CN103105716A

CN103105716A - 一种投影装置的成像组件及使用其的投影装置

Info

Publication number: CN103105716A
Application number: CN2011103531742A
Authority: CN
Inventors: 杨勇; 黄彦; 程晓辉; 马红虎
Original assignee: Butterfly Technology Shenzhen Ltd
Current assignee: Butterfly Technology Shenzhen Ltd
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-15

Abstract

一种投影装置的成像组件，包括棱镜、光调制器以及中空的链接支架，其中，所述棱镜、光调制器相对平行的连接在所述链接支架的正面和背面，形成一体化。本发明的成像组件，通过链接支架把棱镜和光调制器整合为一个整体，保证了棱镜与光调制器的相对位置不变，可以有效确保两者间的平行度，光学性能的一致性得到了保证；此外，一体化的设计方便维修及光调制器的保护，同时也减少了调整，提高装配效率，简化工装设备，进而提高生产效率。另外，本发明还提供了一种使用这种成像组件的投影装置。

Description

一种投影装置的成像组件及使用其的投影装置

技术领域

本发明涉及投影显示技术，尤其涉及一种投影装置的成像组件及使用其的投影装置。

背景技术

近年来，投影技术已经广泛应用在电化教学、办公、商务以及广告娱乐等方面。其中一种投影技术是数字光处理(Digital Light Procession，DLP)技术，这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于美国德州仪器(TI)公司开发的数字微镜元件(Digital Micromirror Device，DMD)来完成可视数字信息显示的技术。具体说，就是DLP投影技术应用了数字微镜晶片(DMD)来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程。

在常用的DLP投影装置中，往往采用传统的全内反射(Total InternalReflection，TIR)/(Reverse Total Internal Reflection，RTIR)棱镜，将入射的照明光束和出射的成像光束相分离。即，将入射光线(照明光束)导入到数字微镜器件，并导出数字微镜器件产生的影像光线(成像光束)。在装配时，通常先将DMD通过螺丝固定在投影装置外壳上，之后，将全内反射棱镜放入外壳的对应位置处，人为调整全内反射棱镜的垂直度以及与DMD之间的平行度，之后在对全内反射棱镜进行点胶固定，由于全内反射棱镜和DMD都是人为分开进行调整，生产率低，投影效果受人为因素影响大，且，难以保证产品的一致性。

发明内容

有鉴于此，须提供一种调整方便、生产效率高、一致性好的投影装置的成像组件。

另外，还需提供一种生产效率高，一致性好，成像效果好的投影装置。

一种投影装置的成像组件，包括棱镜、光调制器以及中空的链接支架，其中，所述棱镜、光调制器相对平行的连接在所述链接支架的正面和背面，形成一体化。

一种投影装置，包括照明装置，前述的成像组件以及投影镜头。其中，照明装置用于提供入射光线。成像组件借由所述照明装置的照射，形成影像。投影镜头用于接收并投射所述成像组件所形成的影像。

本发明的成像组件，通过链接支架把棱镜和光调制器整合为一个整体，保证了棱镜与光调制器的相对位置不变，可以有效确保两者间的平行度，光学性能的一致性得到了保证；此外，一体化的设计方便维修及光调制器的保护，同时也减少了调整，提高装配效率，简化工装设备，进而提高生产效率。而使用这种成像组件的投影装置，由于采用一体化的成像组件，能方便的装配到外壳内，生产效率高，一致性好，整机调整方便：当投影装置成像不良时，通过一体化的成像组件进行微调，使投影画面更加艳丽、清晰，减少图像的拖尾现象，提高成像效果。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明投影装置的成像组件的立体结构示意图；

图2为图1的立体分解图；

图3a为图1中链接支架的正面的结构示意图；

图3b为图1中链接支架背面的结构示意图；

图3c为图1中链接支架的剖视结构示意图；

图4为本发明装配到投影装置中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1所示为本发明投影装置的成像组件的立体结构示意图，同时参阅图2，为图1的立体分解图。投影装置的成像组件包括棱镜、光调制器以及中空的链接支架10。其中，棱镜、光调制器相对平行的连接在链接支架10的正面和背面，形成一体化。换句话说，棱镜和光调制器通过链接支架10整合为一体。

本发明实施方式中，棱镜为全内反射棱镜20，而光调制器为DMD30(即，为DLP投影装置的成像组件)。其中，棱镜通过粘结剂粘结于链接支架10的正面。参阅图3a，链接支架10的正面设置有与棱镜接触面的长度和宽度匹配的安装部101，安装部101还设置有用于限制棱镜移动的限位块1011，该限位块1011与棱镜的侧面相贴合，当然，也可以不贴合。如图所示，安装部101在全内反射棱镜20的长度方向和宽度方向上均设置有限位块1011。当然，本发明其它实施方式中，该限位块也可以省略，或者只在一个方向上设置限位块1011，这里不再赘述。

具体实施方式中，全内反射棱镜20为RTIR棱镜，通常由2块棱镜组合而成，其中一块起到全反射光线的作用，另外一块通常被称作补偿棱镜，起到补偿光学长度，调整照射到DMD器件上光斑形状的作用。在一些低成本的设计中补偿棱镜也可以被省略。其中一块棱镜的表面被设计为定位表面，利用粘结等方法固定于链接支架10的安装部101处，同时，由于限位块1011的作用，使RTIR棱镜能牢固的安装在链接支架10的正面。

参阅图3b，链接支架10的背面设置有与光调制器间隙配合的凹槽102，本发明实施方式中，是与DMD30间隙配合的凹槽102。临近该凹槽102的边缘处，还设置有定位柱103以及螺孔104。光调制器螺纹连接于链接支架10的背面，即，通过螺钉(参阅图2)与对应的螺孔螺纹连接于链接支架10的背面。采用螺纹连接的方式，方便光调制器的装卸以及循环使用。

本发明其它方式中，还可以采用卡扣连接的方式，将光调制器连接于链接支架10的背面，方便光调制器的装卸以及循环使用。

本发明实施方式中，成像组件还包括场镜40，设置在全内反射棱镜20和DMD30之间，该链接支架10内还设置有供所述场镜放置的台阶105(参阅图3a、3c)。当然，在本发明其它实施方式中，场镜40可以省略。

此外，DMD上还设置有使DMD紧贴链接支架的锁紧板50(参阅图1、2)。

因此，本发明实施方式中，在DLP投影装置的成像组件，通过链接支架10，保证全内反射镜20、DMD30以及场镜40三者之间的平行度，一致性好，生产效率高，同时，由于三者是通过链接支架10整合为一体，缩小了尺寸链的传递。

又，链接支架10的中空透光区域面积稍大于光调制器的面积。具体实施方式中，为稍大于DMD30的面积，以便于光线在其内透射到DMD上，减小光损耗；同时，通过合理控制透光区域的面积还可以起到拦截杂散光的作用，提高系统的对比度。

本发明实施方式中，链接支架10的侧边还设置有过孔106以及螺纹孔107。该链接支架10借由过孔106与待装配的外壳60(参阅图4)中的销钉(图中未示出)相配合，进行微调。即，当投影装置成像不良需要调节时，可通过调节一体化的成像组件来实现，整机调整方便，由传统的棱镜、光调制器的分别调整改进为一体化调整。详细说，成像组件通过螺钉与侧边的螺纹孔107螺纹链接到投影装置的外壳60中，当需要调节成像组件时，以销钉作为支点，把成像组件作为一个整体进行调节。调节方向可以如图4中所示的沿A方向的水平微调或者沿B方向竖直微调，调节结束后，于成像组件的另一侧以螺丝固定即可。

因此，本发明的成像组件，通过链接支架把棱镜和光调制器整合为一个整体，保证了棱镜与光调制器的相对位置不变，可以有效确保两者间的平行度，光学性能的一致性得到了保证；此外，一体化的设计方便维修及光调制器的保护，同时也减少了调整(由传统的棱镜、光调制器的分别调整改进为一体化调整)，提高装配效率，简化工装设备，进而提高生产效率。

本发明中，投影装置包括用于提供入射光线的照明装置，借由照明装置的照射，形成影像的成像组件，以及用于接收并投射该成像组件所形成的影像的投影镜头。本发明的投影装置中，由于采用一体化的成像组件，能方便的装配到外壳内，生产效率高，一致性好，整机调整方便：当投影装置成像不良时，通过一体化的成像组件进行微调，确保成像组件和投影透镜的平行度，能使投影画面更加艳丽、清晰，减少图像的拖尾现象，提高成像效果。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，例如，棱镜为偏振分光棱镜，而光调制器为LCOS，通过链接支架同样可以整合为一体。凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均包含本发明的保护范围内。

Claims

1.一种投影装置的成像组件，包括：

棱镜；

光调制器；

其特征在于，还包括中空的链接支架，所述棱镜、光调制器相对平行的连接在所述链接支架的正面和背面，形成一体化。

2.根据权利要求1所述的投影装置的成像组件，其特征在于，所述链接支架的正面设置有与棱镜接触面的长度和宽度匹配的安装部，所述链接支架的背面设置有与所述光调制器间隙配合的凹槽。

3.根据权利要求2所述的投影装置的成像组件，其特征在于，所述安装部还设置有用于限制所述棱镜移动的限位块。

4.根据权利要求1所述的投影装置的成像组件，其特征在于，所述棱镜通过粘结剂粘结于链接支架的正面；所述光调制器螺纹连接或者卡扣连接于链接支架的背面。

5.根据权利要求1所述的投影装置的成像组件，其特征在于，链接支架的侧边还设置有过孔，所述链接支架借由过孔与待装配的外壳中的销钉相配合，进行微调。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的投影装置的成像组件，其特征在于，所述棱镜为全内反射棱镜，所述光调制器为DMD。

7.根据权利要求6所述的投影装置的成像组件，其特征在于，还包括场镜，设置在全内反射棱镜和DMD之间，所述链接支架内还设置有供所述场镜放置的台阶。

8.根据权利要求6所述的投影装置的成像组件，其特征在于，所述DMD上还设置有使DMD紧贴链接支架的锁紧板。

9.根据权利要求8所述的投影装置的成像组件，其特征在于，所述链接支架的背面设置有定位柱；所述锁紧板上设置有与所述定位柱匹配的定位孔。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的投影装置的成像组件，其特征在于，所述棱镜为偏振分光棱镜，所述光调制器为LCOS。

11.一种投影装置，其特征在于，包括：

照明装置，用于提供入射光线；

如权利要求1至10中任意一项所述的成像组件，借由所述照明装置的照射，形成影像；

投影镜头，用于接收并投射所述成像组件所形成的影像。