CN1979252A

CN1979252A - 一种分色转轮式数码投影机光机机构

Info

Publication number: CN1979252A
Application number: CN 200510111123
Authority: CN
Inventors: 朱宗曦; 杨爱萍; 朱毅; 陈云祥; 朱汝平; 朱宗升
Original assignee: SHANGHAI LIBAO SCI-TECH Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI LIBAO SCI-TECH Co Ltd
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-06-13

Abstract

本发明公开了一种分色转轮式数码投影机光机机构，包括：高光效金卤灯、光均化器、分色转轮、反光镜、透镜、偏振分光棱镜、硅基微晶成像芯片(Lcos)、成像物镜。其特点是所述分色转轮壁上呈螺旋式分布有一条顺序镀红、绿、蓝滤光膜的色带或者顺序镀红、绿、蓝滤光膜和不镀膜的色带，螺旋线与光均化器出口的水平方向平行放置。本发明可以显著增强分色转轮的稳定性，提高数码投影机光机的图像色彩的饱和度。本发明可用于硅基微晶成像芯片(Lcos)、微反射镜阵列成像芯片(DMD)为图像源的投影机。

Description

一种分色转轮式数码投影机光机机构

技术领域

本发明涉及一种数码投影机光机结构，尤其涉及一种用于单片卷帘式数码投影机的光机机构。

背景技术

单片数码图像投影有时序和卷帘两种方式，其中卷帘式的光能利用优于时序。现有的单片卷帘式数码投影光机有飞利浦公司的旋转棱镜式、色鼓式、美国TI公司的螺旋色轮式及公开号为CN 1503024A的发明专利申请采用的直纹分色转轮等方式。直纹分色转轮式光机机构的工作原理参见图1：高光效金卤灯11投射出的光线经光均化器12均匀地分布在光均化器的出口处，三色光线依次透过分色部件13的直纹分色转轮131进入反光镜132，反光镜132将三色光线反射至放大镜14，再经过偏振分光棱镜15放大成像至硅基微晶成像芯片(Lcos)16平面上，形成红、绿、蓝三条光带，硅基微晶成像芯片(Lcos)16的图像透过偏振分光棱镜15，由成像物镜17投影至屏幕18。所述高光效金卤灯11、光均化器12、分色部件13在横轴线上顺序排列，所述放大镜14、偏振分光棱镜15设在分色部件13的下方，并按纵轴线顺序排列，所述硅基微晶成像芯片(Lcos)16设在偏振分光棱镜15右侧，成像物镜17设在偏振分光棱镜15左侧，在一条横轴线上顺序排列。

由于上述光机机构分色部件13的直纹分色转轮131上有多组红、绿、蓝三色条纹，所以硅基微晶成像芯片(Lcos)的图像频率与直纹分色转轮上的红、绿、蓝三色条纹组数成反比。为达到商业应用效果，直纹分色转轮131的转速必须是低速，而目前市场上出售的微型电机大多是高速的，高速电机低速运转，电机的转速时快时慢不易控制，此时红、绿、蓝三色条纹对应的硅基微晶成像芯片(Lcos)上的红、绿、蓝图像刷新频率不变，由此红、绿、蓝三色色条中会出现其它颜色的图像，造成颜色混杂、图像颜色不纯、不鲜艳。所以低转速影响了直纹分色转轮的稳定性进而影响输出图像的稳定性，并导致衡量数码投影机图像质量的重要指标饱和度较低。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述直纹分色转轮式数码投影机光机机构的缺点，从而提供一种数码投影机光机机构，该数码投影机光机机构以一组螺旋式红、绿、蓝三色条纹替代多组直纹红、绿、蓝三色条纹，从而可以增强分色转轮的稳定性，提高数码投影机光机的图像色彩的饱和度。

本发明是这样实现的：一种分色转轮式数码投影机光机机构，包括：高光效金卤灯、光均化器、分色部件、透镜、偏振分光棱镜、硅基微晶成像芯片、成像物镜，所述高光效金卤灯、光均化器、分色部件在横轴线上顺序排列，所述透镜、偏振分光棱镜设在分色部件的下方，并按纵轴线顺序排列，所述硅基微晶成像芯片设在偏振分光棱镜右侧，成像物镜设在偏振分光棱镜左侧，在一条横轴线上顺序排列。所述分色转轮壁上呈螺旋式分布有一条顺序镀红、绿、蓝滤光膜的色带或者顺序镀红、绿、蓝滤光膜和不镀膜的色带，分色转轮中轴线与高光效金卤灯、光均化器所在纵轴面相交并呈一定倾角，该分色转轮上的螺旋线与光均化器出口的水平方向平行放置。

螺旋式分色转轮旋转一周，红、绿、蓝三条光带在硅基微晶成像芯片上自上而下扫描一次，由于螺旋式分色转轮旋转速度与硅基微晶成像芯片的图像刷新频率同步，因而可以增强分色转轮的稳定性，提高数码投影机光机的图像色彩的饱和度。

附图说明

本发明的具体结构由以下实施例及附图进一步给出：

图1是现有直纹分色转轮式数码投影机光机机构的示意图；

图2是本发明一种分色转轮式数码投影机光机机构的实施例示意图；

图3是本发明一种分色转轮式数码投影机光机机构的分色转轮上的色带沿B向展开示意图；

图4是本发明一种分色转轮式数码投影机光机机构的工作示意图；

图5是本发明一种分色转轮式数码投影机光机机构另一实施例示意图；

图6是本发明一种分色转轮式数码投影机光机机构第三实施例示意图；

图7是本发明一种分色转轮式数码投影机光机机构的均光器出口与色带的位置关系示意图。

具体实施方式

请参见图2，本发明的分色转轮式数码投影机光机机构，包括：高光效金卤灯1、光均化器2、分色部件3(包括分色转轮31、反光镜32)、放大镜4、偏振分光棱镜5、硅基微晶成像芯片(Lcos)6、成像物镜7，所述的高光效金卤灯1、光均化器2、分色转轮31、反光镜32在同一条轴线上顺序排列，反光镜32与光轴倾斜45度，在反光镜32处轴线旋转90度，放大镜4、偏振分光棱镜5从反光镜32处顺序设在与高光效金卤灯1、光均化器2、分色转轮31光轴垂直的轴线上，硅基微晶成像芯片(Lcos)6、成像物镜7分列在偏振分光棱镜5的两侧，光轴与放大镜4、偏振分光棱镜5所在光轴垂直。请参见图3，所述分色转轮壁上呈螺旋式分布有一条顺序镀红331、绿332、蓝333滤光膜的色带33。分色转轮31中轴线与高光效金卤灯1、光均化器2所在纵轴面相交并呈一定倾角。分色转轮31上的螺旋线与光均化器出口的水平方向平行，请参见图7。

如图2所示，工作时，高光效金卤灯1投射出的光线经光均化器2均匀地分布在光均化器的出口处，三色光线透过螺旋式分色转轮31进入反光镜32，反光镜32将三色光线反射至放大镜4，再经过偏振分光棱镜5放大成像至硅基微晶成像芯片(Lcos)6平面上，形成红、绿、兰三条光带，螺旋式分色转轮31旋转一周，则红、绿、蓝三条光带331、332、333在硅基微晶成像芯片(Lcos)上自上而下扫描一次，在芯片上形成如图4所示的三色图像刷新。硅基微晶成像芯片(Lcos)6的红、绿、蓝三色图像与三条光带一一对应，透过偏振分光棱镜5，由成像物镜7投影至屏幕8。螺旋式分色转轮31旋转一周，红、绿、蓝三条光带在硅基微晶成像芯片(Lcos)6上自上而下扫描一次，螺旋式分色转轮31旋转速度与图像刷新频率同步。由于螺旋式分色转轮31旋转速度没有降低，带动螺旋式分色转轮31的微型电机在其正常工作范围内，因而电机工作稳定、转速不变，且转动速度与硅基微晶成像芯片(Lcos)6上的红、绿、蓝图像刷新频率同步，因此红、绿、蓝三色色条中没有其它颜色的图像，图像颜色较纯，合成的图像鲜艳。

螺旋式分色转轮壁上的色带也可以是以螺旋式顺序镀红、绿、蓝滤光膜和不镀膜的色带构成，由于增加了一条不镀膜的无色带，系统亮度得以提高。

图5是本发明的螺旋式分色转轮数码投影机光机机构的另一个实施例，光均化器2与反光镜组成一体设置在螺旋式分色转轮31中，光线由分色转轮31向外射出，其它结构与上述实施例相同，工作时：高光效金卤灯1投射出的光线经光均化器2均匀地分布在光均化器2的出口处并经光均化器上的反光镜反射至螺旋式分色转轮31，三色光线透过螺旋式分色转轮31进入放大镜4，再经过偏振分光棱镜5放大成像至硅基微晶成像芯片(Lcos)6平面上，形成红、绿、蓝三条光带，螺旋式分色转轮旋转一周，红、绿、蓝三条光带在硅基微晶成像芯片(Lcos)6上自上而下扫描一次，硅基微晶成像芯片(Lcos)6的红、绿、蓝三色图像与三条光带一一对应，透过偏振分光棱镜5，由成像物镜7投影至屏幕8。本实施例中光均化器2与反光镜32可以加工为一个部件，即一个具有反光面的光均化器。

本实施例将光均化器2与反光镜组成一体使得数码投影机光机机构更紧凑，可减小光机机构体积，工艺性更好。

图6是本发明的螺旋式分色转轮数码投影机光机机构的第三个实施例。本实施例与第二个实施例不同处在于用微反射镜阵列成像芯片(DMD)9替换了硅基微晶成像芯片(Lcos)6，用全反射棱镜10替换了偏振分光棱镜5。

工作时：高光效金卤灯1投射出的光线经光均化器2均匀地分布在光均化器2的出口处，三色光线透过螺旋式分色转轮31进入放大镜4，再经过放大镜4、全反射棱镜10成像至微反射镜阵列成像芯片(DMD)9平面上，形成红、绿、蓝三条光带。螺旋式分色转轮31旋转一周，红、绿、蓝三条光带在微反射镜阵列成像芯片(DMD)9上自上而下扫描一次，微反射镜阵列成像芯片(DMD)9的红、绿、蓝三色图像与三条光带一一对应，透过全反射棱镜10，由成像物镜7投影至屏幕8。

Claims

1、一种分色转轮式数码投影机光机机构，包括：高光效金卤灯、光均化器、分色转轮、反光镜、透镜、偏振分光棱镜、硅基微晶成像芯片、成像物镜，所述的高光效金卤灯、光均化器、螺旋式分色转轮、反光镜在同一条光轴线上顺序排列；反光镜面向光轴倾斜45度，在反光镜处轴线旋转90度，透镜、偏振分光棱镜从反光镜处顺序设在与高光效金卤灯、光均化器、螺旋式分色转轮光轴线垂直的轴线上；硅基微晶成像芯片、成像物镜分列在偏振分光棱镜的两侧，其光轴与透镜、偏振分光棱镜光轴垂直；其特征在于：所述分色转轮壁上呈螺旋式分布有一条顺序镀红、绿、蓝滤光膜的色带或者顺序镀红、绿、蓝滤光膜和不镀膜的色带，分色转轮中轴线与高光效金卤灯、光均化器所在纵轴面相交并呈一定倾角，分色转轮上的螺旋线与光均化器出口的水平方向平行放置。

2、如权利要求1所述的分色转轮式数码投影机光机机构，其特征在于：所述透镜为放大镜。

3、一种分色转轮式数码投影机光机机构，包括：高光效金卤灯、光均化器、反光镜、分色转轮、透镜、偏振分光棱镜、硅基微晶成像芯片、成像物镜，所述的高光效金卤灯、光均化器在同一条光轴线上顺序排列；反光镜面向上述光轴方向倾斜45度，在反光镜处轴线旋转90度，光线由分色转轮向外射出，分色转轮、透镜、偏振分光棱镜从反光镜处顺序设在与高光效金卤灯、光均化器所在光轴垂直的轴线上；硅基微晶成像芯片、成像物镜分列在偏振分光棱镜的两侧，其光轴与分色转轮、透镜、偏振分光棱镜所在光轴垂直；其特征在于：所述光均化器与反光镜组成一体设置在分色转轮中，所述分色转轮壁上呈螺旋式分布有一条顺序镀红、绿、蓝滤光膜的色带或者顺序镀红、绿、蓝滤光膜和不镀膜的色带，分色转轮中轴线与高光效金卤灯、光均化器所在纵轴面相交并呈一定倾角，分色转轮上的螺旋线与光均化器出口的水平方向平行放置。

4、如权利要求3所述的分色转轮式数码投影机光机机构，其特征在于：所述透镜为放大镜。

5、如权利要求3或4所述的分色转轮式数码投影机光机机构，其特征在于：所述光均化器与反光镜为一体加工成的部件，即一具有反光面的光均化器。

6、一种分色转轮式数码投影机光机机构，包括：高光效金卤灯、光均化器、反光镜、分色转轮、透镜、全反射棱镜、微反射镜阵列成像芯片、成像物镜，所述的高光效金卤灯、光均化器、反光镜在同一条光轴线上顺序排列；反光镜面向上述光轴方向倾斜45度，在反光镜处轴线旋转90度，光线由分色转轮向外射出，分色转轮、透镜、全反射棱镜从反光镜处顺序设在与高光效金卤灯、光均化器所在光轴垂直的轴线上；微反射镜阵列成像芯片、成像物镜分列在全反射棱镜的两侧，其光轴与分色转轮、透镜、全反射棱镜所在光轴垂直；其特征在于：所述光均化器与反光镜组成一体设置在分色转轮中，所述分色转轮壁上呈螺旋式分布有一条顺序镀红、绿、蓝滤光膜的色带或者顺序镀红、绿、蓝滤光膜和不镀膜的色带，分色转轮中轴线与高光效金卤灯、光均化器所在纵轴面相交并呈一定倾角，分色转轮上的螺旋线与光均化器出口的水平方向平行放置。

7、如权利要求5所述的分色转轮式数码投影机光机机构，其特征在于：所述透镜为放大镜。

8、如权利要求6或7所述的分色转轮式数码投影机光机机构，其特征在于：所述光均化器与反光镜为一体加工成的部件，即一具有反光面的光均化器。