專利名稱：圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在屏幕上顯示圖像的圖像顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
日本專利公開第3387487號(hào)中披露了一種圖像顯示設(shè)備，該圖像顯示設(shè) 備將圖像顯示在較大的屏幕上，從而能夠?yàn)橛^看者提供更逼真的圖像。該圖 像顯示設(shè)備通過提供能夠覆蓋觀看者視野的圖像，從而能夠給予觀眾身臨其 境的感受。這種不僅能夠向觀看者顯示圖像而且還提供更自然的視覺(例如 寬視野、立體視覺或真實(shí)尺寸的視覺)的圖像顯示設(shè)備在許多領(lǐng)域中均非常 需要。
順便指出，在上述這種圖像顯示設(shè)備中還有這樣的需求使用者想要根 據(jù)使用者的身高或該圖像顯示設(shè)備的用途來調(diào)節(jié)屏幕的高度。然而，在上述 圖像顯示設(shè)備中，由于屏幕的位置是固定的，不可能根據(jù)使用者的身高或該 圖像顯示設(shè)備的用途來調(diào)節(jié)屏幕的高度。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種圖像顯示設(shè)備，該圖像顯示設(shè) 備能夠根據(jù)使用者的身高或該圖像顯示設(shè)備的各種用途來調(diào)節(jié)屏幕的高度。
該實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備包括圖像投影裝置，其接收?qǐng)D像信號(hào)并輸出 圖像；反射鏡，其反射從該圖像投影裝置輸出的圖像；圖像顯示裝置，其具 有任意形狀的投影面，經(jīng)反射鏡反射的圖像被投影在該投影面上；圖像信號(hào) 處理裝置，其對(duì)要輸入到圖像投影裝置中的圖像信號(hào)執(zhí)行變形校正，以使該 圖像能夠無變形地顯示在所述投影面上；底座，用于支撐至少圖像投影裝置、 反射鏡及圖像顯示裝置。本發(fā)明的特征在于，圖像投影裝置、反射鏡和圖像 顯示裝置組裝為一體，以構(gòu)成移動(dòng)單元，該圖像顯示設(shè)備還包括升降裝置， 該升降裝置能夠沿著豎直方向相對(duì)于底座移動(dòng)該移動(dòng)單元。
4在本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備中，由于升降裝置能夠沿豎直方向相對(duì)于底座 移動(dòng)該移動(dòng)單元，因此能夠根據(jù)使用者的身高和該圖像顯示設(shè)備的各種用途 等方面來調(diào)節(jié)圖像顯示裝置(即屏幕)的高度。此外，由于圖像投影裝置、 反射鏡和圖像顯示裝置組裝為一體并構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元，因此盡管移動(dòng)單 元的高度改變了，但圖像投影裝置、反射鏡和圖像顯示裝置之間的位置關(guān)系 不會(huì)改變，從而無論移動(dòng)單元的高度如何，該圖像顯示設(shè)備始終能夠在圖像 顯示裝置上顯示無變形的圖像。
或者，本發(fā)明的該圖象顯示裝置可包括圖像投影裝置，用于接收?qǐng)D像 信號(hào)并輸出圖像；圖像顯示裝置，其具有任意形狀的投影面，從該圖像投影 裝置輸出的圖像被投影在該投影面上；圖像信號(hào)處理裝置，其對(duì)要輸入到該 圖像投影裝置中的圖像信號(hào)執(zhí)行變形校正，以使該圖像能夠無變形地顯示在 該投影面上；以及底座，用于支撐至少圖像投影裝置和圖像顯示裝置；并且 圖像投影裝置和圖像顯示裝置組裝為一體，以構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元，該圖像 顯示設(shè)備還可包括升降裝置，該升降裝置能夠沿著豎直方向相對(duì)于底座移動(dòng) 該移動(dòng)單元。
在此情況下，同樣地，升降裝置能夠沿豎直方向相對(duì)于底座移動(dòng)該移動(dòng) 單元。此外，由于圖像投影裝置和圖像顯示裝置組裝為一體并構(gòu)成單獨(dú)的移 動(dòng)單元，因此盡管移動(dòng)單元的高度改變了，但圖像投影裝置和圖像顯示裝置 之間的位置關(guān)系不會(huì)改變，從而無論移動(dòng)單元的高度如何，該圖像顯示設(shè)備 仍然能夠始終在圖像顯示裝置上顯示無變形的圖像。
優(yōu)選地，在具有X軸和Y軸的X-Y坐標(biāo)系中，該坐標(biāo)系定義為當(dāng)觀 看者水平地注視所述圖像顯示裝置時(shí)，X軸沿著觀看者的視線，Y軸沿著豎 直方向，則該反射鏡被安裝為使得該反射鏡的下端部的位置(XM， yM)滿足
下式
(yi - yo)xM - (Xi - x0) yM《x0yi - x;yo (式)
其中，Xo和yo是觀看者的預(yù)設(shè)觀察點(diǎn)的x, y坐標(biāo)，而Xj和yi是所述圖 像顯示裝置的投影面的上端部位置的x， y坐標(biāo)。
在此情況下，觀看者能夠從預(yù)定的觀察位置觀看投影面的整個(gè)區(qū)域，而 不受反射鏡的阻擋。
優(yōu)選地，移動(dòng)單元構(gòu)造為能夠圍繞與該圖像顯示設(shè)備的豎直方向垂直并與所述投影面的孔徑面平行的軸而相對(duì)于所述底座傾斜。在此情況下，使用 者不僅能夠調(diào)節(jié)移動(dòng)單元的高度，而且能夠調(diào)節(jié)該移動(dòng)單元的角度。
同樣優(yōu)選地，該移動(dòng)單元構(gòu)造為能夠圍繞沿著該圖像顯示設(shè)備的豎直方 向的軸而相對(duì)于所述底座旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，圖像投影裝置具有用于輸出左眼圖像的左眼投影儀以及用于輸 出右眼圖像的右眼投影儀，以在圖像顯示裝置上顯示三維圖像。
優(yōu)選地，利用安裝構(gòu)件將圖像投影裝置、反射鏡、以及圖像顯示裝置組 裝為一體，并且該安裝構(gòu)件為近似長方體，并在一個(gè)側(cè)面具有凹入部，該圖 像顯示裝置具有凹形的投影面，該凹形的投影面設(shè)置在所述安裝構(gòu)件的凹入 部?jī)?nèi)。在此情況下，圖像顯示設(shè)備不會(huì)從安裝構(gòu)件中凸出，從而能夠縮減該 圖象顯示設(shè)備的尺寸。
在上面的情況中，優(yōu)選地，底座具有箱形外殼，該箱形外殼具有開口的 上表面，該安裝構(gòu)件的下部容置在該外殼內(nèi)，以使該安裝構(gòu)件自由地上下移 動(dòng)。在此情況下，可通過將安裝構(gòu)件容置在箱形外殼內(nèi)來穩(wěn)固地支撐該安裝 構(gòu)件。
優(yōu)選地，該底座設(shè)有扶手和輪子，以使該底座能夠移動(dòng)。在此情況下， 使用者能夠通過抓握該扶手并推動(dòng)該底座而容易地移動(dòng)該圖像顯示設(shè)備。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的立體圖。
圖2是說明圖1的圖像顯示設(shè)備的使用位置的視圖。 圖3是示出圖1的圖像顯示設(shè)備的構(gòu)造的方框圖。 圖4是用于說明圖1的圖像顯示設(shè)備的反射鏡的安裝位置的視圖。 圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的立體圖。 圖6是示意性示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的視圖。 圖7是圖6的圖像顯示設(shè)備的修改型。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。 (第一實(shí)施例)
6圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備。該圖像顯示設(shè)備與
外部攝像機(jī)(camera) 13連接，并將該攝像機(jī)13拍攝的圖像以三維形式無 變形地顯示在屏幕上，而觀看者可在觀看屏幕上由攝像機(jī)13拍攝的圖像的 同時(shí)，執(zhí)行各種操作。
在該實(shí)施例中，為了在屏幕上顯示3D圖像，攝像機(jī)13包括用于拍攝左 眼圖像的左眼攝像機(jī)13a以及用于拍攝右眼圖像的右眼攝像機(jī)13b，并且左 眼攝像機(jī)13a和右眼攝像機(jī)13b在一外殼內(nèi)彼此平行地排列。當(dāng)在屏幕上顯 示二維圖像時(shí)，攝像機(jī)13可以只具有一個(gè)攝像機(jī)。
該圖像顯示設(shè)備包括投影儀20、 21 (圖像投影裝置)，每一投影儀接 收?qǐng)D像信號(hào)并輸出圖像；反射鏡4，其反射從投影儀20、 21輸出的圖像；屏 幕5 (圖像顯示裝置)，其具有半球圓頂形的投影面50，經(jīng)反射鏡4反射的 圖像被投影在該投影面50上；圖像信號(hào)處理器l (見圖3)，其連接到攝像 機(jī)13a和13b，并對(duì)要輸入到投影儀20、 21的圖像信號(hào)的變形進(jìn)行校正，以 使圖像能夠無變形地顯示在投影面50上；底座6，用于支撐投影儀20和21、 反射鏡4及屏幕5;以及升降裝置8，其能夠沿著豎直方向相對(duì)于底座6移 動(dòng)組裝為一體(如下文將詳述的)的投影儀20和21、反射鏡4及屏幕5。
圖像信號(hào)處理器1例如由個(gè)人電腦構(gòu)成，并具有左眼圖像校正器11 (見圖3)，用于校正左眼圖像信號(hào)；右眼圖像校正器12 (見圖3)，用于 校正右眼圖像信號(hào)；以及控制器10(見圖3)，用于控制左眼圖像校正器和 右眼圖像校正器，并使左眼圖像校正器和右眼圖像校正器同步。
左眼圖像校正器11連接到左眼攝像機(jī)13a，并計(jì)算針對(duì)左眼圖像信號(hào)的 校正參數(shù)，以便左眼圖像能夠無變形地顯示在曲面屏幕5上，并基于上述校 正參數(shù)校正左眼圖像。換言之，左眼圖像校正器11預(yù)先向左眼圖像提供一 個(gè)變形，從而能夠在屏幕5上顯示無變形(distortion)和無形變(deformation) 的圖像。
右眼圖像校正器12連接到右眼攝像機(jī)13b，并且與左眼圖像校正器類似， 右眼圖像校正器計(jì)算針對(duì)右眼圖像信號(hào)的校正參數(shù)，從而右眼圖像能夠無變 形地顯示在曲面屏幕5上，并基于上述校正參數(shù)校正右眼圖像信號(hào)。換言之， 右眼圖像校正器12預(yù)先向右眼圖像提供一個(gè)變形，從而能夠在屏幕5上顯 示無變形和無形變的圖像。左眼圖像校正器ll上連接一投影儀(左眼投影儀)20，該投影儀20接
收由左眼圖像校正器11校正的左眼圖像信號(hào)，并且從透鏡200輸出左眼圖像。右眼圖像校正器12上連接另一投影儀(右眼投影儀)21,該投影儀21接收由右眼圖像校正器12校正的右眼圖像信號(hào)，并且從透鏡210輸出右眼圖像。
另外，透鏡200上安裝有左眼偏振濾光器30，而透鏡210上安裝有右眼偏振濾光器31。左眼偏振濾光器30和右眼偏振濾光器31允許彼此不同的圓偏振光(circularly-polarization)穿過過濾器。從左眼投影儀20輸出的左眼圖像穿過左眼偏振濾光器30，從右眼投影儀21輸出的右眼圖像穿過右眼偏振濾光器31。雖然并不限于使每一個(gè)偏振濾光器都能夠允許圓偏振光穿過，但是每一個(gè)偏振濾光器30、 31可以允許線性偏振光穿過。例如，左眼偏振濾光器30可允許豎直方向的線性偏振光穿過，而右眼偏振濾光器31可允許水平方向的線性偏振光穿過。
在觀看者的視野上方安裝反射鏡4，該反射鏡4將分別從左眼投影儀20和右眼投影儀21輸出的左眼圖像和右眼圖像反射到屏幕5的投影面50上。
如上文所述，屏幕5的投影面50具有半球圓頂形的構(gòu)造，并涂覆有一層具有鏡面效果的涂覆材料，例如銀涂層。該屏幕即所謂的銀幕。屏幕5的形狀并不局限于半球圓頂形，而是可以為包括平面和二次曲面的復(fù)合屏幕。盡管屏幕5具有這樣的形狀，仍能夠通過圖像信號(hào)處理器而在該屏幕上顯示無變形的圖像。另外，圖1中的屏幕5具有環(huán)繞其外周邊的凸緣(框)52，并且在該凸緣52內(nèi)部形成半球圓頂形的投影面50。
利用安裝構(gòu)件70將投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5組裝為一體，以構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元7。
更詳細(xì)地，安裝構(gòu)件70由金屬板構(gòu)成，且形成為近似長方體，并在圖像顯示設(shè)備前側(cè)(圖1中的a軸的正向一側(cè))的一個(gè)側(cè)面內(nèi)具有凹入部701，且在該圖像顯示設(shè)備的上表面具有投影儀外殼71。此外，從投影儀外殼71的兩側(cè)朝向該圖像顯示設(shè)備的前側(cè)延伸有一對(duì)臂714。
凹形的投影面50設(shè)置在安裝構(gòu)件70的凹入部701內(nèi)，并且屏幕5固定到安裝構(gòu)件70上。當(dāng)將屏幕5固定到安裝構(gòu)件70上時(shí)，屏幕5的孔徑面(aperture plane)和安裝構(gòu)件70的前表面基本上成為一個(gè)平面。通過在凹入部701內(nèi)設(shè)置具有凹形投影面50的屏幕5，使得屏幕5不會(huì)從安裝構(gòu)件70凸出，從而能夠縮減該圖像顯示設(shè)備的尺寸。
投影儀外殼71呈箱形，且至少在圖像顯示設(shè)備的前側(cè)具有開口的表面，投影儀20和21安裝在投影儀外殼71的內(nèi)部。投影儀20、 21的透鏡200、210從開口的表面通過偏振濾光器30而面向外側(cè)。
反射鏡4以預(yù)定的角度固定在一對(duì)臂714的前端上。
底座6由金屬板構(gòu)成，且形成為近似長方體，在該底座的前表面一側(cè)上具有箱形外殼61，該箱形外殼61帶有開口的上表面，在底座的下端部上具有一對(duì)支腳60。各個(gè)支腳60的縱向相對(duì)兩端裝備有輪子600。在底座6的后表面的相對(duì)兩側(cè)上設(shè)有扶手62。
移動(dòng)單元7的下端部容置在外殼61內(nèi)，以便能自由地上下移動(dòng)。通過將移動(dòng)單元7的下端部容置在箱形外殼61內(nèi)，使得能夠穩(wěn)固地支撐移動(dòng)單元7。
并且，通過在底座6上設(shè)置扶手62和輪子600，使得使用者能夠通過抓住扶手62并推動(dòng)底座6而容易地移動(dòng)該圖像顯示設(shè)備。
另外，在移動(dòng)單元7的安裝構(gòu)件70的側(cè)表面上設(shè)有刻度703，并在底座6的側(cè)表面上設(shè)有三角形標(biāo)記615。由此，能夠利用刻度703和三角形標(biāo)記615來測(cè)量移動(dòng)單元7 (屏幕5)的高度。
升降裝置8用于通過例如液壓來升降移動(dòng)單元7，并且升降裝置8包括驅(qū)動(dòng)構(gòu)件80、升梯(raising step) 81、以及下降桿鈕(lowering lever knob)82。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件80設(shè)置在外殼61的底面610上，而移動(dòng)單元7固定地設(shè)置在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件80的上表面800上。升梯81和下降桿鈕82設(shè)置在外殼61的后側(cè)616。當(dāng)使用者從上往下踩踏升梯81時(shí)，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件80的上表面800上移。當(dāng)使用者多次踩踏升梯81后，上表面800進(jìn)一步上移。另一方面，當(dāng)使用者沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)下降桿鈕82時(shí)，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件80的上表面800下降。當(dāng)使用者沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)下降桿鈕82時(shí)，該上表面800的豎直運(yùn)動(dòng)被鎖止。也就是說，在該升降裝置8中，使用者通過操作升梯81和下降桿鈕82，能夠沿著豎直方向相對(duì)于底座6而上下移動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件80的上表面800。由此，可沿著豎直方向相對(duì)于底座6移動(dòng)放置在該升降裝置8的上表面800上的該移動(dòng)單元7。
9應(yīng)注意的是，由于在本實(shí)施例中投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5組裝為一體，以構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元7，因此盡管移動(dòng)單元7通過升降裝置8而移動(dòng)，但投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5之間的位置關(guān)系是固定的，從而無論移動(dòng)單元7的高度如何，該圖像顯示設(shè)備能夠始終在屏幕上顯示無變形的圖像。如果投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5不組裝為一體的話，當(dāng)屏幕5的高度改變時(shí)，投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5之間的位置關(guān)系也將改變，從而圖像可能不會(huì)顯示在屏幕5的中央，或者在屏幕上顯示變形的圖像。因此，在使用者每次改變屏幕5的高度時(shí)，必須要調(diào)節(jié)投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5之間的位置關(guān)系，從而令使用者花費(fèi)很多時(shí)間和精力去調(diào)節(jié)這一位置關(guān)系。另一方面，在該實(shí)施例中，由于投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5組裝為一體并構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元7，因此它們之間的位置關(guān)系是固定的，從而即使當(dāng)屏幕5的位置通過升降裝置8而改變時(shí)，也仍然能夠始終在屏幕5上顯示無變形的圖像，而無需進(jìn)行位置調(diào)節(jié)。
接下來，下文將說明本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的使用方法。如圖2中所示，當(dāng)使用者使用該圖像顯示設(shè)備時(shí)，在圖像顯示設(shè)備前放置工作臺(tái)A，并在該工作臺(tái)A上放置工作物件B。將攝像機(jī)13設(shè)置為能夠拍攝工作物件B的圖像(在圖2中未示出攝像機(jī)13)，并且攝像機(jī)13拍攝的圖像(即工作物件B的圖像)以三維形式顯示在屏幕5上。 一個(gè)或多個(gè)操作者C可在觀看顯示在屏幕5上的圖像的同時(shí)對(duì)工作物件B進(jìn)行操作。
例如，攝像機(jī)13為3D內(nèi)窺鏡，病人B躺在手術(shù)臺(tái)A上，并且一個(gè)或多個(gè)醫(yī)生C可在觀看顯示在屏幕5上的病灶區(qū)域(affected area)的同時(shí)對(duì)病人B進(jìn)行內(nèi)窺鏡手術(shù)(endoscopic operation)。
由于移動(dòng)單元7可在該實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備中上下移動(dòng)，操作者C能夠通過操作升降裝置8將屏幕5的高度調(diào)節(jié)到更容易觀看的位置。此時(shí)，由于投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5之間的位置關(guān)系是固定的，因此即使當(dāng)移動(dòng)單元7發(fā)生移動(dòng)時(shí)，該圖像顯示設(shè)備仍然能夠始終在屏幕5上顯示無變形的圖像。此外，由于該圖像顯示設(shè)備具有扶手62和輪子600，使操作者容易通過抓住扶手62并推動(dòng)底座6來移動(dòng)該圖像顯示設(shè)備，例如從一個(gè)房間移動(dòng)到另一個(gè)房間。此外，通過降低移動(dòng)單元7的高度，使該圖像顯示設(shè)備通過例如房間的門的過程變得容易。接下來，下文將參照?qǐng)D3說明該圖像顯示設(shè)備的操作。首先，攝像機(jī)13a、 13b拍攝工作物件B的圖像。將攝像機(jī)13a、 13b的圖像信號(hào)輸入圖像信號(hào)處 理器1，并且左眼圖像校正器11和右眼圖像校正器12分別對(duì)各自的圖像信 號(hào)執(zhí)行校正，以便該圖像能夠無變形地顯示在屏幕5上。左眼圖像校正器ll 和右眼圖像校正器12以彼此同步的方式由控制器IO進(jìn)行控制，并且經(jīng)校正 的圖像信號(hào)被輸出到投影儀20、 21。投影儀20、 21分別接收左眼圖像信號(hào) 和右眼圖像信號(hào)，并分別輸出左眼圖像和右眼圖像。從投影儀20、 21輸出 的圖像經(jīng)過左眼偏振濾光器30和右眼偏振濾光器31，并經(jīng)反射鏡4反射后 投影到屏幕5的投影面50上。當(dāng)工作者觀看屏幕時(shí)要佩戴立體眼鏡9。該立 體眼鏡9的左眼部分具有與左眼偏振濾光器30的濾光方式相同的偏振濾光 器，而右眼部分則具有與右眼偏振濾光器31的濾光方式相同的偏振濾光器。 通過借助立體眼鏡9觀看顯示在屏幕5上的圖像，操作者能夠觀看到立體的 圖像。
如上文所述，在本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備中，使用者能夠根據(jù)使用者的 身高及該圖像顯示設(shè)備的用途來調(diào)節(jié)屏幕5的高度。此外，即使當(dāng)屏幕的高 度改變時(shí)，該圖像顯示設(shè)備也能夠始終在屏幕5上顯示無變形的圖像。
順便指出，在本實(shí)施例中，從投影儀20、 21輸出的圖像是通過反射鏡4 反射到屏幕5上的。在設(shè)置有反射鏡4的情況下，不必將投影儀和屏幕布置 在一條直線上，從而能夠縮減該圖像顯示設(shè)備的尺寸。然而，當(dāng)設(shè)置反射鏡 4時(shí)，反射鏡4可能會(huì)進(jìn)入觀看者的視野，并可能阻擋觀看者的視野。因此， 如圖4中所示，當(dāng)使用反射鏡時(shí)，優(yōu)選地，在具有X軸和Y軸的X-Y坐標(biāo) 系中(該坐標(biāo)系定義為當(dāng)觀看者C水平地注視屏幕5，即圖像顯示裝置時(shí)， X軸沿著觀看者C的視線，Y軸沿著豎直方向)，反射鏡4安裝為使得該反 射鏡4的下端部的位置(xM， yM)滿足下式
(yi - y。)xM — (Xi - x0) yM《x。yi - Xiy。(式)
其中，x。和yo是觀看者C的預(yù)設(shè)觀察點(diǎn)的x， y坐標(biāo)，而Xj和yi是屏幕 5的投影面50的上端部位置的x， y坐標(biāo)(Xj和yi是投影面50的上端部位置， 而非屏幕5的凸緣52的上端部位置。也就是說，Xi和yi是屏幕5的有效投 影面的上端部位置)。
上式表示出了一個(gè)區(qū)域，在該區(qū)域中，觀看者C從預(yù)設(shè)觀察點(diǎn)(xQ， y0)觀看反射鏡4的下端部的角度0M大于觀看者C從預(yù)設(shè)觀察點(diǎn)(Xo， yQ)觀看
屏幕5的反射面50的上端部的角度e,(也就是說，上式表示出了eM》e^勺
區(qū)域)。因此，當(dāng)將反射鏡4安裝為使得反射鏡4的下端部的位置(Xm， yM) 滿足上式時(shí)，則觀看者C能夠觀看投影面50的整個(gè)區(qū)域而不會(huì)被反射鏡4 阻擋。
盡管在該實(shí)施例中，從投影儀20、 21輸出的圖像經(jīng)過反射鏡4而投影 在屏幕5上，但投影儀20、 21也可設(shè)置在臂714的前側(cè)，從而使投影儀20、 21能夠面對(duì)著屏幕5，并且從投影儀20、 21輸出的圖像可直接投影在屏幕5 上。也就是說，本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備可包括投影儀20和21、屏幕5、 圖像信號(hào)處理器l、以及用于支撐投影儀20和21和屏幕5的底座6，并且 投影儀20、 21和屏幕5可組裝為一體，以構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元(未圖示)， 升降裝置8可沿豎直方向移動(dòng)該移動(dòng)單元。圖像信號(hào)處理器1和底座6的構(gòu) 造與圖1的圖像顯示設(shè)備是相同的。在此情況下，同樣由于該移動(dòng)單元能夠 升降，使用者能夠通過操作升降裝置8而將屏幕5的高度調(diào)節(jié)至最易于觀看 的位置。此外，由于投影儀20、 21與屏幕5之間的位置關(guān)系是固定的，因 此即使移動(dòng)單元被移動(dòng)，該圖像顯示設(shè)備仍能夠始終在屏幕5上顯示無變形 的圖像，此外，同樣在此情況下，優(yōu)選地將屏幕5設(shè)置在安裝構(gòu)件的凹入部 內(nèi)，并且該安裝構(gòu)件容置在箱形外殼61內(nèi)，以便自由地上下移動(dòng)。 (第二實(shí)施例)
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備。本實(shí)施例的基本結(jié) 構(gòu)除安裝構(gòu)件70和底座6之外均與第一實(shí)施例相同，因此在這里以相同的 附圖標(biāo)記來標(biāo)識(shí)與第一實(shí)施例相似的部件，并且不再進(jìn)行重復(fù)地說明。
本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備構(gòu)造為可圍繞垂直于該圖象顯示單元的豎直 方向、且平行于投影面50的孔徑面的軸(即，圍繞圖5中的^軸)而相對(duì) 于底座6A傾斜，并且可圍繞沿著該圖像顯示設(shè)備的豎直方向的軸(即，圍 繞圖5中的y軸)而相對(duì)于底座6A旋轉(zhuǎn)，以及沿豎直方向可升降。
該實(shí)施例的底座6A形成為箱形，且其上表面具有開口，并且如同第一 實(shí)施例的情況，該底座6A的每一個(gè)支腳60上均具有輪子600。
本實(shí)施例的安裝構(gòu)件包括下部安裝構(gòu)件72、中部安裝構(gòu)件73、以及 上部安裝構(gòu)件74。下部安裝構(gòu)件72由例如金屬板構(gòu)成并形成為箱形，且容置在底座6A內(nèi)
以便自由地上下移動(dòng)。如同第一實(shí)施例的情況，升降裝置8的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件80 設(shè)置在下部安裝構(gòu)件72和底座6A的底部之間。圓柱形的軸750從下部安裝 構(gòu)件72的上表面720的中央凸出。
中部安裝構(gòu)件73由例如金屬板構(gòu)成，且在其底面具有通孔735，并且中 部安裝構(gòu)件73設(shè)置在下部安裝構(gòu)件72上，以使下部安裝構(gòu)件72的軸750 穿過通孔735。由此，中部安裝構(gòu)件73能夠沿著圖5中的箭頭B的方向而 相對(duì)于下部安裝構(gòu)件72旋轉(zhuǎn)。中部安裝構(gòu)件73的每一側(cè)面732的沿圖5中 Y軸方向的上部也具有多個(gè)通孔733。
上部安裝構(gòu)件74由例如金屬板構(gòu)成，并且在其每一側(cè)面的沿圖5的Y 軸方向的下部具有多個(gè)通孔743。將上部安裝構(gòu)件74設(shè)置為使其下部與中部 安裝構(gòu)件73的上部重疊，并且上部安裝構(gòu)件74的每一通孔743的位置與中 部安裝構(gòu)件73的每一通孔733的位置對(duì)應(yīng)。隨后，將螺栓751插入每一通 孔743、 733中，從而使上部安裝構(gòu)件74可相對(duì)于中部安裝構(gòu)件73圍繞螺 栓751傾斜(即，上部安裝構(gòu)件74可沿著圖5的箭頭A的方向傾斜)。
用于設(shè)置屏幕5的凹入部731跨越上部安裝構(gòu)件74的前表面(圖5中a 軸的正向一側(cè)的表面)和中部安裝構(gòu)件73的前表面而形成。屏幕5設(shè)置在 凹入部731內(nèi)，并且屏幕5并不固定到中部安裝構(gòu)件73上，而是僅固定到 上部安裝構(gòu)件74上。在屏幕5的后表面與凹入部731之間形成特定的間隔， 以使得當(dāng)上部安裝構(gòu)件74朝向中部安裝構(gòu)件73傾斜時(shí)，屏幕5的后表面與 凹入部731之間不會(huì)產(chǎn)生干涉。
如同第一實(shí)施例的情況，在上部安裝構(gòu)件74的上部設(shè)置投影儀外殼71， 并且投影儀20、 21和反射鏡4固定到上部安裝構(gòu)件74。也就是說，在本實(shí) 施例中，投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5是利用上部安裝構(gòu)件74組裝為 一體的，并構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元7。
在如上所述構(gòu)成的本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備中，當(dāng)升降裝置8升高或降 低該下部安裝構(gòu)件72時(shí)，移動(dòng)單元7通過下部安裝構(gòu)件72和中部安裝構(gòu)件 73而沿豎直方向相對(duì)于底座6A移動(dòng)。因此，使用者能夠通過操作該升降裝 置8而沿著豎直方向相對(duì)于底座6A移動(dòng)該移動(dòng)單元7。此外，使用者能夠 通過用手或電動(dòng)方式使上部安裝構(gòu)件74相對(duì)于中部安裝構(gòu)件73傾斜，而使移動(dòng)單元7圍繞垂直于該圖像顯示設(shè)備的豎直方向并且平行于投影面50的
孔徑面的軸(即，圍繞圖5中的P軸)相對(duì)于底座6A傾斜。此外，使用者 能夠通過使中部安裝構(gòu)件73相對(duì)于下部安裝構(gòu)件72旋轉(zhuǎn)，而使移動(dòng)單元圍 繞沿著該圖象顯示設(shè)備的豎直方向(即，圍繞圖5中的Y軸)而相對(duì)于底座 6A旋轉(zhuǎn)。由于投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5之間的位置關(guān)系是固定的， 因此即使當(dāng)移動(dòng)單元7相對(duì)于底座6A發(fā)生移動(dòng)和/或傾斜和/或旋轉(zhuǎn)時(shí)，該圖 像顯示設(shè)備仍然能夠始終在屏幕5上顯示無變形的圖像。
如上文所述，在本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備中，由于使用者不僅能夠沿豎 直方向移動(dòng)該移動(dòng)單元7，而且還能夠使該移動(dòng)單元7相對(duì)于底座6A傾斜 和旋轉(zhuǎn)，因此使用者能夠根據(jù)自己的身高、或各種用途、或使用者的位置來 更精確地調(diào)節(jié)屏幕的高度和角度。
在該實(shí)施例中，也可將投影儀20、 21設(shè)置在臂714的前側(cè)以使其面對(duì) 屏幕5，并且從投影儀輸出的圖像可直接投影在屏幕5上。 (第三實(shí)施例)
圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的構(gòu)造。本 實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)相同，因此在這里 以相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識(shí)與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例相似的部件，并且不再 進(jìn)行重復(fù)地說明。
如同第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的情況，在本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備中， 投影儀20和21、反射鏡4和屏幕5組裝為一體，并構(gòu)成移動(dòng)單元7。
本實(shí)施例中的底座6B的一端固定在地面(未圖示)上，并在移動(dòng)單元7 和底座6B之間設(shè)有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)763和765、升降機(jī)構(gòu)761、傾斜機(jī)構(gòu) 764、以及伸展機(jī)構(gòu)762。
第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)763安裝在移動(dòng)單元7和升降機(jī)構(gòu)761之間，并能夠沿著 圖6的^方向相對(duì)于升降機(jī)構(gòu)761轉(zhuǎn)動(dòng)該移動(dòng)單元7。
升降機(jī)構(gòu)761安裝在第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)763和傾斜機(jī)構(gòu)764之間，并且該升 降機(jī)構(gòu)761能夠使該移動(dòng)單元通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)763而相對(duì)于傾斜機(jī)構(gòu)764 上下移動(dòng)。
傾斜機(jī)構(gòu)764安裝在升降機(jī)構(gòu)761和伸展機(jī)構(gòu)762之間，并且該傾斜機(jī) 構(gòu)764能夠通過升降機(jī)構(gòu)761和第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)763而使移動(dòng)單元7沿著圖6
14中的^方向相對(duì)于伸展機(jī)構(gòu)762傾斜。
伸展機(jī)構(gòu)762安裝在傾斜機(jī)構(gòu)764和第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)765之間，并且該伸 展機(jī)構(gòu)762能夠通過傾斜機(jī)構(gòu)764、升降機(jī)構(gòu)761和第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)763而使 移動(dòng)單元7沿著圖6的a軸方向相對(duì)于第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)765移動(dòng)。
第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)765安裝在伸展機(jī)構(gòu)762和底座6B的一端之間，并且該 第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)765能夠通過伸展機(jī)構(gòu)762、傾斜機(jī)構(gòu)764、升降機(jī)構(gòu)761、以 及第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)763而使移動(dòng)單元7沿著圖6中的^方向相對(duì)于該底座6B 的一端轉(zhuǎn)動(dòng)。
也就是說，本實(shí)施例的該圖像顯示設(shè)備能夠沿豎直方向移動(dòng)該移動(dòng)單元 7，并通過兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)763和765、升降機(jī)構(gòu)761、傾斜機(jī)構(gòu)764、以及伸 展機(jī)構(gòu)762而使移動(dòng)單元7相對(duì)于底座6B傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)。由于投影儀20和 21、反射鏡4和屏幕5之間的位置關(guān)系是固定的，因此不管移動(dòng)單元7如何 移動(dòng)，本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備仍然能夠始終在屏幕5上顯示無變形的圖像。
如同第二實(shí)施例的情況，在本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備中，由于使用者不 僅能夠沿豎直方向移動(dòng)該移動(dòng)單元7，而且還能夠使該移動(dòng)單元7傾斜和旋 轉(zhuǎn)，因此使用者能夠根據(jù)自己的身高、或各種用途、或使用者的位置來更精 確地調(diào)節(jié)屏幕的高度和角度。
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傾斜機(jī)構(gòu)和伸展機(jī)構(gòu)的組合不以圖6中所示的為限，而是可 進(jìn)行各種變型。例如在圖7中安裝有兩個(gè)額外的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)766和767，并省 略了升降機(jī)構(gòu)761。
第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)766設(shè)置在伸展機(jī)構(gòu)762和第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)764之間，并且 該第三轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)766能夠使第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)764沿著圖7的^方向相對(duì)于伸展 機(jī)構(gòu)762轉(zhuǎn)動(dòng)。
第四轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)767設(shè)置在伸展機(jī)構(gòu)762和第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)765之間，并且 該第四轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)767能夠使伸展機(jī)構(gòu)762沿著圖7的^方向相對(duì)于第二轉(zhuǎn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)765轉(zhuǎn)動(dòng)。
在該圖像顯示設(shè)備中，通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)767的轉(zhuǎn)動(dòng)和伸展機(jī)構(gòu)762的 伸展，能夠使移動(dòng)單元7相對(duì)于底座6B上下移動(dòng)。也就是說，第四轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)767和伸展機(jī)構(gòu)762構(gòu)成了能夠沿豎直方向相對(duì)于底座6B移動(dòng)該移動(dòng)單 元的升降裝置。當(dāng)然，如同圖6的情況，該圖像顯示設(shè)備能夠使移動(dòng)單元7相對(duì)于底座6B傾斜和旋轉(zhuǎn)。
在該實(shí)施例中，可將投影儀20、 21設(shè)置為使其面對(duì)屏幕5，使得從投影 儀輸出的圖像可直接投影在屏幕5上。
如上文所述，由于可在不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍的前提下構(gòu)思出許多 顯然非常不同的實(shí)施例，因此應(yīng)理解的是本發(fā)明并不局限于特定的實(shí)施例， 而是應(yīng)以如附的權(quán)利要求書中所限定的范圍為準(zhǔn)。
1權(quán)利要求
1. 一種圖像顯示設(shè)備，包括圖像投影裝置，其接收?qǐng)D像信號(hào)并輸出圖像；反射鏡，其反射從所述圖像投影裝置輸出的圖像；圖像顯示裝置，其具有任意形狀的投影面，經(jīng)所述反射鏡反射的圖像被投影在該投影面上；圖像信號(hào)處理裝置，其對(duì)將要輸入到所述圖像投影裝置中的圖像信號(hào)執(zhí)行變形校正，以使該圖像能夠無變形地顯示在所述投影面上；底座，用于支撐至少所述圖像投影裝置、所述反射鏡及所述圖像顯示裝置；其中所述圖像投影裝置、所述反射鏡和所述圖像顯示裝置組裝為一體，以構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元，所述圖像顯示設(shè)備還包括升降裝置，該升降裝置能夠沿著豎直方向相對(duì)于所述底座移動(dòng)所述移動(dòng)單元。
2. —種圖像顯示設(shè)備，包括 圖像投影裝置，其接收?qǐng)D像信號(hào)并輸出圖像；圖像顯示裝置，其具有任意形狀的投影面，從所述圖像投影裝置輸出的 圖像被投影在該投影面上；圖像信號(hào)處理裝置，其對(duì)將要輸入到所述圖像投影裝置中的圖像信號(hào)執(zhí) 行變形校正，以使該圖像能夠無變形地顯示在所述投影面上；底座，用于支撐至少所述圖像投影裝置和所述圖像顯示裝置；其中所述圖像投影裝置和所述圖像顯示裝置組裝為一體，以構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng) 單元，所述圖像顯示設(shè)備還包括升降裝置，該升降裝置能夠沿著豎直方向相對(duì) 于所述底座移動(dòng)所述移動(dòng)單元。
3. 如權(quán)利要求l所述的圖像顯示設(shè)備，其中在具有X軸和Y軸的X-Y坐標(biāo)系中，其中該坐標(biāo)系定義為當(dāng)觀看者水平地注視所述圖像顯示裝置時(shí)，X軸沿著觀看者的視線，Y軸沿著豎直方向，則所述反射鏡安裝為使得所述反射鏡的下端部的位置(xM， yM)滿足下式(yi - yo) xM - (Xi - x0) yM《x0yj - Xiy。(式)其中，x。和yo是觀看者的預(yù)設(shè)觀察點(diǎn)的x， y坐標(biāo)，而Xi和yi是所述圖 像顯示裝置的投影面的上端部位置的x， y坐標(biāo)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的圖像顯示設(shè)備，其中 所述移動(dòng)單元構(gòu)造為能夠圍繞與該圖像顯示設(shè)備的豎直方向垂直、并與所述投影面的孔徑面平行的軸而相對(duì)于所述底座傾斜。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的圖像顯示設(shè)備，其中 所述移動(dòng)單元構(gòu)造為能夠圍繞沿著該圖像顯示設(shè)備的豎直方向的軸而相對(duì)于所述底座旋轉(zhuǎn)。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的圖像顯示設(shè)備，其中 所述圖像投影裝置具有用于輸出左眼圖像的左眼投影儀以及用于輸出右眼圖像的右眼投影儀，以在所述圖像顯示裝置上顯示三維圖像。
7. 如權(quán)利要求l所述的圖像顯示設(shè)備，其中所述圖像投影裝置、所述反射鏡、以及所述圖像顯示裝置利用安裝構(gòu)件 而組裝為一體，所述安裝構(gòu)件為近似長方體，并在所述安裝構(gòu)件的一個(gè)側(cè)面 具有凹入部，所述圖像顯示裝置具有凹形的投影面，所述凹形的投影面設(shè)置在所述安 裝構(gòu)件的凹入部?jī)?nèi)。
8. 如權(quán)利要求7所述的圖像顯示設(shè)備，其中所述底座具有箱形外殼，該箱形外殼具有開口的上表面，所述安裝構(gòu)件 的下部容置在所述外殼內(nèi)以便自由地上下移動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的圖像顯示設(shè)備，其中 所述底座設(shè)有扶手和輪子，以使該底座能夠移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備包括投影儀(20和21)；反射鏡(4)；屏幕(5)；執(zhí)行變形校正的圖像信號(hào)處理器(1)；以及用于支撐投影儀(20和21)、反射鏡(4)及屏幕(5)的底座(6)。該投影儀(20和21)、該反射鏡(4)及該屏幕(5)組裝為一體，以構(gòu)成單獨(dú)的移動(dòng)單元(7)，并且該圖像顯示設(shè)備還包括升降裝置(8)，該升降裝置能夠沿著豎直方向相對(duì)于底座(6)移動(dòng)該移動(dòng)單元(7)。
文檔編號(hào)G03B21/10GK101460893SQ200780020888
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者山本厚行, 星野洋, 河村亮 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社