JPH0528806B2

JPH0528806B2 -

Info

Publication number: JPH0528806B2
Application number: JP60134611A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kashiwabara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-06-20
Filing date: 1985-06-20
Publication date: 1993-04-27
Also published as: JPS61292112A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、投写型テレビなどに使用する投写レ
ンズの温度昇降による焦点変動に対して補正を行
う結像補正装置に関するものである。

従来の技術従来の投写型テレビの光学配置の一例を第３図
に示す。投写レンズ３１は取付板３２に取付けら
れており、小型陰極線管（CRT）３３に映出さ
れる映像を投写レンズ３１を介して、透過型スク
リーン板３４に拡大投写するよう構成されてい
る。この装置では、投写レンズ３１を取付板３２
にまず仮固定し、CRT３３の映像が透過型スク
リーン板３４に最も鮮明に結像するようにフオー
カス調整が行われている。

発明が解決しようとする問題点ところが、このような投写レンズでは、温度昇
降によつて温度ドリフトが発生し、結像面が変動
するという問題がある。この理由として、温度の
昇降に伴つてレンズを装着している鏡胴が伸縮
し、これによつてレンズ間の空気間隔が変動し、
この結果投写レンズの焦点距離が変化することが
ある。

また、最近では、射出成形技術の進歩によつ
て、この種の大口径レンズがプラスチツクの精密
射出成形法によつて、高精度にしかも安価にでき
るようになり、投写レンズにも大幅に採用される
ようになつてきた。

しかし、プラスチツクレンズは温度ドリフトが
大きいという大きな弱点がある。ガラスに較べて
プラスチツクは、大幅に温度膨張率が大きいた
め、温度変化により膨張、収縮が起こり、レンズ
面形状が変化し、この結果やはり焦点距離が変動
して最適像面位置の移動が生じる。また、温度変
化によつてプラスチツクレンズの材料である例え
ばアクリル樹脂の屈折率が変化し、この結果、や
はり焦点距離が変化する。

投写型テレビにおける小型CRTは高輝度で駆
動されるために高温度となり、この周辺の温度は
それに伴つてかなり上昇する。また、冬期におい
てしかも工場内の室温が低い時間帯に生産された
ものは、当然低い雰囲気温度にてフオーカス調整
が成されており、これを夏期に使用する場合には
CRTの発熱とも合わせて40℃〜50℃の温度変化
が発生する。また、この逆の場合もあるが、
CRTの発熱によつて温度が上昇するために、前
者ほどの温度格差は発生しない。

このような温度差が発生すると、前述したよう
な理由により結像面位置が大きく移動し、最終的
にスクリーン上の像のピントはずれとなつて観測
される。

例えば、第４図に示すように、焦点距離が120
mm（物体無限遠時）の投写レンズ４１を使用し
て、投写レンズ４１の右側に位置する像面４２の
画像をスクリーン４３に10倍に拡大して投影する
場合を考える。温度上昇によつて投写レンズ４１
の焦点距離が0.5mm伸びて、120.5mmになつたと仮
定すると、像面４２の画像はスクリーン４３の左
側約65mmの位置に結像する。つまり投写距離が65
mm伸びたことになる。したがつて、この時スクリ
ーン４３に写る像はピントがはずれた像となる。

このように、従来の投写レンズでは、いずれも
温度ドリフトが大きく満足できるものではなかつ
た。

本発明は、前述したように、従来の投写型テレ
ビが有している周囲温度変化によつて投写レンズ
の焦点距離が変化してスクリーン像のピントがは
ずれるという問題点を解消して、投写レンズ（特
にプラスチツクレンズを使用しているもの）が本
質的に持つている温度変動による焦点変動を自動
的に補正して常に所定の結像状態を維持すること
のできる結像補正装置を提供することを目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段この目的を達成するため、本発明の結像補正装
置は、投写レンズを直接レンズ取付板に取付ける
のではなく、高熱膨張率を有する有機高分子材料
などで形成されたスペーサ部材を用い、これを取
付板とレンズ鏡胴に形成されたフランジ部との
間、または取付板と投写レンズを保持するレンズ
ホルダとの間等に介在させて、周囲温度が変化し
た場合に上記の高熱膨張率を有するスペーサ部材
を膨張または収縮させることで投写レンズとレン
ズ取付板との間隔を微妙に変化させるように構成
している。

作用かかる構成により、周囲温度の昇降によつて、
投写レンズの焦点距離が変化しても、結像面が常
に一定位置になるように高熱膨張率のスペーサ部
材により微妙に投写レンズを移動させることによ
つて、温度変化に対して自動的に結像面を補正
し、常に良好な結像状態を維持するものである。

実施例以下、本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。第１図は本発明の一実施例に
おける結像補正装置の主要構成図である。第１図
において、１１は投写レンズで、本投写レンズ１
１には左よりL₁，L₂，L₃の３枚の単レンズが使
用されており、レンズL₁，L₂，L₃は鏡胴１２に
装着固定されている。図面中の並行平面板FPは
CRTの発光面Ｐを有するフエースプレートであ
り、投写レンズ１１には含まれないが、結像性能
を評価するためには除くことのできないものであ
る。また図示はしていないが、投写レンズ１１の
左側には、CRTの発光面Ｐに映出される映像の
拡大投影面となるスクリーンが存在している。

鏡胴１２の外周部には、投写レンズ１１をレン
ズホルダ１３に螺合させるための、大外周ネジ１
２ａが形成されている。レンズホルダ１３には、
鏡胴１２の外周に形成された大外周ネジ１２ａと
螺合する大内周ネジ１３ａと、後述の取付ネジ１
６が貫通する複数個の取付孔１３ｂが形成されて
いる。

１４はレンズ取付板で、第３図中の３２に相当
する。レンズ取付板１４には後述の取付ネジ１６
がねじ込まれる複数個のネジ孔１４ａが形成され
ている。

１５は高熱膨張率材料で形成されてスペーサ部
材で、このスペーサ部材１５の中心には取付ネジ
１６が貫通する貫通孔１５ａが形成されている。
取付ネジ１６には先端部にネジ部１６ａが形成さ
れ、ネジ部１６ａとストレート部１６ｂとの境目
には段差部１６ｃが設けられ、頭部には後述の与
圧バネ１７を保受するための座広部１６ｄが形成
されている。なお、この座広部１６ｄはネジに一
体に設けず、座金などで代用してもよい。

１７はスパイラル状の与圧バネで、投写レンズ
１１が保持されたレンズホルダ１３をスペーサ部
材１５に押し付けるよう与圧する。

取付ネジ１６のストレート部１６ｂと、レンズ
ホルダ１３の取付孔１３ｂとは、適度のギヤツプ
を保つた遊合状態になされている。

第１図に示すように、取付ネジ１６は与圧ネジ
１７が挿入され、レンズホルダ１３の取付孔１３
ｂ、スペーサ部材１５の貫通孔１５ａを貫通して
取付板１４のネジ孔１４ａにねじ込まれる。取付
ネジ１６のねじ込みはその段差部１６ｃが取付板
１４に当接するまで行なわれる。この状態で与圧
バネ１７は適度に圧縮され、レンズホルダ１３を
常時スペーサ部材１５に押圧しており、なおかつ
レンズホルダ１３が安定して保持される与圧強度
に設計がなされている。

次に以上のように構成された結像補正装置の動
作を説明する。

まず、第１図に示すような状態に投写レンズ装
置が組み立てられると、CRTの映像がスクリー
ン上に鮮明に投写されるように投写レンズ１１を
回しながらフオーカス調整が行なわれる。このと
き、鏡胴１２とレンズホルダ１３とはねじによる
螺合であるので、投写レンズ１１を左右方向に回
転させれば前後に少しづつ移動させることができ
る。

このように、ある雰囲気温度下でフオーカス調
整がなされるが、前述したように雰囲気温度が変
動すれば、投写レンズの焦点距離が変動し、スク
リーン上の像のピントがずれる。第１図に示すよ
うな投写レンズでは、一般的に温度が上昇すると
焦点距離が長くなり、投写距離が伸びる。このよ
うなレンズを全てPMMA樹脂で形成したとすれ
ば、投写距離は２〜３mm／℃の割合で変化する。

しかるに、温度が上昇すると高熱膨張率材料製
のスペーサ部材が膨張し、長さが伸びる。そうす
ると、スペーサ部材１５の膨張によつて発生する
押圧力は与圧バネ１７の押圧力よりかなり大きい
ので、与圧バネ１７の圧力に抗してレンズホルダ
１３を押しやり、レンズホルダ１３と取付板１４
との間隔が微少量広くなる。したがつて投写レン
ズ１１と、CRTのフエースプレートFPとの間隔
も微少量開くことになる。

また、逆に温度が下がると、スペーサ部材１５
が収縮し、この時は与圧バネ１７の押圧力によつ
て、レンズホルダ１３は、CRT側に押しやれれ
る。

このような過程で、温度の昇降があるとスペー
サ部材１５の伸縮によつて投写レンズ１１を微少
に移動させることにより、温度変化に伴う投写レ
ンズ１１の焦点距離の変化によるスクリーン上で
のピントのはずれを自動的に補正して常にスクリ
ーン上に鮮明に結像するように自動調整される。

もちろん、スペーサ部材の温度による伸縮量は
使用レンズの特性や実装状態に応じて適切な設計
がなされなければならない。

次に本発明の他の実施例について第２図を参照
して説明する。

第１図の実施例と異なるところは、取付ねじを
逆方向からねじ込むようにしたことである。レン
ズホルダ２３には取付ネジ２６がねじ込まれるネ
ジ孔２３ａを有する複数個のボスが形成されてお
り、取付板２４には取付ネジ２６が貫通する取付
孔２４ａが複数個形成されている。取付ネジ２６
にはまず与圧バネ２７が挿入され、取付板２４の
取付孔２４ａとスペーサ部材２５の貫通孔２５ａ
を貫通し、レンズホルダ２３のネジ孔２３ａにね
じ込まれ、レンズホルダ２３が装着される。

動作については、第１図のものと同様である。

発明の効果以上のように、本発明によれば、高熱膨張率を
有するスペーサ部材を介在させることにより、周
囲温度の昇降時にはこのスペーサ部材の膨張、収
縮を利用して投写レンズとCRTとの間隔を微少
量変化させることによつて、温度変化で投写レン
ズの焦点距離が変化してもこれを補正して常にス
クリーン上に鮮明な映像を投写することができる
ものである。

さらに、図面からも理解されるように、きわめ
て簡素な構成であるので組立ても従来とほとんど
変わりなく行え、しかも低コストでその目的を達
成できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における結像補
正装置の断面図で、第２図は本発明の第２の実施
例における結像補正装置の断面図、第３図は従来
例の投写型テレビの光学配置図、第４図は投写レ
ンズの拡大投写状態を示す側面図である。１１……投写レンズ、１２……鏡胴、１３……
レンズホルダ、１４……レンズ取付板、１５……
スペーサ部材、１６……取付ネジ、１７……与圧
バネ、２３……レンズホルダ、２４……レンズ取
付板、２５……スペーサ部材、２６……取付ネ
ジ、２７……与圧バネ、３１……投写レンズ、３
２……取付板、３３……小型CRT、３４……透
過型スクリーン板。

Claims

【特許請求の範囲】

１投写レンズを装着した鏡胴を保持するレンズ
ホルダと、上記レンズホルダを取り付ける取付板
と、上記レンズホルダと上記取付板とに挟持され
高熱膨張率を有するスペーサ部材と、上記レンズ
ホルダを上記取付板に固着する取付け部材と、上
記レンズホルダを上記スペーサ部材の方向に常時
与圧する予圧部材とを備えたことを特徴とする結
像補正装置。