KR100435174B1 - 프로젝션텔레비전의투사렌즈조립체 - Google Patents

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Abstract

동작시의 온도 상승에 따른 투사 렌즈의 포커스 성능의 저하를 방지할 수 있는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
프로젝션 텔레비전(2)의 CRT(4)의 전면에 배치되고, 경통(34)와, 경통(34)의 내부에 장착되는 적어도 하나의 렌즈(36, 38, 40)을 갖는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체(6)에 있어서, 렌즈(36, 38, 40)과 경통(34)와의 감합부(43)에 렌즈보다 탄성율이 충분히 작은 완충재(42)가 장착된다. 렌즈(38a)의 외주에 경통(34)와의 감합부에 접촉하는 돌기(44)를 둘레 방향으로 3개소 이상 형성해도 된다.

Description

프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체
본 발명은 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체에 관한 것으로, 더옥 상세히 설명하면 동작시의 온도 상승에 따른 투사 렌즈의 포커스 성능의 저하를 방지할 수 있는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체에 관한 것이다.
통상의 텔레비전에 비교해서 표시 화면이 크고, 대형 표시가 가능한 장치로서 배면 투사형의 프로젝션 텔레비전이 알려져 있다. 배면 투사형 프로젝션 텔레비전에서는 적(R), 녹(G), 청(B)용의 투사 브라운관(CRT)로부터 각각 영상광을 출사하고, 그 영상광을 표시 화면 스크린에 입사시켜 그 입사면에 대하여 배면측의 스크린에 영출(映出)된 화상을 영상으로서 표시한다.
투사 CRT의 전면(前面)에는 렌즈 조립체가 배치되어 있고, 투사 CRT로부터 출사된 영상광을 포커스시켜 표시 화면 스크린에 상을 맺도록 구성되어 있다. 렌즈 조립체는 경통과, 경통의 내부에 장착되는 적어도 하나의 렌즈를 갖는다. 일반적으로는 렌즈 조립체의 경통에는 플라스틱 렌즈와, 유리 렌즈가 조합되어 이용된다. 경통은 예를 들면 금속 또는 플라스틱으로 구성된다.
플라스틱, 금속 및 유리의 열팽창율을 각각 Ep, Em, Eg로 하면, Ep > Em > Eg의 관계가 있다.
투사 CRT는 그 동작시에는 고온으로 되므로 그 전면이 냉각되는 것이 바람직하다.
그러나, 투사 CRT의 전면은 최대 90℃ 정도가 된다. 그 때문에, 렌즈 조립체도 가열되고, 렌즈 조립체의 각 구성 부품의 열팽창율의 상위때문에 이하에 나타내는 문제점을 갖고있다.
예를 들면, 경통이 금속으로 구성되어 있다고 가정하면 플라스틱 렌즈는 경통보다 열팽창율이 크기 때문에, 경통으로부터 압력을 받아 렌즈면 형상이 변화하고, 포커스 성능의 저하를 일으킨다. 또, 유리 렌즈는 경통보다 열팽창율이 작기 때문에 경통과 유리 렌즈와의 감합부에 극간이 생긴다. 그 때문에, 플라스틱 렌즈와, 유리 렌즈 사이에 편심이 생기고, 이 경우에도 포커스 성능의 저하를 일으킨다.
또한, 경통이 플라스틱이라고 해도 유리 렌즈와의 사이에 같은 문제가 생긴다.
본 발명은 이와 같은 실상을 감안해서 이루어지고, 동작시의 온도 상승에 따른 투사 렌즈 포커스 성능의 저하를 방지할 수 있는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서는 본 발명의 제1 관점에 관한 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체는 프로젝션 텔레비전의 영사용 광원의 전면에 배치되고, 경통과, 경통의 내부에 장착되는 적어도 하나의 렌즈를 갖는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체에 있어서, 렌즈와 경통의 감합부에 렌즈보다 탄성율이 충분히 작은 완충재가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 완충재의 직경 방향 두께가 렌즈 외경에 대하여 0.5 내지 1%인 것이 바람직하다.
상기 완충재는 합성 고무로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 관점에 관한 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체는 프로젝션 텔레비전의 영사용 광원의 전면에 배치되고, 경통과, 경통의 내부에 장착되는 적어도 하나의 렌즈를 갖는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체에 있어서, 상기 렌즈의 외주에 경통과의 감합부에 접촉되는 돌기가 둘레 방향으로 3개소 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 돌기의 높이는 렌즈의 외경에 대하여 바람직하게는 2 %이하, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1 %의 범위에 있다.
상기 영사용 광원으로서는 예를 들면 투사 CRT 또는 백라이트 부착 액정 패널 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 관한 프로젝션 텔레비전의 렌즈 조립체에서는 렌즈와 경통과의 감합부에 렌즈보다 탄성율이 충분히 작은 완충재가 장착되어 있다. 그 때문에, 프로젝션 텔레비전의 동작시에 가령 렌즈 조립체가 고온으로 되어도 각 구성 부품(경통과 렌즈)의 열팽창차에 의한 감합 부분의 극간 또는 렌즈에 작용하는 응력을 완충재로 흡수할 수 있다.
구체적으로는 경통이 금속이고, 경통 내에 플라스틱 렌즈와 유리 렌즈가 장착되어 있는 경우에는 완충재가 탄성 변형됨으로써 열팽창에 의한 플라스틱 렌즈의 변형을 방지할 수 있다.
또, 유리 렌즈는 그 장착시에 완층재를 충분히 탄성 변형시킨 상태에서 경통의 감합부에 장착하여 열팽창차에 따라서도 유리 렌즈와 경통과의 극간이 생기지않게 되고, 렌즈가 편심하는 일도 없다.
따라서, 포커스 성능의 저하도 없다.
본 발명의 제2 관점에 관한 프로젝션 텔레비전의 렌즈 조립체에서는 렌즈의 외주에 경통과의 감합부에 접촉하는 돌기가 둘레 방향으로 3개소 이상 형성되어 있다. 유리 렌즈에서는 그 외주에 돌기를 일체로 형성하는 것은 곤란하므로 이 경우의 렌즈는 플라스틱 렌즈인 것이 바람직하다. 단, 유리 렌즈의 외주에 돌기를 형성하는 것도 본 발명의 범위이다. 또, 돌기는 반드시 일체로 형성할 필요는 없고, 어떤 수단으로 렌즈의 외주에 돌기를 설치할 수도 있다.
플라스틱 렌즈의 외주에 돌기를 형성하면, 경통이 금속인 경우에 동작시의 열팽창차에 의해 경통이 플라스틱 렌즈의 외주를 누르지만, 그 힘은 돌기 부분에 집중하므로 플라스틱 렌즈의 렌즈 본체 부분이 변형하는 일은 없다.
또, 돌기가 외주에 형성된 렌즈보다 열팽창율이 큰 재질로 구성된 경통인 경우에는 그 장착시에 돌기를 강제적으로 변형시키면서 경통의 감합부에 장착하여 동작시의 열팽창차에 의해 감합부에 극간이 생기는 일은 없다. 그 결과, 그 렌즈가 편심 상태로 되는 일도 없다.
따라서, 포커스 성능의 저하도 없다.
또한, 돌기가 변형해도 렌즈 본체부가 거의 변형하지 않으므로 렌즈로서의 기능에는 문제가 없다.
이하, 본 발명에 관한 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체를 도면에 도시한 실시예를 기초로 해서 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체의 주요부 단면도, 제2(A)도는 제1도에 도시한 IIA-IIA선을 따른 단면도, 제2(B)도는 렌즈와 경통과의 감합부의 주요부 단면도, 제3(A)도는 프로젝션 텔레비전의 전체 정면측 개략 단면도, 제3(B)도는 프로젝션 텔레비전 전체의 측면측 개략 단면도, 제4도는 제3도에 도시한 스크린의 분해 사시도, 제5도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체의 주요부 단면도이다.
우선, 제3, 4도를 기초로 해서 본 발명의 일실시예에 관한 프로젝션 텔레비전의 전체 구성에 관해 설명한다.
제3도에 도시한 프로젝션 텔레비전(2)에서는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 영상광을 발하는 3가지 투사용 CRT(4, 4, 4,)가 각각 전면에 배치된 렌즈 조립체(6, 6, 6)과 함께 샤시(10)에 장착 고정되어 있다. 샤시(10)은 CRT(4, 4, 4)가 직접 장착되는 제1 샤시부재(11)과, 그 제1 샤시 부재(11)의 양단을 지지하는 한쌍의 제2 샤시부재(13)을 갖는다. 제2 샤시부재(13)은 케이싱(14)의 지지대(16) 상에 설치되어 있다.
케이싱(14)의 정면 위쪽에는 대형 표시 화면(12)가 장착되어 있다. 또, 케이싱(14)의 내부에는 각 CRT(4, 4, 4)로부터 투사된 영상을 반사시켜 표시 화면의 이면에 화상을 맺게 하기 위한 반사경(16)이 장착된다.
표시 화면(12)는 제4도에 도시한 바와 같이, 표시 화면(12)가 복층의 스크린의 적층판으로 구성되어 있고, 플레넬 스크린(20)과, 렌티큘러 스크린(22)와, 콘트래스트 스크린(24)를 갖는다. 플레넬 스크린(20)은 CRT로부터의 빛을 집광한다.또, 렌티큘러 스크린(22)는 플래넬 스크린(20)에서 집광된 빛을 좌우로 분산시킨다. 렌티큘러 스크린(22)에는 콘트라스트를 향상시키는 목적 등으로 블랙 스트라이프를 설치하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 실시예에 관한 투사용 CRT(4) 및 렌즈 조립체(6)에 관해 설명한다.
제1도에 도시한 바와 같이, 투사용 CRT(4)의 전면에는 커플러(30)이 장착되어 있다. 커플러(30)에는 메니스커스 렌즈(32)가 장착되어 있다. 메니스커스렌즈(32)는 예를 들면 플라스틱 렌즈로 구성되고, 주로 상면 만곡의 보정을 행하며, 렌즈 조립체(6)의 렌즈군과 조합시켜 원하는 광학 특성을 발휘한다. 메니스커스 렌즈(32)와 CRT(4)의 전면 사이에는 CRT를 냉각시키기 위한 냉각 매체를 충진시키는 것이 바람직하다.
렌즈 조립체(6)은 제1도에 도시한 바와 같이 예를 들면 금속으로 구성되는 경통(34)와, 이 경통(34)의 내부에 축선 방향에 소정 간격으로 배치된 복수의 렌즈(36, 38, 40)을 갖는다. 중앙에 위치하는 렌즈(36)은 접속을 행하기 위한 구면 렌즈로서 일반적으로 유리 렌즈로 구성된다.
경통(34)의 CRT측에 배치되는 렌즈(40)은 수차 보정을 행하기 위한 비구면 렌즈로서 일반적으로 플라스틱 렌즈로 구성된다. 또, 경통(34)의 반 CRT측에 배치되는 렌즈(38)은 수차 보정을 행하기 위한 비구면 렌즈로서 일반적으로 플라스틱 렌즈로 구성된다.
본 실시예에서는 제2(A)도에 도시한 바와 같이 경통(34)의 내면 전체, 또는적어도 각 렌즈(36, 38, 40)과 경통(34)의 감합부에 완충재(42)가 장착되어 있다.
완충재(42)는 제2(B)도에 도시한 바와 같이, 경통(34)의 감합부인 오목부(43)의 형상에 맞춘 형상을 갖고, 전체적으로는 링형상이다. 이 완충재(42)는 렌즈(36, 38, 40)보다 탄성율이 충분히 작은 재질로 구성된다. 렌즈(36, 38, 40)보다 탄성율이 충분히 작은 재질로서는 예를 들면, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 이소푸렌 고무(IR), 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 클로로푸렌 고무(CR) 등의 디엔계 고무, 부틸 고무(IIR), 에틸렌 프로필렌 디엔 터 폴리머 고무(EPDM), 아크릴 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무, 불소 고무 등의 올레핀계 고무, 실리콘 고무, 우레탄 고무, 황화 고무, 또는 이들 발포체 또는 우레탄 또는 나일론의 발포체 등을 예시할 수 있다.
완충재(42)의 직경 방향 두께 t는 렌즈(36, 38, 40)의 장착 전 상태에서 렌즈의 외경에 대하여 1 내지 2 %가 바람직하다. 완충재(42)는 렌즈(36, 38, 40)의 장착 후에 렌즈 장착 전의 완충재의 직경 방향 두께 t에 대하여 30 내지 50 % 압축되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 관한 프로젝션 텔레비전의 렌즈 조립체(6)에서는 렌즈(36, 38, 40)과 경통(34)와의 감합부에 렌즈보다 탄성율이 충분히 작은 완충재(42)가 장착되어 있으므로, 프로젝션 텔레비전의 동작시에 가령 렌즈 조립체(6)이 실온 +25℃ 내지 50℃의 고온으로 되어도 각 구성부품[경통(34)와 렌즈(36, 38, 40)]의 열팽창차에 의한 감합 부분의 간극 또는 렌즈에 작용하는 응력을 완충재(42)로 흡수할 수 있다.
구체적으로는 경통(34)가 금속인 경우에 플라스틱 렌즈(38, 40)의 열팽창을 완충재(42)가 탄성 변형시킴으로써 흡수하고, 플라스틱 렌즈(38, 40)의 변형을 방지할 수 있다.
또, 유리 렌즈(36)은 그 장착시에 완충재(42)를 충분히 탄성 변형시킨 상태에서 경통(34)의 감합부에 장착하여 열팽창차에 의해서도 유리 렌즈(36)과 경통(34)와의 극간이 생기지 않게 되고, 유리 렌즈(36)이 플라스틱 렌즈(38, 40)에 대하여 편심하는 일도 없다.
따라서, 포커스 성능의 저하도 없다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 관해 설명한다.
본 실시예에서는 제5도에 도시한 바와 같이, 경통(34) 내에 장착되는 플라스틱 렌즈(38a)의 외주에 둘레 방향으로 3개소 이상 돌기(44;본 실시예에서는 5개)가 형성되어 있다. 3개소 이상의 돌기(44)로 한 것은 렌즈(38a)를 경통(34) 내에 안정되게 장착하기 위한 것이다. 또한, 돌기(44)의 수가 너무 많은 경우에는 돌기에 의한 본 실시예의 효과가 감소하므로 돌기(44)의 수의 상한은 10 내지 20정도이다. 돌기(44)의 수는 바람직하게는 4 내지 10이다.
돌기(44)의 높이는 렌즈(38a)의 외경 등에 따라 결정되고, 적어도 돌기(44)의 선단이 경통(34)의 감합부 내부에 접하도록 설계된다. 돌기(44)의 높이는 구체적으로는 렌즈의 외경에 대하여 0.1 내지 1 %의 범위가 바람직하다.
본 실시예의 렌즈 조립체(6a)에서는 렌즈(38a)의 외주에 돌기(44)를 형성하면 경통(34)가 금속인 경우에 동작시의 열팽창차에 의해 경통(34)가 플라스틱렌즈(38a)의 외주를 누르지만, 그 힘은 돌기 부분에 집중하므로 플라스틱 렌즈(38a)의 렌즈 본체 부분이 변형하는 일은 없다.
또, 돌기(44)가 외주에 형성된 렌즈보다 열팽창율이 큰 재질로 구성된 경통(34)의 경우에는 그 장착시에 돌기(44)를 강제적으로 변형시키면서 경통(34)의 감합부에 장착하여 동작시의 열팽창차에 의해 감합부에 간극이 생기는 일은 없다. 그 결과, 그 렌즈가 편심 상태로 되는 일도 없다.
따라서, 포커스 성능의 저하도 없다.
또한, 돌기(44)가 변형해도 렌즈 본체부가 거의 변형하지 않으므로 렌즈로서의 기능에는 문제가 없다.
또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범위 내에서 여러가지로 변형할 수 있다.
예를 들면, 렌즈 조립체가 전면에 배치되는 투사용 광원으로서는 CRT에 한정되지 않고 백라이트 부착 액정 패널을 이용할 수 있다. 단, 본 발명의 구성을 채용한 렌즈 조립체는 특히 열이 문제되는 주사용 CRT에 이용한 경우에 작용 효과가 특히 크다.
또, 본 발명에 관한 렌즈 조립체는 배면 투사형 프로젝션 텔레비전에 한정되지 않고, 전면 투사형의 프로젝션 텔레비전에도 적용할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는 경통(34)를 금속으로 했으나, 플라스틱 또는 그 외의 재질로 구성할 수 있다. 그 경우에도 상기 실시예와 같은 작용을 갖는다.
또한, 본 발명에 관한 렌즈 조립체의 경통(34)의 내부에는 완충재를 통해 장착된 유리 렌즈 등의 렌즈와, 외주에 돌기를 형성한 플라스틱 렌즈 등의 렌즈를 조합시켜 이용할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 관점에 관한 본 발명에 따르면 프로젝션 텔레비전의 동작시에 가령 렌즈 조립체가 고온으로 되어도 각 구성부품(경통과 렌즈)의 열팽창차에 의한 감합부분의 극간 또는 렌즈에 작용하는 응력을 완충재로 흡수할 수 있다. 따라서, 열팽창에 의한 플라스틱 렌즈의 변형을 방지할 수 있다. 또, 열팽창차에 의해서도 유리 렌즈와 경통과의 극간이 생기지 않게 되고, 렌즈가 편성하는 일도 없다.
따라서, 포커스 성능의 저하도 없다.
제2 관점에 관한 본 발명에 따르면, 경통이 플라스틱 렌즈의 외주를 누르지만 그 힘은 돌기 부분에 집중하므로 플라스틱 렌즈의 렌즈 본체 부분이 변형하는 일은 없다.
또, 돌기가 외주에 형성된 렌즈보다 열팽창율이 큰 재질로 구성된 경통의 경우에는 그 장착시에 돌기를 강제적으로 변형시키면서 경통의 감합부에 장착하여 동작시의 열팽창차에 의해 감합부에 극간이 생기지 않는다. 그 결과, 그 렌즈가 편심 상태로 되는 일도 없다.
따라서, 포커스 성능의 저하도 없다.
제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 프로젝션 텔레비전의 투사 랜즈 조립체의 주요부 단면도.
제2(A)도는 제1도에 도시한 IIA-IIA선에 따른 단면도이고, 제2(B)도는 렌즈와 경통(鏡筒)의 감합부의 주요부 단면도.
제3(A)도는 프로젝션 텔레비전의 전체의 정면측 개략 단면도이고, 제3(B)도는 프로젝션 텔레비전 전체의 측면측 개략 단면도.
제4도는 제3도에 도시한 스크린의 분해 사시도.
제5도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체의 주요부 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2 : 프로젝션 텔레비전 4 : CRT
6, 6a : 렌즈 조립체 34 : 경통
36 : 유리 렌즈 38, 38a, 40 : 플라스틱 렌즈
42 : 완충재 43 : 오목부(감합부:嵌合部)
44 : 돌기

Claims (5)

  1. 프로젝션 텔레비전의 영사용 관원의 전면에 배치되고, 경통과, 경통의 내부에 장착되는 적어도 플라스틱 렌즈 및 유리 렌즈를 갖는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체에 있어서,
    상기 플라스틱 렌즈와 경통의 감합부에, 플라스틱 렌즈보다 탄성율이 충분히 작은 완충재가 장착되어, 상기 완충재에 의해 플라스틱 렌즈의 열변형을 흡수하는 것과 함께,
    상기 유리 렌즈와 경통의 감합부에, 유리 렌즈보다 탄성율이 작은 완충재가 장착되고, 상기 완충재는 유리 렌즈 부착시에 탄성 변형시킨 상태로 경통에 부착되어, 유리 렌즈와 경통의 열팽창차에 의한 간극이 생기지 않고, 유리 렌즈가 플라스틱 렌즈에 대하여 편심되지 않는 구성의 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 완충재의 직경 방향 두께가 렌즈 외경에 대하여 0.1 ~ 0.3 %인 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 완충재가 합성 고무로 구성되어 있는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체.
  4. 프로젝션 텔레비전의 영사용 광원의 전면에 배치되고, 경통과, 경통의 내부에 장착되는 적어도 하나의 플라스틱 렌즈를 갖는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체에 있어서,
    상기 플라스틱 렌즈의 외주에, 상기 경통과의 감합부에 접촉하는 돌기가 둘레 방향으로 3개소 이상 20개소 이하 형성되어 있고, 상기 돌기에 의해 동작시의 열팽창을 흡수하여 상기 플라스틱 렌즈 본체의 변형을 방지하도록 이루어진 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 돌기의 높이는 렌즈의 외경에 대하여 0.1~1 %의 범위에 있는 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈 조립체.
KR1019950006871A 1994-03-30 1995-03-29 프로젝션텔레비전의투사렌즈조립체 KR100435174B1 (ko)

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