专利名称：正投影型/背投影型可变换的显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示设备，更具体地讲，涉及一种能够被制成小尺寸而便于携带的正投影(projector)型/背投影(projection)型可变换的显示设备。
背景技术：
通常，在正投影型显示设备中，照射的光被发射到微显示面板，例如液晶显示(LCD)面板上，然后被放大和反射到外部屏幕上，以实现大图像。在用于家庭影院系统的大显示器方面，考虑到正投影型显示装置的尺寸，它们很值得购买。然而，正投影型显示装置的图像仅能够在暗处观看，并且屏幕前面的光路需要通畅才能够不阻挡图像。
背投影型显示装置，例如背投影电视具有与正投影型显示装置相似的结构。这两种装置的差别是从背投影电视中的光源发出的光的路径在镜子的作用下弯曲，从而将图像投射到屏幕上。背投影型显示装置在屏幕后面需要空间以显示图像，但是即使在周围环境不暗的情况下，也能够看到图像，而且不浪费屏幕前面的空间。
近来，已经开发了一种用作正投影型或背投影型装置的显示装置，其中，镜子可拆卸地安装，以使光路弯曲。
正投影型/背投影型显示装置是用于家庭影院装备或办公室设备的大屏幕显示装置。然而，根据移动多媒体广播，如数字多媒体广播(DMB)近来的发展，需要一种小尺寸的便携式正投影型/背投影型可变换的显示装置。例如，当与移动电话或PDA结合的移动显示设备可在正投影型显示器中显示图像时，使得许多人能够在小区域内观看广播节目。此外，如果用户想单独观看广播，也可以在背投影模式下通过移动电话的屏幕观看广播。
发明内容
本发明的说明性的、非限制性的示例性实施例克服了上述缺点以及没有在上文描述的其它缺点。
本发明提供一种能够被制成小尺寸并能够被用在移动通信设备中的正投影型/背投影型可变换的显示装置。
根据本发明的一方面，提供一种了正投影型/背投影型可变换的显示设备，包括主体单元，包括形成和发射图像的图像产生单元；盖单元，可旋转地连接到主体单元上。所述盖单元包括非球面镜，用于将从主体单元发射的图像放大和反射；屏幕，在该屏幕上显示由非球面镜放大和反射的图像。
此外，光发射孔可形成在主体单元的一侧，图像通过所述光发射孔被发射。
根据本发明的另一方面，当盖单元与主体单元成一定角度时，非球面镜可面对主体单元的光发射孔，图像被非球面镜反射并按照背投影模式显示在盖单元的屏幕上，而当盖单元折叠在主体单元的顶表面之上时，从主体单元发射的图像按照正投影模式直接被显示在外部屏幕上。
根据本发明的另一方面，还可以在主体单元的光发射孔中安装投影光学系统，以投射发射的图像。
根据本发明的另一方面，图像产生单元包括多个光源，分别发射具有不同波长的光束；多个光调节器，根据色彩信号分别调节所述光束；多个光合成单元，分别将由所述光调节器调节的所述光束合成为单一的光束；竖直和水平微扫描镜，分别沿着竖直方向和水平方向扫描所述合成的光束。
光源可以是激光二极管(LD)或者是发光二极管(LED)。
光合成单元可包括多个分色镜，所述多个分色镜按行布置在所述光调节器的发光表面上，并分别反射相应的光束和透射其它的光束。
根据本发明的另一方面，提供了一种正投影型/背投影型可变换的显示设备，其包括主体单元，该主体单元包括多个光源，用于分别发射具有不同波长的光束；多个光调节器，根据颜色信号分别调节所述光束；多个光合成单元，分别将由所述光调节器调节的光束合成为单一的光束；竖直微扫描镜和水平微扫描镜，用于分别沿着竖直方向和水平方向扫描所述合成的光束。盖单元可旋转地连接到主体单元上，盖单元包括非球面镜，用于放大和反射从主体单元发射的合成的光束；屏幕，在屏幕上显示由非球面镜放大和反射的所述合成的光束。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的上述和其它方面将会变得清楚并更加易于理解，其中图1显示根据本发明示例性实施例的正投影型/背投影型可变换的显示设备；图2是显示图像的正投影型/背投影型可变换的显示设备的详细的示意图；图3是在背投影模式下显示图像的正投影型/背投影型可变换的显示设备的示意图；图4和图5是在正投影模式下显示图像的正投影型/背投影型可变换的显示设备的示意图。
具体实施例方式
现在将参照显示本发明的示例性实施例的附图更加全面地描述本发明。
图1显示根据本发明示例性实施例的正投影(projector)型/背投影(projection)型可变换的显示设备的原理。参照图1，当光源和光调节器20形成将被扫描到屏幕上的图像时，象跷跷板一样高速旋转的水平扫描镜30a和竖直扫描镜30b分别沿着水平方向和竖直方向扫描图像。光源和光调节器20以及水平扫描镜30a和竖直扫描镜30b构成了当前示例性实施例的正投影型/背投影型可变换的显示设备的图像产生单元。在上述构造中，为了在背投影模式下显示图像，由水平扫描镜30a和竖直扫描镜30b扫描的图像被非球面镜40放大并反射，然后被显示在背投影屏幕45上。为了在正投影模式下显示图像，将非球面镜40从光路中去除，从而由水平扫描镜30a和竖直扫描镜30b扫描的图像直接被显示在正投影屏幕60上。
图2是显示图像的正投影型/背投影型可变换的显示设备10的详细的示意图，所述显示设备可被制成便携式。如图2所示，正投影型/背投影型可变换的显示设备10包括主体单元50，其中，具有光源和光调节器20以及扫描镜单元30的图像产生单元安装在主体单元50中；盖单元55，可旋转地连接到主体单元50上。背投影屏幕45和非球面镜40安装在盖单元55中。
根据本发明的示例性实施例，安装在主体单元50中的图像产生单元可基于激光图像投影设备的原理而实现。即，参照图2，图像产生单元包括多个光源21R、21G和21B，分别发射具有不同波长的有色光束；光调节器22R、22G和22B，根据颜色信号分别调节有色光束；光合成单元23R、23G和23B，用于分别将由光调节器22R、22G和22B调节的有色光束合成为单一的光束；水平扫描镜30a和竖直扫描镜30b，用于分别沿着水平方向和竖直方向扫描所述合成的光束。
光源21R、21G和21B可以是分别发射R光、G光和B光的激光二极管(LD)或发光二极管(LED)。从光源21R、21G和21B发射的R光、G光和B光入射到光调节器22R、22G和22B上。光调节器22R、22G和22B在光调节控制单元24的控制下，分别调节入射到其上面的R光、G光和B光。光调节控制单元24根据将要形成的图像的颜色信号控制光调节器22R、22G和22B，并且使得从光调节器22R、22G和22B发出的R光、G光和B光具有预定的强度。然后，由光调节器22R、22G和22B调节的R光、G光和B光被光合成单元23R、23G和23B合成为单一的光束。光合成单元23R、23G和23B可以是按行布置在光调节器22R、22G和22B的发光表面上的多个分色镜，光合成单元23R、23G和23B分别反射R光、G光和B光并透射具有其它波长的光。例如，第一分色镜23R将R光反射到第二分色镜23G。第二分色镜23G透射R光并将G光反射到第三分色镜23B上。第三分色镜23B透射R光和G光并反射B光，从而将R光、G光和B光合成为单一的光束。
合成的R光、G光和B光通过光纤25传播到扫描镜单元30。扫描镜单元30包括水平地扫描入射光的水平扫描镜30a以及竖直地扫描入射光的竖直扫描镜30b。水平扫描镜30a和竖直扫描镜30b可以是，例如，微扫描镜，所述微扫描镜利用微电机械系统(MEMS)高速驱动尺寸为几毫米的微镜，微扫描镜在本领域是公知的。当前示例性实施例中的微镜利用梳形电极结构获得的静电效应使微镜能够以跷跷板运动的方式按10-30kHz的频率旋转。水平扫描镜30a和竖直扫描镜30b水平和竖直地高速扫描光，从而可在二维屏幕上形成高分辨率的图像。
可以按照相对小的尺寸制造基于上述构造中的激光图像投影原理的图像产生单元，因此该图像产生单元适于制造用于移动装备的小显示设备。此外，由于图像通过扫描直射光，如激光而形成，所以不需要额外的复杂的光学系统。然而，根据上述示例性实施例的正投影型/背投影型可变换的显示设备的图像产生单元的构造不限于此，其它各种构造也是可以的。例如，图像产生单元可以利用小LCD面板和投影光学系统来实现。
图3是在背投影模式下的操作的正投影型/背投影型可变换的显示设备10的示意图。参照图3，为了在背投影模式下显示图像，盖单元55绕着铰链构件56旋转为与主体单元50成直角。沿着盖单元55的边缘安装的非球面镜40旋转为面对在主体单元50的一侧形成的光发射孔52。因此，由主体单元50的光源和光调节器20形成的图像通过光发射孔52发射并被非球面镜40放大并反射。非球面镜40具有被塑造成非球面的表面，以将入射图像无像差和无失真地反射到背投影屏幕45上。因此，可以将图像显示在安装在盖单元55中的背投影屏幕45上。
根据当前示例性实施例的正投影型/背投影型可变换的显示设备10的背投影屏幕的尺寸大约为5英寸。因此，用户可以在狭小的房间，如在地铁上或公共汽车上以背投影模式观看图像。
图4和图5是在正投影模式下显示图像的正投影型/背投影型可变换的显示设备10的示意图。参照图4，当在正投影模式下显示图像时，盖单元55绕着铰链构件56向主体单元50的顶表面旋转。安装在盖单元55中的非球面镜40与盖单元55一起旋转，并从图像的光学路径中移开。结果，通过其发射图像的光发射孔52被暴露到外部，如图5所示，由主体单元50的图像产生单元形成的图像无反射地直接显示在安装在外部的正投影屏幕60上。正投影屏幕60可以是便携式屏幕或者只是房间中的墙壁。
因此，如图4和图5所示，当盖单元55向主体单元50的顶表面折叠时，可在正投影模式下显示图像。在这种情况下，正投影型/背投影型可变换的显示设备10变成便携式小投影仪。根据当前实施例，当在正投影模式下显示图像时，图像可以是大约20至40英寸宽。因此，利用正投影型/背投影型可变换的显示设备10可以使多人观看相对大的图像。
此外，当根据本发明示例性实施例的正投影型/背投影型可变换的显示设备10的图像产生单元利用激光图像投影原理时，光发射孔52可以是主体单元50的壳体中的孔。然而，当将LCD面板用作正投影型/背投影型可变换的显示设备10的图像产生单元时，用于投射图像的投影光学系统可被安装在光发射孔52中。
根据本发明的正投影型/背投影型可变换的显示设备可用于移动装备，并且可根据需要在背投影模式下或正投影模式下显示图像。因此，用户在背投影模式下可以自己在小房间，如地铁或公共汽车上观看图像，或者用户在正投影模式下可以在大房间中与多人一起观看相对大的图像。
虽然参照本发明的示例性实施例已经具体地显示并描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上进行各种改变。
本申请要求于2005年11月15日提交到韩国知识产权局的第10-2005-0108926号韩国专利申请的权益，该申请的全部公开通过引用被包含于此。
权利要求
1.一种正投影型/背投影型可变换的显示设备，包括主体单元，包括形成和发射图像的图像产生单元；盖单元，可旋转地连接到所述主体单元上；其中，所述盖单元包括非球面镜，放大和反射从所述主体单元发射的图像；屏幕，由所述非球面镜放大和反射的图像显示在该屏幕上。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中，通过其发射图像的光发射孔形成在所述主体单元的一侧。
3.如权利要求2所述的显示设备，其中，当所述盖单元与所述主体单元成一定角度时，所述非球面镜面对所述主体单元的光发射孔，并且图像被所述非球面镜反射并按照背投影模式显示在所述盖单元的屏幕上，当所述盖单元折叠在所述主体单元的顶表面之上时，从所述主体单元发射的图像按照正投影模式直接显示在外部的屏幕上。
4.如权利要求2所述的显示设备，还包括安装在所述主体单元的光发射孔中的用于投射被发射的图像的投影光学系统。
5.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述图像产生单元包括多个光源，分别发射具有不同波长的光束；多个光调节器，根据颜色信号分别调节所述光束；多个光合成单元，分别将由所述光调节器调节的所述光束合成为单一的光束；竖直微扫描镜和水平微扫描镜，分别沿竖直方向和水平方向扫描所述合成的光束。
6.如权利要求5所述的显示设备，其中，所述光源是激光二极管或发光二极管。
7.如权利要求5所述的显示设备，其中，所述光合成单元包括按行布置在所述光调节器的发光表面上并且分别反射相应的光束和透射其它光束的多个分色镜。
8.一种正投影型/背投影型可变换的显示设备，包括主体单元，包括多个光源，分别发射具有不同波长的光束；多个光调节器，根据颜色信号分别调节所述光束；多个光合成单元，分别将由所述光调节器调节的所述光束合成为单一的光束；和竖直微扫描镜和水平微扫描镜，分别沿竖直方向和水平方向扫描所述合成的光束；盖单元，与所述主体单元可旋转地连接，包括非球面镜，用于放大和反射从所述主体单元发射出来的合成光束；和屏幕，由所述非球面镜放大和反射的合成光束显示在该屏幕上。
9.如权利要求8所述的显示设备，其中，所述光源是激光二极管或发光二极管。
10.如权利要求8所述的显示设备，其中，所述光合成单元包括按行布置在所述光调节器的发光表面上并且分别反射相应的光束和透射其它光束的多个分色镜。
11.如权利要求8所述的显示设备，其中，通过其发射图像的光发射孔形成在所述主体单元的一侧。
12.如权利要求11所述的显示设备，其中，当所述盖单元与所述主体单元成一定角度时，所述非球面镜面对所述主体单元的光发射孔，并且图像被所述非球面镜反射并按照背投影模式显示在所述盖单元的屏幕上，当所述盖单元折叠在所述主体单元的顶表面之上时，从所述主体单元发射的图像按照正投影模式直接显示在外部的屏幕上。
13.一种可变换的显示设备，包括便携式主体单元；盖单元，可旋转地连接到所述主体单元上；其中，所述主体单元具有用于形成和发射图像的图像产生单元，其中，所述盖单元具有非球面镜，用于放大和反射从所述主体单元发射的图像；屏幕，由所述非球面镜放大和反射的图像显示在该屏幕上，其中，所述可变换的显示设备能够通过旋转所述盖单元将由所述主体单元发射的图像显示在所述盖单元的屏幕和外部屏幕中的一个上。
全文摘要
本发明公开了一种正投影型/背投影型可变换的显示设备，包括主体单元，包括形成和发射图像的图像产生单元；盖单元，可旋转地连接到主体单元上。所述盖单元包括非球面镜，放大和反射从主体单元发射的图像；屏幕，由非球面镜放大和反射的图像显示在该屏幕上。
文档编号G03B21/10GK1967372SQ20061014706
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月14日 优先权日2005年11月15日
发明者李迎铁 申请人:三星电子株式会社