专利名称：液晶显示投影电视机的设定设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及设定设备，尤其是用于LCD投影电视机的一种设定设备。
在所谓的LCD投影电视机的情况下，强光源发射的光被分散在三条射束路径中，这三条射束路径彼此分离并各自具有一个所谓的光阀。每个光阀允许基色红、绿及蓝之一的光通过，或者阻止该光通过。光阀允许通过的光被投影到一个公共投影屏，在此基色叠加产生彩色图像。为确保在投影屏上产生尽可能真实的彩色图像，需要高度精确地调节光阀，然后在找到最佳设定位置时则保持其不变。在例如EP-A0 697 795中公开了为此而提供的设定设备。这一公知的设定设备可通过偏心和调节螺丝设定。
本发明的目的是改进这一类型的设定设备的设定精度并简化调节过程。
通过本发明的设定设备实现该目的。本发明的设备具有一个基座本体，用于夹持多个光学元件，至少一个光学元件刚性连接到基座本体，同时可用设定装置相对于基座本体设定其他光学元件中至少一个的位置，其特征在于提供一个弹簧元件，它将弹力施加到可以在至少一个方向设定的所有光学元件。本发明的设定设备的优点是，要求极高精度的设定装置总是抵抗弹簧元件的弹力，结果可在无需任何运动的情况下调节作为光学元件的光阀。
在本发明一个示例性实施例中，弹簧元件被设计为基本上是平面的。从一个平面基座开始将弹簧装置弯曲离开或使之凹陷，结果可利用少量部件在多个设定方向将弹力施加到两个光学元件或其挡板。这一简单的结构使得该设备的生产和组装都节省。
以这样一种方式来有益地设计光学元件的安装板，可与其他元件独立地在任何设定方向设定光学元件。
在本发明的一个特别有益的示例性实施例中，用三个垂直调节螺丝设定光阀，这样还能够调节光学元件的倾斜角。这减少了所需设定元件的数目。
在本发明的有利改进中，在安装板和基座本体上提供可插入插销的开口。安装板和光阀因此用开口边缘与插销之间的间隔中引入的粘合剂固定。这确保在投影机的使用寿命期间一旦找到该调节位置就保持其不变。
在附图中示出了本发明的示例性实施例，其中
图1示出LCD投影电视机照射单元的细节，图2示出LCD投影电视机的成像单元，以及图3示出图2成像单元的较大部分细节。
图1以透视图示出LCD投影电视机的照射单元，总体上用标号1来表示所述照射单元。用于照射单元的光源是一个金属卤化物灯，该灯设置在抛物面反射器的前方。用该配置产生很亮的并行光锥。灯和反射器均内置在灯外壳2中，所以在图1中看不见。灯外壳2是用金属制造的以便耐得住灯输出的热量。在灯外壳的盖4和底部中的许多穿孔3通过对流散热。用IR/UV滤光器6从灯外壳2射出的光锥中除去不需要的红外和紫外光谱分量。光锥顺序通过积分电路板极7和偏振变换板极8。积分电路板极7用于产生均匀照射的矩形光点，该光点的尺寸近似对应于LCD光阀的那些光点。偏振变换板极8按照光的两个偏振方向分离光并旋转一个偏振方向，结果从板极8射出基本上线性偏振的光，例如S偏振光。在这种情况下，与偏振滤光器相比产生较少吸收损耗。
用两个半透明双色滤光器反射镜9a，9b把以这种方式处理的光锥分解为彩色红、绿和蓝。所述光学元件6、7、8夹持在照射单元1的外壳11中。灯外壳2固定连接到外壳1 1，由于灯外壳之外的热负荷不是也如此高，所以外壳11是由塑料制成的。在照射单元1的外壳1 1中，各个基色的射束路径在空间上彼此分离，绿色和蓝色的射束路径具有相同长度，而红色的射束路径较长。积分电路板极7仅在对应于绿色和蓝色射束路径长度的特定距离产生所需的矩形光点。因此，在红色的射束路径中提供补偿透镜12并补偿该光点上较长射束路径的作用。最后，在每一射束路径中提供成像透镜13，这些透镜将每一色彩的射束路径聚焦到投影透镜(图1中未示出)的光瞳上。
在从照射单元1的外壳11射出各个基色的光锥的位置处，安排偏振器14r，14g和14b，以对光进行线性偏振。外壳11的给定部分和偏振器约束成像单元1 7的容器16，在图2中示出成像单元17。
图2以顶视透视图示出成像单元17。该成像单元具有基本上为平行立面体的空心基座本体18，其被制成为一个铸造铝零件。分配给基色红、绿和蓝的LCD光阀19r，19g和19b的窗口设置在基座本体18的三个侧面。具有内部、对角线分光接口的玻璃立方体设置在基座本体的内部并再将单色光锥组合以形成一个从基座本体18的四个侧面射出的单独的光锥，并传递到投影透镜(未示出)。最后投影透镜在投影屏上产生图像。
为了机械上的牢固性，每个LCD光阀19r，19g和19b被粘合到框架21r，21g和21b中。用于绿色的光阀19g的框架21g固定连接到基座本体18，例如，通过粘合到其上。相反，用于红色和蓝色的光阀19r和19b的框架21r和21b固定连接到基本上为U形的安装板22r和22b。
为了产生尽可能无失真的彩色图像并会聚在电视机的投影屏上，需要在几个方向调节红色和蓝色的光阀。在图2中这些调节方向用箭头a，b，c和d表示。在方向a，设定焦面，亦即与投影透镜的距离。在方向b，设定水平行的倾角以使得红行和蓝行平行于绿行运行。在方向c，设定第一行的垂直位置，从而所有基色的第一行在同一垂直高度。在方向d，设定该行的起始部的横向位置，从而基色的所有行在同一点开始。本发明的设定设备能够特别精确地进行这些设定。
为了更详细解释为达此目的所需的技术特征，图3示出图2成像单元17的一个较大细节，为清楚起见省略了蓝色19b的光阀和其给定安装板21b。由于成像单元17是关于红和蓝基色对称构造的，以下针对一个射束路径给出的所有说明总是也适用于相应的其他射束路径。因此，为简单起见，主要参照分配给红色的设定设备的那些部分来解释本发明。
从图3可知，安装板22r具有一个基座区域23r，该基座区域23r设置在LCD光阀19r的平面的右角。当安装LCD光阀19r时，安装板22r的基座区域23r基本上平行地位于成像单元17的基座本体18的覆盖区域24之上。弹簧元件26设置在覆盖区域24与安装板22r之间。
弹簧元件26基本上被设计为平面，并包括一个基座区域27。两个弹簧接头片(tab)28r和28b在基座区域27的一侧上向上弯曲离开，并延伸跨越基座区域27横向长度的大约一半。一个切口(cutout)29被从弹簧接头片28r和28b切除以固定它们的弹力。仅作为举例示出切口29的具体形状；该切口也可有不同于此的形状。相对弹簧接头片28r和28b设置弹簧凸片(lug)30。如同弹簧接头片，将弹簧接头片相对于基座区域27在右角向上弯曲离开。弹簧接头片28r和弹簧凸片30的舌簧以彼此相反的弹力作用在U形安装板22r的相对边缘(limb)31上。而且，两个弹簧舌簧从弹簧元件26的基座区域27凹陷并朝上，在图3中仅可见到分配给蓝色的光阀的弹簧舌簧32b，而分配给红色的光阀的弹簧舌簧32r被安装板22r隐蔽。弹簧舌簧32r将图3中向上的弹力施加在安装板22r上。
为了对抗作用于其上的弹力将安装板22r保持在预定位置上，提供多个设定装置。借助两个偏心螺栓33实现方向a对焦面的设定，偏心螺栓33自安装板22r中的槽34中突起。偏心螺栓33支承在槽34的侧面上并由它们的旋转位置确定方向a中安装板22r的位置。该配置能够水平、垂直地调节安装板22r，和调节其倾斜角，而无需更换方向a中的位置。
借助于三个螺丝36实现安装板22r在垂直方向的设定，这三个螺丝以三角形方式设置在安装板22r上并伸出安装板22r。调节螺丝36支撑在基座本体18的覆盖区域24上并确定安装板与覆盖区域24之间的距离，所有三个调节螺丝36是一致地被操纵的。另一方面，调节螺丝36的不一致操纵使要设定的光阀倾斜。
通过调节螺丝37可在方向d调节安装板22r，调节螺丝37抵抗弹簧接头片28r和弹簧凸片30的弹力。除偏心螺栓33以外，所有调节螺丝总是抵抗弹簧元件26的弹力，从而使装板22r得到调节而无任何间隙。该配置有一个特有优点是实现高度精确的设定。因此，在这一连接中，方向a中的设定成为例外，因为该方向的设定是最不重要的，这是由于投影透镜的场的较大景深。在考虑所需的设定精度时这是很显然的。
在方向a，设定精度例如是±0.05mm，而在方向c和d则是±22.50μm，这大约是LCD光阀的一个像素的范围的一半。最后，在方向b的设定精度大约是0.06°。尽管在方向a，c，和d具有±1.00mm和在方向b具有±1.00°的大设定范围，仍获得这一高精度。
如果把六角帽和六角凹头的螺丝用作调节螺丝37，则所有的调节螺丝36、37和图2中偏心螺栓33可从上方取放，这使调节过程非常方便。
在结束了红色和蓝色光阀的调节后，用销38固定如此找到的位置，销38被插入基座本体18的覆盖区域24中所指定的开口中。图3中看不见这些开口。固定销38从中伸出的开口39设置在安装板22r中，这些开口39的大小是这样选定的，不管安装板22r的最终设定位置如何，将在覆盖区域24中所指定开口中找到这些销38。在销38与开口39之间形成一个空隙41，粘合剂被引入所述空隙中以将安装板22r的位置最终固定。
在一可替换示范实施例中，固定销38在基座本体18上整体形成为一部分，结果在组装成像单元时可省略一个加工步骤。
如上所述，关于光阀19r和安装板22r的调节的叙述分别可应用于光阀19b和安装板22b。
权利要求
1.一种设定设备，尤其可用于投影电视机，该设备具有一个基座本体(18)，用于夹持多个光学元件(19r，19g，19b)，至少一个光学元件刚性连接到基座本体(18)，同时可用设定装置(33，36，37)相对于基座本体(18)设定其他光学元件中至少一个的位置，其特征在于提供一个弹簧元件(26)，它将弹力施加到可以在至少一个方向(b，c，d)设定的所有光学元件(19r，19g，19b)。
2.如权利要求1所述的设定设备，其特征在于弹簧元件(26)是镜向对称地设计的，结果它将基本上相同的弹力施加到两个可被设定的光学元件(19r，19b)上。
3.如权利要求1所述的设定设备，其特征在于光学元件(19r，19g，19b)被夹持在一个连接到安装板(22r，22g，22b)的框架(21)中。
4.如权利要求1所述的设定设备，其特征在于弹簧元件(26)具有一个基本上平面的基座(27)和弯曲离开的弹簧元件(28r，28b，30)。
5.如权利要求4所述的设定设备，其特征在于弹簧舌簧(32r，32b)从弹簧元件(26)的基座(27)下凹。
6.如权利要求1所述的设定设备，其特征在于配备三个调节螺丝(36)以设定光学元件(19r，19g，19b)的垂直位置，并将调节螺丝(36)用于设定光学元件的水平倾斜。
7.如权利要求6所述的设定设备，其特征在于弹力被施加到调节螺丝(36)和调节装置(37)，以用弹簧元件(26)横向设定光学元件。
8.如权利要求1所述的设定设备，其特征在于为安装板(22r，22b)、弹簧元件(26)的基座和基座本体(18)的覆盖表面(24)配备销(38)的紧固开口(39)。
9.如权利要求1所述的设定设备，其特征在于销(38)以一部分整体形成在基座本体(18)上。
10.如权利要求6所述的设定设备，其特征在于在销(38)与紧固开口(39)之间形成一个空隙(41)，该空隙可以用粘合剂填满。
全文摘要
一种可用于投影电视机的设定设备,该设备具有一个基座本体(18),用于夹持多个光学元件(19r,19g,19b),至少一个光学元件刚性连接到基座本体(18),同时可用设定装置(33,36,37)相对于基座本体(18)设定其他光学元件中至少一个的位置,其特征在于:提供一个弹簧元件(26),它将弹力施加到可以在至少一个方向(b,c,d)设定的所有光学元件(19r,19g,19b)。本发明设定设备的优点是,要求极高精度的设定装置总是抵抗弹簧元件的弹力,结果可在无需任何运动的情况下调节作为光学元件的光阀。
文档编号H04N5/74GK1264989SQ0010263
公开日2000年8月30日 申请日期2000年2月24日 优先权日1999年2月24日
发明者马丁·斯托兹 申请人:德国汤姆逊-布朗特公司