CN101025555A

CN101025555A - 自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机

Info

Publication number: CN101025555A
Application number: CN200610023931.9A
Authority: CN
Inventors: 邓运明
Original assignee: Jiujiang 3t Digital Projection Technology Development Co Ltd; XINCHENGZHIDIAN NETWORK TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: Jiujiang 3t Digital Projection Technology Development Co Ltd; XINCHENGZHIDIAN NETWORK TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-29

Abstract

本发明提供了一种自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机，其特点是，投影机内设有一个用于自动对齐三个投影镜头的投影像素的控制调节机构，该控制调节机构包括一个将三个投影镜头串连在一起的长轴、一个用于支撑上述长轴的支撑架、至少一台用于检测三个投影镜头的投影图像的光学边界的电荷耦合器件(CCD)、两台用于分别驱动两侧投影镜头移动的步进电机以及至少一个控制电路，控制电路的输入端连接电荷耦合器件接收其检测信号，控制电路的输出端连接步进电机控制其动作。本发明由于增设了用于自动对齐三个投影镜头的投影像素的控制调节机构，大大方便了工作人员对投影机的使用，并确保了投影机的投影效果，使投影图像能始终保持清晰。

Description

自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机

技术领域

本发明涉及一种投影机，尤其涉及一种自动对齐像素三镜头反射式液晶板(LCOS)投影机。

背景技术

投影机广泛用于教育、商业和家庭中。常见的投影机一般包括一个壳体和设置在壳体内的光引擎、电路板、点灯器、光源和相应的散热机构。根据光引擎中所用的镜头的多少，投影机又可分为单镜头投影机和三镜头投影机。在设计上一般都是先将一光源所产生的白光分离出红、绿、蓝三色光，分别通过三个液晶光阀对三色光进行调制，调制后的三色光根据单镜头或三镜头设计的不同采用不同的方法进行处理。在单镜头投影机中，是将三色光用合色元件加以合成并由单一镜头投影成像。在三镜头投影机中，是将三色光分别经由不同的三个镜头投射至同一荧幕上成像。其中单镜头投影机具有体积小、方便携带的特点，但其后焦距较长，镜头口径要求加大，而且所使用的镜头与分光镜等光学组件对品质、精度的要求很高，导致成本较高。而三镜头投影机可在较短距离内投射出较大画面，画面亮度和对比度都比单镜头投影机有很大的提高。

投影机根据其中的光学系统的结构不同，又可分为LCD(Liquid CrystalDisplay液晶板)投影机、CRT(Cathode Ray Tube阴极射线管)投影机、DLP(Digital Light Processor数码光输处理器)投影机和LCOS(反射式硅基液晶技术)投影机。

在反射式液晶板投影机(LCOS投影机)中，是将晶体管作为像素点液晶的开关控制单元做在一层硅基板上，硅基板(也称反射电极层)位于液晶层的下面，用于像素地址寻址的各种控制电极和电极间的绝缘层位于硅基板的下面，整个结构是一个3D立体排列方式。来自光源的光不能穿透反射电极层，而是被反射电极层反射，避免了下面的各种结构层对光线的阻挡。因此，采用反射式硅基液晶技术的液晶板的光圈比率可以作到93％(DLP技术中的光圈比率为88％，而透射式LCD的液晶板的光圈比率为40-60％)，因此，采用反射式硅基液晶技术的投影机对光源的利用率更高，可以实现更高的亮度输出。

反射式液晶板投影机(LCOS投影机)可以做成单镜头投影机，也可以做成三镜头投影机。三镜头反射式液晶板投影机兼具上述三镜头投影机和反射式液晶板投影机的优点。但是，三镜头反射式液晶板投影机由于有三个投影镜头，其要求的投影距离是相对一定的，在不同的使用场所，这种投影距离会受到限制和影响，这种限制和影响在某些情况下可以通过移动投影机(屏幕一般是不便移动的，例如通常会利用固定的墙面作屏幕)来解决，但在另外一些情况下，移动投影机会有困难(受环境和观众人数的限制)，或者单纯通过移动投影机还不能使图像清晰，因而会影响投影机的投影效果。另外，即使能通过移动投影机对齐像素，操作起来也很麻烦、费时。还有在投影机的放影过程中，也可能出现某种意外使投影机产生移动或振动，导致三个镜头的投影像素不齐，影响投影效果。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供一种自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机。

本发明的目的是这样实现的：一种自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机，包括壳体和设置在壳体内的光引擎、电路板、点灯器、光源、电源和相应的散热机构；所述的光引擎包括照明光学单元、色光分离光学单元、电光调制单元和投影光学单元；所述的电光调制单元包括三组电光调制装置，每组电光调制装置各包括一个偏振棱镜和一个反射式硅基液晶板；所述的投影光学单元包括三个投影镜头，其特点是，还包括用于自动对齐三个投影镜头的投影像素的控制调节机构，该控制调节机构包括一个将三个投影镜头串连在一起的长轴、一个用于支撑上述长轴的支撑架、至少一台用于检测三个投影镜头的投影图像的光学边界的电荷耦合器件、两台用于分别驱动两侧投影镜头移动的步进电机以及至少一个控制电路，控制电路的输入端连接电荷耦合器件接收其检测信号，控制电路的输出端连接步进电机控制其动作。

所述的三个投影镜头中，位于中间的投影镜头固定在所述长轴上，位于两侧的两个投影镜头分别活动连接在所述长轴上可沿该长轴左右移动。

所述的电荷耦合器件为一台，该台电荷耦合器件设置在投影机的一侧，所述的控制电路为一个，该控制电路的输出端分别连接两台步进电机控制其动作。

所述的电荷耦合器件为两台，两台电荷耦合器件分别设置在投影机的两侧，所述的控制电路为两个，两个控制电路的输入端分别连接两台电荷耦合器件，两个控制电路的输出端分别连接两台步进电机控制其动作。

本发明自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机由于增设了用于自动对齐三个投影镜头的投影像素的控制调节机构，大大方便了工作人员对投影机的使用，并确保了投影机的投影效果，使投影图像能始终保持清晰。

附图说明

图1是本发明自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机中的光引擎和控制调节机构的结构原理示意图。

具体实施方式

本发明的自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机，包括壳体和设置在壳体内的光引擎、电路板、点灯器、光源、电源和相应的散热机构以及用于自动对齐三个投影镜头的投影像素的控制调节机构。其中的光引擎和控制调节机构的结构原理如图1所示，它包括照明光学单元1、色光分离光学单元2、电光调制单元3、投影光学单元4和投影镜头的控制调节机构5。其中的电光调制单元3包括三组电光调制装置31、32、33，投影光学单元包括三个投影镜头41、42、43，三组电光调制装置31、32、33分别设置在色光分离光学单元分离出的红、绿、蓝三色光路上，三个投影镜头41、42、43分别设置在三组电光调制装置的出射光路上。其中，三组电光调制装置(31、32、33)各包括一个偏振棱镜(311、321、331)和一个反射式硅基液晶板(312、322、332)，三个偏振棱镜311、321、331分别设置在色光分离光学单元分离出的红、绿、蓝三色光路上，三个反射式硅基液晶板312、322、332分别设置在三个偏振棱镜的后面，并分别垂直于红、绿、蓝三色光的入射方向，即三个投影镜头41、42、43与三个反射式硅基液晶板312、322、332分别设置在三个偏振棱镜311、321、331的前后两边。控制调节机构5包括长轴51、支撑架52、电荷耦合器件(CCD)53、步进电机54和控制电路55。长轴51将三个投影镜头41、42、43串连在一起，三个投影镜头中，位于中间的投影镜头42固定在长轴51上，位于两侧的两个投影镜头41、43分别活动连接在长轴51上可沿该长轴左右移动。支撑架52安装在投影机的壳体上用于支撑长轴51。电荷耦合器件53也安装在投影机的壳体上，用于检测三个投影镜头的投影图像的光学边界。根据需要，电荷耦合器件53可以设置为两台或一台。当采用一台时，该台电荷耦合器件设置在投影机的一侧，当使用两台时，两台电荷耦合器件分别设置在投影机的两侧。图2所示实施例为使用两台的情况。两台步进电机54分别安装在投影机的壳体上，并分别与两侧的投影镜头41、43传动相连，用于分别驱动两侧的投影镜头41、43沿长轴左右移动。控制电路55也可以设置为一个或两个，用于接收电荷耦合器件的检测信号，并转换成控制信号控制步进电机的动作。一个控制电路与一台电荷耦合器件配合使用，两个控制电路分别与两台电荷耦合器件配合使用。当采用一个控制电路时，该控制电路的输出端分别连接两台步进电机。当控制电路为两个时，两个控制电路的输入端分别连接两台电荷耦合器件，两个控制电路的输出端分别连接两台步进电机。图1中所示，6为光源，7为屏幕。

Claims

1、一种自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机，包括壳体和设置在壳体内的光引擎、电路板、点灯器、光源、电源和相应的散热机构；所述的光引擎包括照明光学单元、色光分离光学单元、电光调制单元和投影光学单元；所述的电光调制单元包括三组电光调制装置，每组电光调制装置各包括一个偏振棱镜和一个反射式硅基液晶板；所述的投影光学单元包括三个投影镜头，其特征在于：还包括用于自动对齐三个投影镜头的投影像素的控制调节机构，该控制调节机构包括一个将三个投影镜头串连在一起的长轴、一个用于支撑上述长轴的支撑架、至少一台用于检测三个投影镜头的投影图像的光学边界的电荷耦合器件、两台用于分别驱动两侧投影镜头移动的步进电机以及至少一个控制电路，控制电路的输入端连接电荷耦合器件接收其检测信号，控制电路的输出端连接步进电机控制其动作。

2、根据权利要求1所述的自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机，其特征在于：所述的三个投影镜头中，位于中间的投影镜头固定在所述长轴上，位于两侧的两个投影镜头分别活动连接在所述长轴上可沿该长轴左右移动。

3、根据权利要求1所述的自动对齐像素三镜头反射式液晶板投影机，其特征在于：所述的电荷耦合器件为一台，该台电荷耦合器件设置在投影机的一侧，所述的控制电路为一个，该控制电路的输出端分别连接两台步进电机控制其动作。

4、根据权利要求1所述的自动对齐焦距像素三镜头全数字反射式投影机，其特征在于：所述的电荷耦合器件为两台，两台电荷耦合器件分别设置在投影机的两侧，所述的控制电路为两个，两个控制电路的输入端分别连接两台电荷耦合器件，两个控制电路的输出端分别连接两台步进电机控制其动作。