投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)及投影的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)和投影機(jī)。該投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)包括設(shè)置于投影機(jī)的機(jī)殼中的光源、液晶處理器、光合成裝置及可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于投影機(jī)的機(jī)殼中的偏光板；其中，光源發(fā)出的光入射至液晶處理器中，液晶處理器對光進(jìn)行處理形成處理后的光，并將處理后的光入射至光合成裝置中，光合成裝置對處理后的光進(jìn)行合成形成合成光，并將合成光入射至偏光板中，偏光板吸收部分合成光后，剩余的合成光投射至投影屏幕。使用一個可轉(zhuǎn)動的偏光板部分吸收經(jīng)過光合成裝置合成的合成光，偏光板在吸收光時能夠不斷地變換被光照射的部位，因而能夠均勻受熱，防止局部被光照射而導(dǎo)致局部溫度過高，有效防止燒壞。
【專利說明】投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)及投影機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及投影設(shè)備，特別是涉及一種投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)及投影機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代社會，投影機(jī)使用越來越廣泛，人們對投影機(jī)質(zhì)量的要求也越來越高。最重要的是投影機(jī)的使用壽命，人們在使用投影機(jī)的時候，往往不希望出現(xiàn)問題。投影機(jī)的一個很容易出問題的地方是投影機(jī)的偏光板。在投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)中，根據(jù)光的振動方向?qū)⒐庠窗l(fā)出的分成P光和S光。其中，P光和S光各占一半。P光不能通過偏光板，當(dāng)P光通過偏光板時會被偏光板吸收，而S光可以自由通過偏光板。為了提高光的利用率，投影機(jī)中設(shè)置一系列的光學(xué)組件將P光變?yōu)镾光，當(dāng)純凈的S光通過液晶盤時，液晶盤會把不需要的S光轉(zhuǎn)化成P光，然后通過偏光板，偏光板將光中的P光吸收掉，S光可以自由通過，最后在投影屏幕上投下所需要的圖像。
[0003]綜上所述，投影機(jī)中的偏光板是用來吸收多余的P光的元件，但是偏光板吸收P光后將光能轉(zhuǎn)化為熱能，隨著時間的增長，偏光板的溫度會越來越高，如果超過一定的值時，偏光板會被燒壞，投影機(jī)失去投影功能。在很多情況下，投影機(jī)是因為偏光板燒壞而不能正常使用的。偏光板溫度過高的原因除了散熱不及時外，還有一個更為重要的原因是，偏光板是固定設(shè)置于液晶處理器和光合成裝置之間的，偏光板固定部位長期被光照射而導(dǎo)致偏光板被燒壞。
[0004]由于光路的限制和空間的限制，傳統(tǒng)的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)難以對偏光板的設(shè)置進(jìn)行改造以防止偏光板燒壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對提供一種能夠有效防止偏光板燒壞的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)。
[0006]進(jìn)一步，提供一種使用上述投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的投影機(jī)。
[0007]—種投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng),包括:
[0008]光源，設(shè)置于投影機(jī)的機(jī)殼中；
[0009]液晶處理器，設(shè)置于所述投影機(jī)的機(jī)殼中；
[0010]光合成裝置，設(shè)置于所述投影機(jī)的機(jī)殼中；及
[0011]—個偏光板，可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述投影機(jī)的機(jī)殼中；
[0012]其中，所述光源發(fā)出的光入射至所述液晶處理器中，所述液晶處理器對所述光進(jìn)行處理形成處理后的光，并將所述處理后的光入射至所述光合成裝置中，所述光合成裝置對所述處理后的光進(jìn)行合成形成合成光，并將所述合成光入射至所述偏光板中，所述偏光板吸收部分所述合成光后，剩余的所述合成光投射至投影屏幕。
[0013]在其中一個實施例中，還包括第一分光鏡、第二分光鏡、第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，所述液晶處理器包括第一液晶盤、第二液晶盤和第三液晶盤，其中，
[0014]所述第一分光鏡將所述光源發(fā)出的光分成第一顏色光和第二顏色光，所述第一反射鏡將所述第一顏色光反射至所述第一液晶盤中；
[0015]所述第二分光鏡將所述第二顏色光分成第三顏色光和第四顏色光，且所述第三顏色光入射至所述第二液晶盤中；
[0016]所述第二反射鏡和第三反射鏡依次反射所述第四顏色光，使所述第四顏色光進(jìn)入所述第二液晶盤中；
[0017]所述第一液晶盤、第二液晶盤和第三液晶盤分別對所述第一顏色光、第三顏色光和第四顏色光進(jìn)行處理形成處理后的第一顏色光、處理后的第三顏色光和處理后的第四顏色光，所述光合成裝置將所述處理后的第一顏色光、處理后的第三顏色光和處理后的第四顏色光合成為合成光，所述合成光被所述偏光板的部分吸收后的投射至投影屏幕。
[0018]在其中一個實施例中，所述偏光板包括基片和設(shè)置于所述基片表面上的偏光膜。
[0019]在其中一個實施例中，所述偏光膜為圓形偏光膜或環(huán)形偏光膜。
[0020]在其中一個實施例中，所述基片為玻璃基片。
[0021]在其中一個實施例中，所述玻璃基片的厚度為I?2毫米。
[0022]在其中一個實施例中，所述第一分光鏡為藍(lán)色分光鏡，所述第二分光鏡為綠色分光鏡。
[0023]在其中一個實施例中，所述第一分光鏡、第二分光鏡、第一反射鏡和第二反射鏡平行，所述第一反射鏡和第三反射鏡所成的銳角為45°。
[0024]在其中一個實施例中，還包括電動機(jī)，所述電動機(jī)設(shè)置于所述投影機(jī)的機(jī)殼中，且所述電動機(jī)的電機(jī)軸與所述偏光板連接使所述偏光板可轉(zhuǎn)動。
[0025]一種使用上述投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的投影機(jī)。
[0026]上述投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)使用一個可轉(zhuǎn)動的偏光板部分吸收經(jīng)過光合成裝置合成的合成光，由于偏光板可轉(zhuǎn)動，使得其在吸收光時能夠不斷地變換被光照射的部位，因而能夠均勻受熱，防止局部被光照射而導(dǎo)致局部溫度過高，有效防止燒壞。因此，有利于提高使用該投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的投影機(jī)的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為一實施方式的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為圖1所示的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為圖1所示的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的光路示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0031]請參閱圖1，一實施方式的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100,包括光源10、液晶處理器20、光合成裝置30和一個偏光板40。
[0032]光源10、液晶處理器20和光合成裝置30均固定設(shè)置于投影機(jī)的機(jī)殼中，偏光板40可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于投影機(jī)的機(jī)殼中。[0033]光源10發(fā)出的光進(jìn)入液晶處理器20中，液晶處理器20的對光源10發(fā)出的光進(jìn)行處理形成處理后的光，并將處理后的光入射至光合成裝置30，光合成裝置30對處理后的光進(jìn)行合成形成合成光，并將合成光入射至偏光板40中，偏光板40吸收部分合成光后,剩余的合成光投射至投影屏幕。
[0034]經(jīng)過光合成裝置30合成的合成光照射于偏光板40上使偏光板40吸收部分經(jīng)過合成光時，偏光板40能夠快速轉(zhuǎn)動，使得其在吸收光時能夠不斷地變換被光照射的部位，因而能夠均勻受熱，防止局部被光照射而導(dǎo)致局部溫度過高，有效防止燒壞。因此，有利于提高使用該投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100的投影機(jī)的使用壽命。
[0035]光合成裝置30優(yōu)選為合色三棱鏡。
[0036]請參閱圖2,該投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100還包括電動機(jī)60。電動機(jī)60設(shè)置于投影機(jī)的機(jī)殼中，且電動機(jī)60的電機(jī)軸62與偏光板40連接以驅(qū)動偏光板40轉(zhuǎn)動。
[0037]優(yōu)選地,光源10為白光光源。投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100還包括第一分光鏡51、第二分光鏡52、第一反射鏡53、第二反射鏡54和第三反射鏡55。
[0038]液晶處理器20包括第一液晶盤22、第二液晶盤24和第三液晶盤26。其中，第一液晶盤22和第三液晶盤26設(shè)置于光合成裝置30的相對的兩側(cè),第二液晶盤24設(shè)置于光合成裝置30的另外的一側(cè)，且第二液晶盤24所在的平面與第一液晶盤22所在的平面垂直，同時與第三液晶盤26所在的平面垂直。
[0039]第一分光鏡51、第二分光鏡52、第一反射鏡53、第二反射鏡54和第三反射鏡55合理布局以使該投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100的光路如圖3所示。
[0040]請參閱圖3,光源10發(fā)出的白光101經(jīng)過第一分光鏡51分成第一顏色光102和第二顏色光103,第一反射鏡53將第一顏色光102反射至第一液晶盤22中。
[0041]第二分光鏡52將第二顏色光103分成第三顏色光104和第四顏色光105，且第三顏色光104入射至第二液晶盤24中。
[0042]第二反射鏡54和第三反射鏡55依次反射第四顏色光105，使第四顏色光105入射至第三液晶盤26中。
[0043]第一顏色光102經(jīng)過第一液晶盤22的處理后進(jìn)入光合成裝置30，第三顏色管104經(jīng)過第二液晶盤24的處理后進(jìn)入光合成裝置30，第四顏色光105經(jīng)過第三液晶盤26的處理后進(jìn)入光合成裝置30。
[0044]處理后的第一顏色光102、處理后的第三顏色光104和處理后的第四顏色光105經(jīng)過光合成裝置30的合成后形成合成光106,合成光106入射至偏光板40,合成光106被偏光板40部分吸收后投射至投影屏幕200。
[0045]優(yōu)選地，第一分光鏡51、第二分光鏡52、第一反射鏡53和第二反射鏡54平行,第一反射鏡53和第三反射鏡55所成的銳角為45°，以較好地減少光在傳播過程中的損失，提高光的利用率。
[0046]優(yōu)選地,第一分光鏡51為藍(lán)色分光鏡,第二分光鏡52為綠色分光鏡。第一顏色光102為藍(lán)色光，第二顏色光103為合色光，第三顏色光104為紅色光，第四顏色光105為綠色光。
[0047]藍(lán)色光、紅色光和綠色光中，綠色光的光強(qiáng)度最強(qiáng)，藍(lán)色光次之，紅色光最弱。第四顏色光105的光路最長，因此，綠色光的損失最大。如此光路設(shè)置，解決了綠色光由于光強(qiáng)度最強(qiáng)而導(dǎo)致溫度較高的問題，有利于延長投影機(jī)的使用壽命。
[0048]傳統(tǒng)的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng),都是米用三個偏光板吸收P光，一個偏光板固定設(shè)置于第一液晶盤22和光合成裝置30之間，另一個偏光板固定設(shè)置于第二液晶盤24和光合成裝置30之間，最后一個偏光板固定設(shè)置于第三液晶盤26和光合成裝置30之間。經(jīng)過第一液晶盤22處理的第一顏色光102先被偏光板吸收P光后再進(jìn)入光合成裝置30，經(jīng)過第二液晶盤24處理的第三顏色光104先被偏光板吸收P光后再進(jìn)入光合成裝置30，經(jīng)過第三液晶盤26處理的第四顏色光105先被偏光板吸收P光后再進(jìn)入光合成裝置30。
[0049]本實施方式的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100進(jìn)行光路改良，使第一顏色光102、第三顏色光104和第四顏色光105經(jīng)過光合成裝置30的合成，再用一個可轉(zhuǎn)動的偏光板40 —次性吸收多余的P光再投射至投影屏幕200。
[0050]該投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100僅使用一個偏光板40 —次性吸收多余的P光，與傳統(tǒng)的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)相比，能夠省去兩個偏光板，使得投影機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)更緊湊，簡化投影機(jī)的制備工藝。并且，在工作時，該偏光板40能夠轉(zhuǎn)動，因而可以不斷變換收到光照射的部位，受熱均勻，避免局部過熱導(dǎo)致溫度過高而使偏光板40被燒壞，有利于提高使用該投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100的投影機(jī)的使用壽命。
[0051]請再次參閱圖2，偏光板40包括基片42和設(shè)置于基片42表面的偏光膜44。電動機(jī)60的電極軸62連接于基片42的中部。偏光膜44朝向合成光106的入射方向。
[0052]偏光膜44優(yōu)選為圓形偏光膜或環(huán)形偏光膜，以充分保證偏光板40轉(zhuǎn)動時,合成光106均能夠照射到偏光膜44上。
[0053]基片42優(yōu)選為圓形，以和偏光膜44的形狀相配合，方便偏光膜44貼合于基片42的表面上。
[0054]優(yōu)選地，基片42為玻璃基片，以使偏光板40的光學(xué)精度及機(jī)械強(qiáng)度較好。
[0055]優(yōu)選地，為了減少光損失和提高散熱性能，玻璃基片的厚度為I?2毫米。
[0056]本實施方式的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100將偏光板40安裝在光合成裝置30合成的合成光106出來的位置，通過改良光路一次性吸收不需要的P光，并通過合理設(shè)置偏光板40的結(jié)構(gòu)及使偏光板40可轉(zhuǎn)動，能夠改善偏光板40的局部受熱情況和提高偏光板40的散熱效果，能夠有效地避免偏光板40被燒壞，從而提高投影機(jī)的使用壽命。
[0057]進(jìn)一步，提供一種使用上述投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100的投影機(jī)，由于使用了該投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)100，偏光板40能夠均勻受熱，避免局部過熱而被燒壞，使得該投影機(jī)的使用壽命較長。
[0058]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 光源，設(shè)置于投影機(jī)的機(jī)殼中； 液晶處理器，設(shè)置于所述投影機(jī)的機(jī)殼中； 光合成裝置，設(shè)置于所述投影機(jī)的機(jī)殼中 '及 一個偏光板，可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述投影機(jī)的機(jī)殼中； 其中，所述光源發(fā)出的光入射至所述液晶處理器中，所述液晶處理器對所述光進(jìn)行處理形成處理后的光，并將所述處理后的光入射至所述光合成裝置中，所述光合成裝置對所述處理后的光進(jìn)行合成形成合成光，并將所述合成光入射至所述偏光板中，所述偏光板吸收部分所述合成光后，剩余的所述合成光投射至投影屏幕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一分光鏡、第二分光鏡、第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，所述液晶處理器包括第一液晶盤、第二液晶盤和第三液晶盤,其中， 所述第一分光鏡將所述光源發(fā)出的光分成第一顏色光和第二顏色光，所述第一反射鏡將所述第一顏色光反射至所述第一液晶盤中； 所述第二分光鏡將所述第二顏色光分成第三顏色光和第四顏色光，且所述第三顏色光入射至所述第二液晶盤中； 所述第二反射鏡和第三反射鏡依次反射所述第四顏色光，使所述第四顏色光進(jìn)入所述第三液晶盤中； 所述第一液晶盤、第二液晶盤和第三液晶盤分別對所述第一顏色光、第三顏色光和第四顏色光進(jìn)行處理形成處理后的第一顏色光、處理后的第三顏色光和處理后的第四顏色光，所述光合成裝置將所述處理后的第一顏色光、處理后的第三顏色光和處理后的第四顏色光合成為合成光，所述合成光被所述偏光板的部分吸收后的投射至投影屏幕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述偏光板包括基片和設(shè)置于所述基片表面上的偏光膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述偏光膜為圓形偏光膜或環(huán)形偏光膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述基片為玻璃基片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述玻璃基片的厚度為I?2毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于，所述第一分光鏡為藍(lán)色分光鏡，所述第二分光鏡為綠色分光鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第一分光鏡、第二分光鏡、第一反射鏡和第二反射鏡平行，所述第一反射鏡和第三反射鏡所成的銳角為45°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括電動機(jī)，所述電動機(jī)設(shè)置于所述投影機(jī)的機(jī)殼中，且所述電動機(jī)的電機(jī)軸與所述偏光板連接使所述偏光板可轉(zhuǎn)動。
10.一種使用如權(quán)利要求1?9任一項所述的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的投影機(jī)。
【文檔編號】G02B27/28GK103543588SQ201310530521
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】曾萬軍, 梁志強(qiáng), 梁向東 申請人:深圳雅圖數(shù)字視頻技術(shù)有限公司