光学组件调整装置及使用其的投影机

摘要

本发明公开一种光学组件调整装置及使用其的投影机，光学组件调整装置适于承载光学组件。光学组件调整装置包括调整座、固定座以及多个锁固件。调整座具有第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔，其中第一穿孔设置于调整座的重心，通过第一穿孔及第二穿孔的第一直线的延伸方向不同于通过第一穿孔及第三穿孔的第二直线的延伸方向。固定座具有对应第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔的多个结合孔。多个锁固件分别穿过第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔并结合于那些结合孔，将调整座结合于固定座，而调整座具有远离固定座的承载侧，用以承载光学组件。本发明的光学组件调整装置具有三轴调整的功能。

权利要求

1.一种光学组件调整装置，适于承载一光学组件，所述光学组件调整装置包括：

一调整座，具有一第一穿孔、一第二穿孔及一第三穿孔，其中所述第一穿孔设置于所述调整座的重心，通过所述第一穿孔及所述第二穿孔的一第一直线的延伸方向不同于通过所述第一穿孔及所述第三穿孔的一第二直线的延伸方向；

一固定座，具有对应所述第一穿孔、所述第二穿孔及所述第三穿孔的多个结合孔；以及多个锁固件，分别穿过所述第一穿孔、所述第二穿孔及所述第三穿孔并结合于所述多个结合孔，以将所述调整座结合于所述固定座，而所述调整座具有一远离所述固定座的承载侧，用以承载所述光学组件。

2.如权利要求1所述的光学组件调整装置，其特征在于，所述调整座还具有与所述承载侧相对的一背侧，所述第一穿孔、所述第二穿孔及所述第三穿孔从所述承载侧贯穿至所述背侧。

3.如权利要求1所述的光学组件调整装置，其特征在于，所述光学组件为一反射组件。

4.如权利要求1所述的光学组件调整装置，其特征在于，还包括多个弹性件，各所述弹性件套置于相对应的各所述锁固件，并抵靠于所述固定座及所述调整座之间。

5.如权利要求4所述的光学组件调整装置，其特征在于，所述调整座具有多个第一限位槽，所述固定座具有多个第二限位槽，所述多个第二限位槽分别与所述多个第一限位槽相对应，各所述弹性件的两端容置于相对应的所述第一限位槽与所述第二限位槽内。

6.如权利要求1所述的光学组件调整装置，其特征在于，所述多个锁固件为螺丝，所述多个结合孔为螺孔。

7.如权利要求6所述的光学组件调整装置，其特征在于，每一所述第一穿孔、所述第二穿孔及所述第三穿孔包括相通的一第一孔部及一第二孔部，所述第二孔部邻近所述固定座，且所述第一孔部的孔径大于所述第二孔部的孔径，各所述锁固件包括一螺头与一连接所述螺头的螺杆，所述螺头的外径大于所述第二孔部的孔径，且小于所述第一孔部的孔径，而所述螺杆的外径小于所述第二孔部的孔径。

8.如权利要求7所述的光学组件调整装置，其特征在于，每一所述第一穿孔、所述第二穿孔及所述第三穿孔还包括位于所述第一孔部与所述第二孔部之间的一渐缩孔部，所述渐缩孔部的孔径从所述第一孔部朝向所述第二孔部的方向逐渐缩减，使所述渐缩孔部的孔壁形成一第一圆弧面。

9.如权利要求8所述的光学组件调整装置，其特征在于，各所述螺头面向所述第一圆弧面的一表面为一对应所述第一圆弧面的第二圆弧面。

10.如权利要求1所述的光学组件调整装置，其特征在于，还包括：

一弹片，设置于所述固定座与所述调整座之间，并固定于所述调整座，所述调整座还具有多个第四穿孔，而所述弹片具有多个抵靠部，所述多个抵靠部分别经由所述多个第四穿孔穿过所述调整座并抵靠于所述光学组件的一第一面；以及一限位组件，配置于所述调整座的所述承载侧，并遮盖所述光学组件的一第二面的边缘，其中所述第一面与所述第二面相对。

11.如权利要求10所述的光学组件调整装置，其特征在于，所述弹片还具有一第五穿孔，而穿过所述第一穿孔的所述锁固件还穿过所述第五穿孔。

12.一种投影机，包括：

一照明系统，适于提供一照明光束，所述照明系统包括一光学组件以及一如权利要求1至11任一项所述的光学组件调整装置，所述光学组件配置于所述光学组件调整装置的所述调整座的所述承载侧，用以改变所述照明光束的光学特性或传递路径；

一光阀，配置于所述照明光束的传递路径上，以将所述照明光束转换成一影像光束；以及一投影镜头，配置于所述影像光束的传递路径上。

说明书

光学组件调整装置及使用其的投影机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种光学组件调整装置及使用其的投影机，尤其涉及一种可调整三个轴向的光学组件调整装置及使用其的投影机。

背景技术

[0002] 投影设备藉由照明系统提供照明光束，接着经由光阀(light valve)将照明光束转换成影像光束，再由投影镜头将影像光束投影于投影幕(projection screen)上，以于投影幕上形成影像画面。

[0003] 为了使投影设备的各组件(element)具有较佳的配置方式，已知技术会采用反射组件来调整照明光束的传递路径。反射组件通常固定于调整装置上，以便对反射组件的摆设角度进行微调，进而改善因组装公差而导致光路径误差(即照明光束及影像光束的传递路径误差)的问题。然而，已知的各种调整装置往往只能使反射组件沿着两个轴向在固定的角度范围内旋转，例如沿着与反射组件的反射面的长边与短边平行的横轴与纵轴旋转，因此改善光路径误差的效果较为受限。

[0004] 本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域的技术人员所知道的公知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域的技术人员所知晓或认知。

发明内容

[0005] 本发明提供一种光学组件调整装置，其具有三轴调整的功能。

[0006] 本发明另提供一种投影机，其使用具有三轴调整功能的光学组件调整装置，以有效改善光路径误差的问题。

[0007] 本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

[0008] 为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例所提供的光学组件调整装置包括调整座、固定座以及多个锁固件。调整座具有第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔，其中第一穿孔设置于调整座的重心，通过第一穿孔及第二穿孔的第一直线的延伸方向不同于通过第一穿孔及第三穿孔的第二直线的延伸方向。固定座具有对应第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔的多个结合孔。多个锁固件分别穿过第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔并结合于那些结合孔，以将调整座结合于固定座。调整座具有远离固定座的承载侧，用以承载光学组件。

[0009] 在本发明的一实施例中，上述的调整座还具有与承载侧相对的背侧，而第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔从承载侧贯穿至背侧。

[0010] 在本发明的一实施例中，上述的光学组件为反射组件。

[0011] 在本发明的一实施例中，上述的光学组件调整装置还包括多个弹性件，这些弹性件套置于相对应的那些锁固件，并抵靠于固定座及调整座之间。

[0012] 在本发明的一实施例中，上述的固定座具有多个第一限位槽，调整座具有多个第二限位槽，第二限位槽分别与第一限位槽相对应，各弹性件的两端容置于相对应的第一限位槽与第二限位槽内。

[0013] 在本发明的一实施例中，上述的锁固件为螺丝，结合孔为螺孔。

[0014] 在本发明的一实施例中，上述的每一第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔包括相通的第一孔部及第二孔部，第二孔部邻近固定座，且第一孔部的孔径大于第二孔部的孔径，各锁固件包括螺头与连接螺头的螺杆，螺头的外径大于第二孔部的孔径，且小于第一孔部的孔径，而螺杆的外径小于第二孔部的孔径。

[0015] 在本发明的一实施例中，上述的每一第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔还包括位于第一孔部与第二孔部之间的渐缩孔部，渐缩孔部的孔径从第一孔部朝向第二孔部的方向逐渐缩减，使渐缩孔部的孔壁形成第一圆弧面。

[0016] 在本发明的一实施例中，上述的各螺头面向第一圆弧面的表面为对应第一圆弧面的第二圆弧面。

[0017] 在本发明的一实施例中，上述的光学组件调整装置还包括弹片以及限位组件，其中弹片设置于固定座与调整座之间，并固定于调整座，调整座还具有多个第四穿孔，而弹片具有多个抵靠部，这些抵靠部分别经由那些第四穿孔穿过调整座并抵靠于光学组件的第一面。限位组件配置于调整座的承载侧，并遮盖光学组件的第二面的边缘，其中第一面与第二面相对。

[0018] 在本发明的一实施例中，上述的弹片还具有第五穿孔，而穿过第一穿孔的锁固件还穿过第五穿孔。

[0019] 本发明的一实施例还提供一种投影机，包括照明系统、光阀以及投影镜头，其中照明系统适于提供照明光束，照明系统包括光学组件以及上述的光学组件调整装置，光学组件配置于光学组件调整装置的调整座的承载侧，用以改变照明光束的光学特性或传递路径。光阀配置于照明光束的传递路径上，以将照明光束转换成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上。

[0020] 本发明的光学组件调整装置中，由于第一穿孔设置于调整座的重心，藉由调整穿过第一穿孔的锁固件的松紧度，可使调整座朝接近或远离固定座的方向移动，且光学组件置于调整座上，因此光学组件可以整体得沿着光轴朝接近或远离固定座的方向移动，而不仅只有旋转角度。此外，藉由调整穿过第二穿孔的锁固件的松紧度，可使调整座以第二直线为轴心，沿着第二直线在固定的角度范围内旋转；藉由调整穿过第三穿孔的锁固件的松紧度，可使调整座以第一直线为轴心，沿着第一直线在固定的角度范围内旋转。因此，本发明的光学组件调整装置具有三轴调整的功能，而本发明的投影机因使用此具有三轴调整功能的光学组件调整装置，所以能有效改善光路径误差的问题。

[0021] 为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

[0022] 图1是本发明一实施例的投影机的示意图。

[0023] 图2是本发明一实施例的光学组件调整装置及反射组件的剖视示意图。

[0024] 图3是本发明一实施例的光学组件调整装置的分解示意图。

[0025] 图4是本发明一实施例的第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔在光学组件调整装置上的位置示意图。

[0026] 图5是本发明一实施例的调整座与固定座的局部放大剖视示意图。

具体实施方式

[0027] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

[0028] 图1是本发明一实施例的投影机的示意图。请参照图1，投影机1包括照明系统10、光阀20以及投影镜头30，其中照明系统10用于提供照明光束L1，光阀20配置于照明光束L1的传递路径上，以将照明光束L1转换成影像光束L2。光阀20例如为反射式光阀，如数字微镜组件(digital micro-mirror device,DMD)或硅基液晶面板(liquid crystal on silicon panel,LCOS panel)等。在其他实施例中，也可以将反射式光阀替换成穿透式光阀，如穿透式液晶面板，但各组件的位置需适当调整。投影镜头30配置于影像光束L2的传递路径上，用以将影像光束L2投影于投影幕(图未示)上，以形成影像画面。

[0029] 在本实施例中，照明系统10包括光源11及多个光学组件，如光积分柱(light integration rod)12、透镜13及反射组件14等，光源11用以提供照明光束L1，而这些光学组件用以改变照明光束L1的光学特性或传递路径，使照明光束L1照射至光阀20。举例来说，光积分柱12用以均匀化照明光束L1，透镜13用以汇聚或发散照明光束L1，而反射组件14用以反射照明光束L1，以改变照明光束L1的传递路径。本实施例的照明系统10还包括光学组件调整装置15，此光学组件调整装置15用以承载光学组件，在本实施例中所承载的光学组件例如是反射组件14，反射组件14例如是反射镜。光学组件调整装置15并不限于用以承载反射组件14，可依其他设计需求而用以承载其他光学组件。需说明的是，图1的照明系统10的组件种类及各种组件的数量仅为举例之用，本发明的照明系统并不限于此。

[0030] 图2是本发明一实施例的光学组件调整装置及反射组件的剖视示意图，而图3是本发明一实施例的光学组件调整装置的分解示意图。请同时参照图2及图3，本实施例的光学组件调整装置15包括调整座100、固定座200以及多个锁固件300a、300b、300c，其中调整座100具有第一穿孔110、第二穿孔120及第三穿孔130，其中第一穿孔110设置于调整座100的重心，而通过第一穿孔110及第二穿孔120的第一直线L10的延伸方向不同于通过第一穿孔
110及第三穿孔130的第二直线L20的延伸方向。此外，固定座200具有分别对应第一穿孔
110、第二穿孔120及第三穿孔130的多个结合孔210a、210b、210c。锁固件300a、300b、300c分别穿过第一穿孔110、第二穿孔120及第三穿孔130并结合于对应的结合孔210a、210b、210c，以将调整座100结合于固定座200。也就是说，锁固件300a穿过第一穿孔110并结合于结合孔
210a，锁固件300b穿过第二穿孔120并结合于结合孔210b，锁固件300c穿过第三穿孔130并结合于结合孔210c。另外，调整座100具有远离固定座的承载侧140，用以承载反射组件14。

[0031] 承上述，调整座100例如还具有与承载侧140相对的背侧150，且第一穿孔110、第二穿孔120及第三穿孔130从承载侧140贯穿至背侧150。穿过第一穿孔110、第二穿孔120及第三穿孔130的锁固件300a、300b、300c例如是由调整座100的承载侧140穿入，由调整座100的背侧150穿出，以分别结合于固定座200的结合孔210a、210b、210c中。此外，锁固件300a、300b、300c例如为螺丝，结合孔210a、210b、210c例如为螺孔，但本发明并不限于此。有关于锁固件300a、300b、300c及结合孔210a、210b、210c的详细结构，将于下文中另外叙述。

[0032] 在本实施例中，光学组件调整装置15例如还包括多个弹性件400，分别套置于锁固件300a、300b、300c，并抵靠于调整座100及固定座200之间，以提供调整座100与固定座200之间的支撑力。本实施例的弹性件400例如为弹簧，但本发明并不限于此。此外，如图2所示，为了稳固地固定弹性件400，调整座100例如具有多个第一限位槽160，固定座200具有多个第二限位槽260，第二限位槽260分别与第一限位槽160相对应，而各弹性件400的两端容置于相对应的第一限位槽160与第二限位槽260内。在另一个实施例中，光学组件调整装置15可包括单一个弹性件400，其套置于锁固件300a，调整座100可具有单一个第一限位槽160，固定座200可具有单一个与第一限位槽160相对应的第二限位槽260，弹性件400的两端容置于相对应的第一限位槽160与第二限位槽260内。

[0033] 本实施例的光学组件调整装置15例如还包括弹片500以及限位组件600(仅示出于图2)，其中弹片500设置于调整座100与固定座200之间，并固定于调整座100。具体而言，同时参考图3，调整座100例如设有多个锁孔180及多个定位柱190，弹片500具有固定部510，且固定部510具有对应这些锁孔180及定位柱190的多个穿孔511，部分穿孔511套置于定位柱190中。光学组件调整装置15还包括多个弹片锁固件700，分别穿设于另一部分的穿孔511并锁入对应的锁孔180中，以将弹片500固定于调整座100上。此外，弹片500例如还具有第五穿孔520，此第五穿孔520例如是位于固定部510，以供穿过第一穿孔110的锁固件300a经由第五穿孔520穿过弹片500。弹片500可由金属、塑料等具有弹性的材质制成，本发明并不限于此。另外，调整座100例如具有多个第四穿孔170，而弹片500具有多个抵靠部530，这些抵靠部530例如是由固定部510延伸出。抵靠部530分别经由第四穿孔170穿过调整座100并抵靠于反射组件14的第一面141。另外，限位组件600配置于调整座100的承载侧140，并遮盖反射组件14的第二面142的边缘，其中第一面141与第二面142相对，而第二面142为反射面。

[0034] 参考图2，限位组件600例如是挡片，其藉由挡片锁固件610锁固于调整座100。藉由弹片500与限位组件600分别抵靠于反射组件14的第一面141以及第二面142，使反射组件14可稳固地固定于调整座100的承载侧140。

[0035] 此外，光学组件调整装置15可还包括防尘盖800(仅示出于图3)，其覆盖固定座200的远离调整座的一侧。

[0036] 图4是本发明一实施例的光学组件调整装置的立体示意图。请同时参照图3及图4，由于第一穿孔110设置于调整座100的重心，当调整穿过第一穿孔110的锁固件300a的松紧度，会改变调整座100与固定座200之间的距离，使调整座100可朝接近或远离固定座200的方向移动。此外，通过第一穿孔110及第二穿孔120的第一直线L10形成第一旋转轴，当调整通过第三穿孔130的锁固件300c的松紧度时，会使调整座100沿着第一旋转轴在固定的角度范围内转动，而改变调整座100的角度，进而使反射组件14(如图2所示)的摆设角度随着改变。另外，通过第一穿孔110及第三穿孔的第二直线L20形成第二旋转轴，当调整通过第二穿孔120的锁固件300b的松紧度时，会使调整座100沿着第二旋转轴在固定的角度范围内转动，而改变调整座100的角度，进而使反射组件14(如图2所示)的摆设角度随着改变。

[0037] 相较于已知技术，本实施例的光学组件调整装置15中，调整座100除了可沿着两个轴向旋转外，还可沿着垂直于此二轴向的另一轴向前后移动，所以能更有利于改善投影机1(如图1所示)的光路径误差的问题，使投影机1具有较佳的成像质量。

[0038] 在本实施例中，第一直线L10与第二直线L20之间的夹角例如不为直角，但在其他的实施例中，第一直线L10与第二直线L20之间的角度也可为直角。第一直线L10与第二直线L20之间的夹角角度可依需求调整，本发明并不限于此。

[0039] 在本实施例中，锁固件300a、300b、300c的结构可以相同，结合孔210a、210b、210c的结构可以相同，而第一穿孔110、第二穿孔120与第三穿孔130的结构可以相同。在其他实施例中，锁固件300a、300b、300c的结构可以不相同，结合孔210a、210b、210c的结构可以不相同，第一穿孔110、第二穿孔120与第三穿孔130的结构也可以不相同。以下将以锁固件300c及结合孔210c及第三穿孔130为例，来详细说明锁固件300a、300b、300c、结合孔210a、
210b、210c以及第一穿孔110、第二穿孔120与第三穿孔130的结构。

[0040] 图5是本发明一实施例的调整座与固定座的局部放大剖视示意图。请参照图2与图5，第三穿孔130例如包括相通的第一孔部111及第二孔部112，其中第二孔部112邻近固定座
200，且第一孔部111的孔径A1大于第二孔部112的孔径A2。锁固件300c包括螺头310与连接螺头310的螺杆320，螺头310的外径D1大于第二孔部112的孔径A2，且小于第一孔部111的孔径A1，而螺杆320的外径D2小于第二孔部112的孔径A2，使穿过第三穿孔130的锁固件300c从调整座100的承载侧140穿入后，螺头310可卡止于第一穿孔110的第一孔部111，而螺杆320可穿过第三穿孔130的第二孔部112以贯穿调整座100的背侧150，并与设置于固定座200的结合孔210c结合。

[0041] 在本实施例中，第三穿孔130可还包括位于第一孔部111与第二孔部112之间的渐缩孔部113，渐缩孔部113的孔径D3从第一孔部111朝向第二孔部112的方向逐渐缩减，使渐缩孔部113的孔壁形成第一圆弧面1131。另外，螺头310面向第一圆弧面1131的表面为对应第一圆弧面1131的第二圆弧面3101。当锁固件300c的螺头310卡止于第一孔部111，螺头310的第二圆弧面3101与渐缩孔部113的第一圆弧面1131互相接触。由于螺头310设计有第二圆弧面3101，且渐缩孔部113设计有第一圆弧面1131，当调整座100沿着第一旋转轴或第二旋转轴转动时，即使调整座100与固定座200之间有相对倾斜状况，调整座100与锁固件300c之间也能对应倾斜，以降低对锁固件300c锁固时的移动行程影响，进而避免降低调整座100的转动角度或移动距离。

[0042] 综上所述，本发明实施例的光学组件调整装置因将第一穿孔设置于调整座的重心，藉由调整穿过第一穿孔的锁固件的松紧度可使调整座朝接近或远离固定座的方向移动。此外，藉由调整穿过第二穿孔的锁固件的松紧度，可使调整座沿着第二直线在固定的角度范围内旋转；藉由调整穿过第三穿孔的锁固件的松紧度，可使调整座沿着第一直线在固定的角度范围内旋转。因此，本发明的光学组件调整装置具有三轴调整的功能，而本发明的投影机因使用此具有三轴调整功能的光学组件调整装置，所以能有效改善光路径误差的问题，进而提高成像质量。

[0043] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及发明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。本说明书或申请专利范围中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名组件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。

[0044] 符号说明

[0045] 1：投影机

[0046] 10：照明系统

[0047] 100：调整座

[0048] 11：光源

[0049] 110：第一穿孔

[0050] 111：第一孔部

[0051] 112：第二孔部

[0052] 113：渐缩孔部

[0053] 1131：第一圆弧面

[0054] 12：光积分柱

[0055] 120：第二穿孔

[0056] 13：透镜

[0057] 130：第三穿孔

[0058] 14：反射组件

[0059] 140：承载侧

[0060] 141：第一面

[0061] 142：第二面

[0062] 15：光学组件调整装置

[0063] 150：背侧

[0064] 160：第一限位槽

[0065] 170：第四穿孔

[0066] 180：锁孔

[0067] 190：定位柱

[0068] 20：光阀

[0069] 200：固定座

[0070] 210a、210b、210c：结合孔

[0071] 260：第二限位槽

[0072] 30：投影镜头

[0073] 300a、300b、300c：锁固件

[0074] 310：螺头

[0075] 3101：第二圆弧面

[0076] 320：螺杆

[0077] 400：弹性件

[0078] 500：弹片

[0079] 510：固定部

[0080] 511：穿孔

[0081] 520：第五穿孔

[0082] 530：抵靠部

[0083] 600：限位组件

[0084] 610：挡片锁固件

[0085] 700：弹片锁固件

[0086] 800：防尘盖

[0087] A1、A2：孔径

[0088] D1、D2：外径

[0089] L1：照明光束

[0090] L2：影像光束

[0091] L10：第一直线

[0092] L20：第二直线