CN101046622A - 投影型图像显示装置 - Google Patents

Abstract

利用与前片(1)的上侧接合的吊挂部件(3a、3b、3c)，把屏幕悬挂于屏幕框(200)。在前片(1)的下侧设置有支承部件(4a、4b、4c)，通过将菲涅尔透镜片(2)承载于其上，利用其重量对前片(1)施加竖直方向的张力。而且，对前片(1)施加水平方向的张力。并在吊挂部件(3a、3c)上形成长孔(3a1、3c1)，以使因屏幕的伸缩的屏幕左右侧的吊挂部件(3a、3c)的水平方向的移动量，大于中央部的吊挂部件(3b)。

Description

投影型图像显示装置

技术领域

本发明涉及从背面侧投影图像而在屏幕上形成放大图像的背投型图像显示装置，特别是涉及用于把屏幕适当地安装于装置的技术。

背景技术

对安装于背投型图像显示装置(以下，有时单称为“装置”)的屏幕，通过在上下(竖直)和左右(水平)方向上施加张力来防止在屏幕上产生的翘曲或挠曲等是公知的。例如，在JP-A-2001-154274(段落0022～0025，图6～7)中，公开了通过玻璃板和菲涅尔镜片的重合，在双凸透镜片的竖直方向上施加张力，由螺圈弹簧在双凸透镜片(lenticular lens sheet)的水平方向上施加张力。

背投型图像显示装置用的屏幕，一般来说由丙烯酸等树脂形成。因此，有时起因于装置周围的温度和湿度的变化而发生伸缩，在屏幕上有发生翘曲或挠曲的情况(以下，把这些翘曲或挠曲等称为“变形”)。近年来，为了降低装置的成本和重量，使屏幕，特别是双凸透镜片的厚度减薄，容易受周围的温度和湿度的影响。

JP-A-2001-154274，如其图6中所示，在屏幕的上部设置有块状部件，通过使其承载在设置于装置壳体上部的金属件的弯曲部，挂起屏幕而在竖直方向上施加张力。但是，在这种构成中，因为上述块状部件与弯曲部的接触面积大，故难以使上述块状部件滑动以便吸收伴随周围温度和湿度变化而产生的变形。也就是说，在历来的构成中，难以良好地吸收或缓和伴随周围温度和湿度变化的屏幕的变形。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而成的，其目的在于提供一种能够良好地降低随周围温度和湿度变化的而产生的变形的技术。

为了实现上述目的，本发明，特征在于，在屏幕的上边侧的中央部和左右侧的各个上，设置安装于屏幕框上的吊挂部件，构成为设置在左右侧的各吊挂部件的水平方向的移动量大于位于中央部的吊挂部件的水平方向的移动量。具体地说，在上述多个吊挂部件的各个上设置屏幕框的凸柱(boss)所插入的孔，使位于上述屏幕的左右侧的各吊挂部件的孔的水平方向尺寸大于位于中央部的吊挂部件的孔的水平方向尺寸。

上述屏幕是包括至少用来把图像的光在水平方向上扩散的前片，和配置于该前片的光入射侧的菲涅尔透镜片者，最好是把上述多个吊挂部件设置在前片的上边侧。此外，前片最好是由菲涅尔透镜片的重量在竖直方向上施加张力，而且由张力施加部件在水平方向上施加张力。

如果用上述这种构成，则由于以屏幕的中心为基准，屏幕的左侧和右侧能够根据屏幕的伸缩在水平方向上移动，所以良好地缓和或吸收该伸缩引起的屏幕的变形成为可能。

附图说明

图1是根据本实施方式的屏幕的构成图。

图2是根据本实施方式的屏幕的上边部附近部处的截面的放大图。

图3是根据本实施方式的屏幕的下边部附近部处的截面的放大图。

图4是表示施加屏幕的张力与屏幕尺寸的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。再者，在各图中，对具有共同的功能的要素施加同一标号表示，对讲过一次者，为了避免烦杂省略其反复的说明。

根据本发明的一个实施例的屏幕100，如图1所示，具有菲涅尔透镜片2和前片1。菲涅尔透镜片2使从未画出的图像发生源入射的斜光形成大致平行光。前片1，例如在其入射侧形成双凸透镜，使来自菲涅尔透镜片2的平行光至少在画面水平方向上扩散，而使从观察者看时的指向特性良好。在前片1的上边部上，沿其长边设置有多个板状的吊挂部件3。此外，在前片1的下边部上，沿其长边，设置有截面具有L字形的多个支承部件4。此外，在前片1的左右端部上，设置有用于与未画出的包括螺圈弹簧或金属线(wire)的张力施加部件相结合的结合部件5。

上述前片1，作为在屏幕画面水平(左右)和竖直方向(上下)上扩散用的光学部件，也可是含有扩散材料的双凸透镜片。

此外，也可以是配置有多个在垂直方向上延伸的全反射面的全反射型的扩散片，或者是稠密地配置有微小颗粒的颗粒型的扩散片。此外，也可以是利用其他要素而具有扩散功能的扩散片。虽然在本实施例中，可以适用任何类型的片，但是这里为了方便，对于作为前片1，使用双凸透镜片的例子进行说明。

在本实施例中，作为前片的双凸透镜片1和菲涅尔透镜片2的基材用丙烯酸类树脂。进而，在本实施例中，为了降低屏幕的重量和成本，使双凸透镜片1的厚度为大约0.45mm，菲涅尔透镜片2的厚度为大约2mm。由于双凸透镜片1的厚度薄至0.45mm，所以容易因温度和湿度的变化发生变形。因此，如后所述在双凸透镜片1的画面上下方向和左右方向上施加张力。

双凸透镜片1，在其上边部上，沿着长边由结合材料或粘着剂粘接有多个(这里是三个)吊挂部件3a、3b、3c，在其下边部上，沿其长边同样由结合材料或粘着剂粘接有与吊挂部件同样数量的，截面形状为L字形的支承部件4a、4b、4c。此外，在左右边部的大致中央，同样由结合材料或粘着剂粘接结合部件5a、5b。如图1中所示，吊挂部件3b设置在双凸透镜片1上边部的中央部，吊挂部件3a设置在双凸透镜片1上边部的左侧，吊挂部件3c设置在双凸透镜片1上边部的右侧。此外设置在双凸透镜片1的下边部的支承部件4a、4b、4c分别与吊挂部件3a、3b、3c在屏幕的竖直方向上位置上对应。

根据本实施例的各部件的尺寸如下。也就是说，吊挂部件3a与3c为宽20×长80×厚1.2mm，吊挂部件3b为宽20×长120×厚1.2mm。支承部件4a、4b、4c在屏幕面侧为宽1 5×长60×厚1.2mm，在弯成L字形的弯曲部侧为宽5×长60×厚1.2mm。此外，结合部件5a、5b为宽20×长120×厚1.2mm。

如上所述，吊挂部件3与支承部件4的配置位置，使吊挂部件3b、支承部件4b分别设置为双凸透镜片1的长边的大致中央，吊挂部件3a、3c和支承部件4a、4c设置为相对吊挂部件3b、支承部件4b大致左右对称。对于该对称配置的理由将在以下详细说明。

另外，留出规定的几乎均等的间隔而配置吊挂部件3、支承部件4是由于以下理由。也就是说，因为吊挂部件3(3a、3b、3c)、支承部件4(4a、4b、4c)与双凸透镜片1厚度不同，故对湿度、温度变化的膨胀或收缩的特性互不相同。例如，即使双凸透镜片1因吸湿而在左右方向上伸展，吊挂部件3、支承部件4与双凸透镜片1相比厚度由于要大，故其伸展要比双凸透镜片1小，而且，其开始延伸要滞后于双凸透镜片1。为了吸收该伸缩之差，如上所述选取各部件的尺寸而减小其粘接面积，就不使平面性劣化。

吊挂部件3b，在其长度方向(沿着双凸透镜片1的长边的方向)的大致中央形成圆孔3b1。吊挂部件3a、3c分别在其大致中央形成在长度方向上长的长孔3a1、3c1。也就是说，长孔3a1、3c1具有长圆形状，其水平方向尺寸长于圆孔3b1的水平方向尺寸。对于该理由将在以下进行说明。此外，结合部件5a、5b，在其长度方向(沿着双凸透镜片1的短边的方向)的大致中央形成圆孔5a1、5b1。

粘接有吊挂部件3、支承部件4和部件5的双凸透镜片1、与菲涅尔透镜片2，通过吊挂部件3、支承部件4安装在背投型图像显示装置的屏幕框上。其安装状态示如图2、图3所示。

用来安装屏幕100的屏幕框200固定于装置壳体，作为其基材用苯乙烯树脂(PS)。从图2、图3可以看出，在屏幕200的上部和下部，对应于吊挂部件3、支承部件4的孔，形成有从其观察者侧前面的内面22向后方(与屏幕主平面的竖直线平行的方向)延伸的圆柱状的屏幕压紧金属件固定用凸柱21。此外，在观察者侧前面的内面22上，形成有与吊挂部件3和支承部件4相接触并用来保持屏幕100的梳齿状的突起23。进而，在内面22的周缘部上，为了从外部看不见包括上述突起23的屏幕的保持结构，而形成有凸部24。利用该凸部24，在视觉上隐蔽上述突起23等。

凸部24不直接接触于屏幕100，是为了避免因在屏幕振动时由凸部24使屏幕擦伤，而从观察者能够看出该擦伤。

通过在对应于吊挂部件3的部位上设置接触并保持屏幕100的突起23，可缩短屏幕框200的观察者侧前面的竖直方向尺寸L。借此，可以抑制材料费也就是成本。

在安装屏幕时，首先，使对应的屏幕压紧金属件固定用凸柱21分别插入双凸透镜片1的吊挂部件3(3a、3b、3c)的孔3a1、3b1、3c1，使双凸透镜片1安装于屏幕框200。接着，将菲涅尔透镜片2承载在双凸透镜片1的下边部的支承部件4(4a、4b、4c)的弯曲部4a2、4b2、4c2上。然后，将屏幕压紧金属件25插入屏幕压紧金属件固定用凸柱21，由螺纹27固定。

如上所述，使屏幕100悬挂于屏幕压紧金属件固定用凸柱21，夹持并保持在突起23与屏幕压紧金属件25之间。借此，双凸透镜片1通过支承部件4(4a、4b、4c)的弯曲部4a2、4b2、4c2，由菲涅尔透镜片2的重量施加张力。

此时，屏幕压紧金属件25形成确保规定的间隙，以便不与菲涅尔透镜片2相接触。这是因为，规定的间隙，使在厚度方向上可以热膨胀，此外可使菲涅尔透镜片2的载荷可靠地施加在支承部件4(4a、4b、4c)的弯曲部4a2、4b2、4c2上的缘故。

如上所述，在本实施方式中，利用菲涅尔透镜片2的载荷，对双凸透镜片1施加屏幕竖直方向上的张力。借此，降低因装置周围的温度和湿度的变化而产生的伸缩所导致的屏幕竖直方向的变形。

此外，利用由例如螺圈弹簧、板弹簧等弹性部件或金属线等构成的张力施加部件(未画出)，在水平方向上施加张力，以此降低屏幕水平方向的变形。该张力施加部件的一端，与结合部件5a、5b结合，另一端安装于装置的壳体。而且，由张力施加部件在图1纸面的箭头101、102方向上拉伸结合部件5a、5b，以此，对屏幕在水平方向上施加张力。结合部件5a、5b的圆孔5a1、5b1，钩挂上述张力施加部件的一端(例如螺圈弹簧的一端)。

再者，在此，虽然把结合部件5(5a、5b)设置在双凸透镜片1的左右边部的大致中央，但是不限于此。例如，也可以把多个结合部件设置在左右边部的大致中央和上下部的共计三个部位上，而且也可以设置在三个以上的部位。虽然在设置多个结合部件5时，优选把结合部件5取为奇数个以便以屏幕竖直方向的中央为基准成为上下对称，但是也可以是偶数个。此外，因为屏幕的左右边的尺寸比上下边的尺寸要短，故优选结合部件5的个数少于吊挂部件3或支承部件4的个数。但是，也可以两者为相同数量。

接下来，对吊挂部件、支承部件的大致对称配置和吊挂部件的孔形状进行说明。如上所述，在根据本实施方式的吊挂部件3b上，开有屏幕压紧金属件固定用凸柱21所插入的圆孔3b1。因为吊挂部件3b上所开的孔是圆孔3b1，故除了悬挂双凸透镜片1的作用之外，还担负定位的作用。此外，设置在吊挂部件3a、3c上的长孔3a1、3c1其水平方向尺寸大于上述圆孔3b1的水平方向尺寸。

因此，该长孔3a1、3c1除了悬挂双凸透镜片1的作用之外，在双凸透镜片1随着周围温度和湿度变化而伸缩时，吊挂部件3a、3c就可以向水平方向滑动。也就是说，因为吊挂部件3a、3c设置有上述长圆形状的长孔3a1、3c1，故水平方向的移动量大于吊挂部件3b。由此，即使在因周围温度和湿度变化，使屏幕(特别是双凸透镜片1)产生伸缩的情况下，吊挂部件3a、3c也可以随着该伸缩对吊挂部件3b来说个别地沿着长孔3a1、3c1滑动。

也就是说，在发生该伸缩的情况下，可以屏幕的中心(圆孔3b1)为基准，使屏幕的左侧和右侧沿着上述长孔3a1、3c1在水平方向上滑动。因此，可以缓和或吸收因屏幕该收缩、膨胀引起的屏幕的变形。

在本实施例中，吊挂部件3a、3c的长孔3a1、3c1和与之对应的圆柱状的凸柱21的接触状态，由于吊挂部件的厚度为1.2mm，所以几乎接近于线接触的状态。因此凸柱21与长孔3a1、3c1的摩擦阻力很小，具有容易滑动这样的特征。借此，可以降低因周围温度和湿度变化而产生的伸缩而导致的屏幕画面左右方向的变形。

此外，在本实施方式中，由于把屏幕框200的基材取为树脂，所以可以把因温度和湿度的变化引起的膨胀或收缩的特性取为与树脂制的屏幕几乎相同。借此，也可以降低屏幕水平方向的变形。

而且在本实施例中，由于相对吊挂部件3b几乎左右对称地配置吊挂部件3a、3c，所以画面左右方向的滑动以吊挂部件3b的圆孔3b1为中心对称地产生。也就是左右方向的伸缩力几乎相等。因而，可以使分别设置在画面左侧和画面右侧的例如螺圈弹簧等张力分别几乎相等。因此，可使用适当的相同的螺圈弹簧，可以实现由部件管理或使用数量引起的成本降低。

接下来，对竖直方向的张力进行说明。施加于双凸透镜片1的载荷，降低双凸透镜片1的变形，同时，施加不使双凸透镜片1破损的程度的张力。此时的张力(双凸透镜片1的每单位面积上所施加的载荷)优选为大约0.10g/cm²～0.50g/cm²。

例如，当屏幕尺寸(也就是双凸透镜片1与菲涅尔透镜片2的尺寸)为50英寸的情况下，双凸透镜片1的面积约为7600cm²，菲涅尔透镜片2的重量约为2kg。如果把设置在双凸透镜片1的下方部的支承部件3的重量取为大约500 g左右，则此时的加在双凸透镜片1上的载荷(张力)成为大约2.5kg，每单位面积(cm²)的张力约为0.33g/cm²。此外，当屏幕尺寸70英寸的情况下，双凸透镜片1的面积约为15200cm²，菲涅尔透镜片2的重量约为4kg。如果同样把支承部件3的重量取为大约500g左右，则在此时加在双凸透镜片1上的载荷(张力)成为大约4.5kg，每单位面积(cm²)的张力约为0.30g/cm²。

为了施加如上所述张力，在本实施例中，把双凸透镜片1的厚度取为0.45mm，把菲涅尔透镜片2的厚度取为2.0mm，但是不限于此。只要是每单位面积的张力约为0.10g/cm²～0.50g/cm²，也可以是任何厚度。但是，因为在目前的三管式的背投型图像显示装置中所使用的双凸透镜片的厚度为0.75mm左右，故从屏幕的成本和重量的降低的方面来说，双凸透镜片1的厚度取为0.75mm以下，优选是0.5mm左右。在该厚度下，每单位面积的张力可以成为大约0.10g/cm²～0.50g/cm²，可以良好地降低屏幕的变形。

接下来，对水平方向的张力进行说明。在本实施例中，由于以吊挂部件3b的圆孔3b1为基准来配置屏幕100，所以可以使分别设置在屏幕左侧和屏幕右侧的张力施加部件引起的张力几乎相等，可设定成适当的值。

此时的水平方向的张力例如如下所述。所使用的双凸透镜片1的厚度为0.45mm，菲涅尔透镜片2的厚度为2mm，各自的尺寸为50英寸。此外，由菲涅尔透镜片2的载荷对双凸透镜片1施加竖直方向的张力，取为周围温度为-10℃～50℃，湿度最大40℃下为95％。通过实验确认，在这种条件下，在水平方向上施加大约24.5N的张力时，即使周围温度和湿度发生变化，也不会在双凸透镜片1上发生变形。

此外，在多种的屏幕尺寸下进行了同样的实验。绘制该结果如图4。图4示出水平方向的张力与屏幕尺寸的关系，可以理解，屏幕的尺寸越大则水平方向的张力越大。

再者，虽然在本实施例中，为了低成本化，在上边部的中央部和相对该中央部对称的左右侧的共计三个部位上设置了吊挂部件3，但是不限于此。为了对中心对称地配置吊挂部件3，只要把吊挂部件3的数目取为奇数个就可以了。例如，也可以用五个吊挂部件，而且把它们设置为，在屏幕上边部的中央位置配置一个，且左右侧各配置两个。用七个吊挂部件时也可以同样地配置。在任何情况下，由周围温度和湿度变化引起的屏幕的伸缩而导致的左右侧的吊挂部件的滑动以中央为基准成为左右对称。

这样一来，如果用上述本实施例的构成，则即使因周围温度和湿度变化在屏幕上产生伸缩，也可以良好地缓和或吸收屏幕的变形。

Claims (12)

1.一种投影型图像显示装置，其特征在于，具有：

投影图像的屏幕，

固定于所述显示装置的壳体中，同时，悬挂所述屏幕的屏幕框，以及

用来安装于所述屏幕框的，至少分别设置在该屏幕上边侧的中央部和左右侧的多个吊挂部件，其中，

设置在所述屏幕的左右侧的各吊挂部件的水平方向的移动量，大于位于所述屏幕的中央部的吊挂部件的水平方向的移动量。

2.如权利要求1所述的投影型图像显示装置，其特征在于：

所述屏幕包括，用来使图像的光至少在水平方向上扩散的前片，和配置于该前片的光入射侧，且形成有菲涅尔透镜的菲涅尔透镜片，

所述多个吊挂部件，设置在所述前片的上边侧。

3.如权利要求2所述的投影型图像显示装置，其特征在于：

在所述前片的下边侧，设置有截面为L字形的支承部件，所述菲涅尔透镜片承载于该支承部件，由于该菲涅尔透镜片的重量在所述前片的竖直方向上施加张力。

4.如权利要求3所述的投影型图像显示装置，其特征在于：与用来在所述屏幕的水平方向上施加张力的张力施加部件相结合的结合部件，设置在所述前片的左右端部。

5.如权利要求4所述的投影型图像显示装置，其特征在于：在所述前片的左右端部，分别设置有多个所述结合部件。

6.如权利要求1所述的投影型图像显示装置，其特征在于：在设置于所述屏幕的中央部和左右侧的各吊挂部件上形成有孔，所述屏幕框具有，设置在对应于所述各吊挂部件的孔的位置上，且插入该各孔的凸柱。

7.如权利要求6所述的投影型图像显示装置，其特征在于：位于所述屏幕的左右侧的各吊挂部件的孔的水平方向尺寸，大于位于所述屏幕中央部的吊挂部件的孔的水平方向尺寸。

8.如权利要求7所述的投影型图像显示装置，其特征在于：位于所述屏幕的左右侧的各吊挂部件的孔为圆形，位于屏幕中央部的吊挂部件的孔为横长的长圆形状。

9.一种投影型图像显示装置，其特征在于，具有：

投影放大图像的屏幕，

固定于所述显示装置的壳体的屏幕框，以及

用来安装于所述屏幕框的，至少分别设置在所述屏幕上边侧的中央部和左右侧的多个吊挂部件，其中，

在所述多个吊挂部件上分别设置有孔，在所述屏幕框上，设置有对应于该各吊挂部件的孔的、且插入该孔的凸柱，

位于所述屏幕的左右侧的各吊挂部件的孔的水平方向尺寸，大于位于所述屏幕中央部的吊挂部件的孔的水平方向尺寸。

10.如权利要求9所述的投影型图像显示装置，其特征在于：所述屏幕包括，用来使图像的光至少在水平方向上扩散的前片，和配置于该前片的光入射侧，且形成有菲涅尔透镜的菲涅尔透镜片，

所述多个吊挂部件设置在所述前片的上边侧，在该前片的下边侧上，设置有截面为L字形的支承部件，

所述菲涅尔透镜片承载于所述支承部件，由于该菲涅尔透镜片的重量在所述前片的竖直方向上施加张力。

11.如权利要求10所述的投影型图像显示装置，其特征在于：与用来在所述屏幕的水平方向上施加张力的张力施加部件相结合的结合部件，设置在所述前片的左右端部。

12.如权利要求11所述的投影型图像显示装置，其特征在于：所述支承部件为多个，分别设置在，所述屏幕的下边侧中，与所述吊挂部件相对应的位置上。

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