專利名稱：背面投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及便于更換燈的背面投影裝置。
背景技術(shù)：
投影機通過圖像顯示板相對于各個像素調(diào)節(jié)照明光，并且通過放大和投影載有圖像信息的圖像光而在大屏幕上顯示圖像。有從屏幕的前面投影圖像的前面式投影機和從屏幕的后面投影圖像的背面式投影機。
近年來，使用背面投影機作為大平面電視的背面投影裝置受到關(guān)注。背面投影裝置具有結(jié)合到殼體中的半透明屏幕，并且容納安裝在殼體中的平面鏡以及用于將圖像光投影至平面鏡的投影機單元。背面投影裝置的殼體內(nèi)部是空的，從而能夠例如通過改變投影機單元的布置來調(diào)整投影距離，由此對應(yīng)具有不同的屏幕尺寸的背面投影裝置使用相同的投影機單元。
由于背面投影裝置的投影機單元連續(xù)使用較長的時間，因此用于照亮圖像顯示板的燈的壽命在相對較短的時期后就會終止。因此，優(yōu)選使用者能夠更換燈，而不用要求更換燈的服務(wù)。出于這樣的原因，希望例如將燈構(gòu)造成為一個模塊，通過該模塊使用者僅通過將燈從類似于磁帶盒的殼體中取出和插入就能夠更換燈。有一種傳統(tǒng)的背面投影裝置，設(shè)置有兩個燈，因此，當一個燈的壽命屆滿時，另一個燈就被用作備用燈以避免更換溫度較高的過期燈，并且還能夠防止在更換燈的時候使圖像投影中斷(日本專利公開出版物No.2000-112026以及No.2001-264878)。
對于本發(fā)明的背面投影裝置，相同的投影機單元能夠被用于屏幕尺寸不同的背面投影裝置。然而，存在這樣的情況需要根據(jù)平面鏡的傾斜或投影距離改變投影機單元的圖像光投影方向。出于這樣的原因，在上述文獻中公開的現(xiàn)有技術(shù)中，用于安置投影機單元的姿勢必須根據(jù)背面投影裝置的屏幕尺寸而變化。燈的姿勢的改變使得很難取出燈，因此產(chǎn)生了較難更換燈的問題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種背面投影裝置，所述背面投影裝置通過保持取出燈的方向恒定，而與投影機單元的圖像光投影方向的改變無關(guān)，從而使燈的更換變得方便。
為了實現(xiàn)上述和其他目的，根據(jù)本發(fā)明的背面投影裝置提供連接機構(gòu)，所述連接機構(gòu)沿平行于屏幕且與從單元主體射出的圖像光的方向垂直的方向可轉(zhuǎn)動地連接燈殼體和單元主體。單元主體和燈殼體構(gòu)成投影機單元。單元主體容納圖像顯示板，所述圖像顯示板將燈的照明光轉(zhuǎn)換成圖像光，并且單元主體發(fā)出的圖像光通過反射件從屏幕后面被投影。燈模塊保持燈，并且以如下方式被設(shè)置在燈殼體中，使得燈模塊能夠沿垂直于燈殼體的方向被取出。連接機構(gòu)以燈模塊保持預(yù)定姿勢的狀態(tài)將燈殼體固定至單元主體。
屏幕安裝至殼體，并且所述殼體容納投影機單元和反射件。所述殼體形成有開口，用于取出或插入燈模塊。所述開口被蓋子閉合。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，連接機構(gòu)包括設(shè)置在單元主體中的第一凸緣、形成在第一凸緣中的至少一個弧形第一狹縫、設(shè)置在燈殼體中的第二凸緣、形成在第二凸緣中的至少一個弧形第二狹縫以及通過第一狹縫和第二狹縫插入以連接第一凸緣和第二凸緣的連接件。當燈模塊被容納在燈殼體中時，燈能夠從燈殼體被供以電力。燈模塊設(shè)有把手。
根據(jù)本發(fā)明，燈繞著照明光的方向的中心相對于投影機單元轉(zhuǎn)動。因此，無論單元主體的圖像光投影的角度怎樣變化，都能夠在不改變用于取出燈的開口的位置或者取出燈的方向的情況下轉(zhuǎn)動和固定燈。由此，更換燈的方便性不會被削弱。


通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將變得明顯，其中圖1是背面投影裝置的剖視圖；
圖2是投影機單元的透視圖；圖3是燈殼體的透視圖；圖4是投影機單元的簡要視圖；圖5是另一實施例的背面投影裝置的剖視圖；以及圖6A和6B是各個單元主體的不同投影角度的解釋性視圖。
具體實施例方式
在圖1中，背面投影裝置10包括橫截面大致為梯形的殼體11以及設(shè)置在殼體11前面的半透明屏幕12。在殼體11內(nèi)部容納有平面鏡13和投影機單元14。投影機單元14以投影機單元14被固定至支撐件11a的狀態(tài)被結(jié)合到殼體11的下部，并且根據(jù)外部輸入的圖像信號投射圖像光。平面鏡13被傾斜并且放置在屏幕12的后面，并且向屏幕12反射從投影機單元14投射的圖像光。形成在屏幕12上的圖像從屏幕的前側(cè)被觀察。通過使用平面鏡13，可根據(jù)屏幕12的尺寸確保適當?shù)耐队熬嚯x，而不改變殼體11的尺寸。因此，當與投影機單元14被放置在屏幕12之后的情況相比時，殼體11的深度尺寸被減小。
殼體11具有用于取出屏幕12之下的燈的燈開口15。當更換投影機單元14的燈時，燈開口15被使用。燈開口15具有門16。當更換燈時門16被打開，否則被關(guān)閉。
在圖2中，投影機單元14包括單元主體20，投影透鏡19被安裝在其中，以及包括容納燈模塊21的燈殼體22。單元主體20被支撐件11a支撐。單元主體20和燈殼體22分別具有圓形凸緣23和24。凸緣23和24分別形成有四個圓弧形狹縫23a和24a。諸如銷26(見圖6A)、螺栓和螺母等連接件被插入圓弧形狹縫23a和24a中，并且，通過連接凸緣23和24來連接單元主體20和燈殼體22。每個圓弧形狹縫23a和24a的中心對應(yīng)于照明開口25的中心。單元主體20被連接至燈殼體22，從而，單元主體20被允許圍繞照明開口25的中心相對于燈殼體22轉(zhuǎn)動四分之一圈。
在圖3中，燈模塊21結(jié)合燈33(見圖4)，并且被用作基本單元，用于將燈33連接至燈殼體22或從燈殼體22上卸下。燈模塊21的與具有照明開口25的壁垂直的橫向壁上具有把手21a，并且沿垂直于照明光的方向從燈開口15取出燈模塊21。并且，燈模塊21具有接觸件(未示出)，用于電連接燈模塊21和燈殼體22。通過將燈模塊21容納在燈殼體22中，燈33被連接至電源。
在圖4中，單元主體20具有全反射鏡28、分色鏡29和30、三個半透明液晶顯示(LCD)板31R、31G和31B以及十字分色棱鏡32。對于燈33，高亮度燈源(諸如超高壓汞燈或金屬鹵化物燈等)被使用。燈33發(fā)出的白光通過照明光學(xué)系統(tǒng)(未示出)被轉(zhuǎn)換成具有均勻照度的光線，并且進入分色鏡29。
分色鏡29反射藍光，并且通過使紅光和綠光經(jīng)過分色鏡29而從白光中分離藍光。被分離的藍光進入LCD板31B。已經(jīng)經(jīng)過分色鏡29的紅光和綠光進入分色鏡30。分色鏡30使紅光通過，并且反射綠光，這樣紅光和綠光被分離。紅光和綠光分別進入LCD板31R和31G。
當紅光、綠光和藍光分別進入LCD板31R、31G和31B時，圖像信息經(jīng)過每個LCD板而附加于每個光。經(jīng)過相對應(yīng)的LCD板的每個光線進入十字分色棱鏡32。在十字分色棱鏡32中，附加有圖像信息的三種顏色的光線被合成。合成光進入投影透鏡19。投影透鏡19放大并投影入射合成光，并且在屏幕12上形成彩色圖像(未示出)。投影透鏡19的光軸A1垂直于燈33發(fā)出的照明光的方向的中心，即照明光學(xué)系統(tǒng)的光軸A2。
示出在圖5中的背面投影裝置40具有與背面投影裝置10的投影機單元相同的投影機單元14。與殼體11相比，殼體41具有較大的厚度。并且，與屏幕12相比，設(shè)置在殼體41前部的屏幕42具有較大的對角線尺寸。投影機單元14固定至支撐件41a。平面鏡43設(shè)置在屏幕42之后。并且，用于取出燈的燈開口44設(shè)置在屏幕42之下，從而燈模塊21能夠以與背面投影裝置10相同的方式沿水平方向被取出。
燈殼體22以每個燈模塊21能夠沿相同的水平方向被取出的方式分別設(shè)置在背面投影裝置10的投影機單元14(見圖6A)和背面投影裝置40的投影機單元14(見圖6B)中。當背面投影裝置10的投影透鏡19的光軸A1與水平方向之間的角度被確定為α，并且背面投影裝置40的相應(yīng)角度被確定為β時，α和β滿足α＞β。
背面投影裝置10和40的投影透鏡19的光軸A1相對于燈殼體22的方向不同，即，單元主體20的姿勢不同。單元主體20根據(jù)例如屏幕尺寸的不同規(guī)格被設(shè)置在適當?shù)淖藙菹?。并且，燈開口15和44分別設(shè)置在殼體11和41的前面，以便于更換燈。背面投影裝置10和40的每個燈殼體22通過凸緣23和24圍繞照明光的方向的中心相對于單元主體20轉(zhuǎn)動，并且以每個燈模塊21將被沿相同方向取出的姿勢被固定。因此，沒有在使用背面投影裝置10和40時需要傾斜著從上或下方取出燈模塊21的情況。結(jié)果，本發(fā)明的背面投影裝置不會使燈的更換變得困難。
在上述實施例中，描述了具有三個半透明LCD板31R-31B的三板投影機。然而，還有可能將本發(fā)明應(yīng)用于設(shè)有其他圖像顯示裝置(諸如反射LCD板或數(shù)字微鏡裝置等)的背面投影裝置中。并且，除了使用具有圓弧形狹縫的分別連接至單元主體20和燈殼體22的凸緣之外，還能夠適當?shù)馗淖兛赊D(zhuǎn)動的連接機構(gòu)。還能夠以Z字形圖案設(shè)置多個平面鏡，以顯著地延伸投影距離。
盡管已經(jīng)參考附圖通過優(yōu)選實施例的方式充分地描述了本發(fā)明，然而各種改變和變更對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。因此，除非另有說明這些改變和變更不在本發(fā)明的范圍，否則它們將被解釋為包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于從屏幕后面投影圖像光的背面投影裝置，所述背面投影裝置包括(A)用于發(fā)出所述圖像光的投影機單元，所述投影機單元包括(a)至少一個圖像顯示板，所述圖像顯示板將照明光轉(zhuǎn)換成所述圖像光；(b)單元主體，用于容納所述圖像顯示板；(c)用于發(fā)出所述照明光的燈；(d)用于容納所述燈的燈模塊；(e)用于可拆卸地保持所述燈模塊的燈殼體；(f)連接機構(gòu)，用于沿平行于所述屏幕且與所述圖像光投影的方向垂直的方向可轉(zhuǎn)動地連接所述燈殼體和所述單元主體，所述連接機構(gòu)以所述燈模塊保持預(yù)定姿勢的狀態(tài)將所述燈殼體固定至所述單元主體；(B)至少一個反射件，用于向所述屏幕反射所述投影機單元發(fā)出的所述圖像光；(C)殼體，用于容納所述投影機單元和所述反射件，所述殼體被安裝有所述屏幕；以及(D)用于取出所述燈的開口，所述開口形成在所述殼體中，所述開口允許所述燈模塊被從所述燈殼體中取出到所述殼體外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述背面投影裝置，其中，所述連接機構(gòu)包括設(shè)置在所述單元主體中的第一凸緣；至少一個具有弧形的第一狹縫，所述第一狹縫形成在第一凸緣中；設(shè)置在所述燈殼體中的第二凸緣，所述第二凸緣接觸所述第一凸緣；至少一個具有弧形的第二狹縫，所述第二狹縫形成在第二凸緣中；以及用于連接所述第一凸緣和所述第二凸緣的連接件，所述連接件插入在所述第一狹縫和所述第二狹縫中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面投影裝置，其中，當所述燈模塊被設(shè)置在所述燈殼體中時，所述燈模塊的所述燈從所述燈殼體被供以電力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背面投影裝置，其中，所述背面投影裝置進一步包括用于閉合所述開口的蓋，其中所述開口用于取出所述燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背面投影裝置，其中，所述燈模塊形成有把手。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背面投影裝置，其中，所述至少一個圖像顯示板是三個液晶顯示板，并且彩色圖像顯示在所述屏幕上。
全文摘要
殼體安裝有屏幕。殼體容納投影機單元和鏡子。從投影機單元發(fā)出的圖像光通過鏡子被投射到半透明屏幕的后面。投影機單元包括容納液晶顯示(LCD)板和投影透鏡的單元主體以及燈殼體，燈模塊可拆卸地設(shè)置在燈殼體中。燈殼體沿平行于屏幕且垂直于單元主體的方向可轉(zhuǎn)動地連接至單元主體。燈殼體以燈模塊設(shè)置成預(yù)定姿勢的狀態(tài)被固定至單元主體。燈模塊通過殼體的燈開口安置在燈殼體中。
文檔編號H04N9/31GK1655054SQ20051000789
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月10日
發(fā)明者黑田泰斗 申請人:富士能株式會社