專利名稱：數字微鏡裝置組件和使用該組件的光學投影系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學投影系統。更具體地講，本發明涉及一種具有改進的電路板結構的光學投影系統。
背景技術：
光學投影系統使用光學裝置將小尺寸的圖像投射到大屏幕上。典型的光學投影系統包括陰極射線管(CRT)投影系統、液晶顯示器(LCD)投影系統和數字光處理(DLP)投影系統。
CRT投影系統是最原始的投影系統，CRT投影系統通過具有鏡子的小尺寸的CRT來將圖像形成在屏幕上。LCD投影系統將外部圖像信號傳送到投影TV，以在直徑大約四英寸的小尺寸LCD屏幕上再現圖像信號。在屏幕上顯示的圖像由來自液晶顯示屏后面的強光照射，并穿過透鏡來放大圖像。然后圖像被鏡子反射，從而被反射的圖像投影到屏幕上。
DLP投影系統使用其中集成了幾十萬個微小驅動鏡的數字微鏡裝置(DMD)半導體芯片來放大并投射外部輸入的圖像信號。
在第6,791,838號美國專利(于2004年9月14日發布，并轉讓給Lite-On技術有限公司)中公開了基于DMD半導體芯片的光學投影系統的例子。該專利通過引用全部包含于此。
圖1示出了在第6,791,838號美國專利中公開的DMD組件。
參照圖1，DMD組件包括散熱器元件1、DMD模塊2、光學支架3、柔性元件4和鎖定元件5。
散熱器元件1具有沿著散熱器元件的邊緣形成的多個容納孔10和從散熱器元件的底部凸起的熱導體11。熱導體11可以裝配到散熱器元件1的散熱器翅片12上，或者一體地形成在散熱器元件1的散熱器翅片12上。DMD模塊2具有控制板20、DMD21、圍繞DMD布置的固定支架22和上蓋23。上蓋23將信息從控制板20傳送到DMD21。控制板20具有開口200和圍繞開口200形成的第一固定元件(包括多個通孔201a)。上蓋23具有與散熱器元件1的熱導體11相應的開口230。散熱器元件1的熱導體11穿過控制板20的開口200而與DMD21的后面210接觸，用于控制DMD21的多個微鏡211的角度改變。
光學支架3具有布置在其上的第二固定元件(包括多個裝配孔30a)，以及用于將DMD模塊2裝配在其中的裝配接口31a。
置于散熱器元件1的容納孔10中的柔性元件4具有多個壓縮彈簧4a，而鎖定元件5具有多個鎖定螺釘5a。
在前述光學投影系統中，如果(例如，由于缺陷)用另一個控制板替換控制板20，則由于散熱器元件1，DMD模塊2和光學支架3通過鎖定元件5固定到控制板20上以形成一個機體，因此而必須拆卸散熱器元件1、DMD模塊2和光學支架3。
由于這個原因，如果控制板20被另一個替換，則必須移動DMD模塊2，這會使投影效率惡化。因此，必須將DMD模塊2精確地定位。然而，很難適當地執行定位操作。詳細地，在沒有設置定位裝備的地方例如消費者家里，難于執行定位操作。因此，如果沒有定位裝備，則需要用一個新的機器來替換整個機器。
因此，需要一種改進DMD組件，這種DMD組件能夠在DMD模塊存在缺陷的情況下避免替換整個機器。
發明內容
本發明的一方面在于至少解決上述問題和/或缺點，并提供至少下述優點。因此，本發明的一方面在于提供一種DMD組件和使用該DMD組件的光學投影系統，這種DMD組件基本上能夠解決由于傳統DMD組件中的限制和缺點引起的一個或更多問題。
本發明的另一方面在于提供一種DMD組件和一種使用該DMD組件的光學投影系統，在所述DMD組件中，電路板的結構被改進，以便于電路板的更換。
本發明的又一方面在于提供一種DMD組件和使用該DMD組件的光學投影系統，在所述DMD組件中，電路板的結構被改進，從而可以不需要DMD的定位操作就可更換電路板。
根據本發明的示例性實施例，光學投影系統包括基座；設置在基座上的燈；DMD組件，設置在燈的一側，用于通過所述燈輻射的光來產生圖像光；投影單元，用于投射由DMD組件形成的圖像光。DMD組件包括DMD、在一側設置有DMD的主電路板、可獨立于DMD而從主電路板上拆卸或安裝到主電路板上的副電路板。
副電路板可以以直角設置在主電路板的一側。
光學投影系統還可包括設置在主電路板一側的主連接器和設置在副電路板的一側并與主連接器電連接的副連接器。
光學投影系統還可包括遮蓋主電路板的主殼體，主殼體可設置有使副連接器從中穿過的副連接器通孔。
光學投影系統還可包括用于遮蓋副電路板的副殼體。
副殼體可通過鎖定單元被固定到主殼體上。鎖定單元可包括主鎖定邊緣，在主殼體的兩個邊緣突起，具有主鎖定孔；副鎖定邊緣，在副殼體的兩側突起，與主鎖定邊緣相應，具有副鎖定孔；副殼體鎖定螺釘，安裝到主鎖定孔和副鎖定孔中。
主殼體和副殼體可另外設置有副鎖定單元。副鎖定單元可包括形成在主殼體的一側的至少一個安裝槽，以及形成在副殼體的一側并安裝到安裝槽中的安裝條。
主電路板可具有相對基座垂直的平面。
副殼體可包括一對第一副殼體和第二副殼體，第一副殼體在外側設置有副突起，第二副殼體設置有鎖定在副突起中的副鎖定邊緣和允許副鎖定邊緣在副突起中彈性移動并鎖定在其中的副縫隙。
第一副殼體和第二副殼體中的至少一個可具有輻射孔。
副殼體可設置有固定到副電路板上的副殼體鎖定孔，副電路板可設置有與副殼體鎖定孔相應的副電路板鎖定孔，用于使副電路板鎖定螺釘安裝在其中。
副電路板可設置有具有高缺陷率的電路部件。
根據本發明的另一示例性實施例，DMD組件包括DMD，用于再現形成圖像所需的光；主電路板，設置有DMD；副電路板，可獨立于DMD而從主電路板上拆卸或固定到主電路板上。
副電路板可具有相對于主電路板垂直的平面。
主電路板可另外設置有主連接器，副電路板可另外設置有與主連接器連接的副連接器。
副電路板可設置有具有高缺陷率的電路部件。
根據本發明的另一示例性實施例，數字微鏡裝置(DMD)組件包括DMD，用于形成圖像；第一電路板，用于安裝DMD；第二電路板，可拆卸地安裝到第一電路板上，從而第二電路板可獨立于DMD而被拆卸和安裝。
第二電路板可基本上垂直于第一電路板安裝。
DMD組件還可包括設置在第一電路板上的主連接器和設置在第二電路板上用于與主連接器連接的副連接器。
具有高缺陷率的電路部件可置于第二電路板上。
根據本發明的又一示例性實施例，光學投影系統包括基座；光源，設置在基座上；數字微鏡裝置(DMD)組件，用于接收來自光源的光，并通過接收到的光形成圖像光；投影單元，用于投射由DMD組件形成的圖像光。DMD組件包括DMD；第一電路板，用于安裝DMD；第二電路板，可拆卸地安裝到第一電路板上，從而第二電路板可獨立于DMD而被拆卸和安裝。
第二電路板可基本上垂直于第一電路板。
主連接器可設置在第一電路板上，副連接器可設置在第二電路板上，用于與主連接器連接。
光學投影系統還可包括遮蓋第一電路板的主殼體，主殼體可設置有使副連接器從中穿過的副連接器通孔。
光學投影系統還可包括用于遮蓋第二電路板的副殼體。
副殼體可通過鎖定單元固定到主殼體上。鎖定單元可包括主鎖定邊緣，從主殼體的兩個邊緣突起，具有主鎖定孔；副鎖定邊緣，從副殼體的兩側突起，與主鎖定邊緣相應，具有副鎖定孔；副殼體鎖定螺釘，安裝到主鎖定孔和副鎖定孔中。
主殼體和副殼體可另外設置有副鎖定單元。副鎖定單元可包括形成在主殼體的一側的至少一個安裝槽以及形成在副殼體的一側并安裝到安裝槽中的安裝條。
具有高缺陷率的電路部件可置于第二電路板上。
副殼體可包括一對第一副殼體和第二副殼體，第一副殼體在外側設置有副突起，第二副殼體設置有鎖定在副突起中的副鎖定邊緣和允許副鎖定邊緣在副突起中彈性地移動并鎖定在其中的副縫隙。
第一副殼體和第二副殼體中的至少一個可具有輻射孔。
副殼體可設置有固定到第二電路板上的副殼體鎖定孔，第二電路板可設置有第二電路板鎖定孔，與副殼體鎖定孔相應，用于將第二電路板鎖定螺釘安裝在其中。
第二電路板可設置有具有高缺陷率的電路部件。
通過下面結合附圖進行的描述，本發明的特定示例性實施例的上述和其他目的、特點和優點將會變得更加清楚，其中圖1示出了在第6,791,838號美國專利中公開的傳統DMD組件；圖2是根據本發明的示例性實施例的光學投影系統的透視圖；圖3是圖2的DMD組件的放大的透視圖；圖4是從另一個方向觀看的圖3的DMD組件的透視圖；圖5是根據本發明的另一示例性實施例的DMD組件的分解透視圖；圖6是圖5中由VI指示的區域的放大的示圖；圖7是在與副電路板電連接時圖5的主電路板的結構的透視圖。
在整個附圖中，相同的標號應該被理解為指示相同的元件、要素和結構。
具體實施例方式
在說明書中定義的內容，例如詳細的構造和元件，是用于幫助對本發明的實施例的全面理解。因此，本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離本發明的范圍和精神的情況下，可以對這里描述的實施例進行各種改變和變型。此外，為了清楚和簡明起見，省略了對公知功能和構造的描述。
圖2是根據本發明一個實施例的光學投影系統的透視圖。
參照圖2，光學投影系統500包括基座501、燈510、DMD組件600、和投影透鏡530。從燈510發出的光被DMD組件600的DMD反射向投影透鏡530，被反射的光投射到屏幕的投影表面(未示出)上。
圖3是圖2的DMD組件的放大的透視圖，圖4是從另一個方向觀看的圖3的DMD組件的透視圖。
參照圖3和圖4，DMD組件600包括主殼體650和副殼體690。DMD610和主電路板630設置在主殼體650中。副殼體690相對于主殼體650按照預定角度，例如直角，設置有副電路板670。
主殼體650包括一對第一主殼體651和第二主殼體653。散熱器680設置在第二主殼體653的外部。散熱器680散射由DMD610或主電路板630產生的熱量。
副殼體690包括一對第一副殼體691和第二副殼體693。第二副殼體693設置有用于散發由副電路板670(見圖5)產生的熱量的多個輻射孔693a。輻射孔693a可以形成在第一副殼體691中。
副鎖定邊緣691a設置在第一副殼體691的兩側，并通過副殼體鎖定螺釘641被固定到第二主殼體653上。
參照圖4，第一主殼體651和第一副殼體691設置有副鎖定單元620。副鎖定單元620包括安裝槽651j和安裝條691j。安裝槽651j形成在第一主殼體651的底部，而安裝條691j形成在第一副殼體691的一端。
圖5是根據本發明示例性實施例的DMD組件的分解透視圖。
參照圖5，DMD組件600包括主殼體650、DMD610、主電路板630、副殼體690、副電路板670和散熱器680。
設置有DMD610的主電路板630設置在主殼體650的內部的一側。DMD610通過支架611支撐在第一主殼體651內，并通過插座613與主電路板630連接。
主電路板630設置有允許DMD610從中穿過的方形孔631。此時，主電路板630和副電路板670通過連接器660(661，662)彼此電連接。如果由于設置在副電路板670上的具有高缺陷率的電路部件，例如，DMD操作I.C(集成電路)和色輪操作I.C，而在副電路板670中出現缺陷，則副電路板670可獨立于DMD610而被固定到主電路板630上，或從主電路板630上拆卸下來。
主殼體650包括一對第一主殼體651和第二主殼體653。第一主殼體651設置有與DMD610相應的殼體方形孔651a。多個主凸起651d形成在第一主殼體651的外邊緣，而多個主鎖定邊緣653d與主突起651d相應地形成在第二主殼體653的外邊緣。此時，多個主縫隙653e形成在第二主殼體653的側面，以提供彈性，從而主鎖定邊緣653d可以沿著主突起651d的外表面固定到主凸起651d中。
第二主殼體653在其中部設置有散熱器孔653f，用于使散熱器680從中穿過。散熱器680部分地插入散熱器孔653f，散熱器680插入散熱器孔653f中的一側與DMD610接觸，以將DMD610產生的熱量散發出去。散熱器680通過框架683和彈簧685支撐在主電路板630上。
副殼體690包括一對第一副殼體691和第二副殼體693。設置有副鎖定孔691b的副鎖定邊緣691a分別形成在第一副殼體691的兩側。主鎖定邊緣651c另外形成在第一主殼體651的兩側。主鎖定邊緣651c與副鎖定孔691b相應地設置有主鎖定孔651b。通過將副殼體鎖定螺釘641安裝到副鎖定孔691b和主鎖定孔651b中，將副殼體690的平面相對于主殼體650的平面垂直地安裝。
第一副殼體691設置有固定到副電路板670的副殼體鎖定孔691k，而副電路板670與副殼體鎖定孔691k相應地設置有副電路板鎖定孔670k，從而將副電路板鎖定螺釘643安裝到副電路板鎖定孔670k中。
圖6示出了圖5的部分VI的放大的示圖。
參照圖6，與第一主殼體651相應，第一副殼體691在外側設置有多個突起691d。此外，與第二主殼體653相應，第二副殼體693在一側設置有多個副鎖定邊緣693d和多個副縫隙693e。因此，在第二副殼體693安裝到第一副殼體691的外表面上之后，副鎖定邊緣693d以與主殼體650相同的方式被鎖定在副突起691d中。
圖7示出了圖5的主電路板與副電路板電連接的結構。
主電路板630在一端設置有主連接器661，副電路板670在一端設置有副連接器662。第二主殼體653在底部設置有連接通孔653h，以使副連接器662從那里通過。
主殼體650和副殼體690可由金屬材料形成。
現在，將描述根據本發明示例性實施例的用于光學投影系統的上述DMD組件的裝配和拆卸操作。
參照圖5，DMD610通過插座613固定到主電路板630的側部。然后，主電路板630安裝在第一主殼體651中。然后，主電路板630通過螺釘(未示出)固定到第一主殼體651上。此時，DMD610穿過主電路板630的方形孔631。
接著，框架683與主電路板630的一側連接。
接著，第二主殼體653安裝到第一主殼體651中。此時，主鎖定邊緣653d沿著形成在第一主殼體651的外側的主突起651d的外表面移動，然后返回初始位置。因此，主鎖定邊緣653d鎖定在主突起651d中。
如上所述，如果第二主殼體653固定到第一主殼體651上，則散熱器680插入散熱器孔653f中，然后通過彈簧685連接到框架683。
接著，副電路板670定位在第一副殼體691內部之后，副電路板螺釘643安裝到副殼體鎖定孔691k和副電路板鎖定孔670k中。
然后，第二副殼體693安裝到第一副殼體691中。此時，形成在第二副殼體693的側面的副鎖定邊緣693d以與主鎖定邊緣653d相同的方式沿著副縫隙693e移動。因此，副鎖定邊緣693d沿著副突起691d的外表面移動，從而第二副殼體693安裝到第一副殼體691的外表面上。如果第二副殼體693完全安裝到第一副殼體691的外表面上，則副鎖定邊緣693d返回到初始位置，并被鎖定在副突起691d中。
如上所述，在副電路板670設置在副殼體690內部以形成裝配部件之后，形成在副電路板670上的副連接器662通過形成在第二主殼體653的底部的通孔653h而插到副連接器661上。同時，形成在第一副殼體691上的安裝條691j安裝到形成在第一主殼體651的底部的安裝槽651j中。
同時，如果由于設置在副電路板670中的電路部件(例如，DMD操作I.C(集成電路)和色輪操作I.C)的故障操作，而將副電路板670從主電路板630拆卸下來，則從副殼體690拆卸下副殼體鎖定螺釘641，然后拔下副殼體690。在這種情況下，簡單地將副電路板670從主電路板630上拆卸下來。
當如上所述將副電路板670從主電路板630上拆卸下來時，保持DMD610不會從安裝到主電路板630的另一側上的位置移動。
因此，如果副電路板670被從主電路板630上拆卸下來，則不需要DMD610的定位操作。
上述裝配順序僅僅是示例性的，可以根據需要而改變。本發明的主題在于副電路板670的裝配和拆卸操作獨立于DMD610而被執行，而不改變DMD610的位置。
如上所述，在根據本發明示例性實施例的用于光學投影系統的DMD組件中，具有高缺陷率的電路部件設置在副電路板中，副電路板可以獨立于DMD而從主電路板上拆卸下來，而不需要DMD的任何定位操作。這種配置便于DMD組件的修理和維護。
雖然已經參照本發明的特定示例性實施例示出和描述了本發明，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離由權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以作出形式和細節上的各種改變。
權利要求
1.一種光學投影系統，包括基座；設置在所述基座上的光源；數字微鏡裝置組件，被構造為接收來自所述光源的光并形成圖像光，所述數字微鏡裝置組件包括數字微鏡裝置；用于安裝所述數字微鏡裝置的主電路板；副電路板，可以獨立于數字微鏡裝置而從主電路板上拆卸或固定到主電路板上；投影單元，用于投射由數字微鏡裝置組件形成的圖像光。
2.如權利要求1所述的光學投影系統，其中，所述副電路板以直角設置到主電路板上。
3.如權利要求2所述的光學投影系統，還包括設置在主電路板上的主連接器和設置在副電路板上并與主連接器電連接的副連接器。
4.如權利要求3所述的光學投影系統，還包括遮蓋主電路板的主殼體，所述主殼體具有使副連接器從中穿過的副連接器通孔。
5.如權利要求4所述的光學投影系統，還包括用于遮蓋副電路板的副殼體。
6.如權利要求5所述的光學投影系統，其中，所述副殼體通過鎖定單元被固定到主殼體。
7.如權利要求6所述的光學投影系統，其中，所述鎖定單元包括主鎖定邊緣，從主殼體突起，所述主鎖定邊緣具有主鎖定孔；副鎖定邊緣，從副殼體突起，與主鎖定邊緣相應，所述副鎖定邊緣具有副鎖定孔；副殼體鎖定構件，安裝到所述主鎖定孔和副鎖定孔。
8.如權利要求7所述的光學投影系統，其中，所述主殼體和副殼體設置有副鎖定單元。
9.如權利要求8所述的光學投影系統，其中，所述副鎖定單元包括至少一個安裝槽，設置在主殼體上；安裝條，設置在副殼體上，并安裝到所述安裝槽中。
10.如權利要求9所述的光學投影系統，其中，所述副電路板包括具有高缺陷率的電路部件。
11.如權利要求1所述的光學投影系統，其中，所述主電路板具有相對于基座垂直的平面。
12.如權利要求5所述的光學投影系統，其中，所述副殼體包括一對第一副殼體和第二副殼體，第一副殼體具有副突起，第二副殼體具有鎖定在副突起上的副鎖定邊緣和用于允許副鎖定邊緣在副突起上彈性地移動并鎖定在副突起上的副縫隙。
13.如權利要求12所述的光學投影系統，其中，第一副殼體和第二副殼體中的至少一個具有輻射孔。
14.如權利要求5所述的光學投影系統，其中，所述副殼體具有固定到副電路板的副殼體鎖定孔，副電路板具有與副殼體鎖定孔相應的副電路板鎖定孔，用于容納副電路板鎖定構件。
15.一種數字微鏡裝置組件，包括數字微鏡裝置，用于形成圖像；主電路板，用于安裝所述數字微鏡裝置；副電路板，可以獨立于數字微鏡裝置從主電路板上拆卸或固定到主電路板上。
16.如權利要求15所述的數字微鏡裝置組件，其中，所述副電路板相對于主電路板垂直地設置。
17.如權利要求16所述的數字微鏡裝置組件，其中，所述主電路板具有主連接器，所述副電路板具有與主連接器連接的副連接器。
18.如權利要求15所述的數字微鏡裝置組件，其中，副電路板具有高缺陷率的電路部件。
19.一種數字微鏡裝置組件，包括數字微鏡裝置，用于形成圖像；第一電路板，用于安裝數字微鏡裝置；第二電路板，可拆卸地安裝到第一電路板上，從而第二電路板能夠獨立于數字微鏡裝置而被拆卸和安裝。
20.如權利要求19所述的數字微鏡裝置組件，其中，第二電路板基本上垂直于第一電路板。
21.如權利要求19所述的數字微鏡裝置組件，還包括主連接器，設置在第一電路板上；副連接器，設置在第二電路板上，用于與主連接器連接。
22.如權利要求15所述的數字微鏡裝置組件，其中，具有高缺陷率的電路部件設置在第二電路板上。
23.一種光學投影系統，包括基座；置于所述基座上的光源；數字微鏡裝置組件，用于接收來自光源的光，并用接收到的光形成圖像光，所述數字微鏡裝置組件包括數字微鏡裝置；第一電路板，用于安裝所述數字微鏡裝置；第二電路板，可拆卸地安裝到第一電路板上，從而能夠獨立于所述數字微鏡裝置而被拆卸和安裝；投影單元，用于投射所述圖像光。
24.如權利要求23所述的光學投影系統，其中，所述第二電路板基本上垂直于所述第一電路板。
25.如權利要求23所述的光學投影系統，還包括主連接器，設置在第一電路板上，副連接器，設置在第二電路板上，用于和主連接器連接。
26.如權利要求25所述的光學投影系統，還包括遮蓋第一電路板的主殼體，主殼體具有用于允許副連接器從中穿過的副連接器通孔。
27.如權利要求26所述的光學投影系統，還包括用于遮蓋第二電路板的副殼體。
28.如權利要求27所述的光學投影系統，其中副殼體通過鎖定單元可拆卸地安裝到主殼體上。
29.如權利要求28所述的光學投影系統，其中，鎖定單元包括主鎖定邊緣，從主殼體突起，主鎖定邊緣具有主鎖定孔；副鎖定邊緣，從副殼體突起，與主鎖定邊緣相應，所述副鎖定邊緣具有副鎖定孔；副殼體鎖定構件，安裝到主鎖定孔和副鎖定孔中。
30.如權利要求29所述的光學投影系統，其中，所述主殼體和副殼體具有副鎖定單元。
31.如權利要求30所述的光學投影系統，其中，所述副鎖定單元包括設置在所述主殼體上的至少一個安裝槽；安裝條，設置在所述副殼體上，并安裝在所述安裝槽中。
32.如權利要求31所述的光學投影系統，其中，具有高缺陷率的電路部件設置在第二電路板上。
33.如權利要求27所述的光學投影系統，其中，所述副殼體包括第一副殼體，具有副突起；第二副殼體，具有鎖定在所述副突起中的副鎖定邊緣和用于允許所述副鎖定邊緣在所述副突起上彈性地移動并鎖定在副突起上的副縫隙。
34.如權利要求33所述的光學投影系統，其中，第一副殼體和第二副殼體中的至少一個具有輻射孔。
35.如權利要求27所述的光學投影系統，其中，所述副殼體具有固定到第二電路板的副殼體鎖定孔，第二電路板具有與副殼體鎖定孔相應的第二電路板鎖定孔，用于容納第二電路板鎖定構件。
36.如權利要求23所述的光學投影系統，其中，具有高缺陷率的電路板設置在第二電路板上。
全文摘要
本發明公開了一種光學投影系統。所述光學投影系統包括基座；燈，設置在基座上；DMD組件，設置在燈的一側，用于通過燈輻射的光來產生圖像光；投影單元，用于投射通過DMD組件形成的圖像光。DMD組件包括DMD；主電路板，在一側設置有DMD；副電路板，可獨立于DMD而從主電路板上拆卸或安裝到主電路板上。副電路板可以以直角設置在主電路板的一側。
文檔編號G03B21/00GK1979328SQ20061011590
公開日2007年6月13日 申請日期2006年8月17日 優先權日2005年12月5日
發明者姜秉助 申請人:三星電子株式會社