JPH0377248A - 投写型ｃｒｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、蛍光面の映像をスクリーンに拡大投影する
投写型ＣＲＴ装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は典型的なビデオプロジェクタの構成を示す図で
、図Ｃおいて（１）は投写型ＣＲＴ（陰極線管）装置（
以下、ｒｃＲＴＪという）であり、（ＩＲ）、（ＩＧ）
、（ＩＢ）はそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
単色映像光源となる。（２）は投写レンズ、（３）はス
クリーンであり、Ｃ″ＲＴ　（１）の映像を投写レンズ
（２）によって前方に置かれたスクリーン（３）に拡大
投影することにより大画面のカラー映像を実現する。

第４図はＣＲＴ　（１）の断面構成図で、（４）は真空
外囲器、（５）はその内部に封入された電子銃、（６）
は真空外囲器（４）を構成するフェースプレート、（７
）はフェースプレート（６）の内面に形成された蛍光体
層で、この蛍光体Ｎ（７）上には、高圧電極および反射
膜としてアルミニウムの蒸着膜からなるメタルバックｇ
（Ｉｓ）が形成されている。

ＣＲＴ　（１）は、メタルバックｌｌ！（１１）に対向
配置された電子銃（５）から発せられる電子線のエネル
ギにより蛍光体（７）が励起されて発光する。

ビデオプロジェクタは大画面のカラー映像が得られる一
方で高輝度化の要望が高まっている。ビデオプロジェク
タの明るさを向上させるために、例えば特開昭５８−２
０７７５０号公報に示されているようじ、フェースプレ
ート（６）と蛍光体層（７）との境界面（１１）に光学
干渉フーフルタ（１４）　（第５図参照）を設け、境界
面（１１）にほぼ垂直（±３０゛程度）に入射する光束
の透過率を高くしたＣ　ＲＴ　＃（提案されている。

Ｎ７図は光学干渉フィルタ（１４）の分光特性（１２）
をＧ　（緑）色蛍光体の発光スペクトル（１３）と共に
描いた図で、図中、θはフェースプレート（６）への入
射角である。この光学干渉フィルタ（１４）にほぼ垂直
に入射する光束の透過率は１００％近いが、入射角が大
きくなるほど透過率が激減し、反射される成分の光束が
増える１反射された光束は高反射率物質である蛍光体層
（７）により再び散乱、反射されるので、ますますフェ
ースプレート（６）にほぼ垂直に入射する光束は増大す
る。第８図（ａ）は光学干渉フィルタ（１４）が無い時
のフェースプレートからの光度分布、同図（ｂ）は光学
干渉フィルタ（１４）が有る時の光度分布を示す図であ
る。

ビデオプロジェクタは第５図に示すように、ＣＲＴの中
央付近における蛍光体からの発光光束の利用角度α１は
±３０°以下であるので、この結果光学干渉フィルタ（
１４）の採用により非常に明るい画像を得ることができ
る。

さらに、第７図に示すように、Ｇ　（！り色の蛍光体発
光スベク）・ルには、本来必要なスペクトル（ａ）の他
に、（ｂ）〜（ｄ）の不要なスペクトルを有する。しか
し、光学干渉フィルタ（１４）を用いれば、第７図より
明らかなように、（Ｃ）　、　　（ｄ）の不要スペクト
ルを低減することができ、緑色の彩度を上げることもで
きる。

［発明が解決しようとする課題］ 光学干渉フィルタを用いたビデオプロジェクタは、画像
の少くとも中央付近は非常に明るい画像を得られるが、
画面の周辺部は逆に暗くなってしまうという問題点があ
った。

第５図において、θ２はＣＲ７周辺部からの有効利用光
束の主光線（１７）のフェースプレート（６）への入射
角であり、通常３０”程度であり、さらに±α２の開き
角を有するので第７図の特性図から明らかなように、か
なり透過率が減少してしまう、この結果画面の周辺部は
非常に暗いものとなる。

これを解決するためＣ，フェースプレート（６）の内面
の形状、つまり境界面（１１）の形状をＮ６図に示すよ
うな曲面形状にする案もある。この結果ＣＲＴ周辺部の
主光線（１７）の入射角θ、はフラットな′ｓ５図の場
合よりも小さくなり、明るさは向上する。

さらに、θ２が零、つまりＣＲ７周辺部の境界面（１１
）における法線（１６）が投写レンズ（２）の入射瞳中
心（１５）を通るような曲率半径となるようにフェース
プレート（６）を作製すれば、光学干渉フィルタ（１４
）によって画面の中心から周辺部まで全域Ｃ渡って非常
に明るい画像が得られることになる。

しかし、実際には、この曲率半径は非常に小さくなるた
め、ＣＲＴを作製することが非常に困難となる。

以上述べたように、従来の光学干渉フィルタを用いた投
写盤ＣＲＴ装置は、画面の中心付近は非常に明るい画像
が得られる反面、画面の周辺部は光学干渉フィルタへの
入射角が大きくなるため、透過率が減少し、暗い画像と
なるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するため（なされ
たもので、画面の全域にわたって明るい画像を投写でき
る投写型ＣＲＴ装置を得ることを目的とする。

［！題を解決するための手段］ この発明に係る投写型ＣＲＴ装置は、画面の中心部より
周辺部になるほど厚くし、光束の主光線の透過率が画面
の全域にわたって低下しないように構成した光学干渉フ
ィルタを備えた点を特徴とする。

［作用］ この発明における光学干渉フィルタは、画面周辺部から
の光束の主光線の透過率を減少させることなく透過する
ので、画面全域に渡って明るい画像を得ることができる
。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施を第１図および第２図を用いて
説明する。図において、（１４）は光学干渉フィルタで
、画面中心部の厚さｔｌ　と、周辺部の厚さｔ、が異な
り、ｔ２の方が厚く形成されている。

ここで第２図を用いて膜厚の決めかたを説明する。

Ｓ２図はこの実施例の光学干渉フィルタ（１４）の構成
を示す拡大断面図で、Ｈは屈折率ｎ、の高屈折率層、Ｌ
は屈折率ｎＬの低屈折率層で、Ｈ（ＬＨ）Ｎ　（Ｎは重
ね合わせ暦数）の積層構造で、調整層（１８）を介して
、フェースプレート（６）と蛍光体層（７）との間に形
成されているｓｄＬは低屈折率りの膜厚、ｄＨは高屈折
率層Ｈの膜厚である。

まず始めに画面中心部の設計方法を述べる。

これは従来例の光学干渉フィルタと同じ設計となる。

第７図のような分光特性を得るためには、例えば透過率
が５０％になる所望波長をλ、。とする。

次に、光学干渉フィルタの設計波長を入。とじ、λ。’
ｑ　４　／　３・λｓ０に設定する。このとき、ａｔ、
ｔｘｎｔ、−λＯ／４゜ ｄＨ１×ｎＨ雪λＯ／　４　　　−・・■なる膜厚に設
計よれば良い、ここでｄ　Ｌｌ、　ｄ　Ｍｌは画面中心
付近の実際の膜厚、ｄＬｔＸ　ｎＬ、　ｄＨｔＸｎＨは
実効膜厚である。

具体例として、λ５ｏ−５７０［ｎｍ］ｎＬ＝１．４５
　（Ｓｉ０２　）、ｎＨ＝２．３１（Ｔ　ｉ　Ｏ，）と
すればｄＬ：ｅｉ　３１　［・ｎｍ］　。

ｄＨｗ８２　［ｎｍ］となり、Ｎ−３〜７にすれば所望
の特性が得られる。

つぎに、画面周辺部での設計方法を述べる。第１図にお
いて、周辺部では主光線（１７）が、光学干渉フィルタ
（１４）面に対しθ２とある角度を有する。ここで、主
光線とは有効利用光束のほぼ中央を通る光線であり、こ
れが入射瞳の中心（１５）を通るものとする。この時、
主光線にとって実効的な膜厚は、Ｌ、Ｈ層について、そ
れぞれ ｎ＋、Ｘｄｔ２ｃＯ８ｄＬ　。

１ＨＸｄＨ２ＣＯ５θ８　　　　　　　　　…■となる
。ここでｄＬ２＋ｄＨ２は周辺部上おける実際の膜厚、
θ１１．θＨは主光線がそれぞれり、Ｈ層を透過する時
の進行角度であり、フェースプレー）・（０の屈折率を
ｎｆとすると ｎ１ｓｓｉｎ　　θ　２−ｎｔ、＃ｓ１ｎ　　θ　Ｌ　
富ｎＨ＠Ｓ　ｉ　ｎθ、　−・◆■ の関係がある。

もし、ｄＬ２＋　　ｄＨ２が従来と同様に、ｄ　Ｌ１＋
　　ｄＭｌは等しければ、■式より実効膜厚は薄くなり
、■式の条件、つまり実効膜厚がλ０／４に等しいとい
う条件を満さなくなり、λｓｏは画面中心に比べ短くな
る。この結果先Ｃ述べたように、透過率が落ちてしまう
のである。

したがって、周辺部の主光線が所望の特性を得るには■
式と同様社 ｎ　ｂ’ｄ　ｂ２ｍｃ　ＯＳθＬ、　冨λ０／４゜ｎｏ
ｌｌｌ　　Ｈｚ’ｅＯ５θ　□　　＝　λ　Ｏ／　　４
　　　　　　　　　−　　　■を満たせば良いことは明
らかである。

したがって、■、■式から、実際の膜厚は、下記の■式
を満すようにすればよい。

ｄ　Ｌｌ−ｄ　Ｌ２ｅ　ｏ　ｓθ。

ｄＨｔ”　ｄＨ２ｃ　ｏ　ｓθＨ…■ ■式より明らかなように、周辺部の膜厚ｄＬ２＋ｄ□は
中心部よりもθ２が大きくなるにつれて厚くしなければ
ならない。

繰り返し数Ｎは当然同じであるので第１図において、フ
ィルタ厚はｔｚ　＞ｔｌ　となる。

■式を満すように膜厚を周辺部にいくにしたがって厚く
していけば、主光線は常は見かけ上第７図中のθ！Ｏ０
の分光特性となるので、従来のように暗くなることはな
く、画面の全域（わたって明るい画像が得られる。

なお、上記実施例では、フェースプレート（８）を曲面
にした例について述べたが、第５図のような平面のフェ
ースプレートにも適用でき、■式を満たすよう＆；１ｍ
ＩＩ厚を場所によって変えれば良く、上記実施例と同様
の効果が得られる。

また、フェースプレート（Ｓ）の曲率半径中心が入射瞳
中心（１５）と一致するような構造とすれば、θ２＝０
°となり、膜厚は場所によらず一定で良いことは明らか
である。

また、上記実施例では、Ｈ層にＴ　Ｌ　Ｏ，を用いたが
ＴａｚＯａでもよく、また調整層（１８）は設けなくと
も良い。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば光学干渉フィルタの層
厚を主光線にとっての実効膜厚がλ０／４となるように
、画面周辺部にいくじしたがって実際の膜厚が厚くなる
ように構成したので、画面の全域にわたって非常に明る
い画像を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

′！Ｊ１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図はこ
の実施例の光学干渉フィルタの構成を示す断面図、第３
図はこの典型的なビデオプロジェクタの構成を示す図、
第４図は従来の投写型ＣＲＴ装置の断面図、第５図およ
び第６図は従来の光学干渉フィルタを備えたそれぞれ異
なる投写型ＣＲＴ装置の断面図、第７図は光学干渉フィ
ルタの分光特性および蛍光体スペクトルを示す図、第８
図は光学干渉フィルタの効果を説明するための図である
。 （１）・・・投写型ＣＲＴ装置、（５）・・・電子銃、
（６）・・・フェースプレート、（７）・・・蛍光体層
、（１４）・・・光学干渉フィルタ、（１８）・・・調
整層。 なお、各図中、同一符号は同一　または相当部分を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェイスプレートの内面に光学干渉フィルタを介
   して蛍光体層が形成された投写型ＣＲＴ装置であつて、
   上記光学干渉フィルタが、（高屈折率層）＋（低屈折率
   層＋高屈折率層）×Ｎ（ただし３≦Ｎ≦７）の積層構造
   を有し、かつ、Ｋ番目の屈折率層の膜厚さｄ＿Ｋを、そ
   の屈折率をｎ＿Ｋ、主光線の進行角度をθ＿ｘとしたと
   き、上記蛍光体層の面上の各位置における主光線に対し
   てｎ＿Ｋ・ｄ＿Ｋ・ｃｏｓθ＿Ｋの値が等しくなる膜厚
   に形成されてなることを特徴とする投写型ＣＲＴ装置。