光机模组

摘要

本发明公开一种光机模组，包括光机壳体、第一挡光板以及光导管，该第一挡光板设有可让光束通过的第一平面开口，该光导管具有朝向该平面开口的开口端，其中，该第一平面开口具有第一纵向尺寸以及第一横向尺寸，且该第一纵向尺寸小于该第一横向尺寸。即本发明通过设计具有第一平面开口的第一挡光板以减少无用光线进入光机模组内部，从而降低进入光机模组内的热能，实现解决光机模组的温度过高的问题。

权利要求

1.一种光机模组，其特征在于，包括：

光机壳体；

第一挡光板，设有让光束通过的第一平面开口，该第一平面开口由圆弧形开口及位于该圆弧形开口的一侧的遮蔽部分所形成，或者，该第一平面开口由圆弧形开口及位于该圆弧形开口两侧的两个遮蔽部分所形成；以及光导管，具有朝向该第一平面开口的开口端；

第二挡光板，该第一挡光板与该第二挡光板平行相对且相隔距离，该第二挡光板设置于该开口端上，该第二挡光板设有让该光束进入该光导管的第二平面开口；

其中，该光束从该第一平面开口入射并聚焦于该第二平面开口上，以形成光锥，该第一平面开口具有第一纵向尺寸以及第一横向尺寸，该第一纵向尺寸由该光锥于该第一纵向尺寸的方向上的第一锥角及该距离决定，该第一横向尺寸由该光锥于该第一横向尺寸的方向上的第二锥角及该距离决定，该第一锥角小于该第二锥角且该第一纵向尺寸小于该第一横向尺寸。

2.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于，该第一挡光板设置于该光机壳体上。

3.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于，该第二平面开口具有第二纵向尺寸以及第二横向尺寸，其中该第二纵向尺寸小于该第二横向尺寸。

4.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于，该圆弧形开口的中心与该第二平面开口的中心对齐，且该圆弧形开口的中心与该第二平面开口的中心均位于该光束的光轴上。

5.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于，该第一挡光板与该第二挡光板为高反射性的金属材质。

6.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于，该第一平面开口相对于水平面倾斜设置于该第一挡光板上，该第二平面开口相对于水平面倾斜设置于该第二挡光板上。

7.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于，该第一挡光板设置于该光机壳体上，且该第一平面开口由圆弧形开口及位于该圆弧形开口的一侧的遮蔽部分所形成。

8.如权利要求7所述的光机模组，其特征在于，还包括第二挡光板，设置于该开口端上，该第二挡光板设有让该光束进入该光导管的第二平面开口，该光束从该第一平面开口入射并聚焦于该第二平面开口上，以形成光锥，该光锥于该第一纵向尺寸的方向上具有第一锥角，该光锥于该第一横向尺寸的方向上具有第二锥角，该第一锥角小于该第二锥角。

9.如权利要求8所述的光机模组，其特征在于，该第一平面开口相对于水平面倾斜设置于该第一挡光板上，该第二平面开口相对于水平面倾斜设置于该第二挡光板上。

10.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于，该第一挡光板设置于该开口端上，该第一挡光板为高反射性的金属材质，并以扣件夹持该光导管。

11.如权利要求10所述的光机模组，其特征在于，还包括：

第二挡光板，设置于该光机壳体上，该第二挡光板设有可让该光束通过的第二平面开口；

其中该第二平面开口具有第一纵向尺寸以及第一横向尺寸，且该第一纵向尺寸小于该第一横向尺寸。

说明书

光机模组

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种投影机，且特别是有关于一种用于投影机的光机模组。

背景技术

[0002] 由于数位光处理(Digital light Processing,DLP)投影机具有高亮度、高对比、色彩逼真、反应速度快等优点，近年来已成为投影机的主流产品。

[0003] 一般而言，光机模组搭配色轮模组一起使用，使光线通过色轮的不同色区时能被转换成有色光线，例如红光、绿光以及蓝光等，再以数位化微镜元件(Digital Micromirror Device,DMD)将有色光线投影至荧幕，形成影像。然而，光会产生热能，越多光线入射至光机模组内部表示越多的热能进入光机模组中，恐造成光机模组的温度过高。

[0004] 因此，有必要提供一种新的光机模组，以克服上述缺陷。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种光机模组，根据光学实验模拟可让有效光束通过的最佳化开口尺寸来设计挡光板，以减少无用光线入射至光机模组内部。

[0006] 为达上述目的，本发明提供一种光机模组，包括：

[0007] 光机壳体；

[0008] 第一挡光板，该第一挡光板设有让光束通过的第一平面开口；以及[0009] 光导管，具有朝向该第一平面开口的开口端；

[0010] 其中，该第一平面开口具有第一纵向尺寸以及第一横向尺寸，且该第一纵向尺寸小于该第一横向尺寸。

[0011] 较佳的，还包括第二挡光板，该第二挡光板设置于该开口端上，且该第一挡光板设置于该光机壳体上，该第二挡光板设有可让该光束进入该光导管的第二平面开口。

[0012] 较佳的，该光束从该第一平面开口入射并聚焦于该第二平面开口上，以形成光锥，该光锥于该第一纵向尺寸的方向上具有第一锥角，该光锥于该第一横向尺寸的方向上具有第二锥角，该第一锥角小于该第二锥角。

[0013] 较佳的，该第一挡光板与该第二挡光板平行相对且相隔距离，该第一纵向尺寸由该光锥于该第一纵向尺寸的方向上的该第一锥角及该距离决定，该第一横向尺寸由该光锥于该第一横向尺寸的方向上的该第二锥角及该距离决定。

[0014] 较佳的，该第二平面开口具有第二纵向尺寸以及第二横向尺寸，其中该第二纵向尺寸小于该第二横向尺寸。

[0015] 较佳的，该第一平面开口由圆弧形开口及位于该圆弧形开口的一侧的遮蔽部分所形成；

[0016] 或者，该第一平面开口由圆弧形开口及位于该圆弧形开口两侧的两个遮蔽部分所形成。

[0017] 较佳的，该圆弧形开口的中心与该第二平面开口的中心对齐，且该圆弧形开口的中心与该第二平面开口的中心均位于该光束的光轴上。

[0018] 较佳的，该第一挡光板与该第二挡光板为高反射性的金属材质。

[0019] 较佳的，该第一平面开口相对于水平面倾斜设置于该第一挡光板上，该第二平面开口相对于水平面倾斜设置于该第二挡光板上。

[0020] 较佳的，该第一挡光板设置于光机壳体上，且该第一平面开口由圆弧形开口及位于该圆弧形开口的一侧的遮蔽部分所形成。

[0021] 较佳的，还包括第二挡光板，设置于该开口端上，该第二挡光板设有让该光束进入该光导管的第二平面开口，该光束从该第一平面开口入射并聚焦于该第二平面开口上，以形成光锥，该光锥于该第一纵向尺寸的方向上具有第一锥角，该光锥于该第一横向尺寸的方向上具有第二锥角，该第一锥角小于该第二锥角。

[0022] 较佳的，该第一平面开口相对于水平面倾斜设置于该第一挡光板上，该第二平面开口相对于水平面倾斜设置于该第二挡光板上。

[0023] 较佳的，该第一挡光板设置于该开口端上，该第一挡光板为高反射性的金属材质，并以扣件夹持该光导管。

[0024] 较佳的，还包括：

[0025] 第二挡光板，设置于光机壳体上，该第二挡光板设有可让该光束通过的第二平面开口；

[0026] 其中该第二平面开口具有第一纵向尺寸以及第一横向尺寸，且该第一纵向尺寸小于该第一横向尺寸。

[0027] 与现有技术相比，本发明提供一种光机模组，该光机模组包括光机壳体、第一挡光板以及光导管，该第一挡光板设有可让光束通过的第一平面开口，该光导管具有朝向该平面开口的开口端，其中，该第一平面开口具有第一纵向尺寸以及第一横向尺寸，且该第一纵向尺寸小于该第一横向尺寸。即本发明通过设计具有第一平面开口的第一挡光板以减少无用光线进入光机模组内部，从而降低进入光机模组内的热能，实现解决光机模组的温度过高的问题。

附图说明

[0028] 图1为本发明实施例光机模组的侧面示意图

[0029] 图2为本发明实施例光机模组的局部立体示意图。

[0030] 图3为光导管、第一挡光板与第二挡光板的配置示意图。

[0031] 图4为有效光束形成光锥的示意图。

[0032] 图5A至5C图为不同实施例的第一平面开口的示意图。

具体实施方式

[0033] 为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

[0034] 请参照图1及图2所示，其中图1为本发明实施例光机模组的侧面示意图，图2为本发明实施例光机模组的局部立体示意图。如图1和图2所示，光机模组100包括光机壳体110、第一挡光板120、第二挡光板130以及光导管140(参见图2)。第一挡光板120设置于光机壳体110上，且第一挡光板120设有可让光束L通过的第一平面开口122。从图1的视角来看，第一挡光板120大致上位于X-Y平面上，而第一平面开口122为位于X-Y平面上的开口。在本实施例中，第一平面开口122具有第一纵向尺寸A以及第一横向尺寸B。第一纵向尺寸A指第一平面开口122位于X轴向上或位于相对于X轴向倾斜微小角度的方位上的尺寸，而第一横向尺寸B指第一平面开口122位于Y轴向上或位于相对于Y轴向倾斜微小角度的方位上的尺寸。其中，光束L由光机壳体110外的光源装置提供。

[0035] 第一纵向尺寸A与第一横向尺寸B的大小不同。在本实施例中，第一纵向尺寸A例如小于第一横向尺寸B，第一纵向尺寸A与第一横向尺寸B的大小与通过第一平面开口122入射至光机模组100内的光束L的光学特性有关，请一并参照图4进行说明。

[0036] 此外，从图1的视角来看，还可看到光导管140具有朝向第一平面开口122的开口端142(参见图2)以及设置于开口端142上的第二挡光板130。第二挡光板130设有可让上述光束L进入光导管140的第二平面开口132。

[0037] 第二挡光板130设置于第一挡光板120的后面，与第一挡光板120平行相对。也就是说，在本实施例中，第二挡光板130大致上位于X-Y平面上，而第二平面开口132为位于X-Y平面上的开口。在本实施例中，第一平面开口122相对于水平面倾斜设置于第一挡光板120，第二平面开口132相对于水平面倾斜设置于第二挡光板130上，以使光束L经由倾斜设置的第一平面开口122与第二平面开口132以预定的倾斜角入射至光机模组100内部的光路中。

[0038] 请参照图1，第二平面开口132具有第二纵向尺寸C以及第二横向尺寸D。第二纵向尺寸C以及第二横向尺寸D的大小不同，在本实施例中，第二纵向尺寸C例如小于第二横向尺寸D。以矩形开口为例，第二纵向尺寸C与第二横向尺寸D的比例可为9：16或其他数值。

[0039] 很明显地，第一纵向尺寸A与第一横向尺寸B的比例可以等于第二纵向尺寸C与第二横向尺寸D的比例。也就是说，当第二纵向尺寸C与第二横向尺寸D的比例为9：16时，第一纵向尺寸A与第一横向尺寸B的比例可为9：16或接近9：16。

[0040] 请参照图2及图3，其中图3为光导管140、第一挡光板120与第二挡光板130的配置示意图。在图3中，第二挡光板130以扣件131(例如是弹片或夹具)夹持光导管140，并由光导管140的开口端142向外延伸，用以阻挡无用光线。第二挡光板130较佳为高反射性的金属材质(例如铝板或不锈钢)，但不以此为限，其他高反射性且耐高温的材质亦可采用，以减少热集中在第二挡光板130上。从图2的视角来看，第一挡光板120与第二挡光板130相对且相隔距离d，且距离d位于垂直X-Y平面的Z轴方向上。此距离d与入射光束L的光学特性有关，当入射光束L形成的光锥P的锥角越大时，距离d越短；反之，当入射光束L形成的光锥P的锥角越小时，距离d越长。

[0041] 在图2中，光机壳体110设有凹槽112，且光导管140设置于凹槽112内。当光束L从第一平面开口122入射并聚焦于第二平面开口132上时，部分光束L被第一挡光板120阻挡而未进入到凹槽112内，接着，进入到凹槽112内的光束L仍有部分被第二挡光板130阻挡而未进入到光导管140中。因此，仅有图2中形成光锥P的有效光束L才能从第一平面开口122入射并聚焦于第二平面开口132上，以避免无用光线入射至光机模组100内部而造成光机模组100的温度过高。

[0042] 当有效光束L经过光导管140进入光机模组100内时，有效光束L再经过数位化微镜元件(图未绘示)及镜头(图未绘示)后投影至荧幕，以将影像呈现于荧幕上。

[0043] 请参照图4，为有效光束L形成光锥P的示意图。光锥P于第一纵向尺寸A的方向(X轴向)上具有第一锥角α，光锥P于第一横向尺寸B的方向(Y轴向)上具有第二锥角β。在本实施例中，第一锥角α例如小于第二锥角β。

[0044] 本发明可根据光学实验模拟可让有效光束L通过的最佳化开口尺寸来设计第一挡光板120，以减少无用光线入射至光机模组100内部。也就是说，在有效光束L的锥角和第一挡光板120与第二挡光板130之间的距离d为已知的情况下，计算第一挡光板120的第一纵向尺寸A与第一横向尺寸B，以得到最佳化的开口尺寸。在本实施例中，根据三角余弦定理，第一纵向尺寸A由光锥P于第一纵向尺寸A的方向上的第一锥角α及距离d决定。此外，第一横向尺寸B由光锥P于第一横向尺寸B的方向上的第二锥角β及距离d决定。较佳的，该第二平面开口132的大小与该光锥P落在该第二平面开口132上的光斑的大小相匹配，该第一平面开口122的大小与该光锥P落在该第一平面开口122上的光斑的大小相匹配，但不以此为限。

[0045] 第一挡光板120与第二挡光板130可为高反射性的金属材质，例如不锈钢材或铝板。相对于以铸铁或挤压成形的金属材质制成的光机壳体110，第一挡光板120与第二挡光板130可经过高平面化抛光处理来增加光反射性，以增加挡光功效。

[0046] 请参照图5A至5C，为不同实施例的第一平面开口122的示意图。在图5A中，第一平面开口122由圆弧形开口123及位于圆弧形开口123两侧的两个遮蔽部分124(例如是半月形)所形成，且此两个遮蔽部分124分别位于第一平面开口122的上侧及下侧，用以阻挡由第一平面开口122的上方及下方入射的无用光线。

[0047] 在图5B及5C中，第一平面开口122由圆弧形开口123及位于圆弧形开口123的一侧的遮蔽部分124(例如是半月形)所形成，且此遮蔽部分124对应遮蔽第一平面开口122的上侧或下侧，用以阻挡由第一平面开口122的上方或下方入射的无用光线。

[0048] 在图5A中，第一平面开口122的第一纵向尺寸A小于图5B及5C中第一平面开口122的第一纵向尺寸A’，进而增加无用光线被阻挡的面积。因此，本发明可根据实际的需求来调整第一平面开口122的纵向尺寸，以得到最佳化的开口尺寸。

[0049] 在本实施例中，当第一平面开口122与第二平面开口132平行相对时，圆弧形开口123的中心O1对齐第二平面开口132的中心O2，且圆弧形开口123的中心O1与第二平面开口
132的中心O2例如位于光束L的光轴Ax(参见图3的Z轴方向)上，以使光束L垂直地入射至光导管140中。但是，在另一实施例中，圆弧形开口123的中心O1可以不对齐第二平面开口132的中心O2，且圆弧形开口123的中心O1与第二平面开口132的中心O2亦可不位于光束L的光轴Ax上。

[0050] 本发明上述实施例所揭露的光机模组，根据入射光束的光学特性进行实验，并模拟可让有效光束通过的最佳化开口尺寸来设计挡光板，以减少无用光线入射至光机模组内部。也就是说，在有效光束的锥角和第一挡光板与第二挡光板之间的距离为已知的情况下，计算第一挡光板的第一纵向尺寸与第一横向尺寸，以得到最佳化的开口尺寸。因此，入射至光机模组内部的有效光束可被控制在理想状态下，再通过高反射性的第一挡光板与第二挡光板阻挡无用的光线，以降低进入光机模组内的热能，进而解决已知光机模组的温度过高的问题。

[0051] 另外，上述实施例均以光机模组100包括第一挡光板120和第二挡光板130为例进行说明，而于实际应用中，光机模组100可只包括上述实施例中的第一挡光板120，或者光机模组100可只包括上述实施例中的第二挡光板130，亦可实现减少无用光学入射至光机模组内部的效果，具体由设计根据根据实际情况而定，在此不再赘述。

[0052] 综上，本发明提供一种光机模组，该光机模组包括光机壳体、第一挡光板以及光导管，该第一挡光板设有可让光束通过的第一平面开口，该光导管具有朝向该第一平面开口的开口端，其中，该第一平面开口具有第一纵向尺寸以及第一横向尺寸，且该第一纵向尺寸小于该第一横向尺寸。即本发明通过设计具有第一平面开口的第一挡光板以减少无用光线进入光机模组内部，从而降低进入光机模组内的热能，实现解决光机模组的温度过高的问题。

[0053] 本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。