JPH071680B2 - 投写型ｃｒｔ装置 - Google Patents
投写型ｃｒｔ装置Info
- Publication number
- JPH071680B2 JPH071680B2 JP21358989A JP21358989A JPH071680B2 JP H071680 B2 JPH071680 B2 JP H071680B2 JP 21358989 A JP21358989 A JP 21358989A JP 21358989 A JP21358989 A JP 21358989A JP H071680 B2 JPH071680 B2 JP H071680B2
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- Japan
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- refractive index
- interference filter
- optical interference
- screen
- face plate
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
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。
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エクタの構成を示す図
で、図において（１）は投写型CRT（陰極線管）装置
（以下、「CRT」という）であり、（1R），（1G），（1
B）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、CRT（１）の映像を投写レンズ（２）よつて前方
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。
で、図において（１）は投写型CRT（陰極線管）装置
（以下、「CRT」という）であり、（1R），（1G），（1
B）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、CRT（１）の映像を投写レンズ（２）よつて前方
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）を構成するフエースプレート、（７）は
フエースプレート（６）の内面に形成された蛍光体層
で、この蛍光体層（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ツク膜
（８）が形成されている。CRT（１）は、メタルバツク
膜（８）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。
器、（５）はその内部に封入された電子銃、（６）は真
空外囲器（４）を構成するフエースプレート、（７）は
フエースプレート（６）の内面に形成された蛍光体層
で、この蛍光体層（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ツク膜
（８）が形成されている。CRT（１）は、メタルバツク
膜（８）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。
ビデオプロジエ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つている。ビデオプロジエク
タの明るさを向上させるために、例えば特開昭58-20775
0号公報に示されているように、フエースプレート
（６）と蛍光体層（７）との境界面（11）に光学干渉フ
イルタ（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CRTが提案されている。
方で高輝度化の要望が高まつている。ビデオプロジエク
タの明るさを向上させるために、例えば特開昭58-20775
0号公報に示されているように、フエースプレート
（６）と蛍光体層（７）との境界面（11）に光学干渉フ
イルタ（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CRTが提案されている。
第７図は光学干渉フイルタ（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はフエースプレート（６）への入射角であ
る。この光学干渉フイルタ（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。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、ますますフエースプレート
（６）にほぼ垂直に入射する光束は増大する。第８図
（ａ）は光学干渉フイルタ（14）が無い時のフエースプ
レートからの光度分布、同図（ｂ）は光学干渉フイルタ
（14）が有る時の光度分布を示す図である。
（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はフエースプレート（６）への入射角であ
る。この光学干渉フイルタ（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。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、ますますフエースプレート
（６）にほぼ垂直に入射する光束は増大する。第８図
（ａ）は光学干渉フイルタ（14）が無い時のフエースプ
レートからの光度分布、同図（ｂ）は光学干渉フイルタ
（14）が有る時の光度分布を示す図である。
ビデオプロジエクタは第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±3
0°以下であるので、この結果光学干渉フイルタ（14）
の採用により非常に明るい画像を得ることができる。
付近における蛍光体からの発光光束の利用角度α1は±3
0°以下であるので、この結果光学干渉フイルタ（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（緑）色の蛍光体発光
スペクトルには、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、
光学干渉フイルタ（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。
スペクトルには、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、
光学干渉フイルタ（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］ 光学干渉フイルタを用いたビデオプロジエクタは、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つてしまうという問題点があ
つた。
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つてしまうという問題点があ
つた。
第５図において、θ2はCRT周辺部からの有効利用光束の
主光線（17）のフエースプレート（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。
主光線（17）のフエースプレート（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に、フエースプレート（６）の内面
の形状、つまり境界面（11）の形状を第６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θ2はフラツトな第５図の場合よりも
小さくなり、明るさは向上する。
の形状、つまり境界面（11）の形状を第６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θ2はフラツトな第５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CRT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エースプレート
（６）を作製すれば、光学干渉フイルタ（14）によつて
画面の中心から周辺部まで全域に渡つて非常に明るい画
像が得られることになる。
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エースプレート
（６）を作製すれば、光学干渉フイルタ（14）によつて
画面の中心から周辺部まで全域に渡つて非常に明るい画
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。
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、従来の光学干渉フイルタを用いた投
写型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イルタへの入
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つた。
写型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イルタへの入
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つた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、画面の全域にわたつ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。
たもので、画面の全域にわたつ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。
［課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
全域にわたつて低下しないように構成した光学干渉フイ
ルタを備えた点を特徴とする。
辺部になるほど厚くし、光束の主光線の透過率が画面の
全域にわたつて低下しないように構成した光学干渉フイ
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イルタは、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、画面全域に渡つて明るい画像を得ることができ
る。
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、画面全域に渡つ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）は光学干渉フイルタで、
画面中心部の厚さt1と、周辺部の厚さt2が異なり、t2の
方が厚く形成されている。
説明する。図において、（14）は光学干渉フイルタで、
画面中心部の厚さt1と、周辺部の厚さt2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。
第２図はこの実施例の光学干渉フイルタ（14）の構成を
示す拡大断面図で、Ｈは屈折率nHの高屈折率層、Ｌは屈
折率nLの低屈折率層で、Ｈ（LH）Ｎ（Ｎは重ね合わせ層
数）の積層構造で、調整層（18）を介して、フエースプ
レート（６）と蛍光体層（７）との間に形成されてい
る。dLは低屈折率Ｌの膜厚、dHは高屈折率層Ｈの膜厚で
ある。
示す拡大断面図で、Ｈは屈折率nHの高屈折率層、Ｌは屈
折率nLの低屈折率層で、Ｈ（LH）Ｎ（Ｎは重ね合わせ層
数）の積層構造で、調整層（18）を介して、フエースプ
レート（６）と蛍光体層（７）との間に形成されてい
る。dLは低屈折率Ｌ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イ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λ50とする。次に、光学干渉フ
イルタの設計波長を入0とし、λ0≒4/3・λ50に設定す
る。このとき、 dL1×nL＝λ0/4, dH1×nH＝λ0/4 … なる膜厚に設計すれば良い。ここで、dL1,dH1は画面中
心付近の実際の膜厚、dL1×nL，dH1×nHは干渉膜の多重
反射時の位相差に関わる実効的な膜厚である。
が50％になる所望波長をλ50とする。次に、光学干渉フ
イルタの設計波長を入0とし、λ0≒4/3・λ50に設定す
る。このとき、 dL1×nL＝λ0/4, dH1×nH＝λ0/4 … なる膜厚に設計すれば良い。ここで、dL1,dH1は画面中
心付近の実際の膜厚、dL1×nL，dH1×nHは干渉膜の多重
反射時の位相差に関わる実効的な膜厚である。
具体例として、λ50＝570［nm］，nL＝1.45（SiO2）、n
H＝2.31（TiO2）とすれば、dL＝131［nm］，dH＝82［n
m］となり、Ｎ＝３〜７にすれば所望の特性が得られ
る。
H＝2.31（TiO2）とすれば、dL＝131［nm］，dH＝82［n
m］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）面の法線に対して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、干渉膜の設計手法
で良く知られている様に、L,H層について、それぞれ nL×dL2cosθL， nH×dH2cosθH … となる。ここで、dL2,dH2は周辺部における実際の膜
厚、θL，θHは主光線がそれぞれL,H層を透過する時の
進行角度であり、フエースプレート（６）の屈折率をnf
とすると nf・sinθ2＝nL・sinθL＝nH・sinθH … の関係がある。
いて、周辺部では主光線（17）が、光学干渉フィルタ
（14）面の法線に対して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、干渉膜の設計手法
で良く知られている様に、L,H層について、それぞれ nL×dL2cosθL， nH×dH2cosθH … となる。ここで、dL2,dH2は周辺部における実際の膜
厚、θL，θHは主光線がそれぞれL,H層を透過する時の
進行角度であり、フエースプレート（６）の屈折率をnf
とすると nf・sinθ2＝nL・sinθL＝nH・sinθH … の関係がある。
もし、dL2,dH2が従来と同様に、dL1,dH1に等しければ、
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たさなくなり、λ
50は画面中心に比べ短くなる。この結果、先に述べたよ
うに、透過率が落ちてしまうのである。
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たさなくなり、λ
50は画面中心に比べ短くなる。この結果、先に述べたよ
うに、透過率が落ちてしまうのである。
したがつて、周辺部の主光線が所望の特性を得るには
式と同様に nL・dL2・cosθL＝λ0/4, nH・dH2・cosθH＝λ0/4 … を満たせば良いことは明らかである。
式と同様に nL・dL2・cosθL＝λ0/4, nH・dH2・cosθH＝λ0/4 … を満たせば良いことは明らかである。
したがつて、，式から、実際の膜厚は、下記の式
を満たすようにすればよい。
を満たすようにすればよい。
dL1＝dL2cosθL dH1＝dH2cosθH … 式より明らかなように、周辺部の膜厚dL2,dH2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。
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
イルタ厚はt2＞t1となる。
イルタ厚はt2＞t1となる。
式を満すように膜厚を周辺部にいくにしたがつて厚く
していけば、主光線は常に見かけ上第７図中のθ＝０°
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、画面の全域にわたつて明るい画像が得られる。
していけば、主光線は常に見かけ上第７図中のθ＝０°
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、画面の全域にわたつて明るい画像が得られる。
なお、上記実施例では、フエースプレート（６）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エ
ースプレートにも適用でき、式を満たすように膜厚を
場所によつて変えれば良く、上記実施例と同様の効果が
得られる。
にした例について述べたが、第５図のような平面のフエ
ースプレートにも適用でき、式を満たすように膜厚を
場所によつて変えれば良く、上記実施例と同様の効果が
得られる。
また、フエースプレート（６）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。
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TiO2を用いたがTa2O5で
もよく、また調整層（18）は設けなくとも良い。
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イルタの層
厚を主光線にとつての実効膜厚がλ0/4となるように、
画面周辺部にいくにしたがつて実際の膜厚が厚くなるよ
うに構成したので、画面の全域にわたつて非常に明るい
画像を得られる効果がある。
厚を主光線にとつての実効膜厚がλ0/4となるように、
画面周辺部にいくにしたがつて実際の膜厚が厚くなるよ
うに構成したので、画面の全域にわたつて非常に明るい
画像を得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図はこの実
施例の光学干渉フイ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エ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イ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図は光学干渉フイルタの分
光特性および蛍光体スペクトルを示す図、第８図は光学
干渉フイ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）
……フエースプレート、（７）……蛍光体層、（14）…
…光学干渉フイルタ、（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。
施例の光学干渉フイ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エ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イ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図は光学干渉フイルタの分
光特性および蛍光体スペクトルを示す図、第８図は光学
干渉フイ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）
……フエースプレート、（７）……蛍光体層、（14）…
…光学干渉フイルタ、（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)
- 【請求項１】フェー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装置であっ
て、 上記フェースプレートの内面は、投写側から見て凹面形
状を有し、 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（ｋ＝1,2,…，（2N＋１））の屈折率層の膜厚を
dkとし、その屈折率をnkとし、ｋ番目の屈折率層を通過
する主光線の進行角度をθkとしたときに、ｋ番目の屈
折率層が、上記蛍光体層の面上の中心部から周辺部にい
たる各位置における主光線に対してnk・dk・cosθkの値
が等しくなる膜厚に形成されている ことを特徴とする投写型CRT装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21358989A JPH071680B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 投写型ｃｒｔ装置 |
| US07/542,077 US5138222A (en) | 1989-06-27 | 1990-06-22 | Projection cathode ray tube having an interference filter |
| US07/867,450 US5248518A (en) | 1989-06-27 | 1992-04-13 | Projection cathode ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21358989A JPH071680B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 投写型ｃｒｔ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0377248A JPH0377248A (ja) | 1991-04-02 |
| JPH071680B2 true JPH071680B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=16641703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21358989A Expired - Fee Related JPH071680B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-08-18 | 投写型ｃｒｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071680B2 (ja) |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP21358989A patent/JPH071680B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377248A (ja) | 1991-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |