DE69127589T2

DE69127589T2 - Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69127589T2
Application number: DE69127589T
Authority: DE
Inventors: Isao Matsuda; Ryoji Matsumura; Seiji Minami; Katsuaki Mitani
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1991-06-12
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2011-06-13
Also published as: MY109670A; EP0462750A3; EP0462750A2; AU7837291A; CA2044904A1; DE69127589D1; AU627659B2; EP0462750B1; JPH0451107A; KR950010734B1; KR920001952A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung.
Einige Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtungen weisen rote, grüne und blaue Segmente auf, die auf einen großen Sichtbildschirm Rot-, Grün- und Blaukomponentenbilder projizieren. Die Rot-, Grün- und Blaukomponentenbilder werden auf dem Sichtbildschirm zu zusammengesetzten Farbbilder kombiniert. Jedes der roten, grünen und blauen Segmente weist eine Kathodenstrahlröhre (CRT) und ein optisches Projektionssystem auf.
Bei herkömmlichen optischen Projektionssystemen gibt es eine Tendenz, daß ein projiziertes Bild auf dem Sichtbildschirm durch Farbstörungen verfärbt wird, was sich aus einer chromatischen Aberration von Linsen ergibt.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-A-62 262 819 wird ein optisches Projektionssystem zur Verwendung bei einer Fernsehanzeige mittels einer Kathodenstrahlröhre (CRT) offenbart. Bei der japanischen Patentanmeldung JP-A-62 262 819 wird die Tatsache genutzt, daß Farbstörungen bei monochromatischem Licht vermindert werden können. Das optische Projektionssystem gemäß dem aus der japanischen Patentanmeldung JP- A-62 262 819 bekannten Stand der Technik umfaßt ein vor oder hinter einer Linsenanordnung oder zwischen den Linsen angeordnetes optisches Filter, um einen ungünstigen Effekt der chromatischen Aberration der Linsen zu unterdrücken. Dieses optische Filter besteht auf einem gefärbten Teil oder einem Film. Zusätzlich kann das optische Filter an einer Linse ausgebildet sein.
Im allgemeinen weicht der Farbort bzw. Farbort des von den grünes Licht emittierenden Kathodenstrahlröhren emittierten Lichts von dem Farbort der grünen Standardfernsehfarbe ab.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-A-1 254 087 wird eine Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung mit dem Merkmal offenbart, daß ein Filter in einer Projektionslinseneinheit bzw. Projektionsobjektiveinheit für grünes Licht angebracht ist. Dieses Filter weist zur Reflexion und zum Ausblenden unnötiger Komponenten des von einer grünes Licht emittierenden Kathodenstrahlröhre emittierten Lichts ein lichtwellenlängenabhängiges Reflexionsvermögen auf. Die unnötigen Lichtkomponenten verursachen die Abweichung des grünen Farborts von dem Standardfarbort. Insbesondere weist das Filter ein hohes Reflexionsvermögen in Bezug auf Licht mit Wellenlängen, die kürzer als 520 nm sind, und Wellenlängen, die länger als 570 nm sind, sowie ein geringeres Reflexionsvermögen in Bezug auf Licht anderer Wellenlängen auf. Bei der Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik, wie es sich in der japanischen Patentanmeldung JP-A- 1 254 087 zeigt, neigen die reflektierten Lichtkomponenten dazu, zu der grünes Licht emittierenden Kathodenstrahlröhre zurückgeführt zu werden, so daß sich der Kontrast an der lichtemittierenden Oberfläche der Kathodenstrahlröhre wesentlich verringern kann. Ferner werden in manchen Fällen selbst notwendige Lichtkomponenten durch das Filter beträchtlich reflektiert, so daß keine akzeptable Korrektur des grünen Farborts erhalten werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines roten Bildes, einer Einrichtung zur Erzeugung eines grünen Bildes, einer Einrichtung zur Erzeugung eines blauen Bildes, einem gemeinsamen Bildschirm, einer ersten Projektionslinseneinheit zum Projizieren des erzeugten roten Bildes auf dem Bildschirm, einer zweiten Projektionslinseneinheit zum Projizieren des erzeugten grünen Bildes auf dem Bildschirm und einer dritten Projektionslinseneinheit zum Projizieren des erzeugten blauen Bildes auf dem Bildschirm geschaffen und dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linseneinheit erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Linsen aufweist, wobei die erste Linse eine Kunststofflinse ist, die ein färbendes Material enthält, welches eine derartige Hochpaß-Filterwirkung aufweist, daß sie Licht einer kürzeren Wellenlänge als 570 nm durchläßt und Licht einer längeren Wellenlänge als 570 nm absorbiert, und die fünfte Linse eine Kunststofflinse ist, die ein färbendes Material enthält, welches eine derartige Tiefpaß-Filterwirkung aufweist, daß sie Licht einer längeren Wellenlänge als 520 nm durchläßt und Licht einer kürzeren Wellenlänge als 520 nm absorbiert.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung, bei der die vorliegende Erfindung angewandt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der Projektionslinseneinheit für rotes Licht aus Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Wellenlängenspektrums des von der rotes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre emittierten Lichts, eines Wellenlängenspektrums des von der gefärbten Linse der Projektionslinseneinheit für rotes Licht ausgestrahlten Lichts und eine spezifische Durchlässigkeit bzw. spezifische Transmission der gefärbten Linse der Projektionslinseneinheit für rotes Licht in einem Wellenlängenbereich.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines Wellenlängenspektrums des von der grünes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre emittierten Lichts, eines Wellenlängenspektrums des von der gefärbten Linse der Projektionslinseneinheit für grünes Licht ausgestrahlten Lichts und eine spezifische Durchlässigkeit der gefärbten Linse der Projektionslinseneinheit für grünes Licht in einem Wellenlängenbereich gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht einer Projektionslinseneinheit für rotes Licht bei einer anderen Anzeige, bei der diese Erfindung zum Einsatz gelangen kann.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Wellenlängenspektrums des von der grünes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre emittierten Lichts, eines Wellenlängenspektrums des von der gefärbten Linse der Projektionslinseneinheit für grünes Licht ausgestrahlten Lichts und eine spezifische Durchlässigkeit der gefärbten Linse der Projektionslinseneinheit für grünes Licht in einem Wellenlängenbereich gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt eine Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung mittels den Kathodenstrahlröhren 100R, 100G und 100B zur jeweiligen Erzeugung eines Rot-, Grün- und Blaukomponentenbildes. Nach der Emission aus den Kathodenstrahlröhren 100R, 100G und 100B fallen die Rot-, Grün- und Blaukomponentenbilder darstellenden Lichtstrahlen jeweils auf die Projektionslinseneinheiten 110R, 110G und 110B. Die Lichtstrahlen passieren die Projektionslinseneinheiten 110R, 110G und 110B und werden anschließend von einem Spiegel 120 reflektiert bevor sie einen großen Sichtbildschirm 130 erreichen. Die von den Kathodenstrahlröhren 100R, 100G und 100B erzeugten Rot-, Grün- und Blaukomponentenbilder werden aufgrund der Funktion der Projektionslinseneinheiten 110R, 110G und 110B und des spiegels 120 auf den großen Sichtbildschirm 130 projiziert. Auf dem Sichtbildschirm 130 werden die projizierten Rot-, Grün- und Blaukomponentenbilder zu einem zusammengesetzten Farbbild kombiniert.
Die Projektionslinseneinheiten 100R, 100G und 100B weisen einen ähnlichen internen Aufbau auf. Deshalb wird lediglich der interne Aufbau der Linseneinheit für rotes Licht 110R ausführlich beschrieben. Es sei zu beachten, daß sich die Projektionslinseneinheiten 110R, 110G und 110B wie nachstehend beschrieben hinsichtlich ihrer Filtereigenschaften unterscheiden.
Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt die Linseneinheit für rotes Licht 110R eine Gruppe von aufeinanderfolgend angeordneten ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Linsen 3, 4, 5, 6, und 7. Die Linseneinheit für rotes Licht 110R weist ein zylindrisches Gehäuse 150 auf. Die erste Linse 3 wird in einer zylindrischen Halteeinrichtung 160 gehalten, die durch das Gehäuse 150 gestützt ist. Die zweiten, dritten, vierten und fünften Linsen 4, 5, 6 und 7 werden in einer zylindrischen Halteeinrichtung 170 gehalten; die durch das Gehäuse 150 gestützt ist und sich in das Gehäuse 150 erstreckt. Die erste Linse 3 folgt (wie in Fig. 1 dargestellt) auf die rotes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre 100R in der Ausbreitungsrichtung des aus der rotes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre 100R emittierten Lichts. Auf die fünfte Linse 7 folgt in der Ausbreitungsrichtung des aus der rotes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre 100R emittierten Lichts der Spiegel 120.
Bei der Linseneinheit für rotes Licht lior besteht die erste Linse 3 aus einer Linse mit einer zusätzlichen Filterfunktion während die zweite, dritte, vierte und fünfte Linse 4, 5, 6 und 7 aus Linsen ohne Filtereigenschaften bestehen. Insbesondere ist die erste Linse 3 derart beschaffen, daß sie zusätzlich zu den ihr eigenen Linseneigenschaften Eigenschaften eines Tiefpaß-Filters aufweist. Beispielsweise besteht die erste Linse 3 aus einer aus Methacrylharz mit färbenden Material hergestellten gefärbten Kunststofflinse. Als Material, aus dem die erste Linse 3 besteht, kann das von "Kuraray Company Limited" hergestellte Parapet HR-11105L verwendet werden.
In Fig. 3 bezeichnet der Kurvenverlauf 180 das Wellenlängenspektrum des von der rotes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre 100R emittierten Lichts. Wie im Kurvenverlauf 180 dargestellt, weist das Spektrum des roten Lichts bei einer Wellenlänge von etwa 620 nm eine Hauptspitze auf, und eine kleine Spitze erstreckt sich auf der Seite mit den gegenüber der Hauptspitze kürzeren Wellenlängen. Die kleine Spitze liegt in einem Wellenlängenbereich von kleiner oder gleich 600 nm. Die Hauptspitze entspricht notwendigen Komponenten des roten Lichts. Andererseits entspricht die kleine Spitze unnötigen Komponenten des roten Lichts, die zur Abweichung des roten Farborts von dem Standardfarbort führen würden. Wie durch den Kurvenverlauf 181 in Fig. 3 dargestellt, entspricht die spezifische Durchlässigkeit (der reziproke Wert des Absorptionskoeffizienten) der ersten Linse 3 der Linseneinheit für rotes Licht 110R den Eigenschaften eines Tiefpaß-Filters, das die unnötigen Komponenten des roten Lichts (die kleine Spitze) absorbiert, das aber die notwendigen Komponenten des roten Lichts (die Hauptspitze) wirksam durchläßt. In Fig. 3 bezeichnet der Kurvenverlauf 182 das Wellenlängenspektrum des aus der ersten Linse 3 der Linseneinheit für rotes Licht 110R austretenden roten Lichts. Wie aus dem Vergleich der Kurvenverläufe 180 und 182 ersichtlich, werden die unnötigen Komponenten des roten Lichts (die kleine Spitze) durch die erste Linse 3 merklich gedämpft während die notwendigen Komponenten des roten Lichts (die Hauptspitze) wirksam durch die erste Linse 3 durchgelassen werden.
Bei der Linseneinheit für grünes Licht 110G besteht eine erste Linse 3 aus einer Linse mit einer zusätzlichen Filterfunktion während die zweite, dritte, vierte und fünfte Linse 4, 5, 6 und 7 aus Linsen ohne Filtereigenschaften bestehen. Insbesondere ist die erste Linse 3 derart beschaffen, daß sie zusätzlich zu den ihr eigenen Linseneigenschaften Eigenschaften eines Hochpaß-Filters aufweist. Beispielsweise besteht die erste Linse 3 aus einer aus Methacrylharz mit färbendem Material hergestellten gefärbten Kunststofflinse. Als Material, aus dem die erste Linse 3 besteht, kann das von "Kuraray Company Limited" hergestellte Parapet HR-14097L verwendet werden.
In Fig. 4 bezeichnet der Kurvenverlauf 190 das Wellenlängenspektrum des von der grünes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre 100G emittierten Lichts. Wie durch den Kurvenverlauf 190 dargestellt, weist das Spektrum des grünen Lichts bei einer Wellenlänge von etwa 550 nm eine Hauptspitze auf, und zwei kleine Spitzen erstrecken sich auf der Seite mit den gegenüber der Hauptspitze längeren Wellenlängen. Die kleinen Spitzen liegen in einem Wellenlängenbereich von größer oder gleich 570 nm. Die Hauptspitze entspricht den notwendigen Komponenten des grünen Lichts. Andererseits entsprechen die kleinen Spitzen den unnötigen Komponenten des grünen Lichts, die zur Abweichung des grünen Farborts von dem Standardfarbort führen würden. Wie durch den Kurvenverlauf 191 in Fig. 4 dargestellt, entspricht die spezifische Durchlässigkeit der ersten Linse 3 der Linseneinheit für grünes Licht 110G den Eigenschaften eines Hochpaß-Filters, das die unnötigen Komponenten des grünen Lichts (die kleinen Spitzen) absorbiert, das aber die notwendigen Komponenten des grünen Lichts (die Hauptspitze) wirksam durchläßt. In Fig. 4 bezeichnet der Kurvenverlauf 192 das Wellenlängenspektrum des aus der ersten Linse 3 der Linseneinheit für grünes Licht 110G austretenden grünen Lichts. Wie aus dem Vergleich der Kurvenverläufe 190 und 192 ersichtlich, werden die unnötigen Komponenten des grünen Lichts (die kleinen Spitzen) durch die erste Linse 3 merklich gedämpft während die notwendigen Komponenten des grünen Lichts (die Hauptspitze) wirksam durch die erste Linse 3 durchgelassen werden.
Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel ähnelt außer dem folgenden zusätzlichen Aufbau der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Anzeigevorrichtung.
Bei der Linseneinheit für grünes Licht 110G besteht die fünfte Linse 7 aus einer Linse, die zusätzlich eine Filterfunktion aufweist. Insbesondere ist die fünfte Linse 7 derart beschaffen, daß sie zusätzlich zu ihren ihr eigenen Linseneigenschaften Eigenschaften eines Tiefpaß-Filters aufweist. Beispielsweise besteht die fünfte Linse 7 aus einer aus Methacrylharz mit färbenden Material hergestellten gefärbten Kunststofflinse. Als Material, aus dem die fünfte Linse 7 besteht, kann das von "Kuraray Company Limited" hergestellte Parapet HR-14092L verwendet werden.
Wie durch den Kurvenverlauf 190 in Fig. 4 dargestellt, weist das Spektrum des grünen Lichts bei einer Wellenlänge von etwa 550 nm eine Hauptspitze auf, und eine kleine Spitze erstreckt sich auf der Seite mit den gegenüber der Hauptspitze kürzeren Wellenlängen. Die kleine Spitze liegt in einem Wellenlängenbereich von kleiner oder gleich 520 nm. Die Hauptspitze entspricht den notwendigen Komponenten des grünen Lichts. Andererseits entspricht die kleine Spitze den unnötigen Komponenten des grünen Lichts, die zur Abweichung des grünen Farborts von dem Standardfarbort führen würden. Die spezifische Durchlässigkeit der fünften Linse 7 der Linseneinheit für grünes Licht 110G entspricht den Eigenschaften eines Tiefpaß-Filters, das die unnötigen Komponenten des grünen Lichts (die kleine Spitze) absorbiert, das aber die notwendigen Komponenten des grünen Lichts (die Hauptspitze) wirksam durchläßt.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel der Tiefpaß-Filtereigenschaften der fünften Linse 7 der Linseneinheit für grünes Licht 110G. Wie in Fig. 6 durch den durchgezogenen Kurvenverlauf 8 bis 10 dargestellt, weist das Spektrum des grünen Lichts eine Hauptspitze und kleine Spitzen auf. Wie in Fig. 6 durch den gestrichelten Kurvenverlauf 13 dargestellt, sind die Tiefpaß- Filtereigenschaften der fünften Linse 7 der Linseneinheit für grünes Licht 110G derart gewählt, daß die Hauptspitze wirksam durchgelassen wird, die kleine Spitze im kürzeren Wellenlängenbereich aber angemessen absorbiert werden kann.
Fig. 5 zeigt eine Anzeigevorrichtung, die der in Fig. 1 dargestellten Anzeige außer bei den folgenden Aufbauänderungen ähnlich ist.
Wie in Fig. 5 dargestellt, umfaßt eine Linseneinheit für rotes Licht 110R eine Gruppe von aufeinanderfolgend angeordneten ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Linsen 3, 4, 5, 6, und 7. Die erste Linse 3 ist in ein Ende eines zylindrischen Gehäuses 31 eingepaßt. Eine Glasfrontplatte 1 einer rotes Licht eMittierende Kathodenstrahlröhre 100R (siehe Fig. 1) ist in das andere Ende des zylindrischen Gehäuses 31 eingepaßt. Die erste Linse 3, das zylindrische Gehäuse 31 und die Frontplatte 1 der Kathodenstrahlröhre bestimmen eine Kammer 33, die zur Kühlung des lichtemittierenden Teils der rotes Licht emittierende Kathodenstrahlröhre 100R Kühlmittel enthält. Wie in Fig. 5 dargestellt, beinhaltet die Linseneinheit für rotes Licht 100R eine zylindrische Halteeinrichtung 34, in der die zweite, dritte, vierte und fünfte Linsen 4, 5, 6, und 7 gehalten werden.
Der interne Aufbau einer Linseneinheit für grünes Licht 110G ähnelt dem internen Aufbau der Linseneinheit für rotes Licht 110R aus Fig. 5.
Die Erfindung kann auf die Linseneinheit für grünes Licht dieser Anzeige angewandt werden.

Claims

1. Projektionsfernsehbildanzeigevorrichtung mit einer Einrichtung (100R) zur Erzeugung eines roten Bildes,

einer Einrichtung (100G) zur Erzeugung eines grünen Bildes,

einer Einrichtung (100B) zur Erzeugung eines blauen Bildes,

einem gemeinsamen Bildschirm (120),

einer ersten Projektionsobjektiveinheit (110R) zum Projizieren des erzeugten roten Bildes auf dem Bildschirm, einer zweiten Projektionsobjektiveinheit (110G) zum Projizieren des erzeugten grünen Bildes auf dem Bildschirm und einer dritten Projektionsobjektiveinheit (110B) zum Projizieren des erzeugten blauen Bildes auf dem Bildschirm,

dadurch gekennzeichnet, daß

die zweite Objektiveinheit erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Linsen aufweist, wobei die erste Linse (3) eine Kunststofflinse ist, die ein färbendes Material enthält, welches eine derartige Hochpaß-Filterwirkung aufweist, daß sie Licht einer geringeren Wellenlänge als 570 nm durchläßt und Licht einer größeren Wellenlänge als 570 nrn absorbiert, und die fünfte Linse (7) eine Kunststofflinse ist, die ein färbendes Material enthält, welches eine derartige Tiefpaß- Filterwirkung aufweist, daß sie Licht einer größeren Wellenlänge als 520 nm durchläßt und Licht einer geringeren Wellenlänge als 520 nm absorbiert.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Projektionsobjektiveinheit (110R) eine gefärbte Linse mit einer vorbestimmten optischen Filterwirkung aufweist.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die farbige Linse der ersten Projektionsobjektiveinheit eine vorbestimmte Tiefpaß-Filterwirkung aufweist, die Licht einer größeren Wellenlänge als 600 nm durchläßt und Licht einer geringeren Wellenlänge als 600 nm absorbiert.

4. Anzeigevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Projektionsobjektiveinheit eine gefärbte Linse mit einer vorbestimmten optischen Filterwirkung aufweist.

5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gefärbte Linse der dritten Projektionsobjektiveinheit eine vorbestimmte Bandpaß-Filterwirkung aufweist, die Licht einer Wellenlänge zwischen 420 nm und 500 nm durchläßt und Licht einer geringeren Wellenlänge als 420 nm sowie Licht einer größeren Wellenlänge als 500 nm absorbiert.

6. Anzeigevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein an eine der Projektionsobjektiveinheiten sowie die Vorderplatte der entsprechenden Einrichtung zur Erzeugung eines Bildes angeschlossenes Gehäuse, wobei das Gehäuse, das Projektionsobjektiv und die Vorderplatte eine Kammer bestimmen, welche Kühlmittel zur Kühlung der lichtemittierenden Einrichtung enthält.