專利名稱：一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種用于單片卷簾式數(shù)碼投影機(jī)的光機(jī)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
單片數(shù)碼圖像投影有時(shí)序和卷簾兩種方式，其中卷簾式的光能利用優(yōu)于時(shí)序?，F(xiàn)有的單片卷簾式數(shù)碼投影光機(jī)有飛利浦公司的旋轉(zhuǎn)棱鏡式、色鼓式、美國(guó)TI公司的螺旋色輪式及公開(kāi)號(hào)為CN 1503024A的發(fā)明專利申請(qǐng)采用的直紋分色轉(zhuǎn)輪等方式。直紋分色轉(zhuǎn)輪式光機(jī)機(jī)構(gòu)的工作原理參見(jiàn)圖1高光效金鹵燈11投射出的光線經(jīng)光均化器12均勻地分布在光均化器的出口處，三色光線依次透過(guò)分色部件13的直紋分色轉(zhuǎn)輪131進(jìn)入反光鏡132，反光鏡132將三色光線反射至放大鏡14，再經(jīng)過(guò)偏振分光棱鏡15放大成像至硅基微晶成像芯片(Lcos)16平面上，形成紅、綠、藍(lán)三條光帶，硅基微晶成像芯片(Lcos)16的圖像透過(guò)偏振分光棱鏡15，由成像物鏡17投影至屏幕18。所述高光效金鹵燈11、光均化器12、分色部件13在橫軸線上順序排列，所述放大鏡14、偏振分光棱鏡15設(shè)在分色部件13的下方，并按縱軸線順序排列，所述硅基微晶成像芯片(Lcos)16設(shè)在偏振分光棱鏡15右側(cè)，成像物鏡17設(shè)在偏振分光棱鏡15左側(cè)，在一條橫軸線上順序排列。
由于上述光機(jī)機(jī)構(gòu)分色部件13的直紋分色轉(zhuǎn)輪131上有多組紅、綠、藍(lán)三色條紋，所以硅基微晶成像芯片(Lcos)的圖像頻率與直紋分色轉(zhuǎn)輪上的紅、綠、藍(lán)三色條紋組數(shù)成反比。為達(dá)到商業(yè)應(yīng)用效果，直紋分色轉(zhuǎn)輪131的轉(zhuǎn)速必須是低速，而目前市場(chǎng)上出售的微型電機(jī)大多是高速的，高速電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)快時(shí)慢不易控制，此時(shí)紅、綠、藍(lán)三色條紋對(duì)應(yīng)的硅基微晶成像芯片(Lcos)上的紅、綠、藍(lán)圖像刷新頻率不變，由此紅、綠、藍(lán)三色色條中會(huì)出現(xiàn)其它顏色的圖像，造成顏色混雜、圖像顏色不純、不鮮艷。所以低轉(zhuǎn)速影響了直紋分色轉(zhuǎn)輪的穩(wěn)定性進(jìn)而影響輸出圖像的穩(wěn)定性，并導(dǎo)致衡量數(shù)碼投影機(jī)圖像質(zhì)量的重要指標(biāo)飽和度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述直紋分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，從而提供一種數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，該數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)以一組螺旋式紅、綠、藍(lán)三色條紋替代多組直紋紅、綠、藍(lán)三色條紋，從而可以增強(qiáng)分色轉(zhuǎn)輪的穩(wěn)定性，提高數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)的圖像色彩的飽和度。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，包括高光效金鹵燈、光均化器、分色部件、透鏡、偏振分光棱鏡、硅基微晶成像芯片、成像物鏡，所述高光效金鹵燈、光均化器、分色部件在橫軸線上順序排列，所述透鏡、偏振分光棱鏡設(shè)在分色部件的下方，并按縱軸線順序排列，所述硅基微晶成像芯片設(shè)在偏振分光棱鏡右側(cè)，成像物鏡設(shè)在偏振分光棱鏡左側(cè)，在一條橫軸線上順序排列。所述分色轉(zhuǎn)輪壁上呈螺旋式分布有一條順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜的色帶或者順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜和不鍍膜的色帶，分色轉(zhuǎn)輪中軸線與高光效金鹵燈、光均化器所在縱軸面相交并呈一定傾角，該分色轉(zhuǎn)輪上的螺旋線與光均化器出口的水平方向平行放置。
螺旋式分色轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)一周，紅、綠、藍(lán)三條光帶在硅基微晶成像芯片上自上而下掃描一次，由于螺旋式分色轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)速度與硅基微晶成像芯片的圖像刷新頻率同步，因而可以增強(qiáng)分色轉(zhuǎn)輪的穩(wěn)定性，提高數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)的圖像色彩的飽和度。


本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及附圖進(jìn)一步給出圖1是現(xiàn)有直紋分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖2是本發(fā)明一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的實(shí)施例示意圖；圖3是本發(fā)明一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的分色轉(zhuǎn)輪上的色帶沿B向展開(kāi)示意圖；圖4是本發(fā)明一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的工作示意圖；圖5是本發(fā)明一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)另一實(shí)施例示意圖；圖6是本發(fā)明一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)第三實(shí)施例示意圖；圖7是本發(fā)明一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的均光器出口與色帶的位置關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，包括高光效金鹵燈1、光均化器2、分色部件3(包括分色轉(zhuǎn)輪31、反光鏡32)、放大鏡4、偏振分光棱鏡5、硅基微晶成像芯片(Lcos)6、成像物鏡7，所述的高光效金鹵燈1、光均化器2、分色轉(zhuǎn)輪31、反光鏡32在同一條軸線上順序排列，反光鏡32與光軸傾斜45度，在反光鏡32處軸線旋轉(zhuǎn)90度，放大鏡4、偏振分光棱鏡5從反光鏡32處順序設(shè)在與高光效金鹵燈1、光均化器2、分色轉(zhuǎn)輪31光軸垂直的軸線上，硅基微晶成像芯片(Lcos)6、成像物鏡7分列在偏振分光棱鏡5的兩側(cè)，光軸與放大鏡4、偏振分光棱鏡5所在光軸垂直。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，所述分色轉(zhuǎn)輪壁上呈螺旋式分布有一條順序鍍紅331、綠332、藍(lán)333濾光膜的色帶33。分色轉(zhuǎn)輪31中軸線與高光效金鹵燈1、光均化器2所在縱軸面相交并呈一定傾角。分色轉(zhuǎn)輪31上的螺旋線與光均化器出口的水平方向平行，請(qǐng)參見(jiàn)圖7。
如圖2所示，工作時(shí)，高光效金鹵燈1投射出的光線經(jīng)光均化器2均勻地分布在光均化器的出口處，三色光線透過(guò)螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31進(jìn)入反光鏡32，反光鏡32將三色光線反射至放大鏡4，再經(jīng)過(guò)偏振分光棱鏡5放大成像至硅基微晶成像芯片(Lcos)6平面上，形成紅、綠、蘭三條光帶，螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31旋轉(zhuǎn)一周，則紅、綠、藍(lán)三條光帶331、332、333在硅基微晶成像芯片(Lcos)上自上而下掃描一次，在芯片上形成如圖4所示的三色圖像刷新。硅基微晶成像芯片(Lcos)6的紅、綠、藍(lán)三色圖像與三條光帶一一對(duì)應(yīng)，透過(guò)偏振分光棱鏡5，由成像物鏡7投影至屏幕8。螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31旋轉(zhuǎn)一周，紅、綠、藍(lán)三條光帶在硅基微晶成像芯片(Lcos)6上自上而下掃描一次，螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31旋轉(zhuǎn)速度與圖像刷新頻率同步。由于螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31旋轉(zhuǎn)速度沒(méi)有降低，帶動(dòng)螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31的微型電機(jī)在其正常工作范圍內(nèi)，因而電機(jī)工作穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速不變，且轉(zhuǎn)動(dòng)速度與硅基微晶成像芯片(Lcos)6上的紅、綠、藍(lán)圖像刷新頻率同步，因此紅、綠、藍(lán)三色色條中沒(méi)有其它顏色的圖像，圖像顏色較純，合成的圖像鮮艷。
螺旋式分色轉(zhuǎn)輪壁上的色帶也可以是以螺旋式順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜和不鍍膜的色帶構(gòu)成，由于增加了一條不鍍膜的無(wú)色帶，系統(tǒng)亮度得以提高。
圖5是本發(fā)明的螺旋式分色轉(zhuǎn)輪數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例，光均化器2與反光鏡組成一體設(shè)置在螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31中，光線由分色轉(zhuǎn)輪31向外射出，其它結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例相同，工作時(shí)高光效金鹵燈1投射出的光線經(jīng)光均化器2均勻地分布在光均化器2的出口處并經(jīng)光均化器上的反光鏡反射至螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31，三色光線透過(guò)螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31進(jìn)入放大鏡4，再經(jīng)過(guò)偏振分光棱鏡5放大成像至硅基微晶成像芯片(Lcos)6平面上，形成紅、綠、藍(lán)三條光帶，螺旋式分色轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)一周，紅、綠、藍(lán)三條光帶在硅基微晶成像芯片(Lcos)6上自上而下掃描一次，硅基微晶成像芯片(Lcos)6的紅、綠、藍(lán)三色圖像與三條光帶一一對(duì)應(yīng)，透過(guò)偏振分光棱鏡5，由成像物鏡7投影至屏幕8。本實(shí)施例中光均化器2與反光鏡32可以加工為一個(gè)部件，即一個(gè)具有反光面的光均化器。
本實(shí)施例將光均化器2與反光鏡組成一體使得數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)更緊湊，可減小光機(jī)機(jī)構(gòu)體積，工藝性更好。
圖6是本發(fā)明的螺旋式分色轉(zhuǎn)輪數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)的第三個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例與第二個(gè)實(shí)施例不同處在于用微反射鏡陣列成像芯片(DMD)9替換了硅基微晶成像芯片(Lcos)6，用全反射棱鏡10替換了偏振分光棱鏡5。
工作時(shí)高光效金鹵燈1投射出的光線經(jīng)光均化器2均勻地分布在光均化器2的出口處，三色光線透過(guò)螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31進(jìn)入放大鏡4，再經(jīng)過(guò)放大鏡4、全反射棱鏡10成像至微反射鏡陣列成像芯片(DMD)9平面上，形成紅、綠、藍(lán)三條光帶。螺旋式分色轉(zhuǎn)輪31旋轉(zhuǎn)一周，紅、綠、藍(lán)三條光帶在微反射鏡陣列成像芯片(DMD)9上自上而下掃描一次，微反射鏡陣列成像芯片(DMD)9的紅、綠、藍(lán)三色圖像與三條光帶一一對(duì)應(yīng)，透過(guò)全反射棱鏡10，由成像物鏡7投影至屏幕8。
權(quán)利要求
1.一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，包括高光效金鹵燈、光均化器、分色轉(zhuǎn)輪、反光鏡、透鏡、偏振分光棱鏡、硅基微晶成像芯片、成像物鏡，所述的高光效金鹵燈、光均化器、螺旋式分色轉(zhuǎn)輪、反光鏡在同一條光軸線上順序排列；反光鏡面向光軸傾斜45度，在反光鏡處軸線旋轉(zhuǎn)90度，透鏡、偏振分光棱鏡從反光鏡處順序設(shè)在與高光效金鹵燈、光均化器、螺旋式分色轉(zhuǎn)輪光軸線垂直的軸線上；硅基微晶成像芯片、成像物鏡分列在偏振分光棱鏡的兩側(cè)，其光軸與透鏡、偏振分光棱鏡光軸垂直；其特征在于所述分色轉(zhuǎn)輪壁上呈螺旋式分布有一條順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜的色帶或者順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜和不鍍膜的色帶，分色轉(zhuǎn)輪中軸線與高光效金鹵燈、光均化器所在縱軸面相交并呈一定傾角，分色轉(zhuǎn)輪上的螺旋線與光均化器出口的水平方向平行放置。
2.如權(quán)利要求1所述的分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述透鏡為放大鏡。
3.一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，包括高光效金鹵燈、光均化器、反光鏡、分色轉(zhuǎn)輪、透鏡、偏振分光棱鏡、硅基微晶成像芯片、成像物鏡，所述的高光效金鹵燈、光均化器在同一條光軸線上順序排列；反光鏡面向上述光軸方向傾斜45度，在反光鏡處軸線旋轉(zhuǎn)90度，光線由分色轉(zhuǎn)輪向外射出，分色轉(zhuǎn)輪、透鏡、偏振分光棱鏡從反光鏡處順序設(shè)在與高光效金鹵燈、光均化器所在光軸垂直的軸線上；硅基微晶成像芯片、成像物鏡分列在偏振分光棱鏡的兩側(cè)，其光軸與分色轉(zhuǎn)輪、透鏡、偏振分光棱鏡所在光軸垂直；其特征在于所述光均化器與反光鏡組成一體設(shè)置在分色轉(zhuǎn)輪中，所述分色轉(zhuǎn)輪壁上呈螺旋式分布有一條順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜的色帶或者順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜和不鍍膜的色帶，分色轉(zhuǎn)輪中軸線與高光效金鹵燈、光均化器所在縱軸面相交并呈一定傾角，分色轉(zhuǎn)輪上的螺旋線與光均化器出口的水平方向平行放置。
4.如權(quán)利要求3所述的分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述透鏡為放大鏡。
5.如權(quán)利要求3或4所述的分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述光均化器與反光鏡為一體加工成的部件，即一具有反光面的光均化器。
6.一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，包括高光效金鹵燈、光均化器、反光鏡、分色轉(zhuǎn)輪、透鏡、全反射棱鏡、微反射鏡陣列成像芯片、成像物鏡，所述的高光效金鹵燈、光均化器、反光鏡在同一條光軸線上順序排列；反光鏡面向上述光軸方向傾斜45度，在反光鏡處軸線旋轉(zhuǎn)90度，光線由分色轉(zhuǎn)輪向外射出，分色轉(zhuǎn)輪、透鏡、全反射棱鏡從反光鏡處順序設(shè)在與高光效金鹵燈、光均化器所在光軸垂直的軸線上；微反射鏡陣列成像芯片、成像物鏡分列在全反射棱鏡的兩側(cè)，其光軸與分色轉(zhuǎn)輪、透鏡、全反射棱鏡所在光軸垂直；其特征在于所述光均化器與反光鏡組成一體設(shè)置在分色轉(zhuǎn)輪中，所述分色轉(zhuǎn)輪壁上呈螺旋式分布有一條順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜的色帶或者順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜和不鍍膜的色帶，分色轉(zhuǎn)輪中軸線與高光效金鹵燈、光均化器所在縱軸面相交并呈一定傾角，分色轉(zhuǎn)輪上的螺旋線與光均化器出口的水平方向平行放置。
7.如權(quán)利要求5所述的分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述透鏡為放大鏡。
8.如權(quán)利要求6或7所述的分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述光均化器與反光鏡為一體加工成的部件，即一具有反光面的光均化器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種分色轉(zhuǎn)輪式數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)機(jī)構(gòu)，包括高光效金鹵燈、光均化器、分色轉(zhuǎn)輪、反光鏡、透鏡、偏振分光棱鏡、硅基微晶成像芯片(Lcos)、成像物鏡。其特點(diǎn)是所述分色轉(zhuǎn)輪壁上呈螺旋式分布有一條順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜的色帶或者順序鍍紅、綠、藍(lán)濾光膜和不鍍膜的色帶，螺旋線與光均化器出口的水平方向平行放置。本發(fā)明可以顯著增強(qiáng)分色轉(zhuǎn)輪的穩(wěn)定性，提高數(shù)碼投影機(jī)光機(jī)的圖像色彩的飽和度。本發(fā)明可用于硅基微晶成像芯片(Lcos)、微反射鏡陣列成像芯片(DMD)為圖像源的投影機(jī)。
文檔編號(hào)G02B27/28GK1979252SQ20051011112
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者朱宗曦, 楊愛(ài)萍, 朱毅, 陳云祥, 朱汝平, 朱宗升 申請(qǐng)人:上海力保科技有限公司