CN1079542C - 投影镜头装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种投影镜头装置，它对用于密封光耦合液的第一个光耦合部外壳和第二个光耦合部外壳，用活塞和汽缸结合方式的防水结合进行固定，并在其二者间夹进设定间隔和倾斜度用的环状凸轮、将二者用螺丝等互相连结，按所期望的值进行设定。本发明提供了在用液体耦合投影镜头和CRT之间的空间的光耦合方式中，对投影镜头光轴能极其简单地改变CRT的倾斜角度，并能在对屏幕倾斜投影角度变化之际，易于可变设定最合适的CRT倾斜角的投影镜头装置。

Description

投影镜头装置

本发明涉及用于将在比较小型的阴极射线管、液晶显示板等上映出的图像，放大投影到屏幕上时的投影镜头装置和录像投影装置。

近年来，为获得大画面的图像，在比较小的阴极射线管(下面记为CRT)上映出电视图像、计算机输出图像等，并由投影镜头放大投影到屏幕的录像投影装置，已被用于各个方面。在这种装置中，在投影镜头和CRT的空间中，充满高透明度的液体，从而光学上有良好结合，以此谋求提高投影图像的清晰度和对比度。这种方法，一般地称为光耦合方式。

图7表示以往技术例中的一例。1是投影镜头，2是光耦合(OC)外壳，在右侧安装映出图像的CRT3，在左侧构成投影镜头1的透镜群的最右侧的位置安装OC透镜4。在OC外壳2中形成密封橡胶槽5，在该槽中放入密封橡胶6，在从左边安装OC透镜4于OC外壳2时，因密封橡胶6受压变形紧贴在夹压面上，能实现液体密封。此外，从右边插入CRT3到OC外壳2中规定位置。在OC外壳2的内壁和CRT3侧面的空隙中，用比问隙宽度稍粗的粗细均匀的橡胶带7环绕CRT3塞入，以固定CRT的上下左右位置，并防止粘接剂的流动。其后注入硅橡胶粘接剂8填充该间隙，进行防水密封。

在OC外壳2的上部形成调压开口部9。在该调压开口部9，配设用胶等弹性体做的膜片10，在膜片10，外用部形成压接密封部11，这部分插进在调压开口部9的周围做成的密封槽中，并安装压盖12，使压接密封部11紧贴在双方的夹压平面上，所以用OC外壳2、CRT3和OC透镜4围住的OC室14防水密封。又，在压盖12上开有通气孔13，在膜片10向上方移动之际，其中的空气可由通气孔13流出。

如图7那样装配后，注入光耦合液15(下称OC液)填充OC室14，而后在调压开口部9上盖上膜片10、予以防止密封，使其中的OC液不泄漏。现在作为OC液，一般常用的有乙二醇、乙二醇和甘油、以及在它们中间混合少量纯水的混合液等。

图8表示目前最普及常用的三管式录像投影装置的概要图。前述那样的三组投影光学单元21、22、23，用于一个装置中各个单元分别映出红、绿、兰的单色图像，其图像投影到屏幕60，在屏幕60上三种颜色合成，得到彩色图像。设置在中央的投影光学单元21的镜头光轴，虽然对屏幕面垂直入射，但配置在两边的投影光学单元22、23的镜头光轴，对屏幕面以规定角度θ(该角度称为集中角)入射。也就是在光学上呈现倾斜的投影状态。

图9中将录像投影装置吊挂在天花板上，表示在前壁面等上而设置的屏幕60上投影的时候的设置状况(从横方向看)。这种情况下，无论哪种投影光学单元21、22和23的镜头光轴，都对屏幕60倾斜地入射。特别是配置在两边的投影光学单元22、23的镜头光轴，对屏幕面无论是纵方向还是横方向都是倾斜入射状态。

图10是表示倾斜投影状态的投影镜头23-a，CRT23-b和屏幕60配置关系的说明图。对屏幕面，镜头光轴以入射角α入射。因此，CRT23-b当然也按光学法则，必须倾斜角度β。当然，如果入射角α变化，那么CRT倾斜角β也变化。

为了改变投影图像尺寸而改变投影距离时，当然留8所示的集中角θ也必须改变。集中角θ，相当于图10中的入射角α。因此，随着集中角α的变化，CRT倾斜角β也要变化。

如前所述，一旦投影距离发生变化，投影镜头的集中角也变化，所以CRT倾斜角β也必须变化。在图7的以往技术例中所示的结构的、光耦合方式的投影镜头装置中，投影镜头1和CRT3之间，成为水密封空间，因在制造时用规定角度装配，制造后不能改变CRT3的倾斜度。

因此，预先确定区分为几种投影距离，准备必要的部件，据此设定CRT3的倾斜角，在生产阶段做成。采用这种方式时，对应于各种投影距离区分的机型，必须品种齐备，生产机型数日增加，还要有对应各机型的零件，每一机型或零件的生产管理、在库管理变得烦杂且经费增加。而且，在某机型缺货时，不能换用投影距离不同的其它机型，必须重新生产该机型，耗费交货期限。

本发明的目的是提供在用液体连结投影镜头和CRT之间的空间的所谓光耦合方式中，能极简单地改变CRT相对于投影镜头光轴的(倾斜角)，并且在对于屏幕的倾斜投影角度变化之际，易于可变设定最合适的CRT倾斜角度的投影镜头装置。

为达到前述目的，本发明将以往作为单一零件构成的OC外壳分开成二个，即第一OC外壳和第二OC外壳，能改变二者间的倾斜和问隔，并且二者的结合结构能液体密封。

并且，在前述第一OC外壳和第二OC外壳之问，为规定二者的间隔和倾斜度，使设定间隔和倾斜角用的环状凸轮于其间，以这种夹入环状凸轮的方式连结，作为能以规定的问隔和倾斜连结的结构，构成能容易地改变且固定投影镜头对于CRT的间隔和倾斜度的结构。

将以往作为单一零件构成的OC外壳分开成第一OC外壳和第二OC外壳两个部分，做成活塞和汽缸结合形式的结构，在二者的间隙中使用橡胶制的O形密封圈介于其中，达成防水密封结构。因为是活塞和汽缸形式的嵌合结构，所以能在某一范围内任意改变二者间的结合间隔和倾斜度。在二者之间夹着设置规定厚度和倾斜度的环形凸轮，用夹着这种环状凸轮的形式，用螺栓螺丝将第一OC外壳和第二OC外壳互相连结的话，能以规定目标的间隔和倾斜度将二者合为一体。

例如，如果在第一OC外壳上安装投影镜头，在第二OC外壳上安装CRT等图像显示元件，就能以所希望的值设定投影镜头和CRT之问的问隔和倾斜度。

图1是本发明的投影镜头装置的横截面图。

图2是表示使图1的投影镜头装置的OC外壳合成一体前的形状的状态图。

图3是图2中的环状凸轮的平面图。

图4(b)是第二OC外壳的正视图。

图4(b)是第二OC外壳的横截面图。

图5是从横方向看形成图3中凸轮环的座面部时的图。

图6是将第二OC外壳和环状凸轮重叠描绘的平面图。

图7是以往技术例的投影镜头装置的横截面图。

图8是表示三管式投影器的设置状况的说明图。

图9是表示在天花板安装三管式投影器的情况下的投影状况的说明图。

图10是表示倾斜投影的状况的说明图。

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。

图1是表示本发明实施例的整体结构的横截面图。OC透镜23用硅橡胶粘接剂从左边防水粘接于第一OC外壳21。在OC透镜23的外周形成的圆筒部和OC外壳21之问的一环上各处均匀地形成相当厚的粘接层41。该粘接层41，由硅橡胶粘接剂组成，该硅橡胶粘接剂，虽然开始时是粘性流体状态，但在80-100℃左右的高温状态下保持1-2小时即聚合熟化，变得具有橡胶状的弹性特性并具有强力的粘接力。

此外，又，CRT24从附图右侧插入第二OC外壳22直到规定位置。在OC外壳22的内壁和CRT24侧面之间的空隙中，用比间隙宽度稍粗的粗细均匀的橡胶带25环绕CRT24塞入，以固定CRT的上下左右位置，并兼防止粘接剂的流动。其后注入硅橡胶粘接到26填充该间隙进行防水密封。

第一OC外壳21和第二OC外壳22是分立的，其结构如活塞和汽缸结合的结构且可分离开来的。

图2是表示将第一OC外壳21和第二OC外壳22合成一体前的状态。OC外壳21有圆筒凸部27，在其简壁外周形成O形密封圈的槽28。在这O形密封圈槽28中卷绕着密封用O形密封圈29。

OC外壳22有圆筒凹部30，在其圆筒凹部30插入前述的圆筒凸部27。插入时O形密封圈29受压变形，与圆筒凹部30的内壁面和O形密封圈槽28的底面紧密连接，实现防水密封。又，在使OC外壳21和OC外壳22合成一整体前，在圆筒凸部27嵌入图3所示的规定问隔和倾斜角度用的环状凸轮51。该环状凸轮51在插入圆筒凸部27的状态下，旋转自如。

图4(a)、(b)是OC外壳22的正视图和横截面图。在正面的四个地方形成抵接凸座34。环状凸轮51被夹在OC外壳21的后平面31和该抵接凸座34中形成夹层状态。

OC外壳21和OC外壳22，由连结螺栓32连结。这连结螺栓32通过穿设在OC外壳21的穿通孔，拧在OC外壳22上形成的阴螺丝33上。拧紧连结螺栓32，使OC外壳21和OC外壳22夹紧环状凸轮51互相连结。

并且，在作为用OC外壳21、OC外壳22、OC透镜23和CRT24的四者形成的防水空问OC室42中，注入填充OC液43。

如图3所示，环状凸轮51中。其圆周部四个区域分别形成厚度不同的座面部52a-52f、53a-53f、54a-54f和55a-55f。

图5(a)是直线地展开表示从箭头A方向看到的作为其一区域的座面部52a-52f的形状的图，图5(b)是直线地展开表示从箭头B方向看到的53a-53f的形状的图。分别连接着形成厚度不同的座面部52a——52f和53a——53f。

图6是重叠描绘OC外壳22和环状凸轮51的图。在OC外壳22正面的四个地方形成的抵接凸座34和在前述环状凸轮51上形成的座面部52a(b-f)、53a(b-f)、54a(b-f)55a(b-f)构成相互重叠抵接。

接着，对前述构成的本实施例的动作进行说明。

夹入环状凸轮51并且将OC外壳21和OC外壳22相互连结时，在抵接凸座34的各点，保持只有在座面部52a(b-f)、53a(b-f))、54a(b-f)、55a(b-f)形成的厚度大小的间隙而固定。例如使座面部52a、53a、54a和55a四处成为相问厚度尺寸，则OC外壳21和OC外壳22成平行，不附加倾斜角地以特定的间隔固定。

如果预先以规定厚度尺寸形成各自成一组的四个座面部(例如52b、53b、54b、55b)的每一个，拧紧连结螺栓32进行连结后，能得到所希望的规定倾斜角和间隔。

当变化倾斜角时，如果放松连结螺栓32，使环状凸轮51旋转，将座面部换成其它的组合，其后拧紧连结螺栓32，就能极其简单地改变倾斜角和间隔。

在本实施例中，能进行6种设定，但如果使座而部增加，也能进行更多状态的设定。

如果用前述说明的本发明，那么有必要对应于投影距离进行最佳设定的投影镜头和CRT的倾斜角，在光耦合方式的投影光学装置中也能极简单地可变地进行设定。

以往，对应于投影距离有必要制作多种分别设定倾斜角的机型。而且，当投影距离不同时，不能通用其它的机型。

如果用本发明，能用一种机型对应所有的投影距离，不必持有每一种机型，减轻了在生产、库存管理方面的负担，接受订货也能及早对应。

Claims (3)

1.一种投影镜头装置，其特征在于，包括：

图像显示元件；

投影透镜，所述投影透镜用于放大和投影显示在所述图像显示元件上的图像；

第一光耦合外壳，在所述第一光耦合外壳安装所述投影透镜并保持所述第一光耦合外壳与所述投影透镜之间密封不漏液；

第二光耦合外壳，在所述第二光耦合外壳安装所述图像显示元件并保持所述第二光耦合外壳与所述图像显示元件之间密封不漏液；

其中，对所述第一和第二光耦合外壳嵌合固定，并保持所述第一和第二光耦合外壳之间密封不漏液；

在第一光耦合外壳与第二光耦合外壳之间可旋转地夹着用于规定间隔和倾斜角的环状凸轮。

2.如权利要求1所述的投影镜头装置，其特征在于，

通过利用所述位于第一和第二光耦合外壳之间的环状凸轮将第一光耦合外壳和第二光耦合外壳固定在一起，使所述第一光耦合外壳与所述第二光耦合外壳之间的间隔和倾斜角固定在所要求的状态。

3.如权利要求1或2所述的投影镜头装置，其特征在于，

夹在所述第一光耦合外壳与第二光耦合外壳之间的环状凸轮在圆周部具有座面部的多种组合，并通过旋转设置在第一光耦合外壳与第二光耦合外壳之间的所述所述环状凸轮将座面部切换成其它组合，可变地设定所述第一光耦合外壳与第二光耦合外壳之间形成的间隔和倾斜角。

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