專利名稱：投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及投影設(shè)備，尤其涉及一種用于背投影電視機(jī)的投影機(jī)，具有一光管及數(shù)個(gè)透鏡組，通過多軸調(diào)整照明和影像的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有的背投影電視機(jī)，廣泛使用于大尺寸的電視影像投影顯示場合，特別是電視機(jī)的屏幕尺寸不斷擴(kuò)大的需求下，如50英寸以上的背投影電視機(jī)因應(yīng)而生，然而，用于運(yùn)作背投影電視機(jī)屏幕投影顯示的組件是設(shè)置在背投影電視機(jī)內(nèi)部的光機(jī)(Optical Engine)，該光機(jī)決定屏幕影像的照明亮度和圖象投影顯示的質(zhì)量與效果，例如，紅、綠及藍(lán)色圖象在光機(jī)內(nèi)部是否能夠迅速和精確對應(yīng)合成操作，直接決定投影圖象質(zhì)量的優(yōu)劣。
現(xiàn)有的光機(jī)內(nèi)部的鏡片組和光學(xué)組件相當(dāng)多且折射或投射路徑復(fù)雜，現(xiàn)有的燈源是采用高壓鹵素?zé)糁苯油渡湓阽R片組上，由鏡片組反射至偏極光束分合器(PBS)的紅、綠、藍(lán)色光單元，并分別由該紅、綠、藍(lán)光單元反射至液晶顯示面板，再將該紅、綠、藍(lán)影像經(jīng)偏極光束分合器重新合光后經(jīng)投影光機(jī)的鏡頭投射至背投影電視機(jī)的屏幕。
上述的現(xiàn)有的光機(jī)組裝時(shí)，由于需要將紅、綠、藍(lán)光的影像進(jìn)行精確的對正和調(diào)整，即使該紅、綠、藍(lán)色影像重疊經(jīng)鏡頭投射至屏幕形成彩色影像，光機(jī)內(nèi)部的燈源是直接將光線投射在聚焦透鏡上，僅起光線聚焦作用，光形無法固定，必需對照明結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行調(diào)整；另外，鏡片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法進(jìn)行多軸向有效調(diào)整，故，需要花費(fèi)較多的時(shí)間調(diào)整紅、綠、藍(lán)色影像；因此，光機(jī)產(chǎn)品組裝以及照明和影像調(diào)整需要耗費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間，人力和成本，影響光機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)和使用的效果。
三、實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其包括一光管，該光管設(shè)在燈件前方并與聚焦透鏡呈同一軸線的結(jié)構(gòu)設(shè)置關(guān)系，可將燈件投射的燈光經(jīng)由光管前后調(diào)整聚集成束后形成光形聚焦，再經(jīng)由聚焦透鏡進(jìn)行光線聚焦，使投影光機(jī)的照明部分獲得最佳的控制和調(diào)整效果。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其包括第一和第二分色光鏡片、一反射鏡及數(shù)個(gè)中繼透鏡，通過該第一和第二分色光鏡片、一反射鏡及數(shù)個(gè)中繼透鏡與光管、聚焦透鏡形成一個(gè)相互平行的第一軸線及第二軸線配置的結(jié)構(gòu)關(guān)系，使光管、聚焦透鏡、反射鏡及第二分色光鏡片之間可以進(jìn)行多軸向的調(diào)整，讓投影光機(jī)的紅、綠、藍(lán)色投影影像進(jìn)行重疊調(diào)整時(shí)可以更加精確、快速。
本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其特征在于，包括一燈件，設(shè)在投影光機(jī)的后方，產(chǎn)生白光光源；一光管，設(shè)在燈件前方的第一軸線上，該第一軸線對應(yīng)于投影光機(jī)內(nèi)的一偏極光束分合器的紅色光單元，將燈件的白光光源進(jìn)行光形聚焦；一聚焦透鏡，設(shè)在光管前方，且與光管位于同一第一軸線上，將經(jīng)光管進(jìn)行光形聚焦的白光光源聚焦；一第一分色光鏡片，設(shè)在聚焦透鏡前方，且與聚焦透鏡位于同一第一軸線上，以將聚焦透鏡輸出的白光光源分成二個(gè)路徑的色光光源輸出；一反射鏡，設(shè)在一與第一分色光鏡片的第一軸線平行的第二軸線上，該第二軸線對應(yīng)于投影光機(jī)內(nèi)的偏極光束分合器的藍(lán)色光單元，且反射鏡與第一分色光鏡片呈一垂直軸線的對應(yīng)關(guān)系，以反射經(jīng)第一分色光鏡片其中一反射輸出路徑的藍(lán)、綠混合色光光源；數(shù)個(gè)中繼透鏡，至少一對中繼透鏡設(shè)在第一分色光鏡片前方，且與第一分色光鏡片位于同一第一軸線上，以將第一分色光鏡片的另一路徑輸出的紅色光光源射入投影光機(jī)內(nèi)的偏極光束分合器的藍(lán)色光單元；另，至少一對中繼透鏡設(shè)在反射鏡前方，且與反射鏡位于同一第二軸線上，以投射反射鏡反射的色光光源；一第二分色光鏡片，設(shè)在反射鏡前方的中繼透鏡前方，以將經(jīng)中繼透鏡投射的藍(lán)色、綠色混合色光，分成藍(lán)色光及綠色光光源直接投射至投影光機(jī)內(nèi)的偏極光束分合器的藍(lán)色光單元及折射至偏極光束分合器的綠色光單元。
前述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其中燈件為具有橢圓燈罩的高壓投影燈具。
前述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其中光管為可以前后軸向調(diào)整式。
前述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其中光管與聚焦透鏡間設(shè)有一前置偏極光板。
前述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其中前置偏極光板包括一玻璃基材及數(shù)個(gè)鋁絲條，該鋁絲條披覆在玻璃基材表面。
前述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其中聚焦透鏡為水平軸向和垂直軸向雙軸向調(diào)整式。
前述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其中反射鏡為球形坐標(biāo)的多軸向調(diào)整式。
本實(shí)用新型投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置的有益效果是，其包括一燈件、光管、聚焦透鏡、一第一和第二分色光鏡片、一反射鏡及數(shù)個(gè)中繼透鏡，光管設(shè)在燈件前端，光管、聚焦透鏡、第一分色光鏡片、至少一對中繼透鏡依序同設(shè)于一第一軸線上，該第一軸線對應(yīng)投影光機(jī)內(nèi)的一偏極光束分合器的紅色光單元，反射鏡、至少一個(gè)中繼透鏡及第二分色光鏡片共同設(shè)在與第一軸線平行的第二軸線上，該反射鏡與第一分色光鏡片呈垂直軸線的對應(yīng)關(guān)系，第二軸線對應(yīng)偏極光束分合器的藍(lán)色光單元，通過光管、聚焦透鏡、反射鏡及第二分色光鏡片的多軸向調(diào)整，達(dá)到使投影光機(jī)的照明和影像可以精確迅速調(diào)整校正的功效。
四

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖中主要標(biāo)號說明100照明和影像調(diào)整裝置、10燈件、20光管、30聚焦透鏡、40第一分色光鏡片、50第二分色光鏡片、60反射鏡、70中繼透鏡、71中繼透鏡、72中繼透鏡、80前置偏極光板、81玻璃基材、82鋁絲條、200投影光機(jī)、210偏極光束分合器、211紅色光單元、212藍(lán)色光單元、213綠色光單元、214為X合光單元、211A偏極光板、212A偏極光板、213A偏極光板、220投影鏡頭、230微型顯示器、240微型顯示器、250微型顯示器、X1第一軸線、X2第二軸線、Y垂直軸線。
五具體實(shí)施方式
參閱圖1所示，本實(shí)用新型投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置100的第一實(shí)施例，該照明和影像調(diào)整裝置100是結(jié)合在一投影光機(jī)200的內(nèi)部，該投影光機(jī)200包括一偏極光束分合器210、投影鏡頭220及數(shù)個(gè)微型顯示器230、240、250；偏極光束分合器210包括一紅色光單元211、藍(lán)色光單元212、綠色光單元213及X合光單元214，該紅色光單元211、藍(lán)色光單元212、綠色光單元213連接在X合光單元214外圍的左右及后方三個(gè)軸向，紅色光單元211、藍(lán)色光單元212、綠色光單元213前方均設(shè)有一偏極光板211A、212A和213A，投影鏡頭220設(shè)在X合光單元214的前方軸向，微型顯示器230、240和250分別設(shè)置在紅色光單元211、藍(lán)色光單元212、綠色光單元213外緣，使紅色光單元211、藍(lán)色光單元212、綠色光單元213分別折射微型顯示器230、240、250的紅、藍(lán)及綠色影像可經(jīng)由偏極光束分合器210的X合光單元214合光后送入投影鏡頭220，再由投影鏡頭220投射至屏幕，上述的投影光機(jī)200的偏極光束分合器210、投影鏡頭220、紅色光單元211、藍(lán)色光單元212、綠色光單元213、X合光單元214、偏極光板211A、偏極光板212A、偏極光板213A、微型顯示器230、微型顯示器240、微型顯示器250均為現(xiàn)有技術(shù)組件，例如，該偏極光束分合器210為美商3M及VIKUITI公司出產(chǎn)的現(xiàn)有產(chǎn)品，其詳細(xì)的光學(xué)原理不再贅述。
本實(shí)用新型投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置100包括一燈件10、光管20、聚焦透鏡30、第一分色光鏡片40、第二分色光鏡片50、一反射鏡60及數(shù)個(gè)中繼透鏡70、71和72，其中燈件10設(shè)在投影光機(jī)200后方，以產(chǎn)生白光光源，該燈件10的形式不限，在本實(shí)施例中以具有橢圓形反射罩的高壓投影燈具為例進(jìn)行說明。上述的光管20設(shè)在燈件10前方，光管20將燈件10發(fā)射的白色光線集聚成束后形成光形聚焦，聚焦透鏡30、一第一分色光鏡片40、中繼透鏡70、中繼透鏡71依序設(shè)在光管20的前方，且光管20、聚焦透鏡30、一第一分色光鏡片40、至少一對中繼透鏡70、71同設(shè)在一第一軸線X1上，第一軸線X1對應(yīng)投影光機(jī)200內(nèi)的偏極光束分合器210的紅色光單元211，聚焦透鏡30為非球面鏡，中繼透鏡70和71為球面鏡(SPHERIC LENS)。
另外，反射鏡60、至少一中繼透鏡70及第二分色光鏡片50依序以由后往前的順序設(shè)置在一與第一軸線X1平行的第二軸線X2上，該第二軸線X2正對應(yīng)于投影光機(jī)200內(nèi)的偏極光束分合器210的藍(lán)色光單元212上，該第二分色光鏡片50恰位于藍(lán)色光單元212與綠色光單元213之間，且反射鏡60與第二分色光鏡片50間呈一垂直軸線Y的對應(yīng)關(guān)系，即經(jīng)由第二分色光鏡片50分光的折射光源可投射至反射鏡60上，上述的中繼透鏡72為非球面鏡(ASPHERIC LENS)。
參閱圖1所示，本實(shí)用新型的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置100實(shí)施時(shí)的工作原理是，燈件10投射的光源經(jīng)光管20進(jìn)行白光光形聚焦后，再經(jīng)由聚焦透鏡30聚焦投射到第一分色光鏡片40，由第一分色光鏡片40將白光光源分成二個(gè)路徑的色光光源輸出，即紅色光直接通過沿第一軸線X1經(jīng)中繼透鏡70、71及偏極光板211A后射入偏極光束分合器210的紅色光單元211，并經(jīng)紅色光單元211折射至微型顯示器230上，由微型顯示器230將紅色影像通過紅色光單元211直接反射至X合光單元214；同理，經(jīng)由第一分色光鏡片40折射含藍(lán)色、綠色光的光源沿著垂直軸線Y投射至反射鏡60，由反射鏡60經(jīng)中繼透鏡72后投射至第二分色光鏡片50上，第二分色光鏡片50將藍(lán)色和綠色光分成二個(gè)路徑的色光光源輸出，一者為直接穿透的藍(lán)色光經(jīng)偏極光板211A射入偏極光束分合器210的藍(lán)色光單元212，再經(jīng)由藍(lán)色光單元212折射至微型顯示器240，由微型顯示器240將藍(lán)色影像直接通過藍(lán)色光單元212直接反射至X合光單元214。
上述的第二分色光鏡片50的另一光源路徑，是將綠色光折射經(jīng)偏極光板213A射入偏極光束分合器210的綠色光單元213，再經(jīng)由綠色光單元213折射至微型顯示器250，由微型顯示器250將綠色影像直接通過綠色光單元213直接反射至X合光單元214。
最后，經(jīng)由上述偏極光束分合器210的X光合單元214將微型顯示器230、240、250投射出來的紅色、藍(lán)色、綠色影像進(jìn)行合光后形成彩色影像由投影鏡頭220投射至屏幕。
基于上述的光學(xué)運(yùn)作原理，本實(shí)用新型的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置100在投影光機(jī)200組裝時(shí)，通過光管20的前后軸向調(diào)整白光光形聚焦，聚焦透鏡30進(jìn)行水平和垂直軸向的雙軸調(diào)整，調(diào)整投射在微型顯示器230的紅色光形，使經(jīng)由微型顯示器230反射的紅色影像可以獲得精確和迅速調(diào)整；反射鏡60可以進(jìn)行如同球面坐標(biāo)軸的x、y、z、r和θ等多軸向的調(diào)整，調(diào)整投射在微型顯示器240的藍(lán)色光形，使經(jīng)由微型顯示器240反射的藍(lán)色影像能夠得到精確和迅速的調(diào)整；借助第二分色光鏡片50的偏斜角度旋轉(zhuǎn)調(diào)整，調(diào)整投射在微型顯示器250的綠色光形，使經(jīng)由微型顯示器250反射的綠色影像能夠得到精確和迅速的調(diào)整；從而達(dá)到本實(shí)用新型精確快速調(diào)整光源照明的白光光形，使紅、藍(lán)、綠色投影影像精確與迅速重疊校準(zhǔn)的多重功效。
參閱圖2所示，本實(shí)用新型投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置100的第二實(shí)施例，其中，一前置偏極光板80設(shè)在光管20及聚焦透鏡30之間，且同樣設(shè)置在第一軸線X1上，該前置偏極光板80包括一玻璃基材81及數(shù)鋁絲條82，該鋁絲條82披覆在玻璃基材81表面，使經(jīng)由光管20進(jìn)行光形聚焦而輸出的白光光束經(jīng)該前置偏極光板80后，即完成偏光作用，不需要在上述紅色光單元211、藍(lán)色光單元212、綠色光單元213前方設(shè)置偏極光板211A、212A、213A，省去原先為塑料材質(zhì)制成且不易貼合、容易老化的偏極光板211A、212A、213A，完全克服了現(xiàn)有偏極光板211A、212A、213A的貼合及材料老化的問題。
由上述圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其特征在于，包括一燈件，設(shè)在投影光機(jī)的后方；一光管，設(shè)在燈件前方的第一軸線上，該第一軸線對應(yīng)于投影光機(jī)內(nèi)的一偏極光束分合器的紅色光單元；一聚焦透鏡，設(shè)在光管前方，且與光管位于同一第一軸線上；一第一分色光鏡片，設(shè)在聚焦透鏡前方，且與聚焦透鏡位于同一第一軸線上；一反射鏡，設(shè)在一與第一分色光鏡片的第一軸線平行的第二軸線上，該第二軸線對應(yīng)于投影光機(jī)內(nèi)的偏極光束分合器的藍(lán)色光單元，且反射鏡與第一分色光鏡片呈一垂直軸線的對應(yīng)關(guān)系；數(shù)個(gè)中繼透鏡，至少一對中繼透鏡設(shè)在第一分色光鏡片前方，且與第一分色光鏡片位于同一第一軸線上；另，至少一對中繼透鏡設(shè)在反射鏡前方，且與反射鏡位于同一第二軸線上；一第二分色光鏡片，設(shè)在反射鏡前方的中繼透鏡前方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其特征在于，所述燈件為具有橢圓燈罩的高壓投影燈具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其特征在于，所述光管為可以前后軸向調(diào)整式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其特征在于，所述光管與聚焦透鏡間設(shè)有一前置偏極光板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其特征在于，所述前置偏極光板包括一玻璃基材及數(shù)個(gè)鋁絲條，該鋁絲條披覆在玻璃基材表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其特征在于，所述聚焦透鏡為水平軸向和垂直軸向雙軸向調(diào)整式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，其特征在于，所述反射鏡為球形坐標(biāo)的多軸向調(diào)整式。
專利摘要一種投影光機(jī)的照明和影像調(diào)整裝置，包括燈件設(shè)在投影光機(jī)后方；光管設(shè)在燈件前方第一軸線上，第一軸線對應(yīng)于投影光機(jī)內(nèi)偏極光束分合器紅色光單元；聚焦透鏡設(shè)在光管前方，與光管位于同一第一軸線上；第一分色光鏡片設(shè)在聚焦透鏡前方，與聚焦透鏡位于同一第一軸線上；反射鏡設(shè)在與第一分色光鏡片第一軸線平行第二軸線上，第二軸線對應(yīng)于投影光機(jī)內(nèi)偏極光束分合器藍(lán)色光單元，反射鏡與第一分色光鏡片呈垂直軸線對應(yīng)關(guān)系；數(shù)個(gè)中繼透鏡，至少一對中繼透鏡設(shè)在第一分色光鏡片前方，與第一分色光鏡片位于同一第一軸線上；至少一對中繼透鏡設(shè)在反射鏡前方，與反射鏡位于同一第二軸線上；第二分色光鏡片，設(shè)在反射鏡前方的中繼透鏡前方。
文檔編號G02B27/18GK2862113SQ20052010371
公開日2007年1月24日 申請日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者鄧高生, 張智宏, 方文山, 丘子溢, 曾令遠(yuǎn) 申請人:臺灣微型影像股份有限公司