JP2954309B2

JP2954309B2 - 凹レンズ、投写用レンズ、及び投写形画像表示装置

Info

Publication number: JP2954309B2
Application number: JP2247152A
Authority: JP
Inventors: 順弘小沼; 隆彦吉田; 博樹吉川; 昌幸村中; 功吉崎; 明山元; 保彦上原; 安一森田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1999-09-27
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: US5255122A; JPH03224384A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、投写形画像表示装置を構成する単色発光投
写形陰極線管の画像投写用レンズに関するものである。

〔従来の技術〕

投写形画像表示装置は、例えば夫々赤、緑、青に発光
する３本の単色発光投写形陰極線管の蛍光面画像を、そ
れぞれの前面に設けた投写用レンズで拡大して、スクリ
ーン上に投写し、このスクリーン上で３色を合成してカ
ラー画像を得るように構成されている。

第12図，第13図は、それぞれ投写形画像表示装置の一
般的な光学部品の配置例を示す側断面図である。これら
の図中、10は投写形陰極線管、11は投写用レンズ、12は
筐体、13はスクリーン、18,19は折返しミラーである。

投写距離の長いレンズを用いる場合は第13図に示す様
に折返しミラーを18,19の如く２枚配置して全体の小形
化を図っているが、投写距離の短いレンズの場合は第12
図に示す様に、折返しミラーは１枚で済む。ミラーは、
明るさ、フォーカス、コントラストの劣化要因となるた
め、ミラーの所要枚数を減らすことを考えて、従来から
投写距離が短く、しかも、収差が少なく、フォーカス良
好な投写用レンズの開発が進められており、例えば、特
開昭60−254890号、特開昭60−200215号、特開昭60−20
0216号、特開昭62−71915号、特開昭62−174711号の各
公報にこれらのレンズのことが記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の投写用レンズは、投写距離が短く、フォー
カス特性も良好であるが、投写画面において良好なコン
トラストを得るという点では必ずしも十分ではなかっ
た。

そのため、投写画面におけるコントラスト向上につい
て、上記特開昭62−174711号公報には、内面に蛍光面を
形成させた陰極線管パネルの外面と、それから離れてス
クリーン側に位置する凹レンズとの間を、屈折率が凹レ
ンズやパネルガラスの屈折率に近い値をもつ媒質で満た
すことによって凹レンズのパネル側界面での反射を減少
させ、それによって投写画面におけるコントラストの向
上を図る技術が記載されているが、この従来技術では、
凹レンズの空気に接するスクリーン側の界面での反射光
は考慮されておらず、この界面からパネル側への反射光
は十分に除去されていなかったので、このことが投写画
面におけるコントラスト向上の妨げになっていた。

上記の事柄を、陰極線管、投写レンズの一部である上
記凹レンズ、媒質の位置関係を示す側断面図である第14
図（ａ），第15図（ａ）を用いて更に詳細に説明する。

第14図（ａ），第15図（ａ）において、10は陰極線
管、６は其のパネル、14はパネル内面に塗布された蛍光
体、15は蛍光体の更に内側に蒸着形成したアルミニウム
よりなるメタルバック膜、４は投写用レンズの一部を成
し、最も陰極線管寄りに位置する凹レンズ、８は凹レン
ズ４と陰極線管10を接続すると共に、凹レンズ４とパネ
ル６との間に媒質（冷却液としても機能する）５を密封
するブラケットである。また通常、パネル６の内面に塗
布された蛍光体層とメタルバック膜15よりなる部分、を
蛍光面P₁と呼ぶ。

第14図（ｂ），第15図（ｂ）は、第14図（ａ），第15
図（ａ）において、パネル６の蛍光面に輝点を出したと
き、凹レンズ４の空気側（スクリーン側）界面での反射
光が反射によって通過経路長を、反射することなく直通
した光の経路長より長くとってスクリーンに達すること
から、直通光による輝点に対するゴーストとしてスクリ
ーン面上に現われる様子を示した説明図である。

第14図（ｂ）は、輝点Ａが、蛍光面P₁の中心にある状
態を示す。レンズの瞳（図示せず）の中心付近に向かう
光線αは、一部凹レンズ４の空気側界面で反射しパネル
６に戻る。この反射光は蛍光体14を通り抜け、メタルバ
ック膜15で再反射し、恰も蛍光体14が光っているかの如
くスクリーン上に現われ、輝点Ａに対するゴーストとな
る（第14図（ｂ）中のＢ）。

上記光線αより更に外側に向かう光線βは、光線αと
同様に一部凹レンズ４の空気側界面で反射しパネル６に
戻るが、パネル６の蛍光面P₁で全反射し蛍光体14には戻
らない。従って、スクリーン上には、第14図（ｂ）にＣ
で示すようなリング状の黒い帯となって現われる。

光線βより更に外側に向かう光線γは、凹レンズ４の
空気側界面で全反射しパネル６に戻る。この反射光線
は、光線βの反射光線同様パネル６の蛍光面P₁で全反射
するが、強度が光線βの反射光線に比べ極めて強いた
め、蛍光面P₁の凹凸（蛍光面P₁は蛍光体塗布のため凹凸
粗面になっている）で乱反射する成分が無視できず、ス
クリーン上では第14図（ｂ）に、Ｄで示すようなゴース
トとして現われる。

次にパネル６の蛍光面P₁の輝点が中心からずれた位置
にある場合について第15図（ａ），（ｂ）により説明す
る。

基本的な現象は輝点が中心にある第14図（ａ），
（ｂ）の場合と同じであるが、凹レンズ４の空気側界面
で全反射する場合に、凹レンズの中心付近で反射する光
線δは、パネル６の蛍光面P₁へ入射する角度θが小さい
ため、蛍光面P₁で全反射を起こさない。従って、第15図
（ｂ）にＥで示すように、丁度ゴーストＢとゴーストＤ
が重なった位置に極めて明るい三日月形のゴーストを生
じる。コントラスト性能が高いセット（投写形画像表示
装置）程このゴーストは目立ち、画面の品位を落として
いた。

凹レンズの空気側界面での反射は約４％あるが、この
反射を減らしてゴーストをなくし、投写画面におけるコ
ントラストの向上を図るためには、凹レンズの空気側面
に多層膜の反射防止コーティングを形成すれば良い。し
かし、凹レンズが光学樹脂製の場合には、多層膜の反射
防止コーティングは出来ない。

即ち、凹レンズは高熱の冷却液に対面しており、凹レ
ンズの環境は極めて過酷である。温度範囲は−20〜＋80
℃である。一方、光学樹脂の膨張率はコーティング材の
膨張率に比べてかなり大きい。このように膨張率に大き
な差があるため、温度変化による膨張により膜切れが発
生する。特に、コーティングの層数が多く、多層膜全体
の厚さが厚いと膜の伸縮性が悪くなり、膜切れが発生し
易い。このため、単層膜程度のコーティングしか出来
ず、この場合の反射は１〜２％ある。

このように、凹レンズには多層膜の反射防止コーティ
ングが出来ないため、凹レンズの空気側界面から蛍光面
に戻る反射光は十分に除去することが出来ず、ひいては
ゴーストの発生を招き、コントラストの向上が図れなか
った。

上記方法は反射光の発生源自体を無くそうというもの
であるが、これに対して蛍光面から凹レンズの空気側界
面との間に反射光を吸収する光学素子を設けるという方
法も提案されている。

例えば特開昭60−254890号公報には、陰極線管パネル
に光吸収壁を有するルーバを設けて凹レンズの空気側界
面からの反射光線を光吸収壁によって吸収させ、コント
ラストの改善を図る技術が開示されている。

しかし、陰極線管からの斜め方向出射光線が全て光吸
収壁で吸収されてしまうため、明るさに問題があった。
また、新たに光吸収壁を有するルーバという光学素子を
設ける必要があり、部品数が増加するという問題があっ
た。

本発明は、明るさの低下が少なく、余分な部品が不要
で、凹レンズの空気側界面から反射して蛍光面に戻り蛍
光面上のコントラストを低下させる反射光を低減させ
た、コントラスト性能の良い投写用レンズを提供し、か
つ該投写用レンズを用いて構成される投写形画像表示装
置、及び前記投写用レンズを構成する凹レンズを提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本発明では、蛍光面を管内面に
有した単色発光投写形陰極線管に対し透明媒質を介して
結合される投写形画像表示装置用の投写用レンズにおい
て、前記蛍光面の発光色波長域の少なくとも一部を吸収
するように着色されレンズ厚さが略一定でかつレンズ凸
面側を前記透明媒質側に向けられた凹レンズを備えるこ
ととした。

〔作用〕

凹レンズの空気側界面で反射した光は、凹レンズを介
して陰極線管の蛍光面に到達する。そこで、蛍光体発光
色波長域の少なくとも一部を吸収する特性を持つ色に凹
レンズを着色するか、あるいは蛍光面に顔料を混入すれ
ば、反射光は着色した凹レンズ、あるいは顔料を混入し
た蛍光面で前記一部の光が吸収されるため、反射光の蛍
光面上での照度は低下する。

簡単のために、凹レンズを着色する場合についてのみ
考える。凹レンズの空気側界面の反射率をＲとし、凹レ
ンズの着信層の透過率をＴとすると、レンズの空気側界
面の透過率は（１−Ｒ）で、ごーストのない投写映像光
成分は、着色層による減衰を１回、空気側界面による減
衰を１回受ける為、Ｔ（１−Ｒ）に比例する。

一方、ゴースト成分は、凹レンズの空気側界面で反射
して戻り、そこでまた反射して出てくる成分であるか
ら、着色層による減衰を３回、空気側界面による反射を
１回、空気側界面による減衰を１回受ける為、その透過
率はT³R（１−Ｒ）に比例する。

コントラストはゴーストのない映像光成分とゴースト
成分の比であるから、1/T²Rに比例する。即ち、着色層
の透過率の二乗に反比例してコントラストが向上するこ
とが判る。従って、ゴーストの目立たないコントラスト
性能の良い画質とすることが出来る。

蛍光面に顔料を混入する場合も、凹レンズを着色する
場合と同様に、ゴーストの目立たないコントラスト性能
の良い画質とすることが出来る。

この発明の場合、凹レンズや蛍光面は既に設けられて
いる部品なので、余分な部品は不要である。更に、ルー
バの光吸収壁とは異なり、陰極線管からの出射光線の一
部を吸収するだけなので、明るさの低下も少ない。

次に、凹レンズを着色したり、蛍光体に顔料を混入す
る理由について述べる。上記したところによれば、パネ
ルや冷却液を着色しても同じ効果が得られる筈である。

まず、陰極線管のパネルを着色する場合を考えると、
ガラス製なので、これを表面染色することは困難であ
る。従って着色したガラスを成形して製造する必要があ
り、この場合には汎用性の点で問題がある。

次に冷却液である媒質の中に染料等の着色料を溶解す
る場合を考える。この場合、着色は容易であるが、冷却
液中の染料の成分が、ブラケット材料のアルミニウムと
反応して不透明の化合物を析出することがある。また、
凹レンズの媒質側面が曲率半径の小さい球面形状の場
合、媒質の厚さが中心と周辺とで異なるために光の吸収
の度合いが異なり、輝度むらや色むらが発生するという
問題がある。

これらに対して、凹レンズや蛍光面を着色する場合は
上記の如き問題が無い。即ち、凹レンズが合成樹脂製の
場合は容易に着色できる。また、表面染色は勿論のこ
と、染料等の着色料を分散させた光学樹脂の成形によっ
て製造して凹レンズ全体を着色した場合にも、レンズ厚
さが中央部と周辺部とでほとんど差がないので、輝度む
らや色むらが発生しない。蛍光面の場合も、予め蛍光体
の中に顔料を混合し、沈降法によってパネル面に蛍光面
を形成すれば、容易に着色できる。また、蛍光面の厚さ
は中央部と周辺部とで差がないので、輝度むらや色むら
は発生しない。

従って、凹レンズが蛍光面に反射光を吸収する着色を
施すのが最も良い。

なお、特開昭57−16414号公報には、投写形画像表示
装置用に、特定発光色蛍光面の光線をスクリーン上に集
束するプラスチックレンズと、該特定色の発光波長のみ
に対して透過率の良い光学的フィルタを組合せて用いる
ことが開示されているが、これはプラスチックレンズの
色収差補正の困難性を補うための技術であって本発明の
意図するところは全く関係がない。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１実施例としての投写用レンズ
の主要部を示す断面図である。図中、P₁は陰極線管の蛍
光面、６は陰極線管のパネル、５は透明媒質である冷却
液、４は第４レンズ群を構成する凹レンズ、３は第３レ
ンズ群、２は第２レンズ群、１は第１レンズ群、７は内
鏡筒、９は外鏡筒、である。

ここで、凹レンズ４の空気側（スクリーン側）面S₇と
媒質（冷却液）側面S₈とには、それぞれ、灰色着色層L₁
と灰色着色層L₂が形成されている。

第２図は灰色に着色した凹レンズ４（第４レンズ群）
の分光透過率を示すが、可視領域の全波長において透過
率がほゞ一定であることを示している。

凹レンズ４の空気側面S₇で内側に反射した光は、凹レ
ンズ４の着色層L₁と着色層L₂を通過し、これらの層で再
度吸収されるため、パネル６の蛍光面P₁上に達したと
き、その反射光の照度は低くなる。凹レンズ４の空気側
界面S₇の反射率をＲとし、凹レンズ４の着色層L₁の透過
率と着色層L₂の透過率の積をＴとすると、凹レンズ４の
空気側界面S₇の透過率は（１−Ｒ）である。

ゴーストのない映像光成分は、レンズ４を直通する光
成分であるから、着色層L₁,L₂による減衰が１回、空気
側界面S₇による減衰が１回である為、Ｔ（Ｒ−１）に比
例する。ゴースト成分は、レンズ４の空気側面S₇で内面
に反射して戻り、更に蛍光面P₁で反射してレンズ４を通
り出してゆく成分であるから、着色層L₁,L₂による減衰
が３回、空気側界面S₇による反射が１回、空気側界面S₇
による減衰が１回であるため、T³R（１−Ｒ）に比例す
る。

コントラストは、ゴーストの無い映像光成分とゴース
ト成分との比であるから、1/T²Rに比例する。即ち、着
色層L₁の透過率と着色層L₂の透過率の積の二乗に反比例
してコントラストが向上する。例えば、着色層L₁と着色
層L₂とを合わせた減衰を20％とすると、着色層L₁の透過
率と着色層L₂の透過率の積はＴ＝0.8であり、着色しな
い場合（Ｔ＝１の場合）に比べて、コントラストは1/T²
≒1.6倍に向上する。従って、ゴーストの目立たないコ
ントラストの性能の良い画質とすることができる。

以上説明した本実施例では、凹レンズの４の両面、即
ち空気側面S₇と媒質側面S₈を着色したが、これに限るも
のではない。

第３図は、本発明の第２実施例としててのレンズの主
要部を示す断面図である。本実施例では、凹レンズ４の
片面、特に空気側面S₇のみを着色し、媒質側面S₈は着色
してない。

染料等の着色料の中には、冷却液５に接した場合、該
液５に溶け出すものもあるので、本実施例では着色層L₁
を空気側面S₇のみに形成し、媒質側面S₈には形成しない
ことにした。こうすれば、このような溶け出す可能性の
ある着色料も使用でき、所定の分光透過率を有する着色
料の選定範囲が広くなる。換言すれば、どんな着色料を
用いても着色層L₁の着色料が冷却液５に溶け出すことが
ない。その反面、レンズの片面のみ着色させるという作
業は、残りの片面を着色させないように覆う工程が必要
となり、作業的にはやゝ困難になるという一面があるの
で、第１図に示した両面着色する実施例は、この意味で
意義がある。

なお、上記のような表面染色には、日本チバガイギー
社のテラシル・ブリリャント・ブルー（Terasil Brill
iant Blue）BGE200％、三菱化成社のダイアニクス・タ
ークワーズ・ブルー（Dianix Turquoise Blue）Ｂ−F
S、住友化学工業社のスミカロン・ブリリャント・ブル
ー（Sumikaron Brilliant Blue）Ｓ−BL、ベー・アー
・エス・エフ・ヤーパン（BASF Japan）社のパラニル
・ブリリャント・ブルー（Palanil Brilliant Blue）
BG−CFなどを用いて何れも良好な結果が得られた。

第４図は、本発明の第３の実施例としてのレンズの主
要部を示す断面図である。本実施例では、凹レンズ４
は、染料等の着色料、例えばバイエルジャパン（Bayer
Japan）社のマクロレクス・グリーン（Macrolex Gre
en）Ｇを分散させた光学樹脂の成形によって製造し、レ
ンズ全体L₃を着色した。

凹レンズ４のレンズ厚さは、レンズの中央部と周辺部
とで殆ど差がないので、色むらの問題はない。また、レ
ンズ全体L₃を着色したので、第２実施例と同様にどんな
着色料を用いても着色層L₁の着色料が冷却液５に溶け出
すことがない。

ここで、着色には一般に染料を用いるが、顔料を用い
ても良いことは言うまでもない。

なお、上記実施例では灰色に着色した（第２図に示し
た透過特性が、灰色に着色したことを意味している）
が、これに限るものではなく、蛍光面P₁の発光色波長域
の少なくとも一部の波長域の光を吸収する特性を有する
色であればどんな色でも差し支えない。

第５図は、本発明の第４の実施例として、緑色投写形
陰極線管のパネルと組合せるものとして構成した投写用
レンズの場合について、緑色蛍光体の発光スペクトル
と、これに適用する青色ないし緑色に着色した凹レンズ
４の分光透過率と、を示した特性図である。

第５図に見られるように、緑色蛍光体の発光スペクト
ルは、主波長545nmの成分の他に、450nm（青色）、590n
m（黄色）、610nm（赤色）の不要なスプリアス成分を含
んでいる。

ここで、緑色蛍光体の発光スペクトルに含まれる青色
と赤色のスプリアス成分は、それぞれ青色と赤色の投写
形陰極線管で賄うことができる。従って、緑色投写管の
場合は緑色の主波長に対して、青色と赤色のスプリアス
成分を減衰させることにより、緑色の明るさを損なうこ
となく大幅なコントスラトの増大が可能となる。第５図
に示した分光透過率は、主波長545nmに対するよりも、
スプリアス成分である590nm（黄色）、610nm（赤色）に
対して低いので、これらスプリアス成分の減衰に役立っ
ていることは明らかであろう。

なお、本実施例の如くすれば、コントラストの増大と
同時に色純度向上の効果も得られることは言うまでもな
い。

第６図は、本発明の第５の実施例としてのレンズの主
要部を示す断面図である。本実施例では、緑色投写形陰
極線管のパネルと組合せて構成する投写用レンズにおい
て、凹レンズ４に青色ないし緑色の着色層L₃を形成する
と共に、蛍光面にも青色ないし緑色の顔料層16を設け
た。

凹レンズ４の空気側面S₇で内側に反射した光は、凹レ
ンズ４の着色層L₃と顔料層16とで再度吸収されるため、
パネル６の蛍光面P₁上での上記反射光の照度は低くな
る。

着色層L₃の透過率と顔料層16の反射率の積の二乗に反
比例してコントラストが向上する。従って、ゴーストの
目立たないコントラスト性能の良い画質とすることがで
きる。

第７図は、同実施例の緑色投写形陰極線管のパネルと
組合せ構成するものとした投写用レンズの場合につい
て、緑色蛍光体の発光スペクトルと、これに適用する青
色ないし緑色の顔料層16の分光反射率を示した特性図で
ある。

同図の分光反射率特性に見られるように、蛍光面P₁に
形成した顔料層16は、凹レンズ４に形成した着色層L₃と
同様に、緑色投写管の青色と赤色のスプリアス成分を減
衰させる特性のものであることにより、緑色の明るさを
損なうことなく、コントラストの増大と色純度向上の効
果が得られる。

なお、上記実施例では緑色投写管の青色と赤色のスプ
リアス成分を減衰させたが、効果としてコントラストの
増大のみを考える場合には、これに限るものではなく、
蛍光面P₁の発光色波長域の少なくとも一部の波長域の光
を吸収する特性を有する色であればどんな色でも差し支
えない。例えば第１実施例のように、灰色の顔料層16を
形成しても良い。

次に、顔料層16と凹レンズ４に形成した着色層L₃とを
組合せて色純度の向上を図った場合、特別の効果が発生
するので、以下、これについて説明する。

第８図は、上述の色純度の向上により、投写形画像表
示装置の色再現範囲が拡大することを説明するCIE色度
図である。色再現範囲は、CIE色度図上で、赤，緑，青
の各色蛍光面の発光の色度点を結んで得られる三角形の
内部である。色再現範囲の広さを、三角形の面積で評価
するものとすると、色純度向上前と色純度向上後とで緑
色蛍光面の発光の色度点が移動し、色再現範囲の広さ
が、破線で示した三角形から実線で示した三角形の如
く、拡大する。

第９図は、同実施例のレンズについて、着色層と顔料
層との組合せにより色再現範囲が拡大することについて
説明するために、着色層単体、顔料層単体及び着色層と
顔料層との組合せについて、各々の輝度低下と色再現範
囲拡大との関係を測定した結果を示す特性図である。

第９図において、着色層単体の場合は、着色料を次第
に増やして輝度低下を大きくしてゆくと、それに比例し
て実線で示すように、色再現範囲が拡大してゆく、ほぼ
比例関係にある。

一方、顔料層単体の場合は、破線の最初の立ち上り部
分に示すように、蛍光体に対して混ぜる顔料成分が比較
的少ないうちは、小さい輝度低下で大きい色再現範囲拡
大が得られる。しかし、蛍光体に対して混ぜる顔料成分
をさらに増加させても、破線の飽和部分に見られるよう
に、むしろ蛍光体自身の発光効率が低下するため、輝度
低下が大きくなる割には、色再現範囲はそれほど拡大せ
ず、輝度低下と色再現範囲拡大とは、飽和する関係に近
く、比例関係にはない。

さらに、着色層と顔料層の各々について、輝度低下に
対する色再現範囲拡大の勾配を比較すると、輝度低下が
比較的小さいうちは顔料層の方が勾配が大きいが、輝度
低下が大きくなると着色層の方が勾配が大きい。従っ
て、着色層の勾配と顔料層の勾配が等しくなく輝度低下
点（約８％）を境にして、それ以上は、着色層の特性に
のるように、着色料を増やす如くして、着色層と顔料層
とを組合せて用いれば、一点鎖線で示すように、各々単
体だけで用いる場合に比べて、より色再現範囲を拡大す
ることが出来る。

なお、上記実施例では、着色層及び顔料層を青色ない
し緑色としたが、これに限るものではなく、蛍光体の発
光する主波長域に対して、主波長域以外の発光をより多
く吸収して色純度の向上を図れる特性をもつ色であれ
ば、どんな色でも差し支えない。

更に、本発明に係る投写用レンズを用いると、陰極線
管パネルと組み合わされて１レンズを形成する凹レンズ
のスクリーン側界面からパネル側に戻る反射光が従来の
投写レンズに比べて大幅に低減されてコントラストが顕
著に改善されるので、かかる投写用レンズを用いて、投
写形画像表示装置を構成すれば、コントラストが極めて
良好で、色純度も良く、しかも明るい投写映像が得られ
る。

なお、上記実施例では、着色層と顔料層とを組み合わ
せたが、効果として色再現範囲の拡大まで望むのではな
く、色純度の向上のみを考えれば良い場合には、上記に
限るものではなく、顔料層と組み合わせて光学的な色フ
ィルタ手段を用いればよく、その色フィルタ手段として
は、蛍光面発光色の主波長域よりも其れ以外の波長域の
光色を一層多く吸収または反射する特性を有する光学フ
ィルタであれば、どんなものでも差し支えない。

第10図は、本発明の第６の実施例としてのレンズの主
要部を示す断面図である。

本実施例では、緑色投写形陰極線管のパネルと組合せ
て構成する投写用レンズにおいて、蛍光面に青色ないし
緑色の顔料層16を形成すると共に、ガラスの第２レンズ
群２の陰極線管に近い側の面S₄に、赤色を反射し青色な
いし緑色を透過する特性のダイクロイックコーティング
層17を形成した。

第11図は、同実施例の緑色投写形陰極線管のパネルと
組合せて構成した投写用レンズの場合について、緑色蛍
光体の発光スペクトルと、これに適用するダイクロイッ
クコーティング層17の分光透過率を示した特性図であ
る。

同図に見られるように、ダイクロイックコーティング
層17の分光透過率は、蛍光面P₁に形成した顔料層16のそ
れと同様に、緑色投写管の黄色と赤色のスプリアス成分
を減衰させる特性のものであることにより、緑色の明る
さを損なうことなく、色純度向上の効果が得られる。

なお、上記実施例では、ダイクロイックコーティング
層を第２レンズ２の陰極線管に近い側の面S₄に形成した
が、これに限るものではなく、ダイクロイックコーティ
ング層を形成する箇所については、どこでも差し支えな
い。

例えば、パネル面６と蛍光面P₁との間にダイクロイッ
クコーティング層を形成しても良い（図示せず）。この
場合には、コントラストは低下せず、色純度向上の効果
が得られる。

なお、上記実施例では、顔料層と着色層等の光学的な
色フィルタ手段とを組み合わせたが、これに限るもので
はなく、第16図に示すように、光学的な色フィルタは省
略し、顔料層16のみでも良いことは言うまでもない。蛍
光面P₁に形成した顔料層16は単体でも、光学的な色フィ
ルタと同様に所定の大きさのコントラストの増大や色純
度向上の効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、投写用レンズ
の、蛍光面パネルと組み合わされて１レンズを形成して
いるスクリーン寄りの凹レンズを、蛍光面発光色波長域
の少なくとも一部の光を吸収する特性を有する色に着色
したので、凹レンズの空気側（スクリーン側）界面で内
側へ反射した光は凹レンズで再度吸収されるため、陰極
線管蛍光面での該反射光の照度は低くなり、従って、該
反射光が蛍光面で更に反射して出て行くことにより形成
されるゴーストは目立たないものとなり、かくしてゴー
ストの目立たないコントラスト性能のよい画質とするこ
とができる。

また、蛍光面に顔料を混入する場合も、凹レンズを着
色する場合と同様に、ゴーストの目立たないコントラス
ト性能の良い画質とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例としてのレンズの主要部
を示す断面図、第２図は同実施例の灰色に着色した凹レ
ンズの分光透過率を示す特性図、第３図は本発明の第２
の実施例としてのレンズの主要部の断面図、第４図は本
発明の第３の実施例としてのレンズの主要部の断面図、
第５図は本発明の第４の実施例としてのレンズと関連し
て緑色蛍光体の発光スペクトルと青色ないし緑色に着色
した凹レンズの分光透過率とを示す特性図、第６図は本
発明の第５の実施例としてのレンズの主要部の断面図、
第７図は同実施例と関連して緑色蛍光体の発光スペクト
ルと青色ないし緑色の顔料層の分光反射率とを示す特性
図、第８図は投写形画像表示装置の色再現範囲の拡大を
説明するCIE色度図、第９図は着色層と顔料層との組合
せにより色再現範囲の一層の拡大を図り得ることを示す
特性図、第10図は本発明の第６の実施例としてのレンズ
の主要部の断面図、第11図は同実施例と関連して緑色蛍
光体の発光スペクトルと青色ないし緑色のダイクロイッ
クコーティング層の分光透過率とを示す特性図、第12
図，第13図はそれぞれ投写形画像表示装置の概略縦断面
図、第14図，第15図はそれぞれ陰極線管蛍光面パネルと
共に１レンズを形成する凹レンズのスクリーン側界面で
の反射に起因するゴースト発生を説明する説明図、第16
図は本発明の更に他の実施例としてのレンズの主要部の
断面図、である。符号の説明２……第２レンズ群、４……蛍光面パネルと共に１レン
ズを形成する凹レンズ（第４レンズ群）、５……冷却
液、６……陰極線管パネル、11……投写用レンズ、13…
…スクリーン、16……陰極線管パネルの蛍光面の顔料
層、17……第２レンズ群のダイクロイックコーティング
層、L₁……凹レンズの着色層、L₂……凹レンズの着色
層、L₃……凹レンズの着色層、P₁……陰極線管パネルの
蛍光面、S₇……凹レンズの空気側面、S₈……凹レンズの
媒質側面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村中昌幸神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者吉崎功神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所横浜工場内 (72)発明者山元明東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者上原保彦千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所茂原工場内 (72)発明者森田安一千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所茂原工場内 (56)参考文献特開昭59−139536（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−16414（ＪＰ，Ａ) 特開平１−254087（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−7421（ＪＰ，Ｕ) 実開昭56−109257（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 9/31 G02B 3/00 G02B 13/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光面を管内面に有した単色発光投写形陰
極線管に対し透明媒質を介して結合される投写形画像表
示装置用の投写用レンズにおいて、前記蛍光面の発光色波長域の少なくとも一部を吸収する
ように着色されレンズ厚さが略一定でかつレンズ凸面側
を前記透明媒質側に向けられた凹レンズを備えたことを
特徴とする投写用レンズ。
【請求項２】請求項１に記載の投写用レンズにおいて、
前記凹レンズが、蛍光面発光色の主波長領域の光色より
も該主波長領域の光色以外の波長域の光色を多く吸収す
るように着色されていることを特徴とする投写用レン
ズ。
【請求項３】請求項１または２に記載の投写用レンズを
用いて構成されることを特徴とする投写形画像表示装
置。
【請求項４】蛍光面を管内面に有した単色発光投写形陰
極線管に対し透明媒質を介しレンズ凸面側を該陰極線管
側に向けて配され、投写形画像表示装置用投写用レンズ
を構成する凹レンズであって、前記蛍光面の発光色波長
域の少なくとも一部を吸収するように着色されレンズ厚
さが略一定とされた構成を特徴とする凹レンズ。