JP3271279B2

JP3271279B2 - プロジェクタ装置

Info

Publication number: JP3271279B2
Application number: JP35378591A
Authority: JP
Inventors: 清沼田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: JPH05167963A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン上に映像を
投影するプロジェクタ装置に関する。

【０００２】

【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
に構成されたプロジェクタ装置がある。このプロジェク
タ装置は、陰極線管のフロントパネル部に表示された映
像が投影レンズにより拡大されて投影されるため、陰極
線管のフロント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。

【０００３】ところで、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。この陰極線管により、所
謂カラー映像を表示する場合には、所定の画素数のそれ
ぞれ１／３の画素数によって、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減少
する。

【０００４】このため、上述のようなプロジェクタ装置
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、表示するカラー映像のうちの
青色成分映像を表示する第１の陰極線管、カラー映像の
うちの緑色成分映像を表示する第２の陰極線管及びカラ
ー映像のうちの赤色成分映像を表示する第３の陰極線管
を用いる。これら各陰極線管により表示された各色成分
の映像は、これら各陰極線管の各フロントパネル部に対
応して相対向するように配設された投影レンズを介し
て、スクリーン上に投影される。このスクリーン上に投
影されたカラー映像のうちの各色成分映像は、このスク
リーン上で互いに重ね合わされて、カラー映像を形成す
る。

【０００５】このように、第１乃至第３の陰極線管を用
いてカラー映像を投影するようにしたプロジェクタ装置
において、各陰極線管に対応する各投影レンズは、これ
ら投影レンズの光軸がスクリーンの中央部で交わるよう
に配置される。

【０００６】そして、このプロジェクタ装置は、各陰極
線管により表示されるカラー映像のうちの各色成分映像
をそれぞれスクリーン上に良好に結像させるため、各投
影レンズの後端部とこの投影レンズに対応する陰極線管
のフロントパネル部との距離、すなわち、バックフォー
カスが、投影レンズとスクリーンとの距離に応じて設定
されている。また、このプロジェクタ装置は、投影レン
ズの光軸とこの投影レンズに対応する陰極線管のフロン
トパネル部とのなす角度が、光軸とスクリーンとのなす
角度に応じて、所謂アオリ調整された状態に設定されて
いる。

【０００７】また、陰極線管のフロントパネル部と投影
レンズの後端部をなす入射レンズとの間に、これらフロ
ントパネル部及び入射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、所謂
液冷型光学結合（リキッド・オプティカル・カップリン
グ）方式のプロジェクタ装置が提案されている。入射レ
ンズは、フロントパネル部に対し、支持枠を介して取り
付けられている。冷却液は、フロントパネル部、支持枠
及び入射レンズにより形成される空隙部内に充填封入さ
れている。

【０００８】このようなプロジェクタ装置は、フロント
パネル部と入射レンズの光束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
ると共に、フロントパネル部を冷却して投影レンズ等の
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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なプロジェクタ装置においては、陰極線管と、この陰極
線管が表示する映像を投影する投影レンズとの間に、投
影レンズの陰極線管に対する位置を可変調整する調整支
持機構を設け、各陰極線管のスクリーンに対する設置位
置に応じて、アオリ角度及びバックフォーカスの調整を
行えるようにすることが考えられる。

【００１０】ところが、液冷型光学結合方式を採用した
プロジェクタ装置において、アオリ角度やバックフォー
カスの調整をすると、入射レンズ、支持枠及びフロント
パネル部からなる空隙部の容積が変動することとなる。
冷却液の体積は外圧によって殆ど変動しないため、液冷
型光学結合方式を採用したプロジェクタ装置は、アオリ
角度及びバックフォーカスの調整を行うことはできな
い。すなわち、この冷却液の内圧が上昇すると、極線管
のフロントパネル部が押圧され、このフロントパネル部
に歪み等が生じ、良好な映像の表示ができなくなると共
に、シーリング部からの液漏れ等耐久性の劣化を招く虞
れがあるからである。

【００１１】そこで、本発明は、液冷型光学結合方式を
採用しつつ、アオリ角度等の可変調整を行うことができ
るプロジェクタ装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプロジェク
タ装置は、上述した課題を解決すべく、画像が表示され
るフロントパネル部の表示面に表示される陰極線管を保
持する支持枠と、支持枠の前方に配置され、表示面の画
像をスクリーンに投射する投射レンズの後端部をなす入
射レンズを保持するレンズプレートと、支持枠とレンズ
プレートとの間に配設される可撓性を有するベロフラム
部材と、フロントパネル部、支持枠、入射レンズ及びベ
ロフラム部材により密封された空隙部に充填された光学
的結合用の透明液体と、レンズプレートの支持枠に対す
る角度を調整可能に、支持枠に対してレンズプレートを
支持する支持機構とを備える。そして、ベロフラム部材
は、支持機構によって、レンズプレートの支持枠に対す
る角度を調整するとき、空隙部の内圧を維持して容積が
略一定となるように可撓変位する。

【００１３】ここで、例えば支持機構は、先端側が上記
レンズプレートに支持され、後端側が上記支持枠に設け
られたネジ孔に螺入された調整位置決めネジを有する。
そして、調整位置決めネジの螺入量を可変することで、
レンズプレートの支持枠に対する角度を調整することが
できる。

【００１４】

【作用】本発明に係るプロジェクタ装置は、支持枠とレ
ンズプレートとの間に配設される可撓性を有するベロフ
ラム部材が支持機構によって、水平及び垂直方向のフロ
ントパネル部の法線と投影レンズの光軸とがなすアオリ
角を調整するためレンズプレートの支持枠に対する角度
を調整するとき、空隙部の内圧を維持して容積が略一定
となるように可撓変位する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明が適用されたプロジェクタ装置
について図面を参照して説明する。

【００１６】本発明が適用されたプロジェクタ装置は、
図１に示すように、陰極線管１を有し、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
形成された前面側のフロントパネル部の表示面に、映像
信号に応じた映像を表示するようなっている。

【００１７】このフロントパネル部の周縁側には、支持
枠２が密着して取り付けられている。この支持枠２は、
金属等の材料によりフロントパネル部に対応する枠状に
形成されている。

【００１８】支持枠２の前端部には、フロントパネル部
の周囲側となるように、ベロフラム部材８の第１の環状
端部が取り付けられている。このベロフラム部材８は、
図３に示すように、ゴム等の可撓変位可能な材料によ
り、第１及び第２の環状端部とこれら環状端部間に亘る
面部１２とを有している。すなわち、このベロフラム部
材８は、略円環形状の板状に形成され、外周縁部が第１
の環状端部となり、内周縁部が第２の環状端部となる。
このベロフラム部材８は、第１及び第２の環状端部近傍
に第１及び第２の円環状突条部１０，１１が設けられて
いる。このベロフラム部材８は、第１の環状端部近傍
を、支持枠２の前端部とこの前端部に取り付けられる支
持環との間に挟持されて、支持枠２に対して取り付けら
れている。このとき、第１の突条部１０は、所謂Ｏ−リ
ングとして作用し、支持枠２とベロフラム部材８との間
を密着させる。

【００１９】ベロフラム部材８の第２の環状端部は、レ
ンズプレート３に取り付けられている。このレンズプレ
ート３は、中央部に透孔が設けられた枠状に形成されて
いる。ベロフラム部材８は、第２の環状端部近傍を、レ
ンズプレート３の後端部とこの後端部に取り付けられる
支持環４との間に挟持されて、レンズプレート３に対し
て取り付けられている。このとき、第２の突条部１１
は、所謂Ｏ−リングとして作用し、レンズプレート３と
ベロフラム部材８との間を密着させる。

【００２０】レンズプレート３には、透孔を閉蓋するよ
うにして、入射レンズ５が取り付けられている。これら
レンズプレート３と入射レンズ５との間には、Ｏ−リン
グ９が介在され、これらレンズプレート３と入射レンズ
５とを密着させている。この入射レンズ５は、フロント
パネル部の前方側にこのフロントパネル部に相対向する
ようにして支持されている。

【００２１】陰極線管１の前方側には、フロントパネル
部、支持枠２、ベロフラム部材８、レンズプレート３及
び入射レンズ５により、密封された空隙部が形成されて
いる。そして、この空隙部内には、冷却液１３が充填さ
れている。すなわち、この冷却液１３は、フロントパネ
ル部、支持枠２、ベロフラム部材８、レンズプレート３
及び入射レンズ５等により密封保持されている。この冷
却液１３は、フロントパネル部及び入射レンズ５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、フロントパネル及び入射レンズ５に
おける界面反射を防止すると共に、映像が表示されるこ
とにより加熱されるフロントパネル部を冷却する。

【００２２】レンズプレート３は、支持枠２の前端部に
対し、支持部材となる複数の調整位置決めネジ６，６を
介して、取り付けられている。この調整位置決めネジ
６，６は、前端側がレンズプレート３に支持され、後端
側が支持枠２に設けられたネジ孔に螺入されている。こ
れら位置決め調整部材６，６は、支持枠２に対する螺入
量を可変することにより、レンズプレート３の支持枠２
に対する距離及び傾きを可変調整して、位置決め支持す
る。また、これら調整位置決めネジ６，６には、圧縮コ
イルバネ７，７が対応して外巻装されている。これら圧
縮コイルバネ７，７は、レンズプレート３を支持枠２よ
り離間する前方方向に押圧し、各調整位置決めネジ６，
６の弛みやレンズプレート３の振動を防止している。

【００２３】レンズプレート３の前面側には、入射レン
ズ５と共に投影レンズを構成するレンズ群を保持する鏡
筒１０１が、図８に示すように、投影レンズが陰極線管
１の前方側に配設されるように、着脱可能に取り付けら
れる。このように構成されたプロジェクタ装置は、レン
ズプレート３に鏡筒１０１が取り付けられ、陰極線管１
がフロントパネル部に映像を表示すると、この映像を、
投影レンズにより、スクリーン１０２に対して投影す
る。

【００２４】このプロジェクタ装置は、図８に示すよう
に、青色映像用、緑色映像用及び赤色映像用の陰極線管
３個が一組となって、カラー映像を投影するプロジェク
タ装置を構成する。すなわち、青色映像用のプロジェク
タ装置を構成する陰極線管１Ｂは、投影されるカラー映
像のうちの青色成分の映像をフロントパネル部に表示す
る。また、緑色映像用のプロジェクタ装置を構成する陰
極線管１Ｇは、投影されるカラー映像のうちの緑色成分
の映像をフロントパネル部に表示する。そして、赤色映
像用のプロジェクタ装置を構成する陰極線管１Ｒは、投
影されるカラー映像のうちの赤色成分の映像をフロント
パネル部に表示する。

【００２５】このようなプロジェクタ装置において、緑
色映像用の陰極線管１Ｇは、スクリーン１０２の正面に
配設される。すなわち、この緑色映像用の陰極線管１Ｇ
は、投影レンズの光軸及び陰極線管１Ｇのフロントパネ
ル部の法線を含む鉛直平面が、スクリーン１０２に対し
て垂直となっている。

【００２６】このプロジェクタ装置において、青色映像
及び赤色映像用の陰極線管１Ｂ，１Ｒは、緑色映像用の
陰極線管１Ｇを挟むようにしてこの両側側に配設され、
スクリーン１０２に対して、水平方向について所定の角
度を有して傾けられて配設される。すなわち、これら青
色映像及び赤色映像用の陰極線管１Ｂ，１Ｒは、投影レ
ンズの光軸が、スクリーン１０２に対して、図８中矢印
θ_Ｃで示すコンバージェンス角を有して、傾けられてい
る。また、各陰極線管１Ｂ，１Ｒは、スクリーン１０２
上に良好に合焦した映像を投影するため、対応する各投
影レンズに対して、フロントパネル部の法線と各投影レ
ンズの光軸とが図８中矢印θ_Ｈで示す水平アオリ角をな
すように、所謂アオリ調整されて傾けられている。

【００２７】また、このプロジェクタ装置においては、
各色映像用の陰極線管は、図９に示すように、スクリー
ン１０２に対して、鉛直方向について所定の角度を有し
て傾けられて配設される。すなわち、これら各色映像用
の陰極線管は、投影レンズの光軸が、スクリーン１０２
に対して、図９中矢印θ_Ｄで示す仰ぎ角を有して、傾け
られている。また、各陰極線管１は、スクリーン１０２
上に良好に合焦した映像を投影するため、対応する各投
影レンズに対して、フロントパネル部の法線と各投影レ
ンズの光軸とが図９中矢印θ_Ｖで示す垂直アオリ角をな
すように、所謂アオリ調整されて傾けられている。

【００２８】このプロジェクタ装置において、各アオリ
調整は、調整位置決めネジ６によって、レンズプレート
３の支持枠２に対する角度を調整することにより行う。

【００２９】また、このプロジェクタ装置においては、
各陰極線管装置において、レンズプレート３と支持枠２
との間の距離を調整することにより、これら陰極線管装
置とスクリーン１０２との間の距離に応じた焦点調節を
行うことができる。すなわち、このプロジェクタ装置
は、各陰極線管装置とスクリーン１０２との間の距離を
可変することにより、投影倍率の可変調整を行うことが
できる。このプロジェクタ装置は、図１０に示すよう
に、投影レンズとフロントパネル部との間の距離、すな
わち、図１０中Ｂで示すバックフォーカスは、投影レン
ズとスクリーン１０２との間の距離である投影距離に応
じて決定される。そして、図１１に示すように、投影距
離が大きくなるほど、図１１中Ｂで示すバックフォーカ
スは、短くなされる。

【００３０】上述のように構成されたプロジェクタ装置
によりスクリーン１０２上にカラー映像を表示する場合
には、各陰極線管により投影される各色の映像は、スク
リーン１０２上で互いに重ね合わせられて、カラー映像
を構成する。

【００３１】ところで、このプロジェクタ装置は、レン
ズプレート３が支持枠２に対して移動調整されるとき、
ベロフラム部材８が可撓変位することにより、空隙部の
内容積が一定に維持される。したがって、レンズプレー
ト３が支持枠２に対して移動調整されても、冷却液１３
の内圧は、大気圧と平衡状態に維持され、変動されるこ
とがない。

【００３２】すなわち、ベロフラム部材８の内方側の平
均断面積をＳ_１とし、図１に示す第１の状態においてバ
ックフォーカスをＢ_１とすると、空隙部の内容積は、Ｓ
_１Ｂ_１で示すことができる。このとき、ベロフラム部材
８の面部１２は、レンズプレート側、すなわち、前方側
に屈曲されており、空隙部の内容積を大きくなしてい
る。そして、投影倍率等の調整を行ってバックフォーカ
スが拡大され、図２に示す第２の状態となったときに、
バックフォーカスがＢ_２となったとする。このとき、ベ
ロフラム部材８が可撓変位しないとすると、空隙部の内
容積は、Ｓ_１Ｂ_２となる。この場合、第１の状態と第２
の状態とでは、空隙部の内容積の変化は、Ｓ_１（Ｂ_２−
Ｂ_１）である。ところが、ベロフラム部材８の面部１２
は、冷却液１３の負圧により吸引され、支持枠２側、す
なわち、後方側に屈曲されて、空隙部の内容積が変化し
ないようにする。

【００３３】また、このプロジェクタ装置用陰極線管装
置は、冷却液１３が温度変化により膨張及び収縮したと
きも、この冷却液１３は、体積の変化に応じて、ベロフ
ラム部材８を変位させる。すなわち、冷却液１３の体積
が膨張するときには、この冷却液１３は、ベロフラム部
材８の面部１２を前方側に押し出す。また、冷却液１３
の体積が縮小するときには、この冷却液１３は、ベロフ
ラム部材８の面部１２を後方側に吸引する。このとき、
ベロフラム部材８が冷却液１３の体積変化に応じて可撓
変位されるため、この冷却液１３の内圧は、大気圧と平
衡状態に維持され、変動されることがない。

【００３４】なお、本発明が適用されたプロジェクト装
置は、上述の例に限定されることなく、図４及び図５に
示すように、略円筒形状に形成されたベロフラム部材１
５を用いて構成してもよい。このベロフラム部材１５
は、図６に示すように、ゴム等の可撓変位可能な材料に
より、第１及び第２の環状端部とこれら環状端部間に亘
る面部１８とを有して略円筒状に形成されている。すな
わち、このベロフラム部材１５は、後端部が第１の環状
端部となり、前端部が第２の環状端部となっている。

【００３５】このベロフラム部材１５は、第１及び第２
の環状端部近傍に第１及び第２の円環状突条部１７，１
６を有している。このベロフラム部材１５は、第１の環
状端部近傍を、支持枠２の前端部とこの前端部に取り付
けられる支持環１４との間に挟持されて、支持枠２に対
して取り付けられている。このとき、第１の突条部１７
は、所謂Ｏ−リングとして作用し、支持枠２とベロフラ
ム部材１５との間を密着させる。このベロフラム部材１
５の第２の環状端部は、レンズプレート３に取り付けら
れている。このベロフラム部材１５は、第２の環状端部
近傍を、レンズプレート３の後端部とこの後端部に取り
付けられる支持環４との間に挟持されて、レンズプレー
ト３に対して取り付けられている。このとき、第２の突
条部１６は、所謂Ｏ−リングとして作用し、レンズプレ
ート３とベロフラム部材１５との間を密着させる。

【００３６】このプロジェクタ装置においても、レンズ
プレート３が支持枠２に対して移動調整されるとき、ベ
ロフラム部材１５が可撓変位することにより、空隙部の
内容積が一定に維持され、冷却液１３の内圧が変動され
ない。

【００３７】すなわち、投影倍率等の調整により、図４
に示すバックフォーカスがＢ_３である第１の状態より、
図５に示すバックフォーカスがＢ_３より大きいＢ_４であ
る第２の状態となされると、ベロフラム部材１５の面部
１８は、外方側に膨出された状態より内方側、すなわ
ち、投影レンズの光軸に近接する側に可撓変位され、空
隙部の内容積が変化しないようにする。また、逆に、図
５に示すバックフォーカスがＢ_４である第２の状態よ
り、図４に示すバックフォーカスがＢ_４より小さいＢ_３
である第１の状態となされると、ベロフラム部材１５の
面部１８は、内方側より外方側、すなわち、投影レンズ
の光軸より離間する側に可撓変位され、空隙部の内容積
が変化しないようにする。

【００３８】なお、円筒状のベロフラム部材１５の面部
１８には、図７に示すように、内方側に向けた屈曲部、
すなわち、所謂ギャザー部１９を複数箇所に設けてもよ
い。面部１８は、このようなギャザー部１９が設けられ
ることにより、空隙部の内容積を一定に維持するための
可撓変位がより円滑に行えるようになされる。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係るプロジェクタ装置は、支持
枠とレンズプレートとの間に配設される可撓性を有する
ベロフラム部材が支持機構によって、水平及び垂直方向
のフロントパネル部の法線と投影レンズの光軸とがなす
アオリ角度を調整するためレンズプレートの支持枠に対
する角度を調整するとき、空隙部の内圧を維持して容積
が略一定となるように可撓変位する。したがって、本発
明に係るプロジェクタ装置は、フロントパネル部に生じ
る歪み等の発生を防止し映像を良好に表示することがで
きると共に液漏れ等を防止することができ、耐久性の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたプロジェクタ装置の構成を
示す縦断面図である。

【図２】プロジェクタ装置においてレンズプレートの位
置調整を行った状態を示す縦断面図である。

【図３】プロジェクタ装置のベロフラム部材の形状を示
す要部拡大縦断面図である。

【図４】プロジェクタ装置の構成の他の例を示す縦断面
図である。

【図５】図４に示すプロジェクタ装置においてレンズプ
レートの位置調整を行った状態を示す縦断面図である。

【図６】図４に示すプロジェクタ装置のベロフラム部材
の形状を示す要部拡大縦断面図である。

【図７】図４に示すプロジェクタ装置のベロフラム部材
の形状の他の例を示す要部拡大縦断面図である。

【図８】陰極線管装置を用いて構成されるプロジェクタ
装置の構成を示す模式的平面図である。

【図９】プロジェクタ装置の構成を示す模式的側面図で
ある。

【図１０】プロジェクタ装置におけるバックフォーカス
と投影映像の大きさの関係を示す模式的側面図である。

【図１１】プロジェクタ装置においてバックフォーカス
を縮小した状態を示す模式的側面図である。

【符号の説明】

１陰極線管、２支持枠、３レンズプレート、５
入射レンズ、６調整位置決めネジ、８ベロフラム部
材、１２，１８面部、１３冷却液

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像が表示されるフロントパネル部の表
示面に表示される陰極線管を保持する支持枠と、上記支持枠の前方に配置され、上記表示面の画像をスク
リーンに投射する投射レンズの後端部をなす入射レンズ
を保持するレンズプレートと、上記支持枠と上記レンズプレートとの間に配設される可
撓性を有するベロフラム部材と、上記フロントパネル部、上記支持枠、上記入射レンズ及
び上記ベロフラム部材により密封された空隙部に充填さ
れた光学的結合用の透明液体と、上記レンズプレートの上記支持枠に対する角度を調整可
能に、上記支持枠に対して上記レンズプレートを支持す
る支持機構とを備え、上記ベロフラム部材は、上記支持機構によって、上記レ
ンズプレートの上記支持枠に対する角度を調整すると
き、上記空隙部の内圧を維持して容積が略一定となるよ
うに可撓変位するプロジェクタ装置。
【請求項２】上記支持機構は、先端側が上記レンズプ
レートに支持され、後端側が上記支持枠に設けられたネ
ジ孔に螺入された調整位置決めネジを有し、上記調整位置決めネジの螺入量を可変することによっ
て、上記レンズプレートの上記支持枠に対する角度を調
整する請求項１記載のプロジェクタ装置。