專利名稱：投影系統(tǒng)的lcos面板組件及其圖像匹配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影系統(tǒng)，并尤其是，涉及投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，通過(guò)在反射型投影系統(tǒng)中的LCOS面板組件，投影系統(tǒng)能長(zhǎng)時(shí)間的提供高清晰度屏幕，在該反射型投影系統(tǒng)中通過(guò)LCOS面板形成圖像。
尤其是，它涉及投影系統(tǒng)中的LCOS面板組件，和LCOS面板組件的圖像匹配方法，盡管投影系統(tǒng)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的使用，該LCOS面板組件能提供高清晰度屏幕，由于能防止外界物質(zhì)注入到該LCOS面板組件的內(nèi)部，并且在構(gòu)成該LCOS面板組件的大量部件相互連接之后，防止由在連接部分之間的殘余應(yīng)力造成變形，并且可靠的執(zhí)行在LCOS面板組件內(nèi)部部件之間的圖像匹配，以防止當(dāng)使用該產(chǎn)品時(shí)部件之間的變形。
背景技術(shù)：
與普通的液晶顯示器不同，作為一種反射型液晶顯示器的硅基液晶(下文，稱作“LCOS”)形成半導(dǎo)體基片上的液晶單元，并且通過(guò)以高集成化布置開(kāi)關(guān)電路和每個(gè)象素的元件能在大約1英寸的小尺寸上實(shí)現(xiàn)XGA級(jí)或更高的高清晰度。
對(duì)于這些原因，該LCOS面板已經(jīng)被吸引為該投影系統(tǒng)的顯示設(shè)備且LCOS面板的技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化，以及使用該LCOS面板的投影顯示系統(tǒng)已經(jīng)在積極進(jìn)步。
為了體現(xiàn)全彩色屏幕，該LCOS投影系統(tǒng)使用三個(gè)面板類型，其將白色光轉(zhuǎn)換為RGB三色光，該LCOS投影系統(tǒng)具有對(duì)應(yīng)于R、G、B光的三個(gè)LCOS面板以合成由每個(gè)LCOS面板以彩色圖像體現(xiàn)的R、G、B圖像，并且將合成的圖像投影到屏幕上。
這種普通的LCOS投影系統(tǒng)包括照明單元，用于投影光；合成單元，用于以投影光后的圖像合成在該LCOS面板中顯示的RGB三個(gè)圖像；投影透鏡，用于投影在該合成單元中合成的投影光；和屏幕，用于顯示從該投影透鏡投影的光到圖像。
特別地，將三個(gè)LCOS面板附加地固定到該合成單元，在與白色光分離的RGB三個(gè)彩色光中的每個(gè)彩色光入射到該LCOS面板之后，該光被反射，并且構(gòu)成反射光。在LCOS面板的相鄰位置中提供四分之一波長(zhǎng)片以提高圖像的對(duì)比度。該四分之一波長(zhǎng)片執(zhí)行將線性偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光的操作。
另一方面，因?yàn)楫?dāng)四分之一波長(zhǎng)片和LCOS面板的匹配不能很好地執(zhí)行時(shí)，該圖像的對(duì)比度惡化，并且圖像的色彩不正確的顯示，當(dāng)在生產(chǎn)投影系統(tǒng)后實(shí)際觀看圖像時(shí)，通常再次執(zhí)行四分之一波長(zhǎng)片和該LCOS面板的匹配。
然而，當(dāng)完成投影系統(tǒng)的制造時(shí)，不能容易的控制四分之一波長(zhǎng)片。
而且，當(dāng)以移動(dòng)式制造該四分之一波長(zhǎng)片時(shí)，外界物質(zhì)可注入到該四分之一波長(zhǎng)片和該LCOS面板之間的空間中。如果外界物質(zhì)附著在四分之一波長(zhǎng)片上，在外界物質(zhì)附著的位置所透射的光被截?cái)?，由此不能形成希望的圖像。例如，如果外界物質(zhì)附著在紅色LCOS面板上，則紅色光不在LCOS面板上反射，由此以白色顯示的像素顯示為青色，該青色是具有紅色基底的綠色和藍(lán)色的總和。因?yàn)槌嗽谠揕COS面板內(nèi)部的四分之一波長(zhǎng)片和該LCOS面板，外界物質(zhì)可以注入其他部件，在該LCOS面板組件上提供完善的密封結(jié)構(gòu)，以使外界物質(zhì)不能注入到構(gòu)成該LCOS面板的所有部件之間的空間中，這是重要的。
而且，如上所述，因?yàn)橥ㄟ^(guò)連接大量部件來(lái)制造該LCOS面板組件，產(chǎn)生大量連接部分，并且甚至在完成投影系統(tǒng)的制造后，因?yàn)楸Ａ粼谶B接部件中的殘余應(yīng)力引起連續(xù)變形，存在不能進(jìn)行匹配的問(wèn)題。如果在該LCOS面板組件中不進(jìn)行圖像匹配，很難體現(xiàn)理想的像素，由此產(chǎn)生圖像的失真。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是至少解決背景技術(shù)中的問(wèn)題和缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，和LCOS面板組件的圖像匹配方法，其能容易的執(zhí)行LCOS面板和四分之一波長(zhǎng)片的匹配。
本發(fā)明的其他目的是提供一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件和該LCOS面板的圖像匹配方法，其能通過(guò)最初防止外界物質(zhì)注入到該LCOS面板組件的內(nèi)部來(lái)進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件和該LCOS面板的圖像匹配方法，甚至在完成調(diào)整三個(gè)LCOS面板之間的圖像匹配之后，該面板能調(diào)整該LCOS面板和該四分之一波長(zhǎng)片的匹配。
本發(fā)明的其他目的是提供一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件和該LCOS面板的圖像匹配方法，其能防止由于長(zhǎng)期使用造成的圖像失真，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在構(gòu)成該LCOS面板組件的每個(gè)部件中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力防止了部件的變形。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本發(fā)明的目的，作為具體和廣泛的描述，提供一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，包括LCOS面板；支撐該LCOS面板并連接到該四邊形側(cè)部的面板支架；設(shè)置在該LCOS面板前側(cè)以極化光的四分之一波長(zhǎng)片；在連接四分之一波長(zhǎng)片的情況下，在該面板支架周圍旋轉(zhuǎn)的支撐的四分之一波長(zhǎng)片固定器；和插入在四分之一波長(zhǎng)片固定器和該面板支架的接觸面中的粘接劑。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，其包括LCOS面板；支撐該LCOS面板并連接到該四邊形側(cè)部的面板支架；設(shè)置在該LCOS面板前側(cè)以極化光的四分之一波長(zhǎng)片；在連接四分之一波長(zhǎng)片的情況下，與面板支架連接的四分之一波長(zhǎng)片固定器；和插入到LCOS面板和該面板支架的接觸部分中的密封件。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，包括LCOS面板；在前側(cè)支撐該LCOS面板并連接到該四邊形側(cè)部的面板支架；設(shè)置在該面板支架前側(cè)以支撐四分之一波長(zhǎng)片的四分之一波長(zhǎng)片固定器；和在該四分之一波長(zhǎng)片固定器前側(cè)設(shè)置的密封件，以密封四分之一波長(zhǎng)片固定器和該四邊形側(cè)面的接觸部分。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供一種LCOS面板組件的圖像匹配方法，該方法包括步驟制造單個(gè)LCOS面板組件，其圍繞支撐該LCOS面板的面板支架旋轉(zhuǎn)的支撐四分之一波長(zhǎng)片固定器，該固定器支撐四分之一波長(zhǎng)片；在多個(gè)LCOS面板組件之間執(zhí)行圖像匹配；和在該四分之一波長(zhǎng)片和該LCOS面板之間的圖像匹配執(zhí)行之后，固化粘接劑以粘著和固定該四分之一波長(zhǎng)片固定器和該LCOS面板組件。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，存在優(yōu)點(diǎn)在于可以方便的執(zhí)行投影系統(tǒng)的圖像匹配和對(duì)比率的最佳化。而且，因?yàn)榉乐沽送饨缥镔|(zhì)注入該LCOS面板組件，防止了圖像失真。而且，因?yàn)榉乐沽藰?gòu)成該LCOS面板組件的部件的不匹配，盡管長(zhǎng)時(shí)間使用投影系統(tǒng)，仍可以體現(xiàn)高清晰度圖像。


本發(fā)明將詳細(xì)參考附圖進(jìn)行描述，其中相同的數(shù)字表示相同的元素。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)的顯示器的分解透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)的光引擎的透視圖；圖4是除去蓋的光引擎的透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)中的合成單元的透視圖；圖6是示意該合成單元的結(jié)構(gòu)和操作的視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的LCOS面板組件的透視圖；和圖8是根據(jù)本發(fā)明的LCOS面板組件的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)及其LCOS面板組件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)的透視圖，和圖2是根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)的顯示器的分解透視圖。
參考圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)1包括用于顯示圖像的屏幕2，設(shè)置在屏幕2下測(cè)的前面板3，和設(shè)置在屏幕2后部的后蓋4。
而且，在屏幕2和后蓋4之間的空間中提供用于分隔光投影空間和光引擎(見(jiàn)圖3的參考數(shù)字10)容納空間的隔板6。反光鏡5設(shè)置在后蓋4的內(nèi)部，以將從該光引擎10投影的光反射到屏幕2，并且由此將反射的光作為圖像顯示在屏幕2上。
而且，用于連通光投影空間和光引擎容納空間的隔板側(cè)的開(kāi)口部分8形成在該隔板6上，并且該開(kāi)口部分8與空氣注入口7對(duì)準(zhǔn)，該空氣注入口7是光引擎10側(cè)的空氣注入通道，以將光投影空間的內(nèi)部空氣注入到光引擎10中。通過(guò)該空氣注入口7注入的空氣用于冷卻該光引擎10。
圖2所示的參考數(shù)字400表示用于發(fā)射來(lái)自光引擎10的光的投影透鏡，并且從該投影透鏡400發(fā)射的光向著反光鏡5發(fā)射，并在反射鏡5上反射，并屏幕2上形成圖像。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)中的光引擎的透視圖，并且圖4是除去蓋的光引擎的透視圖。參考圖3和4，將詳細(xì)描述光引擎的結(jié)構(gòu)和操作。
該光引擎10包括形成光引擎10的下表面的引擎基座12，和位于該引擎基座12的上表面的大量的部件。大量的部件包括用于照射和折射光的照明單元200，用于通過(guò)從該照明單元200發(fā)射的光合成包含圖像信號(hào)的RGB三色光圖像的合成單元100，和投影透鏡400，用于投影在該合成單元100中合成的光。
而且，盡管不直接涉及圖像形成，但是大量的部件還包括電源350，用于穩(wěn)定的提供電能，和風(fēng)扇301和303，用于冷卻在該光引擎10中產(chǎn)生的熱。至少一個(gè)電子穩(wěn)壓器設(shè)置在電源350中用于向燈201提供穩(wěn)定電能，并且風(fēng)扇310和303流動(dòng)空氣用于適當(dāng)?shù)睦鋮s該光引擎10。
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述上述結(jié)構(gòu)元件。
首先，該照明單元200包含操作為光源的燈201，用于提高從該燈201發(fā)出的照明光的均勻性的第一蠅眼透鏡(FEL)231和第二FEL232，設(shè)置在第FEL232后部的偏振光束分光器(PBS)233，多個(gè)透鏡234、235和236，用于在LCOS面板的正確位置上精確的投影穿過(guò)該FEL231和232的每個(gè)單元的光，和折疊式反射鏡237，用于將該光源的行進(jìn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)到該合成單元100。
特別的，該P(yáng)BS 233將照明光中的包含P偏振光的所有光轉(zhuǎn)換為S偏振光，使用多個(gè)半波長(zhǎng)片，并且該FEL 231和232允許光入射到該P(yáng)BS233的正確位置上。該照明光包含具有X軸波長(zhǎng)的S偏振光和具有Y軸波長(zhǎng)的P偏振光，其具有垂直于光行進(jìn)方向的方向，并且通過(guò)PBS233將從燈201發(fā)射的P偏振光轉(zhuǎn)換為S偏振光，由此所有的光在S偏振光狀態(tài)下入射到該合成單元100中。因此，存在優(yōu)點(diǎn)在于因?yàn)樵俅问褂煤铣蓡卧獣r(shí)可以除去的P偏振光，從而提高光的使用效率。
特別的，該折疊式反射鏡237將照明光的行進(jìn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)90度，以允許光入射到合成單元100中，并且優(yōu)選的提供用于調(diào)整右-左/上-下/前-后方向的傾角的預(yù)定設(shè)備以精確的調(diào)整光行進(jìn)方向。
而且，將照明單元200的部分設(shè)置在固定到引擎基座12上的照明單元的外殼220中，在將部件放入照明單元的外殼220的內(nèi)部之后，蓋上蓋210，以保護(hù)內(nèi)部部件免受外部沖擊，并且防止外界物質(zhì)注入到照明單元200的內(nèi)部。穿透開(kāi)口211形成在蓋210的預(yù)定位置上，并且通過(guò)自然慣例(convention)將在構(gòu)成該照明單元200的部件中和照明單元200的內(nèi)部空間中產(chǎn)生的熱量排放到外部。盡管在圖中形成一個(gè)穿透開(kāi)口211，但是需要的話可以形成多個(gè)穿透開(kāi)口。優(yōu)選的，該穿透開(kāi)口211形成在上部繞著該P(yáng)BS233，以通過(guò)自然慣例將在該P(yáng)BS233中產(chǎn)生的高熱量排放到外部。
在S偏振光入射到該合成單元100后，通過(guò)波長(zhǎng)將其分開(kāi)，并且入射到RGB三色LCOS面板上，并且在它從該LCOS面板反射并通過(guò)該投影透鏡400發(fā)射后，在包含圖像信號(hào)的狀態(tài)下再次合成。在下面將詳細(xì)描述該合成單元100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
下面將詳細(xì)的描述用于冷卻該光引擎10的冷卻系統(tǒng)。
在該光引擎10中設(shè)置用于強(qiáng)制流動(dòng)空氣的兩個(gè)風(fēng)扇301和303，和多個(gè)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，用于引導(dǎo)經(jīng)風(fēng)扇301和303的氣流。下面將根據(jù)空氣的流動(dòng)順序，描述該光引擎的冷卻系統(tǒng)。
首先，將通過(guò)空氣進(jìn)入口7注入到屏幕2和后蓋4之間的空間(即光投影空間)的冷空氣注入到該光引擎10側(cè)。該空氣注入口7形成在固定到該合成單元100的側(cè)壁上的冷空氣注入導(dǎo)向器11上。在通過(guò)該空氣注入口7將空氣注入到上側(cè)之后，該冷空氣注入導(dǎo)向器11通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)到該合成單元100側(cè)將空氣注入到合成單元100側(cè)，即，側(cè)方向。在冷卻該合成單元100的內(nèi)部熱量后，注入該合成單元100的空氣被注入到第一風(fēng)扇301。在該第一風(fēng)扇301外部的附近提供吸入導(dǎo)向器302，以平穩(wěn)的釋放注入到該合成單元100內(nèi)部的空氣。從該第一風(fēng)扇301噴出的空氣噴出到電源350上，以冷卻從該電源350產(chǎn)生的熱量。
從上述結(jié)構(gòu)中可以看出，由于冷卻系統(tǒng)通過(guò)第一風(fēng)扇301將從第一風(fēng)扇301提供的負(fù)壓傳遞給該合成單元100和該冷空氣注入導(dǎo)向器11，通過(guò)該隔板側(cè)的開(kāi)口部分8和該空氣注入口7注入該光投影空間的空氣。
而且，為了冷卻該燈201，將該第二風(fēng)扇303設(shè)置在燈201的側(cè)面。在注入到燈201側(cè)之后，該第二風(fēng)扇303將環(huán)繞該電源350的空氣(包括從該第一風(fēng)扇301中噴出的空氣)排放到投影系統(tǒng)1的后側(cè)，由此排放到該投影系統(tǒng)的外部。
從上述結(jié)構(gòu)中可以看出，第一風(fēng)扇301和第二風(fēng)扇303在熱源的周圍設(shè)置，以提供吸力，這樣冷空氣在它穿過(guò)熱源吸熱之后，通過(guò)風(fēng)扇301和303排放。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的在該投影系統(tǒng)中的該合成單元的透視圖，圖6是示意該合成單元的結(jié)構(gòu)和操作的視圖。下面將參考附圖5和6詳細(xì)描述該合成單元100的結(jié)構(gòu)和操作。
參考圖5，該合成單元100通過(guò)將S偏振光分隔為多個(gè)部分并再次合成而形成圖像，并且其設(shè)置有多個(gè)四邊形和LCOS面板組件。
特別的，該合成單元100包括三個(gè)四邊形121、122和123，用于支撐該四邊形外殼110，單個(gè)陷波濾波器131，其用于消除該S偏振光所不需的黃色光，分色鏡132，其透射藍(lán)色光，而反射紅色和綠色光，和三個(gè)LCOS面板組件150、160和170，作為液晶面板，其被固定到四邊形121、122和123的側(cè)面，以分別形成RGB三色圖像。該LCOS面板組件在該四邊形外殼110的預(yù)定位置處提供在該四邊形121、122和123面板的附近，以允許從該四邊形入射的光入射到該LCOS面板的精確位置。
在圖5中沒(méi)有顯示的大量的濾光器和偏振光片等將包含在該合成單元100中。下面將參考圖6描述該合成單元的操作。
參考圖6，將不必要的黃色光反射并在入射到單個(gè)陷波濾波器131中的S偏振光中除去后，將剩余的光入射到分色鏡132中，并且在入射到分色鏡132的多個(gè)光中，透射藍(lán)色光，并且反射紅色光和綠色光?，F(xiàn)在，將以藍(lán)色光、紅色光和綠色光的順序詳細(xì)描述光行進(jìn)過(guò)程。
透射該分色鏡132的S偏振藍(lán)色光穿過(guò)第二反射偏振光片133，以增加該S偏振光的純度。換句話說(shuō)，因?yàn)樵摰诙瓷湫推窆馄?33只允許具有與S偏振藍(lán)色光的光軸相同方向的光通過(guò)，并且濾出具有不同方向的光軸的光，提高在照明光中的S偏振光的純度。因此，防止了由于不需要的光的入射而導(dǎo)致的圖像的惡化。
下面，光在第三四邊形123反射，并且入射到第三LCOS面板組件170。該四邊形作為分束器反射S偏振光并且透射P偏振光。
下面，在光入射到第三四分之一波片171并且將線性偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光之后，光入射到藍(lán)色LCOS面板173，在包含藍(lán)色圖像的情況下轉(zhuǎn)換為P偏振藍(lán)色光并且被反射。盡管P偏振藍(lán)色光再次入射到第三四邊形123，僅僅透射到第三四邊形123，因?yàn)樗荘偏振藍(lán)色光。
下面，在光入射到第三雙折射偏振光片137之后，通過(guò)半波長(zhǎng)極化并轉(zhuǎn)換為S偏振藍(lán)色光，將其入射到第一四邊形121。該雙折射偏振光片分類產(chǎn)生偏振光的光，并且通過(guò)結(jié)構(gòu)執(zhí)行該功能，該結(jié)構(gòu)取決于光的波長(zhǎng)不同的設(shè)置雙折射材料。在此，通過(guò)相對(duì)于藍(lán)色光的半波長(zhǎng)，使第三雙折射偏振光片137極化。
下面，由于入射到第一四邊形121的S偏振藍(lán)色光是S偏振光，它從第一四邊形121反射，并且入射到該投影透鏡400。
此外，在從該分色鏡132反射的S偏振紅色光穿過(guò)第一反射型偏振光片134，并提高該S偏振光的純度之后，光穿過(guò)第一雙折射偏振光片135并轉(zhuǎn)換為P偏振紅色光。第一雙折射偏振光片135通過(guò)使用雙折射材料的半波長(zhǎng)來(lái)極化紅色光。
下面，將光入射到第二四邊形122，并因?yàn)槿肷涔馐荘偏振紅色光，在只透射給第二四邊形122之后，入射到第一LCOS面板組件150。
下面，在通過(guò)第一四分之一波長(zhǎng)片151轉(zhuǎn)換為圓偏振光之后，因?yàn)楣庠撊肷涞郊t色LCOS面板175，在包含紅色圖像的情況下將光轉(zhuǎn)換為S偏振紅色光并且被反射，并且因?yàn)樗荢偏振紅色光，所以在該第二四邊形122反射。
下面，因?yàn)楣馊肷涞降诙p折射偏振光片136，通過(guò)半波長(zhǎng)極化并轉(zhuǎn)換為P偏振紅色光，并且在轉(zhuǎn)換的情況下入射到第一四邊形121。因?yàn)槿肷涞降谝凰倪呅?21的P偏振紅色光是P偏振光，其通過(guò)透射第一四邊形121而入射到該投影透鏡400。
此外，從該分色鏡132反射的S偏振綠色光穿過(guò)第一反射偏振光片134，并提高該S偏振光的純度，其只向第一雙折射偏振光片135透射。因?yàn)榈谝浑p折射偏振光片135使用雙折射材料并通過(guò)半波長(zhǎng)極化紅色光，它不極化綠色光。
下面，因?yàn)楣獗蝗肷涞降诙倪呅?22，并且入射光是S偏振綠色光，在它從該第二四邊形122反射后入射第二LCOS面板組件160。
下面，因?yàn)楣庠谕ㄟ^(guò)第二四分之一波長(zhǎng)片161轉(zhuǎn)換為圓偏振光之后入射到綠色LCOS面板174，在包含綠色圖像的情況下將光轉(zhuǎn)換為P偏振紅色光并且被反射，并且它只透射第二四邊形122，因?yàn)樗荘偏振紅色光。
下面，P偏振紅色光只透射第二雙折射偏振光片136，并且入射到第一四邊形121而沒(méi)有極化。該第二雙折射偏振光片136只按半波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換紅色光和藍(lán)色光，并且不對(duì)綠色光極化。因?yàn)槿肷涞降谝凰倪呅?21的P偏振紅色光是P偏振光，其通過(guò)透射到第一四邊形121而被入射到該投影透鏡400。
如上所述，紅色光和綠色光在P偏振光的狀態(tài)下入射到該投影透鏡400上，并且藍(lán)色光在S偏振光的狀態(tài)下入射到該投影透鏡400上。然后，在從投影透鏡400發(fā)射之后，在該反光鏡5中反射三色光，并且在屏幕2上顯示圖像。同時(shí)，因?yàn)橛^察者在他不能察覺(jué)到圖像的光是否是S偏振光或P偏振光的情況下觀看圖像，所以在觀看圖像時(shí)不存在問(wèn)題。
在包含RGB三色圖像的三色光合成后，其通過(guò)該投影透鏡400發(fā)射。如果三色光不在精確的位置上匹配，則圖像失真或不能顯示精確的色彩。
尤其是，因?yàn)樵撍倪呅?21、122和124堅(jiān)固的固定到四邊形外殼110上，從該位置上分離該四邊形是困難的。RGB三色組件應(yīng)當(dāng)在LCOS面板組件中精確的匹配，并且因?yàn)閷⒃揕COS面板組件固定到該四邊形外殼110上的過(guò)程是困難的，因此匹配過(guò)程非常困難。
此外，四分之一波長(zhǎng)片將入射到LCOS面板的光從線性偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，以提高光單元的整個(gè)對(duì)比率，并且當(dāng)偏振光的光軸不匹配時(shí)，對(duì)比率惡化并且色彩失真。
而且，如果由注入到該四分之一波長(zhǎng)片的外界物質(zhì)污染了該四分之一波長(zhǎng)片或LCOS面板，如上所述，在屏幕2上顯示的圖像具有不同的色彩。在該LCOS面板組件和該四分之一波長(zhǎng)片中的每個(gè)部件中均等的產(chǎn)生與該LCOS面板組件的污染有關(guān)的問(wèn)題，該LCOS面板組件位于光的行進(jìn)路徑中。
本發(fā)明提供用于解決該問(wèn)題的LCOS面板組件。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的LCOS面板組件的透視圖，和圖8是根據(jù)本發(fā)明的LCOS面板組件的分解透視圖。在下面的描述中舉例說(shuō)明了第一LCOS面板組件，但也可應(yīng)用于第二和第三LCOS面板組件。
參考圖7和8，LCOS面板組件150包括具有液晶的LCOS面板175，用于冷卻在LCOS面板175操作期間產(chǎn)生的高熱量的冷卻管腳155，用于將入射到該LCOS面板175的光轉(zhuǎn)換為圓偏振光的四分之一波長(zhǎng)片151。該LCOS面板組件150還包括大量的部件，用于防止外界物質(zhì)注入到該LCOS面板175和該四分之一波長(zhǎng)片151。
特別的，大量部件包括用于支撐該LCOS面板的面板支架154，插入到該面板支架154和該LCOS面板175的接觸表面上的第二密封件157，四分之一波長(zhǎng)片固定器153，其位于該面板支架154的前側(cè)并用于在該四分之一波長(zhǎng)片固定于其上的情況下繞著該面板支架154相對(duì)旋轉(zhuǎn)，和設(shè)置在四分之一波長(zhǎng)片固定器153前側(cè)的第一密封件152。
將第一密封件152插在該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該四邊形122的接觸面上，并防止外界物質(zhì)通過(guò)該接觸面注入。該第二密封件157防止外界物質(zhì)通過(guò)該LCOS面板175和該面板支架154的接觸面注入。該四分之一波長(zhǎng)片151通過(guò)粘接劑，如有機(jī)樹(shù)脂粘著在該四分之一波長(zhǎng)片固定器153上，并且防止外界物質(zhì)通過(guò)兩個(gè)部件的接觸面注入。
尤其是，該第一密封件152具有四邊形框架形狀，該框架具有四邊形開(kāi)口，用于在其內(nèi)部透射光，并且該密封件具有預(yù)定厚度。當(dāng)該LCOS面板組件150緊固在該四邊形122側(cè)上時(shí)，由于本身厚度，將該第一密封件152設(shè)置在該LCOS面板組件150的最前面，通過(guò)接觸部分的密封，以防止外界物質(zhì)通過(guò)該接觸部分注入。該第一密封件152由橡膠制成，并防止當(dāng)該LCOS面板組件150緊固到該四邊形上時(shí)由于軟彈性變形在該接觸部分產(chǎn)生縫隙。
尤其是，將該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該面板支架154粘著在一起以防止外界物質(zhì)通過(guò)該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該面板支架154的接觸部分注入。然而，即使該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該面板支架154粘著在一起，在匹配該四分之一波長(zhǎng)片151和該LCOS面板175之后，需要調(diào)整該四分之一波長(zhǎng)片151和該LCOS面板175的圖像匹配。為此，將具有長(zhǎng)固化時(shí)間的環(huán)氧樹(shù)脂粘接劑用作在該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該面板支架154的接觸部分上設(shè)置的粘接劑。
尤其是，將由3M有限公司制造的“EW2020”用作該粘接劑，其由環(huán)氧樹(shù)脂制成，并且具有200℃或更高的耐熱特性，和優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕特性和優(yōu)良的耐腐蝕特性，以及低于5％的收縮率。該粘接劑的固化時(shí)間在正常的溫度下需要兩周或四周。然而，基于周圍空氣溫度，固化時(shí)間是不同的，并且在周圍空氣溫度為120℃時(shí)需要大約60分鐘。下面，將具有長(zhǎng)固化時(shí)間的粘接劑稱作低速固化粘接劑。
尤其是，當(dāng)該LCOS面板175緊固在該面板支架154上時(shí)，第二密封件157由具有四邊形框架形狀的海綿制成，并且插在該接觸面上以防止外界物質(zhì)通過(guò)該接觸面注入。因?yàn)樵摰诙芊饧?57由海綿制成，當(dāng)變形時(shí)不會(huì)引起殘余應(yīng)力，并且不會(huì)由于變形或由縫隙造成的外界物質(zhì)注入而惡化圖像匹配。
作為其他方法，第二密封件157和粘接劑可以插入在放置第二密封件157的位置上，并且在該情況下，在該LCOS面板175和該面板支架154之間的縫隙不會(huì)由于殘余應(yīng)力而最初變形，并且該粘合部分不會(huì)分離。換句話說(shuō)，當(dāng)該LCOS面板175和該面板支架154通過(guò)預(yù)定緊固工具連接時(shí)，如果粘接劑插入在第二密封件157的兩個(gè)接觸部分上，在固定時(shí)間過(guò)去之后，該粘接劑被固化。因?yàn)樵揕COS面板175和該面板支架154通過(guò)固化的粘接劑而堅(jiān)固的連接，在它們相對(duì)的位置上兩個(gè)部件不能變形，并由此不會(huì)產(chǎn)生圖像的不匹配。此外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)固化的粘接劑用第二密封件157極好的密封該LCOS面板175和該面板支架154的接觸部分，外界物質(zhì)不能注入。
作為其他方法，當(dāng)只應(yīng)用粘接劑而不將第二密封件157插入該LCOS面板175和該面板支架154的接觸部分時(shí)，可以緊固該LCOS面板175和該面板支架154。在該情況下，因?yàn)榭梢詷O好的密封兩個(gè)部件的接觸部分并且不產(chǎn)生殘余應(yīng)力，該形狀在以后不會(huì)變形。
下面將描述構(gòu)成該LCOS面板組件150的部件的連接關(guān)系。
LCOS面板連接器158形成在該LCOS面板175的環(huán)形邊緣，并且該面板側(cè)的固定孔159形成在該面板支架154上在與該LCOS面板連接器對(duì)應(yīng)的位置。當(dāng)通過(guò)該結(jié)構(gòu)將兩個(gè)部件對(duì)準(zhǔn)時(shí)，將螺釘?shù)炔迦朐揕COS面板連接器158和該面板固定孔159中，從而兩個(gè)部件能堅(jiān)固的連接。
而且，該四邊形側(cè)的多個(gè)固定孔162形成在該面板支架154的環(huán)形邊緣。當(dāng)該四邊形側(cè)的固定孔162與固定到該四邊形外殼110或該四邊形122中的任何部件對(duì)齊時(shí)，通過(guò)將緊固工具插入到該四邊形側(cè)的固定孔162中，可以將該面板支架154固定到該四邊形122中。為了在三個(gè)LCOS面板組件150、160和170之間準(zhǔn)確的執(zhí)行匹配，將可變的定位結(jié)構(gòu)作為連接結(jié)構(gòu)進(jìn)一步插入到該四邊形122和該LCOS面板組件150的連接部分中。通過(guò)可變的定位結(jié)構(gòu)可以調(diào)整該LCOS面板組件150對(duì)于該四邊形122的位置，并且如果再次調(diào)整各自LCOS面板組件150、160和170的位置，可以準(zhǔn)確的執(zhí)行該LCOS面板組件之間的匹配。
另一方面，通過(guò)允許該四分之一波長(zhǎng)片固定器153對(duì)于該面板支架154相對(duì)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步提供滿足用于調(diào)整該四分之一波長(zhǎng)片151和該LCOS面板175的匹配的需求的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
首先，導(dǎo)向突起163形成在該面板支架154的一側(cè)，并且突起插入孔165對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)向突起163形成在該四分之一波長(zhǎng)片固定器153的位置上。導(dǎo)孔164形成在該面板支架144的另一側(cè)，而調(diào)整導(dǎo)桿166對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)孔164形成在該四分之一波長(zhǎng)片固定153的位置上。手柄169從在形成該調(diào)整導(dǎo)桿166的該四分之一波長(zhǎng)片固定器153的一側(cè)延伸，并由此工人能通過(guò)手柄旋轉(zhuǎn)該四分之一波長(zhǎng)片固定器153。彎曲成曲面形狀的支架側(cè)的安裝面168形成在該面板支架154的一側(cè)上，在該安裝面上形成導(dǎo)向突起163，并且該固定器的安裝面167彎曲呈曲面形狀，對(duì)應(yīng)于該支架側(cè)的安裝面168形成在該四分之一波長(zhǎng)片固定器153的位置上。
而且，彎曲該調(diào)整導(dǎo)桿166的下端，以便當(dāng)該調(diào)整導(dǎo)桿166的主體插入到該導(dǎo)孔164中時(shí)，其一端保留在該面板支架154的背面，由此，該四分之一波長(zhǎng)片固定器153與該面板支架154不分開(kāi)。
下面將描述具有上述結(jié)構(gòu)的四分之一波長(zhǎng)片固定器153的調(diào)整操作。
如果向該面板支架154側(cè)從前到后推動(dòng)該四分之一波長(zhǎng)片固定器153，該調(diào)整導(dǎo)桿166插入到導(dǎo)孔164中，并且該調(diào)整導(dǎo)桿166的彎曲的下部保留在該面板支架154的背面，并且將該導(dǎo)向突起163插入到并保留在該突起插入孔165中。
因此，該四分之一波長(zhǎng)片固定器153的兩端能堅(jiān)固的支撐在該面板支架154上。同時(shí)，因?yàn)樵趦蓚€(gè)表面軟彎曲的狀態(tài)下，該固定器側(cè)的安裝面167接觸該支架側(cè)的安裝面168，如果用戶通過(guò)手柄169旋轉(zhuǎn)該四分之一波長(zhǎng)片固定器153，該四分之一波長(zhǎng)片固定器153輕輕的旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)到該支架側(cè)的安裝面168上。
另一方面，在通過(guò)在LCOS面板組件150、160和170之間的圖像匹配來(lái)執(zhí)行紅色光、綠色光和藍(lán)色光的圖像匹配之后，優(yōu)選的執(zhí)行該四分之一波長(zhǎng)片固定器153的調(diào)整操作。為此，將低速固化粘接劑用在該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該面板支架154的接觸面上。
因此，即使在三色LCOS面板組件150、160和170固定到該四邊形121、122和123的正確位置上并且整個(gè)圖像匹配執(zhí)行之后，有可能通過(guò)操作該四分之一波長(zhǎng)片固定器153調(diào)整該四分之一波長(zhǎng)片151和該LCOS面板175之間的圖像匹配。
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述該投影系統(tǒng)的圖像匹配方法。首先，當(dāng)在完成的生產(chǎn)中制造該LCSO面板組件150時(shí)，將粘接劑放在該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該面板支架154的接觸面上。然而，當(dāng)將該LCOS面板組件150、160和170連接該四邊形，制造該合成單元100。在將合成單元100連接到該光引擎上時(shí)，在LCOS面板組件150、160和170之間，即紅色、綠色和藍(lán)色圖像，執(zhí)行圖像匹配。
即使在執(zhí)行該合成單元的組裝過(guò)程和該LCOS面板組件150、160和170之間的圖像匹配過(guò)程后，低速固化粘接劑沒(méi)有固化。因此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)該四分之一波長(zhǎng)片固定器153來(lái)調(diào)整該四分之一波長(zhǎng)片151和該LCOS面板175之間的圖像匹配。當(dāng)然，隨著時(shí)間流逝，通過(guò)固化插入在該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該面板支架154的接觸部分上的粘接劑來(lái)固定該四分之一波長(zhǎng)片151對(duì)于該LCOS面板175的匹配位置，并且通過(guò)粘接劑將該四分之一波長(zhǎng)片固定器153和該面板支架154的接觸部分極好的密封，從而外界物質(zhì)不能通過(guò)兩個(gè)部件的接觸部分注入，并且盡管長(zhǎng)時(shí)間使用該投影系統(tǒng)，也不會(huì)產(chǎn)生圖像惡化。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)槟苋菀椎姆乐雇饨缥镔|(zhì)注入該LCOS面板組件的內(nèi)部，能長(zhǎng)時(shí)間的顯示高清晰度圖像。
而且，在構(gòu)成該LCOS面板單元組件的大量的部件相互連接后，防止了由于連接部分之間的殘余應(yīng)力的變形，從而盡管長(zhǎng)時(shí)間的使用該投影系統(tǒng)，也能防止圖像惡化。
此外，可以容易的執(zhí)行該LCOS面板和該四分之一波長(zhǎng)片的匹配，并且最初防止外界物質(zhì)注入該LCOS面板和該四分之一波長(zhǎng)片的內(nèi)部，從而進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量。
而且，即使在三個(gè)LCOS面板之間的匹配調(diào)整之后，在該投影系統(tǒng)的制造過(guò)程中，可以執(zhí)行該LCOS面板和該四分之一波長(zhǎng)片的匹配調(diào)整，從而提高制造過(guò)程的方便性。
如此描述了本發(fā)明，很明顯該內(nèi)容可以以各種方式變化，而該變化不被認(rèn)為脫離了本發(fā)明的本質(zhì)和范圍，并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，所有修改包含在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，包括LCOS面板；支撐該LCOS面板并連接到四邊形側(cè)部的面板支架；設(shè)置在該LCOS面板前側(cè)以極化光的四分之一波長(zhǎng)片；在連接四分之一波長(zhǎng)片的情況下，繞著該面板支架旋轉(zhuǎn)支撐的四分之一波長(zhǎng)片固定器；和插入在四分之一波長(zhǎng)片固定器和該面板支架的接觸面中的粘接劑。
2.如權(quán)利要求1的LCOS面板組件，其中該粘接劑是低速固化粘接劑。
3.如權(quán)利要求1的LCOS面板組件，其中在插入粘接劑之后，該四分之一波長(zhǎng)片固定器繞著該面板支架旋轉(zhuǎn)以調(diào)整圖像匹配。
4.如權(quán)利要求1的LCOS面板組件，其中該四分之一波長(zhǎng)片固定器被延長(zhǎng)，并且手柄被形成在該固定器的至少一端上。
5.如權(quán)利要求4的LCOS面板組件，其中該面板支架和該四分之一波長(zhǎng)片固定器在該手柄的另一側(cè)對(duì)應(yīng)于曲面的形狀來(lái)設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1的LCOS面板組件，其中調(diào)整導(dǎo)桿從該四分之一波長(zhǎng)片固定器的一側(cè)延伸，而其一端保留在該面板支架的背面，以防止該四分之一波長(zhǎng)片固定器脫離。
7.如權(quán)利要求1的LCOS面板組件，其中在該四分之一波長(zhǎng)片固定器的一側(cè)形成的突起插入孔與在該面板支架中形成的導(dǎo)向突起相互連接，以引導(dǎo)該四分之一波長(zhǎng)片的旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求1的LCOS面板組件，進(jìn)一步包括插入在該LCOS面板和該面板支架的接觸部分上的第二密封件和/或粘接劑。
9.如權(quán)利要求8的LCOS面板組件，其中該第二密封件是海綿。
10.如權(quán)利要求1的LCOS面板組件，進(jìn)一步包括設(shè)置在該四分之一波長(zhǎng)片固定器的前表面上的第一密封件。
11.如權(quán)利要求10的LCOS面板組件，其中該第一密封件連接到該四分之一波長(zhǎng)片固定器，以防止外界物質(zhì)被注入。
12.如權(quán)利要求10的LCOS面板組件，其中該第一密封件設(shè)置在該四分之一波長(zhǎng)片的環(huán)形邊緣。
13.一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，包括LCOS面板；支撐該LCOS面板并連接到四邊形側(cè)部的面板支架；設(shè)置在該LCOS面板前側(cè)以極化光的四分之一波長(zhǎng)片；在連接四分之一波長(zhǎng)片的情況下，與面板支架連接的四分之一波長(zhǎng)片固定器；和插入LCOS面板和該面板支架的接觸部分中的密封件。
14.如權(quán)利要求13的LCOS面板組件，其中該該LCOS面板通過(guò)螺釘固定到該面板支架上。
15.如權(quán)利要求13的LCOS面板組件，其中該密封件是海綿。
16.如權(quán)利要求13的LCOS面板組件，其中該密封件的至少一個(gè)表面涂有粘接劑。
17.一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，包括LCOS面板；在前側(cè)支撐該LCOS面板并連接到該四邊形側(cè)部的面板支架；設(shè)置在該面板支架前側(cè)以支撐四分之一波長(zhǎng)片的四分之一波長(zhǎng)片固定器；和設(shè)置在該四分之一波長(zhǎng)片固定器的前側(cè)的密封件，以密封四分之一波長(zhǎng)片固定器和該四邊形側(cè)的接觸部分。
18.如權(quán)利要求17的LCOS面板組件，其中該密封件由橡膠制成。
19.如權(quán)利要求17的LCOS面板組件，其中該密封件粘附在該四分之一波長(zhǎng)片固定器上。
20.如權(quán)利要求19的LCOS面板組件，其中該粘接劑由硅制成。
21.一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件的圖像匹配方法，該方法包括步驟制造單個(gè)LCOS面板組件，其繞著支撐該LCOS面板的面板支架旋轉(zhuǎn)地支撐四分之一波長(zhǎng)片固定器，該四分之一波長(zhǎng)片固定器支撐四分之一波長(zhǎng)片；在多個(gè)LCOS面板組件之間執(zhí)行圖像匹配；和在該四分之一波長(zhǎng)片和該LCOS面板之間執(zhí)行圖像匹配之后，固化粘接劑以粘著和固定該四分之一波長(zhǎng)片固定器和該LCOS面板組件。
22.如權(quán)利要求21的圖像匹配方法，其中在執(zhí)行圖像匹配之前注入該粘接劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種投影系統(tǒng)的LCOS面板組件，包括LCOS面板；支撐該LCOS面板并連接該四邊形側(cè)部的面板支架；設(shè)置在該LCOS面板前側(cè)以極化光的四分之一波長(zhǎng)片；在連接四分之一波長(zhǎng)片的情況下，繞著該面板支架旋轉(zhuǎn)支撐的四分之一波長(zhǎng)片固定器；和插入四分之一波長(zhǎng)片固定器和該面板支架的接觸面中的粘接劑，以便防止外界物質(zhì)注入到該投影系統(tǒng)的LCOS面板組件的光路徑中，或者防止圖像匹配惡化。
文檔編號(hào)H04N9/31GK1909628SQ200610005858
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者石柱憲, 千承億, 李明燁 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社