專利名稱：正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備，更具體地講，涉及一種能夠被制成小尺寸而便于攜帶的正投影(projector)型/背投影(projection)型可變換的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，在正投影型顯示設(shè)備中，照射的光被發(fā)射到微顯示面板，例如液晶顯示(LCD)面板上，然后被放大和反射到外部屏幕上，以實(shí)現(xiàn)大圖像。在用于家庭影院系統(tǒng)的大顯示器方面，考慮到正投影型顯示裝置的尺寸，它們很值得購買。然而，正投影型顯示裝置的圖像僅能夠在暗處觀看，并且屏幕前面的光路需要通暢才能夠不阻擋圖像。
背投影型顯示裝置，例如背投影電視具有與正投影型顯示裝置相似的結(jié)構(gòu)。這兩種裝置的差別是從背投影電視中的光源發(fā)出的光的路徑在鏡子的作用下彎曲，從而將圖像投射到屏幕上。背投影型顯示裝置在屏幕后面需要空間以顯示圖像，但是即使在周圍環(huán)境不暗的情況下，也能夠看到圖像，而且不浪費(fèi)屏幕前面的空間。
近來，已經(jīng)開發(fā)了一種用作正投影型或背投影型裝置的顯示裝置，其中，鏡子可拆卸地安裝，以使光路彎曲。
正投影型/背投影型顯示裝置是用于家庭影院裝備或辦公室設(shè)備的大屏幕顯示裝置。然而，根據(jù)移動(dòng)多媒體廣播，如數(shù)字多媒體廣播(DMB)近來的發(fā)展，需要一種小尺寸的便攜式正投影型/背投影型可變換的顯示裝置。例如，當(dāng)與移動(dòng)電話或PDA結(jié)合的移動(dòng)顯示設(shè)備可在正投影型顯示器中顯示圖像時(shí)，使得許多人能夠在小區(qū)域內(nèi)觀看廣播節(jié)目。此外，如果用戶想單獨(dú)觀看廣播，也可以在背投影模式下通過移動(dòng)電話的屏幕觀看廣播。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的說明性的、非限制性的示例性實(shí)施例克服了上述缺點(diǎn)以及沒有在上文描述的其它缺點(diǎn)。
本發(fā)明提供一種能夠被制成小尺寸并能夠被用在移動(dòng)通信設(shè)備中的正投影型/背投影型可變換的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種了正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備，包括主體單元，包括形成和發(fā)射圖像的圖像產(chǎn)生單元；蓋單元，可旋轉(zhuǎn)地連接到主體單元上。所述蓋單元包括非球面鏡，用于將從主體單元發(fā)射的圖像放大和反射；屏幕，在該屏幕上顯示由非球面鏡放大和反射的圖像。
此外，光發(fā)射孔可形成在主體單元的一側(cè)，圖像通過所述光發(fā)射孔被發(fā)射。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，當(dāng)蓋單元與主體單元成一定角度時(shí)，非球面鏡可面對(duì)主體單元的光發(fā)射孔，圖像被非球面鏡反射并按照背投影模式顯示在蓋單元的屏幕上，而當(dāng)蓋單元折疊在主體單元的頂表面之上時(shí)，從主體單元發(fā)射的圖像按照正投影模式直接被顯示在外部屏幕上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還可以在主體單元的光發(fā)射孔中安裝投影光學(xué)系統(tǒng)，以投射發(fā)射的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，圖像產(chǎn)生單元包括多個(gè)光源，分別發(fā)射具有不同波長的光束；多個(gè)光調(diào)節(jié)器，根據(jù)色彩信號(hào)分別調(diào)節(jié)所述光束；多個(gè)光合成單元，分別將由所述光調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的所述光束合成為單一的光束；豎直和水平微掃描鏡，分別沿著豎直方向和水平方向掃描所述合成的光束。
光源可以是激光二極管(LD)或者是發(fā)光二極管(LED)。
光合成單元可包括多個(gè)分色鏡，所述多個(gè)分色鏡按行布置在所述光調(diào)節(jié)器的發(fā)光表面上，并分別反射相應(yīng)的光束和透射其它的光束。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備，其包括主體單元，該主體單元包括多個(gè)光源，用于分別發(fā)射具有不同波長的光束；多個(gè)光調(diào)節(jié)器，根據(jù)顏色信號(hào)分別調(diào)節(jié)所述光束；多個(gè)光合成單元，分別將由所述光調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的光束合成為單一的光束；豎直微掃描鏡和水平微掃描鏡，用于分別沿著豎直方向和水平方向掃描所述合成的光束。蓋單元可旋轉(zhuǎn)地連接到主體單元上，蓋單元包括非球面鏡，用于放大和反射從主體單元發(fā)射的合成的光束；屏幕，在屏幕上顯示由非球面鏡放大和反射的所述合成的光束。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其它方面將會(huì)變得清楚并更加易于理解，其中圖1顯示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備；圖2是顯示圖像的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備的詳細(xì)的示意圖；圖3是在背投影模式下顯示圖像的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備的示意圖；圖4和圖5是在正投影模式下顯示圖像的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照顯示本發(fā)明的示例性實(shí)施例的附圖更加全面地描述本發(fā)明。
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的正投影(projector)型/背投影(projection)型可變換的顯示設(shè)備的原理。參照?qǐng)D1，當(dāng)光源和光調(diào)節(jié)器20形成將被掃描到屏幕上的圖像時(shí)，象蹺蹺板一樣高速旋轉(zhuǎn)的水平掃描鏡30a和豎直掃描鏡30b分別沿著水平方向和豎直方向掃描圖像。光源和光調(diào)節(jié)器20以及水平掃描鏡30a和豎直掃描鏡30b構(gòu)成了當(dāng)前示例性實(shí)施例的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備的圖像產(chǎn)生單元。在上述構(gòu)造中，為了在背投影模式下顯示圖像，由水平掃描鏡30a和豎直掃描鏡30b掃描的圖像被非球面鏡40放大并反射，然后被顯示在背投影屏幕45上。為了在正投影模式下顯示圖像，將非球面鏡40從光路中去除，從而由水平掃描鏡30a和豎直掃描鏡30b掃描的圖像直接被顯示在正投影屏幕60上。
圖2是顯示圖像的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10的詳細(xì)的示意圖，所述顯示設(shè)備可被制成便攜式。如圖2所示，正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10包括主體單元50，其中，具有光源和光調(diào)節(jié)器20以及掃描鏡單元30的圖像產(chǎn)生單元安裝在主體單元50中；蓋單元55，可旋轉(zhuǎn)地連接到主體單元50上。背投影屏幕45和非球面鏡40安裝在蓋單元55中。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，安裝在主體單元50中的圖像產(chǎn)生單元可基于激光圖像投影設(shè)備的原理而實(shí)現(xiàn)。即，參照?qǐng)D2，圖像產(chǎn)生單元包括多個(gè)光源21R、21G和21B，分別發(fā)射具有不同波長的有色光束；光調(diào)節(jié)器22R、22G和22B，根據(jù)顏色信號(hào)分別調(diào)節(jié)有色光束；光合成單元23R、23G和23B，用于分別將由光調(diào)節(jié)器22R、22G和22B調(diào)節(jié)的有色光束合成為單一的光束；水平掃描鏡30a和豎直掃描鏡30b，用于分別沿著水平方向和豎直方向掃描所述合成的光束。
光源21R、21G和21B可以是分別發(fā)射R光、G光和B光的激光二極管(LD)或發(fā)光二極管(LED)。從光源21R、21G和21B發(fā)射的R光、G光和B光入射到光調(diào)節(jié)器22R、22G和22B上。光調(diào)節(jié)器22R、22G和22B在光調(diào)節(jié)控制單元24的控制下，分別調(diào)節(jié)入射到其上面的R光、G光和B光。光調(diào)節(jié)控制單元24根據(jù)將要形成的圖像的顏色信號(hào)控制光調(diào)節(jié)器22R、22G和22B，并且使得從光調(diào)節(jié)器22R、22G和22B發(fā)出的R光、G光和B光具有預(yù)定的強(qiáng)度。然后，由光調(diào)節(jié)器22R、22G和22B調(diào)節(jié)的R光、G光和B光被光合成單元23R、23G和23B合成為單一的光束。光合成單元23R、23G和23B可以是按行布置在光調(diào)節(jié)器22R、22G和22B的發(fā)光表面上的多個(gè)分色鏡，光合成單元23R、23G和23B分別反射R光、G光和B光并透射具有其它波長的光。例如，第一分色鏡23R將R光反射到第二分色鏡23G。第二分色鏡23G透射R光并將G光反射到第三分色鏡23B上。第三分色鏡23B透射R光和G光并反射B光，從而將R光、G光和B光合成為單一的光束。
合成的R光、G光和B光通過光纖25傳播到掃描鏡單元30。掃描鏡單元30包括水平地掃描入射光的水平掃描鏡30a以及豎直地掃描入射光的豎直掃描鏡30b。水平掃描鏡30a和豎直掃描鏡30b可以是，例如，微掃描鏡，所述微掃描鏡利用微電機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)高速驅(qū)動(dòng)尺寸為幾毫米的微鏡，微掃描鏡在本領(lǐng)域是公知的。當(dāng)前示例性實(shí)施例中的微鏡利用梳形電極結(jié)構(gòu)獲得的靜電效應(yīng)使微鏡能夠以蹺蹺板運(yùn)動(dòng)的方式按10-30kHz的頻率旋轉(zhuǎn)。水平掃描鏡30a和豎直掃描鏡30b水平和豎直地高速掃描光，從而可在二維屏幕上形成高分辨率的圖像。
可以按照相對(duì)小的尺寸制造基于上述構(gòu)造中的激光圖像投影原理的圖像產(chǎn)生單元，因此該圖像產(chǎn)生單元適于制造用于移動(dòng)裝備的小顯示設(shè)備。此外，由于圖像通過掃描直射光，如激光而形成，所以不需要額外的復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)。然而，根據(jù)上述示例性實(shí)施例的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備的圖像產(chǎn)生單元的構(gòu)造不限于此，其它各種構(gòu)造也是可以的。例如，圖像產(chǎn)生單元可以利用小LCD面板和投影光學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
圖3是在背投影模式下的操作的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10的示意圖。參照?qǐng)D3，為了在背投影模式下顯示圖像，蓋單元55繞著鉸鏈構(gòu)件56旋轉(zhuǎn)為與主體單元50成直角。沿著蓋單元55的邊緣安裝的非球面鏡40旋轉(zhuǎn)為面對(duì)在主體單元50的一側(cè)形成的光發(fā)射孔52。因此，由主體單元50的光源和光調(diào)節(jié)器20形成的圖像通過光發(fā)射孔52發(fā)射并被非球面鏡40放大并反射。非球面鏡40具有被塑造成非球面的表面，以將入射圖像無像差和無失真地反射到背投影屏幕45上。因此，可以將圖像顯示在安裝在蓋單元55中的背投影屏幕45上。
根據(jù)當(dāng)前示例性實(shí)施例的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10的背投影屏幕的尺寸大約為5英寸。因此，用戶可以在狹小的房間，如在地鐵上或公共汽車上以背投影模式觀看圖像。
圖4和圖5是在正投影模式下顯示圖像的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10的示意圖。參照?qǐng)D4，當(dāng)在正投影模式下顯示圖像時(shí)，蓋單元55繞著鉸鏈構(gòu)件56向主體單元50的頂表面旋轉(zhuǎn)。安裝在蓋單元55中的非球面鏡40與蓋單元55一起旋轉(zhuǎn)，并從圖像的光學(xué)路徑中移開。結(jié)果，通過其發(fā)射圖像的光發(fā)射孔52被暴露到外部，如圖5所示，由主體單元50的圖像產(chǎn)生單元形成的圖像無反射地直接顯示在安裝在外部的正投影屏幕60上。正投影屏幕60可以是便攜式屏幕或者只是房間中的墻壁。
因此，如圖4和圖5所示，當(dāng)蓋單元55向主體單元50的頂表面折疊時(shí)，可在正投影模式下顯示圖像。在這種情況下，正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10變成便攜式小投影儀。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例，當(dāng)在正投影模式下顯示圖像時(shí)，圖像可以是大約20至40英寸寬。因此，利用正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10可以使多人觀看相對(duì)大的圖像。
此外，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10的圖像產(chǎn)生單元利用激光圖像投影原理時(shí)，光發(fā)射孔52可以是主體單元50的殼體中的孔。然而，當(dāng)將LCD面板用作正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備10的圖像產(chǎn)生單元時(shí)，用于投射圖像的投影光學(xué)系統(tǒng)可被安裝在光發(fā)射孔52中。
根據(jù)本發(fā)明的正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備可用于移動(dòng)裝備，并且可根據(jù)需要在背投影模式下或正投影模式下顯示圖像。因此，用戶在背投影模式下可以自己在小房間，如地鐵或公共汽車上觀看圖像，或者用戶在正投影模式下可以在大房間中與多人一起觀看相對(duì)大的圖像。
雖然參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例已經(jīng)具體地顯示并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式上和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。
本申請(qǐng)要求于2005年11月15日提交到韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2005-0108926號(hào)韓國專利申請(qǐng)的權(quán)益，該申請(qǐng)的全部公開通過引用被包含于此。
權(quán)利要求
1.一種正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備，包括主體單元，包括形成和發(fā)射圖像的圖像產(chǎn)生單元；蓋單元，可旋轉(zhuǎn)地連接到所述主體單元上；其中，所述蓋單元包括非球面鏡，放大和反射從所述主體單元發(fā)射的圖像；屏幕，由所述非球面鏡放大和反射的圖像顯示在該屏幕上。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，通過其發(fā)射圖像的光發(fā)射孔形成在所述主體單元的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中，當(dāng)所述蓋單元與所述主體單元成一定角度時(shí)，所述非球面鏡面對(duì)所述主體單元的光發(fā)射孔，并且圖像被所述非球面鏡反射并按照背投影模式顯示在所述蓋單元的屏幕上，當(dāng)所述蓋單元折疊在所述主體單元的頂表面之上時(shí)，從所述主體單元發(fā)射的圖像按照正投影模式直接顯示在外部的屏幕上。
4.如權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，還包括安裝在所述主體單元的光發(fā)射孔中的用于投射被發(fā)射的圖像的投影光學(xué)系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，所述圖像產(chǎn)生單元包括多個(gè)光源，分別發(fā)射具有不同波長的光束；多個(gè)光調(diào)節(jié)器，根據(jù)顏色信號(hào)分別調(diào)節(jié)所述光束；多個(gè)光合成單元，分別將由所述光調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的所述光束合成為單一的光束；豎直微掃描鏡和水平微掃描鏡，分別沿豎直方向和水平方向掃描所述合成的光束。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示設(shè)備，其中，所述光源是激光二極管或發(fā)光二極管。
7.如權(quán)利要求5所述的顯示設(shè)備，其中，所述光合成單元包括按行布置在所述光調(diào)節(jié)器的發(fā)光表面上并且分別反射相應(yīng)的光束和透射其它光束的多個(gè)分色鏡。
8.一種正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備，包括主體單元，包括多個(gè)光源，分別發(fā)射具有不同波長的光束；多個(gè)光調(diào)節(jié)器，根據(jù)顏色信號(hào)分別調(diào)節(jié)所述光束；多個(gè)光合成單元，分別將由所述光調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的所述光束合成為單一的光束；和豎直微掃描鏡和水平微掃描鏡，分別沿豎直方向和水平方向掃描所述合成的光束；蓋單元，與所述主體單元可旋轉(zhuǎn)地連接，包括非球面鏡，用于放大和反射從所述主體單元發(fā)射出來的合成光束；和屏幕，由所述非球面鏡放大和反射的合成光束顯示在該屏幕上。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備，其中，所述光源是激光二極管或發(fā)光二極管。
10.如權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備，其中，所述光合成單元包括按行布置在所述光調(diào)節(jié)器的發(fā)光表面上并且分別反射相應(yīng)的光束和透射其它光束的多個(gè)分色鏡。
11.如權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備，其中，通過其發(fā)射圖像的光發(fā)射孔形成在所述主體單元的一側(cè)。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示設(shè)備，其中，當(dāng)所述蓋單元與所述主體單元成一定角度時(shí)，所述非球面鏡面對(duì)所述主體單元的光發(fā)射孔，并且圖像被所述非球面鏡反射并按照背投影模式顯示在所述蓋單元的屏幕上，當(dāng)所述蓋單元折疊在所述主體單元的頂表面之上時(shí)，從所述主體單元發(fā)射的圖像按照正投影模式直接顯示在外部的屏幕上。
13.一種可變換的顯示設(shè)備，包括便攜式主體單元；蓋單元，可旋轉(zhuǎn)地連接到所述主體單元上；其中，所述主體單元具有用于形成和發(fā)射圖像的圖像產(chǎn)生單元，其中，所述蓋單元具有非球面鏡，用于放大和反射從所述主體單元發(fā)射的圖像；屏幕，由所述非球面鏡放大和反射的圖像顯示在該屏幕上，其中，所述可變換的顯示設(shè)備能夠通過旋轉(zhuǎn)所述蓋單元將由所述主體單元發(fā)射的圖像顯示在所述蓋單元的屏幕和外部屏幕中的一個(gè)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種正投影型/背投影型可變換的顯示設(shè)備，包括主體單元，包括形成和發(fā)射圖像的圖像產(chǎn)生單元；蓋單元，可旋轉(zhuǎn)地連接到主體單元上。所述蓋單元包括非球面鏡，放大和反射從主體單元發(fā)射的圖像；屏幕，由非球面鏡放大和反射的圖像顯示在該屏幕上。
文檔編號(hào)G03B21/10GK1967372SQ20061014706
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者李迎鐵 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社