CN111602090B - 投射型影像显示装置 - Google Patents

Abstract

提供可共用地应用于不同的投射方式的投射型影像显示装置的底壳。为此，提供一种投射型影像显示装置，将从光源射出的光束根据影像信号进行调制后投射到投射面，投射型影像显示装置构成为具有：光源装置，以使射出方向一致的方式射出来自光源的光束；光学组件，包括均匀地照射来自光源装置的光的照明光学系统、将来自照明光学系统的光分离为R、G、B的光的颜色分离光学系统、根据影像信号对R、G、B的光进行光强度调制的影像显示元件以及合成来自影像显示元件的光的合成光学系统；投射镜头，投射来自光学组件的光；电源组件，供给电力；冷却组件；以及驱动器基板，搭载有对各构成构件进行控制的控制部，投射型影像显示装置具有在第1和第2投射方式下共用的底壳，在底壳配置有光源装置、光学组件、投射镜头、电源组件、冷却组件以及驱动器基板。

Description

投射型影像显示装置

技术领域

本发明涉及投射型影像显示装置。

背景技术

已知一种投射型影像显示装置，通过投射镜头来投射液晶面板等影像显示元件所放映出的影像。这些投射型影像显示装置要求投射图像的大画面化、装置的紧凑化、成本降低，进而要求从作为投射面的屏幕至投射型影像显示装置为止的距离短，使用了所谓短焦距的投射镜头的投射型影像显示装置等基于其用途的各种投射型影像显示装置得到普及。另一方面，制造商被要求在开发与这些用途对应的各种投射型影像显示装置的方面想方设法地降低其开发工时。

作为本技术领域中的背景技术，有专利文献1。在专利文献1中公开了一种投影仪，具备：投射光学装置，投射调制后的光束；以及封装壳，将所述投射光学装置收纳到内部，所述投影仪的特征在于，所述投射光学装置具备将构成该投射光学装置的多个透镜的相对位置进行变更的调整部，所述封装壳具备具有第1开口部的上壳体以及安装于所述第1开口部且具有第2开口部的罩体，与所述调整部的位置对应地设置有所述第2开口部。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2012-47933号公报

发明内容

在专利文献1中记载有将上壳共用化的投影仪，然而是相同型号系列的投影仪，限定于镜头的口径、镜筒的长度等投射光学装置的规格不同的装置之间的对应，并未考虑利用投射镜头的直接投射方式、使用反射镜投射来自投射镜头的光束的超短焦类型等不同的投射方式的投影仪，而且完全未考虑开发工时更多的底壳。

本发明的目的在于提供一种使用了能够共用地应用于不同的投射方式的投射型影像显示装置的底壳的投射型影像显示装置。

本发明鉴于上述背景技术以及课题，如果列举其一个例子，则是一种投射型影像显示装置，将从光源射出的光束根据影像信号进行调制后投射到投射面，投射型影像显示装置构成为具有：光源装置，以使射出方向一致的方式射出来自光源的光束；光学组件，包括均匀地照射来自光源装置的光的照明光学系统、将来自照明光学系统的光分离为R、G、B的光的颜色分离光学系统、根据影像信号对R、G、B的光进行光强度调制的影像显示元件以及合成来自影像显示元件的光的合成光学系统；投射镜头，投射来自光学组件的光；电源组件，供给电力；冷却组件；以及驱动器基板，搭载有对各构成构件进行控制的控制部，投射型影像显示装置具有在第1投射方式和第2投射方式下共用的底壳，在底壳配置有光源装置、光学组件、投射镜头、电源组件、冷却组件以及驱动器基板。

根据本发明，可提供能够共用地应用于不同的投射方式的投射型影像显示装置的底壳，可提供能够减少开发工时的投射型影像显示装置。

附图说明

图1是示意地示出实施例中的投射型影像显示装置的内部结构的图。

图2是示出实施例中的直接投射方式的投射型影像显示装置的外观的立体图。

图3是示出实施例中的直接投射方式的投射型影像显示装置的内部结构的图。

图4是示出实施例中的直接投射方式的投射型影像显示装置的投射光束的图。

图5是示出实施例中的在直接投射中使用短焦镜头的投射方式的投射型影像显示装置的外观的立体图。

图6是示出实施例中的在直接投射中使用短焦镜头的投射方式的投射型影像显示装置的内部结构的图。

图7是示出实施例中的在直接投射中使用短焦镜头的投射方式的投射型影像显示装置的投射光束的图。

图8是示出实施例中的使用反射镜的超短焦方式的投射型影像显示装置的外观的立体图。

图9是示出实施例中的使用反射镜的超短焦方式的投射型影像显示装置的内部结构的图。

图10是示出实施例中的使用反射镜的超短焦方式的投射型影像显示装置的投射光束的图。

图11是示出实施例中的投射方式不同的投射型影像显示装置的投射光束的比较以及避开所有投射光束的不可配置部件范围的图。

(符号说明)

1：投射镜头；2：辅助配件；3：底壳；4：光源装置；5：驱动器基板；6：冷却组件；7：电源组件；8：光学组件；9：冷却导管；10：投射光束；11：反射镜；30：照明光学系统；39：切口部；40：颜色分离光学系统；55：控制部；60R、60G、60B：影像显示元件；70：光合成棱镜；100：投射型影像显示装置。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明所涉及的实施例。

实施例1

图1是示意地示出本实施例中的投射型影像显示装置的内部结构的图。在图1中，投射型影像显示装置100主要具备：光学系统，包括光源装置4、光学组件8及投射镜头1；电源组件7，对投射型影像显示装置内部的各构成构件供给电力；冷却组件6，具备对投射型影像显示装置内部的各构成构件进行冷却的冷却风扇、散热器等；以及控制部55，控制投射型影像显示装置内部的各构成构件。

光学系统具有：光源装置4，以使射出方向一致的方式射出来自光源的光束；照明光学系统30，均匀地照射来自该光源装置的光；颜色分离光学系统40，将来自该照明光学系统30的光分离为R、G、B的光；影像显示元件60R、60G、60B，根据影像信号，对该R、G、B的光进行光强度调制；光学组件8，包括作为将来自该影像显示元件的光进行合成的合成光学系统的光合成棱镜70；以及投射镜头1，投射来自该光学组件8的光。

使用图1，说明投射型影像显示装置100的光学系统的整体的动作。从光源装置4，以使来自光源的光束的射出方向一致的方式射出白色光的光束。照明光学系统30将从光源装置4射出的光束利用多透镜(multi lens)31的多个透镜单元(lens cell)分割为多个光，高效地导入到第2多透镜32和偏振变换元件33。然后，通过偏振变换元件33而使光向预定的偏振方向偏振。偏振后的光通过聚光透镜34而被聚光，并入射到颜色分离光学系统40。

在颜色分离光学系统40中，首先照射到分色镜(dichroic mirror)41B，在所照射的光中，B光(蓝色波段的光)被反射，G光(绿色波段的光)以及R光(红色波段的光)透射。反射的B光被反射镜42A所反射，透射聚光透镜5B而入射到影像显示元件6B。另一方面，透射了分色镜41B的G光以及R光经由分色镜41G，G光被反射，R光透射。被反射的G光透射聚光透镜50G而入射到影像显示元件60G。另外，透射了分色镜41G的R光通过中继透镜43而被聚光，之后被反射镜42B所反射。被反射的R光再次通过中继透镜44而被聚光，并被反射镜42C所反射。被反射的R光进而通过中继透镜50R而被聚光，并入射到影像显示元件60R。透射了各影像显示元件的B光、G光、R光通过光合成棱镜70而被合成为彩色影像，在透射投射镜头1之后，作为投射光束10而被投射并到达屏幕(未图示)。即，通过影像显示元件进行与影像信号(未图示)对应的光强度调制，由此形成的光学像被放大投影到屏幕(未图示)上。

此外，以上的包括光源装置4、光学组件8及投射镜头1的光学系统、电源组件7、冷却组件6、搭载有控制部55的驱动器基板5配置于底壳而被装配。

在此，在投射型影像显示装置中，有通过投射镜头直接投射的直接投射方式、使用反射镜投射来自投射镜头的光的超短焦方式等不同的投射方式的投射型影像显示装置。另一方面，制造商被要求在开发与这些用途对应的各种投射型影像显示装置的方面想方设法地降低其开发工时。

因此，在本实施例中，在开发投射型影像显示装置的方面，关于开发工时更多的底壳，说明使用了能够共用地应用于不同的投射方式的投射型影像显示装置的底壳的投射型影像显示装置。

图2是示出本实施例中的通过投射镜头直接投射的直接投射方式的投射型影像显示装置的外观的立体图。在图2中，(A)是在将从投射镜头1投射光束的方向设为投射型影像显示装置的前面时从前面倾斜观察的外观立体图。另外，(B)是从作为前面的相反方向的背面倾斜观察的外观立体图。投射型影像显示装置在包括底壳3和顶罩38的框体内收纳有投射型影像显示装置主体。另外，在投射型影像显示装置的框体的前表面，具有不遮挡用白色的箭头表示的来自投射镜头1的光束的切口部39。

图3是示出本实施例中的直接投射方式的投射型影像显示装置的内部结构的图。在图3中，(A)是将顶罩拆下的俯视图，(B)是分解图，(C)是侧面图，(D)是(A)中的A-A剖面图，(E)是(A)中的B-B剖面图，(F)是(A)中的C-C剖面图。如图3所示，在将从投射镜头1投射光束的方向的白色的箭头所示的方向设为投射型影像显示装置的前面时，在从该前面观察时在中央部配置有投射镜头1，在右侧配置有电源组件7，在左侧配置有冷却组件6，在背面侧配置有搭载了控制部55的驱动器基板5。另外，光源装置4配置于背面左侧。另外，光学组件8如(D)所示，配置于驱动器基板5的下方。另外，如(F)所示，为了将来自冷却组件6的冷风从冷却组件6的配置场所送到投射型影像显示装置内，而配置有冷却导管9。另外，如(B)的分解图所示，投射镜头1经由辅助配件2配置于底壳3。这是因为，为了与后述的不同的投射方式的投射型影像显示装置能够共用地使用底壳3，而需要调整投射镜头1相对底壳3的设置位置。

图4是示出本实施例中的来自直接投射方式的投射型影像显示装置的投射镜头1的投射光束10的图。在图4中，(A)是将顶罩拆下的俯视图，(B)是侧面图，(C)是(A)中的A-A剖面图，(D)是(A)中的B-B剖面图，(E)是(A)中的C-C剖面图。如图4的(A)、(B)、(C)所示，来自投射镜头1的投射光束10在投射型影像显示装置的前面侧向上下左右扩散，所以需要避开该投射光束10来配置部件。即，在投射光束10部分中不可配置部件。

图5是示出本实施例中的在直接投射中使用短焦镜头的投射方式的投射型影像显示装置的外观的立体图。在图5中，(A)是在将从投射镜头1投射光束的方向设为投射型影像显示装置的前面时从前面倾斜观察的外观立体图。另外，(B)是从作为前面的相反方向的背面倾斜观察的外观立体图。与图2同样地，投射型影像显示装置在包括底壳3和顶罩38的框体内收纳有投射型影像显示装置主体。另外，在投射型影像显示装置的框体的前表面，具有不遮挡用白色的箭头表示的来自投射镜头1的光束的切口部39。

图6是示出本实施例中的在直接投射中使用短焦镜头的投射方式的投射型影像显示装置的内部结构的图。在图6中，(A)是将顶罩拆下的俯视图，(B)是分解图，(C)是侧面图，(D)是(A)中的A-A剖面图，(E)是(A)中的B-B剖面图，(F)是(A)中的C-C剖面图。如图6所示，在将从投射镜头1投射光束的方向的白色的箭头所示的方向设为投射型影像显示装置的前面时，在从该前面观察时在中央部配置有投射镜头1，与直接投射方式的图3同样地，电源组件7、冷却组件6、驱动器基板5、光源装置4、光学组件8被配置于底壳3。另外，与图3同样地，如图6(B)的分解图所示，投射镜头1虽然形状与图3不同，但经由辅助配件2配置于底壳3。与图3同样地这也是因为，为了与后述的不同的投射方式的投射型影像显示装置能够共用地使用底壳3，而需要调整投射镜头1相对底壳3的设置位置。

图7是示出本实施例中的来自在直接投射中使用短焦镜头的投射方式的投射型影像显示装置的投射镜头1的投射光束10的图。在图7中与图4同样地，(A)是将顶罩拆下的俯视图，(B)是侧面图，(C)是(A)中的A-A剖面图，(D)是(A)中的B-B剖面图，(E)是(A)中的C-C剖面图。如图7(A)～(E)所示，由于使用短焦镜头，所以来自投射镜头1的投射光束10相比于图4的情况，在投射型影像显示装置的前面侧广角地放射，向左右更加地扩散。因此，需要避开该投射光束10来配置部件。即，在投射光束10部分中不可配置部件。此外，在图4的直接投射方式中使用的投射镜头是使用了焦距比短焦镜头长的镜头的普通对焦方式。

图8是示出本实施例中的使用反射镜投射来自投射镜头的光束的超短焦方式的投射型影像显示装置的外观的立体图。在图8中，(A)是在将来自被遮挡而看不到的投射镜头1的光束被投射的方向设为投射型影像显示装置的前面时从前面倾斜观察的外观立体图。另外，(B)是从作为前面的相反方向的背面倾斜观察的外观立体图。与图2同样地，投射型影像显示装置在包括底壳3和顶罩38的框体内收纳有投射型影像显示装置主体。另外，使用反射镜投射来自投射镜头的光，所以来自投射型影像显示装置的投射光束成为用白色的箭头表示的来自投射镜头1的光束的相反侧。因此，在投射型影像显示装置的与框体的前表面对置的面，具有不遮挡来自投射型影像显示装置的投射光束的切口部39。

图9是示出本实施例中的使用反射镜投射来自投射镜头的光束的超短焦方式的投射型影像显示装置的内部结构的图。在图9中，(A)是将顶罩拆下的俯视图，(B)是分解图，(C)是侧面图，(D)是(A)中的A-A剖面图，(E)是(A)中的B-B剖面图，(F)是(A)中的C-C剖面图。如图9所示，在将从投射型影像显示装置投射光束的方向的白色的箭头所示的方向设为投射型影像显示装置的背面时，在从其相反侧的前面观察时在中央部配置有投射镜头1，与直接投射方式的图3、图6同样地，电源组件7、冷却组件6、驱动器基板5、光源装置4、光学组件8配置于底壳3。

另外，如图9的(B)的分解图所示，投射镜头1和反射镜11作为投射组件与图3、图6不同，无需辅助配件地配置于底壳3。这是因为，将底壳3设计成能够将底壳3无辅助配件地设置于本投射方式的投射镜头1。

图10是示出本实施例中的使用反射镜投射来自投射镜头的光束的超短焦方式的投射型影像显示装置的投射光束的图。在图10中，与图4、图7同样地，(A)是将顶罩拆下的俯视图，(B)是侧面图，(C)是(A)中的A-A剖面图，(D)是(A)中的B-B剖面图，(E)是(A)中的C-C剖面图。如图10的(A)～(E)所示，来自投射型影像显示装置的投射光束10是从投射型影像显示装置至投射面为止的距离比短焦方式更短的使用了反射镜的超短焦方式，所以在投射型影像显示装置的背面侧，与图7的情况相比更广角地放射，向左右更加地扩散。因此，需要避开与框体接近的投射光束10来配置部件。即，在该投射光束10部分中不可配置部件。

图11是示出本实施例中的投射方式不同的投射型影像显示装置的投射光束的比较、以及避开所有投射光束的不可配置部件范围的图。即，是示出上述的作为通过投射镜头直接投射的直接投射方式的第1投射方式、作为直接投射方式且投射镜头使用短焦镜头的短焦方式的第2投射方式及作为使用反射镜投射来自投射镜头的光束的超短焦方式的第3投射方式的投射型影像显示装置的投射光束10的比较、以及避开3个投射方式下的投射光束的不可配置部件范围20的图。在图11中，(A-1)、(A-2)是直接投射方式下的投射光束10的俯视图和侧面图，(B-1)、(B-2)是直接投射方式且投射镜头使用短焦镜头的短焦方式下的投射光束10的俯视图和侧面图，(C-1)、(C-2)是使用反射镜投射来自投射镜头的光的超短焦方式下的投射光束10的俯视图和侧面图，(D-1)、(D-2)是将3个投射方式下的投射光束10进行了重叠的俯视图和侧面图，(E-1)、(E-2)是示出避开(D-1)、(D-2)所示的3个投射方式下的投射光束的不可配置部件范围20的俯视图和侧面图。

这样，为了构成在3个投射方式中共用的底壳，需要如图11的(E-1)、(E-2)所示，以投射镜头为起点，将在投射型影像显示装置的前面侧以及背面侧向上下左右扩散的区域设为不可配置部件。换言之，以成为避开来自投射镜头的向前面扩散的光束的区域以及避开来自反射镜的向背面扩散的光束的区域的方式，将光源装置、光学组件、投射镜头、电源组件、冷却组件以及驱动器基板配置于底壳。

在上述的与图3、图6、图9中记载的各个投射方式对应的投射型影像显示装置中，能够将投射型影像显示装置的构成部件配置于底壳的同一位置，所以能够共用底壳，无需开发与各个投射方式对应的单独的底壳，能够减少开发工时。

此外，对于将底壳共用化时的冷却效果进行了考虑的结果，在从投射型影像显示装置的前面观察时在中央部配置投射镜头1并具有不遮挡来自投射型影像显示装置的投射光束的切口部的结构是有效的结构。

这样，根据本实施例，可提供能够共用地应用于不同的投射方式的投射型影像显示装置的底壳，所以可提供能够减少开发工时的投射型影像显示装置。

以上说明了实施例，但本发明不限于上述实施例，而包括各种变形例。另外，上述实施例只是为了易于理解地说明本发明而详细说明的例子，并不限定于一定具备所说明的所有结构。

Claims (7)

1.一种投射型影像显示装置，将从光源射出的光束根据影像信号进行调制后投射到投射面，所述投射型影像显示装置的特征在于，具有：

光源装置，以使射出方向一致的方式射出来自所述光源的光束；

光学组件，包括均匀地照射来自该光源装置的光的照明光学系统、将来自该照明光学系统的光分离为R、G、B的光的颜色分离光学系统、根据影像信号对该R、G、B的光进行光强度调制的影像显示元件以及合成来自该影像显示元件的光的合成光学系统；

投射镜头，投射来自该光学组件的光；

电源组件，供给电力；

冷却组件，对各构成构件进行冷却；以及

驱动器基板，搭载有对各构成构件进行控制的控制部，

所述投射型影像显示装置具有在第1投射方式和第2投射方式下共用的底壳，在该底壳配置有所述光源装置、所述光学组件、所述投射镜头、所述电源组件、所述冷却组件以及所述驱动器基板，

所述第1投射方式是通过所述投射镜头直接投射的直接投射方式，将所述投射镜头经由辅助配件配置于所述底壳，

所述第2投射方式是使用反射镜投射来自所述投射镜头的光的超短焦方式。

2.根据权利要求1所述的投射型影像显示装置，其特征在于，

所述第1投射方式包括所述投射镜头使用短焦镜头的短焦方式以及所述投射镜头使用焦距比所述短焦镜头长的镜头的普通对焦方式。

3.一种投射型影像显示装置，具有：

光源装置；

光学组件，根据影像信号调制从该光源装置射出的光束；

投射镜头，投射来自该光学组件的光；

电源组件，供给电力；

冷却组件；以及

控制部，对整体进行控制，

所述投射型影像显示装置的特征在于，

所述控制部搭载于驱动器基板，

所述投射型影像显示装置具有将所述光源装置、所述光学组件、所述投射镜头、所述电源组件、所述冷却组件以及所述驱动器基板在不同的投射方式下也配置于同一位置的底壳，

所述不同的投射方式包括通过所述投射镜头直接投射且将所述投射镜头经由辅助配件配置于所述底壳的直接投射方式以及使用反射镜投射来自所述投射镜头的光的超短焦方式。

4.根据权利要求3所述的投射型影像显示装置，其特征在于，

所述直接投射方式包括所述投射镜头使用短焦镜头的短焦方式以及所述投射镜头使用焦距比所述短焦镜头长的镜头的普通对焦方式。

5.根据权利要求1或者3所述的投射型影像显示装置，其特征在于，

在将从所述投射镜头投射光束的方向设为该投射型影像显示装置的前面、并将其相反侧设为背面时，

以成为避开来自所述投射镜头的向所述前面扩散的光束的区域以及避开来自所述反射镜的向所述背面扩散的光束的区域的方式，将所述光源装置、所述光学组件、所述投射镜头、所述电源组件、所述冷却组件以及所述驱动器基板配置于所述底壳。

6.根据权利要求5所述的投射型影像显示装置，其特征在于，

在从所述前面观察时所述投射镜头配置于中央部。

7.根据权利要求6所述的投射型影像显示装置，其特征在于，

该投射型影像显示装置是所述直接投射方式，

在所述投射型影像显示装置的框体的前表面，具有不遮挡来自所述投射镜头的光束的切口部。

Images