DLP光学系统技术方案

提供了一种ＤＬＰ光学系统。该ＤＬＰ光学系统包括一个灯单元、一个光学引擎单元、一个ＤＭＤ、一个棱镜、一个投影透镜、以及一个挡光部件。所述灯单元提供光线，而所述光学引擎单元与灯单元光学地相连接，该光学引擎单元具有用于在其中将从所述灯单元射入的光线转换成图像信号的光学部件，并包括有用来透射所述图像信号的主透镜。所述ＤＭＤ反射从所述主透镜透射出的图像信号，而所述棱镜靠近所述ＤＭＤ形成以对光路进行调整。所述投影透镜将来自所述棱镜的、对形成图像作出贡献的光线的正光束投影到屏幕上。所述挡光部件设置在所述投影透镜的入射侧，用于仅仅透射正光束并遮蔽平状态区域的光线，该平状态区域介于正光束和偏光束之间。

【技术实现步骤摘要】
DLP光学系统
本专利技术涉及一种光学系统，更特别地，涉及一种数字光处理(DLP)光学系统，该系统用于解决由DLP光学系统中所舍弃的光线而引起的图像对比度的问题。
技术介绍
由于相对于当前使用的液晶显示器(LCD)设备的面板、阴极射线管(CRT)的对比度而言，DLP光学系统具有极好的对比度，并且其光学结构非常简单、从而可以减少所述系统的尺寸和重量，所以，DLP光学系统非常适合作为下一代投影电视(TV)和投影仪的面板。DLP光学系统允许从灯发出的光线由多个非常微小的镜子——这些镜子通过微机电系统(MEMS)技术制造——而得以反射，并且控制与每个镜子相对应的像素的亮度。在这一点上，由于光线的亮度仅仅表达了一个对比度，所以，在光线入射到镜子上之前，光线透射过一个色轮，从而获得对比度和颜色。每个像素的亮度取决于与每个像素相应的镜子将光线从光源照到投影透镜上的时间。这个过程通过脉宽调制(PWM)实现。DLP光学系统使用由Texas Instrument Co.公司研发的数字微镜设备(DMD)。DMD是一种半导体的光开关，其中集成有微小的驱动镜。在DMD中，一个微小的铝合金镜安装在静态随机存取存储器(SRAM)的一个存储单元的上部，而该微小的镜子由下部存储器的静电场操作。DMD分成单芯片DMD和三芯片DMD，其将光线分成红光、绿光、和蓝光并且对这三种光进行处理。单芯片DMD和三芯片DMD都是完全数字式的设备并且具有这样的优点：可获得非常好的颜色再现。此外，DMD的寿命很长、清晰度很高、并且可以直接地再现输入的数-->字图像信号而无需独立的校正，从而获得一个质量不变差的图像。下面将示意性地说明一个DLP光学系统的构造。首先，DLP光学系统包括有一个发光的灯单元、一个基于从外部输入的图像信号而将从上述灯单元发出的光线转换成适当的图像信号的光学引擎单元、一个反射从上述光学引擎单元透射过来的图像信号的DMD设备、一个用于投射一部分从上述DMD设备反射过来的图像信号的投影透镜、以及一个用于支撑各元件的支撑设备。灯单元用作光源而提供包括了所有颜色的白光，并且该灯单元可以是一个金属卤化物灯。该金属卤化物灯通过在气体中放电而发光，从而相较于廉价的金属丝灯泡而言提供更亮的纯白光。光学引擎单元分解及合成由灯单元所产生的白光的颜色，使得所述颜色对应于从外部输入的图像信号以形成一个图像，并且投影所形成的图像。DMD根据从外部输入的信号而以正光束(on-beam)或偏光束(off-beam)的形式反射光线。所述正光束或偏光束由棱镜改变其路径并通过投影透镜而投影到外部。详细地说，在需要时，DMD以正光束或偏光束的形式反射输入信号。当以正光束的形式反射输入信号时，DMD实现一个白屏。当以偏光束的形式反射输入信号时，DMD实现一个黑屏。可以有一个在正光束状态时的DMD的反射角、在偏光束状态时的DMD的反射角、以及一个介于两者之间的中间角。这是因为DMD通过物理地转动DMD的镜子来实现正光束状态和偏光束状态。因此，当从正光束状态转换到偏光束状态时、以及从偏光束状态转换到正光束状态时，产生了一个平状态(flat state)。从图1所示的DMD光线光路的概略性示图中，可以清楚地理解具有上述构造的DLP光学系统的光线的光路。参考图1，当DMD的镜子8转动一个预定角度时，在光线处于正-->光束状态时，从灯5射出的光线入射到投影透镜6上；而在光线处于偏光束状态时，从灯5射出的光线入射到光线吸收部分7上。然而，在介于正光束状态和偏光束状态之间的中间状态时，光线射到一个不位于光学系统内的部分上、或者通过透镜射到一个屏幕上，从而在屏幕上形成一个不期望的图像。下面对介于正光束状态和偏光束状态之间的中间状态进行详细的描述。当DMD从正光束状态转换到偏光束状态或者反向转换时，当镜子在与正光束状态对应的角和与偏光束状态对应的角之间改变时，DMD反射光线的镜子经过中间角。因此，哪怕在偏光束的状态中，部分光线通过镜子而经过棱镜透射、并经过投影透镜而投影到屏幕上。在偏光束状态中投影到屏幕上的光线照在整个屏幕上，这降低了屏幕的对比度。从而，不能完全地实现黑色，相反地，显示出灰色。详细地说，哪怕相关技术的DLP光学系统实现了黑屏，即DMD以偏光束的形式反射所有的信号，部分的光线通过投影透镜而投影到屏幕上，从而，不能获得完美的黑屏和白屏，因此，降低了屏幕的对比度。因为在DMD镜子转动时常常会发生这种对比度的降低，所以，当在屏幕上形成任意类型的图像时、以及在屏幕上实现黑屏时，对比度常常会降低。
技术实现思路
因此，本专利技术意在一种DLP光学系统，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点所导致的一个或多个问题。本专利技术的一个目的在于提供一种DLP光学系统，其通过完全地阻挡不期望的光线、使之不进入到投影透镜中而改进屏幕的对比度并且获得很清晰的图像质量。本专利技术的另一个目的在于提供一种DLP光学系统，其通过阻止不-->期望的光线照到普通的像素——该像素与形成在屏幕上的图像是相关联的——上而提高了图像的质量。本专利技术另外的优点、目的、以及特征将部分地在下文的描述中提出，对于本领域内的技术人员而言，将部分地通过对下文的检验而变得明显、或者通过对本专利技术的实践而学得。通过在所描述的、及其权利要求、以及附图中所特别指出的结构，可以实现和获得本专利技术的目的和其它优点。为了实现这些目的和其它优点，并且依据本专利技术的目标，如在本文中所实施的以及所广义地描述的，提供了一种DLP光学系统，该系统包括：一个用于提供光线的灯单元；一个与所述灯单元光学地相连接的光学引擎单元，其具有用于在其中将从所述灯单元射入的光线转换成图像信号的光学部件，并包括有用来透射图像信号的主透镜；一个DMD，用于反射从所述主透镜透射出的图像信号；一个靠近所述DMD而形成的棱镜，用于对光路进行调整；一个投影透镜，用于将来自所述棱镜的、对形成图像作出贡献的光线的正光束投影到屏幕上；以及一个挡光部件，该挡光部件设置在所述投影透镜的入射侧，用于仅仅透射正光束并阻挡平状态区域的光线，该平状态区域介于正光束和偏光束之间。在本专利技术的另一个方面，提供一种DLP光学系统，该系统包括：一个用于提供光线的灯单元；一个光学引擎单元，用于将从所述灯单元射入的光线转换成图像信号；一个DMD，用于选择性地将从所述光学引擎单元射入的图像信号反射到正光束区域；一个棱镜，用于对从所述DMD射入的光线的光路进行调整；一个投影透镜，用于将来自所述棱镜的光线投影到屏幕上；一个引擎体部，用于至少容置所述棱镜；一个设置在所述引擎体部上侧的引擎盖，用于对所述引擎盖内部的部件进行保护；以及一个挡光部件，该挡光部件设置在一个介于棱镜的光线射出部分和投影透镜的入射部分之间的间隔部分内，用于至少遮蔽平状态区-->域的光线而提高图像的对比度。本专利技术的再一方面提供了一种DLP光学系统，该系统包括：一个灯单元；一个光学引擎单元，用于将从所述灯单元射入的光线转换成图像信号；一个DMD，用于选择性地将从所述光学引擎单元射入的图像信号反射到正光束区域、偏光束区域、形成在所述正光束区域和偏光束区域之间的平状态区域；以及一个挡光部件，用于阻挡DMD所反射的光线中的平状态区域的光线。根据DLP光学系统，通过DLP光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＤＬＰ（数字光处理）光学系统，包括：用于提供光线的灯单元；与所述灯单元光学地相连接的光学引擎单元，该光学引擎单元具有用于在其中将从所述灯单元射入的光线转换成图像信号的光学部件，并包括有用来透射所述图像信号的主透镜；　 　ＤＭＤ（数字微镜设备），用于反射从所述主透镜透射出的图像信号；棱镜，其形成为靠近所述ＤＭＤ，用于对光路进行调整；投影透镜，用于将来自所述棱镜的、对形成图像有贡献的光线的正光束投影到屏幕上；以及挡光部件，该挡光部件设 置在所述投影透镜的入射侧，用于仅仅透射正光束并至少遮蔽平状态区域的光线，该平状态区域位于正光束和偏光束之间。

【技术特征摘要】
KR 2005-8-12 10-2005-00743171.一种DLP(数字光处理)光学系统，包括：用于提供光线的灯单元；与所述灯单元光学地相连接的光学引擎单元，该光学引擎单元具有用于在其中将从所述灯单元射入的光线转换成图像信号的光学部件，并包括有用来透射所述图像信号的主透镜；DMD(数字微镜设备)，用于反射从所述主透镜透射出的图像信号；棱镜，其形成为靠近所述DMD，用于对光路进行调整；投影透镜，用于将来自所述棱镜的、对形成图像有贡献的光线的正光束投影到屏幕上；以及挡光部件，该挡光部件设置在所述投影透镜的入射侧，用于仅仅透射正光束并至少遮蔽平状态区域的光线，该平状态区域位于正光束和偏光束之间。2.如权利要求1所述的DLP光学系统，其中所述挡光部件形成在引擎盖中，该引擎盖至少覆盖住所述棱镜。3.如权利要求2所述的DLP光学系统，其中所述引擎盖包括用于吸收偏光束的光线吸收部件。4.如权利要求2所述的DLP光学系统，其中所述挡光部件与引擎盖一体地形成。5.如权利要求2所述的DLP光学系统，其中所述引擎盖通过模制金属板而制造，而所述挡光部件通过弯折引擎盖的一个部分而形成，从而使得所述挡光部件位于棱镜和投影透镜之间。6.如权利要求1所述的DLP光学系统，其中所述挡光部件的一侧经过一个介于正光束区域和平状态区域之间的边界点。7.如权利要求6所述的DLP光学系统，其中所述挡光部件的形状是包括有上述挡光部件一侧的三角形。8.如权利要求1所述的DLP光学系统，其中所述挡光部件形成于所述棱镜的一侧上。9.如权利要求8所述的DLP光学系统，其中所述挡光部件形成于所述棱镜的光线射出表面上。10.如权利要求1所述的D...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤基，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]