CN101042523A - 背投影显示装置和透射型屏幕 - Google Patents

Abstract

在背投影显示装置中，包括安装在装置主体的前表面上的透射型屏幕，以及设置在装置主体内部并从透射型屏幕的后面向其投射视频的视频投射器，所述透射型屏幕包括透镜片，且设置成这样：沿所述透镜片的水平和纵向各边设置的多个张拉部分由沿着透镜片周边延伸设置的张拉装置分别向上、向下、向左和向右张拉。

Description

背投影显示装置和透射型屏幕

技术领域

本发明涉及从一透射型屏幕的背面投影并显示视频的一背投影显示装置，以及应用在该背投影显示装置中的一透射型屏幕。

背景技术

一般地，在背投影显示装置主体前表面安装有透射型屏幕，在透射型屏幕后面安装有视频投射器，所述背投影显示装置设置成由该视频投射器向透射型屏幕投射和显示视频。应用于背投影显示装置的透射型屏幕采用透镜片(例如微透镜片或菲涅耳透镜片)，以获得需要的图像显示效果。

由于透镜片本身刚性较小，因此这种透镜片需要通过一装置获得预定的平面形状。过去，通过将透镜片粘合到作为刚体的树脂模制板或玻璃板上以获得平面形状。

然而，由于采用树脂模制板或玻璃板，增加了整个屏幕的重量，产生了下面的缺陷：保持屏幕的框架需要增加刚度，这将增加材料的成本，而且增加框架的厚度，从而限制了对屏幕的设计。

为了消除这些缺陷，提出了一种透射型屏幕，如日本专利公开号No.平7-92565(专利文献1)中所公开的，它可以不使用树脂模制板或玻璃板而获得透镜片的平面形状。具体地，专利文献1中描述的屏幕的特征在于，其包括：固定联接到透镜片的至少一侧的肋；固定联接到设置在透镜片周边的框架的支架；以及一具有作用于肋和支架之间的回复力以使得二者彼此分隔的弹性体，其中，由于弹性体的作用，展开并支撑透镜片。

然而，由于透镜片被设置成在一个方向受到拉伸，在专利文献1中描述的屏幕不能响应犹豫长期变化或环境改变所造成的透镜片的扩张和收缩或变形。因此，透镜片会产生褶皱或下垂，这导致图像质量下降，如图像产生扭曲或聚焦水平降低。

因此，这需要提供一种透射型屏幕，它可以可靠地抑制透镜片的褶皱或下垂的发生，从而可靠地防止图像质量下降。

发明内容

根据本发明的一实施例，提供一种背投影显示装置，其包括：安装在装置主体前表面的透射型屏幕；和设置在装置主体内部并从透射型屏幕后面向其投射视频的视频投射器，其中所述透射型屏幕包括透镜片，且设置成沿透镜片的水平和垂直边具有多个张拉部分，所述张拉部分通过沿透镜片周边延伸设置的张拉装置分别被向上、向下、向左、向右拉。

根据本发明的实施例，提供一种安装在背投影显示装置前表面的透射型屏幕，其包括透镜片。

根据本发明的上述实施例，沿透镜片的水平和垂直边的多个张拉部分通过沿透镜片周边延伸的张拉装置分别被向上、向下、向左和向右拉。因此，即使由于长期变化或环境改变发生了透镜片的扩张和伸缩或变形，它们也将被有效吸收以校正透镜片。因此，阻止了透镜片产生褶皱或下垂，使其可获得稳定的平面形状。另外，根据本发明的实施例，由于框架体被压在透镜片的位于张拉部内侧的部分上，因此透镜片的平面形状可更稳定。因此，本发明的实施例可可靠地防止图像质量下降(例如图像扭曲或聚焦水平降低)。

附图说明

图1是示出根据本发明的背投影显示装置的外观的透视图；

图2是示出装置的内部结构的侧视图；

图3是示出透射型屏幕中的微透镜片的联接结构的平面图；

图4图示产生扩张和收缩或变形的微透镜片；

图5图示作为实例的具有多个弹簧的透射型屏幕；

图6是示出框架体被压在微透镜片上的结构的平面图；

图7是图6中的“a”部分的放大图；

图8A、8B和8C是示出框架的安装结构的实例的纵向截面图；和

图9是示出根据本发明的实施例的透射型屏幕的主要部分的纵向截面图。

具体实施方式

在下文将根据附图详细描述本发明的优选实施例。

图1是示出根据本发明实施例的背投影显示装置的外观的透视图。图2是示出该装置的内部结构的侧视图。

正如图1中所示，背投影显示装置1包括设置在装置主体2的前表面的透射型屏幕5，并且从透射型屏幕5的后表面向该屏幕投射和显示视频。具体地，正如图2中所示，视频投射器3安装在装置主体2的内部。从视频投射器3发出的视频光L被反射镜4反射然后投射在透射型屏幕5上。

透射型屏幕5设置成适合于聚焦光的菲涅耳透镜板6和适合于对整个屏幕均匀分配光的微透镜片(lenticular lens sheet)7并列放置。菲涅耳透镜板6包括作为基板的树脂模制板或玻璃板和联接在该基板上的菲涅耳透镜片。另一方面，微透镜片7以片的状态安装，即，与菲涅耳透镜板6不同，不采用基板。这实现了屏幕5薄化且重量减轻。

在这种结构中，微透镜片7需要获得稳定的平面形状以保证透射型屏幕5的优良的显示效果。为了满足该需求，本实施例中的透射型屏幕采用下述结构。

图3是从前面看微透镜片7的平面图。在图中示出的微透镜片7是形成为水平长四边形的树脂板。微透镜片7在它外部四周部分形成有作为张拉部分的多个孔8，所述孔沿着上、下水平边和左、右纵向边彼此大致等距间隔。另外，微透镜片7的基板优选采用树脂材料，例如PET、PC、PP、PS或ABS等不易受环境变化影响而变形或应变的材料。

在这种结构中，作为张拉装置的线绳9沿微透镜片7的周边延伸以通过所述多个孔8。另外，微透镜片7被线绳9向上、向下、向左和向右张拉而联接到框架10上。框架10具有多个突出且相应于微透镜片7的各个孔8的销11。微透镜片7以这样的方式联接到框架10上：通过孔8的线绳9沿框的整个周边延伸并缠绕在各个销11上。

在这种结构中，例如，优选采用金属、树脂或织物等作为线绳9。此实施例中，采用一条线绳9沿框架10的整个周边延伸设置。另外，优选的是，如图所示，线绳9穿过孔8以相对于微透镜片7的各边倾斜，使得线绳9可自由移向微透镜片7的各边。

在这种结构中，线绳9由连接到其中间部分的弹簧12，即弹性体，提供张力。在微透镜片7的水平和纵向各边中的多个孔8分别被向上、向下、向左和向右拉。因此，将微透镜片7联接到框架10，使其获得稳定的平面形状。

实施例中上面描述的线绳9由作为弹性体弹簧12提供施加到微透镜片7上的张力。然而，微透镜片7也可设置成由自身具有弹性的线绳9张拉。

上面描述的透射型屏幕构造成：沿微透镜片7的水平和纵向各边的多个孔8被沿微透镜片7的周边延伸的线绳9分别向上、向下、向左和向右张拉。因此，即使在微透镜片7中由于长期变化或环境改变而发生扩张和收缩或变形，如图4所示，也可有效吸收这种扩张和收缩或变形，以校正微透镜片7。因此，可以抑制微透镜片7发生褶皱或下垂，保持稳定的平面形状。

特别地，在此结构中，微透镜片7可通过它的多个点而不是通过它的边被拉伸，并且也可以在被施加张力的方向以外的方向上自由移动。即使发生在微透镜片7的端部，扩张和收缩也不可阻止。因此，可进一步有效抑制褶皱的发生。

在本实施例中，由于微透镜片7设置成由单条线绳9张拉，整个微透镜片可由一致的力张拉。具体地，在这种情况下，除非发生摩擦，线绳9的张力在各个部分一致；因此，不考虑由扩张和收缩导致的位移的不同，施加到微透镜片7的力在各点是一致的。即使微透镜片7局部变形，它也可由一致的力向上、向下、向左和向右张拉。这使得可获得稳定的平面形状。

然而，由于实际上在线绳9上发生摩擦，有时很难采用单一的线绳张拉微透镜片7，这取决于微透镜片7的大小。在这种情况下，线绳9可分成多个部分。如果张力不足，可如图5所示在多个点上引用弹簧12。

在上述结构的基础上，本实施例中的透射型屏幕实现了保持微透镜片7的平面形状。然而，这一结构没有完全解决褶皱问题。具体地，上述结构的微透镜片7由线绳9张拉，因此围绕孔8发生扭曲或压力集中。这可能导致产生从孔8向微透镜片7的内部延伸的褶皱。

在本发明的实施例中，为了抑制褶皱的影响，如图6中所示，框架体13压在微透镜片7的孔8内侧的部分上。框架体13可由缓冲材料制成，例如海绵，并形成四边形状框架板。框架体13垂直压在微透镜片7的位于孔8内侧的片表面上。

如图7中所示，被框架体13压着的微透镜片7由线绳9张拉，可能产生从孔8周围向内部延伸的褶皱14。在这种情况下，褶皱14由框架体13阻止从而对框架体13内部的片表面不影响。

在这种方式下，微透镜片7设置成这样：框架体13抑制了沿孔8周围延伸的褶皱14的影响。因此，可以更稳定地获得微透镜片7的平面形状。

图8A、8B和8C说明框架体的安装结构示例。图8A图示一个实例，其中安装框架体13以从两面将微透镜片7夹在中间。图8B图示一个实例，其中安装框架体13以使其压在微透镜片7的后表面。图8C图示一个实例，其中板15安在微透镜片7的后面，而框架体13压在微透镜片7的前面，从而将微透镜片7设置于框架体13和板15的中间。

图9图示具有上述结构的透射型屏幕的一个实施例。在透射型屏幕5中，菲涅耳透镜板6设置在与之联接并被线绳9张拉的微透镜片7的后面，从而将被保持在微透镜片7和支架16之间。在这种结构中，框架体13联接到覆盖透射型屏幕5周边的框架盖17的后面。另外，框架体13压在微透镜片7的前侧片表面上，同时微透镜片7夹在框架体13和菲涅耳透镜板6之间。

例如，缓冲材料作为框架体13的材料。框架体13在框架盖17和微透镜片7之间被压缩，以产生回复力，由此产生施加在微透镜片7上的压力。另外，框架体13的压力大小处于不阻止微透镜片7的扩张和收缩的程度。框架体13以这种方式压在微透镜片7上，从而阻止在孔8周围产生褶皱。

本申请的发明者制造了一试验用透射型屏幕，结构如上面描述，将其放入测试环境中，并观察微透镜片的褶皱状态。表格1显示结果。观察环境如下：状态一，温度25℃，湿度60％；状态二，温度-10℃；潮湿的状态，温度从-10℃恢复到25℃，使得小水滴附着于微透镜片；状态三，温度40℃，湿度40％；状态四，处于热循环(H/C)中，其中操作温度在-20℃-60℃之间变化，经过12小时，共两个操作循环；高温度和湿度状态，其中温度40℃，湿度95％。从结果中显然可见，即使在恶劣的环境中，微透镜片的褶皱的发生也不明显，因此可以得到令人满意的平面形状。

                                    表1

观察环境	25℃ 60％	-10℃	潮湿	40℃ 40％	H/C	40℃ 95％
							褶皱状态	无	无	无	无	无	无

在上述结构的透射型屏幕5中，由于长期变化或环境变化发生的微透镜片7的扩张和收缩或变形被微透镜片7周围的线绳9的张拉所吸收。另外，由于线绳9的张拉产生的褶皱由框架体13抑制。因此，可以可靠地获得微透镜片7的平面形状。这使得具有所述透射型屏幕5的背投影显示装置可以确定地防止图像质量下降，例如图像扭曲或聚焦水平降低。

另外，上面描述的实施例设置成微透镜片7由线绳9张拉。然而，可替换地，微透镜片7可由例如弹簧张拉。所述多个张拉部分不限于孔8，它们可以为例如保持线绳或弹簧的钩等。

本发明可以以各种方式修改或替换其他部分，而不必限于上面描述的实施例。

本发明涉及日本专利申请JP2006-064936的主题，该申请于2006年3月9日在日本特许厅提出申请，其全部内容通过参考结合于此。

Claims (14)

1、一种背投影显示装置，包括：

安装在装置主体的前表面上的透射型屏幕；和

安装在装置主体内部并且从透射型屏幕后面向透射型屏幕投射视频的视频投射器；

其中，所述透射型屏幕包括透镜片，且设置成沿所述透镜片的水平和纵向各边设置的多个张拉部分由沿着透镜片周边延伸设置的张拉装置分别向上、向下、向左和向右张拉。

2、根据权利要求1的背投影显示装置，其中在设置于透镜片上的多个张拉部分中，位于透镜片的各个拐角部处的各个张拉部分被近似对角地向外张拉。

3、根据权利要求1的背投影显示装置，其中所述张拉装置是沿所述透镜片的周边延伸设置的线绳。

4、根据权利要求3的背投影显示装置，其中设置所述透镜片，使其形成有作为所述多个张拉部分的孔，并由通过所述孔的线绳张拉。

5、根据权利要求4的背投影显示装置，其中所述线绳相对透镜片的各边倾斜地穿过各孔。

6、根据权利要求3的背投影显示装置，其中通过连接到线绳的弹性体，或者使线绳具有弹性，从而赋于线绳施加到透镜片的张力，以张拉透镜片。

7、根据权利要求1的背投影显示装置，其中框架体压在所述透镜片的位于张拉部分内侧的部分上，以阻止张拉部分周围发生褶皱。

8、一种安装在背投影显示装置的前表面上的透射型屏幕，包括透镜片，

其中沿所述透镜片的水平和纵向各边设置的多个张拉部分由沿着透镜片周边延伸设置的张拉装置分别向上、向下、向左和向右张拉。

9、根据权利要求8的透射型屏幕，其中在设置于透镜片上的多个张拉部分中，位于透镜片的各个拐角部处的各个张拉部分被近似对角地向外张拉。

10、根据权利要求8的透射型屏幕，其中张拉装置是沿透镜片周边延伸设置的线绳。

11、根据权利要求10的透射型屏幕，其中设置所述透镜片，使其形成有作为所述多个张拉部分的孔，并由通过所述孔的线绳张拉。

12、根据权利要求11的透射型屏幕，其中所述线绳相对透镜片的各边倾斜地穿过各孔。

13、根据权利要求10的透射型屏幕，其中通过连接到线绳的弹性体，或者使线绳具有弹性，从而赋于线绳施加到透镜片的张力，以张拉透镜片。

14、根据权利要求8的透射型屏幕，其中框架体压在所述透镜片的位于张拉部分内侧的部分上，以阻止张拉部分周围发生褶皱。

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