專利名稱：液晶顯示投影電視機的設定設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及設定設備，尤其是用于LCD投影電視機的一種設定設備。
在所謂的LCD投影電視機的情況下，強光源發(fā)射的光被分散在三條射束路徑中，這三條射束路徑彼此分離并各自具有一個所謂的光閥。每個光閥允許基色紅、綠及藍之一的光通過，或者阻止該光通過。光閥允許通過的光被投影到一個公共投影屏，在此基色疊加產(chǎn)生彩色圖像。為確保在投影屏上產(chǎn)生盡可能真實的彩色圖像，需要高度精確地調節(jié)光閥，然后在找到最佳設定位置時則保持其不變。在例如EP-A0 697 795中公開了為此而提供的設定設備。這一公知的設定設備可通過偏心和調節(jié)螺絲設定。
本發(fā)明的目的是改進這一類型的設定設備的設定精度并簡化調節(jié)過程。
通過本發(fā)明的設定設備實現(xiàn)該目的。本發(fā)明的設備具有一個基座本體，用于夾持多個光學元件，至少一個光學元件剛性連接到基座本體，同時可用設定裝置相對于基座本體設定其他光學元件中至少一個的位置，其特征在于提供一個彈簧元件，它將彈力施加到可以在至少一個方向設定的所有光學元件。本發(fā)明的設定設備的優(yōu)點是，要求極高精度的設定裝置總是抵抗彈簧元件的彈力，結果可在無需任何運動的情況下調節(jié)作為光學元件的光閥。
在本發(fā)明一個示例性實施例中，彈簧元件被設計為基本上是平面的。從一個平面基座開始將彈簧裝置彎曲離開或使之凹陷，結果可利用少量部件在多個設定方向將彈力施加到兩個光學元件或其擋板。這一簡單的結構使得該設備的生產(chǎn)和組裝都節(jié)省。
以這樣一種方式來有益地設計光學元件的安裝板，可與其他元件獨立地在任何設定方向設定光學元件。
在本發(fā)明的一個特別有益的示例性實施例中，用三個垂直調節(jié)螺絲設定光閥，這樣還能夠調節(jié)光學元件的傾斜角。這減少了所需設定元件的數(shù)目。
在本發(fā)明的有利改進中，在安裝板和基座本體上提供可插入插銷的開口。安裝板和光閥因此用開口邊緣與插銷之間的間隔中引入的粘合劑固定。這確保在投影機的使用壽命期間一旦找到該調節(jié)位置就保持其不變。
在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例，其中


圖1示出LCD投影電視機照射單元的細節(jié)，圖2示出LCD投影電視機的成像單元，以及圖3示出圖2成像單元的較大部分細節(jié)。
圖1以透視圖示出LCD投影電視機的照射單元，總體上用標號1來表示所述照射單元。用于照射單元的光源是一個金屬鹵化物燈，該燈設置在拋物面反射器的前方。用該配置產(chǎn)生很亮的并行光錐。燈和反射器均內(nèi)置在燈外殼2中，所以在圖1中看不見。燈外殼2是用金屬制造的以便耐得住燈輸出的熱量。在燈外殼的蓋4和底部中的許多穿孔3通過對流散熱。用IR/UV濾光器6從燈外殼2射出的光錐中除去不需要的紅外和紫外光譜分量。光錐順序通過積分電路板極7和偏振變換板極8。積分電路板極7用于產(chǎn)生均勻照射的矩形光點，該光點的尺寸近似對應于LCD光閥的那些光點。偏振變換板極8按照光的兩個偏振方向分離光并旋轉一個偏振方向，結果從板極8射出基本上線性偏振的光，例如S偏振光。在這種情況下，與偏振濾光器相比產(chǎn)生較少吸收損耗。
用兩個半透明雙色濾光器反射鏡9a，9b把以這種方式處理的光錐分解為彩色紅、綠和藍。所述光學元件6、7、8夾持在照射單元1的外殼11中。燈外殼2固定連接到外殼1 1，由于燈外殼之外的熱負荷不是也如此高，所以外殼11是由塑料制成的。在照射單元1的外殼1 1中，各個基色的射束路徑在空間上彼此分離，綠色和藍色的射束路徑具有相同長度，而紅色的射束路徑較長。積分電路板極7僅在對應于綠色和藍色射束路徑長度的特定距離產(chǎn)生所需的矩形光點。因此，在紅色的射束路徑中提供補償透鏡12并補償該光點上較長射束路徑的作用。最后，在每一射束路徑中提供成像透鏡13，這些透鏡將每一色彩的射束路徑聚焦到投影透鏡(圖1中未示出)的光瞳上。
在從照射單元1的外殼11射出各個基色的光錐的位置處，安排偏振器14r，14g和14b，以對光進行線性偏振。外殼11的給定部分和偏振器約束成像單元1 7的容器16，在圖2中示出成像單元17。
圖2以頂視透視圖示出成像單元17。該成像單元具有基本上為平行立面體的空心基座本體18，其被制成為一個鑄造鋁零件。分配給基色紅、綠和藍的LCD光閥19r，19g和19b的窗口設置在基座本體18的三個側面。具有內(nèi)部、對角線分光接口的玻璃立方體設置在基座本體的內(nèi)部并再將單色光錐組合以形成一個從基座本體18的四個側面射出的單獨的光錐，并傳遞到投影透鏡(未示出)。最后投影透鏡在投影屏上產(chǎn)生圖像。
為了機械上的牢固性，每個LCD光閥19r，19g和19b被粘合到框架21r，21g和21b中。用于綠色的光閥19g的框架21g固定連接到基座本體18，例如，通過粘合到其上。相反，用于紅色和藍色的光閥19r和19b的框架21r和21b固定連接到基本上為U形的安裝板22r和22b。
為了產(chǎn)生盡可能無失真的彩色圖像并會聚在電視機的投影屏上，需要在幾個方向調節(jié)紅色和藍色的光閥。在圖2中這些調節(jié)方向用箭頭a，b，c和d表示。在方向a，設定焦面，亦即與投影透鏡的距離。在方向b，設定水平行的傾角以使得紅行和藍行平行于綠行運行。在方向c，設定第一行的垂直位置，從而所有基色的第一行在同一垂直高度。在方向d，設定該行的起始部的橫向位置，從而基色的所有行在同一點開始。本發(fā)明的設定設備能夠特別精確地進行這些設定。
為了更詳細解釋為達此目的所需的技術特征，圖3示出圖2成像單元17的一個較大細節(jié)，為清楚起見省略了藍色19b的光閥和其給定安裝板21b。由于成像單元17是關于紅和藍基色對稱構造的，以下針對一個射束路徑給出的所有說明總是也適用于相應的其他射束路徑。因此，為簡單起見，主要參照分配給紅色的設定設備的那些部分來解釋本發(fā)明。
從圖3可知，安裝板22r具有一個基座區(qū)域23r，該基座區(qū)域23r設置在LCD光閥19r的平面的右角。當安裝LCD光閥19r時，安裝板22r的基座區(qū)域23r基本上平行地位于成像單元17的基座本體18的覆蓋區(qū)域24之上。彈簧元件26設置在覆蓋區(qū)域24與安裝板22r之間。
彈簧元件26基本上被設計為平面，并包括一個基座區(qū)域27。兩個彈簧接頭片(tab)28r和28b在基座區(qū)域27的一側上向上彎曲離開，并延伸跨越基座區(qū)域27橫向長度的大約一半。一個切口(cutout)29被從彈簧接頭片28r和28b切除以固定它們的彈力。僅作為舉例示出切口29的具體形狀；該切口也可有不同于此的形狀。相對彈簧接頭片28r和28b設置彈簧凸片(lug)30。如同彈簧接頭片，將彈簧接頭片相對于基座區(qū)域27在右角向上彎曲離開。彈簧接頭片28r和彈簧凸片30的舌簧以彼此相反的彈力作用在U形安裝板22r的相對邊緣(limb)31上。而且，兩個彈簧舌簧從彈簧元件26的基座區(qū)域27凹陷并朝上，在圖3中僅可見到分配給藍色的光閥的彈簧舌簧32b，而分配給紅色的光閥的彈簧舌簧32r被安裝板22r隱蔽。彈簧舌簧32r將圖3中向上的彈力施加在安裝板22r上。
為了對抗作用于其上的彈力將安裝板22r保持在預定位置上，提供多個設定裝置。借助兩個偏心螺栓33實現(xiàn)方向a對焦面的設定，偏心螺栓33自安裝板22r中的槽34中突起。偏心螺栓33支承在槽34的側面上并由它們的旋轉位置確定方向a中安裝板22r的位置。該配置能夠水平、垂直地調節(jié)安裝板22r，和調節(jié)其傾斜角，而無需更換方向a中的位置。
借助于三個螺絲36實現(xiàn)安裝板22r在垂直方向的設定，這三個螺絲以三角形方式設置在安裝板22r上并伸出安裝板22r。調節(jié)螺絲36支撐在基座本體18的覆蓋區(qū)域24上并確定安裝板與覆蓋區(qū)域24之間的距離，所有三個調節(jié)螺絲36是一致地被操縱的。另一方面，調節(jié)螺絲36的不一致操縱使要設定的光閥傾斜。
通過調節(jié)螺絲37可在方向d調節(jié)安裝板22r，調節(jié)螺絲37抵抗彈簧接頭片28r和彈簧凸片30的彈力。除偏心螺栓33以外，所有調節(jié)螺絲總是抵抗彈簧元件26的彈力，從而使裝板22r得到調節(jié)而無任何間隙。該配置有一個特有優(yōu)點是實現(xiàn)高度精確的設定。因此，在這一連接中，方向a中的設定成為例外，因為該方向的設定是最不重要的，這是由于投影透鏡的場的較大景深。在考慮所需的設定精度時這是很顯然的。
在方向a，設定精度例如是±0.05mm，而在方向c和d則是±22.50μm，這大約是LCD光閥的一個像素的范圍的一半。最后，在方向b的設定精度大約是0.06°。盡管在方向a，c，和d具有±1.00mm和在方向b具有±1.00°的大設定范圍，仍獲得這一高精度。
如果把六角帽和六角凹頭的螺絲用作調節(jié)螺絲37，則所有的調節(jié)螺絲36、37和圖2中偏心螺栓33可從上方取放，這使調節(jié)過程非常方便。
在結束了紅色和藍色光閥的調節(jié)后，用銷38固定如此找到的位置，銷38被插入基座本體18的覆蓋區(qū)域24中所指定的開口中。圖3中看不見這些開口。固定銷38從中伸出的開口39設置在安裝板22r中，這些開口39的大小是這樣選定的，不管安裝板22r的最終設定位置如何，將在覆蓋區(qū)域24中所指定開口中找到這些銷38。在銷38與開口39之間形成一個空隙41，粘合劑被引入所述空隙中以將安裝板22r的位置最終固定。
在一可替換示范實施例中，固定銷38在基座本體18上整體形成為一部分，結果在組裝成像單元時可省略一個加工步驟。
如上所述，關于光閥19r和安裝板22r的調節(jié)的敘述分別可應用于光閥19b和安裝板22b。
權利要求
1.一種設定設備，尤其可用于投影電視機，該設備具有一個基座本體(18)，用于夾持多個光學元件(19r，19g，19b)，至少一個光學元件剛性連接到基座本體(18)，同時可用設定裝置(33，36，37)相對于基座本體(18)設定其他光學元件中至少一個的位置，其特征在于提供一個彈簧元件(26)，它將彈力施加到可以在至少一個方向(b，c，d)設定的所有光學元件(19r，19g，19b)。
2.如權利要求1所述的設定設備，其特征在于彈簧元件(26)是鏡向對稱地設計的，結果它將基本上相同的彈力施加到兩個可被設定的光學元件(19r，19b)上。
3.如權利要求1所述的設定設備，其特征在于光學元件(19r，19g，19b)被夾持在一個連接到安裝板(22r，22g，22b)的框架(21)中。
4.如權利要求1所述的設定設備，其特征在于彈簧元件(26)具有一個基本上平面的基座(27)和彎曲離開的彈簧元件(28r，28b，30)。
5.如權利要求4所述的設定設備，其特征在于彈簧舌簧(32r，32b)從彈簧元件(26)的基座(27)下凹。
6.如權利要求1所述的設定設備，其特征在于配備三個調節(jié)螺絲(36)以設定光學元件(19r，19g，19b)的垂直位置，并將調節(jié)螺絲(36)用于設定光學元件的水平傾斜。
7.如權利要求6所述的設定設備，其特征在于彈力被施加到調節(jié)螺絲(36)和調節(jié)裝置(37)，以用彈簧元件(26)橫向設定光學元件。
8.如權利要求1所述的設定設備，其特征在于為安裝板(22r，22b)、彈簧元件(26)的基座和基座本體(18)的覆蓋表面(24)配備銷(38)的緊固開口(39)。
9.如權利要求1所述的設定設備，其特征在于銷(38)以一部分整體形成在基座本體(18)上。
10.如權利要求6所述的設定設備，其特征在于在銷(38)與緊固開口(39)之間形成一個空隙(41)，該空隙可以用粘合劑填滿。
全文摘要
一種可用于投影電視機的設定設備,該設備具有一個基座本體(18),用于夾持多個光學元件(19r,19g,19b),至少一個光學元件剛性連接到基座本體(18),同時可用設定裝置(33,36,37)相對于基座本體(18)設定其他光學元件中至少一個的位置,其特征在于:提供一個彈簧元件(26),它將彈力施加到可以在至少一個方向(b,c,d)設定的所有光學元件(19r,19g,19b)。本發(fā)明設定設備的優(yōu)點是,要求極高精度的設定裝置總是抵抗彈簧元件的彈力,結果可在無需任何運動的情況下調節(jié)作為光學元件的光閥。
文檔編號H04N5/74GK1264989SQ0010263
公開日2000年8月30日 申請日期2000年2月24日 優(yōu)先權日1999年2月24日
發(fā)明者馬丁·斯托茲 申請人:德國湯姆遜-布朗特公司