JPS6122517B2 - - Google Patents

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JPS6122517B2
JPS6122517B2 JP52136798A JP13679877A JPS6122517B2 JP S6122517 B2 JPS6122517 B2 JP S6122517B2 JP 52136798 A JP52136798 A JP 52136798A JP 13679877 A JP13679877 A JP 13679877A JP S6122517 B2 JPS6122517 B2 JP S6122517B2
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JP
Japan
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light
phosphor
phosphors
screen
visible light
Prior art date
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Application number
JP52136798A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5469328A (en
Inventor
Gen Yanagisawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP13679877A priority Critical patent/JPS5469328A/en
Publication of JPS5469328A publication Critical patent/JPS5469328A/en
Publication of JPS6122517B2 publication Critical patent/JPS6122517B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2231/00Cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2231/12CRTs having luminescent screens
    • H01J2231/121Means for indicating the position of the beam, e.g. beam indexing

Landscapes

  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、スクリーン上に所定の領域パター
ンで例えば赤、緑及び青の可視光を発する複数の
可視光蛍光体を配し、この可視光蛍光体を不可視
光例えば紫外線により励起することによりスクリ
ーン自体を目的の輝度及び色相で発光させて画像
を表示できるようにした新規な画像表示装置を提
供しようとするものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a screen in which a plurality of visible light phosphors emitting red, green, and blue visible light are arranged in a predetermined area pattern on a screen, and the visible light phosphors are used to emit invisible light such as ultraviolet light. The object of the present invention is to provide a novel image display device that can display an image by causing the screen itself to emit light at a desired brightness and hue by being excited by the above.

以下、この発明による画像表示装置の実施例を
図を参照しがら説明しよう。
Hereinafter, embodiments of an image display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明装置のシステム全体の概要を
示すもので、1は不可視光線例えば紫外線の発光
源で、これよりはコヒーレント紫外線ビームUV
を得る。
Figure 1 shows an overview of the entire system of the device of this invention, where 1 is a light emitting source of invisible light, such as ultraviolet light;
get.

2はスクリーンで、これと発光源1との間には
紫外線ビームの偏向装置3が配される。この偏向
装置3は、例えばミラー3aと3bとを有し、ミ
ラー3aが矢印の方向に回動すると、紫外線ビー
ムUVはスクリーン2上を矢印4で示す水平方向
に移動し、ミラー3bが矢印の方向に回動する
と、紫外線ビームUVはスクリーン2上を矢印5
で示す垂直方向に移動するようにされるもので、
この偏向装置3により紫外線ビームUVは、スク
リーン2上を水平方向に所定の速度で複数回走査
しながらその水平走査の位置が順次垂直方向に移
動するようにされる。
Reference numeral 2 denotes a screen, and an ultraviolet beam deflector 3 is arranged between the screen and the light emitting source 1. This deflection device 3 has, for example, mirrors 3a and 3b. When the mirror 3a rotates in the direction of the arrow, the ultraviolet beam UV moves on the screen 2 in the horizontal direction shown by the arrow 4, and the mirror 3b moves in the horizontal direction shown by the arrow 4. When rotated in the direction, the ultraviolet beam UV will move over the screen 2 in the direction of arrow
It is made to move in the vertical direction shown by
The deflection device 3 causes the ultraviolet beam UV to scan the screen 2 horizontally at a predetermined speed a plurality of times, while the position of the horizontal scan is sequentially moved in the vertical direction.

スクリーン2は、第2図及び第3図の部分拡大
図に示すような構造とされる。即ち、赤、緑及び
青の可視領域にそれぞれルミネツセンスを有する
赤、緑及び青用の3種のストライプ状の可視光蛍
光体R,G及びBと、不可視領域例えば紫外領域
にルミネツセンスを有し、互いに発する紫外線の
周波数スペクトラムが異なる2種のストライプ状
の不可視光蛍光体6及び7とが、それぞれその長
手方向がスクリーン2上の垂直方向と一致するよ
うにして被着されている。
The screen 2 has a structure as shown in the partially enlarged views of FIGS. 2 and 3. That is, three striped visible light phosphors R, G, and B for red, green, and blue each having luminescence in the visible region of red, green, and blue, and having luminescence in the invisible region, such as the ultraviolet region, Two types of striped invisible light phosphors 6 and 7, which emit ultraviolet rays with different frequency spectra, are deposited so that their longitudinal directions coincide with the vertical direction on the screen 2.

この場合、スクリーン2はその水平方向の一端
部の頭出し識別部9と発光表示部10とに分けら
れ、3種の可視光蛍光体R.G及びBは、発光表示
部10において、スクリーン2の水平方向に、一
定の配列ピツチPでB,R,G,B,R,G……
と順次配列され、可視光蛍光体と可視光蛍光体の
間は、発光輝度の極めて低いダークレーン8とさ
れている。
In this case, the screen 2 is divided into a cue identification section 9 and a light-emitting display section 10 at one end in the horizontal direction, and the three types of visible light phosphors RG and B are arranged horizontally on the screen 2 in the light-emitting display section 10. B, R, G, B, R, G... in the direction with a constant arrangement pitch P.
A dark lane 8 with extremely low luminance is formed between the visible light phosphors and the visible light phosphors.

また、2種の不可視光蛍光体6及び7の一方の
蛍光体6は、紫外線ビームUVのスクリーン上の
走査位置を検出するためのインデツクス用の蛍光
体で、例えばP−16蛍光体が使用され、頭出し識
別部9と、発光表示部10とではその配列ピツチ
周波数は異ならされている。図の例では、発光表
示部10では1本おきのダークレーン8上に、従
つて、ピツチ2Pで蛍光体6が配され、頭出し識
別部9ではその1/2の配列ピツチPで蛍光体6が
配される。
Further, one of the two types of invisible light phosphors 6 and 7 is a phosphor for an index for detecting the scanning position of the ultraviolet beam UV on the screen, and for example, P-16 phosphor is used. , the cue identifying section 9 and the light emitting display section 10 have different array pitch frequencies. In the example shown in the figure, in the light-emitting display section 10, the phosphors 6 are arranged on every other dark lane 8, that is, at a pitch of 2P, and in the cue identification section 9, the phosphors are arranged on every other dark lane 8 at a pitch P of 1/2 of that. 6 is placed.

また、他方の不可視光蛍光体7は、可視光蛍光
体R,G及びBを発光させるためのもので、例え
ばBaSiO5:Pbが用いられ、可視光蛍光体R,G
及びBの中間部に、これらと混在して細条ストラ
イプ状に配される。
The other invisible light phosphor 7 is for causing the visible light phosphors R, G, and B to emit light, and for example, BaSiO 5 :Pb is used.
and B, and are arranged in a striped manner mixed with these.

このようにされたスクリーン2上を発光源1よ
りの紫外線ビームUVが走査すると、蛍光体6及
び7が励起されてそれぞれ周波数の異なる紫外線
を発する。そして、この紫外線がインデツクス検
出器としての光電子増倍管11にて検出される
が、これよりは、紫外線の波長の違いにより蛍光
体6よりのインデツクス用紫外線が検出されたと
きのみその検出信号が得られ、これがインデツク
ス信号としてドライブ回路12に供給される。一
方、このドライブ回路12には、色信号SC及び
輝度信号SYが供給される。そして、インデツク
ス信号は、色同期信号として使用されるもので、
頭出し識別部9からのインデツクス信号と、発光
表示部からのインデツクス信号により、3原色蛍
光体R,G及びBの各々の位置を予測して色同期
がとられるようにされる。即ち、ドライブ回路1
2よりの信号により、発光源1の紫外線ビーム
UVが光変調されるものである。
When the ultraviolet beam UV from the light emitting source 1 scans the screen 2 thus constructed, the phosphors 6 and 7 are excited and emit ultraviolet rays of different frequencies. The ultraviolet rays are detected by the photomultiplier tube 11 as an index detector, but due to the difference in the wavelength of the ultraviolet rays, the detection signal is only generated when the index ultraviolet rays from the phosphor 6 are detected. This is then supplied to the drive circuit 12 as an index signal. On the other hand, this drive circuit 12 is supplied with a color signal S C and a luminance signal S Y. The index signal is used as a color synchronization signal,
The position of each of the three primary color phosphors R, G, and B is predicted by the index signal from the cue identification section 9 and the index signal from the light emitting display section, and color synchronization is achieved. That is, drive circuit 1
The ultraviolet beam of light source 1 is activated by the signal from 2.
UV light is modulated.

こうして色同期がとられて3原色蛍光体R,G
及びBを紫外線ビームにより励起して各原色を発
光させるものであるが、この発明においては、第
4図に示すように、発光源1よりの紫外線ビーム
UVにより、一旦、蛍光体7が励起され、これよ
り、コヒーレント紫外線ビームUVに比べて広い
周波数帯域幅を有する紫外線UV2が発生し、この
紫外線UV2によつて3原色蛍光体R,G及びBが
励起され、これにより各色が発光するようにされ
て、所定のカラー映像が映出される。
In this way, color synchronization is achieved and the three primary color phosphors R, G
and B are excited by an ultraviolet beam to emit light of each primary color. In this invention, as shown in FIG.
Once the phosphor 7 is excited by UV, ultraviolet ray UV 2 is generated which has a wider frequency bandwidth than the coherent ultraviolet beam UV, and this ultraviolet ray UV 2 excites the three primary color phosphors R, G and B is excited, and as a result, each color is emitted, and a predetermined color image is displayed.

なお、この場合、このスクリーン上に表示され
た映像を観視する人が、映画のように発光源側か
ら見る場合には、その瞳に、励起されたインデツ
クス用の紫外線が直接入射することは好ましくな
いが、これは、例えば、第3図に示すようにイン
デツクス用の蛍光体6よりの紫外線が直接見る人
の瞳に入射しないように遮蔽板13を設けること
により防止することができる。また、紫外線を透
過しないガラス越しにスクリーン2を見るように
してもよい。
In this case, if the person viewing the image displayed on this screen views it from the light source side, as in a movie, the excited index ultraviolet rays will not directly enter their eyes. Although undesirable, this can be prevented, for example, by providing a shielding plate 13 to prevent the ultraviolet rays from the indexing phosphor 6 from directly entering the viewer's eyes, as shown in FIG. Alternatively, the screen 2 may be viewed through glass that does not transmit ultraviolet rays.

以上述べたように、この発明による画像表示装
置によれば、スクリーン上に可視光蛍光体を配
し、このスクリーン上を不可視光例えば紫外線で
走査することによつて、画像を表示するようにし
たので、電子ビームで走査して映像を表示する場
合に比べて真空空間で走査をする必要はなく、そ
の上、スクリーンに高電圧を印加する必要もなく
なるという効果がある。
As described above, according to the image display device of the present invention, a visible light phosphor is arranged on the screen, and an image is displayed by scanning the screen with invisible light, such as ultraviolet light. Therefore, compared to displaying images by scanning with an electron beam, there is no need to scan in a vacuum space, and there is also no need to apply high voltage to the screen.

従つて、この発明による画像表示装置は、パネ
ル形で薄形の画像表示装置として好適であり、ま
た、真空空間を必要としないから、投写形の画像
表示装置としても使用することもできる。
Therefore, the image display device according to the present invention is suitable as a panel-type, thin image display device, and since it does not require a vacuum space, it can also be used as a projection-type image display device.

ところで、後述するように可視光蛍光体は、周
波数帯域の狭い、例えば単一周波数のコヒーレン
ト不可視光で励起するよりも、ある程度の比較的
広い周波数帯域を持つた不可視光で励起した方が
発光能率が良いことが実験的に確かめられた。
By the way, as will be explained later, visible light phosphors have better luminescence efficiency when excited with invisible light that has a relatively wide frequency band than when excited with coherent invisible light that has a narrow frequency band, such as a single frequency. It was experimentally confirmed that it is good.

ところが、スクリーン上を走査するビームは、
鋭いスキヤンニングスポツトのものが好ましく、
コヒーレント不可視光が最適である。従つて、こ
のコヒーレント光で可視光蛍光体を励起した場合
には輝度があまりとれない。
However, the beam scanning the screen is
Preferably one with a sharp scanning spot.
Coherent invisible light is optimal. Therefore, when a visible light phosphor is excited with this coherent light, the brightness is not very high.

これに対して、こ発明においては、走査用の不
可視光で可視光蛍光体を直接励起するのではな
く、走査用の不可視光で、一旦、不可視光蛍光体
を励起して、走査用の不可視光より広い周波数帯
域を有する不可視光を得て、これにより可視光蛍
光体を励起するようにしたので、走査用の不可視
光としては単一周波数のコヒーレント光を使用す
ることができ、鋭いスキヤンニングスポツトが得
られ、しかも広い周波数帯域を有する不可視光で
可視光蛍光体を励起することができるので、効率
が向上し、従つて輝度が向上する。
On the other hand, in the present invention, instead of directly exciting the visible light phosphor with the invisible light for scanning, the invisible light phosphor is first excited with the invisible light for scanning, and then the invisible light phosphor is excited by the invisible light for scanning. By obtaining invisible light with a wider frequency band than light and using it to excite visible light phosphors, coherent light with a single frequency can be used as the invisible light for scanning, resulting in sharp scanning. Since a spot is obtained and the visible light phosphor can be excited with invisible light having a wide frequency band, the efficiency and therefore the brightness are improved.

以下に、単一周波数の不可視光で励起した場合
に比べて、所定の周波数帯域を有する不可視光で
励起した場合の方が効率がよいことを詳細に説明
する。
Below, it will be explained in detail that excitation with invisible light having a predetermined frequency band is more efficient than excitation with invisible light of a single frequency.

即ち、例えば水銀蒸気を満たしたヒータ付き放
電管で得られた紫外線は、第5図に示すように例
えば波長3650Åで27,122(相対値)の強度を有
する輝線スペクトルを有する。
That is, for example, ultraviolet light obtained from a heater-equipped discharge tube filled with mercury vapor has an emission line spectrum having a wavelength of 3650 Å and an intensity of 27,122 (relative value), as shown in FIG.

次に、紫外領域に優勢な励起スペクトルを持つ
蛍光体、例えばBaSiO5:Pbを、第5図のスペク
トルを有するコヒーレント紫外線で励起した場合
の紫外線のスペクトルは、第6図に示すように、
3250Å〜3800Åにわたる比較的広いスペクトルを
伴つた3650Åの輝線スペクトルとなる。
Next, when a phosphor with an excitation spectrum predominant in the ultraviolet region, such as BaSiO 5 :Pb, is excited with coherent ultraviolet light having the spectrum shown in FIG. 5, the spectrum of ultraviolet light is as shown in FIG.
This results in an emission line spectrum of 3650 Å with a relatively wide spectrum ranging from 3250 Å to 3800 Å.

次に、ルミノカラー(商品名)という蛍光ペイ
ントを使用した赤色用蛍光体及び黄色用蛍光体の
励起波長対強度の励起スペクトルグラフを第7図
及び第8図に示す。なお、この第7図及び第8図
は、指定された波長で励起したときの発光強度を
相対値で示している。
Next, FIGS. 7 and 8 show excitation spectrum graphs of excitation wavelength versus intensity of a red phosphor and a yellow phosphor using a fluorescent paint called Luminocolor (trade name). Note that FIGS. 7 and 8 show relative values of emission intensity when excited at a designated wavelength.

これら第5図〜第8図からコヒーレント光の場
合と、2段階的に励起された周波数帯域を有する
紫外線の場合の、蛍光体の総合発光強度を算出す
ると、次のようになる。
The total emission intensity of the phosphor in the case of coherent light and in the case of ultraviolet light having a frequency band excited in two stages is calculated as follows from FIGS. 5 to 8.

即ち、第5図〜第8図で示される強度は波長λ
の開数として、それぞれ、f1(λ),f2(λ),f3
(λ),f4(λ)で表されるとすれば、赤の蛍光体
を発光させる場合には、 コヒーレント紫外線の場合/周波数帯域を有する紫外線
の場合 =∫{f(λ)×f(λ)}dλ/∫{f(λ)
×f(λ)}dλ=1/11 青の蛍光体を発光させる場合には、 コヒーレント紫外線の場合/周波数帯域を有する紫外線
の場合 =∫{f(λ)×f(λ)}dλ/∫{f(λ)
×f(λ)}dλ=1/12 となる。
That is, the intensities shown in FIGS. 5 to 8 correspond to the wavelength λ
f 1 (λ), f 2 (λ), f 3 as the numerical numbers of
(λ), f 4 (λ), when making a red phosphor emit light, in the case of coherent ultraviolet light/in the case of ultraviolet light with a frequency band = ∫{f 1 (λ) × f 3 (λ)}dλ/∫{f 2 (λ)
×f 3 (λ)}dλ=1/11 When making a blue phosphor emit light, in the case of coherent ultraviolet light/in the case of ultraviolet light with a frequency band=∫{f 1 (λ)×f 4 (λ)} dλ/∫{f 2 (λ)
×f 4 (λ)}dλ=1/12.

即ち、以上のことから、コヒーレント紫外線ビ
ームで直接励起する場合よりも、2段階的に励起
された周波数帯域幅の比較的広い紫外線により可
視光蛍光体を励起した場合の方が、発光強度が大
きくなり、効率が大幅に改善されるものである。
In other words, from the above, the emission intensity is higher when a visible light phosphor is excited by ultraviolet light with a relatively wide frequency band that is excited in two steps than when it is directly excited by a coherent ultraviolet beam. This results in a significant improvement in efficiency.

実際に、実験で、赤及び黄の蛍光体を5cm離れ
た位置において、その発光輝度を輝度計で測定し
たところ、 直接励起のときの輝度/2段階励起のときの輝度=0.
ft−L/2.4ft−L=1/4.8 となり、効率が改善されることが確められた。
In fact, in an experiment, when we measured the luminance of red and yellow phosphors at a distance of 5 cm using a luminance meter, we found that the luminance during direct excitation/luminance during two-step excitation = 0.
5 ft-L /2.4 ft-L = 1/4.8, and it was confirmed that the efficiency was improved.

このように、この発明によれば、鋭いスキヤン
ニングスポツトを得られるとともに、輝度を大幅
に向上させることができるものである。
As described above, according to the present invention, a sharp scanning spot can be obtained, and the brightness can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明による画像表示装置の一例の
概要を示す図、第2図〜第4図はその要部の説明
のための図、第5図〜第8図はこの発明装置によ
り得られる効果の説明のための図である。 1は走査用不可視光の発光源、2はスクリー
ン、R,G及びBは可視光蛍光体、7は不可視光
蛍光体である。
FIG. 1 is a diagram showing an overview of an example of an image display device according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining the main parts thereof, and FIGS. 5 to 8 are diagrams showing an example of an image display device according to the present invention. It is a figure for explaining an effect. 1 is a light emitting source of invisible light for scanning, 2 is a screen, R, G, and B are visible light phosphors, and 7 is an invisible light phosphor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 スクリーン上に、赤、緑及び青の可視光を発
し上記スクリーンの垂直方向に延長された複数の
ストライプ状の可視光蛍光体が所定ピツチで水平
方向に順次配列されるとともに、上記可視光蛍光
体間に発光輝度の極めて低いストライプ状のダー
クレーンが配列され、上記可視光蛍光体上及び上
記ダークレーン上にストライプ状に不可視光蛍光
体が配され、上記スクリーンを紫外線により水平
方向に走査することにより、上記可視光蛍光体上
の上記不可視光蛍光体が励起され、この不可視光
蛍光体が発する上記紫外線より周波数帯域幅の広
い不可視光により上記可視光蛍光体が励起され、
上記赤、緑及び青不可視光を発光するとともに上
記ダークレーン上の上記不可視光蛍光体よりイン
デツクス信号用紫外線が得られるようにした画像
表示装置。
1. On the screen, a plurality of striped visible light phosphors that emit visible light of red, green, and blue and extending in the vertical direction of the screen are sequentially arranged in the horizontal direction at a predetermined pitch, and the visible light phosphors Striped dark lanes with extremely low luminance are arranged between the bodies, invisible light phosphors are arranged in stripes on the visible light phosphors and on the dark lanes, and the screen is horizontally scanned with ultraviolet light. As a result, the invisible light phosphor on the visible light phosphor is excited, and the invisible light emitted by the invisible light phosphor has a wider frequency bandwidth than the ultraviolet rays, and the visible light phosphor is excited.
An image display device that emits the red, green, and blue invisible lights and also obtains ultraviolet rays for index signals from the invisible light phosphor on the dark lane.
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KR100958228B1 (en) * 2005-04-01 2010-05-17 프리즘, 인코포레이티드 Display systems and devices having screens with optical fluorescent materials

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