CN1655054A - 背面投影装置 - Google Patents

Abstract

壳体安装有屏幕。壳体容纳投影机单元和镜子。从投影机单元发出的图像光通过镜子被投射到半透明屏幕的后面。投影机单元包括容纳液晶显示(LCD)板和投影透镜的单元主体以及灯壳体，灯模块可拆卸地设置在灯壳体中。灯壳体沿平行于屏幕且垂直于单元主体的方向可转动地连接至单元主体。灯壳体以灯模块设置成预定姿势的状态被固定至单元主体。灯模块通过壳体的灯开口安置在灯壳体中。

Description

背面投影装置

技术领域

本发明涉及便于更换灯的背面投影装置。

背景技术

投影机通过图像显示板相对于各个像素调节照明光，并且通过放大和投影载有图像信息的图像光而在大屏幕上显示图像。有从屏幕的前面投影图像的前面式投影机和从屏幕的后面投影图像的背面式投影机。

近年来，使用背面投影机作为大平面电视的背面投影装置受到关注。背面投影装置具有结合到壳体中的半透明屏幕，并且容纳安装在壳体中的平面镜以及用于将图像光投影至平面镜的投影机单元。背面投影装置的壳体内部是空的，从而能够例如通过改变投影机单元的布置来调整投影距离，由此对应具有不同的屏幕尺寸的背面投影装置使用相同的投影机单元。

由于背面投影装置的投影机单元连续使用较长的时间，因此用于照亮图像显示板的灯的寿命在相对较短的时期后就会终止。因此，优选使用者能够更换灯，而不用要求更换灯的服务。出于这样的原因，希望例如将灯构造成为一个模块，通过该模块使用者仅通过将灯从类似于磁带盒的壳体中取出和插入就能够更换灯。有一种传统的背面投影装置，设置有两个灯，因此，当一个灯的寿命届满时，另一个灯就被用作备用灯以避免更换温度较高的过期灯，并且还能够防止在更换灯的时候使图像投影中断(日本专利公开出版物No.2000-112026以及No.2001-264878)。

对于本发明的背面投影装置，相同的投影机单元能够被用于屏幕尺寸不同的背面投影装置。然而，存在这样的情况：需要根据平面镜的倾斜或投影距离改变投影机单元的图像光投影方向。出于这样的原因，在上述文献中公开的现有技术中，用于安置投影机单元的姿势必须根据背面投影装置的屏幕尺寸而变化。灯的姿势的改变使得很难取出灯，因此产生了较难更换灯的问题。

发明内容

考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种背面投影装置，所述背面投影装置通过保持取出灯的方向恒定，而与投影机单元的图像光投影方向的改变无关，从而使灯的更换变得方便。

为了实现上述和其他目的，根据本发明的背面投影装置提供连接机构，所述连接机构沿平行于屏幕且与从单元主体射出的图像光的方向垂直的方向可转动地连接灯壳体和单元主体。单元主体和灯壳体构成投影机单元。单元主体容纳图像显示板，所述图像显示板将灯的照明光转换成图像光，并且单元主体发出的图像光通过反射件从屏幕后面被投影。灯模块保持灯，并且以如下方式被设置在灯壳体中，使得灯模块能够沿垂直于灯壳体的方向被取出。连接机构以灯模块保持预定姿势的状态将灯壳体固定至单元主体。

屏幕安装至壳体，并且所述壳体容纳投影机单元和反射件。所述壳体形成有开口，用于取出或插入灯模块。所述开口被盖子闭合。

根据本发明的优选实施例，连接机构包括设置在单元主体中的第一凸缘、形成在第一凸缘中的至少一个弧形第一狭缝、设置在灯壳体中的第二凸缘、形成在第二凸缘中的至少一个弧形第二狭缝以及通过第一狭缝和第二狭缝插入以连接第一凸缘和第二凸缘的连接件。当灯模块被容纳在灯壳体中时，灯能够从灯壳体被供以电力。灯模块设有把手。

根据本发明，灯绕着照明光的方向的中心相对于投影机单元转动。因此，无论单元主体的图像光投影的角度怎样变化，都能够在不改变用于取出灯的开口的位置或者取出灯的方向的情况下转动和固定灯。由此，更换灯的方便性不会被削弱。

附图说明

通过结合附图对本发明的优选实施例的详细描述，本发明的其他目的和优点将变得明显，其中：

图1是背面投影装置的剖视图；

图2是投影机单元的透视图；

图3是灯壳体的透视图；

图4是投影机单元的简要视图；

图5是另一实施例的背面投影装置的剖视图；以及

图6A和6B是各个单元主体的不同投影角度的解释性视图。

具体实施方式

在图1中，背面投影装置10包括横截面大致为梯形的壳体11以及设置在壳体11前面的半透明屏幕12。在壳体11内部容纳有平面镜13和投影机单元14。投影机单元14以投影机单元14被固定至支撑件11a的状态被结合到壳体11的下部，并且根据外部输入的图像信号投射图像光。平面镜13被倾斜并且放置在屏幕12的后面，并且向屏幕12反射从投影机单元14投射的图像光。形成在屏幕12上的图像从屏幕的前侧被观察。通过使用平面镜13，可根据屏幕12的尺寸确保适当的投影距离，而不改变壳体11的尺寸。因此，当与投影机单元14被放置在屏幕12之后的情况相比时，壳体11的深度尺寸被减小。

壳体11具有用于取出屏幕12之下的灯的灯开口15。当更换投影机单元14的灯时，灯开口15被使用。灯开口15具有门16。当更换灯时门16被打开，否则被关闭。

在图2中，投影机单元14包括单元主体20，投影透镜19被安装在其中，以及包括容纳灯模块21的灯壳体22。单元主体20被支撑件11a支撑。单元主体20和灯壳体22分别具有圆形凸缘23和24。凸缘23和24分别形成有四个圆弧形狭缝23a和24a。诸如销26(见图6A)、螺栓和螺母等连接件被插入圆弧形狭缝23a和24a中，并且，通过连接凸缘23和24来连接单元主体20和灯壳体22。每个圆弧形狭缝23a和24a的中心对应于照明开口25的中心。单元主体20被连接至灯壳体22，从而，单元主体20被允许围绕照明开口25的中心相对于灯壳体22转动四分之一圈。

在图3中，灯模块21结合灯33(见图4)，并且被用作基本单元，用于将灯33连接至灯壳体22或从灯壳体22上卸下。灯模块21的与具有照明开口25的壁垂直的横向壁上具有把手21a，并且沿垂直于照明光的方向从灯开口15取出灯模块21。并且，灯模块21具有接触件(未示出)，用于电连接灯模块21和灯壳体22。通过将灯模块21容纳在灯壳体22中，灯33被连接至电源。

在图4中，单元主体20具有全反射镜28、分色镜29和30、三个半透明液晶显示(LCD)板31R、31G和31B以及十字分色棱镜32。对于灯33，高亮度灯源(诸如超高压汞灯或金属卤化物灯等)被使用。灯33发出的白光通过照明光学系统(未示出)被转换成具有均匀照度的光线，并且进入分色镜29。

分色镜29反射蓝光，并且通过使红光和绿光经过分色镜29而从白光中分离蓝光。被分离的蓝光进入LCD板31B。已经经过分色镜29的红光和绿光进入分色镜30。分色镜30使红光通过，并且反射绿光，这样红光和绿光被分离。红光和绿光分别进入LCD板31R和31G。

当红光、绿光和蓝光分别进入LCD板31R、31G和31B时，图像信息经过每个LCD板而附加于每个光。经过相对应的LCD板的每个光线进入十字分色棱镜32。在十字分色棱镜32中，附加有图像信息的三种颜色的光线被合成。合成光进入投影透镜19。投影透镜19放大并投影入射合成光，并且在屏幕12上形成彩色图像(未示出)。投影透镜19的光轴A1垂直于灯33发出的照明光的方向的中心，即照明光学系统的光轴A2。

示出在图5中的背面投影装置40具有与背面投影装置10的投影机单元相同的投影机单元14。与壳体11相比，壳体41具有较大的厚度。并且，与屏幕12相比，设置在壳体41前部的屏幕42具有较大的对角线尺寸。投影机单元14固定至支撑件41a。平面镜43设置在屏幕42之后。并且，用于取出灯的灯开口44设置在屏幕42之下，从而灯模块21能够以与背面投影装置10相同的方式沿水平方向被取出。

灯壳体22以每个灯模块21能够沿相同的水平方向被取出的方式分别设置在背面投影装置10的投影机单元14(见图6A)和背面投影装置40的投影机单元14(见图6B)中。当背面投影装置10的投影透镜19的光轴A1与水平方向之间的角度被确定为α，并且背面投影装置40的相应角度被确定为β时，α和β满足α＞β。

背面投影装置10和40的投影透镜19的光轴A1相对于灯壳体22的方向不同，即，单元主体20的姿势不同。单元主体20根据例如屏幕尺寸的不同规格被设置在适当的姿势下。并且，灯开口15和44分别设置在壳体11和41的前面，以便于更换灯。背面投影装置10和40的每个灯壳体22通过凸缘23和24围绕照明光的方向的中心相对于单元主体20转动，并且以每个灯模块21将被沿相同方向取出的姿势被固定。因此，没有在使用背面投影装置10和40时需要倾斜着从上或下方取出灯模块21的情况。结果，本发明的背面投影装置不会使灯的更换变得困难。

在上述实施例中，描述了具有三个半透明LCD板31R-31B的三板投影机。然而，还有可能将本发明应用于设有其他图像显示装置(诸如反射LCD板或数字微镜装置等)的背面投影装置中。并且，除了使用具有圆弧形狭缝的分别连接至单元主体20和灯壳体22的凸缘之外，还能够适当地改变可转动的连接机构。还能够以Z字形图案设置多个平面镜，以显著地延伸投影距离。

尽管已经参考附图通过优选实施例的方式充分地描述了本发明，然而各种改变和变更对于本领域技术人员来说是明显的。因此，除非另有说明这些改变和变更不在本发明的范围，否则它们将被解释为包括在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种用于从屏幕后面投影图像光的背面投影装置，所述背面投影装置包括：

(A)用于发出所述图像光的投影机单元，所述投影机单元包括：

(a)至少一个图像显示板，所述图像显示板将照明光转换成所述图像光；

(b)单元主体，用于容纳所述图像显示板；

(c)用于发出所述照明光的灯；

(d)用于容纳所述灯的灯模块；

(e)用于可拆卸地保持所述灯模块的灯壳体；

(f)连接机构，用于沿平行于所述屏幕且与所述图像光投影的方向垂直的方向可转动地连接所述灯壳体和所述单元主体，所述连接机构以所述灯模块保持预定姿势的状态将所述灯壳体固定至所述单元主体；

(B)至少一个反射件，用于向所述屏幕反射所述投影机单元发出的所述图像光；

(C)壳体，用于容纳所述投影机单元和所述反射件，所述壳体被安装有所述屏幕；以及

(D)用于取出所述灯的开口，所述开口形成在所述壳体中，所述开口允许所述灯模块被从所述灯壳体中取出到所述壳体外部。

2.根据权利要求1所述背面投影装置，其中，所述连接机构包括：

设置在所述单元主体中的第一凸缘；

至少一个具有弧形的第一狭缝，所述第一狭缝形成在第一凸缘中；

设置在所述灯壳体中的第二凸缘，所述第二凸缘接触所述第一凸缘；

至少一个具有弧形的第二狭缝，所述第二狭缝形成在第二凸缘中；以及

用于连接所述第一凸缘和所述第二凸缘的连接件，所述连接件插入在所述第一狭缝和所述第二狭缝中。

3.根据权利要求1所述的背面投影装置，其中，当所述灯模块被设置在所述灯壳体中时，所述灯模块的所述灯从所述灯壳体被供以电力。

4.根据权利要求3所述的背面投影装置，其中，所述背面投影装置进一步包括用于闭合所述开口的盖，其中所述开口用于取出所述灯。

5.根据权利要求4所述的背面投影装置，其中，所述灯模块形成有把手。

6.根据权利要求5所述的背面投影装置，其中，所述至少一个图像显示板是三个液晶显示板，并且彩色图像显示在所述屏幕上。

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