CN1749844A - 光学投影显示装置及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种光学投影显示装置及其组装方法，主要是先提供一精密调整治具、一投影镜头、一显示模组以及一光学引擎。首先，将投影镜头组装于光学引擎上，并将显示模组固定于精密调整治具上。之后，藉由精密调整治具调整显示模组与投影镜头的相对位置，以进行影像的校正。最后，将显示模组以点胶固定的方式组装于光学引擎上。藉由上述的装置及组装方法可改善影像聚焦质量不良、影像倾斜以及影像偏移的问题。

Description

光学投影显示装置及其组装方法

技术领域

本发明涉及一种光学投影显示装置及其组装方法，特别是涉及一种能够解决影像聚焦不良、影像倾斜以及影像微量偏移，其可减少生产工时，并降低生产成本的光学投影显示装置及其组装方法。

背景技术

近年来的液晶显示组件已经渐渐的广泛应用于日常生活上，如最常见的液晶屏幕、笔记型计算机、数字液晶电视等直视型显示器，以及液晶投影机、背投影电视等显示器中所使用的非直视型显示面板，如硅晶面板(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)、高温多晶硅液晶面板(HTPS-LCD)、数字微镜装置(Digital Micro-mirror Device，DMD)等。由于直视型显示器在大尺寸显示上仍有诸多限制，因此，藉由具有高分辨率的非直视型显示面板搭配光学引擎以达到大尺寸显示的背投式投影机与背投影电视已经逐渐成为主流趋势。

一般背投影显示产品主要是藉由光学引擎产生影像，并投射在屏幕上，为了使光学引擎所产生的影像的焦距及位置能精确地投影在屏幕的适当位置，则需要使用调整装置进行影像调校的动作。

请参阅图1所示，其绘示的是现有习知光学投影显示装置的结构示意图。现有习知的光学投影显示装置主要是由光学镜头110、显示模组120、光学引擎130以及镜头调整组件150所构成。现有习知光学投影显示装置的组装方法为先将显示模组120以螺丝固定锁附于光学引擎130上，再将光学镜头110固定于镜头调整组件150上，并且将镜头调整组件150暂时固定于光学引擎130上。之后，藉由镜头调整装置150调整投影镜头110与显示模组120的相对位置，使影像可以上下、左右移动至所需要的位置。

承上所述，现有习知光学投影显示装置所投射出的影像的质量取决于投影镜头110与显示模组120的平行度以及投影镜头110与显示模组120之间的距离(后焦)，由于显示模组120与投影镜头110之间设置有许多组件，因此容易产生累计公差，进而导致影像聚焦质量不稳定的问题。而且，镜头调整装置150仅能做影像聚焦及上下左右的调整。

但若影像有倾斜现象则需以垫片垫起光学引擎130以校正影像倾斜的问题，此法既费时且不易控制。此外，当影像已调整至所需要的位置，欲以螺丝将镜头调整装置150固定锁附于光学引擎130时，常因螺丝扭力过大造成影像微量偏移的问题，以致于必须将镜头调整装置150先松脱再进行修正。另外，由于将结构复杂的镜头调整装置150设计在产品之中，因而提高了生产成本。

由此可见，上述现有的光学投影显示装置及其组装方法在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决光学投影显示装置及其组装方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的光学投影显示装置及其组装方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的光学投影显示装置及其组装方法，能够改进一般现有的光学投影显示装置及其组装方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的光学投影显示装置的组装方法在的缺陷，而提供二种新的光学投影显示装置的组装方法，所要解决的技术问题是使其解决影像聚焦质量不稳定、影像倾斜及影像偏移的问题，并且更可减少生产工时以及降低生产成本，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的另一目的在于，提供一种光学投影显示装置的组装方法，所要解决的技术问题是使其藉由使用精密调整治具来解决影像聚焦质量不稳定、影像倾斜以及影像偏移的问题，并且更可减少生产工时以及降低生产成本，从而更加适于实用。

本发明的再一目的在于，提供一种光学投影显示装置，所要解决的技术问题是使显示模组的维修与调整更为简便，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光学投影显示装置的组装方法，其包括以下步骤：提供一投影镜头、一显示模组、一显示屏幕以及一光学引擎；将该投影镜头组装于该光学引擎上；调整该显示模组与该投影镜头的相对位置，以进行一由该投影镜头输出的影像在显示屏幕上的校正；以及当输出影像在显示屏幕上的校正至精确位置时，将该显示模组组装于该光学引擎上。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的投影镜头是以螺丝锁固的方式组装于该光学引擎上。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的影像在显示屏幕上的校正包括：调整该影像的焦距；调整该影像的水平位置与垂直位置；以及调整该影像的倾斜角度。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的显示模组包括以点胶固定的方式组装于该光学引擎上。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种光学投影显示装置的组装方法，其包括以下步骤：提供一精密调整治具、一投影镜头、一显示模组、一显示屏幕以及一光学引擎；将该投影镜头组装于该光学引擎上；将该显示模组固定于该精密调整治具上；藉由该精密调整治具调整该显示模组与该投影镜头的相对位置，以进行一由该投影镜头输出的影像在显示屏幕上的校正；以及当输出影像在显示屏幕上的校正至精确位置时，将该显示模组以点胶固定的方式组装于该光学引擎上。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的投影镜头是以螺丝锁固的方式组装于该光学引擎上。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的影像在显示屏幕上的校正包括：藉由该精密调整治具调整该影像在显示屏幕上的焦距；藉由该精密调整治具调整该影像在显示屏幕上的水平位置与垂直位置，使其精确度达于0.5像素以内；以及藉由该精密调整治具调整该影像在显示屏幕上的倾斜角度。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，在其中所述的将该显示模组以点胶固定的方式组装于该光学引擎上之后，更包括释放该显示模组，以使组装于该光学引擎上的该显示模组与该精密调整治具分离。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的精密调整治具包括一可精密调整六个轴向的调整治具。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种光学投影显示装置，其包括：一投影镜头；一显示模组，具有多数个点胶孔以及多数个组件定位孔；以及一光学引擎，具有多数个定位销，且该些定位销适于分别穿过该些点胶孔，以点胶的方式将该显示模组固定于该光学引擎上。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的显示模组包括：一显示组件；一电路板；一显示组件固定模组，适于将该显示组件固定于该电路板上；以及一框架，连接于该光学引擎与该显示组件固定模组之间，且该些点胶孔以及该些组件定位孔是位于该框架上，其中该框架是藉由该些点胶孔以及一胶体与该光学引擎连接，而该框架是藉由该些组件定位孔与该显示组件固定模组连接。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的显示组件包括一数字微镜装置。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的电路板具有一第一表面以及一对应的第二表面，而该显示组件是固定于该电路板的该第一表面上。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的显示组件固定模组包括：一第一托座，配置于该电路板的该第一表面上；以及一第二托座，配置于该电路板的该第二表面上，其中该显示组件是藉由该第一托座以及该第二托座而配置于该电路板的该第一表面上。

前述的光学投影显示装置及其组装方法，其中所述的显示模组更包括多数个锁固构件，将该第二托座、该电路板以及该第一托座锁固于该框架的该些组件定位孔上。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明提出一种光学投影显示装置及其组装方法，因采用先固定投影镜头于光学引擎上，再调整显示模组与投影镜头的相对位置的方法，可自由调整显示模组前后、左右以及上下的移动，因而容易控制投影镜头输出的影像的位置。此外，因显示模组可调整旋转的角度，故可解决影像倾斜的问题。值得注意的是，因调整装置不需附加于产品之中，所以可以降低生产成本。

综上所述，本发明特殊结构的光学投影显示装置及其组装方法，器解决了影像聚焦质量不稳定、影像倾斜及影像偏移的问题，更能够减少生产工时以及降低生产成本，使显示模组的维修与调整更为简便。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及方法中未见有类似的设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、组装方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的光学投影显示装置及其组装方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，以下特举出多个较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有习知光学投影显示装置的结构示意图。

图2是依照本发明一较佳实施例的光学投影显示装置的组装方法的方块流程图。

图3A至图3D是本发明一较佳实施例的光学投影显示装置及其组装方法的流程图。

图4是本发明一较佳实施例中显示模组的结构示意图。

110：投影镜头               20：显示模组

121：框架                   121a：组件定位孔

121b：点胶孔                122：第一托座

123：显示组件                  124：电路板

124a：第一开口                 124b：固定环定位孔

125：第二托座                  125a：第二开口

128a：固定环                   128b：锁固构件

130：光学引擎                  131：定位销

140：精密调整治具              141：显示模组固定座

142：前后方向                  144：上下方向

146：左右方向                  147：夹具

147a：孔洞                     148：主体

149：弹片                      150：镜头调整装置

160：显示屏幕                  170：可移动的空间

180：散热器

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的光学投影显示装置及其组装方法其具体实施方式、结构、组装方法、特征及其功效，详细说明如后。

请同时参阅图2、图3A、及图4所示，图2是依照本发明一较佳实施例的光学投影显示装置的组装方法的方块流程图，而图3A至图3D是绘示依照本发明一较佳实施例的光学投影显示装置及其组装方法的流程图，图4是本发明一较佳实施例中显示模组的结构示意图。首先提供一投影镜头110、一显示模组120以及一光学引擎130。其中，显示模组120例如包括一框架121、一第一托座122、一显示组件123、一电路板124以及一第二托座125。其中，显示组件123例如是一数字微镜装置。此外，框架121例如包括多数个组件定位孔121a及多数个点胶孔121b。

本发明一较佳实施例中，例如是藉由锁固构件128b将第一托座122、电路板124及第二托座125锁固于框架121的这些组件定位孔121a上，以使显示组件123固定于第一托座122与电路板124之间并藉由光学引擎130上的多数个定位销131穿过这些点胶孔121b、这些固定环128a，以将显示模组120暂时固定于光学引擎130上，其中固定环128a是位于固定环定位孔124b中。

在本实施例中，除了提供投影镜头110、显示模组120、一显示屏幕160以及光学引擎130之外，更可以进一步提供一精密调整治具140进行调整。其中，精密调整治具140的精密刻度例如可达至少0.01mm以内。然而，本实施例并非限定必须采用图3A中所绘示的精密调整治具140进行显示模组120与投影镜头110的相对位置的调整。

请参阅图3A与图4所示，本实施例所采用的精密调整治具140适于将显示模组120组装于具有一投影镜头110的一光学引擎130上。此精密调整治具140例如包括一主体148、一显示模组固定座141一夹具(clamper)147以及一弹片149。其中，主体148适于调整显示模组120。此外，显示模组固定座141与主体148连接，其中显示模组固定座141适于固定住显示模组120，且主体148与显示模组固定座141适于令显示模组120在六个轴向产生位移与转动。

本发明一较佳实施例中，精密调整治具140的主体148例如是控制显示模组120的位移。换言之，精密调整治具140可沿着X轴、Y轴及Z轴作前后方向142、上下方向144以及左右方向146移动。此外，显示模组固定座141例如是控制显示模组120的转动。也就是说，此精密调整治具140可沿着X轴、Y轴及Z轴作调整显示模组120的旋转。在一般组装调校程序中，较常使用到的旋转方向为沿着X轴的旋转方向。

请参阅图3B与图4所示，接着将投影镜头110组装于光学引擎130上。本实施例中，将投影镜头110组装于光学引擎130上的方法例如是以螺丝锁固或是其它固定方式进行。此外，再将显示模组120暂时固定于精密调整治具140的显示模组固定座141上。本实施例中，例如是利用显示模组固定座141中的插销(未绘示)，插入夹具147的孔洞147a中，并且以弹片149将夹具147固定于第二托座125上。以使显示模组120暂时固定于显示模组固定座141上。然而，上述显示模组120与显示模组固定座141之间的结合方式并不限定于上述插销与与孔洞的配合，亦可以有其它结合形式，如螺丝锁固等。

请参阅图3C所示，之后将固定于精密调整治具140上的显示模组120初步固定于光学引擎130上。由于显示模组120只是初步固定于光学引擎130上，其尚有些许可移动的空间170做小幅的调整。接着，藉由主体148的移动及/或显示模组固定座141的转动来调整显示模组120与投影镜头110的相对位置，以进行由投影镜头110输出的影像在显示屏幕160的校正，使其精确度例如达于0.5像素(pixel)以内。本实施例中，影像的校正例如是利用主体148的前后方向142来调整影像的焦距；藉由调整主体148的左右方向146来调整显示模组120的水平位置；藉由调整主体148的上下方向144来调整显示模组120的垂直位置；以及藉由调整显示模组固定座141的左右倾斜来调整显示模组120沿着X轴的倾斜角度。

请参阅图3D与图4所示，当输出在显示屏幕160上的影像，藉由精密调整治具140而调整到适当的位置后，将显示模组120以点胶固定的方式组装于光学引擎130上，以减少螺丝锁故时所造成的影像偏移。其中，显示模组120例如是藉由光学引擎130上的定位销131分别穿过框架121的这些点胶孔121b以及点胶时所用的胶体(未绘示)与光学引擎130连接。接着，释放精密调整治具140上的显示模组120，以使组装于光学引擎130上的显示模组120与精密调整治具140分离。此外，将夹具147与显示模组120分离，并以散热器180依序穿过第二托座125的第二开口125a及电路板124的第一开口124a而与显示组件123接触，以使显示组件123容易散热。

值得注意的是，在本发明的实施例中，是以点胶的方式将显示模组120的框架121固定于光学引擎130上。而且第一托座122、电路板124及第二托座125是以锁固构件128b锁固于框架121的组件定位孔121a上。所以，若显示模组120需要维修时，只需拆卸锁固构件128b即可将第一托座122、显示组件123、电路板124及第二托座125取下。而且由于框架121尚固定于光学引擎130上，当维修完成而将第一托座122、显示组件123、电路板124及第二托座125重新组装于框架121上时，不需再重新调整。

此外，若显示模组120需要重新调整时，仅需先将框架121与光学引擎130分离，再藉由精密调整治具140重新调整。因此，本实施例的光学投影显示装置及其组装方法可以较简便的方式完成维修或重新调整的工作。

另外，调整显示模组120与投影镜头110的相对位置所用的精密调整治具仅为举例之用，其更可在合理范围内变更为任何其它形式之治具。

综上所述，本实施例的光学投影显示装置及其组装方法，主要特征在于采用先固定投影镜头于光学引擎上，再调整显示模组与投影镜头的相对位置的方法。此法有别于现有习知技术的先将显示模组以螺丝固定锁附于光学引擎上，再将镜头调整组件暂时锁附于光学引擎上，利用镜头调整组件调整投影镜头与显示模组之间的相对位置。有别于现有习知技术，本实施例的精密调整治具可自由调整显示模组各方向的移动，容易将投影镜头输出的影像调整至显示屏幕上所需要的位置。而且，因显示模组与投影镜头之间少了镜头调整组件，减少累计公差的产生，所以更容易控制影像聚焦质量的稳定度。此外，因精密调整治具可调整显示模组旋转的角度，所以可以解决影像倾斜的问题。另外，显示模组以点胶固定的方式组装于光学引擎上，可解决因施力锁附固定螺丝造成影像微量偏移的问题，并节省组装时间。而且，因调整装置不需附加于产品之中，所以可以降低生产成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1、一种光学投影显示装置的组装方法，其特征在于其包括以下步骤：

提供一投影镜头、一显示模组、一显示屏幕以及一光学引擎；

将该投影镜头组装于该光学引擎上；

调整该显示模组与该投影镜头的相对位置，以进行一由该投影镜头输出的影像在显示屏幕上的校正；以及

当输出影像在显示屏幕上的校正至精确位置时，将该显示模组组装于该光学引擎上。

2、根据权利要求1所述的光学投影显示装置的组装方法，其特征在于其中所述的投影镜头是以螺丝锁固的方式组装于该光学引擎上。

3、根据权利要求1所述的光学投影显示装置的组装方法，其特征在于其中所述的影像在显示屏幕上的校正包括：

调整该影像的焦距；

调整该影像的水平位置与垂直位置；以及

调整该影像的倾斜角度。

4、根据权利要求1所述的光学投影显示装置的组装方法，其特征在于其中所述的显示模组包括以点胶固定的方式组装于该光学引擎上。

5、一种光学投影显示装置的组装方法，其特征在于其包括以下步骤：

提供一精密调整治具、一投影镜头、一显示模组、一显示屏幕以及一光学引擎；

将该投影镜头组装于该光学引擎上；

将该显示模组固定于该精密调整治具上；

藉由该精密调整治具调整该显示模组与该投影镜头的相对位置，以进行一由该投影镜头输出的影像在显示屏幕上的校正；以及

当输出影像在显示屏幕上的校正至精确位置时，将该显示模组以点胶固定的方式组装于该光学引擎上。

6、根据权利要求5所述的光学投影显示装置的组装方法，其特征在于其中所述的投影镜头是以螺丝锁固的方式组装于该光学引擎上。

7、根据权利要求5所述的光学投影显示装置的组装方法，其特征在于其中所述的影像在显示屏幕上的校正包括：

藉由该精密调整治具调整该影像在显示屏幕上的焦距；

藉由该精密调整治具调整该影像在显示屏幕上的水平位置与垂直位置，使其精确度达于0.5像素以内；以及

藉由该精密调整治具调整该影像在显示屏幕上的倾斜角度。

8、根据权利要求5所述的光学投影显示装置的组装方法，其特征在于在其中所述的将该显示模组以点胶固定的方式组装于该光学引擎上之后，更包括释放该显示模组，以使组装于该光学引擎上的该显示模组与该精密调整治具分离。

9、根据权利要求5所述的光学投影显示装置的组装方法，其特征在于其中所述的精密调整治具包括一可精密调整六个轴向的调整治具。

10、一种光学投影显示装置，其特征在于其包括：

一投影镜头；

一显示模组，具有多数个点胶孔以及多数个组件定位孔；以及

一光学引擎，具有多数个定位销，且该些定位销适于分别穿过该些点胶孔，以点胶的方式将该显示模组固定于该光学引擎上。

11、根据权利要求10所述的光学投影显示装置，其特征在于其中所述的显示模组包括：

一显示组件；

一电路板；

一显示组件固定模组，适于将该显示组件固定于该电路板上；以及

一框架，连接于该光学引擎与该显示组件固定模组之间，且该些点胶孔以及该些组件定位孔是位于该框架上，其中该框架是藉由该些点胶孔以及一胶体与该光学引擎连接，而该框架是藉由该些组件定位孔与该显示组件固定模组连接。

12、根据权利要求11所述的光学投影显示装置，其特征在于其中所述的显示组件包括一数字微镜装置。

13、根据权利要求11所述的光学投影显示装置，其特征在于其中所述的电路板具有一第一表面以及一对应的第二表面，而该显示组件是固定于该电路板的该第一表面上。

14、根据权利要求11所述的光学投影显示装置，其特征在于其中所述的显示组件固定模组包括：

一第一托座，配置于该电路板的该第一表面上；以及

一第二托座，配置于该电路板的该第二表面上，其中该显示组件是藉由该第一托座以及该第二托座而配置于该电路板的该第一表面上。

15、根据权利要求14所述的光学投影显示装置，其特征在于其中所述的显示模组更包括多数个锁固构件，将该第二托座、该电路板以及该第一托座锁固于该框架的该些组件定位孔上。

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