JPH0446403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野とその問題点〕 本発明は屈折式陰極線管投写装置に関するもの
である。

〔発明の技術的背景〕

現在市販されている所謂ビデオ・プロジエクタ
としては、大口径の屈折レンズの開発にともなつ
て屈折式陰極線管投写装置が主力になつてきてい
る。

このため、製造者側としては、この屈折式陰極
線管投写装置について、投写画像の明るさ、分解
能など、投写画質の改良に力を入れているもの
の、現在の陰極線管、光学レンズ系および被投写
スクリーンからなる屈折式陰極線管投写装置で
は、投写画像の画質、特にコントラスト比や散乱
光による画像の鮮明度が依然として劣るという大
きな問題が残つており、これらの改良が急務とな
つている。

次に、従来の屈折式陰極線管投写装置の概略を
図に従つて説明する。

第１図において、陰極線管１の蛍光面２の被着
形成されたフエースプレート９の外面に対向し
て、光学レンズ系３が投写スクリーン８との間に
配設され、蛍光面２からの発光光線を代表して示
す光線７のように投写スクリーン８に集束させる
ことにより投写画像が得られるようになつてい
る。

この場合、光学レンズ系３として例えば４，
５，６で示す３枚のレンズ群で構成され、特にフ
エースプレート９の外面上に対設されるレンズ４
は、フエースプレート９の外面と同じ、平面状の
対設面４₁を有するものが使用されている。

このような構成の屈折式陰極線管投写装置にお
いて、特に問題となる点を第２図により説明す
る。図中第１図と同一符号は同一部を示してい
る。

即ち陰極線管１の蛍光面２の被着形成された平
面状のフエースプレート９の外面上に所定間隔を
もつて光学レンズ系３のレンズ４の平面状の対設
面４₁がほぼ平行になるように配設されている。

今、仮りに蛍光面２のＰ点が電子ビームの刺激
を受けて発光したとすると、このＰ点からの光線
は、光軸Ｚに対して角度θ₁で進む光線１０、角度
θ₂で進む光線１１、角度θ₃で進む光線１２などで
代表される。

このうち、光線１０はフエースプレート９と空
気との界面でスネルの法則による屈折が起り、投
写光学系の光軸Ｚに対して角度θ₁よりも大きい角
度でレンズ４の入射面即ち対設面４₁に向う。

また光線１１は光線１０の光軸に対する角度θ₁
より更に大きい角度θ₂でフエースプレート９を通
過し、フエースプレート９と空気との界面でスネ
ルの法則による屈折が起り、投写光学系の光軸に
対して角度θ₂よりも大きい角度でレンズ４の対設
面４₁に向い、この対設面４₁で全反射する。

また、光線１２は光線１１の光軸に対する角度
θ₂より更に大きい角度θ₃でフエースプレート９を
通過し、フエースプレート９と空気との界面で全
反射し、レンズ４に入射することがない。

即ち、Ｐ点の発光から得られる光線のうち、光
軸Ｚに対して角度θ₂以下で進む光線のみが光学レ
ンズ系３のレンズ４に入射する。このレンズ４に
入射した光線は更に他のレンズ５，６の影響を受
けるため、角度θ₂より更に狭い範囲の光線のみが
光学レンズ系３を介して被投写スクリーン８上に
達し、投写画像を描くことになる。しかもこの場
合、界面反射の損失も大きいので、蛍光面２の画
像の輝度を上げても、被投写スクリーン上の画
質、特にコントラスト比や散乱光による画像の鮮
明度が悪くなると云う問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は前述した従来の諸問題点に鑑みなされ
たものであり、液浸形顕微鏡などで使用されてい
る公知技術を応用し、被投写スクリーン上の画質
を良好にすることが可能な屈折式陰極線管投写装
置を提供することを目的としている。

〔発明の概要〕

フエースプレートの内面に被着形成された蛍光
面を電子銃から放出された電子ビームで走査する
ことにより蛍光面上に画像を描く陰極線管と、フ
エースプレートの外面とほぼ平行な対設面をもつ
てフエースプレートの外面上に対設されるレンズ
を少なくとも有し、蛍光面上に描かれた画像を被
投写スクリーン上に投写する光学レンズ系とを備
える屈折式陰極線管投写装置において、フエース
プレートの外面とレンズの対設面との間の周縁部
にこれらフエースプレートの外面とレンズの対設
面との間に気密間隙部を形成する可撓性を有する
蛇腹体または弾性体からなるスペーサ体が配設さ
れ、気密間隙部に空気より屈折率の高い光学媒体
が充填されるとともに、スペーサ体の外側にフエ
ースプレートの外面と光学レンズ系との位置関係
を調整する調整手段が設けられたことを特徴とす
る屈折式陰極線管投写装置である。

〔発明の実施例〕

次に本発明の屈折式陰極線管投写装置の基本を
第３図により説明する。図中第１図及び第２図と
同一符号は同一部を示す。

陰極線管１の蛍光面２の被着形成された平面状
のフエースプレート９の外面上に所定間隔をもつ
て光学レンズ系３のレンズ４が平面状の対設面４
_１がフエースプレート９の外面とほぼ平行になる
ように配設され、このフエースプレート９の外面
とレンズ４の平面状の対設面４₁との間に例えば
フエースプレート９と屈折率が同じ光学媒体１３
が介在している。

この様な構成で、仮りに蛍光面２のＰ点が電子
ビームの刺激を受けて発光したとすると、このＰ
点からの光線は光軸Ｚに対して角度θ₁で進む光線
１０、角度θ₂で進む光線１１、角度θ₃で進む光線
１２などで代表することができる。

これら光線１０，１１，１２はフエースプレー
ト９からこのフエースプレート９と屈折率が同じ
光学媒体１３に入つても、界面で屈折を起すこと
はなく、そのまま光軸Ｚに対して角度θ₁，θ₂，θ₃
でレンズ４の入射面即ち対設面４₁に入射する。

即ち、フエースプレート９と光学媒体１３とが
同一屈折率の場合、フエースプレート９内の光軸
Ｚに対する有効最大角度は対設するレンズ４の口
径と蛍光面２の発光点Ｐからレンズ４の対設面４
_１までの距離で決る所謂レンズの取り込み角度に
よることになる。

例えば、現在広く使用されている投写用陰極線
管のフエースプレート９に使用されているガラス
の屈折率1.536に対し、光学媒体１３の屈折率が
1.402のシリコーン・レジンを組み合わせたとす
ると、フエースプレート９と光学媒体１３との間
に臨界角θ₀≒66°が得られ、フエースプレート９
から光学媒体１３への拡散光の出射効率ｎ≒
0.83、即ち、約83％が得られる。これは第２図に
示した場合のフエースプレート９から空気への拡
散光の出射効率ｎ＝0.42に比べ、約２倍の光出射
率となる。即ち、上述した例の場合、フエースプ
レート９内で全反射し、散乱光となる光の量は空
気が介在する場合に比較し、約1/3に減じること
になる。

更にフエースプレート９と光学媒体１３の屈折
率差によつて生じる界面反射損失も、これらフエ
ースプレート９と光学媒体１３の屈折率を近づけ
ることにより軽減される。

即ち、界面反射損失Ｒは界面を構成する両物質
の屈折率をn₁，n₂とすると、次の式で表わされ
る。

Ｒ＝（n₁−n₂）²／（n₁＋n₂）² したがつて、例えば屈折率の1.536のフエース
プレート９と空気との間の反射損失R₁は約4.5％
であるが、屈折率1.536のフエースプレート９と
屈折率1.402の光学媒体１３との間の反射損失R₂
は約0.21％となり、R₂／R₁が約1/20強と減少す
る。これはフエースプレート９を通過する光の透
過率に換算すると、５％向上できることを意味し
ている。

以上説明した効果を得るための基本的な構成及
び考えは前述したように液浸対物光学系を採る顕
微鏡ではすでに公知であるが、この光学的効果を
屈折式陰極線管投写装置に如何に取り入れるかが
本発明の基本となつている。

次に本発明の実施例を第４図及び第５図により
説明する。図中従来例と同一符号は同一部を示
す。

この実施例の陰極線管投写装置では、陰極線管
１は平面状のフエースプレート９の内面に蛍光面
２が被着形成され、ネツク内に配設された電子銃
（図示せず）から放出された電子ビームでその蛍
光面２を走査することにより画像を描く構成に形
成されている。この陰極線管１のフエースプレー
ト９の外面上には鏡筒１４内にレンズ４，５，６
を設置した光学レンズ系３が配設されている。こ
の光学レンズ系３のレンズ４はフエースプレート
９の外面と所定間隔をもつて対設され、そのフエ
ースプレート９の外面との対設面４₁は平面状を
なし、かつこの対設面４側の周辺部にフランジ４
ａが形成されている。そしてその対設面４₁がフ
エースプレート９の外面と平行になるように対設
されている。

そしてこの陰極線管投写装置においては、レン
ズ４の対設面４₁とフエースプレート９との間の
周縁部に伸縮性の気密な蛇腹体１８からなる可撓
性のスペーサ体１５が配設されている。この蛇腹
体１８の一端はフエースプレート９の外周に接着
剤２９により気密に固定されたフレーム体１６の
フエースプレート９の外面と平行な端縁部２０に
気密に接着され、他端はレンズ４のフランジ４ａ
の外周面１９に気密に接着されている。そしてこ
の蛇腹体１８、フエースプレート９の外面及びレ
ンズ４の対設面４により形成される気密間隙部に
空気よりも屈折率の高い光学媒体１３が充填され
ている。

この光学媒体１３としてはエチレン・グリコー
ルと水とを適量比率で混合した液、顕微鏡の液浸
油、シリコーンレジン、アクリルレジンなどが有
効である。

さらにこの陰極線管投写装置においては、陰極
線管１に対する光学レンズ系３の位置を調整する
調整手段が設けられている。即ち陰極線管１に固
定されたフレーム体１６のフランジ１７の適当な
複数箇所にねじ孔３０が設けられ、一方各レンズ
４，５，６を支持する鏡筒１４の対向側に設けら
れたフランジ２１にねじ孔３０に一致する複数の
ねじ通過孔３１が設けられ、その各ねじ通過孔３
１に例えばボルト２２を挿入し、位置ぎめナツト
２３を軽く締めて仮固定した後、対向するフレー
ム体１６のねじ孔３０にねじ止めすることによ
り、陰極線管１に対する光学レンズ系３の位置を
調整する調整手段が設けられている。

この調整手段による屈折式陰極線管投写装置の
調整は所定の投写機構などに取り付け、陰極線管
１の蛍光面２に画像を描かせ、一方被投写スクリ
ーンを所定の配置および間隔で配設し、画像を投
写しながら被投写スクリーン上の画像が最とも鮮
明になるように調整ボルト２２により微調整する
ことにより行なわれる。

ところで、このように陰極線管投写装置を構成
すると、投写画像のコントラスト比の向上、散乱
フレアー光の減少が得られ、鮮明度が向上する。
例えば屈折率1.536のフエースプレート９の外面
と、レンズ４としてアクリル製レンズを使用して
その対設面４との間の気密間隙部に屈折率1.402
のシリコーンレンジを充填すると、投写画像のコ
ントラスト比は従来の空気が介在する場合に対
し、約２倍強の向上が得られる。

またこの陰極線管投写装置のように可撓性のス
ペース体１５と調整装置を設けると、一般に発生
しやすい陰極線管１、特にフエースプレート９の
外面と光学レンズ系３との相対位置を最良状態に
補正することが容易である。

なお前述した実施例では調整手段として、ねじ
方式をとつたが、これに限定されるものではな
く、種々な方式が考えられるし、また可撓性のス
ペーサ体としては円弧状断面部を有するゴム弾性
体など種々のものが考えられることは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

上述のように陰極線管のフエースプレートとこ
のフエースプレートの外面に対設する光学レンズ
系のレンズの対設面との間に構成される気密間隙
部に空気よりも屈折率の高い光学媒体を充填する
と、被投写スクリーン上の投写画像を極めて良好
にすることができ、かつ可撓性のスペーサ体と調
整手段とによりフエースプレート外面と光学レン
ズ系との位置関係を調整することによりその投写
画像をより鮮明にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の屈折式陰極線管投写
装置の一例を示す図であり、第１図は簡略説明
図、第２図は要部拡大説明図、第３図は本発明の
基本を示す要部拡大説明図、第４図及び第５図は
本発明の屈折式陰極線管投写装置の実施例を示す
図であり、第４図は簡略説明図、第５図は一部切
欠要部拡大図である。 １……陰極線管、２……蛍光面、３……光学レ
ンズ系、４，５，６……レンズ、４₁……対設面、
７，１０，１１，１２……光線、８……被投写ス
クリーン、９……フエースプレート、１３……光
学媒体、１４……鏡筒、１５……スペーサ体、１
６……フレーム体、１８……蛇腹体、１７，２１
……フランジ、２２……ボルト、２３……ナツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フエースプレートの内面に被着形された蛍光
   面を電子銃から放出された電子ビームで走査する
   ことにより前記蛍光面上に画像を描く陰極線管
   と、前記フエースプレートの外面とほぼ平行な対
   設面をもつて前記フエースプレートの外面上に対
   設されるレンズを少なくとも有し、前記蛍光面上
   に描かれた画像を被投写スクリーン上に投写する
   光学レンズ系とを備える屈折式陰極線管投写装置
   において、 前記フエースプレートの外面と前記レンズの対
   設面との間の周縁部にこれらフエースプレートの
   外面とレンズの対設面との間に気密間隙部を形成
   する可撓性を有する蛇腹体または弾性体からなる
   スペーサ体が配設され、前記気密間隙部に空気よ
   り屈折率の高い光学媒体が充填されるとともに、
   前記スペーサ体の外側に前記フエースプレートの
   外面と前記光学レンズ系との位置関係を調整する
   調整手段が設けられたことを特徴とする屈折式陰
   極線管投写装置。