CN101031046A - 投影显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影显示设备，包括：屏幕；光学引擎，将图像光束向所述屏幕投射；驱动单元，该驱动单元具有驱动光学引擎的第一电路部分和第二电路部分；上机箱，该上机箱支撑屏幕并允许所述图像光束被投射；以及下机箱，该下机箱设置在所述上机箱之下，并包括容纳所述光学引擎和驱动单元之一的容纳部，所述第一电路部分和第二电路部分中的一个被支撑到下机箱的上部，而其另一个被支撑到下机箱的另一部分上。

Description

投影显示设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年3月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请2006-0020652号的优先权，该在先申请通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种投影显示设备，尤其是，涉及一种在驱动单元设置结构上加以改进的投影显示设备。

背景技术

通常，显示设备包括诸如计算机、电视机、投影仪、PDA等的图像处理装置，以将图像提供给用户。特别的，投影显示设备利用光学单元将图像光束投影到屏幕上，并作为投影仪、投影电视等提供。

投影显示设备包括：壳体、安装在壳体内以投射图像光束的光学引擎、设置在壳体后部以反射被投射的图像光束的反射镜、以及设置在壳体的前部以借助于被反射的图像光束显示图像的屏幕。由于投影显示设备易于具有较大的显示部分，因此变得很流行。

光学引擎分类为CRT(阴极射线管)型、LCD(液晶显示)型、DLP(数字光处理)型等。下面，将作为示例介绍LCD型的光学引擎。

传统的投影显示设备包括：显示图像的屏幕、支撑屏幕并设置有开口的前壳体，该屏幕通过该开口露出、以及设置在前壳体后面的后壳体。投影显示设备包括：设置到后壳体内侧的反射镜、设置在前壳体和后壳体之间并将图像光束投射向反射镜的光学引擎、驱动光学引擎的驱动单元、以及设置到壳体上以容纳光学引擎和驱动单元的容纳部。

驱动单元包括：向LCD或光源提供电源的电源单元、用于驱动LCD或光源的电路板。从光学引擎或驱动单元会产生高温热量。驱动单元设置在光学引擎之下或与其相同平面内，并通过电缆与光学引擎连接。按需要，容纳部可以容纳用于供电的单元和冷却单元以及光学引擎和驱动单元。

光学引擎将图像光束通过反射镜投射到屏幕上，以显示图像。

但是，传统投影显示设备需要较大容纳空间，这是因为光学引擎、驱动单元、冷却单元等叠置或设置在相同平面内。

发明内容

本发明的示例性非限制实施例克服了上述缺点以及上面未描述的其他缺点。

于是，本发明的设备提供一种在驱动光学引擎的驱动单元的设置结构上加以改进的投影显示设备。

本发明的前述和/或其他方面可以通过提供这样一种投影显示设备予以实现，该投影显示设备包括屏幕，还包括：用于向屏幕投射图像光束的光学引擎；驱动单元，该驱动单元包括用于驱动光学引擎的第一电路部分和第二电路部分；上机箱，该上机箱支撑屏幕并用于允许光束投影到屏幕上；以及下机箱，该下机箱设置在上机箱之下，并包括容纳部，该容纳部容纳光学引擎和驱动单元，第一电路部分和第二电路部分中的一个被支撑到下机箱的上部，而第一电路部分和第二电路部分中的另一个被支撑到下机箱的另一部分。

根据本发明的这个示例性实施例，下机箱包括：倾斜表面，该倾斜表面设置到容纳部上部，并包括图像开口，从光学引擎投射的图像光束通过这个图像开口透射；以及底表面，该底表面设置到容纳部的下部上。

根据本发明的这个示例性实施例，第一电路部分被支撑到所述底表面上，而所述第二电路部分被支撑到所述倾斜表面上。

根据本发明的这个示例性实施例，下机箱包括支撑托架，该支撑托架支撑第二电路部分，而倾斜表面包括至少一个导引部，用于将所述支撑托架可滑动地导引到所述倾斜表面上。

根据本发明的这个示例性实施例，所述倾斜表面包括第一接合部，而所述支撑托架包括用于与第一接合部相接合的第二接合部，来保持支撑托架与倾斜表面的接合。

再者，支撑托架可以借助于螺钉连接到所述倾斜表面上。

再者，下机箱包括入口，所述光学引擎和第一电路部分可以通过该入口进入，而所述投影显示设备还包括后盖，用于打开和关闭所述入口。

根据本发明的再一方面，所述光学引擎包括光源部，该光源部包括LED，以发光。

再者，所述光学引擎包括显示元件，该显示元件包括DMD，以通过利用光源部提供的光线显示图像。

另外，第一电路部分包括驱动显示元件的主电路板以及向显示元件和主电路板提供电源的第一电源部。

另外，所述第一电路部分包括驱动所述光源部的LED电路板和向光源部和LED电路板提供电源的第二电源部。

另外，所述第一电路部分还包括主电源部，该主电源部向第一和第二电源部提供电源。

根据本发明的另一方面，所述下机箱还包括冷却部分，该冷却部分冷却光学引擎和第二电路部分中的至少一个，并包括支撑光学引擎的引擎支撑托架。

附图说明

本发明的上述和/或其他方面和优点将从下面参照附图给出的实施例的描述中变得更清楚和易于理解，图中：

图1是示出根据本发明一个实施例的投影显示设备的透视图；

图2是示出图1中下机箱的底表面的局部透视图；

图3是示出图1中下机箱的局部透视图；

图4是示出图1中的投影显示设备的后视图；

图5是示出图4中的投影显示设备的侧剖面图；

图6是示出图1中的下机箱的组装过程的透视图；

图7是示出图1中的下机箱的组装过程的另一透视图；以及

图8是示出图1中的投影显示设备的操作的剖面图。

具体实施方式

现在详细参照本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出，图中相同的附图标记表示相同的元件。下面参照附图对示例性实施例加以描述，以便解释本发明。

如图1到5所示，根据本发明一个实施例的投影显示设备10包括：屏幕15；光学引擎20，该光学引擎将图像光束投射到屏幕15上；驱动单元40，该驱动单元40设置有第一电路部分43、45、46和47以及第二电路部分41和49，用于驱动所述光学引擎；上机箱31，该上机箱支撑所述屏幕15并允许图像光束被投射；以及下机箱50，该下机箱50设置在所述上机箱31之下，带有容纳部51，容纳所述光学引擎20和驱动单元40。所述第二电路部分41和49被支撑在位于所述容纳部51上部的倾斜表面52上，而所述第一电路部分43、45、46和47以及光学引擎20被支撑到位于容纳部51下部的其他位置，如底表面65上。

所述屏幕15借助于光学引擎20投射的图像光束显示图像。该屏幕15包括具有平面形状的双凸透镜和菲涅耳透镜、保护透镜的日光屏(sun-screen)等。屏幕15连接到上机箱31的前面，以向用户提供图像。

反射镜17具有平面形状，以将光学引擎20投射的图像光束反射向屏幕15，并安装到壳体30的后上部上，以具有一倾斜度。

如图2所示，光学引擎20将图像光束投射到反射镜17，该反射镜设置在壳体30的内部空间35的下部内。光学引擎20包括：发光的光源部21、将光源部21发出的光转变成会聚的均匀平行光的照明部23、被提供有照明部23转变的光线以形成图像的显示元件25、以及将显示元件25形成的图像放大并投影到屏幕15上的投影透镜部27。由于高温热量会从光源部21、显示元件25等产生，因此，光学引擎20可以包括冷却部分80，如冷却风扇9(未示出)，来冷却受热部分。

光学引擎20设置为利用DMD(数字微镜器件)的DLP(数字光处理)型。另外，光学引擎20可以设置为CRT(阴极射线管)型、LCD(液晶显示)型等。

光源部21优选的包括三个LED(发光二极管)，分别发出红光、绿光和蓝光。另外，光源部21可以包括其他已知的光源。光源部21可以分别包括至少两个红色LED、绿色LED和蓝色LED，即至少六个LED。由于光源部21设置为LED，投影显示设备10可以省略从白光中提取红光、绿光和蓝光的单独装置。从而，光学引擎20可以小型化并且可以减小能耗。

照明部23包括聚光透镜(未示出)，用于将光源部21发出的光转变成平行光，并包括偏振板(未示出)，该偏振板设置在聚光透镜之后，以将透过聚光透镜的光转变成偏振直线光(rectilinear light)。照明部23包括一对蝇眼透镜(未示出)，该对蝇眼透镜设置在偏振板附近，以根据其布置，增强到达显示元件25的光的均匀性，并包括中继透镜(未示出)，该中继透镜将透过蝇眼透镜的光会聚到显示元件25上。在此，聚光透镜和偏振板可以根据光的状态等按需要选择性地提供到照明部23。另外，照明部23可以设置有导光管(light pipe)。

于是，借助于照明部23，从光源部21发出的光被转变成均匀的平行光并会聚到显示元件25上。

显示元件25被提供来自照明部23的光，以形成图像，并且可以包括LCD(液晶显示)元件和LCOS(硅上液晶)元件等。显示元件25优选的包括DMD元件。DMD元件包括多个象素，这些象素分别具有设置在平面内的微镜，并被驱动以独立地开关象素，使得各个微镜具有第一反射角或第二反射角。DMD元件具有比LCD元件、LCOS等更快的响应速度，由此，更平稳显示图像。

投影透镜部分27包括多个透镜，以放大由显示元件25形成的图像，并将其投射到屏幕15上。

如图1和4所示，壳体30包括：上机箱31，该上机箱31支撑屏幕35并允许图像光束从其透射过；以及下机箱50，该下机箱设置在上机箱31之下，并包括容纳部51，该容纳部51容纳光学引擎20和驱动单元40。

反射镜17连接到上机箱31的内上侧。上机箱31形成有内部空间35，在该内部空间内，投射图像光束。上机箱31设置有开口32，该开口通过上机箱设置，以暴露出屏幕15。上机箱31可以包括屏幕托架(未示出)，该屏幕托架设置在屏幕15后面，以支撑屏幕15的四周，还包括连接装置(未示出)，该连接装置如螺钉，将屏幕托架连接于其上。上机箱31包括通孔(未示出)，从投影透镜部分27投射的图像可以从这个通孔透过。在上机箱31之下，下机箱50设置成支撑光学引擎20和第二电路部分41和49。

后盖33打开和关闭下机箱50的入口69，并形成外观。后盖33形成有透气孔(未示出)，平顺地冷却冷却部分80，并形成有通孔(未示出)，以暴露出第一电路部分43、45(即主电路板43的端子部分45)，以将其连接到电源装置或其他电子装置。

如图2和3所示，驱动单元40包括第一电路部分43、45、46和47以及第二电路部分41、49，以驱动光学引擎20。第一电路部分43、45、46和47包括：驱动显示元件25的主电路板43、向主电路板43提供电源的第一电源部47和向第一电源部47和第二电源部49提供电源的主电源部46。第二电路部分41和49包括：驱动光源部21的LED电路板41、以及向光源部21和LED电路板41提供电源的第二电源部49。第一和第二电源部47和49可以设置为开关模式电源等。

LED电路板41可以控制电源部21，使得基于外部信号，各个LED独立发射红色、绿色和蓝色光。LED电路板41被支撑到支撑托架59上，以连接到倾斜表面52上。LED电路板41通过电缆(未示出)与光源部21和第二电源部49电连接。

主电路板43基于信号驱动显示元件25。主电路板43被支撑到下机箱50的底表面65上，并通过电缆(未示出)与显示元件25和第一电源部47可通信地连接。主电路板43可以与LED电路板41电连接。主电路板43可以从外部源提供电能或可以通过端子部分45与外侧装置通信。

主电源部46向第一和第二电源部47和49提供电源。主电源部46可以设置到倾斜表面52的一部分上。

第一电源部47将从主电源部46接收到的电源转变成适于主电路板43和显示元件25，并提供到它们上。第一电源部47设置到底表面65上、靠近主电源部46。

第二电源部49将从主电源部46接收的电源转变成适于LED电路板41和光源部21，并提供到它们上。第二电源部49被支撑到下机箱50的支撑托架59上。

于是，第一电源部47和第二电源部49可以单独设置到底表面65和倾斜表面52上，由此有效的利用了空间并使投影显示设备10纤细。

如图2和3所示，下机箱50设置在上机箱31之下，容纳光学引擎20和第一电路部分43、45、46和47，并包括入口69，光学引擎20和第一电路部分43、45、46和47通过该入口69进入。下机箱50的后侧和相对侧开口。下机箱50包括倾斜表面52和底表面65，该倾斜表面52形成有图像开口55，该图像开口55设置到容纳部51的上部，并且由光学引擎20投射的图像光束从其透过。下机箱50包括支撑托架59和引擎支撑托架67，该支撑托架59支撑LED电路板41和第二电源部49，而引擎支撑托架67支撑光学引擎20和冷却部分80。

倾斜表面52与内部空间35分开，以接触上机箱31的下倾斜表面。倾斜表面52包括图像开口55，来自投影透镜部分27的图像光束通过该图像开口55透射。倾斜表面52借助于螺钉等与支撑托架59连接。倾斜表面52包括第一接合部53，当投影显示设备10组装或维修时，该第一接合部53将支撑托架59接合到倾斜表面52上。倾斜表面52包括至少一个导引部57，该导引部从该倾斜表面的表面沿着安装方向突出，以便在所述支撑托架59安装和拆卸时可滑动地导引所述支撑托架59。从而，支撑托架59可以毫无困难地可拆卸地安装。

下机箱50的倾斜表面52优选的由金属形成，但是也可以由塑料材料形成。如果需要的话，倾斜表面52可以与上机箱31一体地设置。

如图3所示，支撑托架59支撑至少一个第二电路部分41、49，并与倾斜表面52相连接。支撑托架59优选的支撑LED电路板41和第二电源部49。支撑托架59的部署以及由支撑托架59支撑的第二电路部分41和49的细节根据投影显示设备10的尺寸、光源部21和显示元件25的类型、冷却方法等来确定。支撑托架59包括第二接合部61，该第二接合部61从支撑托架59的表面突出而弯曲，以便在投影显示设备10组装或维修时，支撑托架59接合到倾斜表面52上。支撑托架59借助于螺钉等连接到倾斜表面52上。从而，第一电路部分43、45、46和47以及第二电路部分41和49单独设置到下机箱50的底表面65和倾斜表面52上，由此有效地利用了空间，使得投影显示设备10纤细，并易于保持第二电路部分41和49的接合。而且，可以提高冷却效率。

底表面65形成容纳部51的底部，并支撑光学引擎20和第一电路部分43、45、46和47中的至少一个。底表面65包括引擎支撑托架67，该引擎支撑托架支撑光学引擎20和冷却部分80。

如图2所示，引擎支撑托架67支撑光学引擎20和冷却部分80，并支撑到底表面65上。引擎支撑托架67可以具有按需要进一步支撑第一电路部分43、45、46和47中至少一个的轮廓(figure)。从而，在组装或维修过程中，光学引擎20和冷却部分80可以在连接到下机箱50的底表面65之前组装到引擎支撑托架67上。引擎支撑托架67可以包括导引部(未示出)，该导引部从底表面65突出，以在被组装或维修时可滑动地加以导引，并包括类似于倾斜表面52的第一接合部53和第二接合部61的轮廓(figure)(未示出)，以便引擎支撑托架67保持接合到底表面65上。从而，虽然投影显示设备10被做得纤细而紧凑，也可以通过将引擎支撑托架67从底表面65上卸下来轻易组装或维修。引擎支撑托架67还可以支撑主电源部46、主电路板43和第一电源部47中的至少一个，并可以按需要设置成多个。

入口69形成在下机箱50的后侧，使得光学引擎20和第一电路部分43、45、46和47可以通过其进入。入口69由后盖33打开或封闭，并可以包括将后盖与其密封的密封元件。

另外，光学引擎20和第一电路部分43、45、46和47可以根据投影显示设备10的尺寸、光源部21和显示元件25的种类、冷却方法等以各种方式设置到下机箱50上。

如图2和3所示，冷却部分80包括冷却风扇(未示出)，冷却光学引擎20、第一电路部分43、45、46和47、以及第二电路部分41和49的被加热部分，并包括导管(未示出)，导引冷却风扇的空气到达被加热部分。从而，冷却部分80可以有效冷却光学引擎20、第一电路部分43、45、46和47、以及第二电路部分41和49。

下面，将参照图5到7描述投影显示设备10的组装过程。

参照图5，首先，屏幕15连接到上机箱31的开口32上。然后，反射镜17所连接的上机箱31借助于螺钉等连接到下机箱50上。参照图6，主电源部46、第一电源部47和主电路板43从一侧到另一侧地借助于螺钉等依次连接到下机箱50的底表面65上。另一方面，光学引擎20和冷却部分80借助于螺钉等连接到引擎支撑托架67上。LED电路板41和第二电源部49借助于螺钉等连接到支撑托架59上。然后，参照图7，引擎支撑托架67借助于螺钉等连接到底表面65上。支撑托架59沿着倾斜表面52的导引部57滑动，使得支撑托架59的第二接合部61借助于螺钉等接合到倾斜表面52的第一接合部53上，并安装到倾斜表面52上。然后，主电源部46、第一电源部47、第二电源部49、显示元件25、光源部21等通过电缆、信号总线等电连接。后盖33借助于螺钉等连接到下机箱50或壳体30上，使得主电路板33的端子部分45露出。

下面，参照图8描述投影显示设备10的操作。

当电源从主电源部46供给到光学引擎20和驱动单元40上时，第一和第二电源部47和49将其转变成预定功率，并供给到主电路板43、显示元件25、光源部21和LED电路板41。LED电路板41选择性驱动光源部21的LED，以发光。主电路板43驱动显示元件25，以利用从光源部21发出的光显示图像光束。所形成的图像光束通过投影透镜部27向反射镜17投射，然后，反射镜17将图像光束反射向屏幕，以显示出来。

于是，根据本发明的投影显示设备可以单独设置第一电路部分和第二电路部分，以有效利用空间，由此纤细化。而且，该投影显示设备包括第一和第二接合部、导引部、支撑托架、引擎支撑托架，于是，可以易于组装或维修。

如上所述，本发明提供了一种投影显示设备，其可以单独设置驱动单元，由此有效的利用了空间，并实现了纤细设计。

而且，本发明提供了一种投影显示设备，其可以易于使用、组装和维修。

虽然已经图示和描述了本发明的几个示例性实施例，但是本领域技术人员可以理解到在不背离本发明的原理和精髓前提下，可以在这些示例性实施例中作出变化，本发明的范围在所附权利要求书及其等价物中限定。

Claims (13)

1.一种投影显示设备，包括：

屏幕；

光学引擎，该光学引擎用于将图像光束投射向屏幕；

驱动单元，该驱动单元包括用于驱动所述光学引擎的第一电路部分和第二电路部分；

上机箱，该上机箱支撑所述屏幕，并用于允许光束被投射到所述屏幕上；以及

下机箱，该下机箱设置在所述上机箱之下，并包括容纳所述光学引擎和驱动单元的容纳部，

第一电路部分和第二电路部分中的一个被支撑到下机箱的上部，而第一电路部分和第二电路部分中的另一个被支撑到下机箱的另一部分上。

2.如权利要求1所述的投影显示设备，其中，所述下机箱包括：

倾斜表面，该倾斜表面设置到所述容纳部的上部，并包括图像开口，从光学引擎投射的图像光束通过该开口透射；以及

底表面，该底表面设置到所述容纳部的下部。

3.如权利要求2所述的投影显示设备，其中，所述第一电路部分被支撑到所述底表面上，且

所述第二电路部分被支撑到所述倾斜表面上。

4.如权利要求3所述的投影显示设备，其中，所述下机箱包括支撑第二电路部分的支撑托架；且

所述倾斜表面包括至少一个导引部，用于可滑动地将所述支撑托架导引到所述倾斜表面上。

5.如权利要求4所述的投影显示设备，其中，所述倾斜表面包括第一接合部，且

所述支撑托架包括用于与第一接合部相接合的第二接合部，以便保持所述支撑托架与所述倾斜表面的接合。

6.如权利要求4所述的投影显示设备，其中，所述支撑托架借助于螺钉连接到所述倾斜表面上。

7.如权利要求1所述的投影显示设备，其中，所述下机箱包括入口，所述光学引擎和所述第一电路部分通过该入口进入；且

所述投影显示设备还包括后盖，用于打开和关闭所述入口。

8.如权利要求1或3所述的投影显示设备，其中，所述光学引擎包括光源部，该光源部包括发光的LED。

9.如权利要求8所述的投影显示设备，其中，所述光学引擎包括显示元件，该显示元件包括DMD，以利用自所述光源部提供的光线形成图像。

10.如权利要求9所述的投影显示设备，其中，所述第一电路部分包括驱动显示元件的主电路板和向显示元件和主电路板提供电源的第一电源部。

11.如权利要求10所述的投影显示设备，其中，所述第二电路部分包括驱动光源部的LED电路板和向所述光源部和LED电路板提供电源的第二电源部。

12.如权利要求11所述的投影显示设备，其中，所述第一电路部分还包括向第一和第二电源部提供电源的主电源部。

13.如权利要求10所述的投影显示设备，其中，所述下机箱还包括冷却部分，冷却光学引擎和第二电路部分中的至少一个，并且所述下机箱还包括支撑所述光学引擎的引擎支撑托架。

Images