投影型显示装置的制作方法

专利名称：投影型显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及投影型显示装置。
背景技术：
已公知将光学系统全体纳入机箱中的所谓的背面方式的投影型显示装置(例如，参见实用新型文献1)。实用新型文献1所公开的背面方式的投影型显示装置的结构示于图19。图19所示的投影型显示装置具有由框体和投影透镜构成的投影器200、曲折反射镜201、透过型屏幕202、机箱203。并且，观察者相对透过型屏幕202从与投影器200相反的方向鉴赏放大图像。
背面方式的光学系统全部收纳在机箱内，所以，投影光不会被人或家具遮挡，即使在通常的室内照明下对比度劣化也较小，另外，通过将比较小的机箱设置在墙壁或房间的角部，不会成为房间中央部的布局设计的障碍。
然而，为了用背面方式的装置得到大画面，必须延长投影距离或增大投影透镜的视场角(画角)。但是，前者通常存在机箱大型化(特别是纵深方向)而设置空间大的问题，后者存在为了与投影透镜的广角化对应而透镜构成片数增加从而成本高的问题。
另外，由于投影器、曲折反射镜、透过型屏幕与机箱一体地设置，所以，存在不能仅将透过型屏幕变更为其他透过型屏幕的问题。
专利文献1实开平1-115778号公报

发明内容
本发明的目的旨在提供可通过从多个透过型屏幕中选择1个而实现用户所希望的结构的投影型显示装置。
这样的目的，利用以下所述的本发明可以达到。
本发明的投影型显示装置其特征在于包括具有光透过性、在背面侧具有具备光指向性的背面层并且可以显示图像的图像显示部的尺寸不同的多个透过型屏幕，能够投射投影光的投影器本体，将来自上述投影器本体的投影光导引到上述透过型屏幕的背面的光学单元以及支持从上述多个透过型屏幕中选择的1个透过型屏幕和上述投影器本体的支持装置(单元)，使由上述光学单元导引的投影光从上述背面侧透过从而在上述透过型屏幕上显示图像；从上述多个透过型屏幕中选择1个，将上述选择的透过型屏幕与上述投影器本体、上述光学单元和上述支持装置组装而使用。
通过根据状况选择透过型屏幕，可以提供可以实现用户所希望的结构的投影型显示装置。
另外，由于透过型屏幕具有光指向性，所以，通过限制投影光方向以外的方向的光向透过型屏幕入射，可以实现对比度高的屏幕。另外，利用上述透过型屏幕，光学系统可以是没有机箱的曝露于外光的状态，从而可以实现装置全体的小型化和轻量化。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，具有与上述各透过型屏幕对应的多种上述光学单元，在进行上述组装时选择上述多种光学单元中的1个。
这样，可提供可以更可靠地实现用户所希望的结构的投影型显示装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，具有与上述各透过型屏幕对应的多种上述投影器本体，在进行上述组装时选择上述多种投影器本体中的1个。
这样，便可提供可以更可靠地实现用户所希望的结构的投影型显示装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述光学单元具有反射镜，由该反射镜反射的光投影到上述透过型屏幕上。
这样，可以使光学单元的结构简单。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述反射镜由上述支持装置支持。
这样，可以将透过型屏幕、投影器和反射镜一体地支持。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述反射镜的反射面是平面。
这样，可以很容易地得到精度高而成本低的反射镜。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述反射镜的反射面相对于铅直方向大致平行地设置。
这样，可以很容易将反射镜的变形限制到最小限度。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述光学单元中的至少一部分设置在上述投影器本体上。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述光学单元设置在上述投影器本体上；上述光学单元具有使光折射的光学系统，来自该光学单元的投影光被投影到上述透过型屏幕上。
这样，可以很容易实现装置全体的小型化和轻量化。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述光学单元设置在上述投影器本体上；上述光学单元具有反射镜，由该反射镜反射的光被投影到上述透过型屏幕上。
这样，可以很容易实现装置全体的小型化和轻量化。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述光学单元具有变更在上述屏幕上显示的图像的视场角的变倍机构。
这样，可以得到可与显示图像的图像显示部的尺寸不同的多个透过型屏幕和多种投影器对应的光学单元。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述投影器本体相对于上述透过型屏幕倾斜指定角度设置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述投影器本体至少其一部分设置在上述透过型屏幕的上述图像显示部的表面的延长(面)上。
这样，可以抑制装置全体的厚度，从而可以提供薄型的装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述多个透过型屏幕中的至少1个具有可挠性；上述投影型显示装置包括调节上述具有可挠性的透过型屏幕的尺寸的屏幕尺寸调节装置。
这样，可以抑制各种派生品种，从而可以实现装置全体的轻量化、节省空间化和低成本化。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述支持装置形成框状，在将上述透过型屏幕与上述投影器本体、上述光学单元和上述支持装置组装的状态下，上述透过型屏幕、上述投影器本体和上述光学单元向外部露出。
这样，可以实现装置全体的节省空间化、小型化和轻量化。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，相对于上述选择的透过型屏幕从倾斜指定角度的方向投影上述投影光，上述倾斜的方向与设定上述透过型屏幕的光指向性的方向大致一致。
这样，可以将来自投影器的投影光可靠地导引到透过型屏幕上。另外，可以适宜地遮断除此以外的方向的光，从而可以提高投影的图像的对比度。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，具有在上述背面层的光的出射侧形成的、能够使吸收来自指定方向的光的带状的光吸收层间隔指定距离而并排地设置的前面层。
这样，可以吸收来自指定方向的光，从而可以提高投影的图像的对比度。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，具有在上述背面层的光的出射侧形成的、多个微小的凹凸设置在显示面侧的前面层。
这样，可以提高投影的图像的对比度。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，具有在上述背面层的光的出射侧形成的前面层。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，在上述凹凸的凸部设置吸收光的光吸收层。
这样，可以吸收来自显示面侧的光，从而可以提高显示面的对比度。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，在上述凹凸的内侧侧面设置吸收光的光吸收层。
这样，在凹凸的内侧侧面可以可靠地吸收光，从而可以提高显示面的对比度。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，在上述凹凸的凹部设置具有使光扩散的功能的光扩散部。
这样，可以很容易将光扩散，从而可以提供具有视野角特性优异的透过型屏幕的投影型显示装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述凹凸通过压花加工而形成。
这样，可以容易而可靠地在前面层上形成微小的凹凸。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，具有变更透过上述背面层的投影光的光轴的方向的光轴变换层。
这样，可以提供具有光利用效率优异的透过型屏幕的投影型显示装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，由上述光轴变换层变换的光轴的方向与上述显示面大致垂直。
这样，可以提供具有光利用效率更优异的透过型屏幕的投影型显示装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述光轴变换层由全息图构成。
这样，可以很容易变更光轴的方向，从而可以提供具有光利用效率优异的透过型屏幕的投影型显示装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述背面层由微隔栅构成。
这样，可以容易而可靠地使从倾斜指定角度的方向投影的光进入背面层，从而可以提供具有光利用效率优异的透过型屏幕的投影型显示装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述光轴变换层由微棱镜、费涅尔透镜或多个光波导路构成。
这样，可以很容易变更光轴的方向，从而可以提供具有光利用效率优异的透过型屏幕的投影型显示装置。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述背面层和上述光轴变换层由使入口部指向上述投影的光而配置、使出口部指向上述显示面侧而配置的多个光波导路构成。
这样，可以使透过型屏幕的结构简单。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，上述多个光波导路的前端的位置不均匀地设定，从而形成具有使光扩散的功能的光扩散部。
这样，可以使透过型屏幕的结构简单。
在本发明的投影型显示装置中，优选地，具有具备使透过上述背面层的光扩散的功能的光扩散层。
这样，可以提供具有视野角特性优异的透过型屏幕的投影型显示装置。


图1是表示本发明的投影型显示装置的6个结构例的图(表)；图2是表示结构1的透视图；图3是表示图2中的单元的使用状态的透视图；图4是表示图2中的投影型显示装置的屏幕的剖面图；图5是表示图4所示的屏幕的结构要素的说明图；图6是表示图4所示的屏幕的结构要素的说明图；图7是表示结构2的背面图；图8是表示结构3的背面图；图9是表示结构6的透视图；图10是表示本发明的投影型显示装置的实施例2的剖面图；图11是表示图10所示的屏幕的主要部分的透视图；图12是表示图10所示的屏幕的主要部分的透视图；图13是表示本发明的投影型显示装置的实施例3的图；图14是表示本发明的投影型显示装置的实施例3的图；图15是表示本发明的投影型显示装置的实施例3的图；图16是表示图13～图15的屏幕的制造工序的说明图；
图17是表示本发明的投影型显示装置的实施例8的透视图；图18是表示本发明的投影型显示装置的实施例10的透视图；图19是表示现有的投影型显示装置的图。
符号说明1...投影型显示装置 10...单元 100...可挠性屏幕 71、72、73...投影机 21...出射部 22...投影透镜单元 24...折射光学单元 25、26、27...投影机本体 200...投影器 201...曲折反射镜 202...透过型屏幕 203...机箱 31、33、34...反射镜32、48、64...屏幕 41...背面层 42...光轴变换层 43...光扩散层44...前面层 45...光波导路 451...入口部 452...出口部 46...凹凸加工层 461...凹凸部 462...黑条 6、60...框架 68、69...脚部 63、65...屏幕框 631、632、651、652...接合部 66、67...设置台 A...树脂材料滚 R...轮模子具体实施方式
[实施例1]下面，根据附图所示的优选实施例详细说明本发明的投影型显示装置。本发明不限于这些实施例。另外，以下所示的实施例的结构要素(元件)包含本技术领域的熟练人员可以置换的并且容易的或实质上相同的结构要素。
本发明的投影型显示装置，是从用户(观察者)的相反的方向(背面方向)向透过型屏幕投影光而显示图像的方式(背面方式)的装置。
图1是表示本发明的投影型显示装置的6个结构例(组装例)的图(表)，图2是表示本发明的投影型显示装置的单元的结构1的透视图，图3是表示图2的投影型显示装置的使用状态的透视图。在这些图中，图2和图3表示投影时的使用状态。
投影型显示装置1具有可以显示图像的显示面(图像显示部)的尺寸即对角显示区域分别为32英寸、48英寸、64英寸的3个屏幕(透过型屏幕)32、48及64、可挠性屏幕100、与上述各屏幕32、48、64和可挠性屏幕100分别对应的尺寸不同的3个反射镜31、33及34、与上述各屏幕32、48、64和可挠性屏幕100分别对应的3个投影机本体(投影器本体)25、26和27、投影透镜单元22、变焦透镜单元(图中未示出)、框架(支持单元)6和60。
本实施例的投影型显示装置1是将屏幕32、48、64和可挠性屏幕100中的1个屏幕、反射镜31、33、34中的1个反射镜、投影机本体25、26、27中的1个投影机本体、投影机透镜单元22和变焦透镜单元中的1个透镜单元以及框架6、60中的1个框架组装而使用的。
由投影透镜单元22、变焦透镜单元中1个透镜单元和投影机本体25构成本实施例的投影机(投影器)71，由投影透镜单元22、变焦透镜单元中的1个透镜单元和投影机本体26构成本实施例的投影机72，由投影透镜单元22、变焦透镜单元中的1个透镜单元和投影机本体27构成本实施例的投影机73。
屏幕32、48、64和可挠性屏幕100中的1个屏幕、反射镜31、33、34中的1个反射镜、投影机71、72、73中的1个投影机、框架6、60中的1个框架组装而构成1个单元。用户适当地选择屏幕32、48、64和可挠性屏幕100中的1个、反射镜31、33、34中的1个、投影机71、72、73中的1个、框架6、60中的1个，而组装成单元10使用。图1中的结构1～6表示该单元10的结构例。
下面，说明结构1～6，这时，也说明各屏幕(可挠性屏幕)、各光学单元、各投影机、各框架的结构。
(结构1～3)图2表示选择屏幕32、投影机71、反射镜31和框架6组装而构成单元10的状态(图1中的结构1)。
另外，在该组装的状态下，屏幕32、投影机71和反射镜31露出至外部。
投影透镜单元22由投影透镜和支持(支承)该投影透镜的镜筒构成。
下面，说明投影机本体25、26和27。投影机本体26和27与投影机本体25相比，分辨率(解像度)设定得高。作为一例，投影机本体25的分辨率为525p(p是顺序扫描所有的扫描线的渐进扫描，比跳跃扫描品位高)，投影机本体26和27的分辨率为750p。另外，投影机本体27与投影机本体25和26相比，辉度(亮度)设定得高(使用照射光辉度高的光源)。这3个投影机的结构除了分辨率和辉度不同以外，它们的形状和作用基本上相同，所以，只代表地说明投影机本体25。
投影机本体25内部具有图像显示器件，由该图像显示器件投影显示图像的投影光。另外，投影透镜单元22可以装卸地设置在投影机本体25的投影光的出射部21上，投影机本体25利用投影透镜单元22对投影光进行显示图像的梯形修正并放大而投影。另外，投影机本体25相对框架6设置成可以自由装卸(能够装卸)。
另外，投影透镜单元22的镜筒的安装(安装部)可以使用众所周知的销钉连接方式等。此外，也可以在投影透镜单元22的镜筒上切出螺纹的螺纹方式等从而使用将该投影透镜单元22以投影机本体25的光轴为中心安装成可以旋转的方式。另外，也可以使用专用的投影透镜固定(夹)具和连接具。
下面，说明反射镜31、33和34，这些反射镜31、33、34除了尺寸不同以外，它们的形状和作用基本上相同，所以，仅代表地说明反射镜31。
反射镜31在本实施例中为板状，其反射面为平面(非球面)。该反射镜31相对后面所述的副框架62设置成可以装卸(设置)的形式，在投影机本体25的出射部21的后级，相对屏幕32大致平行地(相对设置面大致垂直)地安装。反射镜31反射来自投影机71(投影机本体25)的投影光(反射显示图像的下侧的投影光和上侧的投影光)，导引到屏幕32的背面侧。这样，就将正确的矩形的显示图像投影到屏幕32上。
由投影透镜单元22和反射镜31构成本实施例的光学单元的主要部分。
框架6由主框架61和副框架62构成，是分别选择投影机71、72、73中的1个、反射镜31、33、34中的1个和屏幕32、48、64中的1个而设置的基础。这里，主框架61具有可以自由装卸地保持投影机71的支持结构。在这样的主框架61的支持结构中，包含例如(1)投影机71可以滑动地插入而设置到具有导轨部的主框架61上的结构或(2)投影机71与具有锁止(嵌合)部的主框架61锁止而设置的结构(图中未示出)。另外，主框架61具有可以自由装卸地保持屏幕32的支持结构。这样的投影机71和屏幕32的支持结构在本技术领域的熟练人员自然明了的范围内可以任意选择。
主框架61具有可以装卸的设置台66。该设置台66在用户选择屏幕48和64中的某一个组装成单元10时用于将与所选择的屏幕对应的投影机设置到主框架61上。具体而言，就是选择投影机72和73中的某一个而设置到设置台66上。另外，设置台66具有可以自由装卸地保持投影机71的支持结构。该支持结构可以和保持上述主框架61的投影机71的支持结构使用相同的结构。
另外，副框架62具有可以自由装卸地保持反射镜31的支持结构。该副框架62相对投影机本体25设置成可以自由装卸。
在结构1的单元10中，在使用时(投影上述投影光时)投影机71和屏幕32由主框架61支持，反射镜31由副框架62支持(参见图2)。并且，来自投影机71的投影光由反射镜31反射，导引到屏幕32的背面，从背面侧投影到屏幕32上(参见图2)。通过该投影光透过屏幕32在屏幕32的前面放映出显示图像，从而用户可以观看图像(结构2和结构3的单元10也一样)。
下面，说明屏幕32、48和64，但是，这些屏幕32、48、64除了上述显示面的尺寸不同以外，它们的形状和作用基本上相同，所以，仅代表地说明屏幕32。
图4是表示图2的投影型显示装置的屏幕的剖面图，图5和图6是表示图4所示的屏幕的结构要素的说明图。在这些图中，图5表示背面层41的作用，图6表示前面层44的作用。
屏幕32接收来自投影机71的投影光，使显示图像在其面上显示。另外，屏幕32在投影时使从背面侧投影的投影光透过以显示图像(透过型屏幕)。以后，所谓屏幕32的前面，就是指用户看显示图像的一侧的面，所谓背面侧就是指其相反侧的面。
屏幕32由背面层41、光轴变换层42、光扩散层43和前面层44按该顺序层叠而构成。该屏幕32通过在背面配置具有光指向性的层(背面层41)而具有如下特征主要使由反射镜31导引的投影光透过，反射或吸收以消除其他的外光。
背面层41由具有光指向性的片状部件或薄膜状部件构成，构成屏幕32的背面。该背面层41通过其光指向性而主要使以特定的入射角入射的光透过，而反射或吸收以其他的入射角入射的光(参见图4和图5)。另外，背面层41设定成其光指向性相对平面(地面)以指定角度倾斜。
设定该背面层41的光指向性的角度(方向)与投影机71的投影光的投影方向(倾斜的方向)优选为大致一致。
在本实施例中，在屏幕32被设置在框架6上的状态下，背面层41设置成使设定光指向性的方向指向反射镜31一侧。作为这样的背面层41，不特别限定，可以使用例如微隔栅(ル-バ-)结构等。
光轴变换层42由具有光轴变换特性的片状或薄膜状部件构成，层叠在背面层41的前面侧。光轴变换层42利用其光轴变换特性将入射的光(投影光)的光轴变换为特定的方向。作为这样的光轴变换层42，不特别限定，可以使用例如全息图薄片、微棱镜、微纤(micro fiber)、费涅尔透镜等。
光扩散层43由具有光扩散特性的片状或薄膜状部件构成，层叠在背面层41的前面侧。该光扩散层43利用其光扩散特性使入射的光(投影光)扩散。作为这样的光扩散层43，不特别限定，可以使用例如双凸透镜、扩散片等。
前面层44由具有光指向性的片状部件或薄膜状部件构成，层叠在光扩散层43的前面侧，构成屏幕32的显示面。该前面层44配置成其光指向性的设定方向相对屏幕32的显示面大致垂直(参见图4和图6)。另外，该前面层44具有吸收外光的功能。这样，就抑制了屏幕32的显示面上外光的反射，从而可以提高显示图像的易看性。作为这样的前面层44，不特别限定，可以优选使用例如微隔栅结构等。前面层44也可以是黑色条纹这样的平面的吸收层。
在屏幕32中，进行投影时投影光由反射镜31导引，从背面侧入射到背面层41上(参见图4)。这时，以特定的角度入射的光(主要是投影光)以外的光(外光)由背面层41反射或吸收。并且，投影光透过背面层41入射到光轴变换层42上，由该光轴变换层42将光轴变换为与屏幕32的平面大致垂直的方向。并且，投影光入射到光扩散层43上而被扩散，按照前面层44的指向性的光透过前面层44向屏幕32的前面侧出射。这样，就在屏幕32上形成显示图像。
下面，说明结构2和结构3的单元10。图7是表示结构2的背面图，图8是表示结构3的背面图。下面，为了便于说明，将图7中的上侧称为上，将下侧称为下，将左侧称为左，将右侧称为右，将图7中的上下之间的距离称为长度，将左右之间的距离称为宽度。
结构2和结构3的单元10是表示结构1的单元10的其他例子，屏幕和投影机与结构1不同。
如图7所示，结构2的单元10具有屏幕48、反射镜33、投影机72和框架6，将它们组装而使用。同样，如图8所示，结构3的单元10具有屏幕64、反射镜34、投影机72和框架6，将它们组装而使用。
如上所述，按照该投影型显示装置1，用户可以根据状况选择所希望的单元的规格(屏幕的大小、屏幕上显示的图像的视场角、分辨率等)，从而可以提供可以将它们组装而使用的自由度高的(定制的)投影型显示装置。
另外，通过将与屏幕光学上最接近的反射镜31的反射面采用单纯的平面反射镜，可以高精度而低成本地制造反射镜31，所以，可以提供高画质而低成本的投影型显示装置1。
另外，通过将反射镜31相对设置面大致垂直地支承，即使反射镜31的强度低(例如使用非常小的结构部件构成轻量化的反射镜31时)，也可以将重力引起的反射镜31的变形抑制到最小限度，从而可以提供低成本的投影型显示装置1。
另外，各屏幕32、48、64、反射镜31、33、34、投影机71、71、72分别构成相对框架6可以自由装卸的结构，所以，例如在搬运时可以将它们分离而进行搬运。这样，单元10的搬运就很容易。
另外，屏幕32具有具备光指向性的背面层41，在使用时该背面层41使来自反射镜31的投影光透过而反射或吸收外光，所以，可以提高显示图像的对比度。这样，就不需要现有的投影型显示装置那样的机箱，从而投影型显示装置1整体上可以进一步小型化和轻量化，也可以很容易地将单元10设置到狭小的空间。
这样，投影型显示装置1就具有装置的轻量化、紧凑化、细薄化、灵巧化、设置的容易化、环境负荷的降低等很多优点。另外，由于省略了机箱，提高了装置的冷却效率，所以，可以简化排热机构或冷却机构(例如，冷却风扇或散热片)。
另外，在本实施例中，相对设置面垂直地设置投影机71，将投影光向上方投影，由反射镜31使之弯曲成钝角(大于90°)，投影到屏幕32的背面，但是，设置投影机71的姿势不限于此。即，也可以将投影机71例如相对设置面平行地设置。这时，由反射镜31使向例如与设置面平行的方向出射的投影光弯曲成锐角(小于90°)，投影到屏幕32上。前者的情况是背面投影方式，可以实现接近通常的平面显示器(等离子体显示器、直视型液晶显示等)的薄度。
(结构4和结构5)下面，说明结构4和结构5。
下面，对结构4和结构5的单元10，以与上述结构1～3的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。
结构4和结构5的单元10分别与结构1～3的光学单元不同。
结构4的单元10选择屏幕48、投影机本体26、反射镜33、变焦透镜单元和框架6组装而构成。
结构4的光学单元具有反射镜33和与从屏幕32的画面尺寸到屏幕48的画面尺寸的所有的画面尺寸对应的变焦透镜单元。变焦透镜单元是为了变更屏幕32显示的图像的视场角而设置的，具有多个透镜(透镜组)，支持该多个透镜的镜筒，和具有驱动该多个透镜的单元的机构，即变焦机构(变倍机构)。该变焦透镜单元驱动(移动)一部分透镜系统(透镜组)以改变焦距从而改变视场角，同时，驱动别的透镜系统(透镜组)，以将焦点位置保持一定(进行聚焦)。
结构5的单元10选择屏幕64、投影机本体27、反射镜34、变焦透镜单元和框架6组装而成。
结构5所示的光学单元具有反射镜34和与从屏幕48的画面尺寸到屏幕64的画面尺寸的所有的画面尺寸对应的变焦透镜单元。
结构5所示的光学单元的变焦透镜单元除了可以对应的画面尺寸不同以外，其结构和作用与结构4所示的光学单元的变焦透镜单元基本上相同，所以，省略其说明。
按照结构4和结构5的单元10，可以得到与上述结构1～3的单元10同样的效果。
并且，在这些单元10中，变更屏幕的尺寸时，不必变更投影机本体25、26、27和光学单元，所以，可以节省组装(再组装)的工时。另外，通过使光学单元实现共同化，可以减少派生品种。另外，例如结构4的光学单元只要使用的屏幕是32～48英寸，则不论对哪个屏幕都可以对应，所以，具有很高的通用性。同样，例如结构5的光学单元只要使用的屏幕是48～64英寸，则不论对哪个屏幕都可以对应，所以，具有很高的通用性。
驱动上述变焦透镜单元的驱动源，可以设置在变焦透镜单元侧，也可以设置在投影机本体侧。或者也可以是手动的机构。
(结构6)
下面，说明结构6。
图9是表示结构6的透视图。
下面，对结构6的单元10以与上述结构5的单元10的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。在本结构中，对光学单元、投影机本体、支持投影机本体的部分的一部分等省略了图示。
结构6的单元10的屏幕和框架与结构5不同。
如图9所示，结构6的单元10通过框架60伸缩而实现屏幕的宽度方向的尺寸的改变(调节)。
结构6的单元10的屏幕由具有可挠性的可挠性屏幕100构成。可挠性屏幕100可以使其宽度方向的尺寸改变为64～48英寸的屏幕的宽度方向的尺寸，一方的端部固定于设置在收纳部633中的芯材(图中未示出)上，以卷绕的状态收纳到收纳部633中。可挠性屏幕100可以从收纳部633中拉出而展开，在进行组装时展开。
可挠性屏幕100的功能与上述屏幕32、48、64的功能基本上相同，所以，省略其说明。
框架60具有脚部68及69和屏幕框63及65。
脚部68、69在其接地面上设置了例如图中未示出的滚轮等移动机构，设置成一方可以相对另一方移动。
屏幕框63固定在脚部68的上侧。屏幕框63具有2对棒状的接合部631和接合部632。接合部631和接合部632相隔指定距离而相互平行地设置。另外，上述一方的接合部631和632与另一方的接合部631和632相互间隔指定距离而相互平行地设置。
屏幕框65固定在脚部69的上侧。屏幕框65具有2对棒状的接合部651和接合部652。接合部651和接合部652相隔指定距离而相互平行地设置。另外，上述一方的接合部651和652与另一方的接合部651和652相互间隔指定距离而相互平行地设置。
另外，屏幕框63和屏幕框65设置成一方相对另一方可以在可挠性屏幕100的宽度方向移动。屏幕框63和65通过接合部651被接合部631和接合部632夹持以及接合部632被接合部651和接合部652夹持而接合。利用这样的接合部631、632、651和652，在屏幕框63、65移动时，屏幕框63、65中的一方由另一方导引。另外，利用接合部631、632、651和652，阻止屏幕框63、65的一方向另一方的可挠性屏幕100的厚度方向的移动。
在屏幕框63的图9中左侧的端部，设置有相对屏幕框63可以装卸的收纳部633。
并且，可挠性屏幕100的另一方的端部相对屏幕框65设置成可以装卸。
这样，可挠性屏幕100与收纳部633一起相对框架60进行装卸。
由框架60的脚部68、69和屏幕框63、65构成本实施例的屏幕调节单元的主要部分。
下面，说明变更可挠性屏幕100的宽度方向的尺寸时的动作(作用)。
首先，使可挠性屏幕100的宽度方向的尺寸从与64英寸对应的尺寸变为与48英寸对应的尺寸时，卷绕可挠性屏幕100的一部分而收纳到收纳部633中。在进行卷绕时，用户通过使屏幕框63和65向相互接近的方向移动，卷绕可挠性屏幕100。卷绕的可挠性屏幕100被收纳到收纳部633中。
另一方面，使可挠性屏幕100的宽度方向的尺寸从48英寸变为64英寸时，从收纳部633中拉出可挠性屏幕100的一部分而展开。在展开时，用户通过使屏幕框63和65向相互离开的方向(图中箭头所示的方向)移动，可挠性屏幕100就从收纳部633中展开。
这样，通过收纳或展开可挠性屏幕100，可以使可挠性屏幕100的宽度方向的尺寸成为用户所希望的尺寸。
改变可挠性屏幕100的尺寸时，投影机71从框架6上卸下而进行上述动作，在动作结束之后再次安装投影机。
如上所述，按照本结构的单元10，可以得到与上述结构5的单元10相同的效果。
并且，在该单元10中，通过使用框架60和屏幕100，可以用1个屏幕显示不同尺寸的图像，所以，可以减少派生品种。
另外，也可以具有确认屏幕的规定的尺寸(例如64英寸、48英寸等)的确认单元。另外，也可以优选地形成设置在脚部68和69的一方上的凸部可以与设置在另一方上的凹部嵌合的结构。这时，在利用上述确认单元确认可挠性屏幕100达到规定的尺寸之后，通过使上述凸部与凹部嵌合，将可挠性屏幕100的尺寸固定。这样，就可以可靠地保持可挠性屏幕100的规定的尺寸。另外，不限于规定的尺寸，也可以构成为按用户所希望的尺寸将可挠性屏幕100固定。
另外，在上述实施例中，通过卷绕可挠性屏幕来调节可挠性屏幕的尺寸，但是，不限于如此，也可以通过将可挠性屏幕100折叠而调整可挠性屏幕的尺寸。
另外，在本实施例中，表示了通过沿宽度方向卷绕屏幕100而可以在宽度方向改变画面尺寸的例子，但是，本发明不限于如此，也可以构成为通过沿长度方向卷绕可挠性屏幕100而在长度方向改变画面尺寸，也可以构成为通过沿宽度和长度两个方向卷绕可挠性屏幕100而改变画面尺寸。
另外，在本实施例中，通过手动收纳或展开屏幕，但是，本发明不限于如此，也可以构成为例如单元10具有移动单元以自动地收纳、展开屏幕。
当然，本发明的投影型显示装置的可挠性屏幕的尺寸不限于以上所述的尺寸。
下面，说明本发明的投影型显示装置的其他实施例。
图10是表示本发明的投影型显示装置的实施例2的剖面图。图11和图12是表示图10所示的屏幕的主要部分的透视图。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例2的投影型显示装置，对于相同的事项省略其说明。
下面，说明本实施例的屏幕32、48和64，但是，这些屏幕32、48、64除了显示面的尺寸不同以外，它们的形状和作用基本上相同，所以，仅代表地说明屏幕32。
在屏幕32中的特征在于背面层41和光轴变换层42由单一的光波导路45构成。即，屏幕32由光波导路45、光扩散层43和前面层44按该顺序层叠而构成。
光波导路45是导引从入口部451入射的光而从出口部452出射的部件，具有光指向性和光轴变换特性。具体而言，光波导路45从入口部451仅导入从特定方向入射的光(投影光)，导引该光从出口部452向指定方向出射。该光波导路45构成屏幕32的背面，将其入口部451的开口方向设置成指向反射镜31侧(参见图10和图11)。另外，光波导路45在其中部弯曲或者弯折，而使其出口部452配置成与光扩散层43的平面垂直。光波导路45例如由弯曲或者弯折的多个光纤集束构成。
在屏幕32中，进行投影时，由反射镜31从背面侧导引投影光，使该投影光入射到光波导路45内(参见图10)。这时，仅将以特定的角度入射的投影光从入口部451导引到光波导路45内，其他的光(外光)由入口部451反射或吸收。并且，投影光在光波导路45内以全反射方式前进，从出口部452向光扩散层43侧出射。并且，该投影光由光扩散层43扩散，入射到前面层44上，由此在屏幕32上形成显示图像。
按照该屏幕32，背面层41和光轴变换层42由单一的光波导路45构成，所以，屏幕32的结构简单。
在该屏幕32中，当光波导路45由多个光纤集束构成时(参见图10和图11)，优选地在这些光纤间填充光吸收剂(图中未示出)。这样，投影光以外的外光由屏幕32的背面侧(光波导路45)有效地遮断，所以，可以提高显示图像的对比度。
另外，在该屏幕32中，光波导路45构成为出口部452的位置整齐一致(参见图10和图11)，但是，本发明不限于如此，光波导路45也可以构成为出口部452的位置相互不一致(参见图12)。例如，在图12所示的光波导路45中，出口部452的排列面以3个台阶的高度不一致地排列。在这样的结构中，投影光在光波导路45的出口部452附近扩散。这样，可以实现光扩散层43薄型化的结构或省略光扩散层43的结构(例如，屏幕32是由图12所示的光波导路45和前面层44层叠而构成的结构)(图中省略示出)。
实施例2可以应用于其他各实施例。
图13～图15是表示本发明的投影型显示装置的实施例3的图。图16是表示图13～图15所示的屏幕的制造工序的说明图。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例3的投影型显示装置1，对于相同的事项省略其说明。
下面，说明本实施例的屏幕32、48和64，但是，这些屏幕32、48、64除了显示面的尺寸不同以外，它们的形状和作用基本上相同，所以，仅代表地说明屏幕32。
在屏幕32中的特征在于光扩散层43和前面层44由单一的凹凸加工层46构成。即，屏幕32由背面层41光轴变换层42和凹凸加工层46层叠而构成。
凹凸加工层46在其前面形成有具有凹凸形状的多个微小的凹凸部461(出射点)(参见图13～图15)。另外，在凹凸加工层46的凸面(凹凸部461的凸面)上，形成有黑条462。在该凹凸加工层46中，凹凸部461的底面(凹部的底面)具有光扩散功能，黑条462具有光吸收作用。黑条462通过印刷等将凹凸加工层46的表面着色成黑色。
在屏幕32中，进行投影时，来自投影机71的投影光从背面层41入射，通过光轴变换层42从背面侧入射到凹凸加工层46上。于是，投影光由凹凸部461的底面扩散，从出射点(凹凸部461的凹陷空间)向前方出射(参见图14)，在屏幕32上形成显示图像。另外，从屏幕32的前面入射的外光由凹凸加工层46的黑条462吸收。这样，就抑制了在屏幕32的前面上外光的反射，从而提高了显示图像的易看性和对比度。
按照该屏幕32，光扩散层43和前面层44由单一的凹凸加工层46构成，所以，可以使屏幕32的结构简单。
在屏幕32中，黑条462仅在凹凸加工层46的凸面上形成，但是，本发明不限于此，黑条462也可以同时在凹凸部461的凸面和内侧侧面(除了凹部的底面的凹部的内侧的侧面)形成(参见图14)。这样就可以有效地抑制在屏幕32的前面上外光的反射，所以可以提高显示图像的易看性。
另外，在屏幕32中，由形成多个凹凸部461的平面状的树脂材料A构成凹凸加工层46。具体而言，通过使具有凹凸(压花)模的滚轮模子R在平面状的树脂材料A上以指定的压力滚动，形成凹凸加工层46的凹凸部461(参见图16)。利用这样的结构(屏幕的制造方法)，可以很容易地形成大量的凹凸部461。
实施例3可以应用于其他各实施例。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例4的投影型显示装置1，对于相同的事项省略其说明。
在实施例1的单元10中，仅设置了1个反射镜31(参见图2和图3)。在这样的结构中，进行投影时，来自投影机71的投影光由反射镜31反转1次，进而从屏幕32的背面侧形成显示图像，显示图像在屏幕32上左右正确地放映出来。
但是，本发明不限于此，也可以设置多个反射镜31。例如，设置奇数个反射镜31时，和设置1个反射镜31时一样，在屏幕32上显示左右正确的显示图像。另外，也可以根据用途而设置偶数个反射镜31。另外，由投影机71内的图像显示器件控制图像的扫描方向，调整图像的左右反转/非反转。或者，也可以利用显示控制器等的指令控制并调整显示数据。这样，显示图像就调整为左右正确的图像。实施例4可以应用于其他实施例。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例5的投影型显示装置1，对于相同的事项省略其说明。
在结构1～3的单元10中，投影透镜是1个(单透镜方式)(图中未示出)。在这样的结构中，三原色的投影光在入射到投影透镜上的阶段合成。因此，在这样的单透镜方式中，投影光在投影透镜以后经过共同的光路投影到屏幕32、48、64上(以下，代表地说明屏幕32)，所以，即使到屏幕32的投影距离改变，三原色的图像也不会相互偏离地投影。
与此相反，还有对各原色分别设置投影透镜而在屏幕上将投影光合成的结构(3透镜方式)。在这样的结构中，三原色的投影光在投影透镜以后经过不同的光路投影到屏幕32上，所以，到屏幕32的投影距离改变时，三原色的图像将发生偏离。因此，在这样的结构中，必须进行复杂的会聚调整(使三原色的图像相互正确地重合的调整)。
在这方面，结构1～3的单元10中，光学单元采用单透镜方式，所以，不需要进行上述会聚调整从而是优选的。但是，本发明不限于此，通过设置众所周知的会聚调整的机构，投影机71也可以采用3透镜方式。实施例5可以应用于其他各实施例。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例6的投影型显示装置1，对于相同的事项省略其说明。
在本实施例的单元10中，不限定投影机本体25、26、27(以下，仅代表地说明投影机本体25)内部具有的液晶面板(图中未示出)的个数。因此，投影机本体25可以具有1个液晶面板，也可以具有多个液晶面板。即，投影机本体25可以采用例如向单一的液晶面板投影显示的黑白图像或彩色图像的方式，也可以采用合成投影多个显示图像的方式。这些投影方式，在本技术领域的熟练人员自明的范围内可以采用众所周知的方式。实施例6可以应用于其他各实施例。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例7的投影型显示装置1，对于相同的事项省略其说明。
在本实施例的单元10中，作为投影机本体25的图像显示器件，在本技术领域的熟练人员自明的范围内可以采用众所周知的器件。例如，投影机本体25的图像显示器件可以采用上述投影液晶显示面板的图像的器件，也可以采用DMD(数字微镜装置)这样的反射型MEMS器件或LCOS(Liquid Crystal on Silicon)以及称为LCOS的一种的D-ILA(Direct-Drive Image Light Amplifier)的反射型微液晶器件进行放大投影。
此外，也可以应用激光和多面反射镜的点顺序扫描或线性MEMS和旋转反射镜的线顺序扫描的光器件。实施例7可以应用于其他各实施例。
图17是表示本发明的投影型显示装置的实施例的透视图。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例8的投影型显示装置1，对于相同的事项省略其说明。
如图17所示，本实施例的单元10省略了反射镜31，使用了折射光学单元24。该折射光学单元24由折射光学系统和支持折射光学系统的镜筒构成，相对投影机本体26设置成可以装卸。
该折射光学系统构成本实施例的光学单元。另外，由折射光学系统24和投影机本体26构成本实施例的投影机。
从投影机本体26投影的投影光在折射光学系统中发生折射，直接向屏幕32投影。这样，就不需要反射镜31和副框架62，可以实现单元10的节省空间化和小型化。实施例8可以应用于其他各实施例。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例9的投影型显示装置1，对于相同的事项省略其说明。
在本实施例的单元10中，省略了反射镜31，反射镜一体地设置在投影透镜单元22内。本实施例的投影透镜单元22由透镜、反射镜和支持它们的镜筒构成。
这时，反射镜优选地使用非球面反射镜。通过使反射镜成为非球面，可以最佳地修正投影到屏幕上的图像的梯形畸变和焦点。这样，可以实现进一步节省空间。另外，与单独设置反射镜的情况相比，可以防止反射镜自身的变形。另外，由于不需要副框架62，所以，可以将成本上升抑制到最小限度，从而可以提供低成本的投影型显示装置1。实施例9可以应用于其他各实施例。
图18是表示本发明的投影型显示装置的实施例10的透视图。
下面，以与上述实施例1的不同点为中心说明实施例10的投影型显示装置1，对于相同的事项省略其说明。
在本实施例的单元10中，主框架61具有可以装卸的设置台67，投影机71可以装卸地设置在该设置台67上。如图18所示，投影机71相对屏幕32以倾斜指定角度的状态设置在屏幕32的下侧即铅直方向的下方(相对屏幕32的延长线上)。这样，可以灵活使用屏幕32的下部的空间，同时，可以实现单元10的小型化特别是薄型化。实施例10可以应用于其他各实施例。
以上，根据图示的实施例说明了本发明的投影型显示装置1，但是，本发明不限于这些实施例，各部分的结构可以置换成具有同样的功能的任意的结构。另外，本发明也可以附加其他任意的结构物。
另外，本发明可以将上述各实施例中的任意的2个或多于2个的结构(特征)组合。
另外，本实施例的投影型显示装置1分别具有多种屏幕、光学单元和投影机，但是，本发明不限于如此，例如，也可以是在购买时选择它们中的各1个的结构。这样，用户就可以用最小限度的负担(低成本)得到所希望的单元。
另外，在上述实施例中，作为一例使用了对角显示区域分别为32英寸、48英寸、64英寸的屏幕32、48、64，但是，其对角显示区域不特别限定，可以使用各种画面尺寸的屏幕(对光学单元、投影机本体也一样)。
另外，本发明的投影型显示装置具有的屏幕的种类(数)不限于3个，例如，可以是2个或大于等于4个。
另外，本发明的投影型显示装置具有的光学单元和投影机本体的数分别不特别限定，只要具有可以与投影型显示装置所具有的屏幕对应的光学单元和投影机本体就行。
另外，可以通过将投影机71从框架6上卸下而配置到单独准备的反射型屏幕的前方侧，将投影机71用于将投影光投影到反射型屏幕上而将显示图像放映在屏幕上的方式(前面方式)的投影。
另外，投影透镜单元22和上述变焦透镜单元可以具有自动对焦功能(自动聚焦)。
权利要求
1.一种投影型显示装置，其特征在于，包括具有光透过性、在背面侧具有具备光指向性的背面层并且能够显示图像的图像显示部的尺寸不同的多个透过型屏幕，能够投射投影光的投影器本体，将来自上述投影器本体的投影光导引到上述透过型屏幕的背面的光学单元以及支持从上述多个透过型屏幕中选择的1个透过型屏幕和上述投影器本体的支持装置；使由上述光学单元导引的投影光从上述背面侧透过从而在上述透过型屏幕上显示图像，从上述多个透过型屏幕中选择1个，将上述选择的透过型屏幕与上述投影器本体、上述光学单元和上述支持装置组装而使用。
2.按权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于具有与上述各透过型屏幕对应的多种上述光学单元，在进行上述组装时选择上述多种光学单元中的1个。
3.按权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于具有与上述各透过型屏幕对应的多种上述投影器本体，在进行上述组装时选择上述多种投影器本体中的1个。
4.按权利要求1～3的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述光学单元具有反射镜，由该反射镜反射的光投影到上述透过型屏幕上。
5.按权利要求4所述的投影型显示装置，其特征在于上述反射镜由上述支持装置支持。
6.按权利要求4或5所述的投影型显示装置，其特征在于上述反射镜的反射面是平面。
7.按权利要求4～6的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述反射镜的反射面相对于铅直方向大致平行地设置。
8.按权利要求1～7的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述光学单元中的至少一部分设置在上述投影器本体上。
9.按权利要求1～3的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述光学单元设置在上述投影器本体上；上述光学单元具有使光折射的光学系统，来自该光学单元的投影光被投影到上述透过型屏幕上。
10.按权利要求1～3的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述光学单元设置在上述投影器本体上；上述光学单元具有反射镜，由该反射镜反射的光被投影到上述透过型屏幕上。
11.按权利要求1～10的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述光学单元具有变更在上述屏幕上显示的图像的视场角的变倍机构。
12.按权利要求1～11的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述投影器本体相对于上述透过型屏幕倾斜指定角度设置。
13.按权利要求12所述的投影型显示装置，其特征在于上述投影器本体至少其一部分设置在上述透过型屏幕的上述图像显示部的表面的延长上。
14.按权利要求1～13的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述多个透过型屏幕中的至少1个具有可挠性；上述投影型显示装置包括调节上述具有可挠性的透过型屏幕的尺寸的屏幕尺寸调节装置。
15.按权利要求1～14的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于上述支持装置形成框状，在将上述透过型屏幕与上述投影器本体、上述光学单元和上述支持装置组装的状态下，上述透过型屏幕、上述投影器本体和上述光学单元向外部露出。
16.按权利要求1～15的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于相对于上述选择的透过型屏幕从倾斜指定角度的方向投影上述投影光，上述倾斜的方向与设定上述透过型屏幕的光指向性的方向大致一致。
17.按权利要求1～16的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于具有在上述背面层的光的出射侧形成的、能够使吸收来自指定方向的光的带状的光吸收层间隔指定距离而并排地设置的前面层。
18.按权利要求1～16的任意一项所述的投影型显示装置，其特征在于具有在上述背面层的光的出射侧形成的、多个微小的凹凸设置在显示面侧的前面层。
全文摘要
本发明通过从多个透过型屏幕中选择1个屏幕，提供可以实现用户所希望的结构的投影型显示装置。作为一种投影型显示装置(1)，其特征在于，其具有具备光透过性并且在背面侧具有具备光指向性的背面层(41)的尺寸不同的多个屏幕、可以投射投影光的投影机(71)、将来自投影机(71)的投影光导引到屏幕的背面的投影透镜单元(22)和反射镜(31)、支持从多个屏幕中选择的1个屏幕(32)和投影机(71)的框架(6)从而使由投影透镜单元(22)和反射镜(31)导引的投影光从背面侧透过而在屏幕(32)上显示图像，将所选择的屏幕(32)、投影机(71)、投影透镜单元(22)、反射镜(31)和框架(6)组装而使用。
文档编号G03B21/00GK1710486SQ20051007539
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月16日 优先权日2004年6月18日
发明者片濑诚, 味冈淳二 申请人:精工爱普生株式会社