JPS6195689A

JPS6195689A - テレビジヨン画像投写装置

Info

Publication number: JPS6195689A
Application number: JP59216738A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Miyatake; 義人宮武
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1986-05-14
Also published as: JPH0576834B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、映像管に映出される画像を投写レンズにより
スクリーン上に拡大投写するテレビジョン画像投写装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点大画面のテレビジョン画像を得るために、比較的小さな
映像管にテレビジョン画像を映出し、投写レンズにより
スクリーン上に拡大投写する方法は従来からよく知られ
ている。さらに、映像管の螢光体面と投写レンズの間の
空間に存在する各媒質の屈折率をできる限りそろえて、
各媒質の境界の屈折率差による光の不要反射を少なくし
、これにより投写画像のコントラストを向上させること
が提案されている。

このような従来例の１つを第１図に示す。映像管１のフ
ェイスプレート２の上に窓のあいた金属板３を接着剤４
で固定し、さらに金属板３の上に平板ガラヌ５を接着剤
θで固定し、内部の密閉空間に液体γを封入している。

平板ガラス５と投写レンズ８の映像管１に最も近い単レ
ンズ９０間にゲル状物質１０を充填している。こうして
、フェイスプレート２、液体７、平板ガラス５、ゲル状
物質１０、単レンズ９の各屈折率をそろえると、各媒質
間の境界で屈折率差により発生する光の不要反射を小さ
くすることができ、その結果、投写画像のコントラスト
を良くすることができる。なお、第１図に示しだ液体７
はフェイスプレート２を冷却する作用を有する。つまり
、フェイスプレート２から発生する熱を液体７の対流に
より金属板３に伝え、その熱を金属板３の表面から外部
に放散させており、液体７を使用しない場合に比べてフ
ェイスプレート２の温度を低減することができる。その
結果、映像管１の爆縮を防ぐことができる。

ところで、現在主流となっているテレビジョン画像投写
装置では、カラー画像を得るために、赤。

緑、青の３組の光学系を用いスクリーン上でカラー画像
に合成するようにしている。従って、第１図に示したよ
うな構成が赤、緑、青の３組必要となり、第２図に示す
ような構成となる。３本の投写レンズ１１．１２．１３
の光軸１４　、１５．１６がスクリーン１７上の一点で
交わるように、映像管１８　、１９　、２０と投写レン
ズ１１　、１２．１３がインライン配置される。中央の
緑の映像管１９の光軸２１は投写レンズ１２の光軸１６
と一致させることができるが、外側の赤と青の映像管１
８゜２０の光軸２２．２３はそれぞれ投写レンズ１１゜
１３の光軸１４，１６に対して傾ける必要がある。

これは、赤と青の画像をスクリーン１７に対して斜め方
向から投写するので、赤と青の光学系にあおり調整を必
要とするためである。従って、赤と青の映像管１８　、
２０の光軸２２．２３の開き角は、投写レンズ１１．１
３の光軸１４，１６の開き角よシも大きくなる。このこ
とは、映像管と投写レンズが分離する場合には大きな問
題とならないが、第１図に示したように、映像管１８　
、１９゜２ｏと投写レンズ１１．１２．１３がそれぞれ
分離できない構成の場合には大きな問題となる。つまシ
、映像管１８　、２０と投写レンズ１１．１３の間に両
端面が平行でない部品が必要となり、そのような部品は
加工が面倒であシ、また、緑の光学系の部品と共用でき
ずにコスト高となる。さらに、第２図に示したようにゲ
ル状物質２４，２５゜２６を使う場合には、ゲル状物質
２４　、２５　、２８の充填という面倒な作業が必要と
なる。また、映像管１８，１９．２０を交換する場合に
も、ゲル状物質２４．２５．２６を再充填する必要があ
るので、従来に比べて非常に面倒な作業となる。いずれ
にしても、コスト高になるという問題があった。

発明の目的本発明は上述の問題点を本質的に解消するだめのもので
あり、それほどのコスト高を招くことなく、コントラス
トの良いテレビジぢン画像投写装置を提供することを目
的としている。

発明の構成本発明によるテレビジョン画像投写装置は、それぞれ赤
、緑、青の単色画像を映出する３本の映像管と、それぞ
れ３本の映像管のフェイスプレートの前方に配置された
３本の投写レンズを具備し、各投写レンズは映像管の側
に配置された後群とその反対側に配置された前群の２群
で構成され、３つの後群と対応する映像管の間に空気領
域が介在しないように透明体を配置したもので、３つの
後群と対応する映像管の光軸をそれぞれ一致させて部品
の共通化を可能にし、低コスト化を図りながら、投写画
像のコントラストの向上を図るようにしている。

実施例の説明本発明によるテレビジタン画像投写装置の実施例を添付
図面を参照しながら説明する。

本発明の一実施例を第３図に示す。それぞれ。

赤、緑、青の単色画像を映出する映像管２ア。

２８．２９の７エイスプレート３０，３１．３２の上に
、中央に窓を有する金属板３３　、３４．３５が接着剤
で固定され、金属板３３．３４．３５の上に、凹面を映
像管２７．２８．２９の反対側に向けた凹レンズ３６．
３７．３８が接着剤で固定されている。フェイスプレー
）３０，３１．３２と平凹レンズ３６．３７．３８の間
に構成されるそれぞれの密閉空間に透明液体３９，４０
．４１が充填されている。映像管２７．２８．２９はそ
の光軸４２．４３．４４がそれぞれフェイスプレ−）３
０，３１．３２の前方で互いに交わるようにインライン
配置されている。凹レンズ３６゜３７．３８の前方には
、それぞれ２枚のレンズで構成された前群４５．４６．
４７が配置されている。平凹レンズ３６．３７．３８が
後群となシ、前群と後群を組み合わせることにより、１
つの投写レンズとして機能する。前群４５，４８．４７
の光軸４Ｂ　、４９．５０はスクリーン５１上で互いに
交わるようにインライン配置されている。

平凹レンズ３６．３７．３８の光軸はそれぞれ対応する
映像管２７．２Ｂ　、２９の光軸４２゜４３．４４と一
致している。緑の映像管２８の光軸４３と対応する前群
４６の光軸４９は一致しているが、赤と青の映像管２７
．２９の光軸４２゜４４はそれぞれの対応する前群４５
．４７の光軸４８．５０と一点５２．５３で交わるだけ
で一致していない。光軸４２．４４の間の開き角は光軸
４Ｂ　、５０の開き角よりも大きくなっている。

第３図に示した構成の青の光学系の結像作用について、
第４図を用いて説明する。なお、赤の光学系は青の光学
系と同一であるので説明を省略する。簡単のために、第
３図に示した凹レンズ３８、液体４１およびフェイスプ
レート３２をまとめて１つの凹レンズ６４として示して
いる。凹レンズ６４は、凹レンズ５４の平面５６の上に
ある物体１Ｊ５６に対する虚像６了を平面５５から少し
離れた位置に形成する。物体像６６は凹レンズ６４の光
軸４４に対して垂直であるので、虚像５７も光軸４４に
対して垂直となる。前群４７は虚像５７に対する実像６
８を形成するが、虚像５７は前群４７の光軸６０に対し
て傾斜しているので、実像６８も光軸５ｏに対して傾斜
する。このようにして、第３図に示した構成で、フェイ
スプレート３２の内面に映出される画像がスクリーン６
１上の全面にわたってフォーカスずれすることなく投写
される。

第４図では、説明を容易にするために虚像５了を直線で
示したが、実際には凹レンズ５４の像面湾曲補正作用に
よシ、円弧状の虚像６９となる。

そのため、前群４７と凹レンズ３１の位置関係、厳密に
言えば前群４７と凹レンズ３１の２つの光軸５０．４４
の交点５３の位置が問題となる。凹レンズ３８の凹面が
球面の場合には、交点５３は凹面の曲率中心に一致させ
るのがよい。ただし。

光学系の焦点深度により、交点５３を凹面の曲率中心か
らずらしても実用上はさしつかえないようである。その
ため、凹レンズ３１の凹面が非球面の場合にも、第３図
に示したような構成で、実用上さしつかえない画質の投
写画像を得ることができる。前群４７と凹レンズ３８の
２つの光軸５０゜４４の交点６３から凹レンズ３８の頂
点までの距離をｌ、凹レンズ３１の凹面の頂点曲率半径
をｒとして、０＜１＜５ｒ　　・・・・・・・・・・・・　（１）の
条件を満足するように選ぶとよい。上記条件の範囲を越
える場合には、投写画像の左右端でフォーカスずれが大
きくなり過ぎて実用にならない。

第３図に示した構成で、外側の赤と青の光学系の映像管
２７．２９の光軸４２．４４の開き角は次のようにして
決定するとよい。ただし、中央の緑の映像管２８と前群
４６の光軸４３．４９はともにスクリーン５１の法線と
一致しているものとする。外側にある赤と青の光軸４８
．５０と、緑の光軸４９のなす角度をともにθ、光軸４
２，４４と光軸４８，５０のなす角変をともにθ′、前
群の投写倍率をともにｍとして、 θ′＝θ／ｍ　　　・・・・・・・・・・・・　（２）
を満足するようにするとよい。なお、実際には、θ′が
式（２）で求まる値の±１０％以内の範囲にあれば実用
上さしつかえないようである。

光学系のフォーカス調整は前群４５，４６．４７を光軸
４８，４９．５０に沿って移動することによって行なう
ことができる。

以上に説明したように、第３図に示したような構成にす
ることにより、光学系の給酸性能を損うことなく、凹レ
ンズ３６．３８の光軸を映像管２７．２９の光軸４２．
４４と一致させることができる。従って、金属板３３．
３４．３５はすべて断面を平行にすることができ、共通
の形状とすることができ、第２図に示したような構成に
比べて低コスト化を図ることができる。さらに、本発明
の狙いであるコントラストの向上を図ることができる。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

第３図に示しだ映像管２７．２８．２９と凹レンズ３８
．３７．３８に関係する部分を第６図または第６図に示
すような構成に置き変えることもできる。第５図は映像
管５９のフェイスプレート６ｏの上に、゛中央に窓を有
する金属板６１を接着剤６２により固定し、金属板６２
の上に、平板ガラス６３を接着剤６４により固定し、平
板ガラス６３の上に凹レンズ６６を透明接着剤ららによ
り接合し、平板ガラス６３とフェイスプレート６００間
の密閉空間に透明液体６７を充填したものである。第６
図は、映像管５９のフェイスプレートロｏの上に、凹レ
ンズ６５を透明接着剤６６により接合したものである。

いずれの構成においても、コスト高や性能劣化を招くこ
となく、コントラストの向上が図れる。

発明の効果以上に説明したように、本発明によれば、コスト高や結
像性能の劣化を招くことなく、コントラストの良いテレ
ビジョン画像を提供することができるので、大きな効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来のテレビジョン画像
投写装置の構成を示す概略断面構成図、第３図は本発明
の一実施例によるテレビジョン画像投写装置の構成を示
す概略断面構成図、第４図は本発明の結像作用を説明す
るための説明図、第６図および第６図はそれぞれ他の実
施例の構成を示す概略断面構成図である。２７．２８．２９・・・・・・映像管、３６，３７．３
８・・・・・・凹レンズ、３９，４０，４１・・・・・
・透明液体、４５．４６．４７・・・・・・前群、５１
・・・・・・スクリーン、５９・・・・・・映像管、６
３・・・・・・平板ガラス、６６・・・・・・凹レンズ
。代理人の氏名　弁理士　中足　敏　男　ほか１名第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）それぞれ赤、緑、青の単色画像を映出する３本の
映像管と、それぞれ前記３本の映像管のフェイスプレー
トの前方に配置された３本の投写レンズを具備し、前記
各投写レンズは前記映像管の側に配置された後群とその
反対側に配置された前群の２群で構成され、少なくとも
２本の投写レンズについて前記前群と前記後群の各光軸
を異ならせることを特徴とするテレビジョン画像投写装
置。
（２）３本の投写レンズの各前群は各光軸が互いに一点
で交わるように配置されたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のテレビジョン画像投写装置。
（３）３本の投写レンズの後群の光軸が対応する映像管
の光軸と平行であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のテレビジョン画像投写装置。
（４）３本の投写レンズの後群の光軸が対応する映像管
の光軸と一致することを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載のテレビジョン画像投写装置。
（５）投写レンズの後群の映像管に対する位置は固定で
、前群は前記映像管に対して位置調節可能であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテレビジョン画
像投写装置。
（６）投写レンズの前群は前記前群の光軸に沿って前後
に位置調節可能であることを特徴とする特許請求の範囲
第５項記載のテレビジョン画像投写装置。
（７）投写レンズの後群と映像管のフェイスプレートの
間には空気領域が介在しないように透明体が配置されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテレ
ビジョン画像投写装置。
（８）投写レンズの後群と映像管の間には密閉室が設け
られ、前記密閉室に透明液体が充填されていることを特
徴とする特許請求の範囲第７項記載のテレビジョン画像
投写装置。
（９）投写レンズの後群の映像管に最も近い面に平板ガ
ラスを透明接着剤により接合し、前記平板ガラスと前記
映像管の間に密閉室が設けられ、前記密閉室に透明液体
が充填されていることを特徴とする特許請求の範囲第７
項記載のテレビジョン画像投写装置。
（１０）投写レンズの後群の映像管に最も近い単レンズ
が、前記映像管のフェイスプレートの上に透明接着剤に
より接合されていることを特徴とする特許請求の範囲第
７項記載のテレビジョン画像投写装置。
（１１）投写レンズの後群は１枚の単レンズからなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテレビジョ
ン画像投写装置。
（１２）投写レンズの後群の前群に最も近いレンズ面が
凹面であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のテレビジョン画像投写装置。
（１３）投写レンズの後群の前群に最も近いレンズ面が
非球面の凹面であることを特徴とする特許請求の範囲第
１２項記載のテレビジョン画像投写装置。
（１４）少なくとも投写レンズについて前群と後群のそ
れぞれの光軸が一点でのみ交わることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のテレビジョン画像投写装置。
（１５）投写レンズの前群と後群のそれぞれの光軸の交
点から前記後群の前記前群に最も近いレンズ面の頂点ま
での距離をｌ、前記後群の前記前群に最も近いレンズ面
の頂点曲率半径をｒとして、０＜ｌ＜５ｒの関係を満たすことを特徴とする特許請求の範囲第１４
項記載のテレビジョン画像投写装置。
（１６）前群の光軸とスクリーンの法線のなす角をθ、
後群の光軸と前記前群の光軸のなす角をθ′、前記前群
の投写倍率をｍとして、θ′がθ／ｍで与えられる値の
±１０％以内であることを特徴とする特許請求の範囲第
３項または第４項記載のテレビジョン画像投写装置。