CN1075318C - 后投影电视 - Google Patents

Abstract

已有一种不能更换外壳尺寸的后投影电视，其使生产率下降并使成本增加。现介绍一种上下机壳能分开的后投影电视。上机壳内有屏幕和反射镜。下机壳内有主要元件部件，其包括视频装置，驱动和控制电路和光学部件，及光源。不同屏幕尺寸的上机壳可与一个通用的下机壳相装配，以便容易地生产不同尺寸的后投影电视。

Description

后投影电视

本发明涉及后投影电视，它包括：诸如液晶显示器(本文下面简称为LCD)的视频装置，包含投影镜头、光源、反射镜及类似部件并且具有安装在其上部正面的屏幕的光学系统。

因为这种类型的后投影电视的屏幕具有宽度大深度小的特点，所以与使用布劳恩管的电视相比，其更容易做得大些。如图1所示的后投影电视1包括一个用木质平板材料做的结构，此平板材料做成构成主体部分2的盒子；一个安装在主体部分2前面的屏幕安装件4，其上安装有屏幕3；一个安装在后面的装有反射镜5的反射镜安装部6；和整体地安装在主体部分2内下部的底壳7、其内装有视频装置和电子元件以及用于投影图象的其类似元件。

在图2所示的后投影电视1包括：一个竖立在底壳7之上的预先确定好形状的金属框架8的结构；一个装有屏幕3的屏幕安装件4，和一个装有反射镜5的反射镜安装部分6，屏幕安装件4和反投射镜安装部分6整体地安装在一起，使它们从前后两面将框架8包围起来。

在第一个例子中，屏幕安装件4和反射镜安装部分6被分别从前后两面安装在木质的主体部分2上。主体部分2和包括反射镜安装部分6在内的整体尺寸都要根据屏幕尺寸来确定，开始设计外壳的每一部分时，其尺寸及其尺寸精度的设计皆是为了制作一个能与电视屏幕相配的单一外壳，其中的尺寸单位为英寸。结果，这样的部件无法与以英寸为单位的其它尺寸的电视相兼容。这样所导致的问题，不仅是生产效率低，而且由于要保证木质主体部分2的预定强度，不可避免地就要加大平板厚度和增加整体重量。

在第二个例子中，尽管使用了金属框架8，它还是被设计成与电视屏幕尺寸相适合的单一尺寸的外壳。结果，它也不能与其它尺寸的电视相兼容。同时，金属框架8的使用不仅导致了整个重量的增加，而且由于增加了相关部件的数量，还导致了管理工作更为复杂及装配装置效率变低等问题。

并且，在每个例子中，由于外壳是一个单个部件，屏幕和反射镜被安装在与其它组件一样的外壳空间内。这使它们与在此外壳内流动的空气相接触。但是，由于灰尘及类似的物质附着到其上，屏幕和反射镜就变脏了，这样更导致了图象显示质量降低的问题。

于是，为了使外壳能满足不同尺寸的电视屏幕，还要解决一些问题，以使结构简化成一个整体，改善不同尺寸间的兼容性，也就是保证光学精度不变的同时，使易于生产，及避免图象由于光学元件变脏而质量下降。

本发明的目的是提供一种后投影电视，其有一个不需与电视屏幕配合的通用下机壳。

根据本发明，后投影电视由上机壳和下机壳两个独立部分组成。上机壳内有屏幕和反射镜。下机壳内有视频装置，驱动和控制电路，及包括投影镜头在内的光学部件，和光源。投影镜头的焦点可根据上机壳的选定尺寸来调节，并且上机壳可拆卸地被安装在下机壳上。

除了上面介绍的结构外，上机壳形如一个盒子，其底部有一个投影镜头正对着的开口，而其余各面皆封闭。下机壳的正面有一个空气进气口，从此进气口吸进的外部空气使其内部冷却，还有一个位于其后面的用于排出空气的气流通道。空气进气口上有可拆卸的过滤器。光源安装部分位于下机壳的正面，光源可拆卸地安装在光源安装部分内。

后投影电视的结构使它可分成上机壳和下机壳。电视的主要元件部分设置于下机壳中，而屏幕和反射镜则位于上机壳内。这使上机壳具有通用性，而不论电视屏幕尺寸如何。上机壳可以有任何尺寸的电视屏幕，并且可通过改变投影镜头的焦点而适用于各种尺寸的电视屏幕。因此，选择适当的上机壳使我们易于制造各种英寸尺寸的后投影电视。

图1是后投影电视的一个例子的分解透视图。

图2是后投影电视的另一例子的分解透视图。

图3是根据本发明第一实施例的后投影电视的正视图。

图4是根据本发明第一实施例的后投影电视的侧视图。

图5是根据第一实施例的后投影电视的后视图。

图6是根据第一实施例的后投影电视的简化剖视图，其上机壳和下机壳处于分离状态。

图7说明了后投影电视里的投影镜头的聚焦原理。

图8示意地说明了第一实施例中的视频装置。

图9是根据本发明第二实施例的后投影电视的正视图。

图10是根据第三实施例的后投影电视的侧视图。

现在参照它的图示实施例详细介绍本发明。本发明适用于任何种类的后投影电视。然而这里，作为例子我们详细介绍了液晶后投影电视。图3至图6中所示的第一实施例的液晶后投影电视由上机壳11和下机壳12组成，以便使其可以从中间分开。上机壳11和下机壳12彼此独立，且其具有的结构使上机壳11能装配在下机壳12之上。

上机壳11的正面有一矩形框架部分11a，屏幕13则安装在框架部分之内。上机壳还有一个顶板11b，两个侧板11c，一个后板11d，一个底板11e，这些板形成一个中空的封闭的整件盒子，其内的反射镜15则通过放置于其间的支承台14安装在后板内。

顶板11b，两个侧板11c，及底板11e大体上向后部倾斜，特别是，考虑到位于前面的屏幕13和由稍后介绍的投影镜头所形成的图象反射之间的预定的位置关系，后板11d按事先计算的倾斜角度放置。用于安装反射镜的支承台14位于倾斜的后板11d之内。支承台14使得可以对安装在其上的反射镜15进行倾斜度微调。

支承台14自身不必有一个用于进行微调的机械结构。例如，用来支承反射镜15的支承台14可以通过诸如弹簧，橡胶或海棉之类的弹性件安装在诸如垂直连接件(vis)或螺栓的安装件上，以便通过调节紧固力来调整安装角度。

底板11c上有一个开口16，此口正是稍后介绍的实际位于其中部的投射镜头所面对的开口，也是上机壳11唯一的一个开口。用于连接上机壳11和下机壳12的凸缘部件17突出于二部分底板11e之外。

除了如上所述的安装在上机壳11之内的屏幕13和反射镜15之外，其它所有液晶后投影电视所需的装置均位于下机壳12之内。例如，作为主要元件部分的三个LCD18，包括驱动电路在内的视频电路，以及投影镜头20实际上均位于下机壳12的中部。可拆卸的光源21位于中心部分的左侧或右侧(本实施例中从正面观察时为右侧)。喇叭部分22位于左侧和右侧。

例如，LCD18由于使用了二个(RGB)小型、高清晰度的多晶硅薄膜晶体管液晶屏(1.35英寸/512880个点)，而可以实现高质量图象，其与投影镜头20相连接后构成一个所谓的光学部件。例如，驱动电路是一个其上安有各种所需的电子元件的印刷电路板。例如，使用高性能、高强度的放电灯(HID灯，100W)作为光源21。把光源21做成大体上灯座的形式，以便从前面容易地更换它。

下机壳12中的隔板23所隔出的内部空间24中安装有主要元件部分。投影镜头20稍突出于隔板23的上部的通孔23a之外，以便在隔板23之外进行聚焦。

在内部空间24中，后空气通道27和前空气通道28被位于对角线的支承平板25和位于后部且有一纵向凹槽的间隔平板26所分界出来。空气通道27和28通过一个预先确定好尺寸的交换口和实际位于其中部的风扇30相互连接，以冷却LCD18，视频装置19，光源21及与此类似的装置。

特别是，包括三个LCD18在内的视频装置19由支承板25支承，并安装在位于其中间部分的交换口29附近的该支承板上。后空气通路27与位于正面(从正面观察时为左侧)的经预先确定位置的空气进气口31相连通。通过使风扇30运转，外部空气被从空气进气口31经过后空气通道吸进来。外部空气被吹进交换口29，以便被送向前空气通道。这样就使三个LCD18和视频装置19与外部空气保持接触，以便适当地、连续地冷却它们。

冷却完LCD18和视频装置19之后，被送至前空气通道28的外部空气继而吹向深处，并与位于通道28下面的光源21的外部相接触，当带走了光源21的热量之后，则被排放到外面。此排放口位于下机壳12的后面。

可拆卸的合适的过滤器安装在进气口31内，以去除空气中的烟，灰尘等等。即然这个过滤器可保持进气的洁净，那么就不会有脏东西附着在内部空气通道和各装置上了。

操作面板部分32安装在下机壳12正面的中心附近，以便进行各种功能的手动和遥控操作。光源21，喇叭部分22和空气进气口31被位于正面的可拆卸地完全地罩在其上的装饰栅格33所遮盖，以形成一个完整的美观外形。

所以，在不用更换或移掉已安装的液晶后投影电视的同时，我们可以很容易地通过移开位于正面的栅格33，来更换新的光源21或空气进气口31的过滤器。

此外，各种电路34安装在下机壳的隔板23的后面，它包括用于双速地处理视频信号的高图象信号输入电路，和用于实现水平方向高质量图象的电路。后盖35用来保护这些电路，并用来与上机壳11相连接。

例如，通过在其数个位置上使用诸如竖直连接件(vis)的安装件36，可将后盖35牢固地安装在下机壳12上。通过使用数个安装件37，可使其通过上边缘牢固地安装在上机壳上。后盖35的两侧和后侧有数个栅格38，以便使空气通过它所界定的与隔板相连的空间进行交换。并且，后盖35上有一开口，而且终端39正好对着此开口，以使其与外部装置，天线或与此类似装置相连接。

如上所介绍，液晶后投影电视中，包括屏幕13和反射镜15在内的上机壳11，可与包括电视所需的装置和电路在内的下机壳12分离开来，这就使上机壳11的屏幕尺寸，相对于下机壳而言，有了独立的选择性。

换言之，屏幕尺寸为37英寸，50英寸或更大尺寸的上机壳11都可与同一个下机12相连接。通过简单地更换上机壳11，就实现了以英寸为单位的不同尺寸的电视的生产。

这种情况下，只调整光学系统就可满足以英寸为单位的所选定的尺寸不同的系统。特别是，如图7所示，以英寸为单位的电视尺寸的改变意味着从投影镜头20射出的图象束的聚焦位置的上升或下降。例如，对于37英寸的屏幕13和50英寸的屏幕13a从投影镜头20出来的聚焦位置将是不同的。必然地，只调整投影镜头20就可获得这样的聚焦位置。

在安装和连接上机壳11之前，先通过操作投影镜头20，就可使位于下机壳12中投影镜头20的焦点向外调整。因此，通过将焦点调整到37英寸的屏幕13，调整到50英寸的屏幕13a，或与此类似的屏幕，就可以容易地适合于具有任何英寸制尺寸的屏幕的电视了。

参照图8介绍此种情况下投影镜头20的焦点的调整原理。多个LCD18由三个能提供原光色的红光液晶板18a，绿光液晶板18b和蓝光液晶板18c所组成。屏幕上所有的色彩都是通过这三个液晶板合成的。三个液晶板或LCD实际上呈U形结构，其中心部分有一个分色棱镜40。

从上述的能产生各自的色彩的液晶板18a,18b和18c，以及聚光器镜头(未在图中标识出)中发射出束的各种颜色的光，被分色棱镜40合成为一个在屏幕上显示的彩色图象。能提供各自的色彩的液晶板18a,18b和18c呈U形占据了三个边，彩色图象从第四边射出来，而投影的这边。这些元件构成一个整体，再与投影镜头20相连就构成视频装置19。

通过投影镜头20可调节焦点，以使从分色棱色射出的彩色图象聚焦在预定的位置(距离)上。例如，夹住投影镜头20的框架部分20a并顺时针旋转，就减少了聚焦距离，若反向旋转，则增加了聚焦距离。

例如，如图7所示，为了更好的操作性，通过以下方法来改善焦距调节的精度，即，事先借助于启动框架部分20a的制动器、使它首先处在把焦点调节在37英寸屏幕上的位置，然后，通过启动另一个制动器、使它处在为把焦点调节在例如50英寸屏幕上而给定的位置，该位置是通过转动框架部分20a而达到的。在这种情况下，可以采用这样的机构作为所述制动器，即，该制动器按预定的圈数拧入和放松时、伴有定位销制动的感觉。

同时，英寸制电视的尺寸不同意味着上机壳11的尺寸不同。例如，假设以37英寸作参考，那么50英寸的上机壳的尺寸就会大些。作为本发明的第二实施例，图9和图10说明了这样的例子。

在第二实施例中，其下机壳12与上述第一实施例中的相同。即然上机壳11的不同之处仅是总尺寸的不同而其中的元件保持不变，那么元件数量与上述的相同，并不用详细介绍了。

因为上机壳11为50英寸的电视中，其屏幕13a要比37英寸的屏幕13大，且上机壳11也相应地大些，因此，作为一个整体它就突出于下机壳12之外。然而因为它内部为中空，且仅有与上述第一实施例中相似的反射镜15和开口16，所以整体重量没有增加多少。

并且，根据位于通用下机壳12上的被更换的上机壳11的英寸尺寸，我们可以设置投影镜头20的焦点，之后，将上机壳11装配在下机壳12上形成一个整体。

这样操作的时候，上机壳11可能在四个方向上均衡地向外突出。另一种情况下，它也可能在左右方向上均衡地、而前后方向上偏向前或偏向后地突出于下机壳12之外。只要上机壳11的下表面的形状正好与下机壳12的上表面相匹配，且装配和组合它们时，考虑开口6和用于装配的凸缘部分17等等之间的位置关系，任何一种情况都可以存在。

当将它们装配在一起时，实际上，上机壳11和下机壳12是相互隔开的。特别是，因为上机壳11与外部隔绝，所以就没有灰尘从外部进入其内了。这样就使屏幕13或13a及反射镜15避免由于灰尘而变脏，并使其在长时间使用之后还能保证图象清晰。

此外，投影镜头20被装配在下机壳12之内，通过使用旋转系统，可变焦及其类似的系统，可自由地调节其焦点。例如，可通过这样的结构来调节焦点，此结构内，预先计算或测量到屏幕的精确距离，确定适合于37英寸和50英寸的聚焦位置并用尺度刻出，预先确定的制动器机构在其达到这些位置时有定位销制动的感觉。

因为有使投影镜头20移动到预先设置的位置上这样一个装置，很快就可使焦点调到适合上机壳11的尺寸的位置上，还可以目测检验是否已完成此变化，并且下机壳12和上机壳11可适当地装置在一起，也就是说，可以准确地有效率地制造不同尺寸的英寸制电视。

另外，当用户希望将实际使用的37英寸电视换成50英寸的电视时，只要购买上机壳11，并在将投影镜头20从适合于37英寸的位置调整到适合50英寸的位置后，将其装配好，就可以通过这样一个简单经济的方法更换电视了。

如上所述，根据本发明的液晶后投影电视有一个上机壳能与下机壳分开的结构，一个位于上机壳内的屏幕和反射镜，一个包含至少一个视频装置，驱动和控制电路，光学元件在内的主要元件部分，其中光学元件包括投影镜头和光源，通过调整投影镜头可选定位于上半部分的上机壳的尺寸。所以，屏幕尺寸不同的电视可共用一个下机壳。这是一个巨大的优点，即通过将上机壳换成合适的屏幕尺寸，就可提供屏幕尺寸不同的电视，其提高了生产率并大大降低了成本。

更者，因为上机壳是一个下面有一开口，其余所有边皆封闭的盒子，其中投影镜头所面对的正是此开口，所述其作为一个整个与外部隔绝，并避免灰尘进入其内。这形成了一个很大的优点，亦即，即使长期使用后，屏幕和镜子也不会变脏并保持屏幕的清洁显示作用。

另外，下机壳正面上有一个空气进气口，通过从空气进气口吸进的外部空气，用于在其后面排放空气的空气流通道，和安装在进气口内可拆卸的过滤器，就可冷却其内部元件。其优点在于可使主要元件部分免于受到热量的破坏，并可在不移动更改电视内其它部分的情况下，容易地更换过滤器。

还有，下机壳的正面有一个光源安装件，光源可拆卸地安装在其内。其优点在于在不更换或移动电视内其它部分的情况下，可容易地更换光源。

虽然已经显示和描述了本发明的一些具体的实施例，但是显然，对于本专业的普通技术人员来说，可以在不脱离本发明的情况下、在更宽广泛的方面做出各种变化和修改，所以，所附的权利要求书把所有这些变化和修改包括在它们的范围内，作为本发明的真正的精神和范围。

Claims (10)

1．一种后投影电视包括：

上机壳，其内至少有屏幕和反射镜，以及

下机壳，其内至少包括视频装置，驱动和控制电路，和包括投影镜头在内的光学装置，

其特征在于：

所述上机壳和下机壳可彼此分开，根据所述上机壳所选定的尺寸，可以调整投影镜头的焦点，所述上机壳可拆卸地安装在所述下机壳上。

2．根据权利要求1的后投影电视，其特征在于所述上机壳是一个底面有一开口、而其余各面皆封闭的盒子，所述的投影镜头面向此开口。

3．根据权利要求1的后投影电视，其特征在于所述下机壳有位于正面的空气进气口，空气流通道，其用于流通从所述进气口吸进的外部空气，并用来在后部排放所述空气，以便使所述下机壳内部得到冷却。

4．根据权利要求3的后投影电视，其特征在于有一个安装在所述空气进气口内的可拆卸的过滤器。

5．根据权利要求1的后投影电视，其特征在于所述下机壳正面有一个光源安装部分，光源可拆卸地安装在所述光源安装部分内。

6．根据权利要求1的后投影电视，其特征在于所述上机壳包括顶板，侧板，后板，底板。

7．根据权利要求6的后投影电视，其特征在于所述后板的倾斜度是由位于上机壳正面的所述屏幕，和从所述投影镜头射出的图象反射之间的关系来确定的。

8．根据权利要求6的后投影电视，其特征在于所述反射镜安装在所述后板之内，所述反射镜的倾斜度可改变。

9．根据权利要求1的后投影电视，其特征在于扬声器被安装在所述下机壳的正面。

10．根据权利要求1的后投影电视，其特征在于扬声器，空气进气口和光源皆位于下机壳的正面，并被栅格所遮盖。

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