專利名稱：背投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及投影技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種背投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
背投影系統(tǒng)(例如背投影電視)在CRT占據(jù)市場主流的時期曾經(jīng)是大 尺寸電視的主流，背投影系統(tǒng)制造大屏幕顯示相對于CRT的大屏幕顯示具有 很多優(yōu)勢，比如重量輕、縱深相對小等。但當(dāng)平板電視(例如LCD、 PDP)逐漸開始從中小尺寸向較大尺寸發(fā)展的時候，很多CRT大廠特別是中 國大陸的廠商紛紛尋找產(chǎn)業(yè)改造升級來追趕市場潮流，針對背投影系統(tǒng)較大 體積的改善工作則沒有深入，因而，背投影系統(tǒng)因其較龐大的體積而逐漸被 人們有所放棄。
如圖l所示為現(xiàn)有的背投影系統(tǒng)，包括顯示光源l、顯示部件2、光學(xué)
棱鏡3、投影物鏡4，平面反射鏡5、 6、 7，及投影屏幕8，這種背投影系統(tǒng) 由于光路走向設(shè)定問題，背投影系統(tǒng)體積很難做小。后來有改善光路使投影 物鏡轉(zhuǎn)90度等角度的投影物鏡或者使用多個平面反射鏡來達到放大圖像的目 的，但這些背投影系統(tǒng)整體體積仍然比平板顯示的體積大得多，主要體現(xiàn)在 厚度方面。同時，由于背投影系統(tǒng)光路本身存在漏光等現(xiàn)象，其對比度相對 來說較低。
因而，本實用新型人為改進針對上述缺點進行了長期的設(shè)計和研究，實 現(xiàn)了背投影系統(tǒng)的薄型化，同時通過使用特殊的器件達到了提高背投影系統(tǒng) 畫面的對比度的目的。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種背投影系統(tǒng)，通過投影物鏡和兩面曲面反 射鏡達到背投影系統(tǒng)薄型化的目的，同時使用光闌達到背投影系統(tǒng)光學(xué)對比度最佳，能夠克服現(xiàn)有背投影系統(tǒng)具有較大縱深體積以及對比不高的缺陷， 使背投影系統(tǒng)實現(xiàn)薄型化。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種背投影系統(tǒng)，包括成像器件、 投影物鏡、第一凹面反射鏡、第二曲面反射鏡、平面反射鏡及投影屏幕；投 影物鏡與成像器件對應(yīng)設(shè)置，第一凹面反射鏡置于投影物鏡的光軸上，第二 曲面反射鏡置于第一凹面反射鏡的反射光路上，平面反射鏡置于第二曲面反 射鏡的反射光路上，投影屏幕相對于平面反射鏡設(shè)置；成像器件經(jīng)投影物鏡 照射到第一凹面反射鏡上，再反射到達第二曲面反射鏡，經(jīng)平面反射鏡反射 第二曲面反射鏡的圖像到達投影屏幕。
其中，還包括至少一個設(shè)于第一凹面反射鏡和第二曲面反射鏡之間的光闌。
所述投影鏡頭為由多個鏡片組成的大離軸量的鏡頭；所述鏡片采用玻璃 材料或光學(xué)塑料材料制成，其表面為球面或非球面。
所述第一凹面反射鏡置于投影物鏡的光軸上并與光軸成45°角。 所述光闌置于第一凹面反射鏡成像光束最小處，其開口與光束吻合。 所述第二曲面反射鏡為凹面反射鏡或凸面反射鏡。
所述第一凹面反射鏡及第二曲面反射鏡為高次非球面曲面或者自由曲面。
所述成像器件包括對應(yīng)設(shè)置的顯示光源、顯示部件及光學(xué)棱鏡。 所述顯示部件采用微顯示芯片、LCOS芯片、LCD芯片或DMD芯片。 所述投影物鏡與投影屏幕相平行。
本實用新型的有益效果投影物鏡具有大離軸量、短焦距的特點，第一 凹面反射鏡能夠縮短背投影系統(tǒng)的厚度尺寸并縮小光斑尺寸，第二曲面反射 鏡起到放大圖像的目的，同時通過光闌的設(shè)置減少雜散光，達到光學(xué)對比度 最佳，因而能夠?qū)崿F(xiàn)背投影系統(tǒng)的薄型化，改變其對比度不高的缺陷，將其 應(yīng)用于背投影數(shù)字電視能夠?qū)崿F(xiàn)背投影數(shù)字電視的薄型化。
為了能更進一步了解本實用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān) 本實用新型的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用 來對本實用新型加以限制。以下結(jié)合附圖，通過對本實用新型的具體實施方式
詳細描述，將使本實 用新型的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。 附圖中，


圖1為現(xiàn)有背投影系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2為本實用新型背投影系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；及
圖3為本實用新型另一實施例背投影系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型所采取的技術(shù)手段及其裝飾效果，以下結(jié)合 本實用新型的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。
如圖2所述，本實用新型背投影系統(tǒng)，包括成像器件、投影物鏡14、
第一凹面反射鏡15、第二曲面反射鏡17、平面反射鏡18及投影屏幕19，成 像器件包括對應(yīng)設(shè)置的顯示光源11、顯示部件12及光學(xué)棱鏡13。第一凹面 反射鏡15置于投影物鏡14的光軸上，第二曲面反射鏡17置于第一凹面反射 鏡15的反射光路上，平面反射鏡18設(shè)于第二曲面反射鏡17的反射光路上， 投影屏幕19相對于平面反射鏡18設(shè)于第二曲面反射鏡17的另一側(cè)，平面反 射鏡18反射第二曲面反射鏡17的圖像到達投影屏幕19，另外，還包括至少 一個置于第一凹面反射鏡15和第二曲面反射鏡17之間的光闌16。
所述顯示部件12為微顯示芯片，還可以是DMD、 LCD、 LCOS等芯片。
所述投影物鏡14為由多個鏡片組成的大離軸量的鏡頭，所述鏡片可以使 用玻璃材料，也可以使用光學(xué)塑料材料，在本實施例中，鏡片的表面為球 面，當(dāng)然，鏡片的表面也可以是非球面。
為了實現(xiàn)薄型化，光機(包括顯示光源11、顯示部件12、光學(xué)棱鏡 13、投影物鏡14)所在的垂直平面近乎平行于投影屏幕19的平面。
所述第一凹面反射鏡15的光軸與水平面成一定角度，微向上方反射來自 投影物鏡14的光束。值得一提的是，為了配合第二曲面反射鏡17放大和收 縮圖像光束并使光束到達光闌16來減少雜散光的影響，第一凹面反射鏡15 置于投影物鏡14的光軸上并與光軸成45度角。光闌16置于第一凹面反射鏡15成像光束最小處，其開口與光束吻合。
所述第二曲面反射鏡17置于第一曲面反射鏡15反射光的光路上，圖像 經(jīng)第二曲面反射鏡17反射并放大再經(jīng)平面反射鏡18到達投影屏幕19上顯示 圖像，第二曲面反射鏡17'的面型可以是凹面反射鏡或凸面反射鏡，在本實 施例中，所述第二曲面反射鏡17為凹面反射鏡。
所述第一凹面反射鏡15和第二曲面反射鏡17的面型不是規(guī)則的球面、 拋物面或者橢球面，而是高次非球面曲面或者自由曲面。
上述投影物鏡14具有大的離軸量、短焦距，第一凹面反射鏡15的作用 既為了縮短整機系統(tǒng)的厚度尺寸，也起到縮小光斑尺寸來通過光闌16以達到 減少雜散光的目的，第二曲面反射鏡17起到了放大圖像的目的。
工作時，顯示光源11照射到顯示部件12上，經(jīng)光學(xué)棱鏡13及投影物鏡 14照射到第一凹面反射鏡15上，再經(jīng)過光闌16過濾雜散光到達第二曲面反 射鏡17，經(jīng)放大反射到投影屏幕19后方的平面反射鏡18上，最后投射到投 影屏幕19上顯示圖像。
由圖2可知，經(jīng)過第一凹面反射鏡15和第二曲面反射鏡17投射出來的 光線經(jīng)過平面反射鏡18反射到投影屏幕19上，整個光學(xué)背投影系統(tǒng)的厚度 可以做到很小，將其應(yīng)用于背投影數(shù)字電視10，背投影數(shù)字電視10的厚度 可以小于300mm，能夠極大的減小現(xiàn)有背投影數(shù)字電視的厚度。同時因光闌 16的使用大大提高了其光學(xué)對比度。
如圖3所示，在本實用新型的另一實施例中，第二曲面反射鏡17'為凸 面反射鏡，采用第二曲面反射鏡17'可以起到同樣效果。
綜上所述，本實用新型背投影系統(tǒng)具有如下有益效果投影物鏡具有大 離軸量、短焦距的特點，第一凹面反射鏡能夠縮短背投影系統(tǒng)的厚度尺寸并 縮小光斑尺寸，第二曲面反射鏡起到了放大圖像的目的，同時通過光闌的設(shè) 置減少雜散光，達到光學(xué)對比度最佳，因而能夠?qū)崿F(xiàn)背投影系統(tǒng)的薄型化， 改變其對比度不高的缺陷，將其應(yīng)用于背投影數(shù)字電視能夠?qū)崿F(xiàn)背投影數(shù)字 電視的薄型化。
以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技 術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形 都應(yīng)屬于本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種背投影系統(tǒng)，其特征在于，包括成像器件、投影物鏡、第一凹面反射鏡、第二曲面反射鏡、平面反射鏡及投影屏幕；投影物鏡與成像器件對應(yīng)設(shè)置，第一凹面反射鏡置于投影物鏡的光軸上，第二曲面反射鏡置于第一凹面反射鏡的反射光路上，平面反射鏡置于第二曲面反射鏡的反射光路上，投影屏幕相對于平面反射鏡設(shè)置；成像器件經(jīng)投影物鏡照射到第一凹面反射鏡上，再反射到達第二曲面反射鏡，經(jīng)平面反射鏡反射第二曲面反射鏡的圖像到達投影屏幕。
2、 如權(quán)利要求1所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個設(shè)于 第一凹面反射鏡和第二曲面反射鏡之間的光闌。
3、 如權(quán)利要求1所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影鏡頭為由多 個鏡片組成的大離軸量的鏡頭；所述鏡片采用玻璃材料或光學(xué)塑料材料制 成，其表面為球面或非球面。
4、 如權(quán)利要求1所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第一凹面反射鏡 置于投影物鏡的光軸上并與光軸成45"5角。
5、 如權(quán)利要求2所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光闌置于第一凹 面反射鏡成像光束最小處，其開口與光束吻合。
6、 如權(quán)利要求1所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第二曲面反射鏡 為凹面反射鏡或凸面反射鏡。
7、 如權(quán)利要求1所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第一凹面反射鏡 及第二曲面反射鏡為高次非球面曲面或者自由曲面。
8、 如權(quán)利要求1所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，所述成像器件包括對 應(yīng)設(shè)置的顯示光源、顯示部件及光學(xué)棱鏡。
9、 如權(quán)利要求8所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示部件采用微 顯示芯片、LCOS芯片、LCD芯片或DMD芯片。
10、 如權(quán)利要求1所述的背投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影物鏡與投 影屏幕相平行。
專利摘要一種背投影系統(tǒng)，包括成像器件、投影物鏡、第一凹面反射鏡、第二曲面反射鏡、平面反射鏡及投影屏幕；投影物鏡與成像器件對應(yīng)設(shè)置，第一凹面反射鏡置于投影物鏡的光軸上，第二曲面反射鏡置于第一凹面反射鏡的反射光路上，平面反射鏡置于第二曲面反射鏡的反射光路上，投影屏幕相對于平面反射鏡設(shè)置；成像器件經(jīng)投影物鏡照射到第一凹面反射鏡上，再反射到達第二曲面反射鏡，經(jīng)平面反射鏡反射第二曲面反射鏡的圖像到達投影屏幕。本實用新型背投影系統(tǒng)通過投影物鏡和兩面曲面反射鏡達到背投影系統(tǒng)薄型化，同時使用光闌達到背投影系統(tǒng)光學(xué)對比度最佳，能夠克服現(xiàn)有背投影系統(tǒng)具有較大縱深體積以及對比不高的缺陷，以使背投影系統(tǒng)實現(xiàn)薄型化。
文檔編號G02B7/182GK201290152SQ200820212348
公開日2009年8月12日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者李方紅, 波 湯, 韓政偉 申請人:深圳市科創(chuàng)數(shù)字顯示技術(shù)有限公司