JPH0351154B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は単管のカラー陰極線管の螢光面からの
像光を投射レンズを介してスクリーンに投射し
て、このスクリーンに拡大画像を得る投射型テレ
ビジヨン受像機に関し、特にカラー陰極線管の螢
光面の色螢光体パターンがスクリーンに目立つて
写し出されるのを画像の歪を生じることなく良好
に防止できるようにしたものである。 単管のカ羅ー陰極線管を用いた投射型テレビジ
ヨン受像機は原理的には第１図に示すように構成
されている。 同図において、１は例えば螢光面１ａがストラ
イプ状の色螢光体パターンとされているカラー陰
極線管を示し、このカラー陰極線管１の螢光面１
ａ上からの像光は、投射レンズ３を介してスクリ
ーン４に投射され、このスクリーン４に拡大画像
５が得られる。この場合、スクリーン４上に拡大
画像５が得られると同時に、第２図に示すよう
に、この螢光面１ａを構成しているストライプ状
の色螢光体のパターン（カラーストライプパター
ン）もスクリーン４に拡大されて写し出されて目
立つようになつてしまい、スクリーン４上の拡大
画像５が見えにくくなつてしまう。 そこで従来、スクリーン４上でのカラーストラ
イプパターンを目立たなくするために、第３図に
示すように、投射レンズ３とカラー陰極線管１と
の間で、投射レンズ３の近傍に、光路分割手段、
例えば所定の傾角θを有するプリズム６を設ける
ものが提案されている。この場合、カラー陰極線
管１の螢光面１ａの点Ｐからの像光はこのプリズ
ム６の一方及び他方のプリズム面６ａ及び６ｂに
よつてその光路が２分割され、スクリーン４上の
２点Pa及びPbに投射される。従つて、スクリー
ン４上には第４図に示すように、例えば１組のカ
ラーストライプのピツチLcに満たない範囲で僅
かに水平方向に平行移動した２つの拡大画像５ａ
及び５ｂが形成され、結果的にスクリーン４上に
はこれら拡大画像５ａ及び５ｂが合成された拡大
画像５が得られる。この場合、拡大画像５のカラ
ーストライプの本数は２倍となるので、スクリー
ン４上でカラーストライプパターンは目立たなく
なつてしまうのである。 しかし、この第３図例に示すような構成では、
以下に示すような欠点がある。 即ち、第５図に破線図示するように、プリズム
面の所定点Ｋに対するカラー陰極線管１の螢光面
１ａの中央部Ｓからの像光と、周辺部Ｌ及びＲか
らの像光とではプリズム面の入射角度が常に異な
り、スクリーン４（この第５図においては図示せ
ず）上での画像のずれが中央部と周辺部とで異な
つてしまい、スクリーン４上の拡大画像５ａ及び
５ｂに歪を生じるのである。 このことを更に詳しく説明するために、以下ま
ず、第６図を参照して、スクリーン４（第６図に
おいては図示せず）上の所定部からの光がプリズ
ム６を介して螢光面１ａに供給される場合につい
て考えてみる。 この第６図において、プリズム６を構成するス
クリーン４側の部材の屈折率をn₁、螢光面１ａ側
の部材の屈折率をn₂（＜n₁）とする。 第６図Ａに示すようにプリズム面６ｆの傾角が
θ₁であるところに、スクリーン４からの光が入射
角α₁で入射したとすると、その出射角β₁は、 sin α₁／sin β₁＝n₂／n₁ ……(1) を満足するものとなる。そしてこのとき、プリズ
ム６がないときの光の進行方向（破線図示）と、
このプリズム６が存在することによる光の進行方
向との差φ₁は、 φ₁＝β₁−α₁ ……(2) となり、螢光面１ａ上では、_{1 1}だけのずれと
なる。 次に第６図Ｂに示すように同様のプリズム面６
ｆに、スクリーン４からの光が入射角α₂（＞α₁）
で入射したとすると、その出射角β₂は、 sin α₂／sin β₂＝n₂／n₁ ……(3) を満足するものとなる。そしてこのとき、プリズ
ム６がないときの光の進行方向（破線図示）と、
このプリズム６が存在することによる光の進行方
向との差φ₂は、 φ₂＝β₂−α₂ ……(4) となり、螢光面１ａ上では、_{2 2}だけのずれと
なる。 (1)式、(2)式を入射角α、出射角βとして一般式
で表わすと、 sin α／sin β＝n₂／n₁ ……(5) となる。この(5)式より、 β＝sin^-1（n₁／n₂sin α） ……(6) が得られる。そして、プリズム６があるときとな
いときの光の進行方向の差φは、 φ＝β−α ＝sin^-1（n₁／n₂sin α）−α ……(7) と表せる。 例えば、n₁＝1.531、n₂＝1.490とし、入射角α
を10゜，30゜，45゜，60゜と変えたときのφの値は下
表のようになる。

【表】 このことから、α₂＞α₁であるから、φ₂＞φ₁と
なり、結局_{2 2}＞_{1 1}となる。従つて、プリズ
ム面６ｆへの入射角αが大となる程、プリズム６
がないときとの螢光面１ａ上でのずれは大きくな
ることが分る。 以上は、スクリーン４上の所定部からの光がプ
リズム６を介して螢光面１ａに供給される場合を
例にとつて述べたが、光の進行方向が逆の場合、
即ち螢光面１ａからの像光がプリズム６を介して
スクリーン４に供給される場合においても同様の
ことがいえる。 ところで、プリズム面６ｆを構成する各点に着
目すると、これらの点に入射する螢光面１ａ中央
部Ｓ及び周辺部Ｌ及びＲからの像光は、常に所定
の大小関係を有する入射角となつている。そし
て、例えば第５図において、プリズム面６ａにお
いては、中央部Ｓからの像光に対して周辺部Ｒか
らの像光の入射角が比較的大となり、プリズム面
６ｂにおいては、中央部Ｓからの像光に対して周
辺部Ｌからの像光の入射角が比較的大となる。 そのため、上述したことから、螢光面１ａの中
央部Ｓと周辺部Ｌ及びＲからの像光のスクリーン
４におけるずれは異なつたものとなり、結局上述
したようにスクリーン４上の拡大画像５ａ，５ｂ
には歪が生じることになる。 尚、第６図Ｂと同様の光が、プリズム面６ｆに
供給されるときでも、第６図Ｃに示すようにプリ
ズム面６ｆの傾角をθ₂（＜θ₁）とすれば、等価的
にプリズム面６ｆへの入射角α′₂を、 α′₂＝α₂−（θ₁−θ₂） ……(8) のように小とすることができる。従つて、このθ₂
の選定によつては、′₂′₂＝_{1 1}とすることがで
きる。 このように、第３図（第５図）に示す例におい
ては、スクリーン４上に得られる画像５ａ，５ｂ
に歪を生じる。しかし、この第３図（第５図）に
示す例においては、その補正をすることができな
かつた。 即ち、投射レンズ３とプリズム６とが近接して
配置されているので、プリズム６の大部分の領域
においては、カラー陰極線管１の螢光面１ａの中
央部Ｓからの像光（第５図においてl_S1とl_S2とで
囲まれる部分）と周辺部Ｌ，Ｒからの像光（夫々
l_L1とl_L2及びl_R1とl_R2とで囲まれる部分）とがプリ
ズム６を共通に通過し、例えばプリズム６の形状
を変更したとしても、中央部Ｓと周辺部Ｌ，Ｒと
からの像光のずれ量を等しくすることはできな
い。 本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、スク
リーン上に得られる２つの画像の夫々における中
央部と周辺部とのずれ量の差が小となるように
し、スクリーンにカラーストライプパターンが目
立つて写し出されるのを、画像の歪を生じること
なく、良好に防止できるようにしたものである。 以下、第７図及び第８図を参照しながら本発明
による投射型テレビジヨン受像機の一実施例につ
いて説明しよう。この第７図及び第８図において
第１図及び第５図と対応する部分には同一符号を
付し、その詳細説明は省略する。 本例はプリズム群７が形成されたプリズム板７
０をカラー陰極線管１に近接して設けると共に、
このプリズム群７のプリズム面の傾角を中央部と
周辺部とで異ならせるようにしたものである。 即ち、微少な複数のプリズム、つまりプリズム
群７が形成されたプリズム板７０は、カラー陰極
線管１の螢光面１ａに近接、例えばカラー陰極線
管１と投射レンズ３との間の距離をｌとすれば、
螢光面１ａより、ｌ／10〜ｌ／３の位置に配される。 この場合、プリズム板７０と螢光面１ａとの間
隔がｌ／10程度より小さいときには、螢光面１ａ
の或る一点からの光は１個のプリズム面だけを通
過するようになりその螢光面１ａを平行移動する
効果は小さくなり、プリズム板７０と螢光面１ａ
との間隔がｌ／３程度より大きいときには、その
プリズム板７０上での輝度が小さくなり過ぎる傾
向がある。 この場合、プリズム板７０は、第９図に示すよ
うに例えば屈折率＝1.531である透明エポキシ樹
脂７０Ａ及び屈折率＝1.490であるアクリル樹脂
７０Ｂの境界面が波状とされ、その界面にて例え
ば１mmピツチのプリズム群が形成されてなる。そ
して、このプリズム板７０は、例えばカラー陰極
線管１の螢光面１ａ上に、ガラス（屈折率＝
1.525、厚さ６mm）よりなるフエースプレート８
及びガラス板（屈折率＝1.525、厚さ＝10mm）９
を介して被着される。そして、このプリズム板７
０上にはさらにガラス板（屈折率＝1.525、厚さ
＝１mm）１０が被着される。この例は、螢光面１
ａを構成する赤、緑及び青の色螢光体ストライプ
ｒ，ｇ及びｂとブラツクストライプbLの幅が0.06
mm、そして、１組の色螢光体ストライプｒ，ｇ，
ｂのピツチが0.36mmの場合である。 また、プリズム板７０の周辺部のプリズム群７
Ｌ及び７Ｒのプリズム面の傾角θ_Bは、中央部のプ
リズム群７Ｓのプリズム面の傾角θ_Aに比べて小と
なるように形成される。即ち、第８図に示すよう
に螢光面１ａの中央部Ｓから出る像光（l_S1及び
l_S2で囲まれる部分）が通る部分のプリズム群７
Ｓのプリズム面の傾角θ_Aは、スクリーン４（この
第８図においては図示せず）上での画像５ａ，５
ｂの中央部のずれが所定値となるように設定され
る。そして、その後、螢光面１ａの周辺部Ｌ及び
Ｒから出る像光（l_L1及びl_L2で囲まれる部分と、
l_R1及びl_R2で囲まれる部分）が通る部分のプリズ
ム群７Ｌ及び７Ｒのプリズム面の傾角θ_Bは、スク
リーン４上での画像５ａ，５ｂの周辺部のずれ
が、中央部のずれに近くなるようにされる。この
場合、上述した第６図に関連した説明から、θ_B＝
θ_Aであれば、画像５ａ，５ｂ夫々において中央部
のずれに対して一側の周辺部のずれが極端に大き
くなることが明らかであらから、本例において
は、θ_B＜θ_Aとして、特に周辺部Ｌ及びＲからの像
光のプリズム面に対する入射角を、実質的に小と
なるようにし、スクリーン４上の画像５ａ，５ｂ
の周辺部のずれが中央部のずれに近くなるように
設定される。 尚、第７図及び第８図例においては、プリズム
板７０は８個のプリズムより構成されているが、
実際には第９図に示すようにプリズムのピツチは
例えば１mm程度に選ばれ、プリズムは多数形成さ
れている。 第１０図はプリズム板７０の正面図を示すもの
であるが、第９図例のような数値関係のとき、例
えば中央部のプリズム群７Ｓのプリズム面の傾角
は11゜、周辺部のプリズム群７Ｌ及び７Ｒのプリ
ズム面の傾角は10゜とされる。 このように本例は第７図に示すように、プリズ
ム板７０に形成されたプリズム群７の一方及び他
方のプリズム面によつて螢光面１ａからの像光が
２分割されるので、従来例と同様に、スクリーン
４上には所定間隔ずらされた拡大画像５ａ及び５
ｂを得ることができる。そして本例の場合には、
上述した通りこれら拡大画像５ａ，５ｂに何等歪
を生じることがない。尚、プリズム板７０に形成
されたプリズム群７のプリズム面の傾角、例えば
θ_Aを変えることで、拡大画像５ａ及び５ｂのずれ
の間隔を任意に変えることができる。 第１１図、第１２図及び第１３図は、夫々スク
リーン４上でカラーストライプパターンが合成さ
れる状態を示すものである。 まず、第１１図においては、スクリーン４上の
１組のカラーストライプのピツチをL_Cとしたと
きに、プリズム板７０を介させることにより、ス
クリーン４上に夫々左右にL_C／４づつずらされた拡 大画像５ａ及び５ｂが得られ、これら拡大画像５
ａ及び５ｂが合成された場合である。 同図Ａは、プリズム板７０がない場合のスクリ
ーン４上のカラーストライプパターンを示し、
R₁，R₂，……は、カラー陰極線管１の螢光面１
ａの赤色螢光体ストライプｒに対応したカラース
トライプ、G₁，G₂……は同じく緑色螢光体スト
ライプｇに対応したカラーストライプ、B₁，B₂
……は同じく青色螢光体ストライプｂに対応した
カラーストライプ、そして、BLはブラツクスト
ライプbLに対応した部分である。 プリズム板７０を介させることにより、スクリー
ン４上での拡大画像５ａ及び５ｂを左右へ夫々
L_C／４ずらした場合には、スクリーン４上のストラ イプパターンは第１１図Ｂ及びＣに示すようにな
る。 これら拡大画像５ａ及び５ｂはスクリーン４上
で合成されるので、このスクリーン４上のカラー
ストライプパターンは、第１１図Ｄに示すように
なる。結局この場合においては、１組のカラース
トライプのピツチがL_C／２となるので、画像が細か くなり、カラーストライプが目立たなくなる。 次に、第１１図においては、プリズム板７０を
介させることにより、スクリーン４上に夫々左右
にL_C／６づつずらした拡大画像５ａ及び５ｂが得ら れ、これら拡大画像５ａ及び５ｂが合成された場
合である。 同図Ａ，Ｂ及びＣの意味するところは、第１１
図Ａ，Ｂ及びＣと同様なので詳細説明は省略す
る。 この場合、L_C／６×２だけずれた拡大画像５ａ及 び５ｂはスクリーン４上で合成されるので、この
スクリーン４上のカラーストライプパターンは、
第１２図Ｄに示すようになる。結局この場合にお
いては、カラーストライプのピツチ自体は変化し
ないが、本来１ストライプピツチ１L_C内に１個
しか存在しない各色のカラーストライプ（第１２
図Ａ参照）が、１ストライプピツチ１L_C内に２
個存在することになるので、見かけ上画像が細か
くなり、カラーストライプが目立たなくなる。 次に、第１３図においては、プリズム板７０を
介させることにより、スクリーン４上に夫々左右
L_C／12づつずらされた拡大画像５ａ及び５ｂが得ら れ、これら拡大画像５ａ及び５ｂが合成された場
合である。 同図Ａ，Ｂ及びＣの意味するところも、上述し
た第１１図Ａ，Ｂ及びＣと同様なので、詳細説明
は省略する。 この場合、L_C／12×２だけずれた拡大画像５ａ及 び５ｂはスクリーン４上で合成されるので、この
スクリーン４上のカラーストライプパターンは、
第１３図Ｄに示すようになる。結局この場合にお
いては、拡大画像５ａ及び５ｂがL_C／６×２だけず れた場合の第１２図Ｄに示す場合と同様に、カラ
ーストライプのピツチ自体は変化しないが、本来
１ストライプピッチ１L_C内に１個しか存在しな
い各色のカラーストライプ（第１３図Ａ参照）が
２個存在することになるので、見かけ上画像が細
かくなり、カラーストライプが目立たなくなる。 ここで、プリズム板７０を介さない場合のスク
リーン４上のカラーストライプパターン（第１１
図Ａ、第１２図Ａ及び第１３図Ａに図示）におけ
る各カラーストライプ（最も小さな繰返しピツチ
はL_C）が表わすことができる最大周波数成分をf_C
とする。 上述した第１１図に示すようにプリズム板７０
による拡大画像５ａ及び５ｂのずれが±L_C／４の場 合、第１１図Ｄに示すように、各カラーストライ
プの最も小さな繰返しピツチはL_C／２となるので、 この各カラーストライプの表わすことができる最
大周波数成分は2f_Cとなる。このことからも、第
１１図に示すようにプリズム板７０によるずれを
±L_C／４にした場合、画像が細かくなり、カラース トライプが目立たなくなることがいえる。 また、同様に上述した第１２図及び第１３図に
示すようにプリズム板７０による拡大画像５ａ及
び５ｂのずれが±L_C／６及び±L_C／12の場合、第１２ 図Ｄ及び第１３図Ｄに示すように、各カラースト
ライプの最も小さな繰返しピツチはL_C／３及びL_C／６ となるので、この各カラーストライプの表わすこ
とができる最大周波数成分は3f_C及び6f_Cとなる。
このことからも、第１２図及び第１３図に示すよ
うにプリズム板７０によるずれを±L_C／６及び± L_C／12にした場合（カラーストライプピツチ自体は 変化しない場合）でも、画像が見かけ上細かくな
り、カラーストライプが目立たなくなることがい
える。 尚、本例においては、カラー陰極線管１に近接
してプリズム板７０を設けたものであるが、スク
リーン４上にモアレが発生することはない。 一般に規則的な繰返しパターンを有するものを
２つ重ねると、いわゆるモアレが生じる。 例えば、いま第１４図Ｂに示すように面１１に
垂直方向に延長する発光部１２が水平方向に所定
ピツチで繰返し配置され、その前面１３に所定の
区間のみ光を通過させる光路選択部１４が配置さ
れたとする。この状態で点Q₁から発光部１２を
見ると、発光部１２と光路選択部１４との干渉に
より、輝度分布は同図Ａに示すようになりモアレ
を生じる。また、同図Ｄに示すように点Q₂から
発光部１２を見ると、同図Ｃに示すように、同図
Ａに示すものとは別の輝度分布となりモアレを生
じる。 以上のことから、プリズム板７０を介して螢光
面１ａを直視すれば、見る位置に応じたモアレを
生じることになる。しかしながら、本例の場合に
は、螢光面１ａからの像光をプリズム板７０を通
過した後、投射レンズ３を介してスクリーン４に
投射し、このスクリーン４上に拡大画像５ａ及び
５ｂを得るものである。従つて、この投射レンズ
３が大口径であることから、モアレは平均化され
るので、スクリーン４上にモアレを生じることが
ない。 また、本例においては、螢光面１ａからの像光
をプリズム板７０を通過した後、投射レンズ３を
介してスクリーン４に投射し、このスクリーン４
上に拡大画像５ａ及び５ｂを得るものである。従
つて、スクリーン４上に結像した状態では、プリ
ズム板７０はぼやけた状態にあり、拡画像５ａ及
び５ｂには何等影響を与えない。そのため、上述
したようにプリズム板７０に形成されたプリズム
群７のプリズム面の傾角を場所によつて変化させ
たとしても、スクリーン４上の画像としては何等
検出されることがない。 以上述べた如く、本発明による投射型テレビジ
ヨン受像機によれば、プリズム群をカラー陰極線
管に近接して設けると共に、このプリズム群のプ
リズム面の傾角を中央部と周辺部とで異ならせる
ことにより、スクリーン上の拡大画像の中央部と
周辺部とのずれ量の差が小となるようになされて
いるので、スクリーンにカラーストライブパター
ンが目立つて写し出されるのを、画像に歪を生じ
させることなく良好に防止することができる。 尚、上述実施例においては、プリズム板７０
は、第１０図に示すように中央部と周辺部という
ように水平方向に３段階にプリズム面の傾角を変
えたものを示したが、第１５図に示すものは、垂
直方向のずれ量をも考慮して、水平方向及び垂直
方向に細かく分割してプリズム面の傾角を変えた
ものであり、一層良好なものとなる。また、いま
まではプリズム面の傾角を水平方向及び垂直方向
に直線で分割して変化させたものを示したが、第
１６図及び第１７図に示すように、中央部を中心
とした円あるいはだ円によつて分割して、夫々の
領域のプリズム面の傾角を変えるようにしてもよ
い。勿論この第１６図及び第１７図に示す場合に
おいても、例えば周辺部の傾角は中央部の傾角に
対して小とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図は夫々従来の投射型テレビジ
ヨン受像機の一例を示す構成図、第２図は第１図
例の説明に供する線図、第４図、第５図及び第６
図は夫々第３図例の説明に供する線図、第７図及
び第８図は夫々本発明による投射型テレビジヨン
受像機の一実施例を示す構成図及び要部の拡大
図、第９図及び第１０図は夫々プリズム板の説明
に供する線図、第１１図、第１２図及び第１３図
は夫々スクリーン上のカラーストライプパターン
の説明に供する線図、第１４図はモアレの説明に
供する線図、第１５図、第１６図及び第１７図は
夫々プリズム板の他の例を示す線図である。 はカラー陰極線管、１ａは螢光面、３は投射レ
ンズ、４はスクリーン、５ａ及び５ｂは夫々拡大
画像、７はプリズム群、７０はプリズム板であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単管のカラー陰極線管の螢光面からの像光を
   投射レンズを介してスクリーンに投射して、この
   スクリーンに拡大画像を得る投射型テレビジヨン
   受像機において、 上記カラー陰極線管の螢光面に近接して多数の
   プリズムが配され、このプリズムのプリズム面の
   傾角を中央部よりも周辺部で小さくなるようにし
   たことを特徴とする投射型テレビジヨン受像機。