專利名稱：背投影顯示裝置和透射屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過將視頻圖像從背側投影到透射屏來顯示視頻圖像的背投影顯示裝置，并涉及一種這樣的用在背投影顯示裝置中的透射屏。
背景技術：
通常，背投影顯示裝置具有殼體、設置在殼體前表面上的透射屏和安裝在殼體中用于將視頻圖像從背側投影到透射屏上的視頻投影器。背投影顯示裝置中使用的透射屏采用例如菲涅爾透鏡片和微透鏡片等透鏡片以獲得期望的圖象顯示性能。
這樣的透鏡片本身剛度較低，因此需要使用許多方法來保持預定的平的形狀。通常，平的透鏡片形狀是通過將透鏡片聯(lián)接到剛性的模制樹脂板或玻璃板上實現(xiàn)的。
然而，在使用模制樹脂板的情況下，由于模制樹脂板和透鏡片之間的線性膨脹系數(shù)差，會發(fā)生彎曲。在使用玻璃板的情況下，屏幕的總重量增加，因此用于支撐屏幕的框架需要具有較大的剛性。因而，材料費用較高。另外，框架的厚度增加，限制了透射屏的設計。
日本專利No.3341229公開了一種透射屏，其中可保持平的透鏡片的形狀而不需要使用模制樹脂板或玻璃板。這樣的透射屏具有四邊形的透鏡片以及設置在透鏡片的相對兩側的至少一側附近的壓力件(凸塊)，其中壓力件被強力按壓在透鏡片的透鏡表面上，以便對透鏡片施加張力，以保證平的透鏡片形狀。
然而，在這樣的透鏡片中，透鏡片具有大約300μm的厚度，所以壓力件以相當大的壓力壓在透鏡片上，以獲得所需的張力，并且需要更復雜的結構以產(chǎn)生這樣大的壓力。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明需要一種透射屏，其構造簡單并提供足夠透鏡片張力。本發(fā)明還需要提供具有這樣的透射屏的背投影顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種背投影顯示裝置，包括殼體；設置在殼體前表面上的透射屏；和安裝在殼體內用于從背側將視頻圖像投影到透射屏上的視頻投影器。所述透射屏包括框架；安裝到框架上的四邊形透鏡片；沿著透鏡片的相對兩側中的至少一側布置的桿狀壓力件；和用于向壓力件施加壓力以便將壓力件壓在透鏡片的片表面上從而向透鏡片提供張力的彈性部分。所述透鏡片包括主片，視頻圖像投影到主片上；連續(xù)接合到主片的端部的子片，所述子片具有比主片更小的彎曲剛度，所述壓力件壓靠在子片的片表面上。
優(yōu)選地，框架形成有沿著壓力件與之相對地延伸的槽，當子片插入到槽和壓力件之間時，壓力件被壓在子片的片表面上，子片與框架的槽的開口邊緣接觸從而在開口邊緣形成接觸表面，并且低摩擦帶聯(lián)接到接觸表面以便減小子片和框架之間的摩擦。
優(yōu)選地，壓力件具有壓靠在透鏡片的片表面上的壓力施加部分，該壓力施加部分具有大致半圓形的截面，并且形成在槽的開口邊緣處的接觸表面經(jīng)過圓倒角。
優(yōu)選地，彈性部分包括多個沿著壓力件均勻間隔分布的彈性部分。
優(yōu)選地，子片由與主片相同的材料制成并且具有比主片更小的厚度。
優(yōu)選地，壓力件沿著透鏡片的上下兩側的至少一側布置，從而向透鏡片提供垂直張力。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，桿狀壓力件沿著透鏡片的相對兩側中的至少一側布置，并通過彈性部分被壓在透鏡片的片表面上以便向透鏡片施加張力。因而，即使當環(huán)境變化造成透鏡片中的膨脹和收縮時，也可有效地吸收膨脹和收縮，從而可靠地抑制透鏡片的松弛和褶皺。
特別地，被壓力件按壓的透鏡片的受壓部分由具有較小的彎曲剛度的子片提供。因此，壓力件施加的用于向透鏡片提供所需張力的壓力被最小化，從而不需要復雜的機構，并可通過簡單的構造降低成本。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的背投影顯示裝置的外觀透視圖。
圖2是圖1所示的背投影顯示裝置的內部結構的側視圖。
圖3是將微透鏡片安裝在透射屏中的安裝結構的一實施例的前視圖。
圖4是圖3所示的安裝結構的主要部分的垂直截面?zhèn)纫晥D。
圖5是顯示微透鏡片的結構的截面圖。
圖6是顯示在透鏡片的厚度變化的情況下壓力件施加的壓力和透鏡片中產(chǎn)生的片張力之間的關系的曲線圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的背投影顯示裝置的外觀透視圖，圖2是圖1所示的背投影顯示裝置的內部結構的側視圖。
如圖1所示，背投影顯示裝置1具有殼體2和設置在殼體2前表面上的透射屏5。透射屏5顯示從透射屏5背側投射的視頻圖像。如圖2所示，視頻投影器3安裝在殼體2中，并且從視頻投影器3發(fā)出的視頻圖像光L被反射鏡4反射從而從透射屏5背側進入透射屏5。
透射屏5由用于會聚光的菲涅爾透鏡板6和與菲涅爾透鏡板6并置的用于在屏幕上均勻地分布光以提供對比的微透鏡片7組成。菲涅爾透鏡板6由例如模制樹脂板或玻璃板等基板和聯(lián)接到基板的菲涅爾透鏡片組成。微透鏡片7不包括如用在菲涅爾透鏡板6中的基板，但是布置成片形式，以便減小透射屏5的厚度和重量。
微透鏡片7需要穩(wěn)定保持平的形狀，以便保證透射屏5具有很好的視頻顯示性能。為了滿足這一要求，根據(jù)本實施例的透射屏5具有下述構造。
圖3是微透鏡片7的安裝結構的一實施例的前視圖，圖4是圖3所示的安裝結構的主要部分的垂直截面?zhèn)纫晥D。如圖3所示，微透鏡片7具有水平延長的四邊形形狀，并且被延展地安裝到由鋁等制成的剛性框架11上。微透鏡片7由主片8和分別連續(xù)連接到主片8的上下端部的一對上下子片9構成，視頻圖像投影到主片8上。
如圖5所示，微透鏡片7的主片8由彼此連接的透鏡膜8a和基膜8b構成，主片8的總厚度大約為300μm。主片8由可耐受因環(huán)境變化引起的變形和扭曲的材料制成。例如，主片8優(yōu)選由PET膜制成。
另一方面，每個子片9具有比主片8更小的彎曲剛度。通過重疊一對粘接帶10，上下子片9分別連接到子片8的上下端部。在該優(yōu)選實施例中，每個片9由與主片8相同的材料制成，并且具有比主片8更小的厚度。更具體地，每個片9由厚度大約為38-75μm的PET膜制成。如圖4所示，每個子片9的端部通過粘接帶12固定到框架11，并且每個子片9的被固定的端部通過間隔件14由螺旋擰到框架11上的支架13牢固地保持。
如圖3所示，一對上下桿狀壓力件15沿著微透鏡片7的上下相對側延伸。這些壓力件15被壓在微透鏡片7的片表面(前表面)上，從而為微透鏡片7提供垂直張力。
每個壓力件15是具有圓形截面的圓桿，由例如鋁等剛性材料制成。上下壓力件15在作為彈性部分的多個壓縮盤簧16的彈性力作用下分別垂直壓在上下子片9的片表面上。這些壓縮盤簧16分別被擰到框架11上的多個支架17保持。在本優(yōu)選實施例中，這些支架17沿著支架11的上下側布置，每側布置在五個等間隔的位置處，使得這五個位置相對于水平中心位置成對稱關系。在這樣的構造中，通過沿著每個壓力件15以均勻間隔布置的多個壓縮盤簧16，每個壓力件15被沿著每個壓力件15全長均勻壓在每個子片9的片表面上。
框架11形成有分別與上下壓力件15相對的一對上下槽18。如圖4最優(yōu)地示出，每個子片9插在對應的槽18和對應的壓力件15之間，其中每個壓力件15被壓在對應的子片9上，從而將子片9壓到對應的槽18中，由此向微透鏡片7提供垂直張力?？蚣?1的每個槽18的開口邊經(jīng)過圓倒角形成R形，從而形成與對應的子片9的接觸表面。另外，用于減小對應子片9的摩擦力的低摩擦帶19聯(lián)接到在每個槽18的開口邊處形成的圓角接觸面，從而確保微透鏡片7膨脹和收縮時的可滑動性。例如，由Teraoka Seisakusho有限公司制造的熒光樹脂膜帶可適宜用作該低摩擦帶19。
根據(jù)如上所述的透射屏，上下桿狀壓力件15沿著微透鏡片7的上下側布置，并且通過作為彈性部分的壓縮盤簧16被壓在微透鏡片7的片表面上，從而對微透鏡片7提供垂直張力。因此，即使由于環(huán)境(例如溫度和濕度)變化引起微透鏡片7中的膨脹和收縮，這樣的膨脹和收縮也可以很有效地被壓縮盤簧16吸收，從而可以可靠地防止微透鏡片7的松弛和褶皺。
另外，通過壓力件15向微透鏡片7施加張力的方向與重力方向相同，因而張力可有效地被施加到微透鏡片7上，由此更可靠地防止微透鏡片7松弛和褶皺。
因此，可可靠地保持平的微透鏡片7的形狀，從而可可靠地防止圖像質量的下降(例如圖像扭曲和聚焦劣化)。
特別地，微透鏡片7的被壓力件15施壓的受壓部分設置有上下薄子片9，每個子片均具有小的彎曲剛度。因此，可通過壓力件15施加的小壓力(負載)對微透鏡片7施加足夠的張力。
圖6是顯示在透鏡片的厚度變化的情況下壓力件施加的壓力和PET片中產(chǎn)生的片張力之間的關系的測量結果的曲線圖。如圖6所示，在片厚度為300μm的情況下，除非壓力件施加的壓力增加到一定程度，片不會開始伸展。因此，多施加的壓力必須獲得所需的張力。另外，片厚度越大，片中的彎曲應力越大，從而易于發(fā)生造成片變形的蠕變。
相反，在片厚度為38μm和75μm的情況下，與片厚度為300μm的情況相比，可通過施加較小的壓力獲得較大的張力。因此，不需要多施加壓力以獲得所需的張力。另外，片厚度越小，片中的彎曲應力越小，因而片中不易于發(fā)生蠕變。
根據(jù)本優(yōu)選實施例，壓力件15施加的向微透鏡片7提供足夠張力的壓力可被最小化，從而不需要任何復雜的機構，而是需要使用具有簡單的結構且不必具有高剛度的輕框架來降低成本。
另外，構成微透鏡片7的子片9和主片8由同種材料(即PET膜)制成。因而，每個子片9和主片8由于環(huán)境(例如溫度和濕度變化)變化造成的兩者之間的膨脹和收縮速率差異可被抑制，從而更可靠地防止微透鏡片7松弛和褶皺。
根據(jù)上述的透射屏，可通過簡單的構造對微透鏡片7施加足夠的張力，從而可靠地保持平的微透鏡片7的形狀。因此，可可靠地防止圖像質量下降(例如圖像扭曲和聚焦不良)。
在本實施例中，當沿著微透鏡片7的上下兩側布置壓力件15以便在上下端部對微透鏡片7施加垂直張力時，可沿著微透鏡片7的上下兩側的任一側布置與每個壓力件15相似的單個壓力件，以便對微透鏡片7的僅一個垂直端部施加垂直張力。
作為另一個方案，壓力件或多個壓力件15可沿著微透鏡片7的左右兩側的至少一側布置，從而向微透鏡片7施加水平張力。
本領域技術人員應理解在由所附權利要求及其等價物的限定范圍內，可根據(jù)設計要求以及其他因素進行各種變型、修改、組合、子組合。
本發(fā)明要求于2006年3月24日在日本專利局申請的日本專利申請JP2006-083546的優(yōu)先權，其全部內容在此引作結合。
權利要求
1.一種背投影顯示裝置，包括殼體；設置在殼體前表面上的透射屏；和安裝在殼體內用于從背側將視頻圖像投影到透射屏上的視頻投影器；所述透射屏包括框架；安裝到框架上的四邊形透鏡片；沿著透鏡片的相對兩側中的至少一側布置的桿狀壓力件；和用于向壓力件施加壓力以便將壓力件壓在透鏡片的片表面上從而向透鏡片提供張力的彈性部分，所述透鏡片包括主片，視頻圖像投影到該主片上；連續(xù)接合到主片的端部的子片，所述子片具有比主片更小的彎曲剛度，所述壓力件壓靠在子片的片表面上。
2.如權利要求1所述的背投影顯示裝置，其中，框架形成有沿著壓力件與之相對地延伸的槽，當子片插入到槽和壓力件之間時，壓力件被壓在子片的片表面上，子片與框架的槽的開口邊緣接觸從而在該開口邊緣處形成接觸表面，并且低摩擦帶聯(lián)接到接觸表面以便減小子片與框架之間的摩擦。
3.如權利要求2所述的背投影顯示裝置，其中，壓力件具有壓靠在透鏡片的片表面上的壓力施加部分，該壓力施加部分具有大致半圓形的截面，并且形成在槽的開口邊緣處的接觸表面經(jīng)過圓倒角。
4.如權利要求1所述的背投影顯示裝置，其中彈性部分包括沿著壓力件均勻間隔分布的多個彈性部分。
5.如權利要求1所述的背投影顯示裝置，其中，子片由與主片相同的材料制成并且具有比主片更小的厚度。
6.如權利要求1所述的背投影顯示裝置，其中，壓力件沿著透鏡片的上下兩側的至少一側布置，從而向透鏡片提供垂直張力。
7.一種透射屏，適于布置在背投影顯示裝置的前表面上，包括框架；安裝到框架上的四邊形透鏡片；沿著透鏡片的相對兩側中的至少一側布置的桿狀壓力件；和用于向壓力件施加壓力以便將壓力件壓在透鏡片的片表面上從而向透鏡片提供張力的彈性部分，所述透鏡片包括主片，視頻圖像投影到主片上；連續(xù)接合到主片的端部的子片，所述子片具有比主片更小的彎曲剛度，所述壓力件壓靠在子片的片表面上。
8.如權利要求7所述的透射屏，其中，框架形成有沿著壓力件與之相對地延伸的槽，當子片插入到槽和壓力件之間時，壓力件被壓在子片的片表面上，子片與框架的槽的開口邊緣接觸從而在該開口邊緣處形成接觸表面，并且低摩擦帶聯(lián)接到該接觸表面以便減小子片和框架之間的摩擦。
9.如權利要求8所述的透射屏，其中，壓力件具有壓靠在透鏡片的片表面上的壓力施加部分，該壓力施加部分具有大致半圓形的截面，并且形成在槽的開口邊緣處的接觸表面經(jīng)過倒圓角。
10.如權利要求7所述的透射屏，其中彈性部分包括沿著壓力件均勻間隔分布的多個彈性部分。
11.如權利要求7所述的透射屏，其中，子片由與主片相同的材料制成并且具有比主片更小的厚度。
12.如權利要求7所述的透射屏，其中，壓力件沿著透鏡片的上下兩側的至少一側布置，從而向透鏡片提供垂直張力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種背投影顯示裝置，包括殼體；設置在殼體前表面上的透射屏；和安裝在殼體內用于從背側將視頻圖像投影到透射屏上的視頻投影器，所述透射屏包括框架；安裝到框架上的四邊形透鏡片；沿著透鏡片的相對兩側中的至少一側布置的桿狀壓力件；和用于向壓力件施加壓力以便將壓力件壓在透鏡片的片表面上從而向透鏡片提供張力的彈性部分，所述透鏡片包括主片，視頻圖像投影到主片上；連續(xù)接合到主片的端部的子片，所述子片具有比主片更小的彎曲剛度，所述壓力件壓靠在片表面上。
文檔編號H04N5/74GK101042522SQ200710088918
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月26日 優(yōu)先權日2006年3月24日
發(fā)明者牧田實, 巖城孝明 申請人:索尼株式會社