JPH10161242A

JPH10161242A - 投写レンズ装置

Info

Publication number: JPH10161242A
Application number: JP8316792A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kashiwabara; 隆司柏原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】放熱効果を高め、陰極線管（ＣＲＴ）に投入
する電力の向上を図り、ＣＲＴの高輝度駆動を可能にす
るオプチカルカップリング（ＯＣ）方式の投写レンズ装
置を提供する。【解決手段】ＯＣ方式の投写レンズ装置において、Ｏ
Ｃハウジング２を空冷するための小型の送風ファン１７
を設ける。ＯＣハウジング２に複数の放熱フィン１９を
設けてその放熱フィン１９の間に送風ファン１７からの
空気を貫流させて空冷させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管（以下
「ＣＲＴ」とよぶ）などの表示素子に映出される比較的
小形の画像を、投写レンズを用いて拡大して投写するこ
とより大画面の映像を作るようにした投写レンズ装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＣＲＴに映出された比較的小
さな映像を、投写レンズによりスクリーン上に拡大投写
する方法が公知の技術となっている。最近ではＣＲＴの
前面をＣＲＴのフェースガラスに近い屈折率を持ちかつ
透明度の高い液体で満たして投写レンズとＣＲＴとを光
学的に結合することにより界面反射を激減させ、ＣＲＴ
に映出された映像を効率よく投写レンズに導入し、投写
画像の鮮明度とコントラストとを向上させる方式が採ら
れている。一般にこれをオプチカルカップリング（以下
「ＯＣ」とよぶ）方式と称している。

【０００３】図８は従来のＯＣ方式の投写レンズ装置を
示したものである。すなわち、筒状のＯＣハウジング２
の一端にＣＲＴ３を挿入し、他端にＯＣレンズ４を設置
して、ＣＲＴ３とＯＣレンズ４との間にＯＣ室５を作
り、このＯＣ室５に透明なＯＣ液６を満たし、さらにＯ
Ｃハウジング２のＯＣレンズ４を設置した側に投写レン
ズ１を設置している。

【０００４】ＯＣハウジング２の一端へＣＲＴ３を所定
位置まで挿入する際には、ＯＣハウジング２の側壁とＣ
ＲＴ３の外側壁との空隙に、そのすきま幅と同程度の太
さのシリコーンゴム紐７が全周に捲回挿入され、ＣＲＴ
３がガタつかないように位置決めされる。その後に、Ｏ
Ｃハウジング２とＣＲＴ３とシリコーンゴム紐７との間
に生じた空隙にシリコーンゴム接着剤８が注入充填され
て、ＯＣハウジング２とＣＲＴ３との間に液密な接着シ
ールが施される。

【０００５】またＯＣハウジング２の他端には、シール
ゴム溝９が形成され、その溝中にシールゴム１０が挿入
されているため、ＯＣハウジング２にＯＣレンズ４を取
り付けるとシールゴム１０が受圧変形し押圧面に密着し
て、ＯＣハウジング２とＯＣレンズ４との間に液体密封
可能なシールがなされる。さらにこのＯＣハウジング２
のＯＣレンズ４を設置した側には、拡大映像を得るため
の投写レンズ１が設置されている。

【０００６】このようにしてできた液密なＯＣ室５に、
ＯＣハウジング２にあけた貫通孔１５からＯＣ液６が満
杯に注入充填される。現在ＯＣ液６としては、エチレン
グリコール、エチレングリコールとグリセリン、エチレ
ングリコールと水との混合液などがよく使用されてい
る。

【０００７】ＯＣ室５にＯＣ液６が注入充填された後、
貫通孔１５を覆うように、ゴムなどの弾性体で造られた
ダイアフラム１１がかぶせられて中のＯＣ液６が漏れな
いように液密に封止される。ダイアフラム１１には外周
縁に圧接シール部１２が形成されており、この部分が貫
通孔１５の周囲に形成されたシール溝１３に挿入され、
押さえ蓋１４を取り付けることで圧接シール部１２がシ
ール溝１３と押さえ蓋１４との挟圧平面に密着するた
め、液密なシールが達成される。

【０００８】このような投写レンズ装置では、ＣＲＴ３
が駆動されると、ＣＲＴ３の蛍光面に映出された画像が
ＯＣレンズ４を通り、さらに投写レンズ１によって前方
に設置されているスクリーン（図示せず）に拡大投写さ
れる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし明るい拡大投写
像を得るためには、投写型テレビのＣＲＴ３は、多大な
光出力を必要とするため、直視管型テレビのＣＲＴに比
べ格段に強烈な電力で駆動される。そのためＣＲＴ自体
の、特に発光部であるＣＲＴのフェースガラスの温度
は、１００℃以上にも上昇することとなる。従ってＯＣ
液６は、ＣＲＴ３のフェースガラスの温度を冷やす冷却
液としても機能している。すなわち、ＣＲＴ３のフェー
スガラスから発生する熱は、このＯＣ液６を熱移送媒体
としてＯＣハウジング２に伝達され、さらにＯＣハウジ
ング２から空気中に放熱される。

【００１０】詳しくは、ＣＲＴ３の駆動を開始してＣＲ
Ｔフェースガラスの温度が上がって来ると、ＣＲＴフェ
ースガラス近傍のＯＣ液６の液温が上がり、ＣＲＴフェ
ースガラスから２ｍｍ程度の薄い液層で上昇流が現れ
る。暖められたＯＣ液６が上方に昇ってゆき、液温に差
が生じることによっていわゆる対流が始まる。暖められ
上昇したＯＣ液６は、アルミニウム、亜鉛などの金属で
造られたＯＣハウジング２に接し、熱の受け渡しが行わ
れる。このようにしてＣＲＴフェースガラスで発生した
熱は、ＯＣハウジング２の内部を伝わって空気中に放熱
される。

【００１１】液体の対流による熱の移送は、固体内の熱
伝導による熱の移動・拡散に比べると、はるかに速く効
率がよい。しかし、ＣＲＴフェースガラスで発生した熱
がＯＣハウジング２内を伝わって空気中に放熱されるス
ピードは緩慢である。したがって、熱伝導のよいＯＣ室
５では暖められたＯＣ液６がどんどん昇って来る。そし
て時間の経過とともに平衡状態に達し、ＯＣ液６の上層
部に液温の高い液塊が形成され、下層部に液温の低い液
塊が形成される。この様な平衡状態に達すると、ＯＣ液
６の対流も緩慢となり、放熱能力は徐々に限界に達する
こととなる。

【００１２】しかし、ＣＲＴ３が大きなパワーで駆動さ
れていると、放熱を上回る発熱のため、ＣＲＴフェース
ガラス中央部の温度が徐々に高くなり、ＣＲＴフェース
ガラス内での温度差が段々と大きくなり、フェースガラ
スの熱歪みが増進される。そして最悪の場合、熱歪みで
フェースガラスが破断するという致命的な状況に至る。
現在、使用中にＣＲＴ３が破断するのは、ほとんどの場
合この熱歪みが原因となっている。従って自然放熱で
は、ＣＲＴ３に投入できる電力にまだ余裕があっても、
温度差による熱歪みからフェースガラスの破断というよ
うな致命的な事態を生じるといった、冷却能力の方から
限界に達する。したがって、効果的な放熱・冷却あるい
は熱の分散と温度の均一化がなされなければ、ＣＲＴ３
のハイパワー高輝度駆動が困難となるという課題があ
る。

【００１３】本発明はこの様な状況に鑑み、放熱効率を
高めることで、ＣＲＴに投入できる電力の向上を図り、
ＣＲＴの高輝度駆動を可能にするオプチカルカップリン
グ方式の投写レンズ装置を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
めに、本発明による投写レンズ装置は、送風ファンを設
け、ＯＣハウジングを送風ファンで強制空冷するように
したものである。

【００１５】すなわち本発明によれば、送風ファンを設
けることにより、ＯＣハウジングを強制的に空冷でき、
ＯＣハウジングから空気中への放熱効率を高め、ＣＲＴ
とＯＣレンズとを装着したＯＣハウジングの組合せ全体
の冷却能力を向上させることができる。このためＣＲＴ
に投入する電力も増やすことができ、輝度向上を図るこ
とが可能である。

【００１６】従って本発明では、このように放熱効率を
高めることで、ＣＲＴに投入できる電力の向上を図り、
ＣＲＴの高輝度駆動を可能にするオプチカルカップリン
グ方式の投写レンズ装置を提供できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】請求項１記載の投写レンズ装置
は、筒状のＯＣハウジングの一端に表示素子を配置し、
他端にオプチカルカップリングレンズを配置し、前記Ｏ
Ｃハウジングの内部に前記表示素子の表示画面の材料に
近い屈折率を持つ液体を充填し、前記オプチカルカップ
リングレンズに映出された画像を投写レンズを介して拡
大投写する投写レンズ装置において、前記ＯＣハウジン
グを空冷する送風ファンを設けたことを特徴としたもの
である。この構成によると、ＯＣハウジングを効率よく
空冷でき、このためＣＲＴに投入する電力も増やすこと
ができ、輝度向上を図ることが可能である。

【００１８】請求項２記載の投写レンズ装置は、請求項
１においてＯＣハウジングに複数の放熱フィンを設け、
その放熱フィンの先端間を覆うように覆い板を設け、前
記放熱フィンと覆い板とで仕切られた空冷のための空気
の流路を送風ファンによって発生する空気流が貫流する
ことを特徴とする。このようなものであると、送風ファ
ンから送られた風はこの送風路を通るため、少ない風量
でも極めて効率よくＯＣハウジングが空冷でき、放熱効
率を高めることができる。このためＣＲＴに投入する電
力も増やすことができ、輝度向上を図ることが可能であ
る。

【００１９】請求項３記載の投写レンズ装置は、請求項
１においてＯＣハウジングにパイプを埋め込んで設け、
このパイプが空冷のための空気の流路を形成するように
したことを特徴としたものである。このようなものによ
っても、上述のように少ない風量でも極めて効率よく空
冷でき、このためＣＲＴに投入する電力も増やすことが
でき、輝度向上を図ることが可能である。

【００２０】請求項４記載の投写レンズ装置は、請求項
３において、中空パイプの断面形状を、丸形と、四角形
と、多角形あるいは歯車形状などの異形断面とのいずれ
かにしたことを特徴としたものである。このようなもの
であると、空気流路の断面形状を簡単に変更することが
でき、より放熱効率の良い断面形状を選択することが可
能である。

【００２１】請求項５記載の投写レンズ装置は、請求項
１，２，３において、送風ファンをＯＣハウジングに取
り付けたことを特徴とするものである。この構成による
と、ＯＣハウジングと送風ファンとを１つの部品として
扱うことができる。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図７を用いて説明する。（実施の形態１）図１〜５は（実施の形態１）を示す。
図１は本発明の投写レンズ装置の断面構造を示したもの
である。図１の装置は図８の装置とほぼ同様の構成であ
るが、以下の点が異なっている。すなわち、筒状のＯＣ
ハウジング２の一端にＯＣレンズ４を装着する際に、Ｏ
Ｃレンズ４の周囲には、かなり厚めの接着層１６が均一
に形成されている。この接着層１６は、ＯＣレンズ４の
取り付け機能と、中に注入されるＯＣ液６を液密にシー
ルする機能とを果たしている。

【００２３】また、ＯＣハウジング２には送風ファン１
７が取り付けられて、その送風路には覆い板１８が被せ
られている。図２に、ダイアフラム１１の断面斜視図を
示す。外周縁に圧接シール部１１ａが形成されており、
この部分が貫通孔１５の周囲に形成されたシール溝１３
にはまり込み、押さえ蓋１４を取り付けることにより圧
接シール部１１ａとシール溝１３とが押さえ蓋１４の挟
圧面に圧接され、中のＯＣ液６が液密にシールされる。
またＵ字型の屈曲部１１ｂが長円状に形成されているた
め、ＯＣ液６が熱膨張し、容積が増加した際には、屈曲
部１１ｂが変形して平坦部１１ｃが持ち上げられて容積
が増加した際のその増加分の吸収が行われる。

【００２４】図３は、図１に示すところのＡ１−Ａ２断
面部の矢視断面図であり、図４は、ＯＣハウジング２の
上面図であり、それぞれ送風ファン１７が取り付けられ
た時の状態を示し、図５は、ＯＣハウジング２とそれに
取り付けられる部品の斜視図を表している。

【００２５】図３〜５に示すように、ＯＣハウジング２
に取り付けられた送風ファン１７からの送風による冷却
を効率よくするために、送風ファン１７の両端の位置に
放熱フィン１９が設置されている。詳しくは、図５に示
すように、ＯＣハウジング２には複数の放熱フィン１９
が形成されており、放熱フィン１９の無い空間部２２に
は送風ファン１７をネジ止めするための取付けボス２１
が形成されている。この取付けボス２１に送風ファン１
７をネジ止めして、放熱フィン１９を覆うようにして覆
い板１８を取り付ける。このようにすることで、放熱フ
ィン１５と覆い板１８とＯＣハウジング２とで囲われた
細長い、複数の送風路２０が形成される。

【００２６】次に以上のように構成された本発明の投写
レンズ装置の動作について説明する。送風ファン１７を
駆動すると、送風ファン１７から吸い込まれた空気流は
図３のようにＯＣハウジング２の外側から内側へと矢印
Ａで示すように流れていく。この空気流は図３、図４の
ように送風ファン１７から放熱フィン１９を通るように
矢印Ｂに示す方向に送風路２０の中を流れ、さらにＯＣ
ハウジング２の外側へ向かって矢印Ｃの方向に流れ、Ｏ
Ｃハウジング２の外へ流出して行く。送風路２０の中を
空気が流れて行く時には放熱フィン１９に沿って空気が
流れ、しかもこの放熱フィン１９を取り付けた側のＯＣ
ハウジング２には覆い板１８が取り付けられていて空気
流が散逸しないので、極めて効率良く熱が持ち去られ
る。熱が奪われ液温の下がったＯＣ液６は、比重が大き
くなり下方に流動する。さらに上昇してくる液温の高い
ＯＣ液６に押され対流が増進される。それにもとづき対
流速度が早くなることによって、放熱効率が高まるとと
もに、ＯＣ室５内の液温が均一化される。ＯＣ液６の対
流が加速されると、ＣＲＴフェースガラス中心部の熱が
ＯＣ液６によって速やかに周辺部に運び去られれるの
で、従来以上にＣＲＴ３に多くのパワーが投入でき、そ
の結果として投写像の輝度向上が図れる。またＯＣ液の
対流が活発になることによって、ＣＲＴフェースガラス
内の熱分布の均一化がなされるため、温度差によって発
生するＣＲＴフェースガラス面における熱歪みも低減す
ることができ、ＣＲＴ３の熱歪み割れに対する信頼性を
格段に向上することが出来る。

【００２７】（実施の形態２）図６と図７は（実施の形
態２）を示す。図６は、前記説明した方法とは別に、Ｏ
Ｃハウジング２に中空パイプ２３をインサート成型する
ことで、送風路２０を形成したものである。この中空パ
イプの両端部は大気中に開口となっており、この送風路
には、（実施の形態１）と同様に送風ファンによって発
生する風が貫流する。この中空パイプの断面形状は四角
形に限定されるものではなく図７（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すような、断面形状が丸形や異形断面である
星形や歯車形のような中空パイプ２３ａ，２３ｂ，２３
ｃをインサート成型することで、空気流路の断面形状を
簡単に変更することができ、より放熱効率のよい形状を
簡単に選択可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の投写レンズ装置に
よると、オプチカルカップリング方式の投写レンズ装置
において、ＯＣハウジングを空冷する小型の送風ファン
を設けることにより、ＣＲＴから発生した熱によるＯＣ
液の対流を加速でき、中心部の熱をＯＣ液によって速や
かに周辺部に運びさることができる。このように放熱効
率を高めることで、従来以上にＣＲＴに多くの電力を投
入でき、その結果として、投写像の輝度向上が図れる投
写レンズ装置を提供できる。

【００２９】さらにＣＲＴフェースガラス内の熱分布の
均一化がなされるため、温度差によって発生するＣＲＴ
フェースガラスにおける熱歪みも低減することができ、
ＣＲＴの熱歪み割れに対する信頼性を格段に向上させる
ことができる。

【００３０】また、前記の構成に加えて、ＯＣハウジン
グに複数の放熱フィンを設けてその放熱フィンの間に前
記送風ファンからの空気を貫流させる、あるいは、ＯＣ
ハウジングに複数の中空パイプをインサート鋳造して中
空パイプの中に前記送風ファンからの空気を貫流させる
ことにより、少ない風量でも極めて効率よくＯＣハウジ
ングを空冷でき、前記の構成だけとした場合よりもさら
に放熱効率を高めることができる。このためＣＲＴに投
入する電力も増やすことができ、輝度向上を図ることが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく投写レンズ装置の断面図

【図２】本発明の投写レンズ装置に用いられるダイアフ
ラムの斜視図

【図３】図１における、Ａ１−Ａ２矢視部におけるＯＣ
ハウジングの断面図

【図４】ＯＣハウジングに送風ファンが取り付けられた
状態を示す平面図

【図５】送風ファンと覆い板の取り付け状態を示す分解
斜視図

【図６】ＯＣハウジングに中空パイプをインサート成型
した状態を示す斜視図

【図７】種々の断面形状をした中空パイプの例を示す図

【図８】従来例の投写レンズ装置の断面図

【符号の説明】

１投写レンズ２ＯＣハウジング３ＣＲＴ４ＯＣレンズ５ＯＣ室６ＯＣ液１７送風ファン１９放熱フィン２０送風路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のＯＣハウジングの一端に表示素子
を配置し、他端にオプチカルカップリングレンズを配置
し、前記ＯＣハウジングの内部に前記表示素子の表示画
面の材料に近い屈折率を持つ液体を充填し、前記オプチ
カルカップリングレンズに映出された画像を投写レンズ
を介して拡大投写する投写レンズ装置において、前記Ｏ
Ｃハウジングを空冷する送風ファンを設けた投写レンズ
装置。
【請求項２】ＯＣハウジングに複数の放熱フィンを設
け、その放熱フィンの先端間を覆うように覆い板を設
け、前記放熱フィンと覆い板とで仕切られた空冷のため
の空気の流路を送風ファンによって発生する空気流が貫
流するように構成した請求項１記載の投写レンズ装置。
【請求項３】ＯＣハウジングにパイプを埋め込んで設
け、このパイプが空冷のための空気の流路を形成するよ
うにした請求項１記載の投写レンズ装置。
【請求項４】中空パイプの断面形状を、丸形と、四角
形と、多角形あるいは歯車形状などの異形断面とのいず
れかにした請求項３記載の投写レンズ装置。
【請求項５】送風ファンをＯＣハウジングに取り付け
た請求項１，請求項２，請求項３記載の投写レンズ装
置。