[发明专利]光学系统和光调制器的位置调整方法及系统

说明书

发明技术领域

本发明涉及一种色彩组合光学系统的位置调整方法与位置调整系统，用于相对于容纳构成放映机的色彩分离光学系统的光学组件的光学组件壳体调整色彩组合光学系统的位置，一种通过所述位置调整方法调整的色彩组合光学系统，本发明还涉及一种光调制器的位置调整方法与位置调整系统，用于调整放映机的多个光调制器的相对位置，且本发明还涉及通过位置调整方法调整的放映机。

背景技术

通常，已知用于根据图像信息调制多个彩色光通过投射透镜投射在屏幕上的放映机，广泛应用于会议、学会、展示会等等场合的多媒体显示。

已知所谓三板放映机具有色彩分离光学系统、三个光调制器、以及正交分色棱镜，色彩分离光学系统用于将光源发出的光束通过分色镜分离为红、绿和蓝三色光，三个光调制器用于调制根据图像信息的每一彩色光的分离的光束，正交分色棱镜用于组合经各个光调制器调制的光束。

诸如构成色彩分离光学系统的分色镜和构成均匀照明光学系统的镜头阵列这样的光学组件、从光源到光调制器的光路都容纳在光学组件壳体中。该光学组件壳体由上壳体、下壳体组成，上壳体具有用于安装光学组件的凹进，下壳体用于封闭上壳体的下面。透镜固定装置用于固定投影镜头，设置在下壳体上，位于光路的一端。

将三个光调制器直接连接到正交分色棱镜的光入射端面。将固定板粘接且固定到正交分色棱镜的下面，正交分色棱镜与光调制器连接，通过螺钉利用固定板上开设的螺纹孔将固定板固定到壳体下部投射透镜光路的前段。

采用这样的配置构成是因为，在将光调制器固定到正交分色棱镜的光入射端面的过程中，为了避免象素等的偏移必须高精度地确定各个光调制器的相对位置。按照惯例，将光调制器纳入壳体的步骤和将光调制器固定到正交分色棱镜的步骤分别独立实施，并且在最后的步骤中完成两者的组合。

但是，依照传统方法，由于光学组件与内部光学组件的配置位置和固定板到正交分色棱镜的固定位置的偏移而不能获得适当的投映图像。具体的讲，当正交分色棱镜与固定板的固定位置偏移时，由于通过螺钉将固定板固定到壳体下部的预设位置，也相应地固定了正交分色棱镜的位置。因此，将正交分色棱镜调整得与光学组件壳体中的光束的光轴一致是不可能的，且不能适当地组合彩色光，由此恶化了投射透镜投映的图像质量。

本发明的一个目的是对放映机的色彩组合光学系统的位置进行高精度地确定。

进而，小型化的光调制器的使用推动了小型化放映机的发展，其缩短了从光源到投射透镜的光路，且减小了光源光的光束聚光率，因此照明裕度趋于减小。因此，在传统方法中，制造光学组件壳体的步骤和将光调制器固定到正交分色棱镜的步骤是分别进行的，且在最后阶段装配这两组件时调整组件位置，必须用小照明裕度来调整这两装配组件的位置，这样在调整精度上就存在一定局限性。

本发明的另一个目的是在调整光调制器位置的过程中应对克服由于放映机尺寸减小带来的照明裕度小的问题。

发明概述

依照本发明的一种色彩组合光学系统的位置调整方法用于制造一种放映机，所述放映机包括：光源；色彩分离光学系统，其将光源发射的光束分离为多种彩色光；光学组件壳体，其容纳构成色彩分离光学系统的光学组件；多个光调制器，其根据图像信息对色彩分离光学系统分离出的各种彩色光进行调制；以及色彩组合光学系统，其对经过各个光调制器调制过的光束进行组合以形成光学图像。利用该位置调整方法调整色彩组合光学系统相对于光学组件壳体的位置，其包括步骤：沿着穿过光学组件壳体的光束光轴照射白色激光光束；用色彩分离光学系统将白色激光光束分离为各种彩色光，各种彩色光入射到色彩组合光学系统的光入射端面，且用传感器检测由色彩组合光学系统组合的光束；以及在检测该组合光束的同时调整色彩组合光学系统相对于光学组件壳体的位置。

依照上述配置，由于在调整色彩组合光学系统位置时实施激光光束照射步骤、组合光检测步骤以及位置调整步骤，白色激光光束通过色彩分离光学系统分离为多种彩色光诸如RGB入射到色彩组合光学系统的光入射端面，且在检测由色彩组合光学系统组合的光束的同时可以调整色彩组合光学系统相对于光学组件壳体的位置，以便高精度地确定色彩组合光学系统相对于光学组件壳体的位置。

在上文中，当传感器是点传感器时，可优选地在组合光检测步骤中的监控检测状态时确定完成位置调整。

在上文中，当点传感器检测到的组合光面积变为最小时可优选地确定完成位置调整步骤。顺便提及，通过图像输入装置诸如视频记录板将传感器检测信号输入到计算机之类装置中且利用图像处理软件等处理该信号，来计算组合光点的最小面积。