JP3163618B2

JP3163618B2 - ビデオプロジェクタ装置

Info

Publication number: JP3163618B2
Application number: JP11252790A
Authority: JP
Inventors: 隆一奥村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-04-28
Filing date: 1990-04-28
Publication date: 2001-05-08
Anticipated expiration: 2016-05-08
Also published as: JPH0411475A

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本発明は、陰極線管により表示される映像を投影レン
ズによりスクリーン上に投影するビデオプロジェクタ装
置に関する。

B.発明の概要本発明は、陰極線管の前面パネル部とこの陰極線管に
より表示される映像をスクリーンに投影する投影レンズ
との間に冷却液を充填したいわゆる液冷型光学結合方式
のビデオプロジェクタ装置において、陰極線管の前面パ
ネル部周縁側に支持枠を取付け、この支持枠に可撓変位
可能なベローズを介して投影レンズを支持するレンズプ
レートを取付け、これら支持枠とレンズプレートとの間
にスペーサを着脱可能に介在配設させることにより、こ
のスペーサの着脱及び／又は交換操作によってレンズプ
レートと陰極線管の前面パネル部とのなす角度の変更を
行い、いわゆるアオリ操作が良好に行えるようにしたも
のである。

C.従来の技術従来、陰極線管により映像を表示し、この映像を投影
レンズを介してスクリーンに投影するように構成された
ビデオプロジェクタ装置が提案されている。このような
ビデオプロジェクタ装置においては、上記陰極線管によ
り表示された映像が上記投影レンズにより拡大されて投
影されるため、上記陰極線管の前面パネル部よりも大画
面の映像を容易に表示することができる。

ところで、上記陰極線管により表示される映像の画素
数は、この陰極線管に供給される映像信号の変換方式等
により決められている。そして、この陰極線管により、
いわゆるカラー映像を表示する場合には、上記所定の画
素数のそれぞれ1/3の画素数によって、上記カラー映像
の青色成分映像、緑色成分映像及び赤色成分映像を表示
する必要があるため、各色成分の映像を表示するための
画素数は少なくなる。

そのため、上述のようなビデオプロジェクタ装置にお
いて、カラー映像を表示しようとする場合には、カラー
映像の各色成分映像を表示する画素数を多くして良好な
映像を投影するため、第３図に示すように、表示するカ
ラー映像の青色成分映像を表示する第１の陰極線管1_B、
上記カラー映像の緑色成分映像を表示する第２の陰極線
管1_G及び上記カラー映像の赤色成分映像を表示する第３
の陰極線管1_Rを用いる。そして、これら各陰極線管1_B,1
_G,1_Rにより表示された各色成分の映像は、これら各陰極
線管1_B,1_G,1_Rの各前面パネル部に対応して相対向するよ
うに配設された投影レンズ18,18,18を介して、スクリー
ンＳ上に投影される。このスクリーンＳ上に投影された
カラー映像の各色成分は、このスクリーンＳ上で互いに
重ね合わされて、カラー映像を形成する。

このように、第１乃至第３の陰極線管1_B,1_G,1_Rを用い
てカラー映像を投影するようにしたビデオプロジェクタ
装置においては、上記各陰極線管1_B,1_G,1_Rに対応する各
投影レンズ18,18,18は、これら投影レンズ18,18,18の光
軸a_B,a_G,a_Rが上記スクリーンＳの中央部で交わるように
配置される。そして、このビデオプロジェクタ装置にお
いては、上記各陰極線管1_B,1_G,1_Rにより表示される上記
カラー映像の各色成分の映像をそれぞれ上記スクリーン
Ｓ上に良好に結像させるため、上記投影レンズ18の光軸
とこの投影レンズ18に対応する陰極線管の前面パネルと
とのなす角度を調節する、いわゆるアオリ操作を行う必
要がある。

一方、従来より、上記陰極線管の前面パネル部と上記
投影レンズとの間に、これら前面パネル部及び投影レン
ズをなすガラスと略等しい屈折率を有する透明液体から
なる冷却液を充填した、いわゆる液冷型光学結合（リキ
ッド・オプティカル・カップリング）方式のビデオプロ
ジェクタ装置が提案されている。このビデオプロジェク
タ装置においては、上記前面パネル部と上記投影レンズ
の入射面との間で起こる界面反射を抑止して高コントラ
ストの良好な映像を投影できるとともに、上記前面パネ
ル部を冷却して投影レンズの光学特性の安定性及び装置
の耐久性を向上させることができる。

本出願人は、先に、上述のような液冷型光学結合方式
のビデオプロジェクタ装置において、容易にアオリ操作
を行えるようにするため、特開平１−101077号公報に記
載されるようなビデオプロジェクタ装置を提案してい
る。

すなわち、このビデオプロジェクタ装置においては、
第５図に示すように、陰極線管101の前面パネル部周縁
側に、パッキング102を介して支持枠103が取付けられて
いる。そして、この支持枠103には、Ｏ−リング104を介
して入射レンズ105が取付けられている。これら陰極線
管101の前面パネル部、上記支持枠103及び上記入射レン
ズ105の間には、密閉された空間が形成されており、こ
の空間に冷却液106が充填封入されている。そして、上
記支持枠103には、上記入射レンズ105とともに投影レン
ズを構成するレンズ群109,110を支持する鏡筒108が取付
けられる。

上記支持枠103と上記鏡筒108との間には、スペーサ10
7が着脱可能に介在配設される。このスペーサ107は、第
６図に示すように、一面側が他面側に対して傾斜した円
環状に形成されている。また、このスペーサ107は、一
面側に縮径部107aが設けられている。上記鏡筒108は、
後端側に設けられたマウント部108cが、上記スペーサ10
7の縮径部107aに後端側に嵌合するように構成されてい
る。この鏡筒108は、この鏡筒108と上記支持枠103との
間に上記スペーサ107が介在配設されることにより、上
記陰極線管101の前面パネル部に対し傾いた状態に支持
される。

すなわち、このビデオプロジェクタ装置においては、
上記スペーサ107を適宜着脱、交換操作することによ
り、アオリ操作を行うことができる。

なお、このビデオプロジェクタ装置において、上記鏡
筒108は、互いにスライド可能に嵌合された前筒108bと
後筒108aとからなり、焦点調節が可能となされている。

D.発明が解決しようとする課題ところで、上述のようにスペーサ107を用いてアオリ
操作を行うようにした液冷型光学結合方式のビデオプロ
ジェクタ装置においては、前記入射レンズ105の上記陰
極線管101の前面パネル部に対する位置が固定されてい
るため、アオリ操作により傾けられるのは、投影レンズ
のうち、上記入射レンズ105を除いたレンズ群109,110の
みである。

そのため、このビデオプロジェクタ装置においては、
上記投影レンズのレンズ構成が制限される。すなわち、
上記入射レンズ105は、上記陰極線管101の前面パネル部
に相対向する第１面が該前面パネル部側に膨出した凸面
となされ、この第１面に対向する第２面が上記前面パネ
ル部側に陥没した凹面となされなければならない。これ
は、アオリ操作を行うに際して、投影レンズの光学特性
を維持するためには、上記レンズ群109,110を上記入射
レンズ105の各面の曲率中心を中心として回動させるよ
うにして傾ける必要があるからである。

したがって、このビデオプロジェクタ装置において
は、アオリ角度を大きくすることが困難であり、また、
投影レンズの光学特性を任意に設定することが困難であ
って、上記スクリーンＳの大きさやこのスクリーンＳよ
りこのビデオプロジェクタ装置までの距離を自在に設定
することができない。すなわち、上記投影レンズの拡大
倍率や画角に制限が生じ、例えば、上記スクリーンＳよ
りこのビデオプロジェクタ装置までの距離を大きくする
ことなく充分に大きな映像を投影すること等ができな
い。

また、このビデオプロジェクタ装置においては、上記
入射レンズ105及び上記支持枠103の上記陰極線管101の
前面パネル部に対する位置が固定されているため、上記
冷却液106が封入されている空間の容積は一定である。
そのため、上記冷却液106が上記陰極線管101の前面パネ
ル部により加熱されて熱膨張を生ずると、この冷却液10
6の内圧が上昇して、上記陰極線管101の前面パネル部が
押圧される。このように上記陰極線管101の前面パネル
部が押圧されると、この前面パネル部に歪み等が生じ、
良好な映像の表示ができなくなるとともに、耐久性の劣
化を招く虞れがある。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるも
のであって、アオリ角度を大きくすることができ、ま
た、投影レンズの光学特性を任意に設定することが可能
となされて、スクリーンまでの距離及び投影する映像の
大きさを自在に設定することができるとともに、冷却液
の熱膨張が生じても、良好な映像の表示が行え、さら
に、良好な耐久性の維持が図られた液冷型光学結合方式
のビデオプロジェクタ装置を提供することを目的とす
る。

E.課題を解決するための手段上記の課題を解決し、上述の目的を達成するため、本
発明に係るビデオプロジェクタ装置は、陰極線管と、こ
の陰極線の前面パネル部の周縁に取付けられる支持枠
と、この支持枠に可撓変位可能なベローズを介して取付
けられ上記前面パネル部に相対向する入射レンズと、上
記支持枠に着脱可能に取り付けられるレンズプレート
と、上記入射レンズとともに投影レンズを構成するレン
ズ群を保持し上記レンズプレートに着脱可能に取り付け
られる鏡筒と、上記前面パネル部と上記入射レンズと上
記支持枠と上記ベローズとにより構成された密封空間に
充填された冷却液と、上記支持枠と上記レンズプレート
との間に着脱可能に配設されるスペーサとを備え、この
スペーサの着脱及び／又は交換操作により上記レンズプ
レートと上記前面パネルとのなす角度を変更可能とした
ものである。

F.作用本発明に係るビデオプロジェクタ装置は、支持枠とレ
ンズプレートとの間に着脱可能に配設されるスペーサの
着脱及び／又は交換操作によりレンズプレートと前面パ
ネルとのなす角度を変更され、このレンズプレートに取
り付けられる鏡筒に保持されたレンズ群の角度が可変さ
れることにより、投影レンズのアオリ角の調製が行われ
る。

スペーサの着脱及び／又は交換操作は、レンズプレー
トに着脱可能に取り付けられる鏡筒を外した状態で行う
ことができる。

また、上記陰極線管の前面パネル部と上記入射レンズ
との間に充填された冷却液が加熱されて熱膨張を生じて
も、この冷却液を密封保持するベローズが可撓変位する
ので、この冷却液の内圧が上昇することがない。

G.実施例以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照しながら
説明する。

本発明に係るビデオプロジェクタ装置は、第１図に示
すように、陰極線管１を有して構成される。この陰極線
管１は、所定の映像信号が供給され、略矩形の略平面板
状に形成された前面パネル部1aに、該映像信号に応じた
映像を表示するように構成されている。

上記前面パネル部1aの周縁側には、パッキング２を介
して支持枠３が取付けられている。上記パッキング２
は、例えば、シリコン系の接着剤等の材料によりなる。
上記支持枠３は、金属等の材料により上記前面パネル部
1aに対応する略矩形枠状に形成されている。

そして、上記支持枠３の内壁部には、第１のベローズ
支持突条3cが、全周に亘って一体的に突出形成されてい
る。この第１のベローズ支持突条3cには、ベローズ６の
外周縁側が取付けられる。このベローズ６は、ゴム等の
可撓変位可能な材料により、外周縁が上記支持枠３の内
側に対応するような略矩形状であって内周縁が円形開口
である枠状に形成されている。また、このベローズ６
は、全周に亘って可撓変位を容易となすための屈曲部が
形成されている。このベローズ６の外周側は、上記第１
のベローズ支持突条3cと、上記支持枠３に複数の止めネ
ジ４により取付けられるベローズ押さえ枠５とにより挟
持されて、上記支持枠３に取付けられている。上記ベロ
ーズ押さえ枠５は、金属等の材料により、上記支持枠３
の内側側に対応するように、略矩形の平板枠状に形成さ
れている。なお、上記ベローズ６の外周縁側には、この
外周縁側が上記第１のベローズ支持突条3cと上記ベロー
ズ押さえ枠５とにより確実に挟持されるようにするた
め、突条6aがこのベローズ６に一体的に形成されてい
る。

上記ベローズ６の内周縁側には、入射レンズ支持環７
を介して、入射レンズ12が、上記前面パネル部1aの前方
側にこの前面パネル部1aに相対向するようにして取付け
られている。

すなわち、上記入射レンズ支持環７は、金属等の材料
により円環状に形成され、外周側の全周に亘って、第２
のベローズ支持突条7aが一体的に突設されている。ま
た、この入射レンズ支持環７の上記前面パネル部1aに相
対向する後面側に対向する前面側には、複数の止めネジ
８によりレンズプレート９が取付けられるようになされ
ている。このレンズプレート９は、金属等の材料によ
り、中央部に上記入射レンズ12に対応する円形開口が設
けられた上記支持枠３に対応するような略矩形の平板状
に形成されている。上記ベローズ６の内周縁側は、上記
第２のベローズ支持突条7aと上記レンズプレート９とに
より、このレンズプレート９の後方側に配設されるベロ
ーズ押さえ環10とともに挟持されている。上記ベローズ
押さえ環10は、金属等の材料により、上記ベローズ６の
内周縁側に対応する円環状に形成されている。なお、上
記ベローズ６の内周縁側には、この内周縁側が上記第２
のベローズ支持突条7aと上記レンズプレート９とにより
確実に挟持されるようにするため、突条6bがこのベロー
ス６に一体的に形成されている。

そして、上記入射レンズ12は、外周縁側を上記入射レ
ンズ支持環７と上記レンズプレート９とにより挟持され
て支持されている。この入射レンズ12と上記入射レンズ
支持環７との間には、Ｏ−リング11が介在配設されてい
る。

このようにして、上記陰極線管１に対して、上記支持
枠３、上記ベローズ６及び上記入射レンズ12等が取付け
られると、上記前面パネル部1aと上記入射レンズ12との
間には、密封された空隙部が形成される。この上記前面
パネル部1aと上記入射レンズ12との間には、冷却液13が
充填されている。すなわち、この冷却液13は、上記前面
パネル部1aと上記入射レンズ12と上記支持枠３と上記ベ
ローズ６とにより密封保持されている。この冷却液13
は、上記前面パネル部1a及び上記入射レンズ12をなすガ
ラス材料に略等しい屈折率を有する透明液体である。こ
の冷却液13は、上記前面パネル1a及び上記入射レンズ12
における界面反射を防止するとともに、映像が表示され
ることにより加熱される上記前面パネル部1aを冷却す
る。

ところで、このビデオプロジェクタ装置においては、
上記冷却液13が上記前面パネル部1aを冷却するとき、こ
の冷却液13は加熱されて熱膨張するが、このとき、上記
ベローズ６が上記冷却液13の熱膨張に応じて可撓変位す
るため、この冷却液13の内圧が上昇されることがない。

なお、上記支持枠３には、上記前面パネル部1aと上記
入射レンズ12との間の空隙部に上記冷却液13を注入する
ための冷却液注入孔3aが設けられている。この冷却液注
入孔3aは、上記空隙部に対し上記冷却液13の注入充填が
完了すると、閉塞される。

そして、上記レンズプレート９は、上記支持枠３の前
端部に着脱可能に取付けられるようになされている。す
なわち、上記支持枠３の前端部には、複数のネジ孔3bが
設けられている。これらネジ孔3bには、上記レンズプレ
ート９にこれらネジ孔3bに対応して設けられた複数の挿
通孔に対応して挿通された複数の取付けネジ15が螺入さ
れる。このとき、上記レンズプレート９は、上記前面パ
ネル部1aに平行な状態に支持されている。

また、上記レンズプレート９の前面側には、上記入射
レンズ12とともに投影レンズ18を構成する図示しないレ
ンズ群を保持する鏡筒16が着脱可能に取付けられる。こ
の鏡筒16は、後端部に取付けマウント部17が設けられて
いる。この取付けマウント部17は、後方側に向けて突設
された複数の支持ピン17bを有しており、これら複数の
支持ピン17bを上記レンズプレート９に設けられた複数
の支持孔9aに対応して嵌合させることにより、上記レン
ズプレート９に支持される。なお、この取付けマウント
部17には、後面側に、上記取付けネジ８のネジ頭部との
当接を避けるための複数の凹部17aが設けられている。

なお、上記鏡筒16は、上記レンズ群を上記前面パネル
部1aに対する接離方向に移動操作可能となす図示しない
焦点調節機構を備えている。

上述のように構成されたビデオプロジェクタ装置にお
いては、上記レンズプレート９に上記鏡筒16が取付けら
れ、上記陰極線管１が上記前面パネル部1aに映像を表示
すると、この映像は、上記投影レンズ18により、スクリ
ーン等に対して投影される。

そして、このビデオプロジェクタ装置において、いわ
ゆるアオリ操作を行う場合には、上記支持枠３と上記レ
ンズプレート９との間に種々の厚みを有して形成された
スペーサを介在させて、上記レンズプレート９の上記前
面パネル部1aに対する角度を変更する。

第１のスペーサ14は、第２図Ａに示すように、金属等
の材料により、所定の厚みを有する板状に形成されてい
る。この第１のスペーサ14は、一の取付けネジ15よりこ
の取付けネジ15に隣接する他の取付けネジ15に至る長さ
を有している。そして、この第１のスペーサ14は、一端
側及び他端側に、それぞれ上記取付けネジ15が挿入され
得るような溝部14aが設けられている。すなわち、この
第１のスペーサ14は、上記各取付けネジ15を緩めて上記
支持枠３と上記レンズプレート９との間に空隙部を形成
し、上記各溝部14aにそれぞれ上記取付けネジ15が挿入
されるようにして該空隙に挿入し、上記各取付けネジ15
を締めつけることにより、上記支持枠３と上記レンズプ
レート９との間に介在配設される。

また、第２のスペーサ19は、第２図Ｂに示すように、
上記第１のスペーサ14よりも薄い厚みを有して、この第
１のスペーサ14と同様に形成されている。

なお、上記スペーサは、上記第１及び第２のスペーサ
14,19に限定されず、種々の厚みを有するものを用いる
ことができる。

このビデオプロジェクタ装置において、一または複数
のスペーサが上記支持枠３と上記レンズプレート９との
間に介在配設されると、用いられたスペーサの厚みまた
は用いられた各スペーサの厚みの差に応じて、上記ベロ
ーズ６が可撓変位されて、上記レンズプレート９の上記
前面パネル部1aに対する角度が変更される。すると、上
記投影レンズ18は、上記入射レンズ12を含むこの投影レ
ンズ18を構成する全レンズが、上記前面パネル部1aに対
して傾けられる。

上述のように構成されたビデオプロジェクタ装置によ
り、スクリーン上にカラー映像を表示するには、第３図
に示すように、第１乃至第３の３台のビデオプロジェク
タ装置を用いる。第１のビデオプロジェクタ装置の陰極
線管1_Bは、投影するカラー映像の青色成分映像を表示す
る。第２のビデオプロジェクタ装置の陰極線管1_Gは、上
記カラー映像の緑色成分映像を投影する。そして、第３
のビデオプロジェクタ装置の陰極線管1_Rは、上記カラー
映像の緑色成分映像を投影する。また、上記第１乃至第
３のビデオプロジェクタ装置は、上記各色成分の映像が
上記スクリーンＳ上で互いに重ね合わせられるように、
投影レンズ18,18,18の光軸a_B,a_G,a_RがスクリーンＳの中
央部で交差するように配置される。このとき、各陰極線
管1_B,1_G,1_Rにより表示される各色成分の映像が対応する
投影レンズ18により上記スクリーンＳ上に良好に結像さ
れるように、アオリ操作を行う。

このアオリ操作は、上記第２のビデオプロジェクタ装
置の投影レンズ18の光軸a_Gが上記スクリーンＳに垂直で
あるとして、上記第１及び第３のビデオプロジェクタ装
置の投影レンズ18の光軸a_B,a_Rが上記光軸a_G対してなす
角度がθであるとすると、上記第１のビデオプロジェク
タ装置においては、上記光軸a_Bに対して上記陰極線管1_B
を角度ψだけ傾けることにより行う。ここで、角度ψ
は、上記投影レンズ18の投影倍率をｍとし、上記冷却液
13の屈折率をｎとすると、 ψ＝tan^-1（（n/m）tanθ）で示される角度となす。

上記第３のビデオプロジェクタ装置においても、上記
第１のビデオプロジェクタ装置におけると同様に、アオ
リ操作を行う。

また、第４図に示すように、上記各ビデオプロジェク
タ装置を上記スクリーンＳより離間させて、上記第１及
び第３のビデオプロジェクタ装置の投影レンズ18の光軸
a_B,a_Rが上記第２のビデオプロジェクタ装置の投影レン
ズ18の光軸a_G対してなす角度がθ′となったときには、 ψ＝tan^-1（（n/m）tanθ′）で示される角度ψ′だけ、上記各陰極線管1_B,1_Rを上記
各光軸a_B,a_Rに対して傾けるように、アオリ操作を行
う。

H.発明の効果上述したように、支持枠噸レンズプレートとの間に着
脱可能に配設されるスペーサの着脱及び／又は交換操作
によりレンズプレートと前面パネルとのなす角度を変更
され、このレンズプレートに取り付けられる鏡筒に保持
されたレンズ群の角度が可変されることにより、投影レ
ンズのアオリ角の調製を行うことができる。

また、投影レンズを構成する入射レンズが、冷却液が
充填される空間を構成するため、陰極線側に取り付けら
れているので、投影レンズのアオリ角の調製を行うとき
に、レンズプレートに着脱可能に取り付けられる鏡筒を
外した状態で行うことができるので、スペーサの着脱及
び／又は交換操作を容易に行うことができる。

さらに、入射レンズは、支持枠に可撓変位可能なベロ
ーズを介して前面パネル部に相対向するように取付けら
れているので、スペーサの着脱及び／又は交換操作によ
りレンズプレートと前面パネルとのなす角度の変更に追
随してその角度の変更が可能であるので、投影レンズ全
体を大きな角度で調製できる。

さらにまた、冷却液が充填される密封空間を構成する
部材として、可撓変位可能なベローズを用いているの
で、冷却液が熱膨張しても、陰極線管の前面パネルが加
圧されることを防止でき、前面パネルに歪みが発生する
ことを防止し、良好な映像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るビデオプロジェクタ装置の要部の
構成を示す要部縦断面図である。第２図Ａは上記ビデオプロジェクタ装置に用いられるス
ペーサの形状を示す斜視図であり、第２図Ｂは上記スペ
ーサの形状の他の例を示す斜視図である。第３図はビデオプロジェクタ装置とスクリーンとの配置
関係を模式的に示す平面図であり、第４図は前記第３図
に示した場合よりもビデオプロジェクタ装置とスクリー
ンとが離間された状態におけるこれらビデオプロジェク
タ装置とスクリーンとの配置関係を模式的に示す平面図
である。第５図は従来のビデオプロジェクタ装置の構成を示す縦
断面図であり、第６図は従来のビデオプロジェクタ装置
に用いられるスペーサの形状を示す斜視図である。１……陰極線管 1a……前面パネル部３……支持枠６……ベローズ９……レンズプレート 12……入射レンズ 13……冷却液 14……第１のスペーサ 18……投影レンズ 19……第２のスペーサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極線管と、上記陰極線の前面パネル部の周縁に取付けられる支持枠
と、上記支持枠に可撓変位可能なベローズを介して取付けら
れ上記前面パネル部に相対向する入射レンズと、上記支持枠に着脱可能に取り付けられるレンズプレート
と、上記入射レンズとともに投影レンズを構成するレンズ群
を保持し上記レンズプレートに着脱可能に取り付けられ
る鏡筒と、上記前面パネル部と上記入射レンズと前記支持枠と上記
ベローズとにより構成された密封空間に充填された冷却
液と、上記支持枠と上記レンズプレートとの間に着脱可能に配
設されるスペーサとを備え、上記スペーサの着脱及び／又は交換操作により上記レン
ズプレートと上記前面パネルとのなす角度が変更可能と
されてなるビデオプロジェクタ。