[發明專利]高對比度投影電視機防護屏

無效

• 申請號: 01116006.3
• 申請日: 2001-05-08
• 公開（公告）號: CN1330275A
• 公開（公告）日: 2002-01-09
• 發明（設計）人: 近藤泰治;中野勇三;日比武利
• 申請（專利權）人: 三菱數字電子(美國)有限公司
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20;G03B21/14;H04N9/31
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余剛

此項發明概括地講是和投影電視機，特別是具有改進光學特性的投影電視機相關的，更具體的說是和后置式投影電視機的防護屏有關，該防護屏具有可以提高圖像色彩質量的透射率。

投影電視機，特別是后置式投影電視機，由于其與傳統圖像顯像管相比可以提供較大的可視視野，成為顯像管電視機流行的替代產品。如圖1所示，一臺后置式投影電視機通常包括帶有一套內置投影管14的柜12、一面鏡16和用于接收廣播信號或類似信號的(圖中未標)，與/或將圖像投影到安裝在柜12前的屏幕組件18上的電路。

翻到圖2，每個投影管14包括一個陰極射線管(“CRT”)20、與CRT?20相連的墊塊22和裝配在墊塊22上的透鏡組件24。透鏡組件24包括一個或多個獨立透鏡，例如安裝在透鏡套筒30上的聚光鏡26和“C形透鏡”28，通常在CRT?20和C形透鏡28之間供有冷卻液34，如圖所示。CRT?20接受來自電路的信號，激活CRT?20內的熒光物質32，使投影管14向鏡16方向發射圖像(圖中未標)。一般來說，發送的圖像是單色光。通常會有3個投影管14(圖中只標了一個)，每個投影管分別以一種原色：純紅、綠和藍光，發送圖像。

翻回圖1，反射鏡16將來自投影管14的圖像(通常用光線36表示)反射與/或聚焦到屏幕組件18上。屏幕組件18可以包括一面菲涅耳透鏡38，它可以將投影管14發射的圖像進一步聚焦；還包括一面透鏡狀投影屏40，它可以糾正與/或控制圖中所述的圖像的定向投影；還有一塊外部防護屏42，它可以保護諸如雙凸透鏡狀投影屏40的內部元件，使我們可以在柜12前面看到來自投影管14的圖像。

眾所周知，傳統投影管的CRT中的熒光物質產生發射光譜。圖3所示為通常使用的CRT發射的光的相對強度與其波長之間的函數關系。曲線51對應藍色CRT通常發射的光線，其光強在主波長450納米處達到極大值。曲線52對應綠色CRT通常發射的光線，其光強在主波長545納米處達到極大值，同時包含幾個邊頻帶52A～52D。曲線53對應紅色CRT通常發射的光線，其光強在主波長610納米處達到極大值，同時包含幾個邊頻帶53A～53B。

熒光物質產生的邊頻帶是我們所不希望的，并且它們往往會降低投影到屏幕組件18上的最終圖像的整體色彩純度。為了糾正這些邊頻帶，可以在紅色投影管和綠色投影管中加入濾色物質。例如，可以在投影管的一面透鏡中加入色彩吸收物質，就像Hanyu?et?al在美國專利號5,010,396中所述的那樣在C形透鏡28中加入。或者，可以像Wessling在美國專利號為5,055,1922中所述的那樣在投影管14的冷卻液34中加入色彩吸收物質。

例如，如圖4所示的紅色CRT中的有色C形透鏡具有濾色特性。這種有色C形透鏡對于波長大于600納米的光線，透射率(即出射光強度與入射光強度的比率對波長的函數)可以超過90％，例如達到92％。然而，對于600納米以下的光線，透射率迅速降低，幾乎為零，這樣就可以去掉諸如(圖3所示)邊頻帶53A，并且從而提高紅色圖像的色彩純度。

除了色彩純度問題，由于電視機外部的光源的影響，后置式投影電視機還存在對比度的問題。“對比度”定義為觀看者從100％的白色屏幕上接收到的光強與他從0％的黑色屏幕上接收到的光強之比。如果投影電視機在顯示0％的黑色時存在不應有的光線，屏幕就會顯得比正常的黑色要亮，造成對比度降低，破壞圖像質量。

例如，如圖5所示，光源44發出的光線與通過防護屏42投影的圖像發生干涉，這里的光源可以是屋里的臺燈或是附近窗口透進的陽光。光源44發出光線46，其中的一部分直接透過屏幕組件18，還有一部分反射回觀看投影電視機10的觀看者48的眼中。

如圖所示，光源44發出的示范光線46A到達防護屏42的外表面42A，當光線射入并穿過防護屏42時，一次反射光線46C和二次反射光線46E分別從防護屏外表面42A和內表面42B反射回來。還有一部分光線46F離開防護屏42到達透鏡狀投影屏40的外表面，產生第三次反射光線46G，其中的一部分46I離開防護屏42射向觀看者48。

所有這些反射光線42C、42E和42I都會和投影電視機10投影的圖像發生干涉。投影圖像用光線36表示，它穿過屏幕組件18射向觀看者如光線36E所示。傳統防護屏反射大約4％到達其表面的入射光線。因此光源44發出的很大一部分不希望有的光線會由屏幕組件反射回觀看者48，大大降低了防護屏42所顯示圖像的對比度。