專(zhuān)利名稱(chēng)：用于在彩色液晶投影儀內(nèi)定位液晶面板的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位裝置，將可由第一顏色光束照射的硬件部件中至少第一顯示器，相對(duì)于該硬件部件的至少另一光學(xué)有源元件定位，以便通過(guò)投射硬件部件發(fā)射出的投影光束，將至少一個(gè)顯示器所產(chǎn)生的圖像投射到投影平面中，該定位裝置具有保持裝置，用于在定位操作和隨后操作期間保持至少第一顯示器的，將已定位的顯示器固定，光學(xué)裝置，可以向其傳送投影光束，并且用于發(fā)射適用于評(píng)定顯示器的定位的測(cè)試圖像信息，控制裝置，在定位操作期間用于控制保持裝置，以便相對(duì)于其他光學(xué)有源元件調(diào)節(jié)第一顯示器的位置，以及固定裝置，在固定操作期間用于不變地固定已定位的第一顯示器。
本發(fā)明還涉及一種定位方法，用于相對(duì)于該硬件部件的至少一個(gè)其他光學(xué)有源元件，對(duì)可由第一顏色光束所照射的硬件部件中至少一個(gè)第一顯示器進(jìn)行定位，以便通過(guò)投射硬件部件發(fā)射出的投影光束，將至少一個(gè)顯示器所產(chǎn)生的圖像投影到投影平面中，所述方法包括以下步驟在定位操作和隨后操作期間保持至少第一顯示器，將已定位的顯示器固定；將投影光束傳輸給發(fā)射出適用于評(píng)定顯示器定位的測(cè)試圖像信息的光學(xué)裝置；控制所述保持裝置，以便在定位操作過(guò)程中，相對(duì)其他光學(xué)有源元件調(diào)節(jié)第一顯示器的位置；在固定操作期間，不變地固定處于已定位的第一顯示器。
可以從市場(chǎng)上可購(gòu)得的、由投影儀硬件部件制造商Messrs.M-Tech制造的定位臺(tái)中了解到這種定位裝置和定位方法。通過(guò)這種投影儀，可為用戶(hù)將電視信號(hào)或監(jiān)測(cè)器信號(hào)的圖像信息投射到處于投影平面中的投影屏幕上。

圖1中給出了這種投影儀的基本結(jié)構(gòu)。通過(guò)兩個(gè)顏色分束器將白光顏色分束器分成紅色光束、綠色光束和藍(lán)色光束。三種顏色的光束各自照射一個(gè)顯示器，每個(gè)顯示器顯示整個(gè)圖像中相應(yīng)的顏色部分。在重新組合棱鏡中，三種顏色的光束組合成投影光束，利用硬件光學(xué)部件將其投射到投影平面中。此處，三個(gè)顯示器、重新組合棱鏡和硬件光學(xué)部件構(gòu)成所謂的硬件單元。
為了能使用投影儀在投影平面中投射清晰的圖像，特別重要的是將三個(gè)顯示器相對(duì)于彼此、并相對(duì)于重新組合棱鏡和硬件光學(xué)部件，非常精確地對(duì)其進(jìn)行定位。如果不是這種情形，則再現(xiàn)紅色圖像信息的顯示器的像素不能與再現(xiàn)綠色圖像信息的顯示器的像素合適地投影，而后者也不與再現(xiàn)藍(lán)色圖像信息的顯示器的像素合適地投影。在硬件單元的制造中使用已知的定位臺(tái)來(lái)定位顯示器。將硬件單元和已經(jīng)組裝好的重新組合棱鏡以及硬件光學(xué)部件的外殼處于定位臺(tái)上。在裝載操作中，操作員將三個(gè)顯示器插入定位臺(tái)的保持裝置中。保持裝置采取機(jī)械保持裝置的形式，其中分別保持每個(gè)顯示器，并由此可以相對(duì)于彼此地、以及相對(duì)于重新組合棱鏡和硬件光學(xué)部件地調(diào)節(jié)顯示器的位置。
在已知的定位臺(tái)中，進(jìn)一步在投影平面中設(shè)置四個(gè)攝像機(jī)，在每種情況下一個(gè)攝像機(jī)記錄投影到四個(gè)角部其中之一的圖像像素。將攝像機(jī)所記錄的測(cè)試圖像信息顯示在四個(gè)監(jiān)視器上，提供給定位臺(tái)的操作員。通過(guò)操縱定位臺(tái)控制裝置的開(kāi)關(guān)，操作員可以將控制信息發(fā)送給保持裝置，以調(diào)節(jié)顯示器的位置。通過(guò)觀察測(cè)試圖像信息并輸入適當(dāng)?shù)目刂菩畔?，在定位操作期間操作員可設(shè)定三個(gè)顯示器的最佳位置，以便獲得三個(gè)顯示器的恰當(dāng)?shù)臏y(cè)試圖像信息。在隨后的固定操作中，將經(jīng)過(guò)定位的顯示器固定在其位置上，然后從定位臺(tái)取下硬件單元。
由于包含在硬件單元中的空氣必須包含盡可能少的灰塵，以便使最終的投影儀投射出不會(huì)由灰塵粒子導(dǎo)致變形的圖像，定位臺(tái)必須設(shè)置于所謂的絕對(duì)無(wú)塵室中。絕對(duì)無(wú)塵室具有多個(gè)過(guò)濾器系統(tǒng)和其他技術(shù)輔助設(shè)備，而制造和操作起來(lái)都非常昂貴。為了使定位臺(tái)在絕對(duì)無(wú)塵室中不會(huì)占據(jù)太大的空間，已知的定位臺(tái)具有用于偏轉(zhuǎn)投影光束的偏轉(zhuǎn)鏡。
在已知的投影臺(tái)中，實(shí)際情況是在顯示器定位以及測(cè)試圖像信息評(píng)定過(guò)程中，偏轉(zhuǎn)鏡代表附加的誤差源和附加的干擾因素，這具有缺陷。例如，在定位操作過(guò)程中偏轉(zhuǎn)鏡會(huì)發(fā)生振動(dòng)，而偏轉(zhuǎn)鏡的振動(dòng)在評(píng)定監(jiān)視器所顯示的測(cè)試圖像信息時(shí)極具破壞性。事實(shí)是不算上偏轉(zhuǎn)鏡，定位裝置在絕對(duì)無(wú)塵室中依然占據(jù)相當(dāng)大量的空間，已經(jīng)證明這是已知定位裝置的另一缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于制造第一段中所述的通用型定位裝置，和第二段中所述的通用型定位方法，其中避免了上述缺點(diǎn)。通過(guò)這種定位裝置中的光學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)這一目的，該光學(xué)裝置包含至少第一遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)，其用于在第一顯示器中的各個(gè)像素上聚焦。
在這種定位方法中實(shí)現(xiàn)了上述目的，其中將投影光束輸送給至少一個(gè)遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)，該遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)用于在第一顯示器中的各個(gè)像素上聚焦，并發(fā)射出適于評(píng)定顯示器定位的測(cè)試圖像信息。
根據(jù)本發(fā)明的特征，保證操作員使用至少一個(gè)遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)，可將顯示器的像素本身而非投影到投影平面中的像素的圖像，作為測(cè)試圖像信息對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。這樣提供以下優(yōu)點(diǎn)，即在定位操作過(guò)程中，有可能完全不需要在投影平面中圖像的投影。從而與已知的定位裝置相比，可充分減小本發(fā)明定位裝置的尺寸，從而在設(shè)計(jì)絕對(duì)元塵室的尺寸時(shí)可大大節(jié)省成本。此外，省略了偏轉(zhuǎn)鏡，這意味著獲得更加精確和可靠的測(cè)試圖像信息，最終在改善硬件單元中顯示器的定位方面具有積極的效果。使用根據(jù)本發(fā)明的定位裝置造出的投影儀，充分改善了所投射圖像信息的清晰度。
如權(quán)利要求2所述的方法具有還可將定位裝置用于制造硬件單元的優(yōu)點(diǎn)，其中在兩個(gè)或更多(通常為三個(gè))顯示器之間分割所投影的圖像信息。
如權(quán)利要求3所述的方法具有通過(guò)遠(yuǎn)焦觀察到至少兩個(gè)顯示器中每個(gè)角部的像素的優(yōu)點(diǎn)，從而可以精確地測(cè)定顯示器相對(duì)于彼此所產(chǎn)生的任何傾斜。應(yīng)當(dāng)注意，此處僅三個(gè)遠(yuǎn)焦就足以精確地定位顯示器，并且提供第四個(gè)遠(yuǎn)焦有利于提供控制上的便利性。
已知的定位臺(tái)具有用于產(chǎn)生彩色光束的汞汽燈(UHP燈)。這種極其高效的光源對(duì)于將圖像信息投射到投影屏上而言是必不可少的。使用UHP燈會(huì)對(duì)定位臺(tái)和絕對(duì)無(wú)塵室產(chǎn)生熱學(xué)問(wèn)題，因?yàn)樵诙ㄎ徊僮鬟^(guò)程中對(duì)顯示器進(jìn)行幾微米量級(jí)的精確調(diào)節(jié)，對(duì)于溫度波動(dòng)是敏感的。使用遠(yuǎn)焦有可能無(wú)需圖像信息的投影，如權(quán)利要求4所述的方法具有可使用至少一個(gè)LED作為照明裝置以產(chǎn)生彩色光束的優(yōu)點(diǎn)。這種相對(duì)較弱的光源不會(huì)產(chǎn)生任何熱學(xué)問(wèn)題，是非常有利的。
如權(quán)利要求5和權(quán)利要求10所述的方法具有在裝載操作時(shí)操作員易于將顯示器插入保持裝置中的優(yōu)點(diǎn)，使顯示器處于隨后定位操作的起始位置。顯示器的易于裝載性具有能非常迅速地插入，以及單位時(shí)間內(nèi)可制造出更多硬件部件的優(yōu)點(diǎn)。
在已知的定位臺(tái)中，實(shí)際情況是顯示器圍繞一個(gè)空間軸旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)該顯示器沿另外兩個(gè)空間軸發(fā)生位移，這是不利的。如權(quán)利要求6和11中所述的方法具有自動(dòng)補(bǔ)償這種位移的優(yōu)點(diǎn)，從而使定位操作對(duì)于操作員來(lái)說(shuō)明顯更加容易。該方法還表明在單位時(shí)間內(nèi)可制造出更大量的硬件單元，這是非常有利的。
如權(quán)利要求7所述的方法具有定位操作是完全自動(dòng)、并由此操作員還可以操縱兩個(gè)或更多定位裝置的優(yōu)點(diǎn)。其還具有客觀地測(cè)量測(cè)試圖像信息并因此改善顯示器定位的優(yōu)點(diǎn)。
如權(quán)利要求8所述的方法具有在顯示器定位過(guò)程中連重新組合棱鏡的X-棱鏡缺陷和其他光學(xué)誤差以及硬件光學(xué)部件的公差都考慮在內(nèi)的優(yōu)點(diǎn)。
將參照附圖中所示的實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，不過(guò)本發(fā)明不限于此。
圖1表示光束通過(guò)用于投影圖像信息的投影儀的光學(xué)有源元件的路徑。
圖2表示在硬件單元制造過(guò)程中用于將三個(gè)顯示器定位在投影儀的硬件單元中的功能塊，提供四個(gè)遠(yuǎn)焦裝置來(lái)觀察顯示器的當(dāng)前位置。
圖3和4表示由定位裝置的一個(gè)遠(yuǎn)焦裝置發(fā)射出且由監(jiān)視器顯示出的測(cè)試圖像信息，由此可判斷顯示器是否已經(jīng)處于適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 圖1表示光束通過(guò)投影儀1的光學(xué)有源元件的路徑，其中投影儀1用于將圖像信息投射到處于投影平面P中的投影屏幕2上。投影儀1包含汞汽燈3，其在使用過(guò)程中朝向聚焦透鏡4發(fā)射白光L。第一顏色分束器5對(duì)于紅光是反射的，并發(fā)射出紅色光束R-FS，同時(shí)白光L中的其余顏色部分入射到第二顏色分束器6上。第二顏色分束器6對(duì)于綠光是反射的，并發(fā)射出綠光G-FS，同時(shí)白光L中剩余的藍(lán)色部分被第一反射鏡7偏轉(zhuǎn)，成為藍(lán)色光束B(niǎo)-FS。
通過(guò)第二反射鏡8將紅色光束R-FS偏轉(zhuǎn)到第一顯示器9上。第一顯示器9通過(guò)一種圖1中沒(méi)有進(jìn)一步表示出的方式由投影儀1所投射圖像的紅色信號(hào)部分激勵(lì)。這樣保證第一顯示器9中代表所投射圖像的圖像部分(意在包含紅光的區(qū)域)是透明的。根據(jù)顯示器9的透明性，紅色光束R-FS能以全部或者減小的強(qiáng)度照射第一顯示器9的這些區(qū)域。把代表所投射圖像的紅色圖像信息的這部分紅色光束R-FS入射到重新組合棱鏡11的第一反射表面10上。
利用第二顏色分束器6將綠色光束G-FS偏轉(zhuǎn)到第二顯示器12上。通過(guò)上述方式由所投射圖像的綠色信號(hào)部分激勵(lì)第二顯示器12，從而把代表所投射圖像的綠色圖像信息的綠色光束G-FS部分入射到重新組合棱鏡11上。
利用第三反射鏡13將藍(lán)色光束B(niǎo)-FS偏轉(zhuǎn)到第三顯示器14上。通過(guò)上述方式由所投射圖像的藍(lán)色信號(hào)部分激勵(lì)第三顯示器14，從而把代表所投射圖像的藍(lán)色圖像信息的藍(lán)色光束B(niǎo)-FS部分入射到重新組合棱鏡11的第二反射表面15上。
第一反射表面10對(duì)于紅色光束R-FS是反射的，而對(duì)于綠色光束G-FS和藍(lán)色光束B(niǎo)-FS是透明的。第二反射表面15對(duì)于藍(lán)色光束B(niǎo)-FS是反射的，而對(duì)于綠色光束G-FS和紅色光束R-FS是透明的。結(jié)果，三種顏色光束在重新組合棱鏡中重新組合。由重新組合棱鏡11發(fā)射出包含所投射圖像的所有圖像信息的投影光束PS。
投影儀1還具有硬件光學(xué)部件16，其將投影光束PS投射到投影屏2上，硬件光學(xué)部件16能調(diào)節(jié)所投影的圖像，使其清晰并且聚焦。將第一顯示器9，第二顯示器12，第三顯示器14，重新組合棱鏡11和硬件光學(xué)部件16容納在必要的防塵硬件單元17中。這樣就保證灰塵粒子不會(huì)聚集到這些光學(xué)有源元件上，灰塵粒子會(huì)以與所投射圖像的圖像信息相同的方式投射到投影屏2上，這將干擾整體的視覺(jué)印象。
為了使在硬件單元17的制造過(guò)程中硬件部件17中包含盡可能少的灰塵粒子，在所謂的絕對(duì)無(wú)塵室內(nèi)并且在必須防塵密封的環(huán)境中組裝該硬件單元17。絕對(duì)無(wú)塵室具有若干過(guò)濾器系統(tǒng)和附加設(shè)備，以保證例如在絕對(duì)無(wú)塵室中包含少于10000個(gè)測(cè)定為0.5μm的灰塵粒子，或者少于70個(gè)測(cè)定為5.0μm的灰塵粒子。在絕對(duì)無(wú)塵室中操作定位裝置的操作員僅能穿專(zhuān)用保護(hù)服進(jìn)入絕對(duì)無(wú)塵室中，以防止將灰塵粒子帶入絕對(duì)無(wú)塵室中。為此，絕對(duì)無(wú)塵室的設(shè)置和運(yùn)轉(zhuǎn)都非常昂貴。
通過(guò)所謂的框架F將顯示器9、12和14中的每一個(gè)保持在硬件單元17中其適當(dāng)位置處。在判斷投影儀1是否能投射清晰、銳利的圖像時(shí)，顯示器9、12和14相對(duì)于彼此的位置以及相對(duì)于重新組合棱鏡11和硬件部件16的位置是很關(guān)鍵的。如果一個(gè)或多個(gè)顯示器9、12和14沒(méi)有正確地定位，則包含紅色、綠色和藍(lán)色圖像信息的部分圖像將沒(méi)有精確地在投影屏2上重疊。如果硬件光學(xué)部件16沒(méi)有正確地定位，則不能清晰地調(diào)節(jié)所投影的圖像，或者所投影的圖像會(huì)發(fā)生變形。為了在制造過(guò)程中精確設(shè)定顯示器9、12和14的位置，使用設(shè)置于絕對(duì)無(wú)塵室中的定位裝置18，參照?qǐng)D2更詳細(xì)地解釋其工作原理。
圖2表示硬件部件17，前面已經(jīng)描述了其光學(xué)有源元件。對(duì)于每一個(gè)待定位的顯示器9、12和14，定位裝置18具有四個(gè)LEDLD-1，LD-2和LD-3，將其設(shè)置在顯示器9、12和14的四個(gè)角部，并且用于發(fā)射測(cè)試彩色光束P-FS。定位操作期間LED LD-1，LD-2和LD-3在定位裝置18上產(chǎn)生的熱可忽略不計(jì)，從而定位操作期間不發(fā)生熱學(xué)問(wèn)題，這是有利的。
定位裝置18還具有用于每個(gè)顯示器9、12和14的保持裝置H，用于在定位操作和隨后的操作期間保持顯示器9、12和14，將已定位的顯示器9、12和14固定。圖2中僅用符號(hào)表示出保持裝置H，不過(guò)每個(gè)顯示器9、12和14均具有一個(gè)裝載裝置，在裝載操作過(guò)程中操作員易于將顯示器9、12和14插入其中。在插入之后，利用兩個(gè)定位銷(xiāo)將顯示器9、12和14壓在三個(gè)參考位置上，以便將顯示器9、12和14設(shè)定在隨后定位操作的起始位置。
保持裝置H還具有三個(gè)由Messrs Physik InstrumenteGmbH&Co.KG(型號(hào)F-206)制造的定位臺(tái)，它們用于獨(dú)立地沿著和圍繞三個(gè)空間軸調(diào)節(jié)每個(gè)顯示器9、12和14的位置。定位臺(tái)控制電子裝置可對(duì)顯示器9、12和14其中之一在圍繞一個(gè)空間軸旋轉(zhuǎn)1期間沿另外兩個(gè)空間軸發(fā)生的任何位移進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。其具有以下優(yōu)點(diǎn)，即定位顯示器9、12和14時(shí)，操作員可更加快速和更加有效地工作。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是即使相對(duì)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的操作員也能進(jìn)行顯示器的定位。
圖2中沒(méi)有進(jìn)一步表示出定位裝置18的形態(tài)，包含在定位操作之后的固定操作過(guò)程中用于將已定位的顯示器9、12和14不變地固定的固定裝置。為此，在安裝顯示器9、12和14的框架F之間涂覆粘合劑，并將支架安裝到重新組合棱鏡11上，在定位操作期間粘合劑是軟的，并且在固定操作期間通過(guò)用UV光照射而固定。這種在UV光中固定的粘合劑已經(jīng)早為人知。
此外定位裝置18具有控制裝置19，用于控制保持裝置H的定位臺(tái)，以便在定位操作期間相對(duì)于彼此并且相對(duì)于重新組合棱鏡11和硬件光學(xué)部件16地調(diào)節(jié)顯示器9、12和14的位置?？刂蒲b置19采取運(yùn)行相應(yīng)軟件程序的計(jì)算機(jī)的形式。通過(guò)鍵盤(pán)20上的鍵，操作員可將輸入信息EI發(fā)送給控制裝置19，控制信息EI的內(nèi)容表示例如第一顯示器9將沿空間軸X移動(dòng)+10微米。控制裝置19檢測(cè)在定位第一顯示器9時(shí)定位臺(tái)的伺服馬達(dá)所必要的馬達(dá)控制信號(hào)，并將相應(yīng)的控制信息SI發(fā)送給該伺服馬達(dá)。
此時(shí)定位裝置18具有光學(xué)裝置，向其輸送投影光束PS，并且將其用于輸送適于評(píng)價(jià)顯示器9、12和14定位的測(cè)試圖像信息P-BI。此處，光學(xué)裝置包含四個(gè)遠(yuǎn)焦裝置T，其被定位使得四個(gè)遠(yuǎn)焦T中的每一個(gè)可以聚焦顯示器9、12和14四個(gè)角部的像素PX。將四個(gè)遠(yuǎn)焦T靠近硬件光學(xué)部件16而設(shè)置，因?yàn)椴槐卦谕队捌矫鍼中投射投影光束PS。這具有投影裝置18的尺寸相對(duì)較小，從而投影裝置18在絕對(duì)無(wú)塵室中占據(jù)相對(duì)較小空間的這一極大優(yōu)點(diǎn)。
此外，投影裝置18具有四個(gè)監(jiān)視器21、22、23和24，可以向其輸送測(cè)試圖像信息P-BI。可使用監(jiān)視器21顯示三個(gè)顯示器9、12和14的左上角的像素PX。使用監(jiān)視器22顯示右上角的像素PX，使用監(jiān)視器23顯示右下角的像素PX，使用監(jiān)視器24顯示顯示器9、12和14左下角的像素PX。
下面更詳細(xì)地說(shuō)明在硬件單元17制造過(guò)程中，定位裝置18的操作員將要執(zhí)行的、用于定位顯示器9、12和14的定位方法的各個(gè)步驟。在定位裝置18的初始化操作之后，即在打開(kāi)控制裝置19的計(jì)算機(jī)，并且啟動(dòng)相應(yīng)軟件程序，并執(zhí)行進(jìn)一步的初始化步驟之后，開(kāi)始進(jìn)行裝載操作。此時(shí)，操作員將第一顯示器9，第二顯示器12和第三顯示器14插入保持裝置H的相應(yīng)裝載裝置中。然后，將硬件單元17的其他元件插入定位裝置18的裝載裝置中。操作員通過(guò)同時(shí)按下鍵盤(pán)20上的兩個(gè)鍵而完成該裝載操作，因此通過(guò)定位銷(xiāo)將顯示器9、12和14設(shè)置在起始位置，然后通過(guò)保持裝置H的夾緊臂對(duì)其進(jìn)行固定。
在定位操作的第一階段中，打開(kāi)照射第二顯示器12的四個(gè)LEDLD-2。通過(guò)按下鍵盤(pán)20上的鍵，并觀察監(jiān)視器21至24上所顯示出的第二顯示器12的像素PX，操作員通過(guò)沿兩個(gè)空間軸移動(dòng)第二顯示器12而將其定位在標(biāo)定位置處。然后檢查第二顯示器12是否處于傾斜位置。如從圖3中可以看出，可由第二顯示器12的一個(gè)或多個(gè)角部的像素PX的模糊顯示而識(shí)別出傾斜定位。通過(guò)按下鍵盤(pán)20上的鍵，操作員將第二顯示器12圍繞相應(yīng)的空間軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，直至如圖4中所示，將第二顯示器12的所有角部都調(diào)節(jié)清晰為止。
在下一階段中，打開(kāi)照射第一顯示器9的LED LD-1，并通過(guò)參照與上面第二顯示器12的定位所描述的相同方式設(shè)置第一顯示器9的位置。在接下來(lái)的一個(gè)階段中，通過(guò)相同方法定位第三顯示器14。
在隨后的階段中，由三個(gè)顯示器9、12和14中的兩個(gè)顯示器交替地打開(kāi)LED LD-1、LD-2和LD-3中的每一個(gè)，并且在所有情況下，設(shè)置顯示器9、12和14中兩個(gè)顯示器上目前表現(xiàn)為交疊(overlap)的像素PX，使這些像素量疊(superimpose)。在最后一個(gè)階段中，打開(kāi)所有LED LD-1、LD-2和LD-3，并檢查是否所有三個(gè)顯示器9、12和14的像素PX都適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，并清晰地顯示。如果需要，則校正三個(gè)顯示器9、12和14的定位。
在隨后的固定操作階段中，操作員按下鍵盤(pán)20上的健，于是在預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)打開(kāi)UV燈，并且將框架F與重新組合棱鏡11上的支架之間的粘合劑固化。然后，從定位裝置18取下具有最終處于適當(dāng)位置的顯示器9、12和14的硬件單元17。
上述定位方法具有所有三個(gè)顯示器9、12和14相對(duì)于彼此且相對(duì)于重新組合棱鏡11和硬件光學(xué)部件16均處于適當(dāng)位置的優(yōu)點(diǎn)。此處遠(yuǎn)焦裝置T通過(guò)硬件光學(xué)部件16聚焦顯示器9、12和14是特別有利的，將相同的硬件光學(xué)部件16設(shè)置于最終的投影儀1中。使得有可能在顯示器9、12和14定位過(guò)程中考慮到硬件光學(xué)部件16的公差。從而不僅顯示器9、12和14處于標(biāo)定位置，而且也可專(zhuān)門(mén)調(diào)節(jié)顯示器9、12和14相對(duì)于硬件單元17的其他光學(xué)有源元件的位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，定位裝置18還具有反饋控制裝置，可以向其輸送由遠(yuǎn)焦裝置T發(fā)射出的測(cè)試圖像信息P-BI。反饋控制裝置用于評(píng)價(jià)測(cè)試圖像信息P-BI，并且用于將輸入信息發(fā)送給控制裝置19。這樣就可以全自動(dòng)地進(jìn)行上述定位方法中的定位操作和固定操作。
這樣具有以下優(yōu)點(diǎn)，例如，操作員可在交錯(cuò)的時(shí)間間隔并行操作三個(gè)定位裝置。為此，操作員在每種情況下僅執(zhí)行裝載操作，然后通過(guò)反饋控制裝置啟動(dòng)三個(gè)顯示器9、12和14的自動(dòng)定位。在定位操作和固定操作之后，操作員僅需要取下已完成的硬件單元17。這樣有利于顯著增加在單位時(shí)間內(nèi)所制造出的硬件單元17的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，定位裝置僅相對(duì)于硬件光學(xué)部件定位硬件單元中的一個(gè)顯示器。在這個(gè)硬件單元中，沒(méi)有將白光分裂成三種顏色光束，而是照射一個(gè)顯示器。通過(guò)按照本發(fā)明的定位方法對(duì)顯示器進(jìn)行定位，可獲得清晰、無(wú)變形的圖像。
可提到，也可以使用根據(jù)本發(fā)明的定位裝置對(duì)硬件單元中五個(gè)或七個(gè)顯示器進(jìn)行定位。
可提到，在定位操作期間，取代LED使用具有低熱輸出的其他照明裝置照射顯示器也是有利的。
可提到，在本文中可廣義地解釋術(shù)語(yǔ)“顯示器”，并且包含需要在用于投影圖像的裝置中適當(dāng)定位的所有光學(xué)有源元件。同樣，使用根據(jù)本發(fā)明的定位裝置還可以定位重新組合棱鏡或硬件光學(xué)部件。
可提到，術(shù)語(yǔ)“遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)”表示能通過(guò)硬件光學(xué)部件在較短范圍內(nèi)檢查顯示器定位的所有光學(xué)有源元件。
可提到，測(cè)試圖像信息P-BI并非必須通過(guò)監(jiān)視器顯示。操作員可通過(guò)遠(yuǎn)焦裝置很好地對(duì)其觀察。
權(quán)利要求
1.一種定位裝置(18)，用于相對(duì)于硬件單元(17)中的至少一個(gè)其他光學(xué)有源元件(9，11，12，14，16)，對(duì)可由第一顏色光束(B-FS，G-FS，R-FS，P-FS)照射的硬件部件(17)中至少第一顯示器(9，12，14)進(jìn)行定位，以便通過(guò)可由硬件單元(17)發(fā)射的投影光束(PS)而將至少一個(gè)顯示器(9，12，14)所產(chǎn)生的圖像投射到投影平面(P)中，該定位裝置具有保持裝置(H)，用于在定位操作和隨后的操作期間內(nèi)保持至少第一顯示器(9，12，14)，以便將已定位的顯示器(9，12，14)固定，該定位裝置還具有光學(xué)裝置(16，T)，可以向該光學(xué)裝置(16，T)輸送投影光束(PS)，該光學(xué)裝置(16，T)被設(shè)計(jì)用于發(fā)射適用于評(píng)價(jià)顯示器(9，12，14)定位的測(cè)試圖像信息(P-BI)，該定位裝置還具有控制裝置(9)，用于控制保持裝置(H)以在定位操作期間相對(duì)于其他光學(xué)有源元件(9，11，12，14，16)調(diào)節(jié)第一顯示器(9，12，14)的位置，該定位裝置還具有固定裝置，用于在固定操作期間不變地固定已定位的第一顯示器(9，12，14)，其特征在于光學(xué)裝置(16，T)包括至少第一遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)(T)，其被設(shè)計(jì)用于在第一顯示器(9，12，14)中的各個(gè)像素(PX)上進(jìn)行聚焦。
2.如權(quán)利要求1所述的定位裝置(18)，其特征在于作為光學(xué)有源元件，硬件單元(17)至少包含可由第二顏色光束(B-FS，G-FS，R-FS，P-FS)照射的第二顯示器(9，12，14)、硬件光學(xué)部件(16)和重新組合棱鏡(11)，所述重新組合棱鏡(11)被設(shè)計(jì)用于重新組合第一顏色光束(B-FS，G-FS，R-FS，P-FS)與第二顏色光束(B-FS，G-FS，R-FS，P-FS)，并發(fā)射出投影光束(PS)，在定位操作中，定位裝置(18)被設(shè)計(jì)用于至少將第一顯示器(9，12，14)和第二顯示器(9，12，14)相對(duì)于彼此并且相對(duì)于其他光學(xué)有源元件(11，16)進(jìn)行定位，以便將由兩個(gè)顯示器(9，12，14)所產(chǎn)生的圖像適當(dāng)?shù)赝队暗酵队捌矫?P)中。
3.如權(quán)利要求2所述的定位裝置(18)，其特征在于光學(xué)裝置(16，T)還包括第二、第三和第四遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)(T)，在每種情況下，一個(gè)遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)(T)都能聚焦在處于第一顯示器(9，12，14)的四個(gè)角部之一處的像素(PX)上，并且遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)(T)也有可能聚焦在處于第二顯示器(9，12，14)四個(gè)角部之一處的像素(PX)上。
4.如權(quán)利要求2所述的定位裝置(18)，其特征在于提供了照明裝置(LD-1，LD-2，LD-3)，用于產(chǎn)生第一和第二顏色光束(P-FS)，并且所述照明裝置采取至少一個(gè)發(fā)光二極管(LD-1，LD-2，LD-3)的形式。
5.如權(quán)利要求1所述的定位裝置(18)，其特征在于用于第一顯示器(9，1 2，14)的保持裝置(H)具有裝載裝置，其中在裝載操作期間，利用定位銷(xiāo)可使第一顯示器(9，12，14)壓在參考位置上，以便將第一顯示器(9，12，14)設(shè)定在隨后定位操作的起始位置處。
6.如權(quán)利要求1所述的定位裝置(18)，其特征在于所述保持裝置(H)具有定位臺(tái)，所述定位臺(tái)被設(shè)計(jì)用于沿著和圍繞三個(gè)空間軸調(diào)節(jié)第一顯示器(9，12，14)的位置，當(dāng)?shù)谝伙@示器(9，12，14)圍繞一個(gè)空間軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，定位裝置(18)被設(shè)計(jì)用于補(bǔ)償該顯示器(9，12，14)沿其他兩個(gè)空間軸的位移。
7.如權(quán)利要求1所述的定位裝置(18)，其特征在于提供反饋控制裝置，可以從光學(xué)裝置(16，T)向該反饋控制裝置提供適用于評(píng)價(jià)顯示器(9，12，14)定位的測(cè)試圖像信息(P-BI)，并且該反饋控制裝置被設(shè)計(jì)用于為控制保持裝置(H)而自動(dòng)檢查所述控制信息(SI)。
8.如權(quán)利要求1所述的定位裝置(18)，其特征在于該光學(xué)裝置(16，T)包含硬件單元(17)的硬件光學(xué)部件(16)，硬件光學(xué)部件(16)也包含在包括該硬件單元(17)的最終投影儀中。
9.一種定位方法，用于相對(duì)于硬件單元(17)的至少一個(gè)其他光學(xué)有源元件(9，11，12，14，16)，對(duì)可由第一顏色光束(B-FS，G-FS，R-FS，P-FS)照射的硬件單元(17)中的至少第一顯示器(9，12，14)進(jìn)行定位，以便通過(guò)可由硬件單元(17)發(fā)射的投影光束(PS)而將至少一個(gè)顯示器(9，12，14)產(chǎn)生的圖像投射到投影平面(P)中，該定位方法具有以下步驟在定位操作和隨后操作期間內(nèi)保持至少第一顯示器(9，12，14)，并將已定位的顯示器(9，12，14)固定；將投影光束(PS)輸送給至少一個(gè)遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)(T)，該遠(yuǎn)焦光學(xué)系統(tǒng)(T)被設(shè)計(jì)用于在第一顯示器(9，12，14)中的各個(gè)像素(PX)上進(jìn)行聚焦，并發(fā)射適用于評(píng)價(jià)顯示器(9，12，14)定位的測(cè)試圖像信息(P-BI)；控制保持裝置(H)，以便在定位操作期間相對(duì)于其他光學(xué)有源元件(9，11，12，14，16)調(diào)節(jié)第一顯示器(9，12，14)的位置；在固定操作期間，不變地固定已定位的第一顯示器(9，12，14)。
10.如權(quán)利要求9所述的定位方法，其特征在于在裝載操作過(guò)程中，利用定位銷(xiāo)使第一顯示器(9，12，14)壓在參考位置上，以便將第一顯示器(9，12，14)設(shè)置在隨后定位操作的起始位置。
11.如權(quán)利要求9所述的定位方法，其特征在于在定位過(guò)程中，沿著和圍繞三個(gè)空間軸調(diào)節(jié)第一顯示器(9，12，14)的位置，自動(dòng)補(bǔ)償當(dāng)?shù)谝伙@示器(9，12，14)圍繞一個(gè)空間軸旋轉(zhuǎn)時(shí)該顯示器(9，12，14)沿其他兩個(gè)空間軸所產(chǎn)生的位移。
全文摘要
在對(duì)投影儀(1)的顯示器(9，12，14)進(jìn)行定位的定位裝置(18)中，利用四個(gè)遠(yuǎn)焦(T)獲得測(cè)試圖像信息(P－B1)，由操作員人工評(píng)價(jià)，或者由用于定位該顯示器(9，12，14)的反饋控制裝置自動(dòng)評(píng)價(jià)所述信息。
文檔編號(hào)H04N17/00GK1659894SQ03813361
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者A·德林克, P·普羅查斯卡, C·斯托金格 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司