CN1150736A - 有开启式光路的后屏幕视频显示系统 - Google Patents

Abstract

一种后屏幕视频显示系统，包括投影器、基座部分、屏幕部分和诸如腿或柱之类的连接元件，该元件用来使基座部分和屏幕部分保持互相刚性地连接和垂直的空间关系，从而在它们之间限定一个开启的空间。镜子系统将从投影器投射来的图象反射到屏幕部分去。

Description

有开启式光路的后屏幕视频显示系统

本发明涉及视频显示系统，更具体地，涉及有开启式光路的后屏幕视频显示系统。

当今的后屏幕视频显示系统典型地包含有庞大的机壳，机壳中装有镜子及视频投影器。此种机壳很笨重，很深，其内的光学部件必需小心地对准，特别是如果在机壳内有从三个CRT发射的三个图象的话。进而，如果在机壳内的投影器和镜子相对于屏幕移动了的话，因为正确的聚焦受到破坏而使图象变坏，导致色彩镶边。

此外，此种后屏幕视频显示系统典型地为结构上既非便携式的也非组件式的，因此系统的各部件不能拆开供便携、更换部件方便和/或便于装箱的目的。

不需要屏幕的、将图象直接投影在墙上的投影电视，是近来有的事，可见叙述于本发明一个发明人Eugene Dolgoff的美国专利No.5,012,274及No.5,300,942中。然而当墙面积不够或墙上涂有深颜色，或者墙表面不平整，或者在非常明亮的房间中时，从此类投影电视投射出来的图象就不容易看清晰。还有，常常没有地方来方便地放投影器，或者人们可能无意地走过光路。

现在已经有CRT后屏幕投影电视，但是很笨重并在普通房间内占很多地方。进而，为安装这种机器需要搬运工人，因而要移动此种机器是极困难的。

因此，本发明的一个目的是提供一种后屏幕视频显示系统，它在没有合适的墙面积之处可看到从投影器投射出的图象。

本发明的另一目的是提供一种后屏幕视频显示系统，它可使人们在明亮的房间内或在墙壁条件对观看投影图象不好的地方观看从投影器投射的图象。

还有另一个本发明的目的是提供一种后屏幕视频显示系统，它可以折叠并易于携带。

本发明再一个目的是提供一后屏幕视频显示系统，全系统的部件结构是“组件式”的，携带方便、易于更换主要部件并且装箱方便。

本发明还有一个目的是提供一种表面配件可更换的后屏幕视频显示系统。

本发明的这些及其它此后将会清楚的目的用提供一种包括了以下各部分的后屏幕视频显示系统来达到：基座单元，带一个内藏的投影器或者一个可简单地“插入”该单元的投影器；屏幕单元；一个或多个镜子；及连接装置，比如延伸于基座单元和屏幕单元之间的腿或“柱”。

在一个“组件式”的实施例中，屏幕单元是可以从连接装置拆开的，而连接单元也是可从基座单元拆开的。在一个实施例中，屏幕单元和基座单元可以由一很薄的外形展开成其工作状态，并且可以和使基座单元和屏幕单元保持一定距离的连接装置分开。

显示器还可以有可更换的表面装配件，假如机壳外表的某部分磨损、损坏或机器的主人仅仅想要有不同的机器外表的话。

参阅附图，通过下面对优选实施例的详细叙述就可以更好地理解本发明，这些附图是：

图1是按照本发明的后屏幕视视显示系统第一实施例的前透视图；

图2是图1中后屏幕视频显示系统的顶视图；

图3是图1中后屏幕视频显示系统的正视图；

图4是图1中后屏幕视频显示系统的侧视图；

图5是图1中后屏幕视频显示系统的背视图；

图6是按照本发明的后屏幕视频显示系统第二实施例的前透视图；

图7是图6中后屏幕视频显示系统的顶视图；

图8是图6中后屏幕视频显示系统的正视图；

图9是图6中后屏幕视频显示系统的侧视图；

图10是图6中后屏幕视频显示系统的背视图；

图11是按照本发明的后屏幕视频显示系统的第三实施例的前透视图；

图12是图11中后屏幕视频显示系统的顶视图；

图13是图11中后屏幕视频显示系统的正视图；

图14是图11中后屏幕视频显示系统的侧视图；

图15是图11中后屏幕视频显示系统的背视图；

图16是按照本发明的后屏幕视频显示系统第四实施例的前透视图；

图17是图16中后屏幕视频显示系统的顶视图；

图18是图16中后屏幕视频显示系统的正视图；

图19是图16中后屏幕视频显示系统的侧视图；

图20是图16中后屏幕视频显示系统的背视图；

图21是按照本发明的后屏幕视频显示系统第五实施例的后透视图；

图22是图21中系统的后透视图，但底板及后板向外及向下翻开，顶板将要被移开；

图23是图21中系统的后透视图，但侧板翻出到工作位置；

图24是图21中系统的后透视图，但当侧板移到其工作位置之后，后板向上翻到其工作位置；

图25是按照本发明的后屏幕视频显示系统的三镜子系统的透视图；

图26是本发明板表面更换的特征的透视图；

图27是图21中的机器处在可携带搬运位置的前透视图；

图28是按照本发明的后屏幕视频显示系统第六实施例在放平的位置时的后透视图；

图29是图28中的系统在竖直的位置时的后透视图，其侧板和底板在锁定位置；

图30是图29中系统的后透视图，包括了本发明的一个投影箱组装部件；

图31是本发明投影器座组装部件的后透视图；

图32是图31的投影器座组件，包括了投影器的后透视图；

图33是包括投影器箱和座组件的系统的后透视图；

图34是包括了所有主要部件的系统的后透视图；

图35是按照本发明的后屏幕视频显示系统的前透视图；以及

图36是图35所示系统的侧视图。

现在参阅附图，所有各图中相同的标号指相同的元件，图1是按照本发明的后屏幕视频显示系统1的第一实施例的前透视图。该系统包括屏幕单元10；基座单元20；以及连接装置，它在本实施例中包括腿30，在空间关系上刚性地支持基座单元20及屏幕单元10，在基座单元20和屏幕单元10之间形成一个“自由空间”40。

基座20典型地为矩形，有前部21、后部22、侧部23、24、及顶部25表面。以虚线表示的LCD或其它投影器26可被包容在基座20之内。基座包含双镜系统，尽管在优选实施例中只是一个镜子12，用来接受来自投影器26(在此所示位置适于使用三镜系统)的入射光，反射在屏幕5上。在三镜系统中，来自投影器26的光束27(见图25)指向第一镜28，而第一镜28将图象反射到第二镜29，第二镜29再将图象反射，穿过基座单元20上的开口70、通过空间40、在图1中以虚线所示的位于屏幕单元10中的第三镜12上可选择地放大该图象。镜子12可进一步有选择地放大反射到屏幕5上的图象供观看。

在替代的实施例中，屏幕单元10可作成组合式部件，以有助于视频显示系统的便携性，使整个机器部件更换容易及装箱方便。在这种替换实施例中，屏幕单元10可从腿30拆下，腿30也可从基座单元20拆下。

屏幕5可罩以光控薄膜以减低周围光线的影响。可替换为，使用光隧道100(见图4)。光隧道可设在基座单元20和屏幕单元之间的整个距离上，如图4中虚线101所示，或简单地延伸一部分(如图4中100所示)。管道也可替换为，例如和第二实施例中柱状物50相配合(见图6)。在此场合，柱子50的位置也许要改变。

图6-10描述了本发明的后屏幕视频显示系统的第二实施例。在此实施例中，连接装置是一个柱子50，而不是第一实施例中所示的腿30。在此实施例中，投影器26的一个选定位置被表示在基座单元之外，在柱子50的一个分格间110内。投影器26也可选为坐在基座单元20的顶上。

在选择单镜的结构中，使用放在屏幕单元10内的单镜12。在此结构中，投影器26或许放在，例如基座单元200的前部，如图6中所示，但有某个角度。来自投影器26的入射光束入射到并从在屏幕单元10中的镜子12反射向屏幕。

图11-15描述了后屏幕视频显示系统的第三实施例。在此实施例中，屏幕单元10的前部向下延伸到和基座单元20相接触。屏幕单元10的后部支承在柱子上。所延伸的前部为了美观的目的及减轻整个系统的重量被加饰以多个槽或孔。

图16-20描述了后屏幕视频显示系统的第四实施例。在此实施例中，刚性连接装置是屏幕单元10的一个V形的支撑结构60。在此实施例中，在基座单元20上的孔70可使直接从投影器26来或由某个镜子反射并经由空间71的光束进入屏幕单元10，并从镜子12反射向屏幕5。

在本发明的第五实施例中，如图21-24所示，屏幕单元210可以类似于在一美国专利中描述的可携带的后屏幕电视机壳的方式制造。特别是，屏幕单元210包括：前部矩形结构202，有一前板203，带有大矩形屏幕205。前部距形结构202包括前板203、顶板206和两个侧板207、208。后面部分209如这里要说明的，展开到能容纳一个大镜子12，它和基座单元的镜子28和29以及投影器26(见图25)一起，将所投影的图象映于后屏幕205上。基座单元20及任何柱子50或腿30也是可以折叠的和便携的。

屏幕单元210可以下述方式设立成其工作的布置状态。固定基板215，216的销214拔开，板215、216借助铰链217向外及向下翻开，如图23所示。在此种连接方式中，顶镜板218，这以后要详细叙述的，被挪开。然后右和左侧板219、220借助铰链230翻到工作位置。侧板219、220通常由矩形部分221、222及三角形部分223、224构成，作成一个单件。矩形的后板216通过铰接机构217(见图23)被铰接到基板215上。铰接的后板216可被向上翻起，以使以后板216上的木钉231固定于在侧板219、220的后边233上的对应的孔232中。当然，其它固定方法也可适当地被用于固定这些板。底板215上开出的孔70可使来自投影器26或镜子的光束入射到屏幕单元10。

腿的装配室80(见图23-24)，或其它固定装置可使用于侧板219、220，以容纳装置的腿30，使屏幕单元210被适宜地放置在基座单元20之上。在组合件式的替代实施例中和这个第五实施例中，屏幕单元210实际上可从腿30或柱子50上移走。腿30或柱子50也可从基座单元10上移走。在此实施例中，屏幕单元10折叠成一小的轮廓。基座单元20，如所说明，也是可被折叠、可拆卸、及可携带的。

在本发明的一个实施例中，腿30被从基座单元20移走并被放进屏幕单元10中以使得容易搬运本单元1(见图27)。

镜子系统12、28及29可以包括三个前表面镜(见图25)。镜子12在屏幕单元之中，镜28、29则在基座单元之中。这种镜子系统有利于使图象从投影器投射到后屏幕5上。镜子28及29可被放在基座单元20中，如所示。在优选实施例中，奇数个镜子(优选为一个)被用来反转所投影的图象，使在后屏幕5上能正确观看。一个或多个镜子可被弯曲起来以放大反射的图象，从而减少镜子间的距离，进而可使用较小的机壳。

最好，在三镜子系统中，三面镜子12、28及29(见图25)这样定位：第一镜28定位来将原来方位的入射图象作90°反射。所以，镜子28相对于原始投射光束27成45°角。反射的光束36传到第二镜29，该镜子角度最好相对于竖直方向成40°而向上斜置。小于40°的角也可能：任何畸变可通过对镜子曲率的光学校正来纠正。从第一镜28来的光束36被从第二镜29反射出来(光束37)，经过自由空间40到达屏幕单元10中的第三镜12上。第三镜12相对于装置1的基座单元20以及装置1的前平面二者呈斜角取向。该第三镜12也和竖直方向成40°，尽管其它角度也是可能的。光束38自此第三镜12上反射出来，去到后屏幕5上供观看。

虽然镜子12、28和29的尺寸可随，例如屏幕尺寸、整个组装件的尺寸、镜子和屏幕间的距离以及光束的发散(由于投影器26的投影棱镜的性质)而改变，后面的镜子往往比前面的那些要大。各镜子可以使用标准的部件被固定于任何平面结构上，而这些结构又可用任何标准部件固定到整个装置上。

整个组装件可被容易地折叠及拆卸以便放进一个包装单位内。为了做到这点，可采取以下步骤：有最大镜子12的顶板镜218移走或沿铰链向上翻开。后板216应从侧板219、220的后边233拆下，侧板219、220应向内翻到装置1的前面202。顶镜板218现在可以被固定住。底板215及后板216再被叠进去并用销214固定。凹形把手239或任何其它装置可被用于使机壳容易搬运。

按照本发明的另一个方面，后屏幕视频显示器机壳的外表可以在当位于机壳看得见的平表面上的板面损坏、磨损，或假如系统的拥有者仅仅要使该系统有不同的美观的表面的场合下，用移去此表面来改变。例如，图26示出了封条206A及207A，它是用公知的方法粘到顶板206及侧板207上的，并能被从顶板206和侧板207上取下来。此特征可在这里公开的各实施例中所有外露的机壳平面上以及下面的第六实施例中实施。

图28-36描述了本发明的后屏幕视频显示系统第六实施例的组合部件。图28表示了放平的透视状态的准备装配的系统1。该系统包括：前部矩形结构202，它包括具有屏幕205的前板203(见图35)及左、右和底板219、220及215。前部结构202可由各种材料制成，包括金属板、木、塑料等，并有，例如，大量孔，如图35所示。结构202还包括顶条板206及两侧条板207及208。

为了准备系统的工作，左、右和底板219、220、215被“展开”或翻开，并固定就位，向上放好，如图29所示。用于板219、220、215的铰接及锁定机构是公知的常用机构。

装配此系统的下一步是准备将投影器箱组合件300(见图30)插入系统中。投影器箱组合件300包括前条板303、可翻转的左、右及顶条板307、308、306及附于左及右条板307、308的底部的半楔304、311。左及右条板307、308应被打开或翻转到位置使其垂直于前条板303，如图303所示。组合件300再通过对准用楔304、311和底板215上互补形状的槽313和331，推动组合件300，从而使楔304、311滑入槽313、331内，而就位于系统内，如图33所示。

下一步包含投影器座组合件400(见图31)的准备，它包括后条板401、带有楔404、411的底条板416、投影器安装板432及电源线槽433。后条板401应向上翻转成垂直于底条板416，如图31上看到的，并用公知的惯用机构将它固定牢。在投影器电源线被放进槽433内并在底条板416下面(楔404、411之间)拉向系统的前面之后，如图32中所示，投影器26已准备好要在安装板432上安装就位。系统的投影器座组合件400现在准备通过半楔404及411滑入槽304、311(见图33)而被就位于系统1中，其后条板401面对系统1的背后。顶条板306随后放下来关住投影器箱组合件300。

下一步是将包括有镜子312的镜板318)用镜子托架(末示出)连接于左及右板的后边缘。电源线及音频/视频电缆现在可连接好，系统可以工作了。当本发明的此实施例工作时，从投影器26来的光束途径空间71(见图36)，从镜子312上反射出来，射到屏幕205上，在其上产生图象。如在图36上还能看到，此实施例也有类似于第一到第五实施例那样的“开启的光路”。光路不容易被在系统前面的观看者看见，但从侧面可以看到。然而，由光束外露的性质，在系统前面的观众可看见辉光。也类似于第一到第五实施例，系统的各外部平表面为了修理、或仅仅为提供不同的美观表面而可以被取下来及更换。例如，框架450(见图35)，是很容易更换的。

结合本发明优选实施例已进行了详细描述，可对之作各种修改和变化而不偏离由所附的权利要求书描述的本发明的精神和范围。

Claims (11)

1、后屏幕视频显示系统，包括：

投影装置；

支持所述投影装置的基座部分；

在其上有屏幕的屏幕部分；

连接装置，用于将所述屏幕部分和所述基座部分以垂直的空间关系刚性地连接，使它们之间限定有一开启的空间；以及

镜子系统，包括至少一面镜子，用来将从所述的投影装置发射来的图象反射到所述的屏幕部分，其中在系统工作条件下，从所述投影装置射出的载着图象的光束途径所述开启的空间。

2、根据权利要求1的后屏幕视频显示系统，所述投影装置包括光阀投影器。

3、根据权利要求2的后屏幕视频显示系统，所述光阀投影器是一种LCD投影器。

4、根据权利要求1的后屏幕视频显示系统，所述屏幕部分是可折叠的。

5、根据权利要求1的后屏幕视频显示系统，所述至少一个镜子构成所述屏幕部分的一部分。

6、根据权利要求1的后屏幕视频显示系统，还进一步包括减少周围光线的影响的装置。

7、根据权利要求6的后屏幕视频显示系统，所述减少装置包括适于罩住所述后屏幕的光控薄膜。

8、根据权利要求6的后屏幕视频显示系统，所述减少装置包括光隧道。

9、根据权利要求1的后屏幕视频显示系统，还包括固定于所述系统可见的外部平表面的可拆卸的部件。

10、根据权利要求1的后屏幕视频显示系统，所述基座部分是可依枢轴翻转的。

11、根据权利要求10的后屏幕视频显示系统，所述基座部分包括一个用于固定投影器的装置。

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