專利名稱：背投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本總發(fā)明構(gòu)思涉及一種背投影儀(rear projector)，且更具體地涉及一種可以制造得小巧且緊湊以及可以防止圖像反轉(zhuǎn)的背投影儀。
背景技術(shù)：
一般地，投影儀通過將由圖像形成單元產(chǎn)生的圖像投影到屏幕上來提供圖像。依據(jù)放大和投影由圖像形成單元產(chǎn)生的圖像的方法，投影儀可以分為前投影儀或背投影儀。當(dāng)使用背投影儀時(shí)，包括屏幕的所有的其元件可以設(shè)置于機(jī)殼中，因此背投影儀可以應(yīng)用于家用投影電視等。
參考圖1，常規(guī)的背投影儀包括機(jī)殼10；冷陰極射線管(CRT)11，安裝于機(jī)殼10內(nèi)，用于產(chǎn)生圖像；投射透鏡單元13，用于放大和投影入射圖像；和反射鏡15，用于將投射的圖像反射到屏幕上。屏幕17安裝于機(jī)殼10的前表面上且允許從屏幕的背面投射的圖像在其上形成，使得可以在預(yù)定的寬視角觀看形成于屏幕17上的圖像。投射透鏡單元13放大且將由冷CRT11發(fā)射的圖像投射到反射鏡15。反射鏡15安裝于機(jī)殼10的內(nèi)部，以一定角度面對(duì)屏幕17。反射鏡15將入射圖像反射到屏幕17上。
將參考圖2說明圖1的常規(guī)的背投影儀的光學(xué)設(shè)置。參考圖2，冷CRT11的光柵方向(raster direction)b1和圖像形成于屏幕17上的方向a1形成大約90°的夾角。依據(jù)設(shè)置反射鏡15的角度，方向a1和b1之間的角度可以在90°±45°的范圍內(nèi)變化。光柵是一組冷CRT 11的掃描線，其用于形成圖像。
因?yàn)槭褂昧朔瓷溏R15且冷CRT 11設(shè)置于機(jī)殼10的下側(cè)，背投影儀可以制得小巧。但是，因?yàn)楣鈻欧较騜1和圖像方向a1形成大約90°的夾角，包括屏幕17的高度和冷CRT 11的高度的機(jī)殼10的高度相應(yīng)增加。
圖3是示出另一不包括反射鏡的常規(guī)背投影儀的光學(xué)設(shè)置的示意圖。參考圖3，在機(jī)殼20內(nèi)對(duì)準(zhǔn)冷CRT 21、投射透鏡單元23和屏幕27。冷CRT21的光柵方向b2和圖像形成于屏幕27上的方向a2形成180°的夾角。
因?yàn)閮H依據(jù)屏幕27的高度可以設(shè)定機(jī)殼20的高度，所以圖3的背投影儀的高度從圖2的背投影儀的高度減小。但是，因?yàn)槔銫RT 21設(shè)置于屏幕27之后，所以背投影儀的總厚度增加。另外，當(dāng)光柵方向b2和圖像形成于屏幕27上的方向a2反轉(zhuǎn)時(shí)，圖像反轉(zhuǎn)可能發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本總發(fā)明構(gòu)思提供了一種背投影儀，其通過優(yōu)化機(jī)殼的高度和厚度可以作得小巧和緊湊且可以防止圖像反轉(zhuǎn)。
本總發(fā)明構(gòu)思的附加的方面和優(yōu)點(diǎn)部分地在隨后的描述中闡述，且部分地從描述中顯而易見，或可以通過總發(fā)明構(gòu)思的實(shí)踐習(xí)知。
本總發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)可以通過提供一種背投影儀來實(shí)現(xiàn)，該背投影儀包括陰極射線管，來掃描光和產(chǎn)生圖像；投射透鏡單元，來放大和投射由陰極射線管產(chǎn)生的圖像；屏幕，在其上形成投射的圖像；和反射光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置于投射透鏡單元和屏幕之間來改變投射光的路徑，其中設(shè)置陰極射線管和反射光學(xué)系統(tǒng)使得陰極射線管的光柵方向和圖像形成于屏幕上的方向彼此平行或基本彼此平行。


結(jié)合附圖，從實(shí)施例的以下描述，本總發(fā)明構(gòu)思的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯易懂，其中圖1是示出常規(guī)背投影儀的截面示意圖；圖2是示出圖1的常規(guī)背投影儀的光學(xué)設(shè)置的示意圖；圖3是示出另一常規(guī)背投影儀的光學(xué)設(shè)置的示意圖；圖4是依據(jù)本總發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的背投影儀的截面示意圖；以及圖5是示出圖4的背投影儀的光學(xué)設(shè)置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將詳細(xì)參考本總發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出，其中通篇相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件。以下描述實(shí)施例且參考附圖以說明本總發(fā)明構(gòu)思。
參考圖4和5，構(gòu)造依據(jù)本總發(fā)明構(gòu)思的背投影儀，使得其所有的元件安裝于機(jī)殼30內(nèi)。背投影儀包括陰極射線管(CRT)31，來掃描光和產(chǎn)生圖像；投射透鏡單元35，來放大和投射由CRT 31產(chǎn)生的圖像；屏幕50，在其上形成投射的圖像；和反射光學(xué)系統(tǒng)40，設(shè)置于投射透鏡單元35和屏幕50之間來改變投射光的路徑。為了圖示的目的，在圖5中僅示出了CRT31的發(fā)光表面。
屏幕50安裝于機(jī)殼30的前表面上，且允許從其背側(cè)投射的圖像在其上沿由箭頭“a”指示的方向形成，使得以預(yù)定的寬視角觀看圖像。屏幕50可以包括具有預(yù)定增益(例如約4.5的增益)的雙凸透鏡和具有預(yù)定焦距(例如約670mm焦距)的菲涅耳(Fresnel)透鏡的組合。由于對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，屏幕50的結(jié)構(gòu)應(yīng)是公知的，將不提供其詳細(xì)的說明。
CRT 31掃描電子束來產(chǎn)生圖像且將所產(chǎn)生的圖像發(fā)射到投射透鏡單元35。CRT 31可以是冷CRT。在該情況中，用冷卻劑充滿耦合器(未顯示)來減小在冷CRT中產(chǎn)生的熱，且用于調(diào)整圖像發(fā)射角度的透鏡系統(tǒng)(未顯示)設(shè)置于冷CRT的前表面上。光柵由CRT 31的掃描線組成，用于形成圖像，且光柵方向是由圖5的箭頭“b”所示的垂直或基本垂直方向。
為了使得圖像形成于屏幕50上的方向“a”和CRT 31的光柵方向“b”彼此平行或基本平行，CRT 31設(shè)置于機(jī)殼30中。這里，當(dāng)方向“a”和CRT 31的光柵方向“b”之間的角度θ1在0到5°的范圍時(shí)，認(rèn)為方向“a”和“b”基本彼此平行，且當(dāng)角度θ1是0°時(shí)，方向“a”和“b”彼此平行。為了圖示的目的，圖5包括了平行于形成于屏幕50上的圖像的虛擬表面P，位于CRT 31的光柵點(diǎn)。角度θ1示出為光柵方向“b”和虛擬表面P之間的角度。
投射透鏡單元35設(shè)置于CRT 31和反射光學(xué)系統(tǒng)40之間的光路中來放大且投射入射的圖像。參考圖5，投射透鏡單元35首先聚焦入射圖像，且放大入射圖像，因?yàn)槠聊?0位于投射透鏡單元35的焦點(diǎn)的外部。因此，從CRT 31發(fā)射的圖像在通過投射透鏡單元35之后被反轉(zhuǎn)。投射透鏡單元35可以具有預(yù)定的焦距(例如，68.06mm的焦距)，其可以通過考慮機(jī)殼30的總尺寸來決定。
反射光學(xué)系統(tǒng)40包括至少兩個(gè)反射鏡，且引導(dǎo)由投射透鏡單元35放大且投射的圖像，使得圖像形成于屏幕50上。反射光學(xué)系統(tǒng)40還反轉(zhuǎn)由投射透鏡單元35反轉(zhuǎn)的圖像。當(dāng)設(shè)置CRT 31和屏幕50使得圖像顯示的方向“a”和光柵方向“b”彼此平行或基本彼此平行時(shí)，反射光學(xué)系統(tǒng)40將入射圖像引導(dǎo)到屏幕50。
如圖4和5所示，反射光學(xué)系統(tǒng)40包括第一反射鏡41，來反射入射圖像；和第二反射鏡45，來將由第一反射鏡41反射的圖像反射到屏幕50上。
在第一和第二反射鏡41和45的光學(xué)設(shè)置中，第二反射鏡45可以設(shè)置于第一反射鏡41的上方，且第一和第二反射鏡41和45可以沿相反方向構(gòu)成角度。
圖5包括Y-Z軸坐標(biāo)系。Y軸在背投影儀的高度方向延伸，且Z軸沿背投影儀的深度/厚度方向延伸。Z軸和第一反射鏡41形成夾角θ2，且Z軸和第二反射鏡45形成夾角θ3。第一和第二反射鏡41和45的夾角θ2和θ3可以滿足以下公式1。
因?yàn)榈谝环瓷溏R41接近投射透鏡單元35，第一反射鏡41可以在尺寸上小于第二反射鏡45。因此，CRT 31和投射透鏡單元35可以容易地設(shè)置于第一反射鏡41的前面。
依據(jù)第一和第二反射鏡41和45的設(shè)置，CRT 31的光柵方向“b”和圖像形成于屏幕50上的方向“a”是相同的。另外，因?yàn)镃RT 31和投射透鏡單元35可以設(shè)置于屏幕50和第二反射鏡45之間的空間下，所以與圖3所示的常規(guī)背投影儀比較，機(jī)殼30的厚度，即深度可以得到減小。與圖1和2所示的常規(guī)背投影儀比較，機(jī)殼30的高度也可以得到減小。
雖然圖4和5的反射光學(xué)系統(tǒng)40包括了第一和第二反射鏡41和45，但是本總發(fā)明構(gòu)思的反射光學(xué)系統(tǒng)可以可選地包括兩個(gè)或更多的反射鏡。
如上所述，依據(jù)本總發(fā)明構(gòu)思的背投影儀可以通過優(yōu)化CRT和反射光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)置從而將由CRT產(chǎn)生的圖像發(fā)射到屏幕50上而沒有圖像反轉(zhuǎn)。而且，背投影儀可以通過減小機(jī)殼30的高度和厚度作得小巧和緊湊。
雖然已經(jīng)顯示和描述了本總發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，然而本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以理解在不脫離本總發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍內(nèi)，可以在這些實(shí)施例中做出各種改變，本總發(fā)明構(gòu)思的范圍在權(quán)利要求和其等同要件所界定。
本申請(qǐng)要求于2004年10月5日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的Korean PatentApplication No.2004-79244的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容引入于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種背投影儀，包括陰極射線管，來掃描光和產(chǎn)生圖像；投射透鏡單元，來放大和投射由所述陰極射線管產(chǎn)生的圖像；屏幕，在其上形成所述投射的圖像；和反射光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置于所述投射透鏡單元和所述屏幕之間來改變所述被放大和投射的圖像的路徑，其中，設(shè)置所述陰極射線管和所述反射光學(xué)系統(tǒng)，使得所述陰極射線管的光柵方向和圖像形成于所述屏幕上的方向彼此平行或基本彼此平行。
2.如權(quán)利要求1所述的背投影儀，其中，當(dāng)所述陰極射線管的光柵和形成于所述屏幕上的圖像延伸到同一點(diǎn)時(shí)，所述陰極射線管的光柵方向和圖像形成于所述屏幕上的方向形成0到5°之間的角度。
3.如權(quán)利要求2所述的背投影儀，其中，所述反射光學(xué)系統(tǒng)包括第一反射鏡，以相對(duì)于所述背投影儀的第一方向的第一角度設(shè)置來面對(duì)所述投射透鏡單元且來反射入射圖像；和第二反射鏡，以相對(duì)于所述背投影儀的第一方向的第二角度設(shè)置，且設(shè)置于所述第一反射鏡和所述屏幕之間來將由所述第一反射鏡反射的圖像反射到所述屏幕上。
4.如權(quán)利要求3所述的背投影儀，其中，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡沿相對(duì)于所述背投影儀的所述第一方向相反的方向構(gòu)成角度。
5.如權(quán)利要求4所述的背投影儀，其中，所述背投影儀的所述第一方向?qū)?yīng)于所述背投影儀的深度方向。
6.如權(quán)利要求3所述的背投影儀，其中，所述陰極射線管和所述投射透鏡單元設(shè)置于所述屏幕和所述第二反射鏡之間的空間下。
7.如權(quán)利要求1所述的背投影儀，其中，所述反射光學(xué)系統(tǒng)包括第一反射鏡，以相對(duì)于所述背投影儀的第一方向的第一角度設(shè)置來面對(duì)投射透鏡單元且來反射入射圖像；和第二反射鏡，以相對(duì)于所述背投影儀的所述第一方向的第二角度設(shè)置，且設(shè)置于所述第一反射鏡和所述屏幕之間來將由所述第一反射鏡反射的圖像反射到屏幕上。
8.如權(quán)利要求7所述的背投影儀，其中，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡沿相對(duì)于所述背投影儀的所述第一方向相反的方向構(gòu)成角度。
9.如權(quán)利要求7所述的背投影儀，其中，所述陰極射線管和所述投射透鏡單元設(shè)置于所述屏幕和所述第二反射鏡之間的空間下。
10.如權(quán)利要求7所述的背投影儀，其中，所述第二反射鏡設(shè)置于所述第一反射鏡的上方。
11.如權(quán)利要求7所述的背投影儀，其中，所述第一反射鏡小于所述第二反射鏡且設(shè)置比所述第二反射鏡更接近于所述陰極射線管。
12.如權(quán)利要求1所述的背投影儀，其中，所述投射透鏡單元反轉(zhuǎn)由所述陰極射線管產(chǎn)生的圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的背投影儀，其中，所述反射光學(xué)系統(tǒng)反轉(zhuǎn)由所述投射透鏡單元投射的圖像。
14.如權(quán)利要求1所述的背投影儀，其中，所述屏幕設(shè)置于所述投射透鏡單元的焦距之外。
15.如權(quán)利要求1所述的背投影儀，其中，所述反射光學(xué)系統(tǒng)包括多于兩個(gè)的反射鏡。
16.一種背投影儀，包括殼體；屏幕，設(shè)置于所述殼體的前表面；圖像形成器，設(shè)置鄰近于所述屏幕的底部，接近所述殼體的所述前表面；投射透鏡單元，設(shè)置得鄰近所述圖像形成器，來放大且來將所述產(chǎn)生的圖像投射向所述殼體的背表面；和反射單元，設(shè)置于所述殼體的所述背表面來將投射的圖像反射到所述屏幕上。
17.如權(quán)利要求16所述的背投影儀，其中，所述圖像形成器包括具有光柵方向的陰極射線管，所述光柵方向平行于所述反射的圖像形成于所述屏幕上的方向。
18.如權(quán)利要求16所述的背投影儀，其中，所述反射單元包括第一反射器，設(shè)置得鄰近所述投射透鏡單元，朝向所述殼體的頂表面構(gòu)成角度；和第二反射器，設(shè)置于所述殼體的所述背表面，朝向所述殼體的底表面構(gòu)成角度，且具有比所述第一反射器更大的尺寸。
19.如權(quán)利要求16所述的背投影儀，其中，所述圖像形成器設(shè)置于所述殼體中在所述屏幕的底邊緣的水平高度上方。
20.一種背投影儀，包括殼體；屏幕，設(shè)置于所述殼體的前表面；圖像形成器，設(shè)置于所述殼體內(nèi)來產(chǎn)生和投射圖像；和反射單元，設(shè)置得接近所述殼體的背表面來將投射的圖像反射到所述屏幕上，使得具有掃描線的圖像被反射到所述屏幕上，所述掃描線具有預(yù)定角度的光柵方向，所述圖像沿基本平行于所述光柵方向的方向形成。
21.一種從背側(cè)在屏幕上形成圖像的投影儀，包括陰極射線管，設(shè)置得鄰近于所述屏幕來以相對(duì)于所述投影儀的高度軸的角度θ1掃描圖像，所述被掃描圖像從所述屏幕的背側(cè)離開；投射單元，來接收來自所述陰極射線管的圖像，來放大所述圖像，且來投射所述圖像，使所述圖像從所述陰極射線管離開朝向所述投影儀的背面；第一反射器，以相對(duì)于所述投影儀的深度軸的角度θ2設(shè)置來接收所述投射的圖像且沿所述投影儀的所述高度軸來反射所述圖像；和第二反射器，鄰近于所述第一反射器且以相對(duì)于所述投影儀的深度軸的角度θ3設(shè)置來將所述投射的圖像反射到所述屏幕的背側(cè)上，其中，所述角度θ1、角度θ2、角度θ3由θ2+θ3-θ1/2＝90度來定義。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種背投影儀，其可以被作得小巧和緊湊且可以防止圖像反轉(zhuǎn)。該背投影儀包括陰極射線管，來掃描光和產(chǎn)生圖像；投射透鏡單元，來放大和投射由陰極射線管產(chǎn)生的圖像；屏幕，在其上形成投射的圖像；和反射光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置于投射透鏡單元和屏幕之間來改變投射光的路徑，其中設(shè)置陰極射線管和反射光學(xué)系統(tǒng)使得陰極射線管的光柵方向和圖像形成于屏幕上的方向彼此平行或基本彼此平行。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1758730SQ200510099609
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月5日
發(fā)明者尹錫溢, 金成基, 賈永一 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社