JPH0278139A - 帯域通過干渉フィルタを有する投写型テレビジョン表示管および装置 - 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） 本発明は、投写型テレビジョン用陰極線管、特に、表示
窓と発光材層との間に干渉フィルタを有するこの種の陰
極線管に関するものであり、さらには、この種の陰極線
管を装着した投写型テレビジョン装置に関するものであ
る。

（従来の技術） この種の陰極線管は米国特許第４．６８３．３９８号明
細書に記載されており、この陰極線管においては、干渉
フィルタが高屈折率材層と低屈折率材層との交互積層か
らなっている。この干渉フィルタは、陰極線管の前方に
おける発光効率が著しく増大するとともに、色彩性およ
びコントラストが改善されるように設計されており、さ
らに、かかる干渉フィルタを内側に彎曲した表示窓に組
合わせることにより、表示スクリーンの隅角部における
光利得に対して、特に改良が施されている。

かかる従来の表示管においては、干渉フィルタがＳＷＰ
フィルタ、すなわち、短波長通過フィルタとして特徴づ
けられており、例えば、上述した米国特許第４．６８３
．３９８号明細書の第６図から判るように、比較的低い
透過率以下の遮断領域における波長で比較的高い光伝達
率が得られるとともに、比較的短い波長領域で比較的高
い屈折率が得られるように特徴づけられている。

（発明が解決しようとする課題） この種の干渉フィルタは、一般に、三管式投写型テレビ
ジョン装置における赤色、緑色および青色の各発光表示
管に用いてそれぞれ十分に作用するように設計されてい
るが、実際には有害な色ずれが生じていた。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的は、上述した従来の課題を解決した干渉フ
ィルタを表示窓と発光材層との間に設けた投写型表示管
を提供することにある。

すなわち、本発明による投写型テレビジョン表示管は、
発光材層の放射スペクトルの所望放射成分のほぼすべて
を、全入射角領域を通じ、通過させるに充分に広く、当
該全入射角領域を通じ、放射スペクトルの不所望放射成
分を反射させるに充分に狭い半値幅の通過帯域を有する
ことを特徴とする多層干渉フィルタを表示窓と発光材層
との間に備えている。

しかして、表示窓の全域に亘る厚さの分布の適切な制御
に失敗すると、ある部分の厚さが不充分になり易く、そ
の結果として、遮断領域が波長の長い方にずれ易くなる
ことが知られており、かかる波長ずれが主たる所望放射
成分の部分的な遮断領域に生ずると、表示窓の厚さの薄
い部分に有害な色ずれが生じ得ることになる。

例えば、テルビウム付活緑色蛍光体の放射スペクトルに
は、ピークが５４０　ｎｍの主たる緑色成分の他に、ピ
ークが約４８０　ｎｍの青色成分が含まれている。一般
に、この青色成分は、主たる緑色成分に比べて弱いので
、あまり目につかないが、表示窓の厚さの分布制御が適
切でないと、緑色放射成分の部分的な遮断および青色放
射成分の比較的大きい寄与が生じ、表示窓の薄い部分に
有害な青味がかって来る。

本発明投写型テレビジョン表示管の構成例は、１および
２をそれぞれ高屈折率（Ｈ）層および低屈折率（Ｌ）層
、もしくは、低屈折率（Ｌ）層および高屈折率（Ｈ）層
として、 なる比較的高屈折率（Ｈ）および低屈折率（Ｌ）の層か
らなる多層配列を多層干渉フィルタが有することを特徴
としてふり、かかる多層干渉フィルタは、上述した９層
程度のみによって構成することもできるが、さらに、２
と１との対の層を追加して（１２２１２１２２１）の形
態の多層配列に構成することもでき、その結果、１１層
乃至４１１層程の多層干渉フィルタが得られる。

周知のように、一般に、干渉層のかかる追加によって、
多層干渉フィルタの精細度が増大するとともに、通過帯
域の半値幅が増大すること、例えば、エッチ・ニー・マ
クロード著「薄膜光学フィルタ」第１７３頁の記載のと
おりであり、このことは、放射光の入射角が増大するに
つれて通過帯域が波長の長い方にずれるのであるから、
重要である。したがって、通過帯域の半値幅は、放射入
射角の全領域を通じ、蛍光体からの所望放射成分のほぼ
すべてを通過させるに十分でなければならない。

（作　用） 以上のように、本発明によれば、多層干渉フィルタの所
要波長領域の上下における不所望放射成分による色ずれ
を除去することができる。

（実施例） 以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。

まず、第１図は、本発明投写型テレビジョン表示管を一
部破断して示す斜視図である。図示の表示管は、内側に
彎曲した表示窓２、円錐部３および頚部４からなる碍子
套管ｌからなり、内部に電子ビーム６を発生させる電子
銃を有している。電子ビーム６は、彎曲した表示スクリ
ーン７に焦点を結んでスポット８を形成し、表示スクリ
ーン７は、表示窓２の内面に設けである。電子ビーム６
は、１組の偏向コイル９により互いに直交する２方向ｘ
、　　ｙに偏向され、基部１０には接続ピン群１１を設
けである。

つぎに、第２ａ図は、彎曲した表示窓２、多層干渉フィ
ルタ１２および彎曲した表示スクリーン７の一部を示す
断面図であり、第２ｂ図に詳細に示すように、表示スク
リーン７は、蛍光体層１３およびいわゆるメタルバック
をなすアルミニウム薄膜１４からなっており、また、表
示窓２は、角度φ内で曲率半径ρの球面をなしており、
蛍光体層１３は、放射のピーク波長λ＝　５４５　ｎｍ
のテルビウム付活蛍光体からなっている。

つぎに、第３図は、テルビウム付活イットリウム・アル
ミニウム・ガーネット（Ｙ　Ａ　Ｇ　：　Ｔｂ　）から
なる緑色発光蛍光体の放射スペクトラムであり、この蛍
光体は、三管式投写型カラーテレビジョン表示装置の緑
色表示管用として好適のものであって、５４５　ｎｍに
ピークを有する主たる緑色放射の他に、はぼ５８０乃至
６３０　ｎｍにピークを有する赤色領域およびほぼ４８
０　ｎｍにピークを有する青色領域にも放射スペクトル
を示している。

かかる蛍光体に好適な帯域通過フィルタは、実質的に青
色および赤色の放射を反射して緑色放射を通過させるも
のであり、第４図には、かかる帯域通過フィルタの、放
射入射角０度における、すなわち、平坦な表示窓の場合
にはフィルタの平面に垂直の方向、また、彎曲した表示
窓の場合にはその表面の切線に垂直の方向における透過
率スペクトラムの計算結果を示す。このフィルタは、屈
折率２．３５を有するＴｉＯ２の層Ｈと屈折率１．４４
を有するＳｉ（］２の層りとからなり、 ＨＬＨＨＬＨＬＨＬＨＨＬＨ なる形に積層されている。

他のフィルタ材料、例えば１２０３．　ＨｆＯ，。

Ｔａ２０５．　ＭｇＯ，ＣｅＯ７，ＺｎＳ、　ＭｇＦ２
．　Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２なども使用し得るが、Ｓ
ｉｎｄおよびＴｌＯ２は、その堅牢さと、耐久性との故
に現在では最も好適である。上述の積層は、ｎを材料の
屈折率とし、ｄを物理的な厚さとし、λ０を設計上の波
長、すなわち、垂直入射時における透過率特性曲線の半
分の高さの２点を結ぶ線分の中点として定義する通過帯
域の中心波長としたときにほぼ０．２５　λＤとなる光
学的厚さｎｄを有しており、かかる線分の両端をなす特
性曲線上の２波長をλ□−およびλ□。と表わす。

垂直入射時においては、第４図に示すように、中心波長
λΩは５５２　ｒ＋＋ｙ＋　、λ□−は５２４　ｎｍ　
、λ□。

は５８０　ｎｍである。

第５図には、第４図示の垂直入射時特性を有するフィル
タの入射角３６度時における透過率スペクトラムの計算
結果を示し、図から判るように、中心波長λＤは５２５
　ｎｍへ、λ□−は４８５　ｎｍへ、λ□。は５５０　
ｎｍへそれぞれシフトしている。したがって、通過帯域
の幅は、０度から３６度までの入射角範囲を通じ、所望
の緑色放射のほぼすべてが当該フィルタを透過し、同一
人射角範囲を通じ、不所望の青色放射のほぼすべてが当
該フィルタによって反射される大きさとなる。

本発明の干渉フィルタの設計に際しては、当該フィルタ
が放射の透過から反射に移り始める入射角が積層層数の
減少に伴って増大し、その結果、前方向における光出力
の集中が低下することが判る。実際にも、かかる入射角
は、一般に、約４２度を超えてはならないことが判って
いる。

以上の説明においては、専ら、緑色表示管について本発
明を説明したが、かかる帯域通過フィルタは、三管式投
写型テレビジョン表示装置に通例用いられる赤色および
青色の表示管についても、表示窓が彎曲しているか否か
には拘わりなく、同様に用いて好適であり、かかる表示
装置の例を背面型投写スクリーン１２を使用した場合に
ついて第６図に示す。図示の投写型表示装置においては
、テレビジョン受像回路１５で受けた映像信号を、赤色
、緑色および青色の各陰極線管とレンズとの組合わせよ
りなる投写系１６．１８および２０を介し、投写スクリ
ーン２２の背面２２ａに投射する。各投写系１６、１８
および２０は、それぞれ、陰極線管と投写光学系との組
合わせからなっており、そのうち、緑色投写系１８は、
その光学軸２６が中心投写軸２３と一致するように配置
してあり、それぞれ光学軸２４および２８を有する赤色
および青色の投写系１６および２０は、緑色光学軸２６
から水平面内で角度をずらして配置しである。

なお、従来使用している赤色および青色の蛍光体は、そ
れぞれの長波長領域に潜在的な不所望の放射を呈してい
ないので、赤色および青色の表示管には、従来の短波長
通過（ＳＷＰ）フィルタを使用しても差支えないが、本
発明による干渉フィルタを用いる方が望ましい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、投写
型テレビジョン表示管に用いる多層干渉フィルタの所要
波長領域の上下における不所望放射成分による投写画像
の色ずれを容易に除去し得る、という格別の効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明投写型テレビジョン表示管を一部破断し
て示す斜視図、 第２ａ図は表示窓、発光スクリーンおよび帯域通過フィ
ルタの一例を示す本発明表示管前部の一部断面図、 第２ｂ図は第２ａ図示の表示窓、発光スフＩＪ　＋ンお
よび干渉フィルタの一部を詳細に示す断面図、第３図は
本発明表示管に使用するに適したテルビウム付活緑色蛍
光体の放射スペクトラムを示す特性曲線図、 第４図は本発明による帯域通過フィルタの入射角０度に
おける通過スペクトラムの計算例を示す特性曲線図、 第５図は入射角３６度における第４図示と同様の通過ス
ペクトラムの計算例を示す特性曲線図、第６図は本発明
表示管を少なくとも１水袋着した三管式投写型テレビジ
ョン表示装置の例を模式的に示す斜視図である。 ■・・・硝子套管　　　　　　２・・・表示窓３・・・
円錐部　　　　　　　４・・・頚部５・・・電子銃　　
　　　　　６・・・電子ビーを７・・・表示スクリーン
　　　訃・・スポット９・・・偏向コイル　　　　　ｌ
Ｏ・・・基部１１・・・接続ピン　　　　　　１２・・
・多層干渉フィルタ１３・・・蛍光体層　　　　　　１
４・・・アルミニウム薄膜１５・・・テレビジョン受像
回路 １６、１８．２０・・・投写系 ２２・・・背面型投写スクリーン ２２ａ・・・背面 ２３、２４．２６．２８・・・光学軸 ３０・・・縦縁　　　　　　　　３２・・・横縁３３・
・・観視席 ｆ短１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空套管内管壁表示窓の内面に発光材層およびアル
   ミニウムバック層からなる表示スクリーンを備えるとと
   もに、前記発光材層と前記表示窓との間に多層の高屈折
   率（Ｈ）層および低屈折率（Ｌ）層からなる多層干渉フ
   ィルタを備えた投写型テレビジョン表示管において、前
   記多層干渉フィルタが、前記発光材層の放射スペクトル
   の所望放射成分のほぼすべてを、全入射角領域を通じ、
   通過させるに充分に広く、当該全入射角領域を通じ、前
   記放射スペクトルの不所望放射成分を反射させるに充分
   に狭い半値幅の通過帯域を有する帯域通過フィルタをな
   すことを特徴とする投写型テレビジョン表示管。 ２、前記多層干渉フィルタが、１および２をそれぞれ高
   屈折率（Ｈ）層および低屈折率（Ｌ）層、もしくは、低
   屈折率（Ｌ）層および高屈折率（Ｈ）層として、 ・・・・・１２２１・・・・・２１２２１・・・・・な
   る多層配列からなる特許請求の範囲第１項記載の投写型
   テレビジョン表示管。 ３、前記多層干渉フィルタが少なくとも９層からなる特
   許請求の範囲第２項記載の投写型テレビジョン表示管。 ４、前記多層干渉フィルタが１１層から４１層までの多
   層からなる特許請求の範囲第３項記載の投写型テレビジ
   ョン表示管。 ５、前記表示窓が平坦である特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項または第４項記載の投写型テレビジョン表
   示管。 ６、前記表示窓が彎曲して、当該表示窓の中心部におけ
   る法線と最遠端部における法線とが角φをなす特許請求
   の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載の投写
   型テレビジョン表示管。 ７、前記角φが約５度乃至２５度の範囲にある特許請求
   の範囲第６項記載の投写型テレビジョン表示管。 ８、前記多層干渉フィルタが、ｎを成層材料の屈折率と
   し、ｄを成層材料の物理的厚さとし、λ＿Ｄを蛍光放射
   の入射角０度における通過帯域中心の波長としてほぼｎ
   ＿ｄ＝１／４λ＿Ｄなる光学的厚さｎ＿ｄを有する特許
   請求の範囲第２項、第３項または第４項記載の投写型テ
   レビジョン表示管。 ９、前記発光材層がテルビウム（Ｔ＿ｂ）付活緑色蛍光
   体よりなる特許請求の範囲第１項記載の投写型テレビジ
   ョン表示管。 １０、前記発光材層がテルビウム（Ｔ＿ｂ）付活イット
   リウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）蛍光体（
   ＹＡＧ：Ｔ＿ｂ）よりなる特許請求の範囲第９項記載の
   投写型テレビジョン表示管。 １１、前記波長λ＿Ｄが約５５２ｎｍである特許請求の
   範囲第１０項記載の投写型テレビジョン表示管。 １２、赤色、青色および緑色の発光表示管を備え、各表
   示管が真空套管内管壁表示窓の内面上に発光材層よりな
   る表示スクリーンをそれぞれ有する三管式投写型テレビ
   ジョン表示装置において、少なくとも１本の前記発光表
   示管が前記発光材層と前記表示窓との間に帯域通過もし
   くはファブリペロのフィルタを備えたことを特徴とする
   投写型テレビジョン表示装置。 １３、前記帯域通過もしくはファブリペロのフィルタを
   備えた前記発光表示管が緑色発光表示管である特許請求
   の範囲第１２項記載の投写型テレビジョン表示装置。 １４、残余の前記発光表示管も帯域通過もしくはファブ
   リペロのフィルタを備えた特許請求の範囲第１３項記載
   の投写型テレビジョン表示装置。 １５、残余の前記発光表示管が短波長光通過（ＳＷＰ）
   フィルタを備えた特許請求の範囲第１３項記載の投写型
   テレビジョン表示装置。