JP3745830B2

JP3745830B2 - 映像投写表示スクリーン取付け装置

Info

Publication number: JP3745830B2
Application number: JP12081896A
Authority: JP
Inventors: フランクリンコールマンクライド; エドワードフリーマントーマス
Original assignee: Thomson Consumer Electronics Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2016-04-19
Also published as: JPH08307808A; KR100416110B1; US5697687A; KR960039940A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像の投写（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）による映像の表示の分野に関し、特に、投写形表示スクリーンの取り付けに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
投写形スクリーンは、典型的には、レンズ状の層の組み合わせから成り、カラーテレビジョン方式の場合、赤と緑と青の画像を受け取り、単一の多色画像を形成する。典型的な投写形テレビジョンの表示スクリーンは円形のフレネル視野レンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌｆｉｅｌｄｌｅｎｓ）を含み、焦点レンズはレンチキュラーレンズ・アレイとして形成される。簡単に言えば、フレネルレンズは画像をコリメート（ｃｏｌｌｉｍａｔｅ）する、すなわち、画像を視聴者の方向に向ける働きをし、レンチキュラーレンズは投写された画像を形作りまたは広げて、視聴者の“ビューイング・エンベロープ”（ｖｉｅｗｉｎｇｅｎｖｅｌｏｐｅ）として知られているものを形成する。ここで述べるような、２つの部分から成るスクリーンでは、２個のレンズの内側の表面は、温度および湿度の通常の変動範囲において接触したままの状態であることが必要である。２個のレンズの表面が離れると、画像の欠陥、例えば、局所的焦点ぼけ、コンバーゼンスのずれ、局所的輝度むら、を生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
接触を維持するのを助けるために、レンズの表面はしばしば、内部に向けて湾曲して作られる。従って、レンズの表面が、周辺部において例えば接着テープで互いに固定されると、湾曲により、表面全体の接触が確保される。スクリーンの表面と裏面は著しい温度差を生じないが、スクリーン全体の寸法は温度の変化と共に変化する。従って、投写スクリーンの取り付けに使用される方法は、温度に関連する寸法の変化の結果として、機械的応力または撓みを生じて、２個のレンズの表面を分離させたり、あるいは投写レンズの焦点面からスクリーンを移動させるようなものであってはならない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
投写形の映像表示スクリーンの取り付け装置は横方向支持部材および複数のクランプ・ハンガーから成る。各クランプ・ハンガーは、第１の部分が横方向支持部材に固定され、第２の部分はスクリーンの端部にクランプで固定される。第１と第２の部分は、スクリーンを支持部材から吊るすために、互いに嵌め合わされ、スクリーンの端部を、垂直方向に移動させずに、保持すると共に、横方向支持部材に対してスクリーンの横方向の差動的移動が行えるようにする。
特許請求の範囲に記載された事項と実施例との対応関係を、図面で使われている参照符号で示すと次の通りである。
（請求項１）映像投写表示スクリーン（１００）を取り付ける装置であって、
横方向の支持部材（１０）と、
複数のクランプ・ハンガー（３００、３０１）とを有し、
前記複数のクランプ・ハンガーは、前記横方向の支持部材（１０）に固定される第１の部分（３００、３０１）および前記スクリーン（１００）の上端部にクランプで固定される第２の部分（３１０）を各々有し、前記複数のクランプ・ハンガー（３００、３０１）の少なくとも１つが滑動可能なカップリング（３１０Ｓ、３０５）を具え、
前記第１の部分（３００、３０１）は、アパーチャ（３０２）を有し、
前記第１の部分（３００、３０１）および前記第２の部分（３１０）は前記アパーチャ（３０２）を介して互いに嵌め合わされて、前記スクリーン（１００）を前記支持部材（１０）から滑動可能に吊り下げ、前記滑動可能な吊り下げにより、前記上端部を固定して、垂直方向には自由に移動しないようにし、前記上端部に対する前記スクリーンの下端部の垂直方向の伸縮（ΔＨ）の自由度を許容し、且つ前記滑動可能なカップリング（３１０Ｓ、３０５）により、前記横方向の支持部材（１０）に対して前記スクリーン（１００）の横方向の移動（ΔＷ）を可能にする、映像投写表示スクリーン取付け装置。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１の（Ａ）は簡略化した陰極線管投写形表示装置を示す。３個の陰極線管（ＣＲＴ）はそれぞれ、赤と緑と青のカラー画像を表示する。各ＣＲＴは投写レンズに結合される。投写レンズは焦点合わせと拡大を行い、焦点が合わされコンバーゼンスの調整された単一の画像を投写スクリーン１００に形成する。典型的なＣＲＴ投写形表示装置は、折り曲げられた光の進路を使用し、この光の進路は通常、鏡の表面によって与えられる（このような鏡は図１では省略されている）。スクリーン１００は典型的には、複数のレンズ状の層の組み合わせから成り、発明的なスクリーン取り付け要素３００，３０１および３１０により吊り下げられる。
【０００６】
図１の（Ｂ）は、キャビネット１０を含む投写形テレビジョン受像機の正面図を示し、装飾的な前面のパネルは外されており、両側と底部に間隔をあけて吊り下げられた後方投写スクリーン１００を示す。スクリーン１００は、取り付け要素３００，３０１および３１０により利点があるように吊り下げられている。スクリーンに表示される画像は対角線の寸法が８０インチであり、従って表示される画像の高さは約４８インチ、幅は約６４インチである。スクリーンは円形のフレネル視野レンズ、およびレンチキュラーレンズ・アレイとして形成される焦点レンズから成る。簡単に言うと、フレネルレンズは投写された画像をコリメートする、すなわち視聴者の方向に向ける働きをし、レンチキュラーレンズは投写された画像を水平面で形作りまたは広げて、視聴者の“ビューイング・エンベロープ”（ｖｉｅｗｉｎｇｅｎｖｅｌｏｐｅ）として知られているものを形成する。フレネルレンズとレンチキュラーレンズとの接触を維持することが重要なので、両方のレンズの表面は内部に向かってわずかに湾曲して作られる。従って、レンズの表面がスクリーンの周辺部で互いに固定された時、湾曲した表面は、スクリーンの全面積にわたり接触を確実にする。組み立てられたスクリーンがキャビネットに取り付けられると、スクリーンの湾曲はほとんど取り除かれる。
【０００７】
スクリーン１００の一部を図１の（Ｃ）に示す。スクリーン１００は、フォーカス用のフレネル視野レンズ１０３とレンチキュラーレンズ・アレイ１０２から成る。レンチキュラーレンズ１０２内で、且つ前面１０４の表面処理によって、拡散フィルタ効果が得られる。これら２個のレンズの表面は、図１の（Ｃ）に示すように、スクリーンの端を接着テープ１０１でくるんで、接合される。
【０００８】
スクリーンのレンズの表面は、作られた湾曲部と、端を固定している接着テープとにより、接触した状態に保たれる。しかしながら、取り付け箇所で力の発生する可能性を最小限にするために、発明的な吊り下げ式取り付けが利用される。この取り付けは、堅固な垂直方向の吊り下げと、スクリーンの横方向の差動的移動を補償する機能とを組み合わせたもので、さもなければ、スクリーンの移動によりレンズの表面に応力が加えられ、スクリーンの表面は投写レンズの焦点から離れまたは外れやすくなる。図１の（Ｂ）に５個の取り付け箇所が示されている。ハンガー３００はキャビネットの中央の位置に装着されて、カリパー（ｃａｌｉｐｅｒ）３１０と結合される。残り４個のハンガー３０１も同様にして、キャビネットに装着され、それぞれのカリパー３１０と結合される。取り付け具３００と３０１は大体同じであるが、取り付け具３００のクランプ間隔アパーチャ３０２は、取り付け具３０１のクランプ間隔アパーチャよりも狭く、図２と図４に関連して説明する。
【０００９】
図２に、発明的なスクリーン取り付けクランプ・ハンガーの、一部が組み立てられた図を示す。この利点のあるクランプ・ハンガーの働きを以下に説明する。スクリーン１００の上端はカリパー３１０の中に納められる。この利点のある組立部品は、カリパー３１０とクランプ３２０とねじ３２１とから成り、スクリーンの端にクランプで固定され、次にスクリーンはハンガー３００と３０１のフック３０５に掛けて吊るされる。
【００１０】
図２で、キャビネット１０の前面上端が、中央のハンガー３００の領域で示されている。ハンガー３００の上面を収容するために、キャビネットの端はへこませられ、ハンガー３００は、図に示すように、２個のねじでキャビネットに固定される。ハンガー３００は、例えば、鋳造または押出し加工によって製造され、本質的に３つの部分；取り付け面（キャビネットに装着するための穴を有する）、１対のフック３０５およびアパーチャ３０２、から成る。アパーチャ３０２は、スクリーンに固定されフック３０５から吊り下げられる時に、クランプ３２０とクランプねじ３２１を収容するために設けられている。ハンガー３００のクランプ間隔アパーチャ３０２は、ハンガー３０１のアパーチャよりも狭い。この比較的狭いアパーチャは、スクリーンおよびクランプの製作および取り付けの許容誤差を考慮している。しかしながら、ハンガー３００のアパーチャ３０２は、スクリーンのほんのわずかな程度の横方向の膨張に備えている。例えば、スクリーンが横方向に膨張すると、カリパー３１０の支持面Ｓの端または肩が、アパーチャ３０２の端Ｈに相当する、フック３０５の側面に接触する。従って、ハンガー３００は機械的基準点であり、これを中心としてスクリーンおよびハンガーの膨張および収縮が起こると考えられる。ハンガー３０１のクランプ間隔アパーチャ３０２は比較的大きいので、組立部分のアライメント（ａｌｉｇｎｍｅｎｔｔｏｌｅｒａｎｃｅ）公差、および温度に関連する寸法の変化は、フック３０５に取り付けた支持面の肩３１０Ｓの横方向のすべり移動によって調整される。クランプ箇所間でスクリーンの差動的膨張または収縮が起こると、クランプのすべり移動も起こるので、局所的な機械的応力は防止され、スクリーン層のゆがみや分離の可能性が避けられる。明らかに、垂直方向の膨張および収縮は支持面３１０Ｓおよび３０５に対して起こる。すなわち、スクリーンの下端は、クランプされている上端に対して移動する。事実、スクリーンの寸法の差動的変化はハンガー３００に対して起こり、横方向の変化はΔＷで示され、垂直方向の変化はΔＨで示される（図１の（Ａ）参照）。
【００１１】
図３は、ライン３−３（図２）における、カリパー３１０、クランプ３２０およびクランプねじ３２１の断面図である。この利点のあるクランプ・ハンガーは以下のように組み立てられて使用される。クランプ３２０は２個の穴を備え、その中にクランプねじ３２１が差し込まれる。図３に示すように、クランプ３２０とねじ３２１はカリパー３１０と結合するように配置される。カリパー３１０は２個の穴３１２を備えている。穴３１２は、ねじ切りされるか、セルフ・スレディング（ｓｅｌｆｔｈｒｅａｄｉｎｇ）ねじを受け入れるか、またはねじ切りされた挿入物を使用する。しかしながら、ねじ３２１はどの結合方法にも適合する。ねじ３２１は挿入され、カリパー３１０に留められ、または穴３１２にねじ山を形成する。カリパー３１０とクランプ３２０とねじ３２１とから成るクランプ組立部分は、図３に示すように、スクリーンの端にかぶせて配置される。クランプねじ３２１は３０インチ・ポンドのトルクで締めつけられ、ねじの切られているカリパーの表面の近くにクランプ３２０は引き寄せられ、スクリーンの上端に装着されたテープを押しつける。従って、スクリーンの端は、クランプ３２０を介してねじ３２１で加えられた圧縮力によってカリパー３１０の内部に固定される。クランプを装着したスクリーンはハンガー３００とハンガー３０１のフック３０５から吊り下げられる。
【００１２】
クランプを装着したスクリーンは、３０インチ・ポンドのトルクを加えた時のクランプねじ３２１の“保持（ｈｏｌｄｉｎｇ）”性能を評価するために１００時間の周期的な温度テストを受けた。スクリーンは吊り下げられ、１０４°Ｆの高温で１００時間保たれた。通常の室温でスクリーンの状態が安定化した後に、ねじ３２１が測定され、トルクの設定値が２５〜２８インチ・ポンドに減少していることが判明した。この値は、信頼性と耐久性のあるスクリーンの取り付けのためには全く十分な値である。このトルクの減少は、膨張の結果生じる、クランプ領域における“サンドイッチ”スクリーンの局所的変形によるものと考えられる。ねじは再び３０インチ・ポンドに設定され、更に、温度を０°Ｆに下げて１００時間テストが行われた。続いて行われた測定の結果、ねじのトルクは２８〜３０インチ・ポンドであることが判明した。
【００１３】
図２、図３および図４に示す種々の部分はそれぞれ、温度の変化を受けると寸法が変化することがある。例えば、キャビネットは、木製の場合、その膨張係数はアルミニウム製の取り付け具の膨張係数よりも小さいので、安定していると考えられる。同様に、鋼製のカリパーとクランプは、アクリル材のスクリーンの約４分の１だけ膨張する。例えば、特定の温度範囲にわたり、クランプ３２０の長さの変化は２．４×１０^-3インチと計算されたが、同じ長さのアクリル材のスクリーンの変化は１０×１０^-3インチと計算された。
【００１４】
スクリーンは面積が大きい（例えば、約２１平方フィート）ので、直線的な膨張の効果はかなり一層明白になる。例えば、同じ温度範囲にわたり、スクリーンの幅の変化は１６６×１０^-3インチと計算された。しかしながら、この寸法の変化は中央の支持物３００を中心としてその周囲に分布しており、その結果、スクリーンの両側は、計算された距離の半分すなわち約８３×１０^-3インチだけ移動する。もし、この温度範囲で、それぞれのフック３０５に対する支持面の肩３１０Ｓの横方向の位置を観察すれば、スクリーンの端の方の支持物に対する変位が大きくなり、中央のハンガーにおける変位はほとんどゼロになるであろう。寸法の差は中央のハンガーを基準として分布するので、スクリーンの端とキャビネットとの間隔は左右対称となり、最小限にされる。図１の（Ｂ）に示すように、スクリーンの両側と底部に間隔を設けて上端からスクリーンを吊り下げることにより、温度に関連してスクリーンの“サンドイッチ”レンズに生じる機械的応力は避けられる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明的スクリーン取り付け装置は、スクリーンをしっかりとつかんで垂直に吊り下げると共に、支持面の肩３１０Ｓとハンガー３００との間の滑動可能な支持結合によって、横方向の差動的寸法の変化が有利に得られる。従って、スクリーンの横方向の膨張（図１の（Ａ）で矢印ΔＷで示す）は調整され、スクリーン・レンズの分離、スクリーンの変形あるいはスクリーン表面の差動的移動という潜在的な問題が避けられる。同様にして、垂直方向のスクリーンの膨張は、利点のある吊り下げ式の取り付けと垂直方向のすき間によって調整される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は発明的スクリーン取り付け装置を備えているスクリーンに像を映すＣＲＴ投写装置を簡略化した形で示す。（Ｂ）は図１の（Ａ）の発明的スクリーン取り付け装置を使用する投写形ディスプレイを示す。（Ｃ）は図１の（Ｂ）のスクリーンの断面を詳細に示す。
【図２】図１の（Ａ）に示す発明的スクリーン取り付け装置の、部分的に組み立てられた図である。
【図３】図２の発明的取り付け装置の断面の一部を示す。
【図４】図２および図３に示す発明的スクリーン取り付け装置の分解図である。
【符号の説明】
１０キャビネット
１００投写スクリーン
１０１接着テープ
１０２レンチキュラーレンズ
１０３フレネルレンズ
１０４前面
３００ハンガー
３０１ハンガー
３０２クランプ間隔アパーチャ
３０５フック
３１０カリパー
３１０Ｓ支持面Ｓの肩
３１２穴
３２０クランプ
３２１クランプねじ

Claims

映像投写表示スクリーンを取り付ける装置であって、
横方向の支持部材と、
複数のクランプ・ハンガーとを有し、
前記複数のクランプ・ハンガーは、前記横方向の支持部材に固定される第１の部分および前記スクリーンの上端部にクランプで固定される第２の部分を各々有し、前記複数のクランプ・ハンガーの少なくとも１つが滑動可能なカップリングを具え、
前記第１の部分は、アパーチャを有し、
前記第１の部分および前記第２の部分は前記アパーチャを介して互いに嵌め合わされて、前記スクリーンを前記支持部材から滑動可能に吊り下げ、前記滑動可能な吊り下げにより、前記上端部を固定して、垂直方向には自由に移動しないようにし、前記上端部に対する前記スクリーンの下端部の垂直方向の伸縮の自由度を許容し、且つ前記滑動可能なカップリングにより、前記横方向の支持部材に対して前記スクリーンの横方向の移動を可能にする、映像投写表示スクリーン取付け装置。