投影鏡頭裝置的製作方法
2023-05-01 22:42:56
專利名稱：投影鏡頭裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於將在比較小型的陰極射線管、液晶顯示板等上映出的圖像，放大投影到屏幕上時的投影鏡頭裝置和錄像投影裝置。
近年來，為獲得大畫面的圖像，在比較小的陰極射線管(下面記為CRT)上映出電視圖像、計算機輸出圖像等，並由投影鏡頭放大投影到屏幕的錄像投影裝置，已被用於各個方面。在這種裝置中，在投影鏡頭和CRT的空間中，充滿高透明度的液體，從而光學上有良好結合，以此謀求提高投影圖像的清晰度和對比度。這種方法，一般地稱為光耦合方式。
圖7表示以往技術例中的一例。1是投影鏡頭，2是光耦合(OC)部外殼，在右側安裝映出圖像的CRT3，在左側構成投影鏡頭1的透鏡群的最右側的位置安裝OC透鏡4。在OC部外殼2中形成密封橡膠槽5，在該槽中放入密封橡膠6，在從左邊安裝OC透鏡4於OC部外殼2時，因密封橡膠6受壓變形緊貼在夾壓面上，能實現液體密封。此外，從右邊插入CRT3到OC部外殼2中規定位置。在OC部外殼2的內壁和CRT3側面的空隙中，用比間隙寬度稍粗的粗細均勻的橡膠帶7環繞CRT3塞入，以固定CRT的上下左右位置，並防止粘接劑的流動。其後注入矽橡膠粘接劑8填充該間隙，進行防水密封。
在OC部外殼2的上部形成調壓開口部9。在該調壓開口部9，配設用膠等彈性體做的膜片10，在膜片10，外周部形成壓接密封部11，這部分插進在調壓開口部9的周圍做成的密封槽中，並安裝壓蓋12，使壓接密封部11緊貼在雙方的夾壓平面上，所以用OC部外殼2、CRT3和OC透鏡4圍住的OC室14防水密封。又，在壓蓋12上開有通氣孔13，在膜片10向上方移動之際，其中的空氣可由通氣孔13流出。
如圖7那樣裝配後，注入光耦合液15(下稱OC液)填充OC室14，而後在調壓開口部9上蓋上膜片10、予以防止密封，使其中的OC液不洩漏。現在作為OC液，一般常用的有乙二醇、乙二醇和甘油、以及在它們中間混合少量純水的混合液等。
圖8表示目前最普及常用的三管式錄像投影裝置的概要圖。前述那樣的三組投影光學單元21、22、23，用於一個裝置中各個單元分別映出紅、綠、蘭的單色圖像，其圖像投影到屏幕60，在屏幕60上三種顏色合成，得到彩色圖像。設置在中央的投影光學單元21的鏡頭光軸，雖然對屏幕面垂直入射，但配置在兩邊的投影光學單元22、23的鏡頭光軸，對屏幕面以規定角度θ(該角度稱為集中角)入射。也就是在光學上呈現傾斜的投影狀態。
圖9中將錄像投影裝置吊掛在天花板上，表示在前壁面等上而設置的屏幕60上投影的時候的設置狀況(從橫方向看)。這種情況下，無論哪種投影光學單元21、22和23的鏡頭光軸，都對屏幕60傾斜地入射。特別是配置在兩邊的投影光學單元22、23的鏡頭光軸，對屏幕面無論是縱方向還是橫方向都是傾斜入射狀態。
圖10是表示傾斜投影狀態的投影鏡頭23—a，CRT23—b和屏幕60配置關係的說明圖。對屏幕面，鏡頭光軸以入射角α入射。因此，CRT23—b當然也按光學法則，必須傾斜角度β。當然，如果入射角α變化，那麼CRT傾斜角β也變化。
為了改變投影圖像尺寸而改變投影距離時，當然圖8所示的集中角θ也必須改變。集中角θ，相當於圖10中的入射角α。因此，隨著集中角θ的變化，CRT傾斜角β也要變化。
如前所述，一旦投影距離發生變化，投影鏡頭的集中角也變化，所以CRT傾斜角β也必須變化。在圖7的以往技術例中所示的結構的、光耦合方式的投影鏡頭裝置中，投影鏡頭1和CRT3之間，成為水密封空間，因在製造時用規定角度裝配，製造後不能改變CRT3的傾斜度。
因此，預先確定區分為幾種投影距離，準備必要的部件，據此設定CRT3的傾斜角，在生產階段做成。採用這種方式時，對應於各種投影距離區分的機型，必須品種齊備，生產機型數日增加，還要有對應各機型的零件，每一機型或零件的生產管理、在庫管理變得煩雜且經費增加。而且，在某機型缺貨時，不能換用投影距離不同的其它機型，必須重新生產該機型，耗費交貨期限。
本發明的目的是提供在用液體連結投影鏡頭和CRT之間的空間的所謂光耦合方式中，能極簡單地改變CRT相對於投影鏡頭光軸的(傾斜角)，並且在對於屏幕的傾斜投影角度變化之際，易於可變設定最合適的CRT傾斜角度的投影鏡頭裝置。
為達到前述目的，本發明將以往作為單一零件構成的OC部外殼分開成二個，即第一個OC部外殼和第二個OC部外殼，能改變二者間的傾斜和間隔，並且二者的結合結構能液體密封。
並且，在前述第一OC部外殼和第二OC部外殼之間，為規定二者的間隔和傾斜度，使設定間隔和傾斜角用的環狀凸輪於其間，以這種夾入環狀凸輪的方式連結，作為能以規定的間隔和傾斜連結的結構，構成能容易地改變且固定投影鏡頭對於CRT的間隔和傾斜度的結構。
將以往作為單一零件構成的OC部外殼分開成第一個OC部外殼和第二個OC部外殼兩個部分，做成活塞和汽缸結合形式的結構，在二者的間隙中使用橡膠製的O形密封圈介於其中，達成防水密封結構。因為是活塞和汽缸形式的嵌合結構，所以能在某一範圍內任意改變二者間的結合間隔和傾斜度。在二者之間夾著設置規定厚度和傾斜度的環形凸輪，用夾著這種環狀凸輪的形式，用螺栓螺絲將第一個OC部外殼和第二個OC部外殼互相連結的話，能以規定目標的間隔和傾斜度將二者合為一體。
例如，如果在第一個OC部外殼上安裝投影鏡頭，在第二個OC部外殼上安裝CRT等圖像顯示元件，就能以所希望的值設定投影鏡頭和CRT之間的間隔和傾斜度。
圖1是本發明的投影鏡頭裝置的橫截面圖。
圖2是表示使圖1的投影鏡頭裝置的OC部外殼合成一體前的形狀的狀態圖。
圖3是圖2中的環狀凸輪的平面圖。
圖4(a)是第二個OC部外殼的正視圖。
圖4(b)是第二個OC部外殼的橫截面圖。
圖5是從橫方向看形成圖3中凸輪環的座面部時的圖。
圖6是將第二個OC部外殼和環狀凸輪重疊描繪的平面圖。
圖7是以往技術例的投影鏡頭裝置的橫截面圖。
圖8是表示三管式投影器的設置狀況的說明圖。
圖9是表示在天花板安裝三管式投影器的情況下的投影狀況的說明圖。
圖10是表示傾斜投影的狀況的說明圖。
下面，參照附圖對本發明的實施例進行說明。
圖1是表示本發明實施例的整體結構的橫截面圖。OC透鏡23用矽像膠粘接劑從左邊防水粘接於第一個OC部外殼21。在OC透鏡23的外周形成的圓筒部和OC部外殼21之間的一環上各處均勻地形成相當厚的粘接層41。該粘接層41，由矽橡膠粘接劑組成，該矽橡膠粘接劑，雖然開始時是粘性流體狀態，但在80—100℃左右的高溫狀態下保持1—2小時即聚合熟化，變得具有橡膠狀的彈性特性並具有強力的粘接力。
此外，又，CRT24從附圖右側插入第二個OC部外殼22直到規定位置。在OC部外殼22的內壁和CRT24側面之間的空隙中，用比間隙寬度稍粗的粗細均勻的橡膠帶25環繞CRT24塞入，以固定CRT的上下左右位置，併兼防止粘接劑的流動。其後注入矽橡膠粘接到26填充該間隙進行防水密封。
第一個OC部外殼21和第二個OC部外殼22是分立的，其結構如活塞和汽缸結合的結構且可分離開來的。
圖2是表示將第一個OC部外殼21和第二個OC部外殼22合成一體前的狀態。OC部外殼21有圓筒凸部27，在其筒壁外周形成O形密封圈的槽28。在這O形密封圈槽28中卷繞著密封用O形密封圈29。
OC部外殼22有圓筒凹部30，在其圓筒凹部30插入前述的圓筒凸部27。插入時O形密封圈29受壓變形，與圓筒凹部30的內壁面和O形密封圈槽28的底面緊密連接，實現防水密封。又，在使OC部外殼21和OC部外殼22合成一整體前，在圓筒凸部27嵌入圖3所示的規定間隔和傾斜角度用的環狀凸輪51。該環狀凸輪51在插入圓筒凸部27的狀態下，旋轉自如。
圖4(a)、(b)是OC部外殼22的正視圖和橫截面圖。在正面的四個地方形成抵接凸座34。環狀凸輪51被夾在OC部外殼21的後平面31和該抵接凸座34中形成夾層狀態。
OC部外殼21和OC部外殼22，由連結螺栓32連結。這連結螺栓32通過穿設在OC部外殼21的穿通孔，擰在OC部外殼22上形成的陰螺絲33上。擰緊連結螺栓32，使OC部外殼21和OC部外殼22夾緊環狀凸輪51互相連結。
並且，在作為用OC部外殼21、OC部外殼22、OC透鏡23和CRT24的四者形成的防水空間OC室42中，注入填充OC液43。
如圖3所示，環狀凸輪51中，其圓周部四個區域分別形成厚度不同的座面部52a—52f、53a—53f、54a—54f和55a—55f。
圖5(a)是直線地展開表示從箭頭A方向看到的作為其一區域的座面部52a—52f的形狀的圖，圖5(b)是直線地展開表示從箭頭B方向看到的53a—53f的形狀的圖。分別連接著形成厚度不同的座面部52a—52f和53a—53f。
圖6是重疊描繪OC部外殼22和環狀凸輪51的圖。在OC部外殼22正面的四個地方形成的抵接凸座34和在前述環狀凸輪51上形成的座面部52a(b—f)、53a(b—f)、54a(b—f)55a(b—f)構成相互重疊抵接。
接著，對前述構成的本實施例的動作進行說明。
夾入環狀凸輪51並且將OC部外殼21和OC部外殼22相互連結時，在抵接凸座34的各點，保持只有在座面部52a(b—f)、53a(b—f))、54a(b—f)、55a(b—f)形成的厚度大小的間隙而固定。例如使座面部52a、53a、54a和55a四處成為相同厚度尺寸，則OC部外殼21和OC部外殼22成平行，不附加傾斜角地以特定的間隔固定。
如果預先以規定厚度尺寸形成各自成一組的四個座面部(例如52b、53b、54b、55b)的每一個，擰緊連結螺栓32進行連結後，能得到所希望的規定傾斜角和間隔。
當變化傾斜角時，如果放鬆連結螺栓32，使環狀凸輪51旋轉，將座面部換成其它的組合，其後擰緊連結螺栓32，就能極其簡單地改變傾斜角和間隔。
在本實施例中，能進行6種設定，但如果使座面部增加，也能進行更多狀態的設定。
如果用前述說明的本發明，那麼有必要對應於投影距離進行最佳設定的投影鏡頭和CRT的傾斜角，在光耦合方式的投影光學裝置中也能極簡單地可變地進行設定。
以往，對應於投影距離有必要製作多種分別設定傾斜角的機型。而且，當投影距離不同時，不能通用其它的機型。
如果用本發明，能用一種機型對應所有的投影距離，不必持有每一種機型，減輕了在生產、庫存管理方面的負擔，接受訂貨也能及早對應。
權利要求
1.一種投影鏡頭裝置，它包括陰極射線管、液晶顯示板等圖像顯示元件、放大投影在其圖像顯示元件上映出的圖像的投影鏡頭，防水安裝著該投影鏡頭的第一個光耦合部外殼和防水安裝著所述圖像顯示元件的第二個光耦合部外殼，其特徵在於，所述第一個和第二個光耦合部外殼用防水的嵌合結構固定。
2.如權利要求1所述的投影鏡頭裝置，其特徵在於，在第一個光耦合部外殼和第二個光耦合部外殼之間可旋轉地夾著規定間隔和傾斜角的環狀凸輪。
3.如權利要求2所述的投影鏡頭裝置，其特徵在於，用夾著環狀凸輪將第一個光耦合部外殼和第二個光耦合部外殼相互連結，以規定的狀態固定所述第一個光耦合部外殼和第二個光耦合部外殼之間的間隔和傾斜度。
4.如權利要求3所述的投影鏡頭裝置，其特徵在於，在第一個光耦合部外殼和第二個光耦合部外殼之間夾著的環狀凸輪的圓周部設置多組基座部，旋轉所述環狀凸輪，切換夾在所述第一個光耦合部外殼和第二個光耦合部外殼間的基座部的組合，可變地設定所述第一個光耦合部外殼和第二個光耦合部外殼之間形成的間隔和傾斜角。
全文摘要
本發明揭示一種投影鏡頭裝置，它對用於密封光耦合液的第一個光耦合部外殼和第二個光耦合部外殼，用活塞和汽缸結合方式的防水結合進行固定，並在其二者間夾進設定間隔和傾斜度用的環狀凸輪、將二者用螺絲等互相連結，按所期望的值進行設定。本發明提供了在用液體耦合投影鏡頭和CRT之間的空間的光耦合方式中，對投影鏡頭光軸能極其簡單地改變CRT的傾斜角度，並能在對屏幕傾斜投影角度變化之際，易於可變設定最合適的CRT傾斜角的投影鏡頭裝置。
文檔編號G02B27/18GK1130258SQ9511933
公開日1996年9月4日 申請日期1995年11月15日 優先權日1994年11月15日
發明者柏原隆司, 山田忠義 申請人:松下電器產業株式會社