专利名称：背投影仪的制作方法
技术领域：
本总发明构思涉及一种背投影仪(rear projector)，且更具体地涉及一种可以制造得小巧且紧凑以及可以防止图像反转的背投影仪。
背景技术：
一般地，投影仪通过将由图像形成单元产生的图像投影到屏幕上来提供图像。依据放大和投影由图像形成单元产生的图像的方法，投影仪可以分为前投影仪或背投影仪。当使用背投影仪时，包括屏幕的所有的其元件可以设置于机壳中，因此背投影仪可以应用于家用投影电视等。
参考图1，常规的背投影仪包括机壳10；冷阴极射线管(CRT)11，安装于机壳10内，用于产生图像；投射透镜单元13，用于放大和投影入射图像；和反射镜15，用于将投射的图像反射到屏幕上。屏幕17安装于机壳10的前表面上且允许从屏幕的背面投射的图像在其上形成，使得可以在预定的宽视角观看形成于屏幕17上的图像。投射透镜单元13放大且将由冷CRT11发射的图像投射到反射镜15。反射镜15安装于机壳10的内部，以一定角度面对屏幕17。反射镜15将入射图像反射到屏幕17上。
将参考图2说明图1的常规的背投影仪的光学设置。参考图2，冷CRT11的光栅方向(raster direction)b1和图像形成于屏幕17上的方向a1形成大约90°的夹角。依据设置反射镜15的角度，方向a1和b1之间的角度可以在90°±45°的范围内变化。光栅是一组冷CRT 11的扫描线，其用于形成图像。
因为使用了反射镜15且冷CRT 11设置于机壳10的下侧，背投影仪可以制得小巧。但是，因为光栅方向b1和图像方向a1形成大约90°的夹角，包括屏幕17的高度和冷CRT 11的高度的机壳10的高度相应增加。
图3是示出另一不包括反射镜的常规背投影仪的光学设置的示意图。参考图3，在机壳20内对准冷CRT 21、投射透镜单元23和屏幕27。冷CRT21的光栅方向b2和图像形成于屏幕27上的方向a2形成180°的夹角。
因为仅依据屏幕27的高度可以设定机壳20的高度，所以图3的背投影仪的高度从图2的背投影仪的高度减小。但是，因为冷CRT 21设置于屏幕27之后，所以背投影仪的总厚度增加。另外，当光栅方向b2和图像形成于屏幕27上的方向a2反转时，图像反转可能发生。
发明内容
本总发明构思提供了一种背投影仪，其通过优化机壳的高度和厚度可以作得小巧和紧凑且可以防止图像反转。
本总发明构思的附加的方面和优点部分地在随后的描述中阐述，且部分地从描述中显而易见，或可以通过总发明构思的实践习知。
本总发明构思的前述和/或其它方面和优点可以通过提供一种背投影仪来实现，该背投影仪包括阴极射线管，来扫描光和产生图像；投射透镜单元，来放大和投射由阴极射线管产生的图像；屏幕，在其上形成投射的图像；和反射光学系统，设置于投射透镜单元和屏幕之间来改变投射光的路径，其中设置阴极射线管和反射光学系统使得阴极射线管的光栅方向和图像形成于屏幕上的方向彼此平行或基本彼此平行。
结合附图，从实施例的以下描述，本总发明构思的这些和/或其它方面和优点将变得明显易懂，其中图1是示出常规背投影仪的截面示意图；图2是示出图1的常规背投影仪的光学设置的示意图；图3是示出另一常规背投影仪的光学设置的示意图；图4是依据本总发明构思的实施例的背投影仪的截面示意图；以及图5是示出图4的背投影仪的光学设置的示意图。
具体实施例方式
现将详细参考本总发明构思的实施例，其实例在附图中示出，其中通篇相似的附图标记指示相似的元件。以下描述实施例且参考附图以说明本总发明构思。
参考图4和5，构造依据本总发明构思的背投影仪，使得其所有的元件安装于机壳30内。背投影仪包括阴极射线管(CRT)31，来扫描光和产生图像；投射透镜单元35，来放大和投射由CRT 31产生的图像；屏幕50，在其上形成投射的图像；和反射光学系统40，设置于投射透镜单元35和屏幕50之间来改变投射光的路径。为了图示的目的，在图5中仅示出了CRT31的发光表面。
屏幕50安装于机壳30的前表面上，且允许从其背侧投射的图像在其上沿由箭头“a”指示的方向形成，使得以预定的宽视角观看图像。屏幕50可以包括具有预定增益(例如约4.5的增益)的双凸透镜和具有预定焦距(例如约670mm焦距)的菲涅耳(Fresnel)透镜的组合。由于对于本领域的技术人员，屏幕50的结构应是公知的，将不提供其详细的说明。
CRT 31扫描电子束来产生图像且将所产生的图像发射到投射透镜单元35。CRT 31可以是冷CRT。在该情况中，用冷却剂充满耦合器(未显示)来减小在冷CRT中产生的热，且用于调整图像发射角度的透镜系统(未显示)设置于冷CRT的前表面上。光栅由CRT 31的扫描线组成，用于形成图像，且光栅方向是由图5的箭头“b”所示的垂直或基本垂直方向。
为了使得图像形成于屏幕50上的方向“a”和CRT 31的光栅方向“b”彼此平行或基本平行，CRT 31设置于机壳30中。这里，当方向“a”和CRT 31的光栅方向“b”之间的角度θ1在0到5°的范围时，认为方向“a”和“b”基本彼此平行，且当角度θ1是0°时，方向“a”和“b”彼此平行。为了图示的目的，图5包括了平行于形成于屏幕50上的图像的虚拟表面P，位于CRT 31的光栅点。角度θ1示出为光栅方向“b”和虚拟表面P之间的角度。
投射透镜单元35设置于CRT 31和反射光学系统40之间的光路中来放大且投射入射的图像。参考图5，投射透镜单元35首先聚焦入射图像，且放大入射图像，因为屏幕50位于投射透镜单元35的焦点的外部。因此，从CRT 31发射的图像在通过投射透镜单元35之后被反转。投射透镜单元35可以具有预定的焦距(例如，68.06mm的焦距)，其可以通过考虑机壳30的总尺寸来决定。
反射光学系统40包括至少两个反射镜，且引导由投射透镜单元35放大且投射的图像，使得图像形成于屏幕50上。反射光学系统40还反转由投射透镜单元35反转的图像。当设置CRT 31和屏幕50使得图像显示的方向“a”和光栅方向“b”彼此平行或基本彼此平行时，反射光学系统40将入射图像引导到屏幕50。
如图4和5所示，反射光学系统40包括第一反射镜41，来反射入射图像；和第二反射镜45，来将由第一反射镜41反射的图像反射到屏幕50上。
在第一和第二反射镜41和45的光学设置中，第二反射镜45可以设置于第一反射镜41的上方，且第一和第二反射镜41和45可以沿相反方向构成角度。
图5包括Y-Z轴坐标系。Y轴在背投影仪的高度方向延伸，且Z轴沿背投影仪的深度/厚度方向延伸。Z轴和第一反射镜41形成夹角θ2，且Z轴和第二反射镜45形成夹角θ3。第一和第二反射镜41和45的夹角θ2和θ3可以满足以下公式1。
因为第一反射镜41接近投射透镜单元35，第一反射镜41可以在尺寸上小于第二反射镜45。因此，CRT 31和投射透镜单元35可以容易地设置于第一反射镜41的前面。
依据第一和第二反射镜41和45的设置，CRT 31的光栅方向“b”和图像形成于屏幕50上的方向“a”是相同的。另外，因为CRT 31和投射透镜单元35可以设置于屏幕50和第二反射镜45之间的空间下，所以与图3所示的常规背投影仪比较，机壳30的厚度，即深度可以得到减小。与图1和2所示的常规背投影仪比较，机壳30的高度也可以得到减小。
虽然图4和5的反射光学系统40包括了第一和第二反射镜41和45，但是本总发明构思的反射光学系统可以可选地包括两个或更多的反射镜。
如上所述，依据本总发明构思的背投影仪可以通过优化CRT和反射光学系统的光学设置从而将由CRT产生的图像发射到屏幕50上而没有图像反转。而且，背投影仪可以通过减小机壳30的高度和厚度作得小巧和紧凑。
虽然已经显示和描述了本总发明构思的一些实施例，然而本领域的一般技术人员可以理解在不脱离本总发明构思的精神和范围内，可以在这些实施例中做出各种改变，本总发明构思的范围在权利要求和其等同要件所界定。
本申请要求于2004年10月5日在韩国知识产权局提交的Korean PatentApplication No.2004-79244的优先权，其全部内容引入于此作为参考。
权利要求
1.一种背投影仪，包括阴极射线管，来扫描光和产生图像；投射透镜单元，来放大和投射由所述阴极射线管产生的图像；屏幕，在其上形成所述投射的图像；和反射光学系统，设置于所述投射透镜单元和所述屏幕之间来改变所述被放大和投射的图像的路径，其中，设置所述阴极射线管和所述反射光学系统，使得所述阴极射线管的光栅方向和图像形成于所述屏幕上的方向彼此平行或基本彼此平行。
2.如权利要求1所述的背投影仪，其中，当所述阴极射线管的光栅和形成于所述屏幕上的图像延伸到同一点时，所述阴极射线管的光栅方向和图像形成于所述屏幕上的方向形成0到5°之间的角度。
3.如权利要求2所述的背投影仪，其中，所述反射光学系统包括第一反射镜，以相对于所述背投影仪的第一方向的第一角度设置来面对所述投射透镜单元且来反射入射图像；和第二反射镜，以相对于所述背投影仪的第一方向的第二角度设置，且设置于所述第一反射镜和所述屏幕之间来将由所述第一反射镜反射的图像反射到所述屏幕上。
4.如权利要求3所述的背投影仪，其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜沿相对于所述背投影仪的所述第一方向相反的方向构成角度。
5.如权利要求4所述的背投影仪，其中，所述背投影仪的所述第一方向对应于所述背投影仪的深度方向。
6.如权利要求3所述的背投影仪，其中，所述阴极射线管和所述投射透镜单元设置于所述屏幕和所述第二反射镜之间的空间下。
7.如权利要求1所述的背投影仪，其中，所述反射光学系统包括第一反射镜，以相对于所述背投影仪的第一方向的第一角度设置来面对投射透镜单元且来反射入射图像；和第二反射镜，以相对于所述背投影仪的所述第一方向的第二角度设置，且设置于所述第一反射镜和所述屏幕之间来将由所述第一反射镜反射的图像反射到屏幕上。
8.如权利要求7所述的背投影仪，其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜沿相对于所述背投影仪的所述第一方向相反的方向构成角度。
9.如权利要求7所述的背投影仪，其中，所述阴极射线管和所述投射透镜单元设置于所述屏幕和所述第二反射镜之间的空间下。
10.如权利要求7所述的背投影仪，其中，所述第二反射镜设置于所述第一反射镜的上方。
11.如权利要求7所述的背投影仪，其中，所述第一反射镜小于所述第二反射镜且设置比所述第二反射镜更接近于所述阴极射线管。
12.如权利要求1所述的背投影仪，其中，所述投射透镜单元反转由所述阴极射线管产生的图像。
13.如权利要求12所述的背投影仪，其中，所述反射光学系统反转由所述投射透镜单元投射的图像。
14.如权利要求1所述的背投影仪，其中，所述屏幕设置于所述投射透镜单元的焦距之外。
15.如权利要求1所述的背投影仪，其中，所述反射光学系统包括多于两个的反射镜。
16.一种背投影仪，包括壳体；屏幕，设置于所述壳体的前表面；图像形成器，设置邻近于所述屏幕的底部，接近所述壳体的所述前表面；投射透镜单元，设置得邻近所述图像形成器，来放大且来将所述产生的图像投射向所述壳体的背表面；和反射单元，设置于所述壳体的所述背表面来将投射的图像反射到所述屏幕上。
17.如权利要求16所述的背投影仪，其中，所述图像形成器包括具有光栅方向的阴极射线管，所述光栅方向平行于所述反射的图像形成于所述屏幕上的方向。
18.如权利要求16所述的背投影仪，其中，所述反射单元包括第一反射器，设置得邻近所述投射透镜单元，朝向所述壳体的顶表面构成角度；和第二反射器，设置于所述壳体的所述背表面，朝向所述壳体的底表面构成角度，且具有比所述第一反射器更大的尺寸。
19.如权利要求16所述的背投影仪，其中，所述图像形成器设置于所述壳体中在所述屏幕的底边缘的水平高度上方。
20.一种背投影仪，包括壳体；屏幕，设置于所述壳体的前表面；图像形成器，设置于所述壳体内来产生和投射图像；和反射单元，设置得接近所述壳体的背表面来将投射的图像反射到所述屏幕上，使得具有扫描线的图像被反射到所述屏幕上，所述扫描线具有预定角度的光栅方向，所述图像沿基本平行于所述光栅方向的方向形成。
21.一种从背侧在屏幕上形成图像的投影仪，包括阴极射线管，设置得邻近于所述屏幕来以相对于所述投影仪的高度轴的角度θ1扫描图像，所述被扫描图像从所述屏幕的背侧离开；投射单元，来接收来自所述阴极射线管的图像，来放大所述图像，且来投射所述图像，使所述图像从所述阴极射线管离开朝向所述投影仪的背面；第一反射器，以相对于所述投影仪的深度轴的角度θ2设置来接收所述投射的图像且沿所述投影仪的所述高度轴来反射所述图像；和第二反射器，邻近于所述第一反射器且以相对于所述投影仪的深度轴的角度θ3设置来将所述投射的图像反射到所述屏幕的背侧上，其中，所述角度θ1、角度θ2、角度θ3由θ2+θ3-θ1/2＝90度来定义。
全文摘要
本发明公开了一种背投影仪，其可以被作得小巧和紧凑且可以防止图像反转。该背投影仪包括阴极射线管，来扫描光和产生图像；投射透镜单元，来放大和投射由阴极射线管产生的图像；屏幕，在其上形成投射的图像；和反射光学系统，设置于投射透镜单元和屏幕之间来改变投射光的路径，其中设置阴极射线管和反射光学系统使得阴极射线管的光栅方向和图像形成于屏幕上的方向彼此平行或基本彼此平行。
文档编号G03B21/00GK1758730SQ200510099609
公开日2006年4月12日 申请日期2005年8月30日 优先权日2004年10月5日
发明者尹锡溢, 金成基, 贾永一 申请人:三星电子株式会社