具锯齿型反射镜的投影机制造技术

本发明专利技术是关于具锯齿型反射镜的投影机，尤其是锯齿型平面反射镜具有非常短的投影距离；此锯齿型反射镜改变投影的光线束为非常广角的光线束达成短投影距离的目的；配合此锯齿型反射镜的投影镜头；必须校正光程差异以消除光学像差得到画质清晰的影像。一般为达成非常广角的投影系统；必须使用非常多的镜片校正像差而且得到还是有严重畸变的影像；使用非球面反射镜则系统的调校非常敏感；使用本发明专利技术的锯齿型平面反射镜则非常容易装置调整，使其投影系统的体积更为薄型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种投影机，尤其是一种具锯齿型反射镜的投影机。
技术介绍
在重建并呈现影像的
中，目前常见的显示器不外乎阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、电视显示器等固定尺寸显示器、以及非固定尺寸的投影显示器。40吋以下的家用尺寸，无疑地以液晶显示器与电浆显示器等平面显示器在市场价格与接受度方面较具优势。另一方面，若需要将影像数据放大至50吋以上的较大区域时，一方面，固定尺寸平面显示装置的面板制造难度增大，产品良率迅速下降，因此投产与制造成本大幅提升，预估此种工厂的造价约达十亿美元，并非一般企业所能轻易达成；并且，制造完成后的运输成本与运输过程的损坏率也不可忽视。相反地，投影显示器仅需改变屏幕与机箱的大小，无论电路板或光机本身尺寸均未明显增大，因此在大尺寸的显示领域，仍以投影显示器为主。投影装置依照其光机与显示屏的相关位置，可被区分为光机与观赏者在显示屏同侧的前投式投影装置，与光机藏在显示屏后方机箱的背投式投影装置。对于背投式投影装置，除画面亮度与分辨率要高，另一个常被观察的重点往往是机箱所占尺寸要尽可能微型化。亦即，当显示屏高度和宽度增大时，要在有限的最小厚度内，将光束正确投射于显示屏上的相对像素位置，并被精密聚焦呈现。如图1美国专利技术专利US6,896,375所示，该背投式投影装置1具有一机箱(图未示出)、容置于机箱中的光机11、透镜组12、反射镜组13、及显示屏14。其中，该显示屏14具有如图2所示的内外同心的-->多层菲涅耳透镜(Fresnel lens)结构包括内部全反射菲涅耳透镜区141、透射区142、传统折射菲涅耳透镜区143；且如图3所示，该透镜组包括一中继透镜(relay lens)组群121及一广角透镜组群122，借由广角透镜组群122将来自于光机11并穿过中继透镜组群121的受调制光束发散至一约153度的宽阔立体角，最后由显示屏14转向至约垂直指向机箱前侧。然而，一方面显示屏14的同心圆多层次沟槽结构精致且复杂，制作相当不易，另一方面广角透镜组群122借由多个半径渐增的凹透镜，让行经的光束立体角渐次发散过程中，随每一透镜远离镜心位置的抛磨误差递增、以及受到透镜半径增大而放大的误差影响，在接近边缘部分易形成相差而较难正确聚焦。因此，此种大量运用非球面透镜的结构，将提高制造的困难度、降低良率、价格因而昂贵，使该种投影装置难以推广。此外，如图4及图5美国US6,631,994号专利技术专利所示，是利用一可造成正畸变(pincushion distortion)的反射镜23，将入射光束依照入射角度不同而被分别反射；使得反射镜23上下端所反射光束间的夹角，比原先入射光束间的夹角更大，达到约160度角。即，反射光束被大幅分散，从而在一极短距离中，达成大幅放大原先光机21所投射影像的目的，让背投影电视的前后距离缩短，以构成一薄形投影显示器2。另如图5，为补偿该反射镜23造成如图5(C)所示的影像正畸变，该专利技术揭露在反射镜23与光机21之间，预先设置一造成如图5(B)所示桶形畸变(负畸变，barrel distortion)的透镜组群22，使得由光源20经数字微镜组(digital micro-mirror device；DMD)架构的光机21所投射出如图5(A)所示的影像，先受到负畸变，再由反射镜正畸变而被正确形成如图5(D)所示而显示于显示屏24上。为便于说明，图6仅为一简化图例，其中，光机31所投射出的-->所有光束仅以最上端及最下端两束主光线35、36作为代表，且将反射镜33的反射暂时忽略，而将显示屏镜射虚拟搬移至反射镜33后方的位置34。在此，将被投射至显示屏最下方的主光线称为第一光束，其行进路线较接近光轴；将被投射至显示屏最上方的主光线称为第二光束，其行进路线明显与光轴夹一较大倾斜角度。当以镜头组32作为区分，可以发现镜头组32上游的第一光束35、第二光束36、与光机31的投射面大致呈现一较小的第一三角形。相对地，在镜头组32下游，第一光束35′、第二光束36′、及显示屏34亦构成一较大的第二三角形。基于镜头组32的光程补偿效果，第二三角形的显示屏34可以虚线位置34′标示。由此，可以发现第一与补偿后的第二三角形为相似形，即，依照此简化的模型，由光机31投射面射出的影像，将可被大致清晰呈现于该显示屏。此结构巧妙地运用与显示屏呈倾斜方向行进的发散光束，并以非平面反射镜33将发散角更增大，确实有效缩短投影显示器的厚度。另一方面，若以远心系统的液晶装置作为空间调制装置的光机，因为液晶装置仅能调制垂直入射极化光的透光率，至于斜向入射的光束将造成漏光现象，无法被有效阻绝，因此，无法采用斜向的入射或反射光束。如图7所示，当此种远心系统光机41下端投射主光线的第三光束45与上端投射主光线的第四光束46彼此平行，即使同样进入镜头组42，并被非球面反射镜43反射至显示屏44，但因为第四光束的光程明显不同于图6的第二光束，致使镜头组42上游无法构成一三角形，更阐述与下游的光束45′、46′、44′构成的三角形形成一相似形；致使此种远心系统无法适用于上述架构。亦因此，该结构中所运用的倾斜方向行进的光束，仅能采用例如DLP架构的光机，无法被推广至远心系统的具液晶板光机架构。尤其，上述正畸变反射镜受限于其特殊形状，最接近显示屏的镜-->心位置与最远离显示屏的角落位置，相对于显示屏的垂直距离差距约十公分，一方面造成投影机本身厚度无法顺利进一步缩减，迫使投影显示器较等离子显示器等竞争商品的整体厚度超过两倍；另一方面，正畸变的反射镜与桶形畸变的透镜组群在组装与调校具有相当困难度，亦因此使其良率不易提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供具锯齿型反射镜的投影机，使得薄形投影机采用远心系统光机成为可行。本专利技术的另一目的在于提供一种运用锯齿型反射镜，使结构单纯化，组装简便的具锯齿型反射镜的投影机。本专利技术的再一目的在提供一种运用锯齿型反射镜，使投影机整体厚度大幅缩减的具锯齿型反射镜的投影机。为了实现上述目的，具锯齿型反射镜的投影机，包含：具锯齿型反射镜的投影机，包含：一显示屏；一锯齿型反射镜，对应于该显示屏；及一光机，所述光机发射的调制光束借由所述锯齿型反射镜反射于显示屏上。其中，还可包括一凸面反射镜；所述光机发射的调制光束借由凸面反射镜反射至所述锯齿型反射镜后反射于显示屏上。还可包括第二锯齿型反射镜，所述光机发射的调制光束借由第二锯齿型反射镜反射至所述锯齿型反射镜后反射于显示屏上。所述显示屏可为菲涅耳透镜。其中，上述锯齿型反射镜可以设置为平面反射镜或者曲面反射镜。所述光机设置成具有与该显示屏平行的投射光轴。所述锯齿型反射镜包括基面及基面上分布有疏密分布的锯齿面。-->所述锯齿面相反于该基面并具复数自一基点发散而沿一轴线对称的其中一弧形作用区，其中各弧形作用区分别具有一面向该基点的向斜部、一背向该基点的背斜部、一向斜部与背斜部相邻接的近显示屏带、及向斜部/背斜部与相邻作用区背斜部/向斜部相邻接的远显示屏带，各该近显示屏带与远显示屏带的高度差远小于该锯齿面的任一边长。该锯齿面类平行于该显示屏。该基面是位于较该锯齿面远离该显示屏处。所述锯齿型反射镜包括一反射层。所述反射层是涂布于该锯齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
具锯齿型反射镜的投影机，包含：　　　　一显示屏；　　　　一锯齿型反射镜，对应于该显示屏；　　　　及一光机，所述光机发射的调制光束借由所述锯齿型反射镜反射于显示屏上。

【技术特征摘要】
CN 2006-10-13 20061006306751.具锯齿型反射镜的投影机，包含：一显示屏；一锯齿型反射镜，对应于该显示屏；及一光机，所述光机发射的调制光束借由所述锯齿型反射镜反射于显示屏上。2.如权利要求1所述具锯齿型反射镜的投影机，其特征在于：还可包括一凸面反射镜；所述光机发射的调制光束借由凸面反射镜反射至所述锯齿型反射镜后反射于显示屏上。3.如权利要求1所述具锯齿型反射镜的投影机，其特征在于：还可包括第二锯齿型反射镜，所述光机发射的调制光束借由第二锯齿型反射镜反射至所述锯齿型反射镜后反射于显示屏上。4.如权利要求1或2或3所述具锯齿型反射镜的投影机，其特征在于：所述显示屏可为菲涅耳透镜。5.如权利要求1或2或3所述具锯齿型反射镜的投影机，其特征在于：锯齿型反射镜可以设置为平面反射镜。6.如权利要求1或2或3所述具锯齿型反射镜的投影机，其特征在于：锯齿型反射镜可以设置为曲面反射镜。7.如权利要求1或2或3所述具锯齿型反射镜的投影机，其特征在于：该光机设置成具有与该显示屏平行的投射光轴。8.如权利要求1或2或3所述具锯齿型反射镜的投影机，其特征在于：所述锯齿型反射镜包括基面及基面上分布有疏密分布的锯齿面。9.如权利要求8所述具锯齿型反射镜的投影机，其特征在于：所述锯齿面相反于该基面并具复数自一基点发散而沿一轴线对称的其中一弧形作用区，其中各弧形作用区分别具有一面向该基点的向斜部、一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄旭华，
申请(专利权)人：昂纳明达数字显示技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]