专利名称：数字微镜装置组件和使用该组件的光学投影系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学投影系统。更具体地讲，本发明涉及一种具有改进的电路板结构的光学投影系统。
背景技术：
光学投影系统使用光学装置将小尺寸的图像投射到大屏幕上。典型的光学投影系统包括阴极射线管(CRT)投影系统、液晶显示器(LCD)投影系统和数字光处理(DLP)投影系统。
CRT投影系统是最原始的投影系统，CRT投影系统通过具有镜子的小尺寸的CRT来将图像形成在屏幕上。LCD投影系统将外部图像信号传送到投影TV，以在直径大约四英寸的小尺寸LCD屏幕上再现图像信号。在屏幕上显示的图像由来自液晶显示屏后面的强光照射，并穿过透镜来放大图像。然后图像被镜子反射，从而被反射的图像投影到屏幕上。
DLP投影系统使用其中集成了几十万个微小驱动镜的数字微镜装置(DMD)半导体芯片来放大并投射外部输入的图像信号。
在第6,791,838号美国专利(于2004年9月14日发布，并转让给Lite-On技术有限公司)中公开了基于DMD半导体芯片的光学投影系统的例子。该专利通过引用全部包含于此。
图1示出了在第6,791,838号美国专利中公开的DMD组件。
参照图1，DMD组件包括散热器元件1、DMD模块2、光学支架3、柔性元件4和锁定元件5。
散热器元件1具有沿着散热器元件的边缘形成的多个容纳孔10和从散热器元件的底部凸起的热导体11。热导体11可以装配到散热器元件1的散热器翅片12上，或者一体地形成在散热器元件1的散热器翅片12上。DMD模块2具有控制板20、DMD21、围绕DMD布置的固定支架22和上盖23。上盖23将信息从控制板20传送到DMD21。控制板20具有开口200和围绕开口200形成的第一固定元件(包括多个通孔201a)。上盖23具有与散热器元件1的热导体11相应的开口230。散热器元件1的热导体11穿过控制板20的开口200而与DMD21的后面210接触，用于控制DMD21的多个微镜211的角度改变。
光学支架3具有布置在其上的第二固定元件(包括多个装配孔30a)，以及用于将DMD模块2装配在其中的装配接口31a。
置于散热器元件1的容纳孔10中的柔性元件4具有多个压缩弹簧4a，而锁定元件5具有多个锁定螺钉5a。
在前述光学投影系统中，如果(例如，由于缺陷)用另一个控制板替换控制板20，则由于散热器元件1，DMD模块2和光学支架3通过锁定元件5固定到控制板20上以形成一个机体，因此而必须拆卸散热器元件1、DMD模块2和光学支架3。
由于这个原因，如果控制板20被另一个替换，则必须移动DMD模块2，这会使投影效率恶化。因此，必须将DMD模块2精确地定位。然而，很难适当地执行定位操作。详细地，在没有设置定位装备的地方例如消费者家里，难于执行定位操作。因此，如果没有定位装备，则需要用一个新的机器来替换整个机器。
因此，需要一种改进DMD组件，这种DMD组件能够在DMD模块存在缺陷的情况下避免替换整个机器。
发明内容
本发明的一方面在于至少解决上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。因此，本发明的一方面在于提供一种DMD组件和使用该DMD组件的光学投影系统，这种DMD组件基本上能够解决由于传统DMD组件中的限制和缺点引起的一个或更多问题。
本发明的另一方面在于提供一种DMD组件和一种使用该DMD组件的光学投影系统，在所述DMD组件中，电路板的结构被改进，以便于电路板的更换。
本发明的又一方面在于提供一种DMD组件和使用该DMD组件的光学投影系统，在所述DMD组件中，电路板的结构被改进，从而可以不需要DMD的定位操作就可更换电路板。
根据本发明的示例性实施例，光学投影系统包括基座；设置在基座上的灯；DMD组件，设置在灯的一侧，用于通过所述灯辐射的光来产生图像光；投影单元，用于投射由DMD组件形成的图像光。DMD组件包括DMD、在一侧设置有DMD的主电路板、可独立于DMD而从主电路板上拆卸或安装到主电路板上的副电路板。
副电路板可以以直角设置在主电路板的一侧。
光学投影系统还可包括设置在主电路板一侧的主连接器和设置在副电路板的一侧并与主连接器电连接的副连接器。
光学投影系统还可包括遮盖主电路板的主壳体，主壳体可设置有使副连接器从中穿过的副连接器通孔。
光学投影系统还可包括用于遮盖副电路板的副壳体。
副壳体可通过锁定单元被固定到主壳体上。锁定单元可包括主锁定边缘，在主壳体的两个边缘突起，具有主锁定孔；副锁定边缘，在副壳体的两侧突起，与主锁定边缘相应，具有副锁定孔；副壳体锁定螺钉，安装到主锁定孔和副锁定孔中。
主壳体和副壳体可另外设置有副锁定单元。副锁定单元可包括形成在主壳体的一侧的至少一个安装槽，以及形成在副壳体的一侧并安装到安装槽中的安装条。
主电路板可具有相对基座垂直的平面。
副壳体可包括一对第一副壳体和第二副壳体，第一副壳体在外侧设置有副突起，第二副壳体设置有锁定在副突起中的副锁定边缘和允许副锁定边缘在副突起中弹性移动并锁定在其中的副缝隙。
第一副壳体和第二副壳体中的至少一个可具有辐射孔。
副壳体可设置有固定到副电路板上的副壳体锁定孔，副电路板可设置有与副壳体锁定孔相应的副电路板锁定孔，用于使副电路板锁定螺钉安装在其中。
副电路板可设置有具有高缺陷率的电路部件。
根据本发明的另一示例性实施例，DMD组件包括DMD，用于再现形成图像所需的光；主电路板，设置有DMD；副电路板，可独立于DMD而从主电路板上拆卸或固定到主电路板上。
副电路板可具有相对于主电路板垂直的平面。
主电路板可另外设置有主连接器，副电路板可另外设置有与主连接器连接的副连接器。
副电路板可设置有具有高缺陷率的电路部件。
根据本发明的另一示例性实施例，数字微镜装置(DMD)组件包括DMD，用于形成图像；第一电路板，用于安装DMD；第二电路板，可拆卸地安装到第一电路板上，从而第二电路板可独立于DMD而被拆卸和安装。
第二电路板可基本上垂直于第一电路板安装。
DMD组件还可包括设置在第一电路板上的主连接器和设置在第二电路板上用于与主连接器连接的副连接器。
具有高缺陷率的电路部件可置于第二电路板上。
根据本发明的又一示例性实施例，光学投影系统包括基座；光源，设置在基座上；数字微镜装置(DMD)组件，用于接收来自光源的光，并通过接收到的光形成图像光；投影单元，用于投射由DMD组件形成的图像光。DMD组件包括DMD；第一电路板，用于安装DMD；第二电路板，可拆卸地安装到第一电路板上，从而第二电路板可独立于DMD而被拆卸和安装。
第二电路板可基本上垂直于第一电路板。
主连接器可设置在第一电路板上，副连接器可设置在第二电路板上，用于与主连接器连接。
光学投影系统还可包括遮盖第一电路板的主壳体，主壳体可设置有使副连接器从中穿过的副连接器通孔。
光学投影系统还可包括用于遮盖第二电路板的副壳体。
副壳体可通过锁定单元固定到主壳体上。锁定单元可包括主锁定边缘，从主壳体的两个边缘突起，具有主锁定孔；副锁定边缘，从副壳体的两侧突起，与主锁定边缘相应，具有副锁定孔；副壳体锁定螺钉，安装到主锁定孔和副锁定孔中。
主壳体和副壳体可另外设置有副锁定单元。副锁定单元可包括形成在主壳体的一侧的至少一个安装槽以及形成在副壳体的一侧并安装到安装槽中的安装条。
具有高缺陷率的电路部件可置于第二电路板上。
副壳体可包括一对第一副壳体和第二副壳体，第一副壳体在外侧设置有副突起，第二副壳体设置有锁定在副突起中的副锁定边缘和允许副锁定边缘在副突起中弹性地移动并锁定在其中的副缝隙。
第一副壳体和第二副壳体中的至少一个可具有辐射孔。
副壳体可设置有固定到第二电路板上的副壳体锁定孔，第二电路板可设置有第二电路板锁定孔，与副壳体锁定孔相应，用于将第二电路板锁定螺钉安装在其中。
第二电路板可设置有具有高缺陷率的电路部件。
通过下面结合附图进行的描述，本发明的特定示例性实施例的上述和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中图1示出了在第6,791,838号美国专利中公开的传统DMD组件；图2是根据本发明的示例性实施例的光学投影系统的透视图；图3是图2的DMD组件的放大的透视图；图4是从另一个方向观看的图3的DMD组件的透视图；图5是根据本发明的另一示例性实施例的DMD组件的分解透视图；图6是图5中由VI指示的区域的放大的示图；图7是在与副电路板电连接时图5的主电路板的结构的透视图。
在整个附图中，相同的标号应该被理解为指示相同的元件、要素和结构。
具体实施例方式
在说明书中定义的内容，例如详细的构造和元件，是用于帮助对本发明的实施例的全面理解。因此，本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对这里描述的实施例进行各种改变和变型。此外，为了清楚和简明起见，省略了对公知功能和构造的描述。
图2是根据本发明一个实施例的光学投影系统的透视图。
参照图2，光学投影系统500包括基座501、灯510、DMD组件600、和投影透镜530。从灯510发出的光被DMD组件600的DMD反射向投影透镜530，被反射的光投射到屏幕的投影表面(未示出)上。
图3是图2的DMD组件的放大的透视图，图4是从另一个方向观看的图3的DMD组件的透视图。
参照图3和图4，DMD组件600包括主壳体650和副壳体690。DMD610和主电路板630设置在主壳体650中。副壳体690相对于主壳体650按照预定角度，例如直角，设置有副电路板670。
主壳体650包括一对第一主壳体651和第二主壳体653。散热器680设置在第二主壳体653的外部。散热器680散射由DMD610或主电路板630产生的热量。
副壳体690包括一对第一副壳体691和第二副壳体693。第二副壳体693设置有用于散发由副电路板670(见图5)产生的热量的多个辐射孔693a。辐射孔693a可以形成在第一副壳体691中。
副锁定边缘691a设置在第一副壳体691的两侧，并通过副壳体锁定螺钉641被固定到第二主壳体653上。
参照图4，第一主壳体651和第一副壳体691设置有副锁定单元620。副锁定单元620包括安装槽651j和安装条691j。安装槽651j形成在第一主壳体651的底部，而安装条691j形成在第一副壳体691的一端。
图5是根据本发明示例性实施例的DMD组件的分解透视图。
参照图5，DMD组件600包括主壳体650、DMD610、主电路板630、副壳体690、副电路板670和散热器680。
设置有DMD610的主电路板630设置在主壳体650的内部的一侧。DMD610通过支架611支撑在第一主壳体651内，并通过插座613与主电路板630连接。
主电路板630设置有允许DMD610从中穿过的方形孔631。此时，主电路板630和副电路板670通过连接器660(661，662)彼此电连接。如果由于设置在副电路板670上的具有高缺陷率的电路部件，例如，DMD操作I.C(集成电路)和色轮操作I.C，而在副电路板670中出现缺陷，则副电路板670可独立于DMD610而被固定到主电路板630上，或从主电路板630上拆卸下来。
主壳体650包括一对第一主壳体651和第二主壳体653。第一主壳体651设置有与DMD610相应的壳体方形孔651a。多个主凸起651d形成在第一主壳体651的外边缘，而多个主锁定边缘653d与主突起651d相应地形成在第二主壳体653的外边缘。此时，多个主缝隙653e形成在第二主壳体653的侧面，以提供弹性，从而主锁定边缘653d可以沿着主突起651d的外表面固定到主凸起651d中。
第二主壳体653在其中部设置有散热器孔653f，用于使散热器680从中穿过。散热器680部分地插入散热器孔653f，散热器680插入散热器孔653f中的一侧与DMD610接触，以将DMD610产生的热量散发出去。散热器680通过框架683和弹簧685支撑在主电路板630上。
副壳体690包括一对第一副壳体691和第二副壳体693。设置有副锁定孔691b的副锁定边缘691a分别形成在第一副壳体691的两侧。主锁定边缘651c另外形成在第一主壳体651的两侧。主锁定边缘651c与副锁定孔691b相应地设置有主锁定孔651b。通过将副壳体锁定螺钉641安装到副锁定孔691b和主锁定孔651b中，将副壳体690的平面相对于主壳体650的平面垂直地安装。
第一副壳体691设置有固定到副电路板670的副壳体锁定孔691k，而副电路板670与副壳体锁定孔691k相应地设置有副电路板锁定孔670k，从而将副电路板锁定螺钉643安装到副电路板锁定孔670k中。
图6示出了图5的部分VI的放大的示图。
参照图6，与第一主壳体651相应，第一副壳体691在外侧设置有多个突起691d。此外，与第二主壳体653相应，第二副壳体693在一侧设置有多个副锁定边缘693d和多个副缝隙693e。因此，在第二副壳体693安装到第一副壳体691的外表面上之后，副锁定边缘693d以与主壳体650相同的方式被锁定在副突起691d中。
图7示出了图5的主电路板与副电路板电连接的结构。
主电路板630在一端设置有主连接器661，副电路板670在一端设置有副连接器662。第二主壳体653在底部设置有连接通孔653h，以使副连接器662从那里通过。
主壳体650和副壳体690可由金属材料形成。
现在，将描述根据本发明示例性实施例的用于光学投影系统的上述DMD组件的装配和拆卸操作。
参照图5，DMD610通过插座613固定到主电路板630的侧部。然后，主电路板630安装在第一主壳体651中。然后，主电路板630通过螺钉(未示出)固定到第一主壳体651上。此时，DMD610穿过主电路板630的方形孔631。
接着，框架683与主电路板630的一侧连接。
接着，第二主壳体653安装到第一主壳体651中。此时，主锁定边缘653d沿着形成在第一主壳体651的外侧的主突起651d的外表面移动，然后返回初始位置。因此，主锁定边缘653d锁定在主突起651d中。
如上所述，如果第二主壳体653固定到第一主壳体651上，则散热器680插入散热器孔653f中，然后通过弹簧685连接到框架683。
接着，副电路板670定位在第一副壳体691内部之后，副电路板螺钉643安装到副壳体锁定孔691k和副电路板锁定孔670k中。
然后，第二副壳体693安装到第一副壳体691中。此时，形成在第二副壳体693的侧面的副锁定边缘693d以与主锁定边缘653d相同的方式沿着副缝隙693e移动。因此，副锁定边缘693d沿着副突起691d的外表面移动，从而第二副壳体693安装到第一副壳体691的外表面上。如果第二副壳体693完全安装到第一副壳体691的外表面上，则副锁定边缘693d返回到初始位置，并被锁定在副突起691d中。
如上所述，在副电路板670设置在副壳体690内部以形成装配部件之后，形成在副电路板670上的副连接器662通过形成在第二主壳体653的底部的通孔653h而插到副连接器661上。同时，形成在第一副壳体691上的安装条691j安装到形成在第一主壳体651的底部的安装槽651j中。
同时，如果由于设置在副电路板670中的电路部件(例如，DMD操作I.C(集成电路)和色轮操作I.C)的故障操作，而将副电路板670从主电路板630拆卸下来，则从副壳体690拆卸下副壳体锁定螺钉641，然后拔下副壳体690。在这种情况下，简单地将副电路板670从主电路板630上拆卸下来。
当如上所述将副电路板670从主电路板630上拆卸下来时，保持DMD610不会从安装到主电路板630的另一侧上的位置移动。
因此，如果副电路板670被从主电路板630上拆卸下来，则不需要DMD610的定位操作。
上述装配顺序仅仅是示例性的，可以根据需要而改变。本发明的主题在于副电路板670的装配和拆卸操作独立于DMD610而被执行，而不改变DMD610的位置。
如上所述，在根据本发明示例性实施例的用于光学投影系统的DMD组件中，具有高缺陷率的电路部件设置在副电路板中，副电路板可以独立于DMD而从主电路板上拆卸下来，而不需要DMD的任何定位操作。这种配置便于DMD组件的修理和维护。
虽然已经参照本发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以作出形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种光学投影系统，包括基座；设置在所述基座上的光源；数字微镜装置组件，被构造为接收来自所述光源的光并形成图像光，所述数字微镜装置组件包括数字微镜装置；用于安装所述数字微镜装置的主电路板；副电路板，可以独立于数字微镜装置而从主电路板上拆卸或固定到主电路板上；投影单元，用于投射由数字微镜装置组件形成的图像光。
2.如权利要求1所述的光学投影系统，其中，所述副电路板以直角设置到主电路板上。
3.如权利要求2所述的光学投影系统，还包括设置在主电路板上的主连接器和设置在副电路板上并与主连接器电连接的副连接器。
4.如权利要求3所述的光学投影系统，还包括遮盖主电路板的主壳体，所述主壳体具有使副连接器从中穿过的副连接器通孔。
5.如权利要求4所述的光学投影系统，还包括用于遮盖副电路板的副壳体。
6.如权利要求5所述的光学投影系统，其中，所述副壳体通过锁定单元被固定到主壳体。
7.如权利要求6所述的光学投影系统，其中，所述锁定单元包括主锁定边缘，从主壳体突起，所述主锁定边缘具有主锁定孔；副锁定边缘，从副壳体突起，与主锁定边缘相应，所述副锁定边缘具有副锁定孔；副壳体锁定构件，安装到所述主锁定孔和副锁定孔。
8.如权利要求7所述的光学投影系统，其中，所述主壳体和副壳体设置有副锁定单元。
9.如权利要求8所述的光学投影系统，其中，所述副锁定单元包括至少一个安装槽，设置在主壳体上；安装条，设置在副壳体上，并安装到所述安装槽中。
10.如权利要求9所述的光学投影系统，其中，所述副电路板包括具有高缺陷率的电路部件。
11.如权利要求1所述的光学投影系统，其中，所述主电路板具有相对于基座垂直的平面。
12.如权利要求5所述的光学投影系统，其中，所述副壳体包括一对第一副壳体和第二副壳体，第一副壳体具有副突起，第二副壳体具有锁定在副突起上的副锁定边缘和用于允许副锁定边缘在副突起上弹性地移动并锁定在副突起上的副缝隙。
13.如权利要求12所述的光学投影系统，其中，第一副壳体和第二副壳体中的至少一个具有辐射孔。
14.如权利要求5所述的光学投影系统，其中，所述副壳体具有固定到副电路板的副壳体锁定孔，副电路板具有与副壳体锁定孔相应的副电路板锁定孔，用于容纳副电路板锁定构件。
15.一种数字微镜装置组件，包括数字微镜装置，用于形成图像；主电路板，用于安装所述数字微镜装置；副电路板，可以独立于数字微镜装置从主电路板上拆卸或固定到主电路板上。
16.如权利要求15所述的数字微镜装置组件，其中，所述副电路板相对于主电路板垂直地设置。
17.如权利要求16所述的数字微镜装置组件，其中，所述主电路板具有主连接器，所述副电路板具有与主连接器连接的副连接器。
18.如权利要求15所述的数字微镜装置组件，其中，副电路板具有高缺陷率的电路部件。
19.一种数字微镜装置组件，包括数字微镜装置，用于形成图像；第一电路板，用于安装数字微镜装置；第二电路板，可拆卸地安装到第一电路板上，从而第二电路板能够独立于数字微镜装置而被拆卸和安装。
20.如权利要求19所述的数字微镜装置组件，其中，第二电路板基本上垂直于第一电路板。
21.如权利要求19所述的数字微镜装置组件，还包括主连接器，设置在第一电路板上；副连接器，设置在第二电路板上，用于与主连接器连接。
22.如权利要求15所述的数字微镜装置组件，其中，具有高缺陷率的电路部件设置在第二电路板上。
23.一种光学投影系统，包括基座；置于所述基座上的光源；数字微镜装置组件，用于接收来自光源的光，并用接收到的光形成图像光，所述数字微镜装置组件包括数字微镜装置；第一电路板，用于安装所述数字微镜装置；第二电路板，可拆卸地安装到第一电路板上，从而能够独立于所述数字微镜装置而被拆卸和安装；投影单元，用于投射所述图像光。
24.如权利要求23所述的光学投影系统，其中，所述第二电路板基本上垂直于所述第一电路板。
25.如权利要求23所述的光学投影系统，还包括主连接器，设置在第一电路板上，副连接器，设置在第二电路板上，用于和主连接器连接。
26.如权利要求25所述的光学投影系统，还包括遮盖第一电路板的主壳体，主壳体具有用于允许副连接器从中穿过的副连接器通孔。
27.如权利要求26所述的光学投影系统，还包括用于遮盖第二电路板的副壳体。
28.如权利要求27所述的光学投影系统，其中副壳体通过锁定单元可拆卸地安装到主壳体上。
29.如权利要求28所述的光学投影系统，其中，锁定单元包括主锁定边缘，从主壳体突起，主锁定边缘具有主锁定孔；副锁定边缘，从副壳体突起，与主锁定边缘相应，所述副锁定边缘具有副锁定孔；副壳体锁定构件，安装到主锁定孔和副锁定孔中。
30.如权利要求29所述的光学投影系统，其中，所述主壳体和副壳体具有副锁定单元。
31.如权利要求30所述的光学投影系统，其中，所述副锁定单元包括设置在所述主壳体上的至少一个安装槽；安装条，设置在所述副壳体上，并安装在所述安装槽中。
32.如权利要求31所述的光学投影系统，其中，具有高缺陷率的电路部件设置在第二电路板上。
33.如权利要求27所述的光学投影系统，其中，所述副壳体包括第一副壳体，具有副突起；第二副壳体，具有锁定在所述副突起中的副锁定边缘和用于允许所述副锁定边缘在所述副突起上弹性地移动并锁定在副突起上的副缝隙。
34.如权利要求33所述的光学投影系统，其中，第一副壳体和第二副壳体中的至少一个具有辐射孔。
35.如权利要求27所述的光学投影系统，其中，所述副壳体具有固定到第二电路板的副壳体锁定孔，第二电路板具有与副壳体锁定孔相应的第二电路板锁定孔，用于容纳第二电路板锁定构件。
36.如权利要求23所述的光学投影系统，其中，具有高缺陷率的电路板设置在第二电路板上。
全文摘要
本发明公开了一种光学投影系统。所述光学投影系统包括基座；灯，设置在基座上；DMD组件，设置在灯的一侧，用于通过灯辐射的光来产生图像光；投影单元，用于投射通过DMD组件形成的图像光。DMD组件包括DMD；主电路板，在一侧设置有DMD；副电路板，可独立于DMD而从主电路板上拆卸或安装到主电路板上。副电路板可以以直角设置在主电路板的一侧。
文档编号G03B21/00GK1979328SQ20061011590
公开日2007年6月13日 申请日期2006年8月17日 优先权日2005年12月5日
发明者姜秉助 申请人:三星电子株式会社