JPH05210067A - 映像投射装置 - Google Patents
映像投射装置Info
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- JPH05210067A JPH05210067A JP4258298A JP25829892A JPH05210067A JP H05210067 A JPH05210067 A JP H05210067A JP 4258298 A JP4258298 A JP 4258298A JP 25829892 A JP25829892 A JP 25829892A JP H05210067 A JPH05210067 A JP H05210067A
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- JP
- Japan
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- image
- lens
- projection apparatus
- image projection
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
- G02B27/102—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1073—Beam splitting or combining systems characterized by manufacturing or alignment methods
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/149—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using crossed beamsplitting surfaces, e.g. cross-dichroic cubes or X-cubes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Lenses (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は小さい複数の映像発生面から大型の
スクリーンにカラー映像を投射する映像投射装置を提供
する。 【構成】 映像発生面が凹な複数の単色ＣＲＴと、映像
を合成する二色性ミラーと、合成された映像を拡大投射
する投射レンズを備え、その複数のＣＲＴと二色性ミラ
ーの間にそれぞれ位置して映像発生面の上面湾曲を補正
する非球面レンズを含み、この非球面レンズとＣＲＴの
全面を密閉して内部が冷却オイルで満たされるオイルチ
ャンバを構成する。 【効果】 映像発生面の上面湾曲を補正する非球面レン
ズにより、その映像発生面の平面化が可能であり、投射
レンズの所要数を減せされ、又その投射レンズの大口
径、大視角を成すことができる。
スクリーンにカラー映像を投射する映像投射装置を提供
する。 【構成】 映像発生面が凹な複数の単色ＣＲＴと、映像
を合成する二色性ミラーと、合成された映像を拡大投射
する投射レンズを備え、その複数のＣＲＴと二色性ミラ
ーの間にそれぞれ位置して映像発生面の上面湾曲を補正
する非球面レンズを含み、この非球面レンズとＣＲＴの
全面を密閉して内部が冷却オイルで満たされるオイルチ
ャンバを構成する。 【効果】 映像発生面の上面湾曲を補正する非球面レン
ズにより、その映像発生面の平面化が可能であり、投射
レンズの所要数を減せされ、又その投射レンズの大口
径、大視角を成すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は小さい映像を大型スクリ
ーンに拡大投射する映像投射装置に関し、特に大きい曲
率半径の映像発生面にある映像を投射するための映像投
射装置に関するものである。
ーンに拡大投射する映像投射装置に関し、特に大きい曲
率半径の映像発生面にある映像を投射するための映像投
射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】映像の表示においては広く知られたテレ
ビ用ＣＲＴが代表的である。テレビ用ＣＲＴは直視形と
して、その画面の大きさが現在４０インチ水準で留まっ
ている。これは画面の大きさを更に大きくする場合、画
面が暗くなり、コントラストが低くなり、又解像度が悪
くなるのである。更に、ＣＲＴ分野においてはそのよう
な条件を満足させるのに技術的限界があった。
ビ用ＣＲＴが代表的である。テレビ用ＣＲＴは直視形と
して、その画面の大きさが現在４０インチ水準で留まっ
ている。これは画面の大きさを更に大きくする場合、画
面が暗くなり、コントラストが低くなり、又解像度が悪
くなるのである。更に、ＣＲＴ分野においてはそのよう
な条件を満足させるのに技術的限界があった。
【０００３】しかし、投射レンズを利用する映像投射装
置を用いると、その投射レンズの収差補正等で前記した
ＣＲＴ分野においての技術的限界を克服できるので、よ
り大きい映像を良い画質で表現できるようになる。この
ような映像投射装置は最近投射テレビ、ビデオ投射器等
ですでに実用化されており、これからもコンピュータや
ビデオ会議システム等の周辺器機としてのその用度拡大
の展望がある。
置を用いると、その投射レンズの収差補正等で前記した
ＣＲＴ分野においての技術的限界を克服できるので、よ
り大きい映像を良い画質で表現できるようになる。この
ような映像投射装置は最近投射テレビ、ビデオ投射器等
ですでに実用化されており、これからもコンピュータや
ビデオ会議システム等の周辺器機としてのその用度拡大
の展望がある。
【０００４】一般的に映像投射装置は投射形ＣＲＴとこ
れから発生される映像を拡大投射するレンズ要素の組合
せから構成される。又、カラー映像を投射するために
赤、緑、青の３個の単色ＣＲＴが用いられるが、この場
合そのＣＲＴの配置によりだいたい二形式に分かれる。
その一つの形式は３−ＣＲＴ、３−レンズのシステムと
して、図１のように、赤・緑・青の３個の単色ＣＲＴ
１，２，３と３個のレンズユニットＬＵ1 ，ＬＵ 2 ，Ｌ
Ｕ3 で組合せられ、それぞれの光軸がスクリーンＳに合
せられ構成されたものである。これはスクリーンに映る
映像の焦点及び大きさの調節が容易でない問題点を有す
る。
れから発生される映像を拡大投射するレンズ要素の組合
せから構成される。又、カラー映像を投射するために
赤、緑、青の３個の単色ＣＲＴが用いられるが、この場
合そのＣＲＴの配置によりだいたい二形式に分かれる。
その一つの形式は３−ＣＲＴ、３−レンズのシステムと
して、図１のように、赤・緑・青の３個の単色ＣＲＴ
１，２，３と３個のレンズユニットＬＵ1 ，ＬＵ 2 ，Ｌ
Ｕ3 で組合せられ、それぞれの光軸がスクリーンＳに合
せられ構成されたものである。これはスクリーンに映る
映像の焦点及び大きさの調節が容易でない問題点を有す
る。
【０００５】もう一つの形式は３−ＣＲＴ、１−レンズ
のシステムとして、図２のように、Ｔ字に配置する赤・
緑・青の３個の単色ＣＲＴ１，２，３と、これらの光軸
があう地点にＸ字に配置される２個の二色性ミラー（ダ
イクロイック ミラー）４，５及び単一のレンズユニッ
トＬＵ0 からなるもので、これは上のシステムよりも画
面調節等が容易であり、構造も簡単で主に採択されてい
る。しかし、このシステムにおいては、５インチのＣＲ
Ｔを用いる場合そのＣＲＴとレンズユニットは大略１３
０〜１５０ｍｍの距離を置かなければならないので、そ
のＣＲＴの映像発生面を平面又は平面に近くすることが
収差補正上困難である。したがって一般的にはＣＲＴの
映像発生面を２００ｍｍ以下の曲率半径で形成し、これ
による周辺光量を確保するために直径２００ｍｍ以上の
レンズを用いてきた。即ち、映像投射装置はＣＲＴ製作
の難点を解決するためにそのＣＲＴの映像発生面を平面
化することができ、又装置の小型化のためレンズの大口
径化、大視角化することが望ましい。
のシステムとして、図２のように、Ｔ字に配置する赤・
緑・青の３個の単色ＣＲＴ１，２，３と、これらの光軸
があう地点にＸ字に配置される２個の二色性ミラー（ダ
イクロイック ミラー）４，５及び単一のレンズユニッ
トＬＵ0 からなるもので、これは上のシステムよりも画
面調節等が容易であり、構造も簡単で主に採択されてい
る。しかし、このシステムにおいては、５インチのＣＲ
Ｔを用いる場合そのＣＲＴとレンズユニットは大略１３
０〜１５０ｍｍの距離を置かなければならないので、そ
のＣＲＴの映像発生面を平面又は平面に近くすることが
収差補正上困難である。したがって一般的にはＣＲＴの
映像発生面を２００ｍｍ以下の曲率半径で形成し、これ
による周辺光量を確保するために直径２００ｍｍ以上の
レンズを用いてきた。即ち、映像投射装置はＣＲＴ製作
の難点を解決するためにそのＣＲＴの映像発生面を平面
化することができ、又装置の小型化のためレンズの大口
径化、大視角化することが望ましい。
【０００６】一方、共通的に、映像投射装置に用いられ
るＣＲＴは通常のものより小さいが、その小さい映像発
生面に大出力の電子ビームが集中投射されることにより
生じる温度上昇により、映像発生面に塗布される蛍光体
の発光特性が変化されるのは勿論、はなはだしくはその
ガラス面が破裂される恐れが多い。したがってＣＲＴの
熱的特性を勘案した冷却構造も考慮しなければらない。
るＣＲＴは通常のものより小さいが、その小さい映像発
生面に大出力の電子ビームが集中投射されることにより
生じる温度上昇により、映像発生面に塗布される蛍光体
の発光特性が変化されるのは勿論、はなはだしくはその
ガラス面が破裂される恐れが多い。したがってＣＲＴの
熱的特性を勘案した冷却構造も考慮しなければらない。
【０００７】従来の３−ＣＲＴ、１−レンズのシステム
に関する先行例を参照すると、米国特許第４，１５１，
５５４号と第４，６０７，２８０号がある。このうち第
４，６０７，２８０号はＣＲＴの前後移動及びティルテ
ィング調節が容易だがＣＲＴの冷却が脆弱で、第４，１
５１，５５４号はＣＲＴの映像発生面と共に密閉された
オイルチャンバ内の冷却オイルが直接映像発生面を冷却
させるのでその冷却効率が良い反面、ＣＲＴの移動時冷
却オイルに気泡が発生する等光学性能の低下の恐れがあ
る。
に関する先行例を参照すると、米国特許第４，１５１，
５５４号と第４，６０７，２８０号がある。このうち第
４，６０７，２８０号はＣＲＴの前後移動及びティルテ
ィング調節が容易だがＣＲＴの冷却が脆弱で、第４，１
５１，５５４号はＣＲＴの映像発生面と共に密閉された
オイルチャンバ内の冷却オイルが直接映像発生面を冷却
させるのでその冷却効率が良い反面、ＣＲＴの移動時冷
却オイルに気泡が発生する等光学性能の低下の恐れがあ
る。
【０００８】一方、米国特許第４，７６４，８０６号は
冷却オイルの屈折率をＣＲＴ映像発生面のグラスと同じ
くし、前方にその映像発生面と同一な曲率半径を有する
平凸（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ）の出射レンズを配置
して球面収差とコマ収差等の光学収差を除去する。又、
米国特許第４，８４２，３９４号によると、ＣＲＴ映像
発生面の曲率半径が６．３〜６．５インチに設計され、
２枚の球面レンズと１枚の非球面レンズに光学収差が除
去された装置が開示されている。しかしこのような先行
技術は曲率半径が小さい凹な球面の映像発生面に合せて
光学収差を除去する程度にすぎないので依然とＣＲＴ製
作の難しい問題がある。
冷却オイルの屈折率をＣＲＴ映像発生面のグラスと同じ
くし、前方にその映像発生面と同一な曲率半径を有する
平凸（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ）の出射レンズを配置
して球面収差とコマ収差等の光学収差を除去する。又、
米国特許第４，８４２，３９４号によると、ＣＲＴ映像
発生面の曲率半径が６．３〜６．５インチに設計され、
２枚の球面レンズと１枚の非球面レンズに光学収差が除
去された装置が開示されている。しかしこのような先行
技術は曲率半径が小さい凹な球面の映像発生面に合せて
光学収差を除去する程度にすぎないので依然とＣＲＴ製
作の難しい問題がある。
【０００９】これ以外にも光学性能を更に改善し、レン
ズの大口径、大視角のための装置が発明されてきたが、
大部分は多くのレンズ要素を所要して、原価上昇の問題
がある。
ズの大口径、大視角のための装置が発明されてきたが、
大部分は多くのレンズ要素を所要して、原価上昇の問題
がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は有効半
径が小さく、少ない数のレンズで大口径大視角を達成
し、又ＣＲＴの映像発生面を平面に更に近く設計できる
映像投射装置を提供することにある。本発明の他の目的
は小さいＣＲＴの冷却を効率的に行い同時に色収差補正
のためのＣＲＴの前後移動及びティルティング調節が容
易な映像投射装置を提供することにある。
径が小さく、少ない数のレンズで大口径大視角を達成
し、又ＣＲＴの映像発生面を平面に更に近く設計できる
映像投射装置を提供することにある。本発明の他の目的
は小さいＣＲＴの冷却を効率的に行い同時に色収差補正
のためのＣＲＴの前後移動及びティルティング調節が容
易な映像投射装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、それぞれ異なる色彩の映像を発生する複数
の映像発生面、その異なる色彩の映像を同一な光軸に色
合成させる映像合成手段、スクリーンに向い拡大された
カラー映像を投射する複数のレンズからなる投射レンズ
手段を備える映像投射装置において、前方に向い凹な非
球面を有し、前記複数の映像発生面と色合成手段の間に
それぞれ位置して、それぞれの映像発生面にある映像を
色合成手段で伝達する複数の非球面レンズを含み、その
映像発生面の上面湾曲（ｆｉｅｌｄ ｃｕｒｖａｔｕｒ
ｅ）を補正するように構成することをその特徴とする。
に本発明は、それぞれ異なる色彩の映像を発生する複数
の映像発生面、その異なる色彩の映像を同一な光軸に色
合成させる映像合成手段、スクリーンに向い拡大された
カラー映像を投射する複数のレンズからなる投射レンズ
手段を備える映像投射装置において、前方に向い凹な非
球面を有し、前記複数の映像発生面と色合成手段の間に
それぞれ位置して、それぞれの映像発生面にある映像を
色合成手段で伝達する複数の非球面レンズを含み、その
映像発生面の上面湾曲（ｆｉｅｌｄ ｃｕｒｖａｔｕｒ
ｅ）を補正するように構成することをその特徴とする。
【００１２】本発明は又、前記の映像投射装置におい
て、前記非球面レンズと映像発生面周囲を密閉させ、内
部が冷却オイルで満たされたオイルチャンバを含んだ冷
却手段を更に備え、それぞれの映像発生面と共に移動可
能に構成することをその特徴とする。
て、前記非球面レンズと映像発生面周囲を密閉させ、内
部が冷却オイルで満たされたオイルチャンバを含んだ冷
却手段を更に備え、それぞれの映像発生面と共に移動可
能に構成することをその特徴とする。
【００１３】
【作用】このような本発明において、前記複数の映像発
生面にそれぞれある他の色彩の映像は前記非球面レンズ
により上面湾曲による収差が除去され前記映像合成手段
に伝達され、その映像合成手段により合成される。合成
された映像は前記投射レンズ手段により拡大投射され
る。このとき前記非球面レンズが上面湾曲による収差を
補正するので投射レンズ手段は軸外収差だけを補正すれ
ばよい。映像合成手段では所定の屈折率を有する媒質を
入てその軸上性能を向上させられるであろう。ここで、
スクリーン上に投射される映像に対して色収差は前記複
数の映像発生面をそれぞれの非球面レンズと共にそれぞ
れ前後移動させ補正を行い、それらのティルティング調
整による像のぼけが解決され、又フォーカス調節は前記
投射レンズ手段を移動させ行える。一方、前記した冷却
手段は複数の映像発生面を個別的に冷却させ、その映像
発生面の移動時共に移動することにより性能が低下しな
くなる。
生面にそれぞれある他の色彩の映像は前記非球面レンズ
により上面湾曲による収差が除去され前記映像合成手段
に伝達され、その映像合成手段により合成される。合成
された映像は前記投射レンズ手段により拡大投射され
る。このとき前記非球面レンズが上面湾曲による収差を
補正するので投射レンズ手段は軸外収差だけを補正すれ
ばよい。映像合成手段では所定の屈折率を有する媒質を
入てその軸上性能を向上させられるであろう。ここで、
スクリーン上に投射される映像に対して色収差は前記複
数の映像発生面をそれぞれの非球面レンズと共にそれぞ
れ前後移動させ補正を行い、それらのティルティング調
整による像のぼけが解決され、又フォーカス調節は前記
投射レンズ手段を移動させ行える。一方、前記した冷却
手段は複数の映像発生面を個別的に冷却させ、その映像
発生面の移動時共に移動することにより性能が低下しな
くなる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図３に示された本発明の実施例において、それ
ぞれ映像発生面Ｓ16を有する３個の単色ＣＲＴ１，２，
３がＴ字形に配置されている。例えば、真中のＣＲＴ２
は緑色の映像を作るものでその光軸が前方の示されてい
ないスクリーンの中心と一致し、両側のＣＲＴ１，３は
それぞれ赤色と青色の映像を作るものでこれらの光軸が
その真中のＣＲＴ２の光軸上の一点であうように相互向
い合うように配置されている。
明する。図３に示された本発明の実施例において、それ
ぞれ映像発生面Ｓ16を有する３個の単色ＣＲＴ１，２，
３がＴ字形に配置されている。例えば、真中のＣＲＴ２
は緑色の映像を作るものでその光軸が前方の示されてい
ないスクリーンの中心と一致し、両側のＣＲＴ１，３は
それぞれ赤色と青色の映像を作るものでこれらの光軸が
その真中のＣＲＴ２の光軸上の一点であうように相互向
い合うように配置されている。
【００１５】前記赤色と緑色及び青色の映像を同一な光
軸に色合成させる映像合成手段は、そのＣＲＴ１，２，
３の光軸があう地点にＸ字形に配置される２個の二色性
ミラー４，５と、これらを受納し内部が流体７で満たさ
れており四面に窓６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが備えられた
流体チャンバ６から構成されている。その二色性ミラー
４，５は前記真中のＣＲＴ２が作る緑色映像をそのまま
透過させ、両側のＣＲＴ１，３がそれぞれ作る赤色と青
色の映像を反射して一致する光軸上に合成させる。ここ
で流体チャンバ６内に充填される流体７はその二色性ミ
ラー４，５の屈折率を勘案して１．４〜１．５の屈折率
で良好な光学性能を有した鉱油を用いる。
軸に色合成させる映像合成手段は、そのＣＲＴ１，２，
３の光軸があう地点にＸ字形に配置される２個の二色性
ミラー４，５と、これらを受納し内部が流体７で満たさ
れており四面に窓６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが備えられた
流体チャンバ６から構成されている。その二色性ミラー
４，５は前記真中のＣＲＴ２が作る緑色映像をそのまま
透過させ、両側のＣＲＴ１，３がそれぞれ作る赤色と青
色の映像を反射して一致する光軸上に合成させる。ここ
で流体チャンバ６内に充填される流体７はその二色性ミ
ラー４，５の屈折率を勘案して１．４〜１．５の屈折率
で良好な光学性能を有した鉱油を用いる。
【００１６】投射レンズ手段は、大口径、大視角のため
ピッツバルレンズ（ｐｅｔｚｖａｌｌｅｎｓ）のように
４枚のレンズで組合され、全体的にポジティブパワーを
有する。その４枚のレンズのうち第１及び第３レンズＬ
1 ，Ｌ3 はプラスチックの非球面レンズとして軸外収差
だけを補正するように備えられたもので、残り２枚の第
２及び第４レンズＬ2 ，Ｌ4 は光学的パワーが与えられ
たガラスの球面レンズである。ここで、第１及び第３レ
ンズＬ1 ，Ｌ3 に対しては射出成形時の変形を考慮して
その光軸上の中心の厚さと縁の厚さの比が１０％を超え
ないように配慮した。
ピッツバルレンズ（ｐｅｔｚｖａｌｌｅｎｓ）のように
４枚のレンズで組合され、全体的にポジティブパワーを
有する。その４枚のレンズのうち第１及び第３レンズＬ
1 ，Ｌ3 はプラスチックの非球面レンズとして軸外収差
だけを補正するように備えられたもので、残り２枚の第
２及び第４レンズＬ2 ，Ｌ4 は光学的パワーが与えられ
たガラスの球面レンズである。ここで、第１及び第３レ
ンズＬ1 ，Ｌ3 に対しては射出成形時の変形を考慮して
その光軸上の中心の厚さと縁の厚さの比が１０％を超え
ないように配慮した。
【００１７】本発明の実施例は前記ＣＲＴ１，２，３と
映像合成手段の流体チャンバ６の間にそれぞれ配置され
る第５レンズＬ5 を含む。この第５レンズＬ5 は全面が
映像発生面Ｓ16の上面湾曲を補正するように非球面とし
て設計され、光学的にネガティブパワーが与えられたプ
ラスチックの非球面レンズである。本発明の実施例は又
その第５レンズＬ5 と、ＣＲＴ１，２，３それぞれの全
面グラス周囲を密閉するチャンバ８と、このチャンバ８
内に満たされた冷却オイル９からなる冷却手段を備え
る。ここで冷却オイル９は無色透明であり、光を屈折さ
せない。
映像合成手段の流体チャンバ６の間にそれぞれ配置され
る第５レンズＬ5 を含む。この第５レンズＬ5 は全面が
映像発生面Ｓ16の上面湾曲を補正するように非球面とし
て設計され、光学的にネガティブパワーが与えられたプ
ラスチックの非球面レンズである。本発明の実施例は又
その第５レンズＬ5 と、ＣＲＴ１，２，３それぞれの全
面グラス周囲を密閉するチャンバ８と、このチャンバ８
内に満たされた冷却オイル９からなる冷却手段を備え
る。ここで冷却オイル９は無色透明であり、光を屈折さ
せない。
【００１８】次の表１は前記の構成でＦナンバー（Ｆ／
ｎｕｍｂｅｒ）１．２、焦点距離（ｆ）１７０ｍｍで実
施した光学データである。
ｎｕｍｂｅｒ）１．２、焦点距離（ｆ）１７０ｍｍで実
施した光学データである。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１でＳｉ（ｉ＝１，２，…）はスクリー
ン側から配置される各要素の面番号、Ｒｉはｉ番目面の
曲率半径、Ｄｉはｉ番目面からｉ＋１番目面までの中心
間隔、Ｎｉはｉ番目面の屈折率、そしてＡｐｅは各レン
ズの有効半径を示した。又、ＡＳＰは該当面が非球面で
あることを表示し、これは、
ン側から配置される各要素の面番号、Ｒｉはｉ番目面の
曲率半径、Ｄｉはｉ番目面からｉ＋１番目面までの中心
間隔、Ｎｉはｉ番目面の屈折率、そしてＡｐｅは各レン
ズの有効半径を示した。又、ＡＳＰは該当面が非球面で
あることを表示し、これは、
【００２１】
【数２】
【００２２】の条件を満足する。ここでＸは光軸方向へ
の位置程度、γは基準球面の半径、ρは光軸からの高
さ、そしてａ，ｂ，ｃ，ｄは非球面係数である。各非球
面に対する非球面係数のデータは表２の通りである。
の位置程度、γは基準球面の半径、ρは光軸からの高
さ、そしてａ，ｂ，ｃ，ｄは非球面係数である。各非球
面に対する非球面係数のデータは表２の通りである。
【００２３】
【表２】
【００２４】一方、図４は本発明による映像投射装置に
おいて、細部的な器具構成を示した図である。この図に
よると、３個の単色ＣＲＴ１，２，３と第５レンズＬ5
を密閉して内部が冷却オイル９で満たされたオイルチャ
ンバ８はＣＲＴ１，２，３の周囲に囲まれたヒートシン
ク１０と連結されている。ヒートシンク１０は例えば熱
容量が大きい材質で形成され、冷却オイル９が漏れない
ようにゴムリング１１でパッキングされている。ヒート
シンク１０は又ベース１２上に光軸方向とそれに垂直な
方向に移動可能であり、又上下左右にティルティング可
能に設置された可動ブラケット１３に支持されている
（米国特許第４，１５１，５５４号参照）。
おいて、細部的な器具構成を示した図である。この図に
よると、３個の単色ＣＲＴ１，２，３と第５レンズＬ5
を密閉して内部が冷却オイル９で満たされたオイルチャ
ンバ８はＣＲＴ１，２，３の周囲に囲まれたヒートシン
ク１０と連結されている。ヒートシンク１０は例えば熱
容量が大きい材質で形成され、冷却オイル９が漏れない
ようにゴムリング１１でパッキングされている。ヒート
シンク１０は又ベース１２上に光軸方向とそれに垂直な
方向に移動可能であり、又上下左右にティルティング可
能に設置された可動ブラケット１３に支持されている
（米国特許第４，１５１，５５４号参照）。
【００２５】投射レンズの第１，第２，第３及び第４レ
ンズＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 は一つのレンズホルダ１４
に装着されている。このレンズホルダ１４は前記ベース
１２に固定設置されたホルダガイド１５に回転可能に挿
入され支持されていて、同時にその回転により光軸方向
に前後移動されるようにそのホルダガイド１５に傾くよ
うに開かれた微動カム開口１６に挿入されたガイドピン
１７と連結されている。
ンズＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 は一つのレンズホルダ１４
に装着されている。このレンズホルダ１４は前記ベース
１２に固定設置されたホルダガイド１５に回転可能に挿
入され支持されていて、同時にその回転により光軸方向
に前後移動されるようにそのホルダガイド１５に傾くよ
うに開かれた微動カム開口１６に挿入されたガイドピン
１７と連結されている。
【００２６】即ち、３個の単色ＣＲＴ１，２，３はそれ
ぞれの第５レンズＬ5 と冷却オイル９で満たされたオイ
ルチャンバ８と共に可動ブラケット１３によりそれぞれ
前後左右移動及びティルティング可能であり、投射レン
ズのレンズホルダ１４はそのホルダガイド１５により光
軸方向に移動したものである。以上の実施例で、３個の
ＣＲＴがそれぞれ作る赤、緑、青の映像はそれぞれの第
５レンズＬ5 により上面湾曲による収差が除去され流体
ボックス６内の二色性ミラー４，５に伝達され、その二
色性ミラー４，５により合成される。このときその二色
性ミラー４，５と似た屈折率を有する流体７は合成され
た映像の軸上性能を向上させる。投射レンズ手段は第１
及び第３レンズＬ1 ，Ｌ3 が軸外収差を補正し、第２及
び第４レンズＬ2 ，Ｌ4 が光学的パワーでその映像を拡
大投射する。スクリーン上に投射される映像に対して色
収差はＣＲＴをそれぞれ前後移動させ行い、それらのテ
ィルティング調整として像のぼけを解決する。そして、
フォーカス調節は前記レンズホルダ１４を移動させ行え
ばよい。
ぞれの第５レンズＬ5 と冷却オイル９で満たされたオイ
ルチャンバ８と共に可動ブラケット１３によりそれぞれ
前後左右移動及びティルティング可能であり、投射レン
ズのレンズホルダ１４はそのホルダガイド１５により光
軸方向に移動したものである。以上の実施例で、３個の
ＣＲＴがそれぞれ作る赤、緑、青の映像はそれぞれの第
５レンズＬ5 により上面湾曲による収差が除去され流体
ボックス６内の二色性ミラー４，５に伝達され、その二
色性ミラー４，５により合成される。このときその二色
性ミラー４，５と似た屈折率を有する流体７は合成され
た映像の軸上性能を向上させる。投射レンズ手段は第１
及び第３レンズＬ1 ，Ｌ3 が軸外収差を補正し、第２及
び第４レンズＬ2 ，Ｌ4 が光学的パワーでその映像を拡
大投射する。スクリーン上に投射される映像に対して色
収差はＣＲＴをそれぞれ前後移動させ行い、それらのテ
ィルティング調整として像のぼけを解決する。そして、
フォーカス調節は前記レンズホルダ１４を移動させ行え
ばよい。
【００２７】以上の実施例によると、ＣＲＴ映像発生面
の曲率半径が−３５０ｍｍで既存の光学系での凹な映像
発生面より大きく、投射レンズもまた有効直径が１５０
ｍｍ以下で大口径、大視角を達成する。実際、６インチ
のＣＲＴを用いて映像を投射して見た結果、８０〜１２
０インチの大型で、ＴＶ１，０００台の解像力を超す映
像を投射できた。このとき先端にある第１レンズからス
クリーンまでの距離は２．２〜３．２５ｍであった。
の曲率半径が−３５０ｍｍで既存の光学系での凹な映像
発生面より大きく、投射レンズもまた有効直径が１５０
ｍｍ以下で大口径、大視角を達成する。実際、６インチ
のＣＲＴを用いて映像を投射して見た結果、８０〜１２
０インチの大型で、ＴＶ１，０００台の解像力を超す映
像を投射できた。このとき先端にある第１レンズからス
クリーンまでの距離は２．２〜３．２５ｍであった。
【００２８】
【発明の効果】本発明において、比較的大きい曲率半径
の映像発生面による上面湾曲収差は第５レンズにより補
正されるが、そのレンズの非球面を適切に設計すること
により映像発生面の曲率半径を更に大きくするか又はほ
ぼ平坦化にさせられ、これによりその映像発生面に映像
を形成する小さいＣＲＴの製作がはるかに容易になり、
かつその映像を拡大して投射する他のレンズが軸外収差
だけを補正させることによりそのレンズの所要数を減せ
ると同時に小さい有効直径で大口径、大視角を達成する
等の装置の小型化を成すことができる。
の映像発生面による上面湾曲収差は第５レンズにより補
正されるが、そのレンズの非球面を適切に設計すること
により映像発生面の曲率半径を更に大きくするか又はほ
ぼ平坦化にさせられ、これによりその映像発生面に映像
を形成する小さいＣＲＴの製作がはるかに容易になり、
かつその映像を拡大して投射する他のレンズが軸外収差
だけを補正させることによりそのレンズの所要数を減せ
ると同時に小さい有効直径で大口径、大視角を達成する
等の装置の小型化を成すことができる。
【００２９】又本発明は、オイルチャンバ内の冷却オイ
ルがＣＲＴの全面グラスと直接接しているので冷却効率
が高く、又色収差等の補正のためＣＲＴそれぞれを動か
してもその冷却オイルに気泡が生じないので、その調整
時に画面がぼける等の光学性能が低下することがない効
果的な発明である。
ルがＣＲＴの全面グラスと直接接しているので冷却効率
が高く、又色収差等の補正のためＣＲＴそれぞれを動か
してもその冷却オイルに気泡が生じないので、その調整
時に画面がぼける等の光学性能が低下することがない効
果的な発明である。
【図１】従来の３−ＣＲＴ、３−レンズの映像投射装置
を説明するために示した概略的側面図である。
を説明するために示した概略的側面図である。
【図２】従来の３−ＣＲＴ、１−レンズの映像投射装置
を説明するために示した概略的側面図である。
を説明するために示した概略的側面図である。
【図３】本発明による映像投射装置の光学的構成を説明
するために示した平面図である。
するために示した平面図である。
【図４】本発明による映像投射装置の器具的構成を説明
するために示した平面図である。
するために示した平面図である。
【符号の説明】 １，２，３ ＣＲＴ ４，５ 二色性ミラー ６ 流体チャンバ ７ 流体 ８ オイルチャンバ ９ 冷却オイル １３ 可動ブラケット １４ レンズホルダ １５ ホルダガイド １６ 微動カム開口 １７ ガイドピン
Claims (9)
- 【請求項１】 それぞれ異なる色彩の映像を発生する複
数の映像発生面、その異なる色彩の映像を同一な光軸に
色合成させる映像合成手段、スクリーンに向い拡大され
たカラー映像を投射する複数のレンズからなる投射レン
ズ手段を備える映像投射装置において、 全面が凹な非球面を有し、前記複数の映像発生面と色合
成手段の間にそれぞれ位置して、それぞれの映像発生面
にある映像を色合成手段に伝達するレンズ要素を含み、
その映像発生面の上面湾曲がそのレンズ要素により補正
され、前記投射レンズ手段により軸外収差が補正される
ように構成したことを特徴とする映像投射装置。 - 【請求項２】 前記投射レンズ手段が、ポジティブパワ
ーとして光学的パワーが与えられた２枚の球面レンズ
と、光学的パワーは与えられず軸外収差だけを補正する
ように設計された２枚の非球面レンズから構成されたこ
とを特徴とする請求項１記載の映像投射装置。 - 【請求項３】 前記非球面レンズをプラスチックで成形
するが、その射出成形時の変形を考慮してその光軸上の
中心の厚さと縁の厚さの比が１０％以内であることを特
徴とする請求項２記載の映像投射装置。 - 【請求項４】 前記レンズの非球面が、 【数１】 の条件を満足するようにしたことを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の映像投射装置。 - 【請求項５】 前記複数の映像発生面とレンズ要素の周
囲をそれぞれ密閉し内部が冷却オイルで満たされたオイ
ルチャンバを含んだ冷却手段を更に備え、この冷却手段
はそれぞれの映像発生面と共に移動可能に構成したこと
を特徴とする請求項１記載の映像投射装置。 - 【請求項６】 前記冷却手段がそれぞれ前後左右移動及
びティルティング可能な可動ブラケットに支持されたこ
とを特徴とする請求項５記載の映像投射装置。 - 【請求項７】 前記投射レンズ手段が、微動カム開口が
形成されホルダガイドに回転可能に支持されその微動カ
ム開口に挿入されたガイドピンを有するレンズホルダに
支持され、そのレンズホルダの回転により前後移動調整
されるように設置されたことを特徴とする請求項１記載
の映像投射装置。 - 【請求項８】 前記映像合成手段が、少なくとも一つの
二色性ミラーと、これを内蔵し四面に窓が備えられ内部
が透明な流体で満たされた流体チャンバから構成された
ことを特徴とする請求項１記載の映像投射装置。 - 【請求項９】 前記流体が軸上性能を向上させるように
１．４〜１．５の範囲の屈折率を有することを特徴とす
る請求項８記載の映像投射装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019910017345A KR950011002B1 (ko) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 투영광학 장치 |
| KR17345/1991 | 1992-01-31 | ||
| KR1564/1992 | 1992-01-31 | ||
| KR1019920001564A KR930017378A (ko) | 1992-01-31 | 전자교환기의 원격 경보 송신장치 시험장비 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05210067A true JPH05210067A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=26628762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4258298A Pending JPH05210067A (ja) | 1991-09-30 | 1992-09-28 | 映像投射装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05210067A (ja) |
| DE (1) | DE4232662A1 (ja) |
| FR (1) | FR2681952A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19858591A1 (de) * | 1998-12-18 | 2000-06-21 | Mannesmann Vdo Ag | Projektionseinheit |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189577A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-25 | Seiko Epson Corp | 投射型表示装置 |
| EP0409246B1 (en) * | 1989-07-20 | 1997-04-23 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Liquid crystal projector |
| JPH0353221A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-07 | Sharp Corp | 投影型カラー画像表示装置 |
| JPH03261912A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-21 | Toshiba Corp | 投写型液晶表示装置 |
| JP2560533B2 (ja) * | 1990-10-23 | 1996-12-04 | カシオ計算機株式会社 | 液晶プロジェクタ |
-
1992
- 1992-09-28 JP JP4258298A patent/JPH05210067A/ja active Pending
- 1992-09-29 DE DE4232662A patent/DE4232662A1/de not_active Withdrawn
- 1992-09-30 FR FR9211644A patent/FR2681952A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2681952A1 (fr) | 1993-04-02 |
| DE4232662A1 (de) | 1993-04-01 |
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