專利名稱：投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影儀，并且更加具體地，涉及包括可移動投影透鏡單元的投影儀。
背景技術(shù)：
顯示裝置的最近趨勢是提供大屏幕尺寸和輕且薄。
對于這樣的顯示裝置，投影儀已極大地突出，因為它們能夠?qū)崿F(xiàn)100英寸以上的大屏幕。
這樣的投影儀是下述顯示裝置，所述顯示裝置將由諸如液晶顯示(LCD)板、硅基液晶(LCOS)板或數(shù)字微鏡裝置(DMD)板之類的微型裝置產(chǎn)生的圖像投影到屏幕上，從而顯示圖像。
一般而言，根據(jù)投影儀中使用的微型裝置的數(shù)目，這樣的投影儀被分類成單面板型、雙面板型或三面板型。
在單面板型投影儀中，以時分方式將白光分離成彩色光成分，并且使分離的彩色光成分照射到單個微型裝置。在雙面板型投影儀中，以空分和時分方式將白光分離成彩色光成分，并且使彩色光成分照射到兩個微型裝置。在三面板型投影儀中，以空分方式將白色光分離成彩色光成分，并且使彩色光成分照射到三個微型裝置。
圖1是顯示普通單面板型投影儀的布置的示意圖。圖2是顯示圖1中顯示的投影儀的外觀的透視圖。
如圖1所示，單面板型投影儀包括光源2；色輪3；光通道4；照明透鏡5和6；微型裝置7；棱鏡8；以及投影透鏡單元1。
在顯示的單面板型投影儀中，從光源2發(fā)射的光被分離成紅、綠和藍光束。分離的光束在穿過光通道4的同時被調(diào)制，以具有均勻的亮度。然后在穿過照明透鏡5和6以及棱鏡8之后，光束在微型裝置7上入射。
入射光在穿過微型裝置7的同時運載圖像信號，然后經(jīng)由棱鏡8和投影透鏡單元1被投影到屏幕上。
在具有上述布置的傳統(tǒng)投影儀中，用于以放大的狀態(tài)向外發(fā)射光的投影透鏡單元1和微型裝置7平行地布置，而傳送來自光源2的光的透鏡4、5和6以及色輪3，垂直于投影透鏡單元1布置。
如圖2所示，投影透鏡單元1包括多個透鏡，其平行地布置，以便從投影透鏡單元1發(fā)射的光的方向等同于在投影透鏡單元1上入射的光的方向。
由于投影透鏡單元1的這樣的布置，傳統(tǒng)投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件布置呈U形。結(jié)果，傳統(tǒng)投影儀具有增加的厚度。
結(jié)果，傳統(tǒng)投影儀具有下述問題投影儀的安裝空間存在限制，因為在布置投影透鏡單元的投影儀的前側(cè)面的后面必須提供增加的空間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對基本上排除由相關(guān)技術(shù)的限制和缺點所引起的一個或多個問題的投影儀。
本發(fā)明的目的是提供一種包括光學(xué)系統(tǒng)的投影儀，所述光學(xué)系統(tǒng)具有能夠最小化光學(xué)系統(tǒng)的空間、從而減少投影儀的厚度的布置。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點、目的和特征，部分地在隨后的說明中將會闡明，并且部分地在檢驗后面時對本領(lǐng)域技術(shù)人員將會變得明顯，或者可以從本發(fā)明的實施中了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可以由在此寫入的說明書和權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)并獲得。
為了實現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體表達并廣泛說明的那樣，投影儀包括照明單元，用于發(fā)射生成的光；微型裝置，用于接收來自所述照明單元的所述光，并且使用所述接收的光產(chǎn)生圖像；投影透鏡單元，用于發(fā)射由所述微型裝置產(chǎn)生的所述圖像；反射鏡，其布置在所述投影透鏡單元的下游端，用于改變從所述投影透鏡單元入射到所述反射鏡上的光的方向，以便向外發(fā)射所述圖像；以及驅(qū)動單元，用于移動所述投影透鏡單元和所述反射鏡，從而調(diào)節(jié)所述向外發(fā)射的圖像的發(fā)射方向。
所述投影透鏡單元包括主透鏡組，用于發(fā)射運載所述產(chǎn)生的圖像的光；補償透鏡組，用于補償從所述主透鏡組發(fā)射的光；變焦透鏡組，用于調(diào)節(jié)從所述補償透鏡組發(fā)射的光的焦距；以及焦點調(diào)節(jié)透鏡組，用于調(diào)節(jié)從所述變焦透鏡組發(fā)射的光的焦點。
可以以對齊的方式平行于在投影透鏡單元上入射的光的中心軸布置主透鏡組、補償透鏡組、變焦透鏡組和焦點調(diào)節(jié)透鏡組。
可以集成投影透鏡單元和反射鏡，以便投影透鏡單元和反射鏡由驅(qū)動單元同時移動。可選擇地，投影透鏡單元和反射鏡可以彼此分開，以便投影透鏡單元和反射鏡由驅(qū)動單元獨立地移動。
在本發(fā)明的另一個方面中，投影儀包括照明單元，用于發(fā)射生成的光；微型裝置，用于接收來自所述照明單元的所述光，并且使用所述接收的光產(chǎn)生圖像；投影透鏡單元，用于發(fā)射由所述微型裝置產(chǎn)生的所述圖像；反射鏡，其布置在所述投影透鏡單元的下游端，并且和所述投影透鏡單元集成在一起，所述反射鏡用于改變從所述投影透鏡單元入射到所述反射鏡上的光的方向，以便向外發(fā)射所述圖像；以及驅(qū)動單元，用于同時移動所述投影透鏡單元和所述反射鏡，從而調(diào)節(jié)所述向外發(fā)射的圖像的發(fā)射方向。
在本發(fā)明的又一方面中，投影儀包括照明單元，用于發(fā)射生成的光；微型裝置，用于接收來自所述照明單元的所述光，并且使用所述接收的光產(chǎn)生圖像；投影透鏡單元，用于發(fā)射由所述微型裝置產(chǎn)生的所述圖像；反射鏡，其布置在所述投影透鏡單元的下游端，用于改變從所述投影透鏡單元入射到所述反射鏡上的光的方向，以便向外發(fā)射所述圖像；第一驅(qū)動單元，用于在預(yù)定方向上移動所述投影透鏡單元；第二驅(qū)動單元，用于在預(yù)定方向上移動所述反射鏡；以及控制器，用于控制所述第一和第二驅(qū)動單元。
可以理解，本發(fā)明的前述普通說明和后面的詳細說明是示范性的和解釋性的，并且意圖提供如權(quán)利要求那樣的對本發(fā)明的進一步的解釋。


被包括以提供本發(fā)明的進一步的理解并且被并入并組成本說明書的一部分的附圖，顯示了本發(fā)明的實施例，并且和說明書一起，用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是顯示普通單面板型投影儀的布置的示意圖；
圖2是顯示普通投影透鏡單元的布置的示意圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的投影儀的構(gòu)造的示意圖；圖4是顯示圖3中顯示的投影透鏡單元和反射鏡的示意圖；圖5A和5B是顯示圖4中顯示的投影透鏡單元和反射鏡的移動的示意圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的投影儀的構(gòu)造的示意圖；圖7是顯示圖6中顯示的投影透鏡單元和反射鏡的示意圖；以及圖8A和8B是顯示圖7中顯示的投影透鏡單元和反射鏡的移動的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在來對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細地介紹，在附圖中顯示了其例子。在任何可能的地方，貫穿附圖將使用相同的參考數(shù)字以指示相同或相似的部件。
本發(fā)明的理念是，通過構(gòu)造投影儀的光學(xué)系統(tǒng)，減少投影儀的安裝空間，以便減少投影儀的厚度。
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的投影儀的構(gòu)造的示意圖，圖4是顯示圖3中顯示的投影透鏡單元和反射鏡的示意圖。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的投影儀主要包括照明單元51；微型裝置52；投影透鏡單元53；反射鏡54；驅(qū)動單元55；以及控制器56。
照明單元51發(fā)射從光源生成的光，所述光源可以包括在照明單元51中。
除了光源之外，照明單元51可以包括第一照明透鏡組、第二照明透鏡組以及第一棱鏡。
第一照明透鏡組用于提供從光源發(fā)射的光的均勻亮度。第二照明透鏡組用于會聚從第一照明透鏡組發(fā)射的光。
第一照明透鏡組可以包括光通道，用于提供光的均勻亮度；以及至少一個聚光透鏡。第二照明透鏡組可以包括用于會聚光的至少一個聚光透鏡。
第一棱鏡用于使從第二照明透鏡組發(fā)射的光在微型裝置上入射，并且用于使從微型裝置發(fā)射的光在投影透鏡單元的第一透鏡組上入射。
第一棱鏡可以是內(nèi)部全反射(TIR)棱鏡。優(yōu)選地，在微型裝置的圖像顯示面之上布置第一棱鏡。
照明單元可以進一步包括色輪，其布置在光源和第一照明透鏡組之間，以將從光源發(fā)射的光分離成彩色光成分；以及鏡子或第二棱鏡，其布置在第一照明透鏡組和第二照明透鏡組之間，以將從第一照明透鏡組發(fā)射的光反射向第二照明透鏡組。
微型裝置52接收來自照明單元51的光，并且使用接收的光產(chǎn)生圖像。
微型裝置52可以是LCD板、LCOS板或DMD板。
投影透鏡單元53發(fā)射由微型裝置52產(chǎn)生的圖像。
如圖4所示，投影透鏡單元53可以包括主透鏡組53a，用于發(fā)射運載產(chǎn)生的圖像的入射光；補償透鏡組53b，用于補償從主透鏡組53a發(fā)射的光；變焦透鏡組53c，用于調(diào)節(jié)從補償透鏡組53b發(fā)射的光的焦距；以及焦點調(diào)節(jié)透鏡組53d，用于調(diào)節(jié)從變焦透鏡組53c發(fā)射的光的焦點。
以對齊的方式平行于在投影透鏡單元53上入射的光的中心軸布置主透鏡組53a、補償透鏡組53b、變焦透鏡組53c和焦點調(diào)節(jié)透鏡組53d。
變焦透鏡組53c在平行于入射光的中心軸的方向上是可移動的，以調(diào)節(jié)圖像的焦點。
焦點調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)組53d在平行于入射光的中心軸的方向上是可移動的，以調(diào)節(jié)圖像的焦距。
反射鏡54布置在投影透鏡單元53的下游端。反射鏡54改變從投影透鏡單元53入射到其上的光的方向，以便向外發(fā)射光。
反射鏡54可以包括全反射鏡或棱鏡。
反射鏡54具有反射面，在所述反射面上可以涂敷諸如鋁或銀這樣的金屬或分光材料。
驅(qū)動單元55在控制器56的控制下移動投影透鏡單元53和反射鏡54，以便調(diào)節(jié)向外發(fā)射的圖像的發(fā)射方向。
可以機械或電控制驅(qū)動單元55。
在具有根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的上述構(gòu)造的投影儀中，投影透鏡單元53和反射鏡54集成在一起，并且容納在外殼57中，以致于它們在外殼57中可由驅(qū)動單元55同時移動。
因此，投影透鏡單元53和反射鏡54具有相同的移動方向和相同的移動距離。
圖5A和5B是顯示圖4中顯示的投影透鏡單元和反射鏡的移動的示意圖。
如圖5A和5B所示，集成在一起的投影透鏡單元53和反射鏡54，在垂直于入射光的光軸的方向上，由機械或電控制的驅(qū)動單元55移動。
當(dāng)驅(qū)動單元55向左移動集成的投影透鏡單元53和反射鏡54時，如圖5A所示，圖像的發(fā)射方向朝著圖像被投影到其上的屏幕的下方移動。
另一方面，當(dāng)驅(qū)動單元55向右移動集成的投影透鏡單元53和反射鏡54時，如圖5B所示，圖像的發(fā)射方向朝著屏幕的上方移動。
這樣一來，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，通過重新布置投影儀的照明系統(tǒng)和微型裝置，亦即，通過在投影透鏡單元53的下游端布置反射鏡54，以便在和光的入射方向垂直的方向上發(fā)射光，可以減少投影儀的厚度。
同樣，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，通過集成投影透鏡單元53和反射鏡54，以便它們同時可移動，可以減少反射鏡54的尺寸。因此，能夠減少投影儀的總的尺寸。
這是因為，在固定反射鏡54以致于只有投影透鏡單元53可移動的情況下，必須增加反射鏡54的尺寸。
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的投影儀的構(gòu)造的示意圖，圖7是顯示圖6中顯示的投影透鏡單元和反射鏡的示意圖。
如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的投影儀主要包括照明單元61；微型裝置62；投影透鏡單元63；反射鏡64；第一和第二驅(qū)動單元65和66；以及控制器67。
本發(fā)明的第二實施例和本發(fā)明的第一實施例的不同之處在于，投影透鏡單元63和反射鏡64彼此分開，以便它們分別由第一和第二驅(qū)動單元65和66移動。
在這種情況下，投影透鏡單元63和反射鏡64可以分別具有不同的移動方向和不同的移動距離。
圖8A和8B是顯示圖7中顯示的投影透鏡單元和反射鏡的移動的示意圖。
如圖8A和8B所示，彼此分開的投影透鏡單元63和反射鏡64，在垂直于入射光的光軸的方向上，分別由機械或電控制的第一和第二驅(qū)動單元65和66移動。
由于以獨立的方式移動投影透鏡單元63和反射鏡64，所以可以細致地調(diào)節(jié)投影儀的圖像發(fā)射方向。同樣可以進一步減少反射鏡64的尺寸。
如從上面的描述很明顯的那樣，本發(fā)明提供了一種投影儀，其包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)具有能夠減少投影儀的厚度的布置，以便投影儀能夠方便地安裝在最小的安裝空間中。
根據(jù)本發(fā)明，還可以調(diào)節(jié)投影儀的圖像發(fā)射方向，因為投影儀的投影透鏡單元和反射鏡是可移動的。
另外，由于根據(jù)本發(fā)明能夠獲得薄型投影儀，所以可以在不同的地方方便地安裝投影儀。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會很明顯，在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明能夠進行各種修改和改變。這樣一來，本發(fā)明意欲涵蓋本發(fā)明的修改和改變，假如它們在附加的權(quán)利要求及其等同物的范圍之內(nèi)的話。
權(quán)利要求
1.一種投影儀，包括照明單元，用于發(fā)射生成的光；微型裝置，用于接收來自所述照明單元的所述光，并且使用所述接收的光產(chǎn)生圖像；投影透鏡單元，用于發(fā)射由所述微型裝置產(chǎn)生的所述圖像；反射鏡，其布置在所述投影透鏡單元的下游端，用于改變從所述投影透鏡單元入射到所述反射鏡上的光的方向，以便向外發(fā)射所述圖像；以及驅(qū)動單元，用于移動所述投影透鏡單元和所述反射鏡，從而調(diào)節(jié)所述向外發(fā)射的圖像的發(fā)射方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，所述微型裝置是液晶顯示(LCD)板、硅基液晶(LCOS)板或數(shù)字微鏡裝置(DMD)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元包括主透鏡組，用于發(fā)射運載所述產(chǎn)生的圖像的光；補償透鏡組，用于補償從所述主透鏡組發(fā)射的光；變焦透鏡組，用于調(diào)節(jié)從所述補償透鏡組發(fā)射的光的焦距；以及焦點調(diào)節(jié)透鏡組，用于調(diào)節(jié)從所述變焦透鏡組發(fā)射的光的焦點。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影儀，其中，以對齊的方式平行于在所述投影透鏡單元上入射的光的中心軸布置所述主透鏡組、所述補償透鏡組、所述變焦透鏡組和所述焦點調(diào)節(jié)透鏡組。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影儀，其中，所述變焦透鏡組在平行于所述入射光的所述中心軸的方向上可移動，以調(diào)節(jié)所述圖像的焦點。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影儀，其中，所述焦點調(diào)節(jié)透鏡組在平行于所述入射光的所述中心軸的方向上可移動，以調(diào)節(jié)所述圖像的焦距。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，所述反射鏡包括全反射鏡或棱鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡集成在一起，以便所述投影透鏡單元和所述反射鏡可由所述驅(qū)動單元同時移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡具有相同的移動方向和相同的移動距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡彼此分開，以便所述投影透鏡單元和所述反射鏡由所述驅(qū)動單元獨立移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡分別具有不同的移動方向和不同的移動距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡在垂直于在所述投影透鏡單元上入射的光的中心軸的方向上可移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，機械或電控制所述驅(qū)動單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，進一步包括控制器，用于控制所述驅(qū)動單元。
15.一種投影儀，包括照明單元，用于發(fā)射生成的光；微型裝置，用于接收來自所述照明單元的所述光，并且使用所述接收的光產(chǎn)生圖像；投影透鏡單元，用于發(fā)射由所述微型裝置產(chǎn)生的所述圖像；反射鏡，其布置在所述投影透鏡單元的下游端，并且和所述投影透鏡單元集成在一起，所述反射鏡用于改變從所述投影透鏡單元入射到所述反射鏡上的光的方向，以便向外發(fā)射所述圖像；以及驅(qū)動單元，用于同時移動所述投影透鏡單元和所述反射鏡，從而調(diào)節(jié)所述向外發(fā)射的圖像的發(fā)射方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡具有相同的移動方向和相同的移動距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡在垂直于在所述投影透鏡單元上入射的光的中心軸的方向上可移動。
18.一種投影儀，包括照明單元，用于發(fā)射生成的光；微型裝置，用于接收來自所述照明單元的所述光，并且使用所述接收的光產(chǎn)生圖像；投影透鏡單元，用于發(fā)射由所述微型裝置產(chǎn)生的所述圖像；反射鏡，其布置在所述投影透鏡單元的下游端，用于改變從所述投影透鏡單元入射到所述反射鏡上的光的方向，以便向外發(fā)射所述圖像；第一驅(qū)動單元，用于在預(yù)定方向上移動所述投影透鏡單元；第二驅(qū)動單元，用于在預(yù)定方向上移動所述反射鏡；以及控制器，用于控制所述第一和第二驅(qū)動單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡分別具有不同的移動方向和不同的移動距離。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的投影儀，其中，所述投影透鏡單元和所述反射鏡在垂直于在所述投影透鏡單元上入射的光的中心軸的方向上可移動。
全文摘要
披露了包括可移動投影透鏡單元的投影儀，所述投影儀包括照明單元，用于發(fā)射生成的光；微型裝置，用于接收來自所述照明單元的所述光，并且使用所述接收的光產(chǎn)生圖像；投影透鏡單元，用于發(fā)射由所述微型裝置產(chǎn)生的所述圖像；反射鏡，其布置在所述投影透鏡單元的下游端，用于改變從所述投影透鏡單元入射到所述反射鏡上的光的方向，以便向外發(fā)射所述圖像；以及驅(qū)動單元，用于移動所述投影透鏡單元和所述反射鏡，從而調(diào)節(jié)所述向外發(fā)射的圖像的發(fā)射方向。
文檔編號G02B15/14GK1797185SQ20051013621
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者金南湜 申請人:Lg電子株式會社