专利名称：投影机的无信号画面的操作方法及其光学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影机及其光学装置，特别是涉及一种可在投 影机处于无41背景技术就数字光学处理(digital Light Processing, DLP )才殳影才几而言， 当DLP投影机处于无信号画面(blank)模式时， 一般是利用数字 微芯片装置(digital micromirror device, DMD)将光波反射至光机 (optical engine)的上盖，除了造成光才几的整体温度上升，同时也 必须力o强DMD的冷4卩。就r液晶显示器(liquid crystal display, LCD ) 投影机而言，当LCD冲更影才几处于无信号画面才莫式时， 一般是将面 板的液晶转成关闭状态且将光束强制挡在面板之前。然而，由于积热无法及时祐」棑除，DMD与LCD面寿反的损坏的 才几会^f更会大幅:地增加。发明内容本发明提供一种投影机的无信号画面的操作方法，将部分或全 部的光束适当地导引，乂人而避免DMD与LCD面^反产生过高的温度， 提高DMD与LCD面板的使用寿命。本发明的投影机的无信号画面的操作方法包括以下步骤提供 具有光源和反射灯罩的光源模块；光源产生光信号；通过反射灯罩 接收/反射光信号所形成的多束初始光束，多束初始光束沿着一初始 方向运行；才是供具有反射组件的透4竟单元，反射组件祐 没置在多束 初始光束运行的初始方向上，反射组件可在第一冲莫式和第二才莫式之 间切换，其中，当反射组件处于第一才莫式时，沿着初始方向运行的 多束初始光束不与反射组件之间相互接触，当反射组件处于第二模了沿着一既定方向运行的多束导引光束；以及提供集光模块以接收 沿着既定方向运行的多束导引光束。本发明提供一种光学装置，适用于数字光学处理投影机。本发 明的光学装置包括光源模块、光机模块、选择装置和透镜单元。光 源模块包括光源和反射灯罩。光源用来产生光信号，反射灯罩用于 接收并反射光信号以形成多束初始光束，多束初始光束沿着一初始 方向运行。选择装置被设置在多束初始光束运行的初始方向上，选 择装置包括色轮装置，色轮装置对沿着初始方向的多束初始光束进 行选择性导引。透镜单元被设置在光机模块和选择装置之间，透镜 单元可在第一模式和第二模式之间切换。当透4竟单元处于第一才莫式时，多束初始光束不经过透4竟单元而 投射入光机模块中；当透镜单元处于第二模式时，多束初始光束被 才殳射至透4竟单元，并且通过透4竟单元反射多束^刀始光束而形成了沿 着一既定方向运4亍的多束导引光束，既定方向不同于初始方向。光学装置还可以包括光耦合器，光耦合器接收沿着既定方向运 行的多束导引光束。光学装置还可以包括光衰减器，光衰减器接收 沿着既定方向运行的多束导引光束。光学装置还可以包括光耦合器和壳体，其中，光耦合器接收沿 着既定方向运行的多束导引光束，光耦合器被设置在壳体上。反射 灯罩包括椭圆球状反射面，椭圓球状反射面用于接收并反射光信号 以形成多束初始光束。光源模块包括第一焦点和第二焦点，光源设 置于第 一焦点，光源所产生的多束初始光束经反射灯罩的反射而聚集于第二焦点，透4竟单元大致邻4矣于第二焦点。透4竟单元大致#^殳 置在第一焦点和第二焦点之间。透镜单元可为分光片或全反射镜。 第一模式为有信号画面模式，而第二模式为无信号画面模式。另外，本发明提供了一种光学装置，适用于液晶显示器投影机。 本发明的光学装置包括光源模块、选择装置和第一透镜单元。光 源模块包括光源和反射灯罩。光源用于产生光信号，反射灯罩用于 接收并反射光信号以形成多束初始光束，多束初始光束沿着一初始 方向运行。选择装置被设置在多束初始光束所运行的初始方向上， 选择装置包括多个光学滤光片，多个光学滤光片用来对多束初始光 束进行选择性导引。第一透镜单元被设置在光源模块和选择装置之 间，第一透镜单元可在第一模式和第二模式之间切换。当第一透镜单元处于第一才莫式时，光源才莫块的多束初始光束被 投射至选择装置；当第一透镜单元处于第二模式时，光源模块的多 束初始光束被冲殳射至第一透4竟单元，并且通过第一透镜单元反射多 束初始光束而形成了沿着一既定方向运行的多束导引光束，既定方 向不同于初始方向。光学装置还可以包括集光模块，集光模块接收沿着既定方向运 行的多束导引光束。集光模块包括光耦合器和光衰减器。光学装置还可以包括集光模块和壳体，集光模块被设置在壳体 上，并且集光模块接收沿着既定方向运行的多束导引光束。集光模 块包括光耦合器和光衰减器。反射灯罩包括抛物状反射面，抛物状反射面接收并反射光信号 以形成多束初始光束。第一透镜单元可为分光片或全反射镜。第一 模式为有信号画面模式，而第二模式为无信号画面模式。光学装置进一步包括多个透镜，多个透镜设置在光源模块与选 择装置之间，通过多个透镜对多束光束进行均匀化处理。光学装置还可以包括4免头和第二透4竟单元。第二透4竟单元以可 在第三模式和第四模式之间切换的方式设置在镜头与选择装置之 间，并且当第二透镜单元处于第三模式或第四模式时，第一透镜单 元被切换至第一模式且沿着初始方向运行的多束初始光束经选择 装置而形成了沿着第一投射方向运行的多束第一投射光束。当第二透镜单元处于第三才莫式时，沿着第一才殳射方向运行的多 束第一投射光束运行至镜头；当第二透镜单元处于第四模式时，沿 着第 一投射方向运行的多束第 一投射光束经第二透镜单元而形成 了沿着第二冲殳射方向运行的多束第二投射光束，其中，第二4殳射方 向不同于第一投射方向。光学装置还可以包括集光模块，集光模块接收沿着第二投射方 向运行的多束第二投射光束。集光模块包括光耦合器和光衰减器。光学装置还可以包括集光模块和壳体，集光模块被设置在壳体 上，并且集光模块接收沿着第二投射方向运行的多束第二投射光 束。集光模块包括光耦合器和光衰减器。在本发明的光学装置的作用下，由于在无信号画面时对光束进 4亍适当的导引，从而可以^提高^:影才几的^f吏用寿命。
图1A是表示本发明的第一实施例的光学装置(P1 )的示意图；图IB是表示本发明的第一实施例的光学装置(PI )的示意图；图2是表示才艮据本发明的第一实施例的光学装置(PI )的变化 例(Pla)的示意图；图3A是表示本发明的第二实施例的光学装置(P2)的示意图；图3B是表示本发明的第二实施例的光学装置(P2 )的示意图；图4是表示根据本发明的第二实施例的光学装置(P2)的变化 例(P2a)的示意图；图5A是表示本发明的第三实施例的光学装置(P3)的示意图；图5B是表示本发明的第三实施例的光学装置(P3)的示意图；以及图6是表示4艮据本发明的第三实施例的光学装置(P3)的变化 例(P3a)的示意图。
具体实施方式
本发明提供了 一种投影机的无信号画面的操作方法，包括以下 步骤提供具有光源和反射灯罩的光源模块；光源产生光信号；通 过反射灯罩接收/反射光信号所形成的多束初始光束，多束初始光束 沿着一初始方向运4亍；4是供反射组件，i殳置在多束初始光束运4亍的 初始方向上，反射组件可在第一才莫式和第二才莫式之间切换，其中，9当反射组件处于第 一模式时，沿着初始方向运行的多束初始光束不 与反射组件之间相互接触，当反射组件处于第二模式时，沿着初始 方向运行的多束初始光束经反射组件的作用而产生了沿着一既定方向运4亍的多束导引光束；以及才是供集光才莫块以冲妄收沿着既定方向 运行的多束导引光束。如图1A、 1B所示，本发明的第一实施例的光学装置Pl包括 光源模块L1、光机模块la、选择装置2-l、透镜单元3和集光模块 4。选择装置2-l和透镜单元3被设置在光源模块Ll、光机模块la 之间。在本实施例中，光学装置Pl适用于数字光学处理(Digital Light Processing, DLP )投影机。光源模块Ll包括光源e100、反射灯罩Rl、第一焦点fl和第 二焦点f2。光源e100 i殳置于第 一焦点fl,利用光源e100产生光4言 号b10以投射至光机模块la。反射灯罩Rl用于接收并反射光信号 b10以形成多束初始光束bll，光源e100所产生的多束初始光束bll 经反射灯罩Rl的反射而聚集于第二焦点O，并且多束初始光束bll 沿着#刀始方向dll运4亍。在本实施例中，反射灯罩Rl包括椭圆球状反射面r01，通过 椭圓球状反射面r01接收并反射光信号b10以形成多束初始光束 bll。选择装置2-1被设置在多束初始光束bll运行的初始方向dll 上。选择装置2-1包括色轮装置c/w,其中，色轮装置c/w对沿着 初始方向dll的多束初始光束bll进行选择性导引。透镜单元3被设置在光机模块la和选择装置2-1之间，并且透 4竟单元3大致以邻4妻于第二焦点f2的方式而i殳置在第一焦点fl和第二焦点f2之间。透4竟单元3可在第一才莫式mil (图1A所示的虚 线)和第二冲莫式ml2 (图IB所示的实线)之间切换。如图1A所示，当透4竟单元3处于第一冲莫式mil时，透4免单元 3退出多束初始光束bll所经过的路径，多束初始光束bll经选择 装置2-1的色轮装置c/w的选择性导引、但不经过透镜单元3而投 射入光机模块la。如图1B所示，当透镜单元3处于第二模式m12时，透镜单元 3 4皮i殳置在多束初始光束bll所经过的路径上，多束初始光束bll 被投射至透镜单元3且通过透镜单元3反射多束初始光束bll而形 成了沿着既定方向dl2运行的多束导引光束b12。在本实施例中， 既定方向d12不同于初始方向dll。集光模块4可包括光耦合器4a或光衰减器4b。集光模块4被 设置在既定方向d12的路径上，通过光耦合器4a或光衰减器4b来 接收通过透《竟单元3所反射的沿着既定方向d12运4亍的多束导引光 束bl2。在本实施例中，透镜单元3可为分光片或全反射镜，第一模式 mil为有4言号画面才莫式，而第二才莫式m12为无4言号画面(blank) 模式。图2为表示4艮据本发明的第一实施例的光学装置Pl的变化例 Pla的示意图。与光学装置P1相比，光学装置Pla进一步包括壳 体5，集光模块4被设置在壳体5上，利用光耦合器4a或光衰减器 4b4妻收沿着既定方向dl2运行的复多束导引光束b12，从而《更可将 由光耦合器4a或光衰减器4b所4妻收的导引光束b12呈现在壳体5 上。如图3A、 3B所示，本发明的第二实施例的光学装置P2包括 镜头lb、光源模块L2、选择装置2-2、第一透镜单元3-l和处理器6。在本实施例中，光学装置P1适用于液晶显示器(LCD)投影机。光源模块L2包括光源e200和反射灯罩R2。光源e200用于产 生光信号b20。反射灯罩R2用于接收并反射光信号b20以形成多 束初始光束b21，多束初始光束b21沿着初始方向d21运4亍。在本实施例中，反射灯罩R2包括抛物状反射面r02，通过抛 物状反射面r02 4妄收并反射光信号b20以形成多束初始光束b21。选冲奪装置2-2祐 没置在多束初始光束b21所运4于的初始方向 d21上，并且处理器6被设置在选择装置2-2与光源模块L2之间。选4奪装置2-2包4舌多个光学滤光片21R、 21G、 21B，多个光学 滤光片21R、 21G、 21B用于对多束初始光束b21进行选择性导引。 处理器6包括多个透镜60,通过多个透镜60对多束初始光束b21 进4亍均匀4b处理。多束初始光束b21经过多个透4竟60的均匀4匕处 理后形成了均匀化初始光束b21u。第一透镜单元3-1被设置在光源才莫块L2与选择装置2-2之间， 第一透镜单元3-1可在第一模式m21 (图3A所示的虚线)和第二 才莫式m22 (图3B所示的实线)之间切:换。如图3A所示，当第一透镜单元3-l处于第一^t式m21时，第 一透4竟单元3-1退出多束初始光束b21所经过的i 各径，来自于光源 模块L2的多束初始光束b21被投射至选择装置2-2的多个光学滤 光片21R、 21G、 21B,并且利用多个光学滤光片21R、 21G、 21B 的反射后分别形成了沿着投射方向d21，运行的多束第 一投射光束b21R、 b21G、 b21B,这些第一投射光束b21R、 b21G、 b21B被导引至镜头lb。如图3B所示，当第一透4竟单元3-l处于第二冲莫式m12时，透 4竟单元3-1 ^皮i殳置在多束初始光束b21所经过的路径上，光源才莫块 L2的多束初始光束b21被投射至第一透镜单元3-1，并且通过第一 透4竟单元3-l反射多束初始光束b21而形成了沿着既定方向d22运 行的多束导引光束b22，其中，既定方向d22不同于初始方向d21。 值得注意的是，沿着既定方向d22运行的多束导引光束b22不会^皮 导引至镜头lb。图4是表示才艮据本发明的第二实施例的光学装置P2的变化例 P2a的示意图。与光学装置P2相比，光学装置P2a进一步包括集 光模块4和壳体5。集光模块4被设置在壳体5上，利用集光模块 4 4妄收沿着既定方向d22运4亍的多束导引光束b22, 乂人而可将多束 导引光束b22呈现在壳体5上。在本实施例中，集光模块4包括光耦合器4a或光衰减器4b, 第一透镜单元3-l可为分光片或全反射镜，第一模式mll为有信号 画面模式，而第二模式ml2为无信号画面模式。图5A、 5B表示本发明的第三实施例的光学装置P3的示意图。 第三实施例的光学装置P3不同于第二实施例的光学装置P2之处在 于光学装置P3进一步包括第二透4竟单元3-2，其中，第二透镜单 元3-2包括多个反射组件(例如全反射镜)321、 322、 323,并且 第二透镜单元3-2以可在第三才莫式m31[如图5A所示的虚线的全反 射镜321、 322、 323]与第四模式m32[如图5B所示的实线的全反射 镜321、 322、 323]之间切换的方式设置于镜头lb与选4奪装置2-2 之间。在本实施例中，多个全反射4竟321、 322、 323的凄t目为3，第一透4竟单元3-l设定为第一才莫式m21,也就是说，第一透镜单元 3-1退出多束初始光束b21所经过的路径。当第二透4竟单元3-2处于第三才莫式m31或第四才莫式m32时， 第一透4竟单元3-l切换至第一4莫式m21，也就是说，第一透4竟单元 3-1退出多束初始光束b21所经过的路径，沿着初始方向d21运行 的多束初始光束b21经选择装置2-2的多个光学滤光片21R、 21G、 21B而形成了沿着第一冲殳射方向d21，运4f的多束第一冲殳射光束 b21R、 b21G、 b21B,这些第一投射光束b21R、 b21G、 b21B被导 引至镜头lb。换句话说，当第二透镜单元3-2处于第三模式m31时，沿着第 一才殳射方向d21，运4亍的多束第一才殳射光束b21R、 b21G、 b21B运 行至镜头lb。当第二透4竟单元3-2处于第四才莫式m32时，沿着第一4更射方向 d21，运行的多束第一投射光束b21R、 b21G、 b21B经第二透镜单元 3-2而形成了沿着第二才更射方向d21，，运4亍的多束第二4殳射光束 b22R、 b22G、 b22B，其中，第二4S:射方向d21"不同于第一才更射方 向d21，。值得注意的是，沿着第二投射方向d21"运行的多束第二投 射光束b22R、 b22G、 b22B不会被导引至镜头lb。图6是表示才艮据本发明的第三实施例的光学装置P3的变化例 P3a的示意图。与光学装置P3相比，光学装置P3a进一步包括集 光模块4和壳体5。集光模块4被设置在壳体5上，利用集光模块 4接收沿着第二投射方向d21"运行的多束第二投射光束b22R、 b22G、 b22B，从而可将多束导引光束b22呈现在壳体5上。在本实施例中，集光模块4包括光耦合器4a或光衰减器4b, 第一透镜单元3-1可为分光片或全反射镜，并且在第一透镜单元3-1-没定为第一才莫式m21,也就是i兌，在第一透4竟单元3-l退出多束初 始光束b21所经过的路径的状态下，第三模式m31为有信号画面模 式，而第四才莫式m32为无4言号画面才莫式。在本发明的光学装置的作用下，由于在无信号画面时对光束进 行适当的导引，从而可以提高投影机的使用寿命。虽然本发明已以优选实施例披露如上，但其并非用于限制本发明， 对于本领域的技术人员来说，在不偏离本发明的精神和范围的情况 下，应当可以进行变化和修改，因此本发明的保护范围应以所附的 权利要求书所限定的范围为准。主要组件符号说明la 光机模块 2-l 选择装置21R、 21G、 21B 光学滤光片2- 2 选择装置3- l 第一透4竟单元321、 322、 323 全反射镜a 光耦合器5 壳体bl0 光信号bl2 导引光束b21R、 b21G、 b21B 第一投射光束b22R、 b22G、 b22B 第二才殳射光束b22 导引光束dll 4刀始方向d21 4刀4台方向16lb 镜头3 透镜单元3-2 第二透4竟单元4 集光模块4b 光衰减器6 处J里器bll 初始光束b20 光信号c/w 色4仑装置 dl2 既定方向 d21' 4殳射方向d21， 第一4殳射方向d22 既定方向e200 光源f2 第二焦点L2 光源模块ml2 第二模式m22 第二模式m32 第四才莫式Pla 光学装置P2a 光学装置P3a 光学装置r02 抛物状反射面R2 反射灯罩d21" 第二冲殳射方向el00 光源fl 第一焦点Ll 光源模块mll 第一模式m21 第一模式m31 第三才莫式Pl 光学装置P2 光学装置P3 光学装置r01 椭圓J求状反射面Rl 反射灯罩
权利要求
1. 一种光学装置，适用于数字光学处理投影机，所述光学装置包括光源模块，包括光源和反射灯罩，其中所述光源用来产生光信号，所述反射灯罩用于接收并反射所述光信号以形成多束初始光束，所述初始光束沿着一初始方向运行；光机模块；选择装置，设置在所述初始光束运行的所述初始方向上，所述选择装置包括色轮装置，所述色轮装置对沿着所述初始方向的所述初始光束进行选择性导引；以及透镜单元，设置在所述光机模块与所述选择装置之间，所述透镜单元可在第一模式与第二模式之间切换；其中，当所述透镜单元处于所述第一模式时，所述初始光束不经过所述透镜单元而投射入所述光机模块；当所述透镜单元处于所述第二模式时，所述初始光束被投射至所述透镜单元，并且通过所述透镜单元反射所述初始光束而形成了沿着一既定方向运行的多束导引光束，所述既定方向不同于所述初始方向。
2. 根据权利要求1所述的光学装置，进一步包括光耦合器，所述 光耦合器接收沿着所述既定方向运行的所述导引光束。
3. 根据权利要求1所述的光学装置，进一步包括光衰减器，所述 光衰减器接收沿着所述既定方向运行的所述导引光束。
4. 根据权利要求1所述的光学装置，进一步包括光耦合器和壳体，其中，所述光耦合器接收沿着所述既定方向运行的所述导 引光束，所述光耦合器被设置在所述壳体上。
5. 根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述反射灯罩包括椭 圆J求状反射面，所述椭圓球状反射面用来4妄收并反射所述光信 号以形成所述初始光束。
6. 根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述光源模块包括第 一焦点和第二焦点，所述光源i殳置于所述第一焦点，所述光源所产生的所述这些初始光束经所述反射灯罩的反射而聚集于 所述第二焦点，所述透镜单元大致邻接于所述第二焦点。
7. 根据权利要求6所述的光学装置，其中，所述透镜单元大致被 i殳置在所述第一焦点和所述第二焦点之间。
8. 根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述透镜单元包括分 光片。
9. 一种光学装置，适用于液晶显示器投影机，所述光学装置包括光源模块，包括光源和反射灯罩，其中所述光源用来产 生光信号，所述反射灯罩用于接收并反射所述光信号以形成多 束#刀4台光束，戶斤述这些#刀4台光束沿着一4刀々台方向运4亍；选择装置，^殳置在所述初始光束所运^f于的所述初始方向 之上，所述选择装置包括多个光学滤光片，所述光学滤光片用 于对所述初始光束进行选择性导引；以及第一透镜单元，设置在所述光源模块与所述选择装置之 间，所述第一透镜单元可在第一模式与第二模式之间切换；当所述第一透镜单元处于所述第一模式时，所述光源模 块的所述初始光束祐j殳射至所述选择装置；当所述第一透镜单元处于所述第二模式时，所述光源模块的所述初始光束被投射 至所述第一透镜单元，并且通过所述第一透镜单元反射所述初 始光束而形成了沿着一既定方向运行的多束导？ 1光束，所述既 定方向不同于所述初始方向。
10.—种才更影才几的无信号画面的纟喿作方法，包括以下步骤提供具有光源和反射灯罩的光源模块； 所述光源产生光信号；通过所述反射灯罩接收/反射所述光信号所形成的多束初 士台光束，声斤述这些4刀4台光束沿着一4刀4台方向运^f亍；将反射组件i殳置在所述初始光束运行的所述初始方向 上，所述反射组件可在第一模式与第二模式之间切换，其中， 当所述反射组件处于所述第一才莫式时，沿着所述初始方向运行 的所述初始光束不与所述反射组件之间相互^l妄触，当所述反射 组件处于所述第二才莫式时，沿着所述初始方向运行的所述这些 初始光束经所述反射组件的作用而产生了沿着一既定方向运 4亍的多束导引光束；以及用集光模块接收沿着所述既定方向运行的所述这些导引光束。
全文摘要
一种光学装置，包括光源模块、光机模块、选择装置和透镜单元。光源模块包括光源和反射灯罩。光源用于产生光信号，反射灯罩用于接收并反射光信号以形成多束初始光束，多束初始光束沿着初始方向运行。选择装置被设置在多束初始光束运行的初始方向上，选择装置包括色轮装置，其对沿着初始方向的多束初始光束进行选择性导引。透镜单元被设置在光机模块与选择装置之间，透镜单元可在第一模式和第二模式之间切换。当透镜单元处于第一模式时，多束初始光束不经过透镜单元而投射入光机模块；当透镜单元处于第二模式时，多束初始光束投射至透镜单元，并且通过透镜单元反射多束初始光束而形成沿着既定方向运行的多束导引光束，既定方向不同于初始方向。
文档编号G03B21/14GK101261428SQ20071007974
公开日2008年9月10日 申请日期2007年3月7日 优先权日2007年3月7日
发明者张耀民 申请人:明基电通股份有限公司