JP2004526182A - 自動熱焦点調整付きレンズ・アセンブリ - Google Patents
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Abstract
特に、例えば映写テレビジョン・セットのように温度が変化する環境中に取り付けるようになされた、自動熱焦点調整を備えたレンズ・アセンブリ(10)である。レンズ・マウント(28)は、第1の熱膨張率を有する材料で形成され、少なくとも1つのレンズ(30、32、34)を支えている。焦点マウント(14)は、レンズ・マウント(28)に結合され、第1の熱膨張率とは異なる第2の熱膨張率を有する材料で形成されている。調整および固定構造(40)は、レンズ・マウント(28)を焦点マウント(14)に結合し、次いで、所定の位置で固定される。使用に際しては、調整および固定構造(40)を使用して所定の位置に固定されると、使用環境の温度変化に応じてレンズ・マウント(28)および焦点マウント(14)の相対軸方向位置が自動的に変化し、レンズ(30、32、34)が移動する。
Description
【0001】
本出願は、米国特許法第120条の下に、2001年1月26日出願の同時係属仮出願第60/264,483号の利益を主張するものである。上記仮出願の開示は、すべて参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、一般に光学レンズ・アセンブリに関し、より詳細には、映写テレビジョンに使用されるレンズ・アセンブリおよび様々な温度に晒される環境で使用されるその他の光学レンズ・アセンブリに関する。
【0003】
(発明の背景)
通常、映写テレビジョン・セットには、原色である赤、青および緑に対応する3台の陰極線管(CRT)が含まれている。投影レンズ・アセンブリは、複数のレンズを使用して、CRTの表面板上に現れる画像を拡大し、拡大した画像をさらに大型のスクリーンに投影している。映写テレビジョンに使用されているCRTの直径は、通常、7.62cm(3インチ)ないし22.86cm(9インチ)である。スクリーン上に投影される画像のサイズは、一般的に対角線上で測定して101.6cm(40インチ)から152.4cm(60インチ)までの範囲であるか、あるいはそれ以上である。各々のCRTは、最大輝度すなわち最大光強度を提供しなければならず、この目的を助長するために、各CRTは最大出力で動作し、それにより色のバランスを維持しつつ最大光出力を表面板にもたらしている。その結果、CRTはかなりの熱を映写テレビジョン・セットのエンクロージャ内に発生している。映写テレビジョンのレンズ・アセンブリ部分が、室温より40℃ないし45℃、あるいはそれ以上高い温度に高められることは、決してまれなことではない。
【0004】
各CRTは、CRT表面板に隣接して取り付けられた、CRTに関連した拡大レンズ系を有している。通常、レンズ・アセンブリは、少なくとも1つの「A」レンズ・エレメント、少なくとも1つの「B」レンズ・エレメント、および少なくとも1つの「C」レンズ・エレメントで形成されている。当分野においては、これらは一般的に、レンズ・エレメントの数には無関係に「A」、「B」および「C」レンズ・グループと呼ばれている。つまり、各「グループ」は、1つまたは複数のレンズ・エレメントからなっている。「B」レンズ・グループは、一般的にガラス製のレンズを備え、一方、「A」および「C」レンズ・グループは、プラスチックで形成されている。しかしながら、各グループが、1つまたは複数のガラス製レンズおよび1つまたは複数のプラスチック製レンズを備えることができることを理解すべきである。あるいは、レンズ・アセンブリは、すべてガラス製あるいはすべてプラスチック製のレンズを備えることもできる。CRTが発生する熱は、プラスチック・レンズのひずみ、あるいは光学特性の変化の原因になっている。このことは、関連するCRTの直近に取り付けられる「C」レンズに対して特に言えることである。また、レンズ・アセンブリを冷却するために使用されるエチレングリコールなどの液体の屈折率も、温度変化によって変化する。温度によって引き起こされるこのような光学特性の変化により、レンズ系の焦点が変化する。より詳細には、レンズ・アセンブリの温度が、数時間の連続動作に渡って変化すると、温度上昇による焦点外れの影響により、テレビジョンのスクリーン上に表示される画像がしだいにぼやけることになる。このぼやけの影響は、高品位テレビジョン(HDTV)セットの場合、その高解像能力のため、より顕著に現れることになる。
【0005】
温度補正システムの中には、映写テレビジョン・キャビネット内の1つまたは複数の温度センサ、および(1つまたは複数の)温度センサからのフィードバックに基づいてレンズ・アセンブリの焦点を再び合わせる自動焦点機構を利用しているものがあるが、このようなシステムは、高価であり、また、各レンズ・アセンブリを有効かつ独立した方法で確実に補正することが比較的困難であるという欠点を抱えている。参照によりその開示のすべてが本明細書に組み込まれる、本発明の譲渡人に譲渡された米国特許第6,104,554号に、熱によって引き起こされるレンズひずみの問題に対処するための簡単な方法の1つが記載されている。米国特許第6,104,554号に示され、かつ、記載されている好ましい実施形態には、関連するCRTによってレンズ・アセンブリが加熱されると熱膨張する複数のバーが利用されている。バーは、「A」および「B」レンズ・エレメントを支えているレンズ・セルに機械的に結合されている。「C」レンズ・エレメントは、CRTに隣接してその近傍に配置され、「A」および「B」レンズ・エレメントとは歪曲している。バーは、熱によって引き起こされるひずみと同様にひずみ、すなわち膨張し、それに対応して、「A」および「B」レンズ・エレメントを「C」エレメントに向かう方向に移動させている。それにより、テレビジョン・セットの内部温度の上昇に対して、「A」および「B」エレメントと「C」エレメントの間の間隔が適切に維持されている。同様に、テレビジョン・セットの温度が低くなると、「C」エレメントおよびバーが元の位置に戻り、すなわち元の位置に引き込み、テレビジョン・セットが再びターン・オンされた場合の適切な焦点が維持されている。
【0006】
温度によって引き起こされるこのような焦点外れが、いずれの方向にも温度の変化を受ける実施形態を含む様々な実施形態で生じ得ることについては認識されよう。この分野においてなされた改善にもかかわらず、温度によって引き起こされる焦点の問題の影響に対処し、かつ、例えばレンズ・アセンブリの製造に関連するコストを低減し、その複雑さを緩和したレンズ・アセンブリが依然として必要である。
【0007】
(発明の概要)
要約すると、本発明により、温度が変化する環境中に取り付けるようになされ、かつ、直接レンズ取付け部品または間接レンズ取付け部品の熱膨張による自動相対運動を介して少なくとも局部焦点補正を提供するようになされたレンズ・アセンブリが提供される。少なくとも1つのレンズを支えるレンズ・マウントが焦点マウントに結合されている。調整および固定構造が設けられており、レンズ・マウントを焦点マウントに対して軸方向に調整し、所定の位置で固定することができる。レンズ・マウントおよび焦点マウントは、熱膨張率(CTE)が異なる材料で形成されている。アプリケーションに応じて、焦点マウントを形成する材料のCTEを、レンズ・マウントを形成する材料のCTEより小さくすることができ、あるいはその逆にすることができる。いずれの場合においても、レンズ・マウントおよび焦点マウントが、例えば光源に加熱されることによって温度変化を受け、あるいは何らかの他の環境条件による温度変化を受けると、レンズ・マウントの軸方向の位置が焦点マウントに対して自動的に変化し、調整および固定構造を使用して2つのマウントが所定の位置に固定されると、レンズが軸方向に移動する。アプリケーションの要求に応じて、自動軸方向運動を他のレンズまたは光学エレメントに向かわせ、あるいは他のレンズまたは光学エレメントから遠ざけることができる。また、加熱状態から冷却状態へ相対変化する環境の縮退を通して、自動補正運動させることもできる。
【0008】
映写テレビジョン産業に関しては、より詳細には、第1の実施形態では、レンズ・マウントによって「A」および「B」レンズ・エレメントが支えられ、軸方向に調整された後、「C」レンズ・エレメントに対して機械的に固定されている。温度が高くなると、焦点マウントより速い速度でレンズ・マウントが膨張し、少なくとも「A」レンズ・エレメントを「C」エレメントに向けて移動させ、それにより、「C」エレメントの光学特性が加熱環境において変化しても、初期調整時に設定された適切なレンズ間隔が確実に維持される。
【0009】
この実施形態では、焦点マウントおよびレンズ・マウントは円筒状部材であり、焦点マウントに対するレンズ・マウントの回転および軸方向の調整を可能にするための機械ファスナ・アセンブリが、これら2つの部材の間に設けられている。この手動調整が実施された後、レンズ・マウントに対して焦点マウントが固定され、使用に際して、CTEが異なる2つのマウントによって提供される自動調整が機能を開始し、熱によって引き起こされる光学特性の変化が自動的に補償される。手動調整は、焦点マウント・アセンブリおよびレンズ・マウント・アセンブリの長さに沿って、ほぼ中間に設けられたスロットおよびねじが切られたファスナ・アセンブリによって実施される。したがってこのファスナ・アセンブリを固定することにより、レンズ・マウントが逆方向への膨張を開始する位置が提供される。この領域の温度が最も高いため、CRTに向かって最大膨張が生じる。したがって少なくとも「B」レンズ・グループは、ファスナ・アセンブリと「C」エレメントおよびCRTの間に配置されるレンズ・マウントの領域に取り付けられている。別法としては、「A」および「B」レンズ・グループが基本的に一致して「C」レンズ・グループへ向かって移動するように、「A」および「B」レンズ・グループの両方をこの領域に配置することもできる。
【0010】
第1の実施形態の焦点マウント用として好ましい材料は、10%のガラスが充填された、熱膨張率3.22×10−5cm/cm/Cのポリカーボネートである。レンズ・マウント用として好ましい材料は、熱膨張率6.75×10−5cm/cm/Cの非充填ポリカーボネートである。しかしながら、本発明の精神および範囲の範疇において、CTEが異なる他の材料を代わりに使用することができることについては理解されよう。例えば、この実施形態では2種類の材料が使用されているが、これらの材料の一方または両方に代わって金属を使用し、同様の結果を得ることができる。
【0011】
第2の実施形態では、レンズ・マウントはアルミニウム製であり、一方、焦点マウントはプラスチック製である。この実施形態では、自動補正運動により、レンズ・マウントによって支えられているレンズが、他の光を透過する、あるいは光を発生するコンポーネントから遠ざかって移動している。
【0012】
本発明のその他の目的、利点および特徴については、添付の図面に照らして行う好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を考察することにより、当分野の技術者にはより容易に明らかになるであろう。
【0013】
(好ましい実施形態の詳細な説明)
図1および2を総合的に参照すると、レンズ・アセンブリ10は、映写テレビジョンにおける本発明の好ましい実施形態および用途に従って構築されているが、多くの他の構成および用途を、本発明の精神および範囲内で利用することができることについては理解されよう。レンズ・アセンブリ10は、熱を発生する少なくとも1つの光源を有する映写テレビジョン・セットでの使用に特に適している。例えば、多くの映写テレビジョンは、原色である赤、緑および青の各々にCRT12を使用している。例えばテレビジョン・キャビネット内に温度センサを使用している映写テレビジョン・セットに対する本発明の利点の1つは、CRT12の各々をより独立した方式で熱的に制御することができることである。CRT12の各々は異なる温度で動作する傾向があり、したがって異なる補正量を必要とするため、独立した方式で制御することができることは有用である。温度センサをベースとしたシステムが利用することができるのは、キャビネット内の平均温度のみであり、したがって1つまたは複数のレンズ・アセンブリに対する補正の過不足が生じている。
【0014】
レンズ・アセンブリ10は、概ね円筒状の外部焦点マウント14を備えている。レンズ・アセンブリは、当分野においてフィールド・フラットナ・レンズと呼ばれている「C」レンズ・エレメント16を備えている。焦点マウント14は、取付け部材すなわちカプラ17を使用してテレビジョン・セット(図示せず)の内部に取り付けられ、カプラ17には適切なファスナ18およびフランジ・エレメント20によって固着されている。フィールド・フラットナ・レンズすなわち「C」エレメント16は、焦点マウント14とカプラ17の間に固定され、ピン22によって中心位置に配置されている。「C」レンズ・エレメント16は、当分野における従来の場合と同様、透明なプラスチックで形成されており、CRT12と向かい合った凸状表面16aを有している。
【0015】
図2にさらに示すように、CRT12は、ブラケット23およびばね荷重ファスナ・アセンブリ24によってカプラ17に取り付けられている。「C」エレメント16のフランジ部分16bとカプラ17の間、およびCRT12とカプラ17の間に、それぞれO−リング25、26が設けられており、「C」エレメント16とCRT12の間に、従来の場合と同様、液体冷媒を受け入れるための空間27を形成している。この冷媒も、温度変化を受けると、その屈折率が変化することになるが、本発明により、この種の焦点外れの影響も補正される。
【0016】
図3および4を参照すると、レンズ・マウント28は、「A」エレメント30および一対の「B」エレメント32、34を含む3つのレンズを支えている。「C」エレメント16に最も近い「B」エレメント32は、「A」エレメント30と同様、透明プラスチック製である。もっと大きい、中央寄りに配置された「B」エレメント34はガラス製であり、レンズ・アセンブリ10に収斂拡大能の大半を付与している。もう一度図2を参照すると、CRT12は、CRT12に対向するレンズ・アセンブリ10の側部に設けられているテレビジョン・スクリーン(図示せず)が、光および結果として得られる画像を受け取る前に、最初に「C」レンズ・エレメント16、次いでそれぞれ「B」エレメント32、34、最後に「A」エレメント30を通して光を導いていることが理解されよう。
【0017】
「A」および「B」レンズ・エレメント30、32、34を備えたレンズ・マウント28は、図3および4に示すように、「C」レンズ・エレメント16に対して、軸方向に左右の方向に手動で調整することができる。この調整は、通常、製造プロセスの間に工場で実施される初期調整である。この調整を容易にするために、ファスナ・アセンブリ40は、雌ねじが切られたインサート43に受け入れられ、さらに、間に止め座金46を備えたナット・アセンブリ44a、44bに受け入れられる、焦点マウント14内のスロット50を貫通して延びる、雄ねじが切られたファスナ42を備えている。上部インサート43は、ファスナを受け入れてはいないが、回転調整時における案内部材として単純に作用している。ナット・アセンブリ44a、44bを緩めることにより、レンズ・マウント28に対して焦点マウント14を回転させることができる。図2に示すように、スロット50は、レンズ・アセンブリ10の軸52(図2)に対して非直角の角度で延びている。したがって焦点マウント14が回転すると、ファスナ・インサート43が軸52に沿って移動し、それによりレンズ・マウント28およびレンズ30、32、34が軸52に沿って、回転方向に応じてCRT12に向かって移動し、あるいはCRT12から遠ざかる方向に移動する。この方法で焦点が適切に設定されると、ナット・アセンブリ44a、44bが締め付けられ、それぞれ「C」レンズ16に対する「A」および「B」レンズ30、32、34の距離が固定される。
【0018】
図4にさらに示すように、ある連続する時間の間、テレビジョン・セットが使用されると、CRT12からの熱によって、「C」レンズ・エレメント16が、一点鎖線で示す位置から実線で誇張した形で示す位置にひずむことになる。つまり「C」レンズ・エレメント16がCRT12の方向に向かって変形、すなわちひずむことになる。したがって「B」レンズ・エレメント32、34が図3に示す位置を維持すると仮定すると、「B」レンズ・エレメント32、34と「C」レンズ・エレメント16の間のそれぞれの距離L1およびL2が、適切な焦点を得るためにファスナ・アセンブリ40を使用して最初に設定された距離とは異なる距離になり、したがってスクリーン上に投影される画像がぼやけることになる。「C」レンズ・エレメント16に対する、熱によって引き起こされるひずみの影響あるいはその他の光学特性の変化を補償するために、レンズ・マウント28は、焦点マウント14の熱膨張率(CTE)とは異なるCTEを有する材料で形成されている。詳細には、レンズ・マウント28の「B」レンズ・エレメント32、34を保持している部分が、図4に示すように右側へ移動し、それにより距離L1およびL2が、可能な限り図3に示す最初に設定された距離に一致するように維持される。このように、図4に示すように、ファスナ・アセンブリ40の右側のレンズ・マウント28部分が熱膨張して右側へ移動し、それによりレンズ・エレメント32、34が一点鎖線で示す位置から実線で示す位置へ移動する。好ましい実施形態では、レンズ・マウント28は、CTEが6.75×10−5cm/cm/Cのプラスチック材料で形成され、一方、焦点マウントのCTEはもっと小さく、3.22×10−5cm/cm/Cである。10%のガラスが充填されたポリカーボネートで焦点マウント14が形成され、非充填ポリカーボネートでレンズ・マウント28が形成されることが最も好ましい。テレビジョン・セットを連続動作させた場合の「C」レンズ・エレメント16の領域の温度を約60℃〜65℃と仮定すると、映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ10の再焦点距離の範囲は、約0.10mmから約0.15mmまでである。
【0019】
図5Aおよび5Bは、本発明の可能な多くの代替実施形態の1つを、レンズ・アセンブリ100の形態で示したものである。レンズ・アセンブリ100は、適切な支持構造104に厳重に貼付された外部焦点マウント102および内部レンズ・マウント106を備えている。焦点マウント102およびレンズ・マウント106は、いずれも円筒状であることが好ましいが、より一般的にはその形状は管状であり、縦軸108に沿って延びている。レンズ・マウント106は、焦点マウント102の内部に受け入れられ、焦点マウント102の相対軸方向位置とレンズ・マウント106の間の調整を可能にしているねじ110によって焦点マウント102に固着されている。これにより、レンズ・マウント106が、図5Aおよび5Bに略図で示すプリズム・アセンブリ112などの光を放出する、あるいは光を発生するコンポーネントに向かって、あるいは遠ざかる方向に移動する。レンズ・マウント106の初期の焦点位置は、焦点マウント102の端部102aを支え、レンズ・マウント106にねじ込まれる固定リング114を使用して所定の位置に固定されている。レンズ・マウント106の内部に一連のレンズ・エレメント116、118a、118bが固着され、任意の所望の光すなわち画像を透過させる目的を達成するように設計され、かつ、構成されている。したがって図に示すレンズ・エレメント116、118a、118bの構成、設計、構築材料、および数は、何らかの制限を意味するものとして捕らえてはならない。外部「A」レンズ・エレメント118aおよび外部「B」レンズ・エレメント118bは、アクリルなどのプラスチック材料で形成されている。それ以外の「A」および「B」レンズ・エレメント116はガラス製である。「A」および「B」レンズ・エレメント116、118a、118bをレンズ・マウント106の内部の所定の位置に固着するために、適切な保持エレメント120が使用されている。第1の実施形態と同様、このレンズ・アセンブリ100も説明目的のものに過ぎず、構築物の構成および材料に関しては、個々のアプリケーションのニーズに応じて変更される。
【0020】
図5Aは、非加熱状態のレンズ・アセンブリを示したもので、それぞれの距離L1、L2、L3が示されている。図5Bは、「B」レンズ・エレメント118bが、光を透過する、あるいは光を発生するエレメント112に向かって外側にひずんだ(誇張した形で)加熱状態(例えば60℃〜65℃)を示したものである。典型的な状況下においては、加熱状態では距離L1が変化し、そのためにレンズ・アセンブリ100を通して投影される画像に潜在的なひずみが生じている。しかし本発明によれば、レンズ・マウント106は、CTEが焦点マウント102を形成している材料のCTEより小さい、例えばアルミニウムなどの材料で形成されている。この実施例では、焦点マウント102は、MassachusettsのPittsfieldにあるGeneral Electric Plasticsが市販している、CTEが11.2×10−5cm/cm/CのCycolac KJWなどのプラスチック材料で形成されている。アルミニウムのCTEは、2.4×10−5cm/cm/Cである。したがって焦点マウント102は、図5Bに誇張した形で示すように、支持構造104から長さL2’へ、元の長さL2から膨張することになる。図5Bに示すように、この膨張により、距離L3がより短い距離L3’になるように、レンズ・マウント106が左側へ移動する。その結果、「B」レンズ・エレメント118bの外部表面と、光を透過する、あるいは光を発生するエレメント112との間の距離が、同じかあるいはごく僅かな変化に好ましく維持される。つまりL1とL1’が等しいか、あるいはほぼ等しい状態に維持される。たとえ元の距離L1が完全に実現されない場合であっても、図5Bに示す加熱状態下におけるレンズ118bの左側への運動は、レンズ・アセンブリ100を介した最終画像透過にとってはすべて有利であることが理解されよう。
【0021】
以上、好ましい実施形態についてのある程度詳細な説明を通して本発明を説明したが、特許請求の範囲の各請求項の範囲をこれらの詳細に限定することは、本出願の意図するところではない。その他の利点および改変については、当分野の技術者には容易に明らかであろう。本発明の様々な特徴は、ユーザのニーズおよび好みに応じて、単独で、あるいは多数の組合せにおいて使用することができる。以上の説明は、現時点において分かっている本発明の好ましい実践方法に沿った形での本発明についての説明であるが、本発明自体は、特許請求の範囲の各請求項によってのみ定義されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】
好ましい実施形態に従って構築されたレンズ・アセンブリを示す、考察用正面図である。
【図2】
レンズおよびCRTアセンブリの側面図である。
【図3】
図1の線3−3に沿って取った横断面図である。
【図4】
熱によって引き起こされたひずみの影響下で自動補正されたレンズ・アセンブリを示す、図3と類似の横断面図である。
【図5A】
本発明に従って構築された代替レンズ・アセンブリの縦軸方向の断面図である。
【図5B】
熱によって引き起こされたひずみの影響下で自動補正されたレンズ・アセンブリを示す、図5Aと類似の横断面図である。
本出願は、米国特許法第120条の下に、2001年1月26日出願の同時係属仮出願第60/264,483号の利益を主張するものである。上記仮出願の開示は、すべて参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、一般に光学レンズ・アセンブリに関し、より詳細には、映写テレビジョンに使用されるレンズ・アセンブリおよび様々な温度に晒される環境で使用されるその他の光学レンズ・アセンブリに関する。
【0003】
(発明の背景)
通常、映写テレビジョン・セットには、原色である赤、青および緑に対応する3台の陰極線管(CRT)が含まれている。投影レンズ・アセンブリは、複数のレンズを使用して、CRTの表面板上に現れる画像を拡大し、拡大した画像をさらに大型のスクリーンに投影している。映写テレビジョンに使用されているCRTの直径は、通常、7.62cm(3インチ)ないし22.86cm(9インチ)である。スクリーン上に投影される画像のサイズは、一般的に対角線上で測定して101.6cm(40インチ)から152.4cm(60インチ)までの範囲であるか、あるいはそれ以上である。各々のCRTは、最大輝度すなわち最大光強度を提供しなければならず、この目的を助長するために、各CRTは最大出力で動作し、それにより色のバランスを維持しつつ最大光出力を表面板にもたらしている。その結果、CRTはかなりの熱を映写テレビジョン・セットのエンクロージャ内に発生している。映写テレビジョンのレンズ・アセンブリ部分が、室温より40℃ないし45℃、あるいはそれ以上高い温度に高められることは、決してまれなことではない。
【0004】
各CRTは、CRT表面板に隣接して取り付けられた、CRTに関連した拡大レンズ系を有している。通常、レンズ・アセンブリは、少なくとも1つの「A」レンズ・エレメント、少なくとも1つの「B」レンズ・エレメント、および少なくとも1つの「C」レンズ・エレメントで形成されている。当分野においては、これらは一般的に、レンズ・エレメントの数には無関係に「A」、「B」および「C」レンズ・グループと呼ばれている。つまり、各「グループ」は、1つまたは複数のレンズ・エレメントからなっている。「B」レンズ・グループは、一般的にガラス製のレンズを備え、一方、「A」および「C」レンズ・グループは、プラスチックで形成されている。しかしながら、各グループが、1つまたは複数のガラス製レンズおよび1つまたは複数のプラスチック製レンズを備えることができることを理解すべきである。あるいは、レンズ・アセンブリは、すべてガラス製あるいはすべてプラスチック製のレンズを備えることもできる。CRTが発生する熱は、プラスチック・レンズのひずみ、あるいは光学特性の変化の原因になっている。このことは、関連するCRTの直近に取り付けられる「C」レンズに対して特に言えることである。また、レンズ・アセンブリを冷却するために使用されるエチレングリコールなどの液体の屈折率も、温度変化によって変化する。温度によって引き起こされるこのような光学特性の変化により、レンズ系の焦点が変化する。より詳細には、レンズ・アセンブリの温度が、数時間の連続動作に渡って変化すると、温度上昇による焦点外れの影響により、テレビジョンのスクリーン上に表示される画像がしだいにぼやけることになる。このぼやけの影響は、高品位テレビジョン(HDTV)セットの場合、その高解像能力のため、より顕著に現れることになる。
【0005】
温度補正システムの中には、映写テレビジョン・キャビネット内の1つまたは複数の温度センサ、および(1つまたは複数の)温度センサからのフィードバックに基づいてレンズ・アセンブリの焦点を再び合わせる自動焦点機構を利用しているものがあるが、このようなシステムは、高価であり、また、各レンズ・アセンブリを有効かつ独立した方法で確実に補正することが比較的困難であるという欠点を抱えている。参照によりその開示のすべてが本明細書に組み込まれる、本発明の譲渡人に譲渡された米国特許第6,104,554号に、熱によって引き起こされるレンズひずみの問題に対処するための簡単な方法の1つが記載されている。米国特許第6,104,554号に示され、かつ、記載されている好ましい実施形態には、関連するCRTによってレンズ・アセンブリが加熱されると熱膨張する複数のバーが利用されている。バーは、「A」および「B」レンズ・エレメントを支えているレンズ・セルに機械的に結合されている。「C」レンズ・エレメントは、CRTに隣接してその近傍に配置され、「A」および「B」レンズ・エレメントとは歪曲している。バーは、熱によって引き起こされるひずみと同様にひずみ、すなわち膨張し、それに対応して、「A」および「B」レンズ・エレメントを「C」エレメントに向かう方向に移動させている。それにより、テレビジョン・セットの内部温度の上昇に対して、「A」および「B」エレメントと「C」エレメントの間の間隔が適切に維持されている。同様に、テレビジョン・セットの温度が低くなると、「C」エレメントおよびバーが元の位置に戻り、すなわち元の位置に引き込み、テレビジョン・セットが再びターン・オンされた場合の適切な焦点が維持されている。
【0006】
温度によって引き起こされるこのような焦点外れが、いずれの方向にも温度の変化を受ける実施形態を含む様々な実施形態で生じ得ることについては認識されよう。この分野においてなされた改善にもかかわらず、温度によって引き起こされる焦点の問題の影響に対処し、かつ、例えばレンズ・アセンブリの製造に関連するコストを低減し、その複雑さを緩和したレンズ・アセンブリが依然として必要である。
【0007】
(発明の概要)
要約すると、本発明により、温度が変化する環境中に取り付けるようになされ、かつ、直接レンズ取付け部品または間接レンズ取付け部品の熱膨張による自動相対運動を介して少なくとも局部焦点補正を提供するようになされたレンズ・アセンブリが提供される。少なくとも1つのレンズを支えるレンズ・マウントが焦点マウントに結合されている。調整および固定構造が設けられており、レンズ・マウントを焦点マウントに対して軸方向に調整し、所定の位置で固定することができる。レンズ・マウントおよび焦点マウントは、熱膨張率(CTE)が異なる材料で形成されている。アプリケーションに応じて、焦点マウントを形成する材料のCTEを、レンズ・マウントを形成する材料のCTEより小さくすることができ、あるいはその逆にすることができる。いずれの場合においても、レンズ・マウントおよび焦点マウントが、例えば光源に加熱されることによって温度変化を受け、あるいは何らかの他の環境条件による温度変化を受けると、レンズ・マウントの軸方向の位置が焦点マウントに対して自動的に変化し、調整および固定構造を使用して2つのマウントが所定の位置に固定されると、レンズが軸方向に移動する。アプリケーションの要求に応じて、自動軸方向運動を他のレンズまたは光学エレメントに向かわせ、あるいは他のレンズまたは光学エレメントから遠ざけることができる。また、加熱状態から冷却状態へ相対変化する環境の縮退を通して、自動補正運動させることもできる。
【0008】
映写テレビジョン産業に関しては、より詳細には、第1の実施形態では、レンズ・マウントによって「A」および「B」レンズ・エレメントが支えられ、軸方向に調整された後、「C」レンズ・エレメントに対して機械的に固定されている。温度が高くなると、焦点マウントより速い速度でレンズ・マウントが膨張し、少なくとも「A」レンズ・エレメントを「C」エレメントに向けて移動させ、それにより、「C」エレメントの光学特性が加熱環境において変化しても、初期調整時に設定された適切なレンズ間隔が確実に維持される。
【0009】
この実施形態では、焦点マウントおよびレンズ・マウントは円筒状部材であり、焦点マウントに対するレンズ・マウントの回転および軸方向の調整を可能にするための機械ファスナ・アセンブリが、これら2つの部材の間に設けられている。この手動調整が実施された後、レンズ・マウントに対して焦点マウントが固定され、使用に際して、CTEが異なる2つのマウントによって提供される自動調整が機能を開始し、熱によって引き起こされる光学特性の変化が自動的に補償される。手動調整は、焦点マウント・アセンブリおよびレンズ・マウント・アセンブリの長さに沿って、ほぼ中間に設けられたスロットおよびねじが切られたファスナ・アセンブリによって実施される。したがってこのファスナ・アセンブリを固定することにより、レンズ・マウントが逆方向への膨張を開始する位置が提供される。この領域の温度が最も高いため、CRTに向かって最大膨張が生じる。したがって少なくとも「B」レンズ・グループは、ファスナ・アセンブリと「C」エレメントおよびCRTの間に配置されるレンズ・マウントの領域に取り付けられている。別法としては、「A」および「B」レンズ・グループが基本的に一致して「C」レンズ・グループへ向かって移動するように、「A」および「B」レンズ・グループの両方をこの領域に配置することもできる。
【0010】
第1の実施形態の焦点マウント用として好ましい材料は、10%のガラスが充填された、熱膨張率3.22×10−5cm/cm/Cのポリカーボネートである。レンズ・マウント用として好ましい材料は、熱膨張率6.75×10−5cm/cm/Cの非充填ポリカーボネートである。しかしながら、本発明の精神および範囲の範疇において、CTEが異なる他の材料を代わりに使用することができることについては理解されよう。例えば、この実施形態では2種類の材料が使用されているが、これらの材料の一方または両方に代わって金属を使用し、同様の結果を得ることができる。
【0011】
第2の実施形態では、レンズ・マウントはアルミニウム製であり、一方、焦点マウントはプラスチック製である。この実施形態では、自動補正運動により、レンズ・マウントによって支えられているレンズが、他の光を透過する、あるいは光を発生するコンポーネントから遠ざかって移動している。
【0012】
本発明のその他の目的、利点および特徴については、添付の図面に照らして行う好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を考察することにより、当分野の技術者にはより容易に明らかになるであろう。
【0013】
(好ましい実施形態の詳細な説明)
図1および2を総合的に参照すると、レンズ・アセンブリ10は、映写テレビジョンにおける本発明の好ましい実施形態および用途に従って構築されているが、多くの他の構成および用途を、本発明の精神および範囲内で利用することができることについては理解されよう。レンズ・アセンブリ10は、熱を発生する少なくとも1つの光源を有する映写テレビジョン・セットでの使用に特に適している。例えば、多くの映写テレビジョンは、原色である赤、緑および青の各々にCRT12を使用している。例えばテレビジョン・キャビネット内に温度センサを使用している映写テレビジョン・セットに対する本発明の利点の1つは、CRT12の各々をより独立した方式で熱的に制御することができることである。CRT12の各々は異なる温度で動作する傾向があり、したがって異なる補正量を必要とするため、独立した方式で制御することができることは有用である。温度センサをベースとしたシステムが利用することができるのは、キャビネット内の平均温度のみであり、したがって1つまたは複数のレンズ・アセンブリに対する補正の過不足が生じている。
【0014】
レンズ・アセンブリ10は、概ね円筒状の外部焦点マウント14を備えている。レンズ・アセンブリは、当分野においてフィールド・フラットナ・レンズと呼ばれている「C」レンズ・エレメント16を備えている。焦点マウント14は、取付け部材すなわちカプラ17を使用してテレビジョン・セット(図示せず)の内部に取り付けられ、カプラ17には適切なファスナ18およびフランジ・エレメント20によって固着されている。フィールド・フラットナ・レンズすなわち「C」エレメント16は、焦点マウント14とカプラ17の間に固定され、ピン22によって中心位置に配置されている。「C」レンズ・エレメント16は、当分野における従来の場合と同様、透明なプラスチックで形成されており、CRT12と向かい合った凸状表面16aを有している。
【0015】
図2にさらに示すように、CRT12は、ブラケット23およびばね荷重ファスナ・アセンブリ24によってカプラ17に取り付けられている。「C」エレメント16のフランジ部分16bとカプラ17の間、およびCRT12とカプラ17の間に、それぞれO−リング25、26が設けられており、「C」エレメント16とCRT12の間に、従来の場合と同様、液体冷媒を受け入れるための空間27を形成している。この冷媒も、温度変化を受けると、その屈折率が変化することになるが、本発明により、この種の焦点外れの影響も補正される。
【0016】
図3および4を参照すると、レンズ・マウント28は、「A」エレメント30および一対の「B」エレメント32、34を含む3つのレンズを支えている。「C」エレメント16に最も近い「B」エレメント32は、「A」エレメント30と同様、透明プラスチック製である。もっと大きい、中央寄りに配置された「B」エレメント34はガラス製であり、レンズ・アセンブリ10に収斂拡大能の大半を付与している。もう一度図2を参照すると、CRT12は、CRT12に対向するレンズ・アセンブリ10の側部に設けられているテレビジョン・スクリーン(図示せず)が、光および結果として得られる画像を受け取る前に、最初に「C」レンズ・エレメント16、次いでそれぞれ「B」エレメント32、34、最後に「A」エレメント30を通して光を導いていることが理解されよう。
【0017】
「A」および「B」レンズ・エレメント30、32、34を備えたレンズ・マウント28は、図3および4に示すように、「C」レンズ・エレメント16に対して、軸方向に左右の方向に手動で調整することができる。この調整は、通常、製造プロセスの間に工場で実施される初期調整である。この調整を容易にするために、ファスナ・アセンブリ40は、雌ねじが切られたインサート43に受け入れられ、さらに、間に止め座金46を備えたナット・アセンブリ44a、44bに受け入れられる、焦点マウント14内のスロット50を貫通して延びる、雄ねじが切られたファスナ42を備えている。上部インサート43は、ファスナを受け入れてはいないが、回転調整時における案内部材として単純に作用している。ナット・アセンブリ44a、44bを緩めることにより、レンズ・マウント28に対して焦点マウント14を回転させることができる。図2に示すように、スロット50は、レンズ・アセンブリ10の軸52(図2)に対して非直角の角度で延びている。したがって焦点マウント14が回転すると、ファスナ・インサート43が軸52に沿って移動し、それによりレンズ・マウント28およびレンズ30、32、34が軸52に沿って、回転方向に応じてCRT12に向かって移動し、あるいはCRT12から遠ざかる方向に移動する。この方法で焦点が適切に設定されると、ナット・アセンブリ44a、44bが締め付けられ、それぞれ「C」レンズ16に対する「A」および「B」レンズ30、32、34の距離が固定される。
【0018】
図4にさらに示すように、ある連続する時間の間、テレビジョン・セットが使用されると、CRT12からの熱によって、「C」レンズ・エレメント16が、一点鎖線で示す位置から実線で誇張した形で示す位置にひずむことになる。つまり「C」レンズ・エレメント16がCRT12の方向に向かって変形、すなわちひずむことになる。したがって「B」レンズ・エレメント32、34が図3に示す位置を維持すると仮定すると、「B」レンズ・エレメント32、34と「C」レンズ・エレメント16の間のそれぞれの距離L1およびL2が、適切な焦点を得るためにファスナ・アセンブリ40を使用して最初に設定された距離とは異なる距離になり、したがってスクリーン上に投影される画像がぼやけることになる。「C」レンズ・エレメント16に対する、熱によって引き起こされるひずみの影響あるいはその他の光学特性の変化を補償するために、レンズ・マウント28は、焦点マウント14の熱膨張率(CTE)とは異なるCTEを有する材料で形成されている。詳細には、レンズ・マウント28の「B」レンズ・エレメント32、34を保持している部分が、図4に示すように右側へ移動し、それにより距離L1およびL2が、可能な限り図3に示す最初に設定された距離に一致するように維持される。このように、図4に示すように、ファスナ・アセンブリ40の右側のレンズ・マウント28部分が熱膨張して右側へ移動し、それによりレンズ・エレメント32、34が一点鎖線で示す位置から実線で示す位置へ移動する。好ましい実施形態では、レンズ・マウント28は、CTEが6.75×10−5cm/cm/Cのプラスチック材料で形成され、一方、焦点マウントのCTEはもっと小さく、3.22×10−5cm/cm/Cである。10%のガラスが充填されたポリカーボネートで焦点マウント14が形成され、非充填ポリカーボネートでレンズ・マウント28が形成されることが最も好ましい。テレビジョン・セットを連続動作させた場合の「C」レンズ・エレメント16の領域の温度を約60℃〜65℃と仮定すると、映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ10の再焦点距離の範囲は、約0.10mmから約0.15mmまでである。
【0019】
図5Aおよび5Bは、本発明の可能な多くの代替実施形態の1つを、レンズ・アセンブリ100の形態で示したものである。レンズ・アセンブリ100は、適切な支持構造104に厳重に貼付された外部焦点マウント102および内部レンズ・マウント106を備えている。焦点マウント102およびレンズ・マウント106は、いずれも円筒状であることが好ましいが、より一般的にはその形状は管状であり、縦軸108に沿って延びている。レンズ・マウント106は、焦点マウント102の内部に受け入れられ、焦点マウント102の相対軸方向位置とレンズ・マウント106の間の調整を可能にしているねじ110によって焦点マウント102に固着されている。これにより、レンズ・マウント106が、図5Aおよび5Bに略図で示すプリズム・アセンブリ112などの光を放出する、あるいは光を発生するコンポーネントに向かって、あるいは遠ざかる方向に移動する。レンズ・マウント106の初期の焦点位置は、焦点マウント102の端部102aを支え、レンズ・マウント106にねじ込まれる固定リング114を使用して所定の位置に固定されている。レンズ・マウント106の内部に一連のレンズ・エレメント116、118a、118bが固着され、任意の所望の光すなわち画像を透過させる目的を達成するように設計され、かつ、構成されている。したがって図に示すレンズ・エレメント116、118a、118bの構成、設計、構築材料、および数は、何らかの制限を意味するものとして捕らえてはならない。外部「A」レンズ・エレメント118aおよび外部「B」レンズ・エレメント118bは、アクリルなどのプラスチック材料で形成されている。それ以外の「A」および「B」レンズ・エレメント116はガラス製である。「A」および「B」レンズ・エレメント116、118a、118bをレンズ・マウント106の内部の所定の位置に固着するために、適切な保持エレメント120が使用されている。第1の実施形態と同様、このレンズ・アセンブリ100も説明目的のものに過ぎず、構築物の構成および材料に関しては、個々のアプリケーションのニーズに応じて変更される。
【0020】
図5Aは、非加熱状態のレンズ・アセンブリを示したもので、それぞれの距離L1、L2、L3が示されている。図5Bは、「B」レンズ・エレメント118bが、光を透過する、あるいは光を発生するエレメント112に向かって外側にひずんだ(誇張した形で)加熱状態(例えば60℃〜65℃)を示したものである。典型的な状況下においては、加熱状態では距離L1が変化し、そのためにレンズ・アセンブリ100を通して投影される画像に潜在的なひずみが生じている。しかし本発明によれば、レンズ・マウント106は、CTEが焦点マウント102を形成している材料のCTEより小さい、例えばアルミニウムなどの材料で形成されている。この実施例では、焦点マウント102は、MassachusettsのPittsfieldにあるGeneral Electric Plasticsが市販している、CTEが11.2×10−5cm/cm/CのCycolac KJWなどのプラスチック材料で形成されている。アルミニウムのCTEは、2.4×10−5cm/cm/Cである。したがって焦点マウント102は、図5Bに誇張した形で示すように、支持構造104から長さL2’へ、元の長さL2から膨張することになる。図5Bに示すように、この膨張により、距離L3がより短い距離L3’になるように、レンズ・マウント106が左側へ移動する。その結果、「B」レンズ・エレメント118bの外部表面と、光を透過する、あるいは光を発生するエレメント112との間の距離が、同じかあるいはごく僅かな変化に好ましく維持される。つまりL1とL1’が等しいか、あるいはほぼ等しい状態に維持される。たとえ元の距離L1が完全に実現されない場合であっても、図5Bに示す加熱状態下におけるレンズ118bの左側への運動は、レンズ・アセンブリ100を介した最終画像透過にとってはすべて有利であることが理解されよう。
【0021】
以上、好ましい実施形態についてのある程度詳細な説明を通して本発明を説明したが、特許請求の範囲の各請求項の範囲をこれらの詳細に限定することは、本出願の意図するところではない。その他の利点および改変については、当分野の技術者には容易に明らかであろう。本発明の様々な特徴は、ユーザのニーズおよび好みに応じて、単独で、あるいは多数の組合せにおいて使用することができる。以上の説明は、現時点において分かっている本発明の好ましい実践方法に沿った形での本発明についての説明であるが、本発明自体は、特許請求の範囲の各請求項によってのみ定義されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】
好ましい実施形態に従って構築されたレンズ・アセンブリを示す、考察用正面図である。
【図2】
レンズおよびCRTアセンブリの側面図である。
【図3】
図1の線3−3に沿って取った横断面図である。
【図4】
熱によって引き起こされたひずみの影響下で自動補正されたレンズ・アセンブリを示す、図3と類似の横断面図である。
【図5A】
本発明に従って構築された代替レンズ・アセンブリの縦軸方向の断面図である。
【図5B】
熱によって引き起こされたひずみの影響下で自動補正されたレンズ・アセンブリを示す、図5Aと類似の横断面図である。
Claims (31)
- 温度が変化する環境中に取り付けるようになされたレンズ・アセンブリであって、
内部および外部を有し、第1の熱膨張率を有する材料で形成された概ね管状のレンズ・マウントと、
前記レンズ・マウントの前記内部に、軸に沿って取り付けられた少なくとも第1のレンズと、
前記レンズ・マウントの前記外部に結合され、前記第1の熱膨張率とは異なる第2の熱膨張率を有する材料で形成された概ね管状の焦点マウントと、
前記第1のレンズの初期焦点位置を与えるように、前記レンズ・マウントを前記焦点マウントに結合し、前記焦点マウントに対して前記レンズ・マウントを前記軸に沿って移動させ、次いで所定の位置に固定させる調整および固定構造とを備え、
前記第1のレンズが初期焦点位置に固定され、レンズ・マウントおよび焦点マウントが温度の変化を受けると、第1と第2の熱膨張率により、前記レンズ・マウントと前記焦点マウントの相対軸方向位置が自動的に変化し、前記第1のレンズが新しい焦点位置へ移動するレンズ・アセンブリ。 - 前記第1のレンズが、前記調整および固定構造の一方の側に支えられ、前記レンズ・マウントが温度の変化を受けると、前記第1のレンズが前記調整および固定構造から遠ざかる方向に移動する、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記調整および固定構造が、レンズ・マウントを初期焦点位置へ移動させるために、第1の部分が前記レンズ・マウントに直接結合され、第2の部分が前記焦点マウント内のスロットを貫通し、かつ、前記スロットに沿って移動可能に延びた、前記レンズ・マウントを初期焦点位置に固定させるための前記焦点マウントの外部への固着が可能な固定エレメントを備えたファスナ・アセンブリをさらに備える、請求項2に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記調整および固定構造が、前記レンズ・マウントと前記焦点マウントの間のねじ接続と、前記レンズ・マウントを初期焦点位置に選択的に固定するために固定位置と非固定位置の間を移動することができる、前記レンズ・マウント上の固定部材とをさらに備える、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記軸に沿って取り付けられた、前記第1のレンズから遠ざかる方向に彎曲した凸面部を備えた第2のレンズをさらに備え、使用中に加熱されると前記凸面部が前記第1のレンズから遠ざかる方向にひずみ、第1と第2の熱膨張率により、前記第1のレンズが前記第2のレンズに向かって自動的に移動する、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 温度が変化すると屈折率が変化する含有液体冷媒をさらに備え、新しい焦点位置によって前記屈折率の変化によって生じる焦点外れの補正が促進される、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記第1の熱膨張率が前記第2の熱膨張率より大きい、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記第1の熱膨張率が前記第2の熱膨張率より少なくとも2倍大きい、請求項7に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記焦点マウントおよび前記レンズ・マウントのいずれか一方がプラスチック製であり、前記焦点マウントおよび前記レンズ・マウントのもう一方が金属製である、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記焦点マウントおよび前記レンズ・マウントの各々がプラスチック製である、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記焦点マウントおよび前記レンズ・マウントの各々が金属製である、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 前記レンズ・マウントおよび前記焦点マウントの各々が概ね円筒状である、請求項1に記載のレンズ・アセンブリ。
- 内部および外部を有し、第1の熱膨張率を有する材料で形成された概ね管状のレンズ・マウントと、
前記レンズ・マウントの前記内部に、軸に沿って取り付けられた少なくとも第1のレンズと、
前記軸に沿って、光源に隣接して取り付けるようになされた第2のレンズと、
前記レンズ・マウントの前記外部に結合され、前記第1の熱膨張率より小さい第2の熱膨張率を有する材料で形成された概ね管状の焦点マウントと、
前記第2のレンズに対する前記第1のレンズの初期焦点位置を与えるように、前記レンズ・マウントを前記焦点マウントに結合し、前記焦点マウントに対して前記レンズ・マウントを前記軸に沿って移動させ、次いで所定の位置での固定を可能にする調整および固定構造とを備え、
少なくとも前記第1のレンズが初期焦点位置に固定され、レンズ・マウント、焦点マウント、および第2のレンズが光源によって加熱されると、第1と第2の熱膨張率の違いにより、前記レンズ・マウントおよび焦点マウントが自動的に相互に移動し、それにより前記第1および第2のレンズの少なくとも一方が新しい焦点位置へ移動する映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。 - 前記第1および第2のレンズが、前記調整および固定構造を使用して、また光源によって加熱されると前記軸に沿って相互に運動するように取り付けられる、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記第1および第2のレンズが、前記調整および固定構造を使用して、また光源によって加熱されると前記軸に沿って共に運動するように取り付けられる、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記第1のレンズと第2のレンズの間に配置され、前記軸に沿って前記レンズ・マウントの内部に取り付けられた第3のレンズをさらに備え、第1と第2の熱膨張率の違いにより、前記第3のレンズが前記第2のレンズに向かって自動的に移動し、それにより前記第3のレンズが前記第2のレンズに対する新しい焦点位置へ移動する、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記第1および第3のレンズが、前記軸に沿って前記調整および固定構造の一方の側に支えられ、前記レンズ・マウントが光源によって加熱されると、前記第1および第2のレンズが前記調整および固定構造から遠ざかる方向に移動する、請求項16に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記調整および固定構造が、レンズ・マウントを初期焦点位置へ移動させるために、第1の部分が前記レンズ・マウントに直接結合され、第2の部分が前記焦点マウント内のスロットを貫通し、かつ、前記スロットに沿って移動可能に延びた、前記レンズ・マウントを初期焦点位置に固定させるための前記焦点マウントの外部への固着が可能な固定エレメントを備えたファスナ・アセンブリをさらに備える、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記第1の熱膨張率が前記第2の熱膨張率より大きい、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記第1の熱膨張率が前記第2の熱膨張率より少なくとも2倍大きい、請求項19に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記焦点マウントおよび前記レンズ・マウントのいずれか一方がプラスチック製であり、前記焦点マウントおよび前記レンズ・マウントのもう一方が金属製である、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記焦点マウントおよび前記レンズ・マウントの各々がプラスチック製である、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記焦点マウントおよび前記レンズ・マウントの各々が金属製である、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記第2のレンズがプラスチック・フィールド・フラットナ・レンズである、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 光源によって加熱されると屈折率が変化する含有液体冷媒をさらに備え、新しい焦点位置によって前記屈折率の変化によって生じる焦点外れの補正が促進される、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記第2のレンズが、前記第1のレンズから遠ざかる方向に彎曲した凸面部を備え、使用中に加熱されると前記凸面部が前記第1のレンズから遠ざかる方向にひずみ、第1および第2の熱膨張率の効果により、前記第1のレンズが前記第2のレンズに向かって自動的に移動する、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 前記第2のレンズが、使用中に加熱されると、ひずみ焦点外れの影響を受ける材料で形成され、ひずみを補償するために、前記第1および第2のレンズの少なくとも一方が新しい焦点位置へ向かって自動的に移動する、請求項13に記載の映写テレビジョン・レンズ・アセンブリ。
- 概ね管状の焦点マウントと、焦点マウントに対して軸に沿って運動するように結合された概ね管状のレンズ・マウントと、レンズ・マウントによって軸に沿って支えられた少なくとも第1のレンズとを備え、レンズ・マウントおよび焦点マウントが、熱膨張率が異なる材料で形成された映写テレビジョン・レンズ・アセンブリの焦点を調整する方法であって、
第1のレンズの軸方向の位置を初期焦点位置に調整するために、焦点マウントおよびレンズ・マウントを軸に沿って互いに移動させるステップと、
焦点マウントおよびレンズ・マウントを光源で加熱するステップと、
光源が発生する熱を使用して、レンズ・マウントおよび焦点マウントの少なくともいずれか一方を他方に対して熱膨張させることにより、レンズ・マウントおよび第1のレンズの位置を、新しい焦点位置へ軸に沿って自動調整するステップとを含む方法。 - レンズ・マウントおよび第1のレンズの軸方向の位置を自動調整するステップが、
焦点マウントをレンズ・マウントより大きく熱膨張させるステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。 - レンズ・アセンブリが第2のレンズをさらに備え、レンズ・マウントおよび第1のレンズの軸方向の位置を自動調整するステップが、
第1および第2のレンズを軸に沿って相互に移動させるステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。 - レンズ・アセンブリが第2のレンズをさらに備え、レンズ・マウントおよび第1のレンズの軸方向の位置を自動調整するステップが、
第1および第2のレンズを軸に沿って共に移動させるステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
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