MXPA06000282A

MXPA06000282A - Dispositivo de retroproyeccion que ahorra espacio.

Info

Publication number: MXPA06000282A
Application number: MXPA06000282A
Authority: MX
Inventors: Jean-Jacques Sacre
Original assignee: Thomson Licensing
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2006-07-10
Also published as: EP1679890A1; JP2006189884A; FR2880699A1; CN1812527A; US20060170878A1; TW200624988A

Abstract

La invencion se relaciona con un dispositivo (2) de retroproyeccion que comprende una fuente (20) de imagen, una lente (21) de proyeccion, un espejo (23) de pliegue o doblez y una pantalla (24) de proyeccion, la fuente de imagen transmite un haz (25) de imagen a traves de la lente de proyeccion hacia el espejo de pliegue, el espejo de pliegue refleja el haz hacia la pantalla de proyeccion. Con el fin de reducir la altura del dispositivo debajo de la pantalla, el angulo (??) entre la superficie del espejo de pliegue y la pantalla es mayor que o igual a 45?? y el eje (250) optico de los haces que inciden en la pantalla en la zona (A) adyacentes al borde opuesto de la lente de proyeccion, la zona tiene una altura (h??) menor que o igual a un cuarto de la altura de la pantalla (h).

Description

DISPOSITIVO DE RETROPROYECCION QUE AHORRA ESPACIO 1. Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un retroproyector que ahorra espacio para un tamaño de pantalla dado. 2. Antecedentes Técnicos De acuerdo con la técnica anterior, se conocen retroproyectores tales como el retroproyector 1 que se ilustra con referencia a la figura 1. El retroproyector 1 comprende: - una cabina 17; - una fuente 10 de imagen; - una lente 11 de proyección iluminada por un haz de imagen producido por una fuente 10; - un primer espejo 12 de pliegue el cual pliega el haz 1-5 incidente que se origina desde la lente 11 de proyección; - un segundo espejo 13 de pliegue el cual pliega el haz 15 incidente que se origina desde el primer espejo 12 de pliegue y el cual genera un ángulo de aproximadamente 36° con la vertical; y - una pantalla 14 de retroproyección vertical con una altura de hl.

El haz 15 es simétrico en relación a su eje óptico 16. Como se indica en la figura 1, con el fin de que la lente de proyección y la fuente de imagen no intercepten el haz, deben colocarse debajo de la pantalla 14. Además, tales retroproyectores tienen la desventaja de tener una altura relativamente grande h2 debajo de la pantalla (o "base") . Por lo tanto, el requerimiento de espacio desde el punto de vista frontal es relativamente grande, mientras que en una televisión con un tubo convencional o una pantalla de LCD o de plasma, esta altura de base es re1ativamente pequeña . 3. Descripción Breve de la Invención El objeto de la invención es disminuir estas ventajas de la técnica anterior. De manera más particular, el objeto de la invención es reducir la altura de la base en un retroproyector pero al mismo tiempo retener una profundidad relativamente superficial. (De poca profundidad) . En consecuencia, la invención propone un dispositivo de retroproyección que comprende una fuente de imagen, una lente de proyección, un espejo de pliegue y una pantalla de proyección, la fuente de imagen transmite un haz de imagen a través de la lente de proyección, hacia el espejo de pliegue, el espejo de pliegue refleja el haz hacia la pantalla de proyección. De acuerdo con la invención, el ángulo entre la superficie del espejo de pliegue y la pantalla es menor que o igual a 45° y el eje óptico del haz que incide en la pantalla en una zona adyacente al borde opuesto a la lente de proyección, la zona tiene una altura de menos que o igual a un cuarto de la altura de la pantalla. Preferiblemente, la zona tiene altura de menos que o igual a un décimo de la altura de la pantalla. De acuerdo con una característica particular, el ángulo entre la superficie del espejo de pliegue y la pantalla es menor que o igual a 55°. De acuerdo con una característica ventajosa, la distancia mínima entre el espejo de pliegue y la pantalla es menor que o igual a 5 era, y de manera preferible es menor que o igual a 1 cm. De acuerdo con una característica particular, la lente de proyección es una lente de ángulo amplio, con un primer ángulo de semicampo mayor que o igual a 50°. Ventajosamente, la lente de proyección comprende un grupo trasero y un grupo frontal separados por un espejo de deflexión. Preferiblemente, la distancia óptica entre la pupila de salida y la pantalla es menor que o igual a la altura de la pantalla. 4. Lista de las figuras La invención se comprenderá mejor y otras características y ventajas serán evidentes ante la lectura de la siguiente descripción, la descripción hace referencia a los dibujos anexos, entre los cuales: - la figura 1 ilustra un retroproyector conocido por sí mismo; - la figura 2 es un retroproyector de acuerdo con una modalidad particular de la invención, en una vista lateral; y - las figuras 3 y 4 muestran un retroproyector que corresponde a una modalidad variante de la invención en una vista lateral y frontal, respectivamente. 5. Descripción Detallada de la Invención La figura 2 muestra un retroproyector 2 de acuerdo con una modalidad particular de la invención, el cual comprende : - una cabina 27; - una fuente 20 de imagen (típicamente una fuente que produce un haz de luz y un formador de imagen iluminado por el haz de luz a través de los elementos ópticos apropiados; el formador de imagen es, por ejemplo, un DMD ("Dispositivo de Microespejos Digitales" de Texas Instruments™, una LCD transmisora ("Pantalla de Cristal Liquido") o una LCOS ("Cristal líquido sobre Silicio")). - una lente 21 de proyección iluminada por un haz formador de imagen que se produce por la fuente 20; - un espejo 23 de pliegue plano el cual pliega el haz 25 incidente que se origina desde la lista 21 de proyección; y - una pantalla 24 de retroproyección con una altura de h. La lente 21 de proyección preferiblemente es una lente de ángulo amplio, es decir, con un ángulo de semicampo ? mayor que o igual a 50°. En la modalidad de la figura 2, es igual a 54°. El eje óptico del haz 25 incidente genera un ángulo a con la perpendicular del espejo 23 de pliegue que preferiblemente se encuentra entre 48° y 50°, y de manera más general estrictamente mayor de 45° y menor que o igual a 55°, de acuerdo con la invención, lo que vuelve posible tener la menor profundidad posible. Las normales al espejo 23 y a la pantalla 24 están en uno y el mismo plano. El espejo 23 y la pantalla 24 son simétricos en relación a un plano medio vertical del retroproyector 2; el eje óptico del haz 25 antes y después de la reflexión en el espejo 23 también está en este plano medio. De acuerdo con la invención, el eje óptico 250 del haz 25 incide en la pantalla 24 en su parte superior suponiendo que la lente de proyección está en la parte inferior de la cabina 27, el haz 25 se propaga desde la parte inferior a la superior antes de incidir el espejo 23. De manera más precisa, el eje óptico 250 incide en la pantalla 24 en una zona marcada como A en la figura 2 cuya altura preferiblemente es menor que o igual a un cuarto de la altura de la pantalla 24, y de manera aún más preferible un décimo; tomando a ' como la distancia desde el eje óptico 250 al punto de impacto en la pantalla 24 con la parte superior de la pantalla 24, y h como la altura de la pantalla 24, h' es menor que o igual a h/4 y de manera aún más preferible h/10. El espejo 23 envia la totalidad del haz 25 de regreso a la pantalla 24. Preferiblemente es trapezoidal. De acuerdo con una modalidad variante, es rectangular. El lado superior del espejo 23 es paralela a la pantalla 24. La parte superior del espejo 23 y la pantalla 24 preferiblemente son sustancialmente adyacentes, con una distancia d que las separa la cual es menor que o igual a 5 cm de manera preferible menor que o igual a 1 cm. De acuerdo con la invención, el ángulo ß que forma el espejo 23 con la pantalla 24 es mayor de 45° y de manera preferible se encuentra entre 48° y 50°, y de manera más preferible generalmente estrictamente mayor de 45° o menor que o igual a 55°. Cuanto menor es el ángulo ß y más cercano está el espejo 23 en la pantalla 24, más superficial será la profundidad p de la cabina 27 y se puede aproximar a la mitad de la altura de la pantalla 24. La imagen proyectada está sustancialmente fuera del eje, el ángulo ?' en el eje óptico 500 del haz 25 en la salida de la lente 21 de proyección forma con el rayo 251 más cercano a la pantalla es, por ejemplo, igual a 6o mientras que permanece menos de 20°, y de manera preferible menos que o igual a 15°. De acuerdo con el ejemplo que se ilustra, h' es, por ejemplo, cercano a 62 mm cuando ?' es 6 o con una distancia óptica di entre la pupila de salida y la lente 21 de proyección (cuya imagen P antes del pliegue del haz se muestra en la figura 2) de 590 mm y una altura de pantalla h de 620 mm. En general, cuanto mayor sea el eje óptico que incide en el espejo y más cercana esté la lente de proyección a la pantalla, menor será ?' . El haz 25 antes del pliegue realizado por el espejo 23 de pliegue se muestra con lineas discontinuas en la figura 2. Debe hacerse notar que esta manera de pliegue va en contra de los conceptos preestablecidos de aquellos expertos en la técnica quienes no pliegan el haz de proyección de esta manera, en particular en un ángulo ß entre la superficie del espejo de pliegue y la pantalla, la cual es mayor que o igual a 45° y preferiblemente menor que o igual a 55° y un eje 250 óptico del haz 25 que incide en la pantalla 24 en una zona sustancialmente adyacente al borde de la pantalla 24 en oposición a la lente 21 de proyección, esta zona tiene una altura menor que o igual a un cuarto de la altura de la pantalla, y preferiblemente un décimo de la altura de la pantalla. . Esta disposición poco habitual, de acuerdo con la invención, significa que el campo central cercano a la parte superior de la pantalla corresponde al campo cercano al eje óptico. La pantalla 24 es una pantalla que se forma de una lente Fresnel, preferiblemente refractaria, asociada con una pantalla lenticular, la pantalla 24 es adecuada para cubrir ángulo de incidencia f cercanos a 0 o hasta valores relativamente altos (pero limitados a aproximadamente 60°). Este equipo de pantalla preferiblemente es del tipo refractario. La configuración de los diversos elementos del retroproyector y particularmente del espejo 23 y la pantalla 24 vuelven posible que esté sin impedimentos por la brillantez que se obtiene por la reflexión del haz de imagen sobre la pantalla 24: para ángulos de incidencia grandes, en donde las pérdidas por reflexión son las más grandes, la brillantez no se redirige hacia un espejo; por lo tanto no puede regresar a la pantalla 24 y por lo tanto no perjudica la calidad de la imagen en la pantalla 24. Esto se ilustra en la figura 2 por un rayo del haz de imagen 260 que es transmitido principalmente hacia un observador en forma de un rayo 261 y cuya brillantez 262 obtenida por reflexión en la pantalla 24 se pierde sin perjudicar la calidad de la imagen . La fuente 20 de imagen y la lente 21 de proyección por supuesto están colocadas de manera que o impiden la propagación del haz 25 particularmente después de la reflexión en el espejo 23. De esta manera, el retroproyector es con pantallas grandes (por ejemplo pantallas 16:9 mayores de 1106x620mm) , la fuente 20 de imagen y la fuente 21 de proyección pueden estar contenidas dentro de la plantilla de la pantalla 24 desde un punto de vista frontal. Con el fin de facilitar la colocación de la fuente 20 de imagen en tal plantilla, de acuerdo con una modalidad variante de la invención, la fuente de imagen comprende un espejo de pliegue plano entre el formador de imagen y la lente 21 de proyección de manera que el eje óptico del haz de imagen antes de que sea desviado, es sustancialmente horizontal. En este caso, los diversos elementos de la fuente de imagen con la excepción del espejo de deflexión se colocan sobre un lado del retroproyector.

De acuerdo con una modalidad variante de la invención que es particularmente adecuada para retroproyectores con pantallas pequeñas (por ejemplo, pantalla 16:9 iguales a o menores de 1106x620mm), la lente de proyección se pliega de manera que la fuente 20 de base y la lente 21 de proyección están contenidas en la plantilla de la pantalla 24 desde un punto de vista frontal . En las figuras 3 y 4 se ilustra un retroproyector 3 de acuerdo con dicha variante . El retroproyector 3 comprende elementos similares a los elementos 23, 24 y 27 del retroproyector 2; también están distribuidos de manera similar. Por lo tanto, ellos comparten los mismos números de referencia y no se describirán adicionalmente . El retroproyector 3 comprende : - una fuente 32 de imagen similar a la fuente 20; - una lente 30 de proyección que comprende un grupo 301 trasero de lentes y un grupo 300 frontal de lentes ; - un primer espejo 33 de deflexión que pliega el haz de imagen que se origina desde la fuente 32 hacia el grupo trasero de lentes 301; y - un segundo espejo 34 de deflexión que pliega el haz de imagen que se origina desde el grupo 301 trasero hacia el grupo 300 frontal. ' Estos elementos 30 y 32 a 34 se colocan debajo del haz 25 que se origina desde el grupo 300 frontal de lente de manera que no impiden su propagación. El eje óptico del espejo 34 y del grupo 301 trasero y del grupo 300 frontal se encuentra en el plano medio de la pantalla 24. El eje óptico del grupo 300 frontal se inclina de manera que el grupo 300 frontal ilumina el espejo 23 con un haz 25 similar al descrito con referencia a la figura 2. El espejo 34 y el grupo trasero 301 están orientados de manera que el eje óptico del grupo 301 trasero se desvía hacia el eje óptico del grupo 300 frontal . La fuente 32 tiene un eje óptico el cual no se encuentra en el plano medio de la pantalla 24. Por lo tanto, la profundidad p de la cabina 27, su anchura y su altura no se incrementan. Naturalmente, la invención no se limita a las modalidades que se describen aquí . En particular, el retroproyector puede ser orientado de una manera diferente (las partes superior e inferior pueden ser, por ejemplo, invertidas (el eje óptico del haz que incide en el espejo se puede orientar desde la parte superior al inferior) o se puede volver partes derecha e izquierda (el eje óptico del haz que incide en el espejo o en la pantalla es horizontal) ) . La pantalla de retroproyector puede tener tamaños diferentes (por ejemplo 38 era (15"), 53 cm (21")) o formatos diferentes (por ejemplo 16:9 ó 4:3). Aquellos expertos en la técnica también pueden, de acuerdo con la invención, utilizar cualquier fuente de imagen que comprende una o más fuentes de luz, uno o más formadores de imagen con elementos ópticos apropiados (espejos, polarizadores , lentes o prismas, por ejemplo).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de retroproyeccion que comprende una fuente de imagen, una lente de proyección, un espejo de pliegue y una pantalla de proyección, la fuente de imagen transmite un haz de imagen a través de la lente de proyección hacia el espejo de pliegue, el espejo de pliegue refleja el haz hacia la pantalla de proyección, caracterizado porque el ángulo entre la superficie del espejo de pliegue y la pantalla es mayor que o igual a 45°, y en donde el eje óptico del haz que incide en la pantalla en una zona adyacente al borde opuesto a la lente de proyección, la zona tiene una altura menor que o igual a un cuarto de la altura de la pantalla.

2. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la zona tiene una altura de menos que o igual a un décimo de la altura de la pantalla .

3. Dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el ángulo entre la superficie del espejo de pliegue y la pantalla es menor que o igual a 55°.

4. Dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la distancia mínima entre el espejo de pliegue y la pantalla es menor que o igual a 5 cm.

5. Dispositivo como se describe en la reivindicación 4, caracterizado porque la distancia mínima entre el espejo de pliegue y la pantalla es menor que o igual a 1 cm.

6. Dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la lente de proyección es una lente de ángulo amplio, con un primer ángulo de semicampo mayor que o igual a 50°.

7. Dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la lente de proyección comprende un grupo trasero y un grupo frontal separados por un espejo de deflexión.

8. Dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la distancia óptica entre la pupila de salida y la pantalla es menor que o igual a la altura de la pantalla.