专利名称：投影电视中光投影机的三轴转动调整的球形安装系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影电视，更具体地说，本发明涉及一种球形安装系统，用于投影电视中的光投影机的三轴转动调整，而不影响电视屏幕上电视图象的对中。
一种普通的投影电视(TV)通常包括多个被安装在一个多元件外壳结构内的关键光学元件，这些光学元件通常包括一个光投影机，用于生成电视图象；一个用于观看图象的屏幕；一个大镜子(经常结合一个小镜子)，用于将发光器所生成的图象引导到屏幕上。
许多投影电视，例如液晶硅酮(LCOS)投影电视没有能力在不引起别的问题的情况下来电子纠正几何误差。因此，调整光投影机的机械找正以便矫正几何误差是非常必要的。通过围绕光投影机的X、Y、Z轴(三轴转动)转动地调整光投影机可以实现上述目的。
多数用于光投影机的三轴转动调整的方法涉及使用三或四个单独的元件。在这些方法中，调整任何一个轴可以影响图象对中。因而，需要一种方法，用于在三个轴线方向上转动地调整投影电视的光投影机，以便矫正几何误差，同时保持光投影机对准电视屏幕的虚构的中心。
本发明涉及一种安装系统，用于投影电视中的光投影机的三轴转动调整。安装系统包括第一和第二球形部件，它们共同合作，将光投影机的运动限制在球形路径部分。
通过结合附图对本发明所推荐的实施例进行的详尽的描述，本发明的优点、性质和不同的附加特性将变得清楚。
图1示意性显示了本发明的球形安装系统；图2是一个横截面视图，显示了使用本发明的球形安装系统的投影电视；图3是图2所示的投影电视的透视前视图；图4是一个分解的横截面视图，显示了本发明的球形安装系统；图5是图2所示的投影电视的透视后视图6是一个球形支架的放大的断面图，说明一个用于精确调整球形支架相对于球形壁的位置的偏心轮。
应该指出的是，附图仅是为了说明本发明，但并不限制本发明。
图1显示了一种符合本发明的球形安装系统10，用于三轴转动调整投影电视20的光投影机22。投影电视包括一个屏幕24，用于观看由光投影机22生成的图象；一个上部镜子26和一个下部镜子28，用于将光投影机22所生成的图象引导到屏幕24。
本发明的球形安装系统包括一个第一部分12和一个第二部分16，第一部分具有一个凸球形接合表面14，第二部分具有一个凹球形接合表面18，所述表面18与所述表面14滑动地接合。所述凸、凹球形接合表面14、18的分界面上具有一个从中心点P测量到的半径R，所述中心点P是假想球的中心点，通过将所述的分界面延长而构成所述假想球。球形安装系统10使被安置在第二部件上的光投影机12在P点聚焦，所述P点也相当于投影电视20的屏幕24的虚构的中心点。从而，P点被称作屏幕24的虚构中心点。第一部分12通常包括一个固定的、不可移动的墙壁元件(球形壁元件12)，第二部分16通常包括一个可自由运动的支架元件(球形支架16)，所述支架将光投影机安置在安装系统10上。球形支架16可以相对于不可移动的球形壁12滑动地运动，同时两者之间紧密接触。球形安装系统10允许光投影机22围绕屏幕24的虚构的中心点P在三个轴线方向X、Y、Z转动，因而，将光投影机22的运动限制在球形路径部分，确保在投影电视屏幕上将光投影机所生成的图象(画面)调整到所期望的几何形状。一旦所期望的图象几何形状被获得，球形支架16被固定。由于安装系统10的球形接合表面14、18对准屏幕的虚构中心点P，转动不会导致在屏幕24上图象的不对中。
如图2、图3所示，球形壁12最好被安装在一个外壳30内，所述外壳30也容纳了光投影机22、屏幕24和镜子26、28，从而，仅仅需要可运动的支架16以获得三轴转动。外壳30包括一个使用塑料材料模制而成的可自身支承的、一体的、前面敞开的机壳32。最好使用通用的气体喷射模塑法制造外壳32。这种方法减少了外壳32的内部应力，从而，在尺寸上稳定了外壳32。外壳32的下部34确定了一个框架部分36，它使外壳32具有刚度。框架部分36被一个倾斜的顶壁38所覆盖，并被一对侧壁40所包围，所述侧壁40的底边42向内转向底部框架部分36。一个凸缘44与顶壁38、侧壁40的前边一起被模塑而成。
球形壁12最好被精密地模塑在框架部分36的内部。球形壁12上的开口45允许光投影机22的光学器件27延伸穿过。球形壁12被横向布置在一对间隔分布的盒状框架部件46之间，在垂直方向，所述球形壁12被安置在倾斜的上壁48和水平的底壁50之间。凸球形表面14面对外壳30的后面。
通过弹簧类型的偏压装置，球形壁12和支架16的球形接合表面14、18被保持在彼此紧密接触状态。弹簧类型的偏压装置允许支架16相对于球形壁12围绕X、Y、Z轴线转动。如图4和图5所示，弹簧偏压装置最好包括L型弹簧夹指52，所述弹簧夹指52从球形壁12的凸球形接合表面14向后延伸。弹簧夹指52被模制在球形壁12的角落内(图5)，并将球形支架16夹紧在球形壁12上。夹指52的内表面可以包括凸起54(图4)，所述凸起将所述夹指所施加的偏压力集中在球形支架16的后表面上。
球形支架16包括一个被升起的凸缘60所环绕的开口58，所述凸缘60从后表面56延伸，所述后表面56将光投影机22连接在球形支架16上。球形支架16上的开口58与球形壁12上的开口45配合，允许光投影机22的光学元件27延伸通过安装系统10并面向倾斜的下部镜子28，所以，如图2所示，光投影机22所生成的图象可以被引导到屏幕24上。
球形安装系统10还包括用于相对于球形壁12而精确地调整球形支架16的位置的装置。位置调整装置包括三个偏心轮64a、64b、64c，它们分别与形成在球形支架16上的凸轮槽62a、62b、62c合作，三个凸轮槽中的两个(62a,62c)是在同一条直线上的；另一个(62b)与其它两个垂直。每一个偏心轮包括一个偏心凸轮66，一个偏心的圆柱型凸轮驱动元件68从偏心凸轮的一个表面延伸。凸轮驱动元件68延伸穿过球形壁12上相应的圆柱型开口(图中未示)。偏心轮64a、64b、64c的凸轮66位于球形支架16上各自的凸轮槽62a、62b、62c内。通过转动偏心轮64a、64b、64c中的一个或多个，球形支架16的位置相对于球形壁12被精确地调整。
通过相对于球形壁12而调整球形支架16的位置，可以围绕虚构的中心点P(图1)转动光投影机22，以便将屏幕24上的图象或画面调整到所期望的几何尺寸。更具体地说，协调一致地转动偏心轮64a＆64c，以便升起球形支架16的一侧并降低球形支架的另一侧，使光投影机22围绕Z轴转动，因而，在屏幕24上产生真实的1比1转动。转动偏心轮64b使光投影机22围绕Y轴转动，因而，在屏幕24上产生“梯形的”调整。协调一致地转动偏心轮64a＆64c，以便升起或降低球形支架16，使光投影机22围绕X轴转动，因而，在屏幕24上产生“梯形”调整。因此，球形安装系统确保光投影机22被转动地调整，以便矫正所生成图象的几何误差，同时保持投射装置对准屏幕24的虚构中心。
以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保护范围内。
权利要求
1．一种用于投影电视的光投影机的安装系统，所述安装系统包括第一球形部件；第二球形部件；所述第一和第二球形部件共同合作，将光投影机的运动限制在球形路径部分中。
2．一种根据权利要求1所述的安装系统，其特性在于所述对光投影机运动的限制确保了把所生成的图象的几何误差矫正到所期望的几何形状，同时保持投射装置对准屏幕的虚构中心。
3．一种根据权利要求1所述的安装系统，其特性在于所述第一球形部件包括一个球形壁。
4．一种根据权利要求3所述的安装系统，其特性在于所述球形壁是投影电视的投影电视外壳的一部分。
5．一种根据权利要求3所述的安装系统，其特性在于所述球形壁包括一个球形表面。
6．一种根据权利要求3所述的安装系统，其特性在于所述第二球形部件包括一个球形支架。
7．一种根据权利要求6所述的安装系统，其特性在于所述球形壁包括一个第一球形表面，所述球形支架包括一个第二球形表面，所述第二球形表面与第一球形表面滑动接合。
8．一种根据权利要求6所述的安装系统，其特性在于进一步包括调整部件，用于相对于球形壁精确地调整球形支架。
9．一种根据权利要求8所述的安装系统，其特性在于所述调整部件包括偏心轮，所述偏心轮分别与形成在球形壁和球形支架上的凸轮槽和开口配合。
10．一种根据权利要求1所述的安装系统，其特性在于所述第二球形部件包括一个球形支架。
11．一种根据权利要求10所述的安装系统，其特性在于所述球形支架包括一个球形表面。
12．一种根据权利要求1所述的安装系统，其特性在于还包括一个调整部件，用于相对于第一球形部件而精确地调整第二球形部件。
13．一种根据权利要求12所述的安装系统，其特性在于所述所述调整部件包括偏心轮，所述偏心轮分别与形成在第一和第二球形部件上的凸轮槽和开口配合。
14．一种用于投影电视的光投影机的三轴转动调整的安装系统，所述安装系统包括一个球形壁；一个球形支架，用于将光投影机连接在安装系统上，所述球形支架滑动地与球形壁接合，并可相对于球形壁运动；所述球形支架和球形壁共同合作，使光投影机沿三个轴线方向转动，因此，将光投影机的运动被限制在球形路径部分，并确保在投影电视的屏幕上将光投影机所生成的图象调整到所期望的几何形状。
15．一种根据权利要求14所述的安装系统，其特征在于所述对光投影机运动的限制确保了把所生成的图象的几何误差矫正到所期望的几何形状，同时保持投射装置对准屏幕的虚构中心。
16．一种根据权利要求14所述的安装系统，其特征在于所述球形壁包括一个球形表面。
17．一种根据权利要求14所述的安装系统，其特征在于所述球形支架包括一个球形表面。
18．一种根据权利要求14所述的安装系统，其特征在于所述球形壁包括一个球形表面，所述球形支架包括一个与所述球形壁的球形表面滑动接合的球形表面。
19．一种根据权利要求14所述的安装系统，其特性在于还包括调整部件，用于相对于球形壁精确地调整所述球形支架。
20．一种根据权利要求19所述的安装系统，其特性在于所述调整部件包括偏心轮，所述偏心轮分别与形成在球形壁和球形支架上的凸轮槽和开口配合。
21．一种根据权利要求14所述的安装系统，其特性在于所述球形壁是投影电视的投影电视外壳的一部分。
22．一种根据权利要求14所述的安装系统，其特性在于所述球形支架包括用于将光投影机连接到安装系统上的元件。
全文摘要
一种用于投影电视的光投影机的三轴转动调整的安装系统,所述安装系统具有一个球形壁和一个球形支架,所述球形支架滑动地与球形壁接合,并可相对于球形壁运动。所述球形支架和球形壁共同合作,使光投影机沿三个轴线方向转动,因此,将光投影机的运动限制在球形路径部分,并确保在投影电视的屏幕上将光投影机所生成的图象调整到所期望的几何形状,而不会影响画面对中。
文档编号G03B21/10GK1309499SQ0110458
公开日2001年8月22日 申请日期2001年1月27日 优先权日2000年1月27日
发明者S·J·杜甘, D·B·里特尔 申请人:汤姆森许可公司