专利名称：影像合成组件和液晶投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及投影机的领域，尤其涉及一种影像合成组件以及采用 该影像合成组件的液晶投影装置。
背景技术：
近年来，小型化、轻量化且低成本的小型投影装置得到迅速发展， 其中作为投影装置重要组成部分的影像合成組件也在进行不断的改 进。
一种现有技术的影像合成组件公开在中国专利第200620133278.7 号中。参见图1和图2，该现有技术的影像合成组件3和投影装置的 光学系统2配合工作，其中来自灯组件4的白色光经由第一积分透镜 21、前遮光光栅23、第二积分透镜22、后遮光光栅24、偏振棱4免基 片25及聚镜20而被导向第一分光镜26。
第一积分透镜21及第二积分透镜22由耐热玻璃制成的复眼透镜 构成，其具有使从灯组件4发出的白色光的照度分布均匀化的功能。 另外，前遮光光栅23及后遮光光栅24由薄铝片制成，其具有遮挡相 对于偏振棱镜基片25来说不需要的入射光的功能。通过偏振棱镜基 片25后的光，经聚镜20到达第一分光镜26。第一分光镜26具有只 反射光的蓝色成分而使红色和绿色成分通过的功能，笫二分光4竟27 具有反射光的绿色成分而使红色成分通过的功能，反射镜28具有反 射光的红色成分的功能。因此，从灯组件4发出的白色光由笫一分光 镜26和第二分光镜27分成蓝色光、绿色光及红色光，并被导入影像 合成组件3中。
如图2及图3所示，影像合成组件3具体包括立方体状的合色棱镜31;固定棱镜的棱镜台30,其包括上部棱镜台301和下部棱镜 台302;分别位于合色棱镜31的三个侧面处的蓝色用液晶板33b、绿 色用液晶板33g及红色用液晶板33r;以及固定相应的液晶板的液晶 板支架38b、 38g和38r。液晶板支架38b、 38g和38r连接在棱4竟台 30上，以形成一体化的影像合成组件3。
由图1所示的第一分光镜26及反射镜29a反射后的蓝色光，被导 向聚镜35b，经由聚镜35b、蓝色入射偏光板32b、蓝色用液晶板33b 及蓝色出射偏光板34b,到达合色棱镜31。由第二分光镜27反射后 的绿色光，被导向聚镜35g,经由聚镜35g、绿色入射偏光板32g、绿 色用液晶板33g及绿色出射偏光板34g，到达合色棱镜31。由两面反 射镜28、 29b反射后的红色光，被导向聚镜35r，经由聚镜35r、红色 入射偏光板32r、红色用液晶板33r及红色出射偏光板34r，到达合色 棱镜31。被引导到合色棱镜31的三色影像光被合色棱镜31合成，由 此得到的彩色影像光经由投射镜头39向前方的屏幕^L大投射。
再次参见图2和图3，棱镜31可由上部棱镜台301和下部棱镜台 302来固定，液晶板支架38b、 38g和38r被固定在上部棱镜台301和 下部棱镜台302上。蓝色用液晶板33b、绿色用液晶板33g及红色用 液晶板33r分别用螺钉(图未示)固定在三个安装构件37上。三个安装 构件37和液晶板支架38b、 38g和38r是在完成了会聚、聚焦的调整 后，采用焊接分别固定的。
其中，棱镜台30与液晶板支架38b、 38g和38r之间的连接是通 过若干螺钉3801穿过液晶板支架上的孔(图未示)，并与棱^镜台上相应 的螺孔(图未示)螺紋连接实现的。棱镜台30与液晶板支架38b、 38g 和38r的这种连接关系具有以下不足。
首先，每个液晶板支架需要同时和上部棱镜台301和下部棱镜台 302的两个侧面进行装配，这样会因装配面较多而导致精度误差，进 而造成液晶板支架装配变形，并且影喻会聚。
其次，在如图3所示的液晶板支架的这种结构中，液晶板支架的各个焊接部380离固定液晶板支架的螺钉3801较远。由于焊接部380 是以螺钉3801为支点进行变形的，所以这种较远的距离容易产生变 形，且变形量也较大。焊接部的较大变形会直接导致会聚变化。
此外，在棱镜台30的三个侧面固定三个液晶板支架38b、 38g和 38r也不利地增加了影像合成组件3的重量及成本。
因此，有必要提供一种可以克服上述缺点的影像合成组件和液晶 投影装置。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种影像合成组件，其具有简化的 部件数量并且具有较高的装配精度。
本发明的目的还在于提供一种液晶投影装置。
本发明所提供的影像合成组件包括合色棱镜，具有上端面、与 该上端面相对的下端面，以及位于该上端面和下端面之间三个入光 面；上部棱镜台，设置在该上端面上；下部棱镜台，设置在该下端面 上；上部液晶板支架，设置在该上部棱镜台上并具有多个第一连接部； 下部液晶板支架，设置在该下部棱镜台上并具有多个第二连接部；三 个液晶板；以及三个安装构件，该三个液晶板分别固定在该三个安装 构件上，该三个安装构件分别设置在该三个入光面处并与分布在相应 的入光面侧的该第 一连接部和第二连接部相连接。
本发明所提供的液晶投影装置包括上述的影像合成组件。
本发明提供的影像合成组件具有如下有益效果液晶板支架分别 独立固定在单个棱镜台上，其间的装配面只有一个，从而避免了两个 或两个以上装配面之间的精度误差所造成液晶板支架装配变形而影 响会聚的问题；并且，由于采用上下的装配方式使液晶板支架的用量 由原来的三个减少到二个，从而减轻了影像合成组件的重量也降低了
成本o -
可参考附图通过实例更加具体地描述本发明，其中附图并未按照
比例绘制，在附图中
图1是一种现有技术的液晶投影装置的光学系统和影像合成组件
的平面示意图2是图1所示光学系统中的影像合成组件的立体示意图； 图3是图2所示影像合成组件中的棱镜、棱镜台及液晶板支架的 立体示意图4是本发明的液晶投影装置的立体示意图5是图4所示液晶投影装置的另一视角的立体示意图。
图6是将本发明的液晶投影装置的上壳体取下后的立体示意图7是本发明的液晶投影装置的影像合成组件的立体分解示意
图8是图7所示液晶板支架的立体示意图9是图7所示影像合成组件中的棱镜、棱镜台及液晶板支架的 立体组合示意图；以及
图10是本发明的液晶投影装置的影像合成组件的立体组合示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图具体介绍本发明的液晶投影装置及其相关部件。 在下面的说明中，将图4所示液晶投影装置的影像投射方向设为前方， 并朝该液晶投影装置的前表面来规定左右。另外，本文所用到的术语
"后部"、"底部"、"侧部"等类似术语均是相对的、示例性的。 它们可以根据投影装置的不同使用及放置方式而变化。
请参考图4,本发明的一个实施例的液晶投影装置具有包括上壳 体11及下壳体12的外壳1。在该外壳1的表面上配置有包括》个操 作按钮的操作部15,在外壳1的前表面上开设有投射窗13。排气口 611和电源插口 205, 在外壳1的后表面上可设有排气口 631以及与计算机连接的D-SUB 端子、复合输入端子等各种外部输入端子组251。该端子组251的各 输入端子的名称，可通过对外观的整形用金属模具来形成。举例来说， 若端子名称为AUDIO,就可通过对端面作雕刻来使得字符容易辨认。 因此，字符在外观上无需采用印制的方法，从而可提高生产效率并降 低成本。
如图6所示，在外壳l的内部，配置有大致L字状延伸的例如由 合成树脂制成的光学引擎7。在该光学引擎7的内部配置有作为光 源的灯组件4;将从该灯组件4发出的白色光分离成三原色的光的光 学系统(相似于图1中的光学系统2);以及影像合成组件5，其可将该 三原色的光照射到三原色用的液晶板上而生成三原色的影像光，并将 生成的三原色的影像光合成为彩色影像光。灯组件4收纳于光学引擎 7的左端部，而影像合成组件5收纳于光学引擎7的前方端部，光学 系统配置在从灯组件4到影像合成组件5的光学引擎7内的光路上。
另外，在光学引擎7的前方端缘，连接有保持投射镜头59的筒 体59a的基端部。进而，在外壳1的内部，于投射镜头59的左方侧设 置有电源装置9。
下面将详细说明本发明的液晶投影装置的影像合成组件5。
如图7至图10所示，该影像合成组件5包括立方体状的合色 棱镜51;固定棱镜的棱镜台50,其包括上部棱镜台501和下部棱镜 台502;分别位于合色棱镜51的三个侧面(均为入光面)处的蓝色用液 晶板53b、绿色用液晶板53g及红色用液晶板53r(参见图10)，它们分 别用若干螺钉55(本实施例中为三个螺钉55)固定在三个安装构件53 上；位于绿色用液晶板53g与合色棱镜51之间的绿色前置偏光板54g; 位于蓝色用液晶板53b与合色棱镜51之间的蓝色前置偏光板54b;以 及固定液晶板的上部液晶板支架58、 59,其中，上部液晶板支架58、 59分别连接在棱镜台50上，以形成一体化的影像合成组件5。参见图7,该上部棱镜台501包括方形框部5011以及分别从该方 形框部5011四个端角延伸而出的四个突出部5015。该方形才匡部5011 同蓝色用液晶板53b和绿色用液晶板53g相对的两个侧面上各具有螺 孔5012和两个定位销5013，该两个定位销5013位于该螺孔5012两 侧。该方形框部5011同合色棱镜51相对的表面上具有多个凸出的接 合面(与下部棱镜台502上的接合面5014相似)。各个突出部5015远 离合色棱镜51的一侧具有螺孔5016和定位销5017,该螺孔5016專交 定位销5017更远离方形框部5011。该下部棱镜台502除在其方形框 部的侧面不具有螺孔和定位销外，其它的结构与上部棱镜台501大致 相同，在此不再详述。
具体参见图8,上部液晶板支架58包括方框形主体部581、分别 从该主体部581四个端角伸出的四个臂部5818，和分别设置在该四个 臂部5818端部的焊接部5819。该焊接部5819的数量设置成在上部液 晶板支架58的三侧均可与液晶板相连接(例如，上部液晶板支架58可 包括六个焊接部5819，且该上部液晶板支架58的三侧中的每一侧都 分布有两个焊接部5819)。该主体部581中间部分为空的，且其相对 于焊接部5819为弱化设计，例如该主体部581比该焊接部5819截面 尺寸小。各臂部5818具有与定位销5017(参见图7)配合的孔5817，以 及供螺钉5802(参见图7)从中穿过的孔5816。下部液晶板支架59的结 构与上部液晶板支架58可大致相同或者完全一样，在此不再详述。
参照图7至图10,该影像合成组件5的组装方式如下所述。
首先，合色棱镜51可由上部棱镜台501和下部棱镜台502来固 定。具体是，合色棱镜51通过在其上下端面分别与上部棱镜台501 和下部棱镜台502上的对应接合面5014接合而与棱镜台50连接。上 述接合面5014与合色棱镜51的连接方式可以采用UV胶粘接。需要 指出的是，接合面5014的具体分布方式及大小可以根据情况调整。
其次，螺钉5801穿过蓝色前置偏光板54b的安装构件54上的孔 (未示出)与上部棱镜台501的螺孔5012配合，同时定位销5013与蓝色前置偏光板54b的安装构件54上的相应孔(未标示)配合，从而将蓝 色前置偏光板54b的安装构件54固定在上部棱镜台501上。同样地， 绿色前置偏光板54g的安装构件54也被固定在上部棱镜台501上。
接着，将上部液晶板支架58放在上部棱镜台501上，使得上部 棱镜台501的定位销5017穿过上部液晶板支架58的孔5817，再用螺 钉5802穿过上部液晶板支架58的孔5816而与上部棱镜台501上的 螺孔5016配合，从而将上部液晶板支架58固定在上部棱镜台501上。 同样地，下部液晶板支架59也,皮固定在下部棱一镜台502上。
然后，蓝色用液晶板53b的安装构件53的四个焊接部530分别 设置在上部液晶板支架58、 59的同一侧的四个焊接部5819上，且液 晶板53b的安装构件53和上部液晶板支架58、 59通常是在调整了会 聚、聚焦后，采用焊接进行固定(当然，也可以用粘合剂固定)。同样 地，绿色用液晶板53g及红色用液晶板53r也^皮固定在上部液晶板支 架58、 59上。
本发明提供的影像合成组件具有如下有益效果首先，由于液晶 板支架分别独立固定在单个棱镜台上，其间的装配面只有一个，从而 避免了两个或两个以上装配面之间的精度误差所造成液晶板支架装 配变形而影响会聚的问题；其次，由于采用上下的装配方式使液晶板 支架的用量由现有技术中的三个减少到二个，从而减轻了影像合成组 件的重量，也降低了成本。另外，由于螺钉固定部(即用于固定液晶板 支架的螺孔)是设置在棱镜台的突出部上，这使得螺钉固定部离焊接部 较近，从而大幅度地减少了焊接部绕支点变形的可能性和变形量。
经实验证明，在未釆用本发明以上的改进结构的情况下，如果采 用相同影像合成组件构造，假设在40。C/90。/。的仓库中进行环境试验， 在画面中心，会聚会发生0.8-1像素以上的偏移。但采用本发明的话， 在画面中心中可将偏移控制在0.3像素以下。
以上参照
了本发明的 一些实施例，但是只要不背离本发 明的实质和范围，本领域的技术人员还可以对其进行各种形式上的修
10改和变更。以上这些都属于本发明的保护范围
权利要求
1. 一种影像合成组件，包括合色棱镜，具有上端面、与所述上端面相对的下端面，以及位于所述上端面和下端面之间三个入光面；上部棱镜台，设置在所述上端面上；下部棱镜台，设置在所述下端面上；上部液晶板支架，设置在所述上部棱镜台上并具有多个第一连接部；下部液晶板支架，设置在所述下部棱镜台上并具有多个第二连接部；三个液晶板；和三个安装构件，所述三个液晶板分别固定在所述三个安装构件上，所述三个安装构件分别设置在所述三个入光面处并与分布在相应的入光面侧的所述第一连接部和第二连接部相连接。
2. 如权利要求1所迷的影像合成组件，其特征在于，所述上部 棱镜台包括第 一框部以及分别从所述第 一框部的四个端角伸出的四 个第一突出部；所述上部液晶板支架通过与所述第一突出部的结合而 设置在所述上部棱镜台上，所述结合的部位靠近所述第一连接部。
3. 如权利要求2所述的影像合成组件，其特征在于，所述结合 是通过螺钉穿过所述上部液晶板支架与所述第一突出部螺紋配合实 现的。
4. 如权利要求1所述的影像合成组件，其特征在于，所述下部 棱镜台包括第二框部以及分别从所述第二框部的四个端角伸出的四 个第二突出部；所述下部液晶板支架通过与所述第二突出部的结合而 设置在所述下部棱镜台上，所述结合的部位靠近所述第二连接部。
5. 如权利要求4所述的影像合成组件，其特征在于，所述结合 是通过螺钉穿过所述下部液晶板支架与所述第二突出部螺紋配合实现的。
6. 如权利要求1所述的影像合成组件，其特征在于，所述上部 液晶板支架包括第一主体部和分别从所述第一主体部四个端角伸出的四个笫一臂部；所述第一连接部分别设置在所述四个第一臂部的端 部。
7. 如权利要求6所述的影像合成组件，其特征在于，所述第一 主体部相对于所述第一连接部进行了弱化设计。
8. 如权利要求1所述的影像合成组件，其特征在于，所述下部液晶板支架包括第二主体部和分别从所述第二主体部四个端角伸出 的四个第二臂部；所述第二连接部分别设置在所述四个第二臂部的端部。
9. 如权利要求8所述的影像合成组件，其特征在于，所述第二 主体部相对于所述第二连接部进行了弱化设计。
10. 如权利要求1所述的影像合成组件，其特征在于，所述第一 连接部和第二连接部通过焊接或粘接而与所述液晶板的安装构件相连接。
11. 一种液晶投影装置，其包括如权利要求1至10中任一项所 述的影像合成组件。
全文摘要
本发明提供一种影像合成组件，旨在解决现有技术中装配部件多、精度不够高的问题。该影像合成组件包括合色棱镜，具有上端面、与该上端面相对的下端面，以及位于该上端面和下端面之间三个入光面；上部棱镜台，设置在该上端面上；下部棱镜台，设置在该下端面上；上部液晶板支架，设置在该上部棱镜台上并具有多个第一连接部；下部液晶板支架，设置在该下部棱镜台上并具有多个第二连接部；三个液晶板；以及三个安装构件，该三个液晶板分别固定在该三个安装构件上，该三个安装构件分别设置在该三个入光面处并与分布在相应的入光面侧的该第一连接部和第二连接部相连接。本发明还提供一种采用该影像合成组件的液晶投影装置。
文档编号G02B27/12GK101533157SQ20081008118
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月14日 优先权日2008年3月14日
发明者冈崎昌二, 吴杰阳, 张相林, 莲佛忠志, 黄燕山 申请人:深圳华强三洋技术设计有限公司;三洋电机株式会社