專利名稱：具有防散射構(gòu)件的投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影儀。更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于形成相對(duì)清晰的圖像的投影儀。
背景技術(shù)：
通常，用于形成圖像的顯示設(shè)備包括具有顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)和為光學(xué)系統(tǒng)提供光的光源，從而將由顯示裝置形成的圖像放大和投射到屏幕上。根據(jù)顯示方法和可視類型，顯示設(shè)備可被分為多種類型。
根據(jù)顯示方法，顯示設(shè)備可分為CRT(陰極射線管)、LCD(液晶顯示)、DLP(數(shù)字光處理)和PDP(等離子顯示板)設(shè)備。CRT通過使用電子槍射出光線在被熒光材料覆蓋的表面上撞擊來顯示圖像。LCD通過將電流提供給由小像素組成的薄面板上的電極來顯示圖像。DLP使用數(shù)字裝置，通過電路板來決定對(duì)在DMD(數(shù)字微鏡裝置)的表面上反射的光的阻擋和開放。PDP使用氣體放電原理。
根據(jù)可視類型，顯示裝置可分為直接觀察投影圖像的直視型圖像顯示裝置和間接觀察投影圖像的投影型圖像顯示裝置。
通常，投影儀包括光學(xué)系統(tǒng)和光源，光學(xué)系統(tǒng)包括顯示裝置，例如DMD，光源給光學(xué)系統(tǒng)提供光，從而將由顯示裝置形成的圖像放大和投射到屏幕上。另外，投影儀可分類為使用一個(gè)顯示器的單面板型和使用三個(gè)顯示器的三面板型。近來，正開發(fā)各種技術(shù)以使得傳統(tǒng)的投影儀更加緊湊、輕巧和高質(zhì)量。具體地講，已做出積極的努力以將圖像清晰地投射到屏幕上。
為了獲得高分辨率的投影圖像，在日本專利首次公布第04-305637號(hào)(1992年10月28日)公開了一種投射型LCD。傳統(tǒng)的發(fā)明具有投射光源單元、LCD和投射光學(xué)系統(tǒng)，投射光學(xué)系統(tǒng)具有與投影透鏡一體地形成的散射光去除裝置，投影透鏡的F值(焦距/透鏡的有效直徑)在5至22的范圍內(nèi)。在具有這種結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)發(fā)明中，通過將散射光去除裝置與投影透鏡形成一體來防止投射光的散射，可使投射型LCD小型化，從而通過相對(duì)簡(jiǎn)單的透鏡構(gòu)造來獲得高分辨率的圖像。
但是，在這種投影儀中，光學(xué)系統(tǒng)殼用于容納光學(xué)系統(tǒng)，例如投射光源單元、LCD、投射光學(xué)系統(tǒng)等，而不是形成光學(xué)系統(tǒng)的外觀的殼。在這個(gè)光學(xué)系統(tǒng)殼中，光不僅從光學(xué)系統(tǒng)中投射出來而且從光學(xué)系統(tǒng)殼內(nèi)的裝置的內(nèi)壁反射和散射出來，從而影響光路和產(chǎn)生散射光，從而導(dǎo)致差的圖像顯示在屏幕上。
因此，需要具有防散射構(gòu)件的投影儀，其能夠阻止反射和散射的光從而提供提高質(zhì)量的投射圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于通過阻擋反射光和散射光來提供相對(duì)清晰的圖像的投影儀。
本發(fā)明的其他目的將在以下描述中被闡述，從該描述中，一部分將變得清楚，或者可通過本發(fā)明的實(shí)施學(xué)習(xí)到。
上述和其他目的可通過提供一種投影儀來基本實(shí)現(xiàn)，該投影儀包括至少一個(gè)光源；顯示裝置，通過利用從所述至少一個(gè)光源發(fā)射出的光來產(chǎn)生圖像；投影透鏡，投射由顯示裝置產(chǎn)生的圖像；防散射構(gòu)件，設(shè)置在顯示裝置和投影透鏡之間，用于將圖像從顯示裝置導(dǎo)向至投影透鏡，并且該防散射構(gòu)件的表面經(jīng)過表面處理，以基本防止光的反射和散射。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述防散射構(gòu)件具有多面體形狀，其截面大于光路的截面，以便將光路容納在防散射構(gòu)件內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述防散射構(gòu)件呈圓筒形。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，反射鏡將從所述至少一個(gè)光源發(fā)射出的光反射到顯示裝置上。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，切除部分形成在防散射構(gòu)件的一個(gè)區(qū)域中，使得防散射構(gòu)件基本上不與從所述至少一個(gè)光源到反射鏡的光路發(fā)生干涉。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，在防散射構(gòu)件的一個(gè)區(qū)域中形成有鏡子容納部分，從而防散射構(gòu)件不與反射鏡發(fā)生干涉。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，防散射構(gòu)件由鋁制成。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，防散射構(gòu)件由彈簧鋼制成。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，顯示裝置具有至少一個(gè)DMD(數(shù)字微鏡裝置)。
上述和其他目的可通過提供一種投影儀來基本實(shí)現(xiàn)，該投影儀包括至少一個(gè)光源；顯示裝置，通過利用從所述至少一個(gè)光源發(fā)射出的光來產(chǎn)生圖像。投影透鏡，投射由顯示裝置產(chǎn)生的圖像；反射鏡，將從所述至少一個(gè)光源發(fā)射的光反射到顯示裝置上；防散射構(gòu)件，設(shè)置在顯示裝置和投影透鏡之間，用于將圖像從顯示裝置導(dǎo)向到投影透鏡，所述防散射構(gòu)件包括表面，經(jīng)過表面處理從而基本上防止光的反射和散射；切除部分，形成在防散射構(gòu)件的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，從而防散射構(gòu)件不與從所述至少一個(gè)光源至反射鏡的光路發(fā)生干涉；鏡子容納部分，形成在防散射構(gòu)件的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，從而防散射構(gòu)件不與反射鏡發(fā)生干涉。
從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和顯著特點(diǎn)將變得清楚，所述詳細(xì)描述公開了本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施例。


附圖用于提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且被包含于此和構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖闡述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是結(jié)合了普通投影儀的光學(xué)系統(tǒng)殼的透視圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖；圖3是防散射構(gòu)件的透視圖；圖4是表示光學(xué)系統(tǒng)的光路的示意圖；在整個(gè)附圖中，相同的附圖標(biāo)記應(yīng)被理解為指代相同的部件、組件和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其例子表示在附圖中。以下參照附圖描述示例性實(shí)施例以解釋本發(fā)明。
如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的投影儀包括發(fā)射光的光源20a和20b。顯示裝置60通過使用來自光源20a和20b的光來產(chǎn)生圖像。投影透鏡65投射由顯示裝置60產(chǎn)生的圖像。被表面處理過并被布置在顯示裝置60和投影透鏡65之間的圓筒形防散射構(gòu)件70將來自顯示裝置60的圖像引導(dǎo)至投影透鏡65。如圖2所示，投影儀10可包括會(huì)聚透鏡30a和30b，平行地會(huì)聚來自光源20a和20b的光；分色鏡40，根據(jù)光的波長(zhǎng)透射和反射光；復(fù)眼透鏡45，使光的亮度基本均勻。投影儀10包括容納這些組件的光學(xué)系統(tǒng)殼11。以下，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，描述具有一個(gè)形成圖像的顯示裝置60的單一面板型來作為投影型顯示器的例子。
如圖1和圖2所示，光源20a和20b可包括用于發(fā)射光的多個(gè)LED(發(fā)光二極管)。光源20a和20b被光源板23和25驅(qū)動(dòng)。光源20a和20b可具有分別發(fā)射出紅光、綠光和藍(lán)光的多個(gè)LED，并且光源20a和20b連接到支撐和操作LED的各光源板23和25。例如，發(fā)射綠光的LED被第一光源板23支撐，發(fā)射藍(lán)光和紅光的LED被第二光源板25支撐。熱輻射板(未示出)可被設(shè)置在各光源板23和25的一側(cè)，用于輻射從LED產(chǎn)生的熱。另一方面，光源20a和20b可設(shè)置有弧形放電燈，例如汞燈、金屬鹵化物燈或氙氣燈來代替LED。必要的話，還可設(shè)置反射來自光源20a和20b的光的反射板21a和21b。
如圖2所示，會(huì)聚透鏡30a和30b被設(shè)置在光源20a和20b與分色鏡40之間，并且平行地會(huì)聚從光源20a和20b發(fā)射的光。
如圖2所示，分色鏡40被設(shè)置在光源20a和20b與反射鏡50之間，并且根據(jù)來自光源20a和20b的光的波長(zhǎng)選擇性地反射和透射光。分色鏡40具有反射表面，在該反射表面上，具有高折射率的硫化鋅(ZnS)或者氧化鈦(TiO2)和具有低折射率的氟化鎂(MgF2)作為薄膜交替地沉積，通過控制膜的數(shù)量和厚度，根據(jù)波長(zhǎng)來控制反射特性。例如，分色鏡40透射綠光并且反射藍(lán)光和紅光。
如圖2所示，復(fù)眼透鏡45設(shè)置在分色鏡40和反射鏡50之間，并且通過使光的亮度基本上均勻從而在小空間中提供大屏幕。復(fù)眼透鏡45包括各自具有基本上矩形的橫截面形狀的微透鏡。
如圖2所示，反射鏡50設(shè)置在復(fù)眼透鏡45和場(chǎng)鏡55之間，并且將從光源20a和20b發(fā)射出的光反射到場(chǎng)鏡55。
如圖2所示，場(chǎng)鏡55設(shè)置在反射鏡50和顯示裝置60之間并且將從光源20a和20b發(fā)射出的光無損地發(fā)射到顯示裝置60。
如圖2所示，顯示裝置60通過使用從光源20a和20b發(fā)射出的光來產(chǎn)生圖像。顯示裝置60可包括DMD(數(shù)字微鏡裝置)。DMD為整合了幾十萬微驅(qū)動(dòng)鏡的半導(dǎo)體芯片，其使用發(fā)射的光來產(chǎn)生圖像。在DMD中，幾十萬鏡子每秒轉(zhuǎn)動(dòng)五十萬次以上，數(shù)字地控制光。具有DMD的投影儀控制在微驅(qū)動(dòng)鏡上的光的反射時(shí)間周期并投射光，從而高效率地使用光。當(dāng)顯示裝置60具有一個(gè)DMD時(shí)，將在以下描述的防散射構(gòu)件70可安裝在顯示裝置60和投影透鏡65之間的空間中。但是，當(dāng)顯示裝置60具有三個(gè)DMD時(shí)，其中，在顯示裝置60和投影透鏡65之間包括棱鏡，在棱鏡和投影透鏡65之間沒有空間，因此，很難將防散射構(gòu)件70置于其間。但是，必要的話，防散射構(gòu)件70可選擇性地安裝在光源20a和20b與反射鏡50之間的空間中。
如圖2所示，投影透鏡65放大由顯示裝置60形成的圖像并將圖像投射到屏幕(未示出)上。必要的話，投影透鏡65可選擇性地包括對(duì)圖像的放大和縮小功能以及屏幕聚焦功能。
如圖2和圖3所示，防散射構(gòu)件70設(shè)置在顯示裝置60和投影透鏡65之間，用于將來自顯示裝置60的圖像導(dǎo)向到投影透鏡65。防散射構(gòu)件70具有經(jīng)過表面處理的圓筒形。防散射構(gòu)件70最好呈多面體形狀，其截面大于光路的橫截面，從而通過將光路容納在圓筒中來引導(dǎo)圖像?？紤]到成本、大小等，所述多面體形狀最好是圓筒形。在與從光源20a和20b向反射鏡50傳播的光路干涉的防散射構(gòu)件70的區(qū)域內(nèi)形成切除部分71。在與反射鏡50干涉的區(qū)域內(nèi)形成有鏡子容納部分73。防散射構(gòu)件70最好由金屬制成，包括鋁，另一方面，其也可由彈簧鋼制成。防散射構(gòu)件70用平滑的黑色進(jìn)行表面處理，以防止光和圖像被反射和被散射。因此，防散射構(gòu)件70基本防止從光源20a和20b發(fā)射出的被反射和被散射的光影響從顯示裝置60投射到投影透鏡65上的圖像，并且防散射構(gòu)件70阻擋從裝置的內(nèi)壁反射和散射的光，從而在屏幕上提供清晰的圖像。
如圖3所示，將與從光源20a和20b傳播到反射鏡50的光路發(fā)生干涉的防散射構(gòu)件70的區(qū)域切除，從而形成切除部分71。優(yōu)選地，切除部分71呈多邊形。在小型投影儀中需要所述切除部分71，使得在投影儀10的有限的內(nèi)部空間內(nèi)，防散射構(gòu)件70不與光路發(fā)生干涉。因此，根據(jù)投影儀10的大小，可不用形成切除部分71。
如圖3所示，通過將防散射構(gòu)件70的與反射鏡50干涉的區(qū)域切除來形成鏡子容納部分73。在小型投影儀中，需要鏡子容納部分73，這樣，在投影儀10的有限的內(nèi)部空間中，防散射構(gòu)件70不與反射鏡50發(fā)生干涉。因此，根據(jù)投影儀10的大小，可不形成鏡子容納部分73。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，以下將參照?qǐng)D4描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的投影儀10的光路和操作。
首先，各個(gè)光源板23和25操作例如LED或汞燈的光源20a和20b以發(fā)射光。來自光源20a和20b的光的一部分可通過反射板21a和21b反射到會(huì)聚透鏡30a和30b(圖2)上。會(huì)聚透鏡30a和30b(圖2)平行地會(huì)聚發(fā)射出的光線。分色鏡40根據(jù)光的波長(zhǎng)選擇性地透射光或反射光。例如，分色鏡40可透射綠光并且反射藍(lán)光和紅光。
通過復(fù)眼透鏡45的具有基本均勻的亮度的光被反射鏡50反射并且通過場(chǎng)鏡55到達(dá)顯示裝置60。
在上述過程中，來自光源20a和20b的光被散射或者被反射到光路之外的裝置上。
顯示裝置60利用發(fā)射出的光產(chǎn)生圖像，并且按照預(yù)定角度將光引導(dǎo)至投影透鏡65。防散射構(gòu)件70(圖2)被安裝在顯示裝置60和投影透鏡65之間，以將圖像朝著透射透鏡65引導(dǎo)。即，從光源20a和20b引導(dǎo)至反射鏡50的光路和從顯示裝置60到投影透鏡65的圖像路徑互相不重合，并且防散射構(gòu)件70(圖2)和光路可能由于投影儀10中的有限空間而發(fā)生干涉。防散射構(gòu)件70(圖2)基本防止投射圖像的反射和散射，并且阻擋從各種裝置反射和散射的光的流入。投影透鏡65將圖像放大和投射到屏幕上。因此，在圖像周圍散射的光減少或者被去除了，從而可獲得清晰的圖像。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方面，防散射構(gòu)件70不僅有效地減少或者防止從光源發(fā)射出的光的影響而且有效地減少或者防止從光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)壁反射和散射的光的影響，從而形成相對(duì)清晰的圖像。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，在不脫離本發(fā)明的精神或者范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明作出各種修改和改變。因此，本發(fā)明意圖包括在權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)出現(xiàn)的對(duì)本發(fā)明的修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種投影儀，包括至少一個(gè)光源；顯示裝置，通過利用從所述至少一個(gè)光源發(fā)射出的光來產(chǎn)生圖像；投影透鏡，投射由顯示裝置產(chǎn)生的圖像；防散射構(gòu)件，設(shè)置在顯示裝置和投影透鏡之間，用于將圖像從顯示裝置導(dǎo)向至投影透鏡，并且該防散射構(gòu)件的表面經(jīng)過表面處理，以基本防止光的反射和散射。
2.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，防散射構(gòu)件具有多面體形狀，其截面大于光路的截面，以便將光路容納在該防散射構(gòu)件內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的投影儀，其中，防散射構(gòu)件呈圓筒形。
4.如權(quán)利要求1或者3所述的投影儀，還包括反射鏡，將從所述至少一個(gè)光源發(fā)射出的光反射到顯示裝置上。
5.如權(quán)利要求4所述的投影儀，其中，在防散射構(gòu)件的一個(gè)區(qū)域中形成有切除部分，使得防散射構(gòu)件基本上不與從所述至少一個(gè)光源到反射鏡的光路發(fā)生干涉。
6.如權(quán)利要求4所述的投影儀，其中，在防散射構(gòu)件的一個(gè)區(qū)域中形成有鏡子容納部分，使得防散射構(gòu)件不與反射鏡發(fā)生干涉。
7.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，防散射構(gòu)件由鋁制成。
8.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，防散射構(gòu)件由彈簧鋼制成。
9.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其中，顯示裝置具有至少一個(gè)數(shù)字微鏡裝置。
10.一種投影儀，包括至少一個(gè)光源；顯示裝置，通過利用從所述至少一個(gè)光源發(fā)射出的光來產(chǎn)生圖像。投影透鏡，投射由顯示裝置產(chǎn)生的圖像；反射鏡，將從所述至少一個(gè)光源發(fā)射的光反射到顯示裝置上；防散射構(gòu)件，設(shè)置在顯示裝置和投影透鏡之間，用于將圖像從顯示裝置導(dǎo)向到投影透鏡，所述防散射構(gòu)件包括表面，經(jīng)過表面處理從而基本上防止光的反射和散射；切除部分，形成在防散射構(gòu)件的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，使得防散射構(gòu)件基本上不與從所述至少一個(gè)光源至反射鏡的光路發(fā)生干涉；鏡子容納部分，形成在防散射構(gòu)件的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，使得防散射構(gòu)件不與反射鏡發(fā)生干涉。
11.如權(quán)利要求10所述的投影儀，其中，防散射構(gòu)件呈多面體形，其截面大于光路的截面，以便將光路容納在所述防散射構(gòu)件內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的投影儀，其中，防散射構(gòu)件呈圓筒形。
13.如權(quán)利要求10所述的投影儀，其中，防散射構(gòu)件由鋁制成。
14.如權(quán)利要求10所述的投影儀，其中，防散射構(gòu)件由彈簧鋼制成。
15.如權(quán)利要求10所述的投影儀，其中，顯示裝置具有至少一個(gè)數(shù)字微鏡裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種投影儀，其具有光源和顯示裝置，顯示裝置通過利用從光源發(fā)射出的光來產(chǎn)生圖像。投影透鏡投射由顯示裝置產(chǎn)生的圖像。防散射構(gòu)件設(shè)置在顯示裝置和投影透鏡之間，用于將圖像從顯示裝置引導(dǎo)至投影透鏡，并且其具有表面處理過的圓筒形。因此，所述投影儀通過阻擋反射和散射的光來提供相對(duì)清晰的圖像。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1928705SQ20061009575
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者金景煥, 鄭明烈, 姜秉助 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社