专利名称：投影型显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及投影型显示装置。具体而言，本发明涉及用于提高对比度同时抑制总体上的投影型显示装置中亮度下降的投影型显示装置。
本文件以2003年8月13向日本专利局提交的日本优先权申请JP2003-293020为基础，在这里通过以法律允许的程度引用而将其内容结合于此。
背景技术：
以下将参照图1(A)、图1(B)、图2、图3和图4描述作为投影型显示装置的结构示例的阴极射线管(CRTCathode Ray Tube)背投装置。另外，CRT背投装置的基本结构与传统技术的基本结构以及根据本发明的优选实施例的基本结构相同。在“本发明的最优实施例”中将参照图1(A)、图1(B)、图2、图3和图4详细描述CRT背投装置的结构、操作等。
如图1(A)所示，CRT背投装置1包括CRT视频投影单元10、反射镜12、屏幕单元14和外壳16。CRT视频投影单元10、反射镜12和屏幕单元14容纳在外壳16中。如图1(B)所示，CRT视频投影单元10包括分别输出单色图像的红色CRT显示装置10R、绿色CRT显示装置10G以及蓝色CRT显示装置10B。
图2具有代表性地示出了红色CRT显示装置10R的示意横截面结构。红色CRT显示装置10R包括CRT显示管101、耦合器103、透镜单元104以及偏转线圈102，所述偏转线圈102设置为围绕CRT显示管101的颈部的圆周，并使电子束偏转。电子枪(未示出)、荧光材料101a等设置在CRT显示管101的内部，而面板玻璃105设置在前部。耦合器103是结合CRT显示管101和透镜单元104的单元。由于CRT显示管101达到相当高的温度，所以还提供了冷却液103a。从CRT显示管101输出的图像穿过耦合器103，并通过透镜单元104中的多个透镜被放大，然后投影在位于红色CRT显示装置10R的前表面上的反射镜12上。
从红色CRT显示装置10R、绿色CRT显示装置10G以及蓝色CRT显示装置10B输出的相应的单色图像被引向反射镜12，在反射镜12上被反射，然后投影在屏幕单元14上，以便在该屏幕单元14上被合成为彩色的图像。
如图3所示，屏幕单元14包括沿从反射镜12被引向屏幕单元14的图像的移动方向设置的菲涅耳透镜145、双凸透镜143以及屏幕141。
通过反射镜12上的反射，红色、绿色和蓝色的相应单色图像经由菲涅耳透镜145和双凸透镜143被投影(成像)在屏幕141上，使得红色、绿色和蓝色的相应单色图像被合成为彩色图像。观看者20可以看到投影在屏幕141上的彩色图像。
一般对于显示装置而言，要“让黑尽可能地黑”以改善图像质量，一直是一个技术上的大问题。类似地，对“显示尽可能黑的黑”是改善图像质量的一个重要因素的这一事实，CRT背投装置也无例外。因此，对于各种传统显示装置，已经采用各种措施用于“显示尽可能黑的黑”的目的。
图4是用于图示传统彩色电视机的图像接收装置的彩色CRT中主光、杂散光和外部光之间的关系的视图。人们都知道，由于用于彩色CRT的荧光材料基本上是白色的，所以当被外部光照射时，不被电子束所激发的部分，即图像中的黑色部分，呈白色而变得醒目，使得显示的对比度(即，白色的亮度/黑色的亮度)可能被降低或者失去显示对比度。
对于传统彩色电视接收器，为了改善显示对比度的下降，彩色CRT等的面板玻璃一般被微染，使得图像光减少(衰减)(例如，参见日本公开专利申请No.H06-139968、日本公开专利申请No.2000-324427)。
换句话说，如以下将参照图4描述的那样，微染可以导致外部光的衰减和杂散光的衰减，这改善了对比度。
(1)外部光的衰减如图4所示，来自彩色CRT中的荧光材料的主光经过微染的面板玻璃一次。另一方面，外部光在入射到微染的面板玻璃的时候和在离开微染的面板玻璃的时候两次经过面板玻璃。因此，外部光的衰减大于主光的衰减。
(2)杂散光的衰减如图4所示，来自彩色CRT中荧光材料的发光部分的光在微染的面板玻璃的边界面上被反射，使得不应该发亮的黑色部分的荧光侧被照亮，黑色变得醒目。该光被称为杂散光。此时，经过微染的面板玻璃的杂散光的衰减次数是三次或者更多。此外，其角度是倾斜的并且其路径较长，使得杂散光的衰减远远大于主光的衰减。因此，在传统彩色CRT中，使用微染面板玻璃改善了对比度并对改善图像质量做出贡献。
发明内容
已经预测在一定程度上也能在CRT背投装置中获得在如上所述的传统彩色电视接收器中由于微染的面板玻璃而带来的效果。但是由于以下原因等微染技术并没有被用于CRT背投装置。
第一个原因是当CRT背投装置中的面板玻璃经受微染处理时，主光的亮度下降。换句话说，如图1(A)所示，在从CRT图像投影单元10的CRT显示管101中的荧光材料发出图像的CRT背投装置中，来自CRT图像投影单元10的图像在反射镜12上被反射，进一步地，图像被投影在屏幕单元14上以合成图像，该处理过程中所述反射和投影使得光的强度下降，因此与传统彩色电视接收器相比，对光的强度(亮度)的降低较大。因此，对于投影在屏幕单元14的屏幕141上的图像来说，难以获得足够的亮度。这种主光亮度的下降可能降低显示在屏幕单元14(屏幕141)上的图像的图像质量。由于上述原因，对于CRT背投装置中的面板玻璃避免使用微染处理。
第二个原因是，如放大并图示了如图2所示的CRT显示管101的面板玻璃105和荧光材料101a的图5所示，即使CRT背投装置中的CRT显示管101的面板玻璃105被微染，也没有如上所述的衰减外部光的效果，因为外部光并不到达面板玻璃105部分。效果仅由“杂散光的衰减”而引起。
因此，对于整个CRT背投装置，为了衰减外部光，优先的自然是微染位于屏幕141的前表面上的双凸透镜143或者菲涅耳透镜145，如图3所示，由此，除第一个原因之外又进一步地降低了主光的亮度，并且事实上微染CRT显示管(例如，红色CRT显示装置10R或者绿色CRT显示装置10G中的CRT显示管101)的面板玻璃105比较困难。
图5是如图2所示的CRT显示管101的局部放大视图，荧光材料101a和面板玻璃105被局部放大并示出。
第三个原因是，对于用于彩色电视接收器等的传统彩色CRT，与红色荧光材料的发光效率以及绿色荧光材料的发光效率相比，蓝色荧光材料的发光效率较低。类似地，在用于CRT背投装置的单色CRT显示管中，蓝色CRT显示管得到与其蓝色荧光材料相关的低发光效率。此外，如图6所示，对于发光效率，当驱动电流增大时，由于荧光材料的饱和特性，蓝色(B)荧光材料的发光效率显著降低。图6是曲线图，示出了CRT背投装置中的每个单色CRT显示管的荧光材料的驱动电流(水平轴)以及发光效率(竖直方向)的下降，并且示出了假设当驱动电流较小时发光效率为1.0的情况下发光效率随驱动电流变大而下降的方式。其指示出当施加给蓝色CRT显示管的驱动电流增大时，蓝色发光效率的降低是显著的。
此外，如图7所示，在CRT背投装置中，在单色CRT显示管中，蓝色CRT显示管的白色电流比例较高。图7是曲线图，示出了单色CRT显示管(蓝色、绿色、红色)的总电子束电流与每个单色CRT显示管(蓝色、绿色、红色)的白色电流比例之间的关系。
应该注意，为了获得白色分别输出蓝色、绿色和红色单色光的单色CRT显示管的总电子束电流，与当时红色、绿色和蓝色单色CRT显示管的每一个的电子束电流之间的比将被称为白色电流比例。
在如图7中用虚线示出在工作时(或者运行时)的各个单色CRT显示管的白色电流比例，例如，对于蓝色CRT显示管为50％，对于绿色CRT显示管为33％，对于红色CRT显示管为17％。
由此，人们可以得知每个单色CRT显示管的电子束电流。例如，蓝色CRT显示管的电子束电流为0.75mA；绿色CRT显示管的电子束电流为0.5mA；红色CRT显示管的电子束电流为0.25mA。蓝色CRT显示管(蓝色CRT显示装置)需要最大的驱动电流。
CRT显示管在CRT背投装置中被加热至较高温度。同时在如图2所示的CRT显示管中，通过使用耦合器103中的冷却液103a来冷却CRT显示管，以便需要冷却的每个单色CRT显示管被冷却。如果CRT显示管的驱动电流增大，则亮度将提高，但是它会被加热至更高的温度。
进一步增大蓝色CRT显示装置10B的CRT显示管101的驱动电流来提高亮度较低的蓝色的亮度是有限的。
对蓝色CRT显示装置的荧光材料发光效率的改善已经在很长的时间里为人们所期望，但是还没有解决。
另一方面，如图7所示，红色CRT显示装置10R和绿色CRT显示装置10G具有足够的驱动电流。此外，如图6所示，与蓝色CRT显示装置不同，即使驱动电流增大，两者的发光效率也不会发生显著的下降。因此，可以增大红色CRT显示装置10R和绿色CRT显示装置10G的驱动电流，使得红色和绿色亮度可以再进一步地增大。
但是，从白平衡角度来看，与蓝色CRT显示装置10B的发光效率(亮度)的受到限制的能力相应地，仅仅使用了红色CRT显示装置10R和绿色CRT显示装置10G的能力的一部分。
因此，对于CRT背投装置，蓝色CRT显示装置10B的较低的蓝色发光亮度、较低的光视效率等导致了图像质量改善的瓶颈。
换句话说，与使用彩色CRT的传统彩色电视接收器不同，CRT背投装置受到一个不利之处的困扰，即，由于红色、绿色和蓝色之间的平衡很不好，所以它不能原样地采用为彩色CRT准备的用于改善图像质量的措施。
本发明的一个目标是解决上述问题并提供一种投影型显示装置，所述装置实现了对对比度的改善，同时抑制了总体上的投影型显示装置中的亮度的下降。
本发明的基本构思是基于从单色CRT显示管分别发出的红色、绿色和蓝色的亮度之间的总体平衡的前提，增大分别输出红色、绿色和蓝色图像的单色CRT显示装置中的任意一个的亮度，通过与所提高的亮度对应地降低光的亮度的微染方法，来平衡红色、绿色和蓝色的总体亮度。
基于本发明的上述基本构思，根据本发明的第一优选实施例，提供了一种用于将从分别输出红色、绿色和蓝色图像光的三个单色CRT显示装置输出的图像分别投影以便被合成在屏幕上的投影型显示装置，所述投影型显示装置包括用于将上述的绿色图像光的亮度降低至相对于上述的红色和蓝色亮度平衡的程度的第一光吸收装置，所述第一光吸收装置被设置在输出上述绿色图像光的绿色CRT显示装置中。
在本发明的第一优选实施例中，优选将输出上述绿色图像光的绿色CRT显示装置的电子束电流增大亮度被上述第一光吸收装置所降低的量，以便输出绿色的亮度提高了的图像。
以下将描述本发明的第一优选实施例和基本构思。
相对光视效率(luminous efficiency)在中间波段或者绿色波段中存在峰值。人们知道，当向长波长和短波长移动时，光视效率降低。绿色在大约540nm处具有相对灵敏度峰值，蓝色在大约450nm处具有相对灵敏度峰值，而红色在大约600nm处具有相对灵敏度峰值，使得例如，中间波段对应于绿色波段，短波段对应于蓝色波段，而长波段对应于红色波段。一般而言，光视效率的比例为红色∶绿色∶蓝色＝2∶5∶1。
绿色光视效率最高。因此，认为绿色与破坏对比度的杂散光最相关。
此外，我们用“光视效率”来表示人类的视觉系统相对于光的效率。一般，用光谱灵敏度来表达。相对光视效率用作亮度的灵敏度的效率。在本说明书中，使用光视效率或者相对光视效率。
从上述的各种角度来看，作为本发明的第一优选实施例，在红色、绿色、蓝色之中绿色具有最高的光视效率(相对光视效率)。而且，如图6所示，即使在绿色CRT显示管的驱动电流被增大以提高亮度的时候，绿色基本上也不会降低发光效率。此外，从图7所示的白色电流比例的特性可以看出，绿色CRT显示管允许驱动电流有足够的余地增大。
因此，增大绿色CRT显示装置的CRT显示管的驱动电流以便增加绿色亮度。同时，设置用于降低已被增大的绿色图像光的亮度的第一光吸收装置，并降低绿色亮度，使得要被合成的红色和蓝色被平衡。
通过在例如绿色CRT显示装置中设置被微染的第一光吸收装置，获得了对对比度的改善。换句话说，由于在绿色CRT显示装置中设置了第一吸收装置，所以改善了决定对比度的黑色亮度。特别是人们认为绿色对破坏对比度的杂散光的产生很多影响。根据本发明，绿色微染减少了杂散光。
另一方面，在本发明的第一优选实施例中，在红色CRT显示装置或者蓝色CRT显示装置中没有设置光吸收装置，以不增大驱动电流。
从而，红色、绿色、蓝色总体上可以保持在与传统的相同的亮度。
除第一优选实施例以外，根据本发明的另一个优选实施例，提供了一种包括第二光吸收装置的投影型显示装置，所述第二光吸收装置用于将上述红色图像光的亮度降低至相对于上述绿色和蓝色亮度平衡的程度，所述第二光吸收装置设置在输出上述红色图像光的红色CRT显示装置中。
在本发明的第二方面中，优选的是将输出上述红色图像光的红色CRT显示装置的电子束电流增大亮度被上述第二光吸收装置所降低的量，以便输出红色的亮度被提高了的图像。
除本发明的第一优选实施例以外，对于本发明的该优选实施例，用于降低红色的第二光吸收装置被设置在发光效率低于绿色并且发光效率高于蓝色的红色CRT显示管中，使得能够改善对比度，同时除改善对比度以外，通过如上所述在绿色CRT显示管中设置第一光吸收装置，来保持上述红色、绿色、蓝色的总体亮度。
如图7所示，红色CRT显示装置的CRT显示管允许驱动电流具有余地。如图6所示，由于驱动电流的增大，发光效率有较小的下降。
除了第一优选实施例的绿色CRT显示装置的CRT显示管以外，在本发明的该优选实施例中，增大红色CRT显示装置的CRT显示管的驱动电流，以便获得额外的能力，提高红色亮度，通过第二光吸收装置降低亮度被提高的量，并相对于绿色和蓝色平衡。
在蓝色CRT显示装置中没有设置蓝光吸收装置。驱动电流也没有改变。因此，在本发明的该优选实施例中，除了绿色以外，红色亮度也被控制，使得决定对比度的黑色亮度被进一步改善。
作为本发明的又一个优选实施例，提供了一种投影型显示装置，除了第一和第二方面以外，该装置还包括用于将上述蓝色图像光的亮度降低至相对于上述绿色和红色亮度平衡的程度的第三光吸收装置，第三光吸收装置被设置在输出上述蓝色图像光的蓝色CRT显示装置中。
对于本发明的该又一个优选实施例，由于在蓝色CRT显示管中设置了用于降低蓝色的第三光吸收装置，对比度可以被进一步改善。
但是，第三光吸收装置吸收蓝光和降低亮度(或者光视效率)的比率低于第一光吸收装置吸收绿光的比率以及/或者第二光吸收装置吸收红光的比率。原因是蓝色的光视效率低于绿色或红色的光视效率，并且如果第三光吸收装置吸收蓝光的比率太大，那么红色、绿色、蓝色的总体亮度就降低了。
这样，当在蓝色CRT显示管中设置用于降低蓝色的第三光吸收装置时，对比度可以被进一步改善。
第一至第三光吸收装置的优选实施例将在以下进行描述。
三个单色的CRT显示装置中的每一个包括其中具有电子枪和荧光材料并在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；被置于面板玻璃的前表面上、在其中包含用于冷却上述CRT显示管的冷却液的耦合器；用于将从上述CRT显示管输出并经过上述耦合器的图像放大以便被向前投影的投影透镜单元，其中所述投影透镜单元被置于耦合器的前表面上；以及用于偏转上述CRT显示管中的电子束的偏转线圈。
每个光吸收装置可以是以下的任意一种(1)吸收对应的颜色的光吸收剂。吸收对应的颜色的该光吸收剂与上述的面板玻璃结合以构成面板玻璃。
(2)吸收对应的颜色的光吸收液，其被混合于填充上述耦合器的冷却液中。
(3)用于吸收对应的颜色的光吸收装置。其被设置在上述的透镜单元中，或者与上述透镜单元内的透镜结合。
参照图2和图5，通过安排这样的光吸收装置，可以减少在CRT显示管的面板玻璃内、耦合器中的冷却介质内以及透镜单元的周围部分中等出现的杂散光，尤其是源于绿色的杂散光。换句话说，可以减少从CRT显示管外部照射荧光材料的光，同时改善对比度。
根据本发明的优选实施例，在投影型显示装置中，可以在不使红色、绿色、蓝色的总体亮度下降的情况下，改善整个投影型显示装置的对比度。
而且，根据本发明的优选实施例，具有足够的驱动能力的绿色CRT显示管、更优选红色CRT显示管的驱动能力可以被增大以获得额外的能力。
由于本发明的优选实施例中所使用的光吸收装置不占用大的空间，所以CRT显示装置在尺寸上没有增大。
对于本领域的普通技术人员来说，从以下结合附图的详细描述中，本发明的优选实施例的以上以及其它目的和特征将变得更为清楚，所述附图中图1(A)、图1(B)示出了作为根据本发明的投影型显示装置的优选实施例的CRT背投装置的构造；图1(A)是CRT背投装置的横截面视图；图1(B)是光学系统视图，示出了在不经过反射镜的情况下从图1(A)的上方观察到的屏幕单元和三个CRT显示装置(投影装置)之间的关系；图2是用于图1(A)和图1(B)所示的CRT背投装置的CRT显示装置的横截面视图；图3是图1(A)所示的屏幕单元的放大横截面视图；图4是用于图示彩色CRT显示管中主光、杂散光和外部光之间关系的视图；图5是图2所示的CRT显示管的局部放大视图，局部地示出了荧光材料和面板玻璃；图6是示出了与R、G、B的驱动电流的变化相应的发光效率的下降特性的曲线图；图7是示出了相对于RGB电子束电流的R、G、B的白色电流比例的曲线图；图8(A)至图8(C)是示出了作为本发明第一优选实施例的一个示例的视图，在所述示例中在绿色CRT显示装置中设置了第一光吸收装置；图9(A)至图9(C)是示出了作为本发明第二优选实施例的一个示例的视图，在所述示例中在红色CRT显示装置中设置了第二光吸收装置；以及图10(A)至图10(C)是示出了作为本发明第三优选实施例的一个示例的视图，在所述示例中在蓝色CRT显示装置中设置了第三光吸收装置。
具体实施例方式
CRT背投装置的结构将参照图1(A)、图1(B)、图2和图3详细描述作为本发明的投影型显示装置的第一优选实施例的CRT背投装置。
图1(A)是CRT背投装置的横截面视图。图1(B)是光学系统的视图，示出了在不经过反射镜12的情况下从图1(A)的上方观察到的屏幕单元14和三个CRT显示装置(投影装置)之间的关系。
图2是在用于CRT背投装置的三个CRT显示装置中被代表性地示出的红色CRT显示装置10R的横截面视图。
图3是图1(A)所示的屏幕单元的横截面视图。
CRT背投装置1包括CRT图像投影单元10、反射镜12、屏幕单元14和外壳16。CRT图像投影单元10、反射镜12和屏幕单元14被容纳在外壳16中。
如图1(B)所示，CRT图像投影单元10包括用于分别输出单色图像的三个CRT显示装置(投影装置)，即，用于输出红色(R)图像的红色CRT显示装置10R、用于输出绿色(G)图像的绿色CRT显示装置10G和用于输出蓝色(B)图像的蓝色CRT显示装置10B。
红色CRT显示装置10R、绿色CRT显示装置10G以及蓝色CRT显示装置10B是分别输出红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)单色图像的CRT显示装置，除了各自具有不同的荧光材料以外，基本上具有相同的结构并且按照相同的原理工作。
红色视频信号被施加给红色CRT显示装置10R。绿色视频信号被施加给绿色CRT显示装置10G。蓝色视频信号被施加给蓝色CRT显示装置10B。
图2代表性地示出了红色CRT显示装置10R的示意结构。红色CRT显示装置10R包括CRT显示管101、耦合器103、透镜单元104以及偏转线圈102，其中所述耦合器103中容纳了冷却液103a，例如主要含有低粘度的乙二醇的混合溶液，所述透镜单元104中容纳了多个透镜。
电子枪(未示出)、阴罩(未示出)、荧光材料101a等容纳在CRT显示管101的玻璃容腔内。面板玻璃105设置在CRT显示管101的前表面上。
偏转线圈102使被引向设置在CRT显示管101中的荧光表面(未示出)的电子束垂直和水平偏转。对于每个场进行两次水平方向的隔行扫描，以产生一帧图像。
设置在CRT显示管101前表面上的面板玻璃105的前表面上的耦合器103，是CRT显示管101与透镜单元104连接的地方，因而用于CRT背投装置1的CRT显示管101达到相当高的温度，所以在耦合器103中容纳了上述的冷却液103a。
在透镜单元104中容纳了多个透镜，以便将从CRT显示管101输出的图像放大并将其投影在反射镜12上。
绿色CRT显示装置10G和蓝色CRT显示装置10B具有与红色CRT显示装置10R相同的结构。
分别从红色CRT显示装置10R、绿色CRT显示装置10G和蓝色CRT显示装置10B向反射镜12发出的红色、绿色和蓝色单色图像在反射镜12上被反射，并被投影在屏幕单元14上，使得红色、绿色和蓝色图像在屏幕单元14处被合成为合成的彩色图像。从而，观看者20能够看到投影在屏幕单元14上的图像。
如图3所示，屏幕单元14包括沿从反射镜12被引向屏幕单元14的图像的移动方向设置的菲涅耳透镜145、双凸透镜143和屏幕141。
通过在反射镜12中被反射，红色、绿色和蓝色的各个单色图像经由菲涅耳透镜145和双凸透镜143被投影(成像)在屏幕141上，使得红色、绿色和蓝色的各个单色图像被合成为彩色图像。观看者20能够看到被投影在屏幕141上的彩色图像。
如上所述，对于使用传统的彩色CRT等的彩色电视接收器，“显示尽可能深的黑色”是改善图像质量的重要的关键之处。因此，通过微染实现了外部光的衰减和杂散光的衰减，从而实现对比度的改善。已经预测在一定程度上也能在CRT背投装置中获得如上所述的CRT显示管101中的微染的面板玻璃105带来的效果。
但是，由于以上的三个原因还没有在CRT背投装置中采用微染技术。这里将简单地重述这三个原因(1)主光亮度下降的缺点。
(2)对CRT背投装置中的CRT显示管的面板玻璃的微染没有提供对外部光的衰减效果，而只有由“杂散光的衰减”引起的效果，因为外部光没有到达该部分。
(3)在CRT背投装置中，由于蓝色CRT显示管的发光效率较低并且白色电流比例已经被选择得较大以便增大驱动电流，而且增大驱动电流会增加CRT显示管的温度，所以难以以此来提高蓝色亮度。
本发明发现了如何综合地解决上述的问题，下文中将对此进行描述第一优选实施例如图1(A)所示，例如，与使用CRT显示管的投影装置相比，在CRT背投装置中不能获得足够的亮度，其中在所述的CRT背投装置中，从CRT图像投影单元10发出的红色、绿色和蓝色三种颜色的有色图像在反射镜12上被反射，然后被反射的单色有色图像被投影在屏幕单元14上以被合成，因此屏幕单元14中的图像的亮度趋向于变低。
特别是，蓝色发光效率较低，光视效率较低，并且与驱动电流的增加相对应，发光效率被显著地降低，如图6所示。同时白色电流比例较高，如图7所示。
(1)因此，施加给蓝色CRT显示装置10B的驱动电流没有被增大以增加蓝色图像的亮度，而是保持在与传统的相同的亮度，因为其驱动电流由于CRT显示管中的热量产生而受到限制。另一方面，在蓝色CRT显示装置10B中没有设置以后将描述的光吸收装置。
(2)另一方面，至少对于绿色来说，发光效率比蓝色的高很多，因此具有足够的驱动电流的绿色CRT显示装置10G的驱动电流被增大以提高亮度。
另一方面，在绿色CRT显示装置10G中设置用于吸收绿光的第一光吸收装置，以将亮度降低亮度被提高的量，以将亮度保持为与增大绿色CRT显示装置10G的驱动电流之前的亮度相近，作为在屏幕单元14上合成时红色、绿色、蓝色总体的亮度。
第一光吸收装置对绿色亮度的降低程度可以通过例如参照图6所示的亮度饱和曲线图、图7所示的白色电流比例曲线图并考虑所要使用的驱动电流而确定。
即使绿色CRT显示装置10G内具有足够驱动电流的CRT显示管的驱动电流被增大，也不会导致CRT显示管达到太高温度的问题。因此，在相同条件下，耦合器103中的冷却液103a可以使用与传统冷却液相同的材料。
此外，如图6所示，即使绿色CRT显示装置10G中的CRT显示管的驱动电流被增大了，绿色的发光效率基本上不下降。
这样，绿色CRT显示装置10G中的CRT显示管的驱动电流被增大，以获得绿色CRT显示装置10G自身的额外能力，通过设置在绿色CRT显示装置10G中的第一光吸收装置吸收所提高的亮度，并相对于其它颜色的亮度尤其是蓝色的亮度进行平衡。
由于在绿色CRT显示装置10G中设置了第一光吸收装置，所以决定对比度的黑色亮度得到改善，并且由具有较高光视效率的绿色引起的杂散光也被减少了。
将被设置在绿色CRT显示装置10G中的第一光吸收装置可以被设置在绿色CRT显示装置10G的任何部分。以下将描述其优选的实施例。
第一光吸收装置的第一示例如图8(A)所示，第一光吸收装置可以被安排成使用吸收绿光的材料微染(使之变成彩色)绿色CRT显示装置10G中CRT显示管101的前表面上的面板玻璃105。图8(A)中示为有阴影线的面板玻璃105图示出其已经被微染。
通过微染的面板玻璃105方式吸收绿光的程度，可以例如参照图6所示的示出了发光效率的下降的曲线图、图7所示的示出了白色电流比例的曲线图并考虑施加给绿色CRT显示装置10G的CRT显示管101的驱动电流而确定。
绿色CRT显示装置10G中的面板玻璃105被使用吸收绿光的材料微染，以便减少在面板玻璃105内以及在耦合器103中的冷却液103a、投影透镜单元104等的周围部分中产生的杂散光，如图5所示，即，从CRT显示管101外部照射绿色CRT显示装置10G的CRT显示管101中所设置的荧光材料的光。
因此，有可能改善对比度。
第一光吸收装置的第二示例如图8(B)所示，第一光吸收装置可以被安排成使得绿色CRT显示装置10G中耦合器103中的冷却液103a含有吸收绿光的介质201。图8(B)中示为有阴影线的耦合器103中的冷却液103a图示出其已经被微染介质201所微染。
通过微染介质201方式吸收绿光的程度，可以例如参照图6所示的示出了发光效率的下降的曲线图、图7所示的示出了白色电流比例的曲线图并考虑所要使用的驱动电流而确定。这种情况下，同样可以获得与当第一示例中的面板玻璃105被微染时类似的效果。
第一光吸收装置的第三示例如图8(C)所示，第一光吸收装置可以被安排成使得绿色CRT显示装置10G中的透镜单元104的透镜组的一部分，例如透镜1041的一部分涂有吸收绿光的材料1042，或者可以插入吸收绿光的滤光器1043。
对绿光的吸收程度，可以例如参照图6所示的示出了发光效率的下降的曲线图、图7所示的示出了白色电流比例的曲线图以及考虑所要使用的驱动电流而确定。这种情况下，同样可以获得与当第一示例中的面板玻璃105被微染时类似的效果。
第二优选实施例除第一优选实施例以外，第二优选实施例又针对光视效率低于绿色但是高于蓝色的红色提出，以与第一优选实施例类似的方式调节红色亮度。
在第二优选实施例中，在蓝色CRT显示管中也没有设置吸收装置。提供与传统的驱动电流相同的驱动电流。
另一方面，如从图7所示的白色电流比例的曲线图中可以看到的，与绿色CRT显示装置10G类似，对于具有足够驱动电流的红色CRT显示装置10R，其驱动电流被增大以增加红色亮度。同时在红色CRT显示装置10R中设置用于吸收红光的第二光吸收装置，以便将红色亮度降低至平衡红色、绿色、蓝色总体亮度的水平。
对红光的吸收程度，可以例如参照图6所示的示出了发光效率的下降的曲线图、图7所示的示出了白色电流比例的曲线图并考虑所要使用的驱动电流而确定。
即使红色CRT显示装置10R的CRT显示管101的驱动电流被增大，发光效率也并不大幅下降，如图6所示。此外，如图7所示，红色具有低于绿色的白色电流比例，与绿色CRT显示装置10G相比红色的驱动电流具有更大的余地。因此，增大红色CRT显示装置10R的CRT显示管101的驱动电流是有效的。
这样，即使与绿色CRT显示装置10G相比其驱动电流具有更多余地的红色CRT显示装置10R的CRT显示管的驱动电流被增大，也不会发生红色CRT显示装置10R中的CRT显示管达到过高温度的问题。因此，红色CRT显示装置10R中的耦合器103中的冷却液103a可以使用与传统冷却液相同的材料。
这样，除了第一优选实施例的对绿色亮度的调节以外，在第二优选实施例中，发光效率大于蓝色的、用于输出红色图像的红色CRT显示装置10R中的CRT显示管的驱动电流被增大，以便获得额外的能力，提高红色亮度，通过设置在红色CRT显示装置10R中的第二光吸收装置吸收所提高的量的亮度，并相对于绿色和蓝色进行平衡。
从而，红色、绿色和蓝色的亮度总体上能够保持与传统的类似，而不超出绿色CRT显示装置10G、蓝色CRT显示装置10B以及红色CRT显示装置10R三者中的CRT显示管中的每一个的最大负载规格。
由于基于第一优选实施例在绿色CRT显示装置10G中设置了第一光吸收装置，并且由于根据第二优选实施例在红色CRT显示装置10R中又设置了第二光吸收装置，所以进一步改善了决定对比度的黑色亮度。
第二光吸收装置可以设置在红色CRT显示装置10R的任何部分处。以下将描述其优选实施例。
第二光吸收装置的第一示例如图9(A)所示，第二光吸收装置可以被安排成使用吸收红光的材料微染(使之变成彩色)红色CRT显示装置10R中CRT显示管101的前表面上的面板玻璃105。图9(A)示为具有阴影线的面板玻璃105图示出其已经被微染。
通过面板玻璃105方式的对红光的吸收程度，可以例如参照图6所示的示出了发光效率的下降的曲线图、图7所示的示出了白色电流比例的曲线图并考虑所要使用的驱动电流而确定。
如图5所示，红色CRT显示装置10R中的面板玻璃105被微染成红色，以便减少面板玻璃105内以及例如耦合器103中的冷却介质103a和透镜单元104的周围部分中所产生的杂散光以改善对比度，所述杂散光即从CRT显示管101外部照射设置在CRT显示管101中的荧光材料的光。
第二光吸收装置的第二示例如图9(B)所示，第二光吸收装置可以被安排成使得红色CRT显示装置10R中的耦合器103中的冷却液103a含有吸收红光的介质202。图9(B)示为具有阴影线的耦合器103中的冷却液103a图示出其已经被介质202所微染。
通过介质202方式的对红光的吸收程度，可以例如参照图6所示的示出了发光效率的下降的曲线图、图7所示的示出了白色电流比例的曲线图并考虑所要使用的驱动电流而确定。这种情况下，同样可以获得与当第一示例中的面板玻璃105被微染时类似的效果。
第二光吸收装置的第三示例如图9(C)所示，第二光吸收装置可以被安排成使得红色CRT显示装置10R中的透镜单元104的透镜组中的一些透镜，例如透镜1041的一部分，涂有吸收红光的微染材料1052，或者可以插入吸收红光的滤光器1053。
对红光的吸收程度，可以例如参照图6所示的示出了发光效率的下降的曲线图、图7所示的示出了白色电流比例的曲线图并考虑所要使用的驱动电流而确定。这种情况下，同样可以获得与当第一示例中的面板玻璃105被微染时类似的效果。
第三优选实施例除第一和第二优选实施例以外，作为第三优选实施例，还可以在蓝色CRT显示装置10B中设置用于吸收蓝光的第三吸收装置，而不增大蓝色CRT显示装置10B的驱动电流。
一般而言，光视效率具有红色∶绿色∶蓝色＝2∶5∶1的比例关系，蓝色具有较低的光视效率。
因此，不期望设置在蓝色CRT显示装置10B中的蓝色吸收装置对对比度做出很大贡献。还可以在蓝色CRT显示装置10B中设置用于吸收蓝光的第三光吸收装置，以相对于第一优选实施例中的绿色亮度进行平衡调节，或者相对于第二优选实施例中的绿色和红色亮度进行平衡调节。这样，与分别调节绿色和红色的亮度相比，可以更精确地平衡和调节亮度。
但是，由于蓝色原来具有较低的亮度，所以要在不显著降低投影在屏幕单元14上的图像的图像质量的程度内调节蓝色的亮度。
蓝色亮度的下降程度在考虑了相对于绿色亮度和红色亮度的平衡的情况下确定。
第三光吸收装置可以设置在蓝色CRT显示装置10B的任何部分。以下将描述其优选实施例。
第三光吸收装置的第一示例如图10(A)所示，第三光吸收装置可以被安排成使用吸收蓝光的材料微染(使之变成彩色)蓝色CRT显示装置10B中的CRT显示管101的前表面上的面板玻璃105。图10(A)示为具有阴影线的面板玻璃105图示出其已经为微染。
微染的面板玻璃105中对蓝光的吸收程度在考虑了相对于绿色亮度和红色亮度的平衡的情况下确定。
如图5所示，蓝色CRT显示装置10B中的面板玻璃105被微染成蓝色，以便减少面板玻璃105内以及例如耦合器103中的冷却液103a和投影透镜单元104等的周围部分中所产生的杂散光从而改善对比度，所述杂散光即从CRT显示管101外部照射设置在CRT显示管101中的荧光材料的光。
第三光吸收装置的第二示例如图10(B)所示，第三光吸收装置可以被安排成使得蓝色CRT显示装置10B中的耦合器103中的冷却液103a含有吸收蓝光的介质203。图10(B)中示为具有阴影线的耦合器103中的冷却液103a图示出其已经被微染介质203所微染。
例如，在考虑了相当于绿色亮度和红色亮度的情况下确定微染介质203对蓝光的吸收程度。
在这种情况下，也可以获得与当第一示例中面板玻璃105被微染时类似的效果。
第三光吸收装置的第三示例如图10(C)所示，第三光吸收装置可以被安排成使得蓝色CRT显示装置10B中的投影透镜单元104的透镜1061的一部分涂有吸收蓝光的微染材料1062，或者可以插入吸收蓝光的滤光器1063。
例如，在考虑了相对于绿色亮度和红色亮度的平衡的情况下确定对蓝光的吸收程度。
在这种情况下，也可以获得与当第一示例中的面板玻璃105被微染时类似的效果。
当实施本发明时，可以应用第一优选实施例至第三优选实施例中的任何一个。
根据本发明，在投影型显示装置中，可以改善对比度而不造成红色、绿色和蓝色的总体亮度下降。
而且，根据本发明，可以增大具有足够驱动能力的绿色CRT显示管、更优选的红色CRT显示管的驱动能力，以获得额外的能力。
由于本发明所使用的光吸收装置不具有特定的尺寸，所以每个CRT显示装置在尺寸上可以不被放大。
尽管已经通过示例的方式描述了实现对具有最高光视效率的绿色的亮度调节，然后进行对具有较高光视效率的红色的亮度调节，但是作为本发明的适合的实施例，其并不限于这样的顺序，并且可以进行各种修改。
例如，绿色亮度可以被安排成与传统的绿色亮度类似，而只有红色亮度能够以上述的方式被调节。换句话说，增大红色CRT显示装置10R的驱动电流，以提高被微染的第二光吸收装置所降低的红色亮度，从而相对于绿色和蓝色的亮度平衡红色亮度。
如上所述，本发明包括了一个技术思想，其基于红色、绿色、蓝色亮度之间整体平衡的前提，增大红色、绿色和蓝色亮度中的任意一个，亮度所提高的量通过微染被降低，以调节RGB亮度中的每一个。
此外，本领域的普通技术人员应该理解，以上描述仅示出了本发明的优选实施例的示例。因此，本发明不应被限制于这些实施例，因此对这些实施例及其等同物可以做出很多其它修改、改变、组合、子组合等，而不背离本发明的范围和精神。
权利要求
1.一种投影型显示装置，用于投影从分别输出将被合成在屏幕上的红色、绿色和蓝色图像光的三个单色CRT显示装置输出的图像，其中在输出所述绿色图像光的绿色CRT显示装置中设置第一光吸收装置，所述第一光吸收装置用于将绿色图像光的亮度降低至相对于红色和蓝色亮度平衡的程度；并且驱动电流被增大，使得用于输出所述绿色图像光的绿色CRT显示装置所输出图像的绿色亮度被提高亮度被所述第一光吸收装置所降低的量。
2.如权利要求1所述的投影型显示装置，其中在输出红色图像光的红色CRT显示装置中设置第二光吸收装置，所述第二光吸收装置用于将红色图像光的亮度降低至相对于绿色和蓝色亮度平衡的程度，并且驱动电流被增大，使得用于输出所述红色图像光的红色CRT显示装置所输出图像的红色亮度被提高亮度被所述第二光吸收装置所降低的量。
3.如权利要求1所述的投影型显示装置，其中在输出蓝色图像光的蓝色CRT显示装置中设置第三光吸收装置，所述第三光吸收装置用于将蓝色图像光的亮度降低至相对于绿色和红色亮度平衡的程度。
4.如权利要求1所述的投影型显示装置，其中所述绿色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管，所述第一光吸收装置包含吸收绿光的光吸收剂，吸收绿光的所述光吸收剂与所述面板玻璃结合以构成所述面板玻璃。
5.如权利要求1所述的投影型显示装置，其中所述绿色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；充满冷却液并设置在所述CRT显示管的前表面上的耦合器；和设置在所述耦合器的前表面上的透镜单元；并且所述第一光吸收装置包含吸收绿光并且被设置成混合于填充所述耦合器的冷却液中的光吸收液。
6.如权利要求1所述的投影型显示装置，其中所述绿色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；设置在所述CRT显示管的前表面上并且充满冷却液的耦合器；和设置在所述耦合器的前表面上的透镜单元；并且所述第一光吸收装置包含用于吸收绿光并被设置在所述透镜单元内或者与所述透镜单元内的透镜结合的光吸收装置。
7.如权利要求2所述的投影型显示装置，其中所述红色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；并且所述第二光吸收装置包含吸收红光的光吸收剂，并且吸收红光的所述光吸收剂被结合到所述面板玻璃。
8.如权利要求2所述的投影型显示装置，其中所述红色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；设置在所述CRT显示管的前表面上并且充满冷却液的耦合器；和设置在所述耦合器的前表面上的透镜单元；并且所述第二光吸收装置包含吸收红光、并与填充所述耦合器的所述冷却液混合的光吸收液。
9.如权利要求2所述的投影型显示装置，其中所述红色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；设置在所述CRT显示管的前表面上并且充满冷却液的耦合器；和设置在所述耦合器的前表面上的透镜单元；并且所述第二光吸收装置包含吸收红光的光吸收装置，所述光吸收装置被设置于所述透镜单元内或者与所述透镜单元内的透镜结合。
10.如权利要求2所述的投影型显示装置，其中所述蓝色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；并且所述第三光吸收装置包含吸收蓝光的光吸收剂，并且吸收蓝光的所述光吸收剂被结合到所述面板玻璃。
11.如权利要求2所述的投影型显示装置，其中所述蓝色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；设置在所述CRT显示管的前表面上并且充满冷却液的耦合器；和设置在所述耦合器的前表面上的透镜单元；并且所述第三光吸收装置包含吸收蓝光的光吸收液，所述光吸收液与填充所述耦合器中的冷却液混合。
12.如权利要求2所述的投影型显示装置，其中所述蓝色CRT显示装置包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；设置在所述CRT显示管的前表面上并且充满冷却液的耦合器；和设置在所述耦合器的前表面上的透镜单元；并且所述第三光吸收装置包含吸收蓝光的光吸收装置，所述光吸收装置被设置在所述透镜单元内或者与所述透镜单元内的透镜结合。
13.如权利要求1至13中的任何一个所述的投影型显示装置，还包含红色CRT显示装置；绿色CRT显示装置；蓝色CRT显示装置；用于接收并反射来自所述红色CRT显示装置、绿色CRT显示装置和蓝色CRT显示装置的三种类型的图像的反射镜；和在所述反射镜上被反射的图像被投影于其上的屏幕单元；其中所述红色CRT显示装置、绿色CRT显示装置和蓝色CRT显示装置中的每一个包含在前表面上设置有面板玻璃的CRT显示管；设置在所述CRT显示管的前表面上并且充满冷却液的耦合器；和设置在所述耦合器的前表面上的透镜单元；并且所述屏幕单元包含菲涅耳透镜、双凸透镜和屏幕。
全文摘要
本发明提供投影型显示装置。在包括低发光和光视效率的蓝色CRT显示装置中本发明寻求改善对比度并抑制红、绿、蓝色整体亮度下降。在投影型显示装置中，从分别输出红、绿、蓝色单色视频信号的三个单色CRT显示装置10R、10G、10B输出的三种颜色图像被反射镜12分别投影在屏幕单元14，以将三种颜色的图像合成并产生彩色图像。输出绿色图像、有最高发光效率的绿色CRT显示装置的亮度被提高，并保持蓝色CRT显示装置10B的亮度。此外，设置用于降低被提高的绿色亮度的微染光吸收装置以平衡红、绿、蓝色整体亮度。通过微染光吸收装置来改善对比度。优选地对红色CRT显示装置10R进行与绿色CRT显示装置10G相似的处理。
文档编号H04N9/31GK1581952SQ20041005817
公开日2005年2月16日 申请日期2004年8月13日 优先权日2003年8月13日
发明者川绿诚治 申请人:索尼株式会社