專利名稱：聚焦調(diào)整器和具有該聚焦調(diào)整器的投影設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影設(shè)備，如投影儀。更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于調(diào)整投影到屏幕上的圖像的聚焦的投影設(shè)備的聚焦調(diào)整器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，投影設(shè)備是用于將圖像形成單元產(chǎn)生的光學(xué)圖像放大并投影到投影面如屏幕上而設(shè)計(jì)的顯示裝置。
投影設(shè)備通常包括發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)，用于產(chǎn)生光；圖像形成單元，用于將由發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的光轉(zhuǎn)換為光學(xué)圖像；投影系統(tǒng)，用于將由圖像形成單元轉(zhuǎn)換的光學(xué)圖像投影到投影面上。另外，投影系統(tǒng)包括第一透鏡單元，用于由圖像形成單元產(chǎn)生的入射的光學(xué)圖像；第二透鏡單元，用于將穿過第一透鏡單元的光學(xué)圖像投影到投影面上。
另外，投影設(shè)備包括聚焦調(diào)整器，用于調(diào)節(jié)放大并投影到投影面上的光學(xué)圖像的聚焦。聚焦調(diào)整器通過改變第一和第二透鏡單元之間的間隔來調(diào)節(jié)光學(xué)圖像的聚焦。
傳統(tǒng)的光學(xué)調(diào)整器包括控制器，所述控制器突出在投影設(shè)備的主體外面，以使用戶容易進(jìn)行控制；功率傳輸單元，用于將功率從控制器傳輸?shù)降谝煌哥R單元。用戶通過旋轉(zhuǎn)控制器來啟動(dòng)具有上述構(gòu)造的聚焦調(diào)整器的操作。然后，控制器的旋轉(zhuǎn)被功率傳輸單元傳輸并使得第一透鏡單元旋轉(zhuǎn)。第一透鏡單元通過該旋轉(zhuǎn)沿著光學(xué)圖像的光軸的方向移動(dòng)。第一透鏡單元在光軸的方向上的移動(dòng)調(diào)節(jié)第一和第二透鏡單元之間的間隔，從而調(diào)整投影圖像的聚焦。此外，控制器與第一透鏡單元一起沿著光軸的方向移動(dòng)。
然而，當(dāng)控制器沿著光軸的方向移動(dòng)時(shí)，為了容納控制器的移動(dòng)，投影設(shè)備內(nèi)部附加的空間是必需的。詳細(xì)地，由于為了使用戶容易控制，控制器從投影設(shè)備的主體的外部突出出來，因此，用于確保該必需的空間的設(shè)計(jì)變得更困難。另外，提供該空間妨礙了投影設(shè)備的最小化。
詳細(xì)地，隨著對(duì)便攜投影設(shè)備的需求的增長，具有簡單結(jié)構(gòu)并有利于設(shè)備的最小化的聚焦調(diào)整器的開發(fā)變得很必要。
此外，隨著對(duì)投影設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的重要性的增長，固定地安裝在投影設(shè)備的主體上的遮罩用于遮蓋主體的前面。然而，當(dāng)使用上述的聚焦調(diào)整器時(shí)，由于遮罩不應(yīng)約束控制器的前后移動(dòng)，遮罩的設(shè)計(jì)變得困難。
因此，需要一種具有聚焦調(diào)整器的改進(jìn)的投影設(shè)備，同時(shí)使投影設(shè)備最小化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使投影設(shè)備的尺寸最小化的聚焦調(diào)整器，以及一種具有該聚焦調(diào)整器的投影設(shè)備。
另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種簡化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的聚焦調(diào)整器以及一種具有該聚焦調(diào)整器的投影設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種聚焦調(diào)整器，包括控制器，可旋轉(zhuǎn)地安裝在主體上，所述控制器在光軸(OX)方向上的移動(dòng)受到限制；聚焦透鏡單元，安裝到所述主體的投影透鏡單元上，可通過與所述控制器一起被旋轉(zhuǎn)而沿著所述光軸的方向移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，所述控制器包括環(huán)形體，具有所述聚焦透鏡單元的一端插入其中的里面的部分；至少一個(gè)功率傳輸肋，從所述環(huán)形體沿著聚焦透鏡單元的方向延長并突出。另外，所述聚焦透鏡單元包括以傳輸旋轉(zhuǎn)功率的方式安裝到所述功率傳輸肋上的聚焦環(huán)上。另外，多個(gè)突起以特定間隔形成在所述聚焦環(huán)的外周上，所述功率傳輸肋插在所述突起之間。通過這種構(gòu)造，控制器安裝到聚焦透鏡單元上，從而聚焦透鏡單元沿著光軸(OX)的方向移動(dòng)。
最好，所述聚焦透鏡單元利用螺紋被安裝到所述投影透鏡單元上。另外，所述主體具有基座，用于支撐所述投影透鏡單元；蓋子，安裝在所述基座上，所述蓋子具有用于使控制器的一端插入的開口；遮罩，安裝在所述蓋子上，用于遮蓋所述蓋子的開口側(cè)的表面，所述遮罩具有使所述控制器的另一端插入的開口。控制器沿著所述光軸(OX)方向的移動(dòng)受到所述蓋子和所述遮罩的限制。
通過提供一種投影設(shè)備也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述投影設(shè)備包括主體和形成在所述主體上用于產(chǎn)生和發(fā)射光的發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)。圖像形成單元形成在所述主體上，用于將由發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為光學(xué)圖像。投影透鏡單元接收由所述圖像形成單元轉(zhuǎn)換的光學(xué)圖像。聚焦透鏡單元沿著光軸(OX)的方向可移動(dòng)地安裝到投影透鏡單元上?？尚D(zhuǎn)地安裝在所述主體上的控制器在光軸(OX)的方向上的移動(dòng)受到限制，所述控制器用于將旋轉(zhuǎn)功率傳輸?shù)剿鼍劢雇哥R單元。
通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述以及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的公開，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和顯著特點(diǎn)將會(huì)變得清楚。


通過下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述方面和特點(diǎn)將會(huì)變得清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的投影設(shè)備的分解透視圖；圖2是表示圖1的投影設(shè)備的操作的示意圖；圖3是圖1的投影設(shè)備的進(jìn)一步分解的透視圖；圖4A和4B是根據(jù)圖3的線IV-IV截取的主視圖，示出了本發(fā)明示例性實(shí)施例的投影設(shè)備的操作。
在整個(gè)附圖中，相同的標(biāo)號(hào)應(yīng)該被理解為指示相同的元件、組件和構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例。
參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的投影設(shè)備包括主體10、發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)30、圖像形成單元50、投影透鏡單元70和聚焦調(diào)整器100。
主體10包括基座12、蓋子14、遮罩16和殼體18。
基座12形成投影設(shè)備的底平面，并支撐發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)30、圖像形成單元50、投影透鏡單元70和聚焦調(diào)整器100。
蓋子14安裝到基座12上用于蓋住每個(gè)部件。開口15形成在蓋子14前面，用于當(dāng)聚焦調(diào)整器100前進(jìn)以調(diào)整聚焦時(shí)使聚焦調(diào)整器100從其中穿過。
最好使用螺釘?shù)葘⒄谡?6固定到蓋子14的兩側(cè)以及蓋子14的前面。與蓋子14前面的開口15相應(yīng)的開口17形成在遮罩的前面。當(dāng)聚焦調(diào)整器前進(jìn)時(shí)，聚焦調(diào)整器100除了穿過形成在蓋子14上的開口15之外，還穿過開口17。如圖3所示，聚焦調(diào)整器100的控制器140可旋轉(zhuǎn)地形成在遮罩16和蓋子14之間。下面詳細(xì)描述聚焦調(diào)整器。
殼體18容納上述部件，并最好使用螺釘?shù)缺还潭ǖ交?2。殼體18用于使這些部件形成模塊，當(dāng)每個(gè)部件都固定到基座12上時(shí)，可以省略殼體18。
發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)30包括光源32、準(zhǔn)直透鏡34、二向色濾光器36和中繼透鏡單元38。
光源32包括用于發(fā)射藍(lán)光和紅光的第一光源32a以及用于產(chǎn)生綠光的第二光源32b。最好將發(fā)光二極管(LED)光源用作第一和第二光源32a和32b，以將投影設(shè)備最小化，但是，也可以使用鹵素?zé)簟⒆贤飧咝阅?UHP)燈等。
準(zhǔn)直透鏡34將從第一和第二光源32a和32b發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為平行光，如圖2所示。
光根據(jù)其波長被二向色濾光器36透射或反射。即，通過二向色濾光器36，紅光和藍(lán)光被透過，綠光被反射。因此，從第一光源32a發(fā)出的光被透過，并入射到中繼透鏡單元38上。此外，從第二光源32b投射的光被反射并入射到中繼透鏡單元38上。
中繼透鏡單元38所起的作用是不僅將從二向色濾光器發(fā)出的光的密度均勻地標(biāo)準(zhǔn)化，而且將光收集到長方形中，并將收集的光發(fā)射到圖像形成單元50。
圖像形成單元50根據(jù)圖像信號(hào)將從中繼透鏡單元38入射的光轉(zhuǎn)換為圖像。CRT(陰極射線管)、LCD(液晶顯示器)、DMD(數(shù)字微鏡裝置)等可被用作圖像形成單元50。當(dāng)前，廣泛地將DMD用作圖像形成單元。DMD包括多個(gè)可獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)的鏡子，所述鏡子將從中繼透鏡單元38發(fā)射的光選擇地反射向投影透鏡單元70，從而形成圖像。
投影透鏡單元70安裝在殼體18內(nèi)部，并接收由圖像形成單元50產(chǎn)生的入射的光學(xué)圖像。多個(gè)透鏡布置在投影透鏡單元70內(nèi)部，所述多個(gè)透鏡放大光學(xué)圖像并補(bǔ)償光學(xué)圖像中的各種像差。如圖3所示，螺紋70a形成在投影透鏡單元70內(nèi)部。
參照?qǐng)D3，聚焦調(diào)整器100包括聚焦透鏡單元120和控制器140。
聚焦透鏡單元120包括聚焦鏡筒122和聚焦環(huán)124。
與投影透鏡單元70的螺紋70a相應(yīng)的螺紋122a形成在聚焦鏡筒122的外圈上。聚焦鏡筒122插入投影透鏡單元70的內(nèi)部并通過螺紋70a和122a安裝在其中。因此，當(dāng)聚焦鏡筒122旋轉(zhuǎn)時(shí)，聚焦鏡筒122沿著光軸(OX)的方向從投影透鏡單元70線性移動(dòng)。作為使用螺紋將聚焦鏡筒122和投影透鏡單元70結(jié)合的其他選擇，只要聚焦鏡筒122的旋轉(zhuǎn)能實(shí)現(xiàn)沿著光學(xué)圖像的光軸的方向的移動(dòng)，則也可使用其他結(jié)合方式，如鎖突或鎖槽。至少一個(gè)透鏡被布置在聚焦鏡筒122內(nèi)部，并且能夠通過調(diào)節(jié)聚焦鏡筒122中的透鏡和投影透鏡單元70中的透鏡之間的距離實(shí)現(xiàn)投影到投影面上的圖像的聚焦的調(diào)節(jié)。
聚焦鏡筒122的一部分插入聚焦環(huán)124中，并且最好通過使用螺釘?shù)裙潭ň劢圭R筒122的插入部分來將聚焦環(huán)124固定到聚焦鏡筒122。另外，至少一個(gè)突起126形成在聚焦環(huán)124上。
控制器140包括環(huán)形體142；至少一個(gè)功率傳輸肋144，在聚焦環(huán)124的方向上從主體142上突起；環(huán)形支撐肋146，形成在環(huán)形體142上并向著遮罩的方向從環(huán)形體142上突起，所述遮罩位于基本上與所述至少一個(gè)功率傳輸肋144相反的方向上。
為了使聚焦環(huán)124從環(huán)形體142中穿過，環(huán)形體142在其中心部分具有小直徑開口148。因此，聚焦環(huán)124通過穿過開口148沿著光軸的方向線性移動(dòng)。
功率傳輸肋144插入突起126之間。因此，如果控制器140旋轉(zhuǎn)，控制器140的旋轉(zhuǎn)功率通過功率傳輸肋144和突起126傳輸?shù)骄劢弓h(huán)124。另外，通過旋轉(zhuǎn)聚焦環(huán)124，聚焦鏡筒122沿著光軸的方向從投影透鏡單元70線性移動(dòng)。然而，由于控制器140被放置在蓋子14和遮罩16之間，所以控制器140沿著光軸的方向的移動(dòng)受到限制。因此，聚焦環(huán)124在光軸方向上沿著功率傳輸肋144在控制器140的開口148中進(jìn)行滑動(dòng)移動(dòng)。同樣地，通過功率傳輸肋144和突起126的簡單結(jié)構(gòu)，控制器140的旋轉(zhuǎn)功率可被傳輸?shù)骄劢雇哥R單元120。這種構(gòu)造具有使投影設(shè)備最小化的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)地說，因?yàn)榫劢弓h(huán)124在插入傳輸肋144和突起126之間的同時(shí)在控制器140上滑動(dòng)，所以控制器140難于接收作用在光軸方向上的力，并且由于蓋子14和遮罩16而沿光軸方向的移動(dòng)受限。因此，用于控制器140的移動(dòng)的另外的空間不是必要的，從而在使投影設(shè)備的尺寸最小化方面更具有優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)突起126形成在聚焦鏡筒122上時(shí)，聚焦環(huán)124可以省略。另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，蓋子14和遮罩16限制控制器140沿著光軸方向的移動(dòng)。作為選擇，控制器140的功率傳輸肋144可以延長并向著投影透鏡單元70突起，從而投影透鏡單元70限制功率傳輸肋144在光軸方向上的移動(dòng)。例如，可分別在投影透鏡單元70的周向上和在功率傳輸肋144的一端形成槽和突起，并且突起在插入到槽中的同時(shí)旋轉(zhuǎn)，從而當(dāng)突起嵌入槽中時(shí)可限制控制器140沿著光軸方向的移動(dòng)。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，投影透鏡單元70是使用螺紋被安裝到聚焦鏡筒122上的示例性的框架。作為選擇，該框架可以形成為安裝到主體10上的分離的部件。另外，控制器140的功率傳輸肋144可以可旋轉(zhuǎn)地形成，同時(shí)通過在所述框架上形成溝槽并相對(duì)于框架延長功率傳輸肋144，從而在光軸的方向上具有受限的移動(dòng)。
支撐肋146插入遮罩16的開口17中而且是可旋轉(zhuǎn)的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)沿著光軸(OX)方向的控制器的受限的移動(dòng)。
下面，參照?qǐng)D4A和4B，描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的操作。
首先，由如圖2所示的發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)30產(chǎn)生的光被如圖2所示的圖像形成單元50轉(zhuǎn)換為光學(xué)圖像。另外，光學(xué)圖像穿過投影透鏡單元70和聚焦調(diào)整器100，然后被投影到屏幕上。另外，用戶調(diào)節(jié)控制器140將投影的圖像聚焦到屏幕上。
此時(shí)，用戶旋轉(zhuǎn)從蓋子14和遮罩16突起的控制器140。通過旋轉(zhuǎn)控制器140，控制器140的功率傳輸肋144將功率傳輸?shù)骄劢弓h(huán)124的突起126上并旋轉(zhuǎn)聚焦環(huán)124。另外，當(dāng)聚焦環(huán)124旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定到聚焦環(huán)124上的聚焦鏡筒122也旋轉(zhuǎn)。另外，最好使用螺紋被安裝到投影透鏡單元70上的聚焦鏡筒122在光軸(OX)的方向上從投影透鏡單元70線性移動(dòng)。
此時(shí)，由于控制器140沿著光軸(OX)的方向的移動(dòng)受到遮罩16和蓋子14的限制，所以聚焦環(huán)124通過滑動(dòng)到功率傳輸肋144中而沿著光軸的方向移動(dòng)。同樣，通過限制控制器140在光軸(OX)方向上的移動(dòng)可使投影設(shè)備最小化，并且不用限制遮罩16的形狀，從而設(shè)計(jì)限制減少。另外，當(dāng)聚焦鏡筒122和聚焦環(huán)124線性移動(dòng)時(shí)，聚焦鏡筒122和聚焦環(huán)124穿過如圖3所示的控制器140的開口148、如圖3所示的蓋子14的開口15和遮罩16的開口17。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，控制器和聚焦透鏡單元之間的功率傳輸構(gòu)造被簡化，這對(duì)使投影設(shè)備的尺寸最小化是有利的。
詳細(xì)地，聚焦透鏡單元在光軸(OX)的方向上移動(dòng)，而控制器140沒有沿著光軸(OX)的方向移動(dòng)，這更有利于使投影設(shè)備的尺寸最小化。
上述實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，不應(yīng)該理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本教導(dǎo)可以被應(yīng)用到其他類型的設(shè)備中。此外，本發(fā)明的示例性的實(shí)施例旨在解釋，不是為了限制權(quán)利要求的范圍，并且對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，許多替換、變型和改變是清楚的。
權(quán)利要求
1.一種聚焦調(diào)整器，包括控制器，可旋轉(zhuǎn)地形成在主體上，并適于沿著光軸的方向移動(dòng)；聚焦透鏡單元，安裝于所述主體的投影透鏡單元上，并適于通過與所述控制器一起被旋轉(zhuǎn)來沿著所述光軸的方向移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的聚焦調(diào)整器，其中，所述控制器包括環(huán)形體，所述聚焦透鏡單元的一端插入所述環(huán)形體的內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求2所述的聚焦調(diào)整器，其中，所述控制器包括至少一個(gè)功率傳輸肋，從所述環(huán)形體向著所述聚焦透鏡單元延長并延伸。
4.如權(quán)利要求3所述的聚焦調(diào)整器，其中，所述的聚焦透鏡單元包括聚焦環(huán)，安裝于所述功率傳輸肋上，并適于在聚焦環(huán)和功率傳輸肋之間傳輸旋轉(zhuǎn)功率。
5.如權(quán)利要求4所述的聚焦調(diào)整器，其中，所述的聚焦透鏡單元包括聚焦鏡筒，固定到所述聚焦環(huán)上，所述聚焦鏡筒在其內(nèi)部具有至少一個(gè)透鏡。
6.如權(quán)利要求5所述的聚焦調(diào)整器，其中，多個(gè)突起以預(yù)定的圓周間隔形成在所述聚焦環(huán)的外周，所述功率傳輸肋可插入相鄰的突起之間。
7.如權(quán)利要求1所述的聚焦調(diào)整器，其中，所述的聚焦透鏡單元通過螺紋被安裝到所述投影透鏡單元上。
8.一種聚焦調(diào)整器，包括框架；控制器，可旋轉(zhuǎn)地形成在所述框架上，并適于沿著光軸的方向移動(dòng)；聚焦透鏡單元，安裝于所述框架上，并適于通過與所述控制器一起被旋轉(zhuǎn)來沿著所述光軸的方向移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的聚焦調(diào)整器，其中，所述框架通過螺紋被安裝到所述聚焦透鏡單元上。
10.如權(quán)利要求8所述的聚焦調(diào)整器，其中，所述框架是投影透鏡單元。
11.一種投影設(shè)備，包括主體；發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)，形成在所述主體上，用于產(chǎn)生并發(fā)出光；圖像形成單元，形成在所述主體上，用于將由所述發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為光學(xué)圖像；投影透鏡單元，用于接收由所述圖像形成單元轉(zhuǎn)換的所述光學(xué)圖像；聚焦透鏡單元，安裝于所述投影透鏡單元上，當(dāng)所述聚焦透鏡單元被旋轉(zhuǎn)時(shí)可沿著光軸的方向移動(dòng)；控制器，可旋轉(zhuǎn)地形成在所述主體上，用于將旋轉(zhuǎn)功率傳輸?shù)剿鼍劢雇哥R單元，所述控制器適于沿著所述光軸的方向移動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的投影設(shè)備，其中，所述控制器包括環(huán)形體，所述環(huán)形體具有所述聚焦透鏡單元的一端插入其中的里面的部分。
13.如權(quán)利要求12所述投影設(shè)備，其中，所述控制器包括從所述環(huán)形體向著所述聚焦透鏡單元延長并延伸的至少一個(gè)功率傳輸肋。
14.如權(quán)利要求13所述的投影設(shè)備，其中，所述的聚焦透鏡單元包括聚焦環(huán)，安裝于所述功率傳輸肋上，用于在所述聚焦環(huán)和所述功率傳輸肋之間傳輸旋轉(zhuǎn)功率；聚焦鏡筒，固定到所述聚焦環(huán)上，在所述聚焦鏡筒內(nèi)部具有至少一個(gè)透鏡。
15.如權(quán)利要求14所述的投影設(shè)備，其中，多個(gè)突起在圓周方向上形成在所述聚焦環(huán)的外周上，所述功率傳輸肋插在相鄰?fù)黄鹬g。
16.如權(quán)利要求11所述的投影設(shè)備，其中，所述聚焦透鏡單元通過螺紋安裝到所述投影透鏡單元上。
17.如權(quán)利要求11所述的投影設(shè)備，其中，所述主體包括基座，用于支撐所述投影透鏡單元；蓋子，形成在所述基座上，具有用于使所述控制器的第一端插入的開口；遮罩，形成在所述蓋子上，用于遮蓋所述蓋子的形成有蓋子開口的一側(cè)，所述遮罩具有適于容納所述控制器的第二端的遮罩開口，所述控制器在光軸方向上的移動(dòng)受到所述蓋子和所述遮罩的限制。
全文摘要
提供了一種用于使圖像投影儀的結(jié)構(gòu)簡化和最小化的聚焦調(diào)整器。所述聚焦調(diào)整器包括可旋轉(zhuǎn)地形成在主體上的控制器，所述控制器可沿著光軸的方向受限地移動(dòng)。聚焦透鏡單元安裝到所述主體的所述投影透鏡單元上，通過與所述控制器一起被旋轉(zhuǎn)而可沿著所述光軸(OX)的方向移動(dòng)。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1831640SQ20051012427
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者金珉徹 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社