JPH04207487A

JPH04207487A - プロジェクションテレビ用投写装置

Info

Publication number: JPH04207487A
Application number: JP33358690A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yoshioka; 吉岡　隆之; Kazuya Akiyama; 秋山　和哉; Kazuyuki Shirai; 和之白井
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-29

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〕本発明は投写管の画像を投影レンズによりスクリーン上
に投影するプロジェクションテレビ用投写装置に関し、
特に投写管の蛍光面側へと反射されてる不要な光を減衰
させてプロジェクションテレビのコントラストの向上を
図ったものである。

〔従来の技術〕

従来のプロジェクションテレビには、第１２図に示すよ
うに、投写管１１と、投写管１１から発光された画像を
スクリーン上に拡大して投影する投影レンズ１４と、投
影レンズ１４のうち投写管１１に最も近いレンズ１３と
投写管１１のフェースプレートｌｌａとの開を光学的に
結合すると共に投写管１１を冷却するための冷却液が充
填されたカプラー１２とを備えたものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の光学系では、カプラー１２を設けてオプチカ
ルカップリングされているため、投写管１１の蛍光面１
１ｂから発せられた光Ｉがフェースプレート１１ａおよ
びレンズ１３のフェースプレートｌｌａ側の面から反射
されていることはなくなる。

しかし、その他の投影レンズ１４の表面（レンズと空気
の境界面）での反射光Ｒは存在する。そして、これら反
射光Ｒが蛍光面１１ｂに戻され、更に蛍光面１１ｂで反
射され投影レンズ１４に不要光として入射されてしまう
。このため、プロジェクションテレビのコントラストが
劣化する。例えば、暗い画面に明るい点を１つ写し出す
とき、暗くなっているべき部分にも明るい点ができてし
まう。

また、第１３図に示すように、蛍光面１１．ｂ＃・ら発
せられた光線かレンズ１３に臨界角（アクリル樹脂の場
合約４２°）以上で入射するとレンズ１３て全反射され
て蛍光面１１ｂに到達し、同様にコントラストの低下を
招くという問題かあった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消すへくなされた
もので、プロジェクションテレビのコントラストを向上
することができる簡易なプロジェクションテレビ用投写
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のプロジェクションテレビ用投写装置は、投写管
から発せられた画像をその前方に配設した投影レンズに
よりスクリーン上に投影するようにしたプロジェクショ
ンテレビ用投写装置において、投写管の蛍光面の前方に
位置する透明な光学素子に、投影レンズ等より蛍光面側
に反射されてくる光を減衰すべく、青から赤までのあら
ゆる波長に対して透過率がほぼ一定となるフィルタ特性
を持たせたものである上記光学素子としては、投写管の蛍光面に最も近い投影
レンズ、投写管のフェースプレートに近接して設けたフ
ィルタあるいは投写管のフェースプレートが好ましい。

また、上記フィルタ特性を持たせるためには、例えば投
影レンズ等に、青から赤までのあらゆる波長に対してほ
ぼ一定の吸収特性を有する物質を添加して着色を施すよ
うにする。なお、上記フィルタ特性は、少なくとも青か
ら赤までの波長の光に成りたてばよく、より広範囲の可
視領域の光に対しても成立するものでも勿論よい。

〔作用〕

投写管の蛍光面から発せられた光の一部は投影レンズの
表面などで反射されて蛍光面に至り、更に蛍光面で反射
され、投影レンズに不要光として入射する。その間、こ
れら反射光は、青から赤までの波長に対して透過率がほ
ぼ一定のフィルタ特性を有する光学素子を通過し、通過
するたびに光量が低下する。青から赤までのすべての波
長に対してほぼ一定の透過率のフィルタ特性なので、光
学素子を透過する光は、その分光組成を変えることなく
、強度だけか減衰される。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を添付図面を用いて説明する。

（実施例１）３１１１図、東２図は本発明の第１実施例を示す。

図において、１は投写管であり、その前面にはガラス製
のフェースプレートｌａが設けられ、フェースプレート
１ａの裏面には蛍光体が塗布されて蛍光面１ｂが形成さ
れている。フェースプレ一ト１ａの前方には、主に像面
湾曲の補正を行うプラスチック製のメニスカスレンズ３
と鏡筒５内に収められ画像の拡大投射を主に行うレンズ
群４（４，４２、・・・）とからなる投影レンズＬが配
置設されている。

投影レンズＬのうち投写管１の蛍光面１ｂに最も近いレ
ンズであるメニスカスレンズ３には、青から赤までのあ
らゆる波長の光に対してほぼ一定の吸収特性を示す物質
が添加されており、メニスカスレンズ３は分光選択吸収
を示さないＮＤフィルターと同様に灰色に着色されてい
る。メニスカスレンズ３の透過特性を第３図に示す。図
示のように、青から赤までの波長に対して透過率がほぼ
一定であり、メニスカスレンズ３への入射光は、分光組
成を変えることなく強度のみ低下して透過することにな
る。なお、吸収物質の濃度を増減することによって、第
３図に示すように、任意の透過率のものを作製できる。

フェースプレート１ａとメニスカスレンズ３との間には
、第２図に示すようにこれらを光学的に結合するための
カプラー２が設けられている。この第２図においてカプ
ラー２はアルミダイカスト製であり、はぼ矩形筒体状の
カプラー本体２ａとその外周部に多数形成された放熱用
のフィン２ｂとから主に構成されている。

カプラー２内には、フェースプレート１ａとメニスカス
レンズ３とのオプティカルカップリングをとるだけでな
く、フェースプレートｂ１を冷却する目的で冷却液８が
充填される。このため、メニスカスレンズ３、フェース
プレート１ａとカプラー２の前側、後側の開口部との間
にはパツキン６がそれぞれ介設されている。投写管１と
カプラー２は固定枠９によって固定され、またメニスカ
スレンズ３はレンズ取付枠７によってカプラー２に取り
付られている。また、カプラー本体２ａの一部には、冷
却液８の圧力を一定に保つために、ダイヤフラＩ、上の
調圧弁を備えた調圧部２Ｃか設けられている。

投写管１より投影レンズＬに入射した光は、その一部が
投影レンズＬの表面で反射され蛍光面１ｂへと戻される
（第４図を参照）。この反射光■は、第４図に示すよう
にメニスカスレンズ３を透過して減衰され、更にこの透
過光■は蛍光面１ｂで反射され、再びメニスカスレンズ
３を透過して更に減衰された後にスクリーン上に結像さ
れる。

今、メニスカスレンズ３に透過率９０％の着色を施した
とすると、光量を変化させる他の要因を無視した場合、
反射光■の明るさを１００％とすると、１度、メニスカ
スレンズ３を透過した光■の明るさは１００％Ｘ０．９
＝９０％となり、蛍光面１ｂから再度メニスカスレンズ
３を透過した光◎の明るさは１００％Ｘ０．９Ｘ０．９
＝８１％となる。従って、スクリーンに投影される不要
な反射光の光量を約２０％低減することができ、画像の
コントラストを向上することができる。なお、メニスカ
スレンズ３の透過率を８０％とすると光■の明るさは６
４％となって約３５％の低減となり、また透過率を７０
％とすると光■の明るさは４９％となって約５０％の低
減となる。

また、第５図に示すように、メニスカスレンズ３での全
反射によって生じるコントラスト低下も同様に改善でき
る。全反射では臨界角以上の入射角で入射されるため、
メニスカスレンズ３を通過する距離が長くなる。メニス
カスレンズ３の通過距離１＝１　　のときの透過率をτ
　＝τ　１１／１０で表わされ、通過距離ｔが２倍にな
れば透過率はその２乗で低下する。従って、全反射の場
合、１００％反射されてしまうが、メニスカスレンズ３
の通過距離が長くて大きな減衰を受けるため、有効なコ
ントラスト向上が図れる。

なお、反射光量の低減によるコントラスト向上のために
、第７図に示すように、冷却液８を着色してフィルタ効
果を持たせることも考えられる。

しかし、この場合、蛍光面１ｂの周辺部■からの光の方
が、中心部■からの光よりも冷却液８の通過距離が長く
なり、周辺部の画像が暗くなるという問題が生じてしま
う。ところが、メニスカスレンズ３に着色する場合、第
６図に示すように、周辺部■からの光と中心部■からの
光ではメニスカスレンズ３の通過距離は等しく、上記の
問題は生じない。

また、本実施例は、メニスカスレンズ３に吸収物質を添
加するだけなので、光学部品の増加もなく、安価にしか
も簡易に採用できる。

（実施例２）第８図に本発明の第２実施例を示す。この実施例では、
ＮＤフィルタあるいはＮＤフィルタと同等のフィルタ特
性を有する薄板状のフィルタｌＯをフェースプレート１
ａの直前に設置する。上記実施例では蛍光面１ｂに最も
近い投影レンズであるメニスカスレンズ３にフィルタ特
性を持たせているので、いずれの投影レンズＬからの反
射光にも宵効であるが、本実施例ではメニスカスレンズ
３よりも更に蛍光面１ｂに近いところ、例えば図示のよ
うにカプラー本体２ａの内壁面からの反射光も低減でき
る。

（実施例３）次に本発明の第３の実施例を第９図に示す。この実施例
では、フェースプレート１ａに着色を施してフィルタ特
性を持たせたものである。フェースプレート１ａの蛍光
面１ｂ！ＩＪの面は、投写管１の電子銃（図示省略）側
に凸状の球面ないし非球面に形成されている。このため
、第１０図に示すように蛍光面１ｂの中心部■からの光
がフェースプレート１ａを通過する距離と、周辺部■か
らの光のフェースプレート１ａの通過距離とは、はとん
ど変わらず、均等の明るさの画面となる。

これに対し、第１１図に示すような平板状の前面板１ａ
に着色を施した場合には、蛍光面１ｂの周辺部■からの
光の方がフェースプレートｌａの通過距離が長くなって
、周辺部が暗くなるという現象が生じる。

なお、本発明では、青から赤までのすへての波長の光に
対してほぼ一定の透過率を有するフィルタ特性の光学素
子を用いて不要な反射光を減少させる方式なので、赤、
緑、青の３管の投写管を用いる３管式の投射装置に限ら
ず、カラーの投写管を用いる単管式の投射装置にも適用
することができ、いずれも場合にもプロジェクションテ
レビのコントラストないし画質の向上が図れる。更に、
赤、緑、青のいずれかの投写管にも同一のフィルタ特性
の光学素子を用いることができる。

また、本発明の投射装置は、反射スクリーンを用いるフ
ロントプロジェクションテレビにも、透明スクリーンを
用いるリアプロジェクションテレビにも適用できる。

〔発明の効果〕

以上要するに、本発明では、青から赤までのあらゆる波
長に対して透過率がほぼ一定のフィルタ特性を有する光
学素子を蛍光面の前方に設けて、投影レンズ等から反射
されてくる不要光を減衰させているようにしているため
、プロジェクションテレビのコントラストの向上が図れ
るという効果を有する。

また、青から赤までの波長に対して透過率がほぼ一定の
フィルタ特性としているため、光学素子の透過光は、そ
の分光組成は変わらずに強度が低下するのみであり、カ
ラーバランスが悪化しないという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す部分断面側面図、第２図は同実施例の分解斜視図、第３図は策１の実施例におけるメニスカスレンズの透過
特性を示す図、第４図、第５図、第６図は第１の実施例の作用を説明す
るための概略側面図、第７図は第１の実施例と比較される比較例の概略側断面
図、第８図は本発明の第２の実施例を示す概略側断面図、第９図は本発明の第３実施例を示す概略側断面図、第１０図は同実施例の作用を説明するための概略側断面
図、第１１図は第３の実施例と比較される比較例の概略側側
面図、第１２図は従来のプロジェクションテレビ用投写装置を
示す側断面図、第１３図は同装置の作用を説明するための図である。１・・・投写管１ａ・・・フェースプレート１ｂ・・・蛍光面２・・・カプラー２ａ・・・カプラー本体２ｂ・・・フィン２Ｃ・・・調圧部３・・メニスカスレンズ４・・レンズ群５・・・鏡筒Ｌ・投影レンズ６・・・パツキン７・・・取付枠８・・・冷却液９・・・固定枠１０・・・フィルタ１１・・・投写管１２・・・カプラー１３・・・メニスカスレンズ１４・・・投影レンズ出願人代理人　　石　　川　　泰　　実装＋（ｒｔｍ）〆ニスカスレンでのｍｌ冒今Ｉ圧躬３　図烙５　図／、ｆＬ／ａ甚１０図　　　　　第１１０

Claims

【特許請求の範囲】１、投写管から発せられた画像をその前方に配設した投
影レンズによりスクリーン上に投影するようにしたプロ
ジェクションテレビ用投写装置において、投写管の蛍光面の前方に位置する光学素子に、投影レン
ズ等より蛍光面側に反射されてくる光を減衰すべく、青
から赤までのあらゆる波長に対して透過率がほぼ一定と
なるフィルタ特性を持たせることを特徴とするプロジェ
クションテレビ用投写装置。２、上記光学素子が、上記投写管の蛍光面に最も近い投
影レンズであることを特徴とする請求項１記載のプロジ
ェクションテレビ用投写装置。３、上記光学素子が、上記投写管のフェースプレートに
近接して設けたフィルタであることを特徴とする請求項
１記載のプロジェクションテレビ用投写装置。４、上記光学素子が、上記投写管のフェースプレートで
あって、当該フェースプレートの蛍光面が投写管の電子
銃側に凸状曲面に形成されていることを特徴とする請求
項１記載のプロジェクションテレビ用投写装置。