CN101261431B - 保持结构以及投射型显示装置 - Google Patents

Abstract

实现能够将被保持体牢固地保持在外部机壳内的保持结构。板状部(202a)、(205a)经由衬套(80c)而夹持在来自上面侧机壳(1a)的凸台(80a)和来自底面侧机壳(1b)的凸台(80b)之间，由此，投射光学***(20)被装载在机壳内。利用整个机壳以立体机构保持投射光学***(20)。因此，能够将投射光学***(20)牢固地保持在机壳内。

Description

保持结构以及投射型显示装置

技术领域

本发明涉及在组合第1机壳(cabinet)和第2机壳而成的外部机壳内保持被保持体的保持结构。另外，本发明涉及将显示元件上的图像放大投射到被投射面上的投射型显示装置。

背景技术

将显示元件(液晶面板等)上的图像放大投射到被投射面(屏幕等)的投射型显示装置(以下称为“投影仪”)被商品化并广泛普及。在这种投影仪中，为了缩短屏幕和投影仪主体之间的距离，提出了采取倾斜投射的结构的投影仪，即，进行投射光学***的广角化的同时，还使投射光的行进方向相对于投射光学***的光轴倾斜。

例如，在以下的专利文献1记载的发明中，使用大视角的广角镜头作为投射光学***，并且，使显示元件和屏幕在相对于投射光学***的光轴在彼此相反的方向上移动，从而投射距离缩短，并且，实现无歪曲的倾斜投射。但是，在该现有发明中，由于需要大视角的广角镜头，因此伴随着透镜的大型化的成本的上升和投影仪主体的大型化成为问题。

相对于此，在以下的专利文献2记载的发明中，使用投射透镜单元和反射镜作为投射光学***，并使显示元件上的图像作为中间像而成像于投射透镜单元和反射镜之间，利用反射镜对该中间像进行放大投射，从而实现投射距离的缩短。根据该现有发明，通过比较小的曲面的反射镜来实现广角化，由此，能够抑制成本的上升和投影仪主体的大型化。

在这种投影仪中，通常采用将投射透镜单元和反射镜装载在罩体(housing)内、并将该罩体保持在外部机壳内的结构。此时，作为保持罩体的结构，考虑例如专利文献3记载的发明的结构。

专利文献3记载的发明是用于将搭载了液晶面板、分色镜等的光学底座(base)(光学引擎)安装在机箱(机壳)内的安装结构。在该发明中，在机箱的底面安装衬垫(spacer)，在该衬垫上经由弹性衬套(bush)搭载被保持体即光学底座，从上方将光学底座用螺钉固定在衬垫上。在该发明中，将光学底座经由弹性衬套以及衬垫仅保持在机箱的底面。即，光学底座仅由所谓的面结构被保持。

将投射透镜单元和反射镜装载在罩体内而成的投射光学***与光学引擎相比相当重。因此，在将作为这样高重量的被保持体的投射光学***以专利文献3记载的保持结构进行保持的情况下，在对投射光学***施加冲击时，对其进行保持的外部机壳的底面有可能会变形。

专利文献1  特开平05-100312号公报

专利文献2  特开2004-258620号公报

专利文献3  特开平07-287204号公报

发明内容

本发明是为解决上述课题而进行的，其课题在于实现能够将被保持体牢固地保持在外部机壳内的保持结构。另外，其课题在于提供一种投射型显示装置，具有这样的保持结构，从而能够将作为高重量物的投射光学***牢固地保持在外部机壳内。

基于上述课题，本发明具有如下特征。

技术方案1的发明是在组合第1机壳和第2机壳而成的外部机壳内保持被保持体的保持结构，其特征在于，具有：第1支持部，设置在所述第1机壳上；第2支持部，设置在所述第2机壳上；以及被夹持部，设置在所述被保持体上，由所述第1支持部和所述第2支持部夹持所述被夹持部，由此，保持被保持体。

技术方案2的发明如技术方案1所述的保持结构，其特征在于，具有夹具，该夹具在由所述第1支持部和所述第2支持部夹持所述被夹持部的状态下，将所述第1支持部和所述第2支持部结合。

技术方案3的发明如技术方案1或技术方案2所述的保持结构，其特征在于，具有弹性体，该弹性体在由所述第1支持部和所述第2支持部夹持所述被夹持部时，介于所述被夹持部和所述1支持部以及所述第2支持部之间。

技术方案4的发明如技术方案3所述的保持结构，其特征在于，在所述弹性体上形成沿夹持方向的接触面，并且，在所述第1支持部以及所述第2支持部至少一个上形成夹持所述被夹持部时与所述接触面对峙的被接触面，所述接触面和所述被接触面抵接，由此，限制所述被保持体向与夹持方向垂直的方向运动。

技术方案5中的投射型显示装置，将根据影像信号进行调制后的光向被投射面放大投射的投射光学***保持在组合第1机壳和第2机壳而成的外部机壳内，其特征在于，具有：第1支持部，设置在所述第1机壳上；第2支持部，设置在所述第2机壳上；被夹持部，设置在所述投射光学***上，由所述第1支持部和所述第2支持部夹持所述被夹持部，由此，将所述投射光学***保持在所述外部机壳内。

技术方案6至8中的发明的特征在于，使保持所述投射光学***的保持结构以所述技术方案2至4任意一项所述的方式构成。

例如，投射光学***由投射透镜单元、反射镜部和罩体构成，所述反射镜部将从投射透镜单元出射的光向被投射面反射，所述罩体装载这些投射透镜单元以及反射镜部。

根据本发明技术方案1的结构，可以利用所述第1机壳的第1支持部和第2机壳的第2支持部这两者支持被保持体。由此，被保持体通过整个外部机壳以立体结构保持。因此，可以将被保持体牢固地保持在外部机壳内，即使对被保持体施加冲击，也能做到外部机壳难以产生变形等。

此外，作为技术方案2的结构，能够利用一个夹具进行被保持体针对外部机壳的固定、和第1机壳与第2机壳之间的固定这两者，并且能够实现夹具的削减，并且可以实现组装工时的削减。

此外，作为技术方案3的结构，在对外部机壳施加振动或者冲击时，能够利用弹性体吸收该振动或者冲击，并且，能够做到振动或者冲击难以传递到被保持体。

进而，作为技术方案4的结构，利用接触面和被接触面之间的接触，限制被保持体向与夹持方向垂直的方向运动，所以，能够在与夹持方向垂直的方向牢固地保持被保持体。

根据本发明技术方案5的结构，能够将投射光学***牢固地保持在外部机壳内，并且即使对投射光学***施加冲击，也能够做到外部机壳难以产生变形等。另外，根据技术方案6至8的结构，能够起到与技术方案2至3相同的效果。

本发明的效果以及意义，通过以下所示的实施方式的说明会更加清楚。但是，以下的实施方式最终也只是实施本发明时的一个例示，本发明完全不受以下的实施方式中记载的内容限制。

附图说明

图1是表示实施方式中的投影仪的结构的图(立体图)。

图2是表示实施方式中的投影仪的结构的图(俯视图)。

图3是表示实施方式中的投影仪的结构的图(仰视图)。

图4是表示实施方式中的投影仪的结构的图(右视图)。

图5是表示实施方式中的投影仪的结构的图(左视图)。

图6是表示实施方式中的投影仪的结构的图(正视图)。

图7是表示实施方式中的投影仪的结构的图(后视图)。

图8是表示实施方式中的投射光学***的结构的图(立体图)。

图9是表示实施方式中的投射光学***的结构的图(剖面图)。

图10是表示实施方式中的光学引擎的结构的图。

图11是表示实施方式中的投射光学***的板状部的结构的图。

图12是表示实施方式中的投射光学***的针对机壳的安装机构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式中的投影仪的结构进行说明。

图1至图7是表示省略了外部机壳的状态下的投影仪。图1是投影仪的外观立体图，图2、图3、图4、图5、图6以及图7分别是投影仪的俯视图、仰视图、右视图、左视图、正视图以及后视图。另外，在图2至图7中，表示拆卸了主基板40的状态下的投影仪。另外，在图8以及图9中，分别表示投射光学***的外观立体图以及剖面图(示意图)。

参照图1至图7，投影仪具有光学引擎10、投射光学***20、电源单元30、主基板40、AV端子部50、吸气扇60、排气扇70、AC进口(inlet)90。另外，80a是来自上面侧机壳的凸台，80b是来自底面侧机壳的凸台，80c是用于吸收振动的衬套。

对于投射光学***20来说，图8所示的板状部202a、205a如图1、图2、图3所示，经由衬套80c而被夹持在凸台80a、80b之间，从而装载在机壳内。由于投射光学***20经由用于吸收振动的衬套80c被夹持，因此冲击难以向投射光学***20传递。另外，投射光学***20经由用于吸收振动的衬套80c被来自上面侧机壳的凸台80a以及来自底面侧机壳的凸台80b支持，因此支持强度提高。

光学引擎10将来自光源101的白色光分离成蓝色波段、绿色波段以及红色波段的光，并且，由显示元件(液晶面板)对各波段的光进行调制，进而由二向棱镜(dichroic prism)将调制后的各个波段的光进行颜色合成，并将合成后的光出射到投射光学***20。如图2所示，光源101以向X轴方向照射光的方式配置，投射光学***20以光轴为Y轴方向的方式配置。另外，参照图10，对光学引擎10的结构以及光学引擎10和投射光学***20的位置关系进行说明。

电源单元30对光源101以及主电路40提供电源。经由AC进口90向电源单元30输入AC电压。主电路40是用于驱动以及控制投影仪的电路。如图1所示那样，对主电路40进行保持的电路基板在光学引擎10的上表面以覆盖光学引擎10的一部分的方式配置。另外，经由AV端子部50对主电路40输入AV(Audio Visual)信号。

如图1以及图3所示那样，在光学引擎10的底面侧配有三个吸气扇60。由这些吸气扇60所吸入的空气被配置在光学引擎10的左面侧的排气扇70(参照图5)以及配置在背面侧的排气扇70(参照图7)排气。这样配置吸气扇60和排气扇70，由此，由吸气扇60所吸入的空气以通过光学引擎10的光学***、光源101以及电源单元30的方式流过。另外，所吸入的空气如图2、图3以及图6所示那样，经由通道(duct)61导入到光源101的侧面，从光源101的侧面朝向排气扇70流动。通过这样的空气的流动，除去这些构件产生的热。

图8以及图9表示投射光学***的外观立体图以及剖面图。另外，图9是示意性地表示图8的A-A’剖面的图。

在该图中，201是投射透镜单元，202是罩体，203是防尘盖，204是反射镜，205是反射镜盖，206是光线通过窗。

投射透镜单元201具有：用于使投射光在中间成像面上成像的透镜组；用于使这些透镜组的一部分在光轴方向上变位从而调整投射图像的聚焦状态的传动装置(actuator)。这里，投射透镜单元201的聚焦调整是通过以投射透镜单元201的光轴为轴使控制杆(lever)201a旋转来进行的。另外，该控制杆201a如图8所示那样以从投射镜头单元201的侧方突出的方式配置，使得不遮住从光线通过窗206所投射的投射光。

反射镜204具有非球面形状的反射面，将从投射透镜单元201入射的投射光广角化，从光线通过窗206向被投射面(屏幕面)投射。

投射透镜单元201被收容在罩体202内，并且，被防尘盖203所覆盖。另外，反射镜204被收容在反射镜盖205内，将反射镜盖205安装在罩体202，从而装载在罩体202。

如图9所示那样，由光学引擎10所生成的合成光在从投射透镜单元201的光轴偏向Z轴方向的位置，入射到投射透镜单元201。这样入射的合成光由于投射透镜单元201而受到透镜作用，入射到反射镜204。如此之后，合成光被反射镜204广角化，经由光线通过窗206向被投射面(屏幕面)投射。

另外，如上述那样，来自光学引擎10的合成光在和投射透镜单元201的光轴相比向Z轴方向错开的位置入射到投射透镜单元201，因此，如图9所示，反射镜204被配置成从投射透镜单元201的光轴向与合成光的移动方向相反侧移动。这里，反射镜204由于具有比构成投射透镜单元201的各个透镜的透镜面大的反射面，因此，反射镜204相对于投射透镜单元201的光轴的移动量比较大。因此，在投影仪的底面侧，如图4以及图5所示那样，产生比较大的空间G。

接着，参照图10，说明光学引擎10的主要结构。

光源101由灯(burner)和反射体(reflector)构成，使大致平行的光向照明光学***102出射。光源101由例如超高压水银灯构成。照明光学***102具有复眼积分仪、PBS(偏振分束器)阵列以及聚光透镜，使入射到显示元件(液晶面板)106、109、115时的各色光的光量分布均衡，并且，使朝向分色镜103的光的偏振方向在一个方向上一致。

分色镜103只对从照明光学***102入射的光中的蓝色波段的光进行反射(以下称为“B光”)，使红色波段(以下称为“R光”)和绿色波段(以下称为“G光”)透过。反射镜104将由分色镜103反射后的B光向朝向聚光透镜105的方向反射。

聚光透镜105对B光提供透镜作用，以使B光以平行光输入到显示元件106。根据蓝色用的影像信号驱动显示元件106，根据该驱动状态对B光进行调制。另外，在显示元件106的入射侧和射出侧配有偏光板(未图示)。

分色镜107对透过分色镜103后的R光以及G光中的G光进行反射。聚光透镜108对G光提供透镜作用，以使G光以平行光输入到显示元件109。根据绿色用的影像信号驱动显示元件109，根据该驱动状态来对G光进行调制。另外，在显示元件109的入射侧和射出侧配有偏光板(未图示)。

中继透镜110、112对R光提供透镜作用，以使针对显示元件115的R光的入射状态与针对显示元件106以及109的B光以及G光的入射状态相同。反射镜111、113变更R光的光路，以使透过分色镜107后的R光导入到显示元件115。

聚光透镜114对R光提供透镜作用，以使R光以平行光的状态入射到显示元件115。根据红色用的影像信号驱动显示元件115，根据该驱动状态对R光进行调制。另外，在显示元件115的入射侧和出射侧配有偏光板(未图示)。

二向棱镜116对利用显示元件106、109、115调制后的B光、G光以及R光中的B光和R光进行反射，并且，使G光透过，由此，对B光、G光以及R光进行颜色合成。进行颜色合成后的光(合成光)如上述那样，入射到投射光学***20内的投射透镜单元201。并且，利用反射镜204进行广角化，经由光线通过窗206向被投射面(屏幕面)投射。

如图示那样，光源101以光的照射方向朝向X轴方向的方式配置。这样配置光源101，由此，光源101即使在投影仪设置在棚顶、固定设置、以及设置在桌上的任何一种状态下使用，也总是能够进行定位使光在水平方向照射。因此，能够抑制光源101配置在垂直方向引起的光源101的寿命下降。

另外，如图2以及图10所示那样配置光源101，以使光源101的光轴与投射透镜单元201的光轴正交，因此能够抑制投射透镜单元201的光轴方向的光学引擎10的尺寸。由此，能够缩小投射距离，其结果是，能够抑制从光线通过窗206射出的光到达屏幕之前被障碍物遮住的可能性。

另外，投射光学***20由投射透镜单元201和反射镜204构成，与光学引擎10相比，重量相当高(几倍左右的重量)。因此，在本实施方式中，牢固地保持投射光学***20，以使在对作为高重量物的投射光学***20施加冲击时，保持其的机壳本身不产生变形等。

以下，按照图11、12说明投射光学***20的针对机壳内的保持结构。

图11是拆卸了衬垫80c的状态下的投射光学***20的俯视图。

板状部202a在罩体202内设置在大致中央部的左右两侧。在板状部202a形成有使衬套80c嵌入的安装孔202b、和在将衬套80c嵌入该安装孔202b时衬套80c通过的缺口部202c。

板状部205a在罩体202内设置在前侧的左右角部。在板状部205a也同样地形成将衬套80c嵌入的安装孔205b、和在将衬套80c嵌入该安装孔205b时衬套80c通过的缺口部205c。

图12是表示将投射光学***20对机壳进行保持的保持结构。这里，表示将罩体202的左角部的板状部205a的保持部分沿前后方向切断后的主要部分纵剖面图。以下说明该部分的保持结构，但是，关于其它部分、即罩体202的右角部的板状部205a、中央部左右两侧的板状部202a的保持结构，也是与其相同的机构。

构成机壳的上面侧机壳1a和底面侧机壳1b都由合成树脂制成。凸台80a与上面侧机壳1a一体地形成，凸台80b与底面侧机壳1b一体地形成。

凸台80a包含从上面侧机壳1a的上表面垂下的支柱部801。该支柱部801如图1所示，其剖面呈大体为U字的形状。在支柱部801的前端面形成有向下方突出的圆柱状的突起部802。螺母803嵌入到该突起部802。

凸台80b包含从底面侧机壳1b的底面向上方突出的支柱部811。在该支柱部811的前端面形成有向上方突出的圆柱状的突起部812。凸台80b作成内部从支柱部811到突起部812呈中空的结构。该中空部分延及到底面侧机壳1b的外底面，在将凸台80a和凸台80b结合时，成为收容固定螺钉830的收容凹部813。在突起部812的前端面，形成有固定螺钉830通过的贯通孔814。另外，在支柱部811的前端面配置有垫片(washer)840。

衬套80c嵌入罩体202的板状部205a的安装孔205b。衬套80c以橡胶等弹性体形成，呈中央具有***孔821的大致环形(doughnut)。在衬套80c的外周面，在整个圆周形成有槽部822，该槽部822与板状部205a的安装孔205b的内周边缘啮合。凸台80a的突起部802的外径以及凸台80b的突起部812的外径与衬套80c的内径大致相等。

这样，在组装时，首先在底面侧机壳1a的凸台80b上安装罩体202的板状部205a。此时，将衬套80c的***孔821嵌入到凸台80b的突起部812。衬套80c安装在垫片840之上。

接着，将上面侧机壳1a盖在底面侧机壳1b上。此时，将凸台80a的突起部802嵌入衬套80c的***孔821内。突起部802和突起部812的前端面在***孔821内互相抵接。

接着，使固定螺钉830从收容凹部813侧通到突起部812的贯通孔814，与突起部802的螺母803拧合。由此，凸台80a和凸台80b结合。此时，衬套80c以稍微被挤压的方式被夹在凸台80a的支柱部801的前端面和凸台80b的支柱部811的前端面之间，板状部205a隔着衬套80c被夹持。

这样，如图12所示，罩体202的板状部205a被夹持在凸台80a和凸台80b之间，罩体202被固定在机壳上。另外，同时，上面侧机壳1a和底面侧机壳1b被固定。

由于衬套80c的***孔821的内周壁(相当于本发明的接触面)和突起部802以及突起部812的外周壁(相当于本发明的被接触面)的抵接，向罩体202的左右方向(与夹持方向垂直的方向)的运动被限制。

这样，根据本实施方式，能够利用来自上面侧机壳1a的凸台80a和来自底面侧机壳1b的凸台80b这两者来支持投射光学***20。由此，投射光学***20不是仅通过底面侧机壳1b以面结构来保持，而是通过整个机壳以立体结构来保持。因此，能够牢固地保持作为重量物的投射光学***20，并且，即使对投射光学***20施加冲击也难以引发机壳的变形等。

另外，利用固定螺钉830可以同时进行投射光学***20的针对机壳的固定、和上面侧机壳1a和底面侧机壳1b之间的固定这两者。因此，能够实现螺钉根数的削减，并且，能够实现组装工时的削减。

进而，投射光学***20通过衬套80c被机壳保持。因此，即使对机壳施加振动或者冲击时，也能够通过衬套80c吸收该振动或冲击，并且，能够使振动或者冲击难以传递到投射光学***20。

另外，投射光学***20在与光学引擎10通过螺钉固定等一体化的状态下安装在机壳。此时，光学引擎10也通过螺钉固定等安装在机壳。

但是，在针对机壳的投射光学***20和光学引擎10的安装位置产生尺寸误差时，会施加给投射光学***20和光学引擎10被一体化后的单元不需要的外力，在该单元产生形状变形。因而，在光学投射***20和光学引擎10之间产生光轴偏离等，并且，由此可能产生图像恶化。

相对于此，在本实施方式中，通过衬套80c将投射光学***20安装在凸台80a、80b，所以能够在衬套80c的弹性范围内吸收上述尺寸误差。从而，能够正确地维持投射光学***20和光学引擎10之间的位置关系，并能够防止基于上述形状变形的图像恶化。

进而，在本实施方式中，利用衬套80c的***孔821的内周壁和突起部802以及突起部812的外周壁之间的抵接，限制投射光学***20向左右方向(与夹持方向垂直的方向)的运动，所以，对于左右方向也能够牢固地保持罩体202。

另外，在上述实施方式中，在凸台80a、80b这两者上设置突起部802、812，这些突起部802、812两者的外周壁与衬套80c的***孔821的内周壁抵接。但是，不限于这样的结构，例如可以是这样的结构，即，在凸台80a不设置突起部，而将凸台80b的突起部812延伸到凸台80a的支柱部802的前端面，并且衬套80c的***孔821的内周壁仅与突起部812的外周壁抵接。即，可以仅凸台80a和凸台80b中的某一个设置相当于本发明的被接触面的部位。

以上说明了本发明的实施方式，但是，本发明并非由上述实施方式来限制。另外，本发明的实施方式除了上述之外，可以进行各种变更。

Claims (2)

1.一种保持结构，在组合第1机壳和第2机壳而成的外部机壳内保持被保持体，其特征在于，

具有：第1支持部，设置在所述第1机壳上；第2支持部，设置在所述第2机壳上；被夹持部，设置在所述被保持体上，

具有弹性体，该弹性体在由所述第1支持部和所述第2支持部夹持所述被夹持部时，介于所述被夹持部和所述1支持部以及所述第2支持部之间，

具有将所述第1支持部和所述第2支持部结合的夹具，

在所述弹性体上形成沿夹持方向的接触面，并且，在所述第1支持部以及所述第2支持部至少一个上形成夹持所述被夹持部时与所述接触面对峙的被接触面，所述接触面和所述被接触面抵接，由此，限制所述被保持体向与夹持方向垂直的方向运动。

2.一种投射型显示装置，将根据影像信号进行调制后的光向被投射面放大投射的投射光学***保持在组合第1机壳和第2机壳而成的外部机壳内，其特征在于，

具有：第1支持部，设置在所述第1机壳上；第2支持部，设置在所述第2机壳上；被夹持部，设置在所述投射光学***上，

具有弹性体，该弹性体在由所述第1支持部和所述第2支持部夹持所述被夹持部时，介于所述被夹持部和所述1支持部以及所述第2支持部之间，

具有将所述第1支持部和所述第2支持部结合的夹具，

在所述弹性体上形成沿夹持方向的接触面，并且，在所述第1支持部以及所述第2支持部至少一个上形成夹持所述被夹持部时与所述接触面对峙的被接触面，所述接触面和所述被接触面抵接，由此，限制所述被保持体向与夹持方向垂直的方向运动。

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