く照射される。これも、明るい隅
Ｄを白丸、暗い隅Ｂを黒丸として概略的に示され
ている。

本発明の別の面に従つて、傾斜電子銃１４０Ａ
によりひき起された輝度の傾きから生じた色ぼけ
の問題は、軸外れの映像を集束レンズアセンブリ
の軸から横にずれた位置に移動させることにより
処理される。このやり方が効果的である理由は第
５図を参照すると最も良くわかる。第５図は、垂
直２等分線１８０の右側にある映像点（隅の点１
８１，１８２を含む）と、２等分線１８０の左側
にある映像点（隅の点１８３，１８４を含む）
が、同じ向き、すなわち、第５図では右、へ動か
されることを示している。全ての映像点が１つの
向きに動かされるから、この移動は映像ラスタ１
７８全体を、関連する軸外れ集束レンズ１０２ま
たは１０６に対して逆の向きに適切な距離だけ動
かすことにより修正できる。

映像ラスタ１７８を必要なだけ移動させるには
３種類の方法がある。第１は画像管全体をその集
束レンズアセンブリに対して再配置すること、第
２は電子銃の軸をフエイスプレートと蛍光体スク
リーンの軸に対して再配置すること、第３は映像
ラスタを電子銃とフエイスプレートに対して、偏
向の中心をずらすことにより、再配置すること、
である。しかし、偏向の中心をずらすことにより
スクリーンへの電子ビーム入射角が変るから、装
置全体の設計に際してはこのことを考慮に入れね
ばならない。

第７図はそれら３つの方法のうちの好適な第１
の方法を示すものである。左側の受像管１０８Ａ
は、そのフエイスプレートの軸１３０がそれに関
連するレンズアセンブリ１０２の光軸１１８に平
行で、その光軸１１８から距離１９０だけ離れる
ように、左横へ移動させられる。また、右側の受
像管１１２Ａのフエイスプレート軸１３０が関連
する集束レンズアセンブリ１０６の光軸１２０に
平行で、その光軸から距離１９０だけ離れるよう
に、受像管１１２Ａが右へ移動させられる。した
がつて、レンズアセンブリ１０２は左へ移動され
たCRTの映像を見ることになり、レンズアセン
ブリ１０６は右へ移動させられたCRTの映像を
見ることになる。これは視線１９４，１９６によ
りそれぞれ示されている。移動距離１９０は第５
図に示されている全ての映像点（隅の点１８１〜
１８４など）の移動を補償するために計算され
る。その結果として、外側の各受像管１０８Ａ，
１１２Ａが、第７図に示すように、投写された全
映像フレーム１５０を左から右へ一様に照射す
る。このことは、投写された映像の隅の点Ｂ〜Ｅ
の全てが等しい輝度であるとして示すことにより
概略的に表される。

この技術により色ぼけを生ずる輝度の傾きは修
正されるが、防止手段がとられなければ、受像管
１０８Ａの投写された映像が映像フレーム１５０
の右へ移動させられ、受像管１１２Ａの投写され
た映像が画像フレーム１５０の左へ動かされて、
２つの外側の投写された映像と、中央の画像管１
１０の投写された映像と位置が合わなくなるとい
う望ましくない作用が生ずることになる。

これを防ぐために、外側のレンズアセンブリ１
０２，１０６の光軸１１８，１２０が中央のレン
ズアセンブリの光軸１１６の下側に収束させられ
るように、外側のレンズアセンブリ１０２，１０
６が回転させられる。左側レンズアセンブリ１０
２の光軸１１８が、投写スクリーンの垂直２等分
線１２８Ａの左側にある点１９８で投写スクリー
ン１００に交わるように、左側のレンズアセンブ
リ１０２が左へ回転させられる。同様に、右側の
外側集束レンズアセンブリ１０６の光軸１２０
が、２等分線１２８Ａの右側の点１９９で投写ス
クリーン１００に交わわるように、右側の外側集
束レンズアセンブリ１０６が右へ回転させられ
る。左側のレンズアセンブリ１０２を左へ回転さ
せると、その投写された映像が右へ移動させら
れ、右側のレンズアセンブリ１０６が右へ回転す
ると、この投写された映像は左へ移動させられ
る。そのために両方の映像が希望の映像フレーム
１５０へ戻り、したがつて中央の受像管１１０の
投写された映像に位置が合わされる。

CRT全体を以上説明したように移動させるこ
とに加えて、CRTの映像を移動させる別の方法
もある。第８図に示す別の実施例は外側の受像管
１０８Ｂ，１１２Ｂを用いる。これらの受像管の
電子銃アセンブリ１４０Ｂは電子銃アセンブリ１
４０Ａのようには回転させられないばかりでな
く、それぞれのフエイスプレート１１４に対して
非対称的に配置される。それらの受像管１０８
Ａ，１１２Ｂのフエイスプレート１１４の軸１３
０は関連するレンズアセンブリ１０２，１０６の
光軸１１８，１２０とそれぞれ一致する。しか
し、それぞれの電子銃の軸１７２Ｂがフエイスプ
レート１１４と交わる点Ｇが距離１９０だけ横に
ずれるように、電子銃の軸１７２Ｂはフエイスプ
レートの軸１３０から横にずらされる。そのため
に受像管１０８Ｂと１１２Ｂの映像ラスタがそれ
ぞれのフエイスプレート１１４の軸１３０に対し
てそれぞれ左と右へ移動させられる。その結果と
して、映像ラスタは視線１９４，１９６に沿つて
それぞれのレンズアセンブリ１０２，１０６によ
り見られる。

第７図に示す実施例におけるように、第８図に
示す実施例は、レンズアセンブリ１０２，１０６
を中央の投写器１０４，１１０の光軸１１６に対
して集束されないことを求める。したがつて、光
軸１１８，１２０が中心を外れた点１９８，１９
９で投写スクリーン１００に交わる。

第９図に示す別の実施例はCRTの電子ビーム
を各受像管１８０Ｃ，１１２Ｃの一方の側に偏倚
させる偏向中心外れを用いている。それらの受像
管１０８Ｃ，１１２Ｃは構造は受像管１０８Ａ，
１１２Ａの構造に類似するが、受像管１０８Ｃ，
１１２Ｃはそれぞれの電子ビームを中心を外れた
電子ビーム路２００に沿つてわん曲させる一方向
の磁気偏向力を加えるための手段を有する。

左側受像管１０８Ｃの場合には、電子ビーム路
２００は管軸１７２の左側へ移動させられ、右側
受像管１１２Ｃの場合には電子ビーム路２００は
受像管軸１７２の右側に移動させられる。その結
果、左側の映像の中心がそのフエイスプレート１
１４の左側の点Ｇへ移動し、視線１９４に沿つて
レンズアセンブリ１０２により「見られる」。一
方、右側の映像の中心がそのフエイスプレート１
１４の右側の点Ｇへ移動して、視線１９６に沿つ
てレンズアセンブリ１０６により「見られる」。
点ＧからＦ（フエイスプレートの中心）までの距
離は第７、８図における距離に等しい。

電子ビームの偏向を中心から外すために必要な
一方向磁界は直流励磁電磁石または永久磁界によ
り発生できる。第１の技術は受像管１０８Ｃに用
いられる。受像管１０８Ｃは偏向コイル２０６を
有し、この偏向コイルは直流電源２０８により励
磁される。偏向コイル２０６は導線２１０により
直流電源２０８に接続され、受像管１１２Ｃの偏
向コイルは線２１２により直流電源２０８に接続
される。しかし、別の中心外れ偏向技術を示すた
めに、受像管１１２Ｃには偏向コイル２０６と同
じ作用を有する永久磁石２１４が用いられる。こ
の実施例でも軸外れレンズアセンブリ１０２，１
０６は、光軸１１８，１２０が中心を外れた点１
９８，１９９に当るように、ずれて集束させられ
る。

本発明の好適な実施例を第１０図に示す。この
図は第２図と第７図に示されている特徴を含む投
写型カラーテレビジヨン装置を示すものである。
外側の画像管１０８Ａ，１１２Ａのフエイスプレ
ート軸１３０がレンズアセンブリ１０２，１０６
のそれぞれの光軸１１８，１２０に対して角度１
３６を成して、中心軸外れ映像面を投写スクリー
ン１００の表面に一致させるように、外側の受像
管１０８Ａ，１１２Ａが回転させられる。また、
軸１３０がフエイスプレート１１４と交差する点
Ｇが光軸１１８，１２０上の点Ｆから距離１９０
だけ横方向にずらされて、台形ひずみを補償する
ために軸１７２が角度１７４だけ回転させられる
電子銃１４０Ａを用いるにもかかわらず、色ぼけ
が避けられるようにする。また、映像を横にずら
せるには、レンズアセンブリ１０２，１０６の光
軸１１８，１２０を中心からはずれている点１９
８，１９９に向けることにより、レンズアセンブ
リ１０２，１０６の集束を外す必要がある。した
がつて、先に説明した本発明の全ての特徴は第１
０図に示されている実施例にも同時に含まれる。

しかし、電子銃を傾けて配置すること以外にも
色ぼけを起す原因はある。この明細書の初めの部
分で述べた理由から、第１０図の投写器１０２，
１０８Ａと１０６，１１２Ａが中心軸１１６から
ずれて配置されるという事実だけから、受像管の
映像を距離１９０だけ移動させるだけではなくす
ことができない色ぼけが残ることになる。

しかし、本発明の別の面に従つて、中央レンズ
アセンブリ１０４と外側のレンズアセンブリ１０
２，１０６との間の横方向のずれを最小にするこ
とにより、色ぼけを小さくできる。レンズアセン
ブリ１０２，１０６とレンズアセンブリ１０４の
最も近い隅の間の距離は絶対的に最短、すなわ
ち、零プラス、製造誤差のために避けることがで
きない分離間隔、に保たれる。理想的な場合、す
なわち、全ての誤差が隅と隅の間の距離を小さく
する向きに加え合わされる場合、には、レンズア
センブリの最も接近する隅は点２２０で接する。
このような状況の下では中央軸１１６と各外側軸
１１８，１２０の間の角変位は最小値まで小さく
され、色ぼけはその実用上の最小に保たれる。

第１０図に示す装置はレンズの間隔を最小にす
るとともに、レンズ１０４に対する外側のレンズ
１０２，１０６の適切な集束外れ角度を達成し、
かつレンズアセンブリ１０２，１０６に対してそ
れぞれの外側受像管１０８Ａ，１１２Ａの横方向
距離１９０と回転角度と適切にとるように構成せ
ねばならない。したがつて、第１０図に示す投写
型カラーテレビジヨン装置の主な設計パラメータ
を決定するために、以下に説明する数学的な設計
法を用いねばならない。

レンズ１０２，１０４，１０６の場所を決定す
るために用いられる点１２２，１２４，１２６が
それぞれの光軸１１６，１１８，１２０と、それ
らのレンズのそれぞれの裏面とが交わる位置に設
けられる（第１１図）。点１２４と点１２２，１
２６の間の距離は、中央レンズ１０４の軸１１６
に沿う成分ｚと、レンズの直交成分すなわち横に
ずれた成分Ｃとに分けられる。軸１１６がスクリ
ーン面１００Ａに交わる点１２８と点１２４の間
隔Ｔは、投写映像を適切な倍率にするために選択
される。

また、第１１図にはレンズハウジングの端の隅
を表す点、すなわち、レンズと受像管アセンブリ
が本発明に従つて組合わされた時に接触する点２
２０も示されている。第１２図に示されているよ
うに、それらの点はレンズの軸から半径方向に距
離Ｒだけずらされ、レンズの裏面へ距離Ｌだけず
らされる。

点１２８と、点１９８または１９９、すなわ
ち、レンズの軸とスクリーン面１００Ａとの交
点、との間の距離をＸで示し、レンズの軸１１６
と１１８または１２０との間の角度をβで示す。
それらの量の間の関係は次式で与えられる。

Ｚ＝Ｔ−Tcosβ Ｃ＝Ｘ＋Tsinβ 第１２図はレンズの間隔を最小にしたこと、す
なわち、点２２０が接触したことから生ずる関係
も示す。

Ｘ＋（Ｔ−Ｌ）sinβ＝Ｒ＋Rcosβ 外側の受像管１０８，１１２のそれぞれのレン
ズ１０２または１０６に対する場所を第１３図に
示す。受像管のフエイスプレート１１４はレンズ
の裏面に対して角度１３６、第１３図では記号α
で示されている、で傾けられている。蛍光体スク
リーンの映像をフエイスプレートの視スクリーン
に一致させるために選択されるこの角度へほぼ次
式で与えられる。

tanα＝tanβ／Ｍここに、Ｍはレンズの倍率である。

レンズに対する受像管の横方向位置も第１３図
に示されている。画像１２８の幾何学的中心１２
８を生ずる偏向条件に応じて発生された電子ビー
ム２００が、フエイスプレート１１４の内面の蛍
光体スクリーン１１５に交わつて点２１０に光像
を生ずる。この点２１０は、レンズの倍率Ｍを乗
じた場合に第１１図に示すずれ距離Ｘに等しくな
る距離だけレンズの軸１１８からずれている。

解析は第１４図に示すように進められる。この
解析においては、第１１図における視スクリーン
点１２８に対応する見かけの対物点２２０を計算
するために、レンズの既知特性が用いられる。良
い近似でＹ＝Ｘ／ｍである。見かけの対物点２２０は実際の蛍光体ス
クリーン対物点２１０からずらされる。その理由
は、屈折率ｎが約1.52と高いことから、フエイス
プレート２３０の厚さＤが見かけ上減少するため
である。その結果としてずれは（ｎ−１）Ｄ／ｎ
すなわち0.34nとなる。

第１５図はスクリーンの映像の隅の点Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅにそれぞれ対応する受像管のスクリーンの
映像の隅の点２６０，２６２，２６４，２６６を
示す。映像の隅の輝度は釣合いがとれていること
が望ましい。すなわち、映像点２６０からレンズ
と視スクリーンを通つてＥ点に達した光の輝度
と、点２６２からレンズと視スクリーンを通つて
Ｃ点に達した光の輝度は等しいことが望ましい。
この条件が起るのは、等しい光学的ぼけが存在す
る時である。これはレンズ軸１１８または１２０
と点２６０の間の距離Ｕが、他の任意の隅の点、
たとえば２６２とレンズ軸との間の距離Ｓにほぼ
等しい時に起る。

それらの距離ＵとＳは集束負度βとねらいずれ
距離Ｘとに関係し、映像点の光線をたどることに
よつて計算できる。レンズの接線条件と、光透過
を等しくするという要求を満すＸとβの値を計算
するためにくり返えし法が用いられる。この数学
的手法は知られているくり返しコンピユータ技術
のうちの１つである。たとえば、Ｘ（またはβ）
は１つの独立したパラメータとして選ばれ、そう
するとβ（またはＸ）は接線条件から決定される。
関数Ｇ｛Ｘ，β（ｘ）｝（またはＨ｛（β，ｘ（β）｝
）
を、点２６０から点Ｅまでの光路に対する光の透
過と、点２６２から点Ｃまでの光路に対する光の
透過との差、公称零、に等しく定める。最初にＸ
の値を求めてから、 X_j+2＝X_j−（X_j+1−X_j）H_j+1／H_j+1−H_jｊ＝１，２，３
… というようなニユートンの方法に従う式を用いて
X_jのより正確な値を逐次計算する。十分な数の
計算値が得られるとＸの計算値は希望の確度範囲
内に入るから、くり返えし計算は終つたと見なさ
れる。

この計算には非常に長い時間がかかるから、こ
れを行う最上の方法は適切にプログラムされた汎
用デジタル・コンピユータを用いることである。

以上の説明から、これは投写映像焦点面が一致
しないためにひき起される縁部のぼけと、光のぼ
けによりひき起される色のぼけとをなくし、かつ
投写器の角分離によりひき起された色ぼけを最小
にするという利点を有する新規なよじれレンズ、
インライン投写型カラーテレビジヨン装置が本発
明により得られることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は軸外れ映像の縁部がぼける、従来のイ
ンライン３管式投写型カラーテレビジヨン装置の
概略上面図、第２図は焦点面を一致させるために
軸外れ受像管を回転させた本発明の装置の一実施
例の概略上面図、第３図は軸外れ映像に台形ひず
みが生ずる従来のインライン投写型カラーテレビ
ジヨン装置の一部を上面図、一部を正面図で示す
図、第４図は傾斜電子銃を有する従来のテレビジ
ヨン受像管の概上面図、第５図は電子ビーム軸の
１つの側の横方向寸法が伸び、他の側の横方向寸
法が縮む補償台形前置ひずみを示す第４図の受像
管の映像ラスタの正面図、第６図は台形ひずみは
補償するが各種のぼけにより発生された色ぼけを
生ずる第４、５図に示されているような種類の受
像管を用いる従来のインライン投写型カラーテレ
ビジヨン装置の第３図に類似する図、第７図は映
像のぼけによりひき起された色ぼけを補償するた
めに集束レンズに対して傾斜電子銃受像管が横に
ずらされ、かつ映像がずれることを補償するため
にそれらの集束レンズが少し集束させられていな
い、本発明の別の実施例の上面図、第８図はずら
されて傾斜させられた電子銃を有する受像管を用
いて同じ映像のずれを達成する本発明の装置の別
の実施例の第７図と同様な図、第９図は電磁石ま
たは永久磁石を用いて同じ映像のずれを行う本発
明の別の実施例の第７図と同様な図、第１０図は
第２、７図に示す実施例の特徴を組合わせた、３
つの集束レンズの間隔を最小にすることにより残
留色ぼけを少くする本発明の全ての実施例に従う
図、第１１〜１５図は本発明の投写型テレビジヨ
ン装置を設計するために計算せねばならないパラ
メータを決定するための幾何学的図である。１００……投写スクリーン、１０２，１０４，
１０６……集束レンズアセンブリ、１０８，１０
８Ａ，１０８Ｂ、１０８Ｃ，１１０，１１２，１
１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ……受像管、１１４
……フエイスプレート、１４０，１４０Ａ，１４
０Ｂ……電子銃。

Claims

【特許請求の範囲】１垂直軸を定める映写スクリーン１００と、光
軸１１８，１２０を有し、投写された映像の焦点
を前記スクリーン上で合わせるように構成され、
前記光軸１１８，１２０が前記スクリーンの軸に
対して鋭角を成して、前記投写された映像の面１
２５，１２６が回転させられて前記スクリーンの
表面との一致から外れる傾向を持つようによじら
れるレンズ装置１０２，１０６と、結像面を有
し、前記レンズ装置に対して投写するために前記
結像面上にオブジエクトイメージを与えるように
構成された映像源装置１０８，１１２とを備える
映像投写装置であつて、前記スクリーン表面１０
０にほぼ一致する位置に前記投写された映像の面
１２５，１２６を回転させるのに必要な角度ま
で、前記結像面が前記光軸に対して垂直な位置か
ら角変位させられるように、前記映像源装置１０
８，１１２は向けられることを特徴とする映像投
写装置。２特許請求の範囲の第１項に記載の装置であつ
て、光軸１１６が前記スクリーンの軸とほぼ一致
するように設けられた直交レンズ装置１０４と、
この直交レンズ装置に対して投写するためにそれ
ぞれのオブジエクトイメージを前記結像面上に与
えるように構成されたそれぞれの映像源装置１１
０とを備え、前記直交レンズ装置１０４の前記映
像源装置１１０は、その光軸が前記直交レンズ装
置の光軸とほぼ一致するように向けられ、それに
より前記直交レンズ装置の投写された映像の面が
前記スクリーンの表面にほぼ一致することを特徴
とする装置。３特許請求の範囲の第２項に記載の装置であつ
て、前記映像源装置はそれぞれの陰極線管スクリ
ーン上に配置されている前記レンズ装置にそれぞ
れのオブジエクトイメージを与えるように構成さ
れている陰極線管装置を備え、前記直交レンズ装
置１０４の前記陰極線管装置１１０は前記直交レ
ンズ装置１０４の光軸にほぼ垂直であり、前記直
交レンズ装置１０２，１０６の前記陰極線管装置
１０８，１１２は、そのCRTスクリーン１１４
が非直交レンズ１０２，１０６装置に対して垂直
な位置から角変位させられるように向けられるこ
とを特徴とする装置。４垂直な軸を定める映写スクリーン１００と、
光軸を定めるレンズ装置１０２，１０６を有し、
かつ前記映写スクリーンに映像を投写する投写器
と、CRTスクリーン１１４と、このCRTスクリ
ーン上に映像ラスタを投写する電子銃１４０Ａを
有する陰極線管を含み、前記投写器のための映像
源装置１０８Ａ，１１２Ａとを備え、前記投写器
の光軸が前記投写スクリーンの軸に対して鋭角を
成して、その投写した映像が台形ひずみを受ける
傾向を有するように前記投写器はよじられ、前記
ラスタはオブジエクトイメージを前記レンズ装置
へ与えるように位置させられ、前記電子銃１４０
Ａは電子ビームの軸１７２を定める映像投写装置
であつて、前記オブジエクトイメージを前記レン
ズ装置の前記ひずみ傾向とは逆に台形状に予めひ
ずませるように、前記電子ビームの軸１７２が選
択された向きへ傾斜させられて前記CRTのスク
リーンに対して垂直でない角度を定めるように前
記陰極線管は配置され、それによりその投写され
た映像は台形ひずみが補償され、前記したように
オブジエクトイメージを予めひずませることによ
り、前記ラスタの台形状にひずんで長くなつた辺
上の映像点が前記電子ビームの軸１７２から更に
遠く離され、前記ラスタの台形状にひずんで短く
された辺上の映像点が前記電子ビームの軸１７２
に一層近くなるように、前記ラスタの映像点が移
動させられ、前記映像源装置は前記映像点の移動
をほぼ補償するのに適切な距離だけ、前記ラスタ
を前記レンズ装置に対して前記選択された向きに
移動させるように構成されることを特徴とする映
像投写装置。５特許請求の範囲の第４項に記載の装置であつ
て、前記ラスタの全ての隅は前記レンズ装置の軸
からほぼ等距離であることを特徴とする装置。６特許請求の範囲の第４項に記載の装置であつ
て、前記ラスタの移動により前記投写された映像
を前記投写スクリーン１００上の中心をずれた位
置へ移動させ、前記レンズ装置１０２，１０６の
光軸１１８，１２０が、前記投写された映像を前
記投写スクリーン１００上で再び中心にくるのに
十分な角度だけ、前記投写スクリーンの軸に対し
て集束させられないように前記レンズ装置１０
２，１０６が向けられることを特徴とする装置。７特許請求の範囲の第４項に記載の装置であつ
て、前記ラスタを移動させるための前記装置は前
記陰極線管装置の構造にあり、この陰極線管装置
は、前記レンズ装置１０２，１０６とほぼ整列し
て位置させられて、軸を定めるフエイスプレート
を備え、前記ラスタを前記フエイスプレートの中
心を離れるように前記電子ビームの軸１７２が前
記フエイスプレートの軸から前記選択された向き
へ移動させられるような関係で前記電子銃１４０
Ａは前記フエイスプレートとともに組立てられる
ことを特徴とする装置。８特許請求の範囲の第４項に記載の装置であつ
て、前記ラスタを移動させる前記装置は前記陰極
線管装置の構造にあり、この陰極線管装置は前記
ラスタを前記選択された向きに移動させる一方向
のビーム偏向力を加えるための要素を備えること
を特徴とする装置。９特許請求の範囲の第４項に記載の装置であつ
て、前記ラスタを移動させる前記装置は前記陰極
線管の場所にあり、前記光軸に一致しないよう
に、前記陰極線管は前記光軸１０２，１０６に対
して前記選択された向きに移動させられることを
特徴とする装置。１０垂直な軸を定める映写スクリーンと、この
映写スクリーン上にそれぞれの映像を同時に投写
するための複数の投写器と、それぞれの投写器の
ためのそれぞれの映像源装置１０８Ａ，１１０
Ａ，１１２Ａとを備え、前記投写器はそれぞれの
光軸１１８，１１６，１２０を定めるそれぞれの
レンズ装置１０２，１０４，１０６を有し、前記
投写器のうちの直交しない投写器の光軸１１８，
１２０が前記スクリーン軸１１６に対して鋭角を
成して、その投写された映像が台形状にひずませ
られるような傾向を有するように、前記直交しな
い投写器がよじられ、前記直交しない投写器のた
めの前記映像源装置１０８Ａ，１１２ＡはCRT
スクリーンと、このCRTスクリーン上に映像ラ
スタを投写する電子銃１４０Ａを含み、前記
CRTスクリーンはオブジエクトイメージを前記
直交しない投写器のレンズ装置へ与えるために位
置させられ、前記電子銃１４０Ａは電子ビーム軸
１７２を定める映像投写装置であつて、前記オブ
ジエクトイメージを前記直交しない投写器の前記
レンズ装置の前記ひずみ傾向とは逆に台形状に前
記オブジエクトイメージを予めひずませるよう
に、前記電子ビーム軸１７２が選択された向きに
傾斜させられて前記CRTのスクリーンに対して
垂直でない角度を定めるために前記陰極線管は配
置され、それによりその投写された映像は台形ひ
ずみを補償され、前記オブジエクトイメージを予
めひずませることにより、台形状にひずませられ
た前記ラスタの長くされた辺上の光点が前記電子
ビームの光軸から更にひき離され、かつ台形状に
ひずませられた前記ラスタの短くされた辺上の光
点が前記電子ビーム軸に一層近づくように前記ラ
スタ上の光点は移動させられ、前記直交しない投
写器の前記映像源装置１０８Ａ，１１２Ａは前記
映像点の移動をほぼ補償するのに適切な距離だけ
前記ラスタをそのラスタのレンズ装置に対して前
記選択された向きに移動させるために配置され、
前記ラスタの移動により前記直交していない投写
器の前記投写された映像が前記直交投写器の投写
された映像との一致から離れる向きに移動させら
れ、前記非直交投写器の前記レンズ装置１０２，
１０６は、前記直交投写器の投写された映像と前
記非直交投写器の光軸が前記投写スクリーン軸に
対して集束させられないように、前記非直交投写
器の前記レンズ装置１０２，１０６は向けられる
ことを特徴とする映像投写装置。