CN101162360B - 用于光机中的光导管装置及包含该光导管装置的投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于光机中的光导管装置及包含该光导管装置的投影系统。此投影系统具有光机，光机具有本体，且光机中包含光导管装置。光导管装置包含光导管、固定架、框架及定位装置。光导管具有中心轴；固定架是与光机本体连接；框架与固定架固接，且光导管位于框架中。定位装置介于框架与固定架间，提供实质上与中心轴成垂直的至少一个顶推力，使框架相对于本体，适可进行实质上与中心轴平行的轴向位移。

Description

用于光机中的光导管装置及包含该光导管装置的投影系统

技术领域

本发明涉及一种用于光机中的光导管装置及包含该光导管装置的投影系统；特别涉及一种能轻易调整光导管装置的轴向位置的技术。

背景技术

数字光处理(Digital Light Processing，DLP)技术主要利用数字微镜装置(Digital Micromirror Device，DMD)，进行处理，以产生图像。光导管是DLP重要的光学元件之一。光导管能将光源发射出的光线，雕塑均匀，且输出符合未来屏幕形状的光束，使经过透镜投射DMD。

为能提高关于亮度及对比的成像质量，光导管的位置在光机组装前或完成后，均可能需要进行调整。图1为台湾专利第553402号投影系统的部分示意图，其包含夹持装置101、光机103、光导管105、第一调整螺丝107、第二调整螺丝109、第一矩形托架111和第二矩形托架113。光导管105由夹持装置101、第一矩形托架和第二矩形托架定位于光机103上。第一矩形托架111和第二矩形托架113分别包覆光导管105的两端。第一调整螺丝107以负Y轴方向推顶光导管105，以调整光导管105的左右位置；而第二调整螺丝109则以正Z轴方向推顶光导管105，以调整光导管105的上下位置。但此投影系统的光导管105仅能上下左右移动，进行光束于成像位置的调整；其受限于夹持装置101位于第一矩形托架111和第二矩形托架113之间，使光导管105无法进行沿X轴的前后移动。因此光导管105到DMD的路径距离，或到光源的距离均无法进行调整，严重影响成像光束的均匀。

为能有效达成图像调节，并免除调整程序繁复与制程难控管的缺失，研发一种光导管的调整技术，使投影设备的光机的光束均匀化，可更进一步调整，便成为此领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种用于光机中的光导管装置，使得光导管装置进行轴向位置的调整，使光导管装置与前端光源及后端DMD所在的图像处理位置间的距离，可调整至最佳状态，令光源所投射出的光束，能以最正确有效的位置，进入光导管，且自光导管雕塑后的均匀光束，能以最佳效率，到达DMD。

为达上述目的，光机具有本体。光导管装置包含光导管、固定架、框架及定位装置。光导管具有中心轴。固定架与光机本体连接。框架与固定架固接，且光导管位于框架中。定位装置介于框架与固定架间，提供实质上与中心轴成垂直的至少一个顶推力，使框架，相对于本体，适可进行实质上与中心轴平行的轴向位移，并可适时停止定位于最佳位置。

本发明的又一目的在于提供一种投影系统，其中光机包含如前所述的光导管装置。

在参阅附图及随后描述的实施方式后，该技术领域的技术人员当可轻易了解本发明的基本精神及其它发明目的，以及本发明所采用的技术手段与较佳实施方式。

附图说明

图1为现有技术投影系统中，光导管结合于光机的部分示意图；

图2为本发明投影系统的部分光机结构示意图；

图3为本发明光导管装置的立体组合示意图；

图4为对应图3的立体分解示意图；

图5为应用于本发明的调整治具的立体示意图；以及

图6为图5的调整治具应用于调整光导管的立体示意图。

主要元件标记说明

101：夹持装置

103：光机

105：光导管

107：第一调整螺丝

109：第二调整螺丝

111：第一矩形托架

113：第二矩形托架

2：光机

201：本体

203：光源

205：光导管装置

207：透镜/反射镜片组

209：棱镜

211：数字微镜装置

3：光导管装置

31：光导管

32：中心轴

33：固定架

35：框架

351：孔洞

3711：第一弹性元件

3713：第二弹性元件

3721：螺杆

3723：固定孔

41：外表面

5：调整治具

51：推动块

511：插销

53：推动块框架

55：螺杆

551：螺旋本体

具体实施方式

本发明的第一种较佳实施例如图2所示，其披露一种投影系统的光机结构，光机2具有本体201，光源203、光导管装置205、透镜/反射镜片组207、棱镜209和数字微镜装置211等。光线自光源203发射出后，通过光导管装置205，将光线均匀成为几近平行光，接着由透镜/反射镜片组207会聚光线，再经棱镜209，折射进入数字微镜装置211后，与图像输入信号结合，自数字微镜装置211反射而成像。

同时参照图3与图4，其分别为光机结构的光导管立体组合示意图和立体分解示意图。光导管装置3包含光导管31、固定架33、框架35及定位装置。光导管31具有中心轴32。于实际运用的实施例中，光导管31可为一实心的积分柱(Integration Rod)，亦可为空心的光线通道。固定架33与光机本体连接；而框架35与固定架33固接，且光导管31位于框架35中。定位装置介于框架35与固定架33间，提供实质上与中心轴32成垂直的至少一个顶推力，使框架35相对于本体，适可以进行实质上与中心轴32平行的轴向位移，并可因该垂直方向至少一个顶推力的作用，该轴向位移适可停止于最佳位置而定位。

较佳者，光导管装置的定位装置包含一个弹性顶推装置，以提供实质上与中心轴32成垂直的至少一个弹性顶推力。弹性推顶装置，较佳者，包含一个第一弹性元件3711和与其成垂直的第二弹性元件3713，提供实质上与中心轴32均成垂直的二个弹性顶推力。在本实施例中，第一弹性元件3711提供负Y方向的第一弹性顶推力，第二弹性元件3713则提供正Z方向的第二弹性顶推力。各该弹性元件为弹片、弹簧或任何可产生顶推力量的弹性物体。且本发明弹性元件的数目、推顶方向和位置均不以此例为限。

定位装置还包含迫紧装置，提供实质上与中心轴32成垂直的至少一个刚性顶推力。迫紧装置包含螺杆3721、固定孔3723和孔座(图中未示出)。固定孔3723形成于固定架33上，供螺杆3721穿置；当螺杆3721穿越固定孔3723后，适可迫紧于框架35的外表面41上。孔座设于框架35的外表面41上，当螺杆3721穿越固定孔3723后，适可迫紧于孔座中，从而迫紧装置适可固定调整后框架35内的光导管31的轴向位移。在本发明中，迫紧装置、螺杆、固定孔和孔座可轻易推及为其它形状和数目。

本发明投影系统中的光导管装置可配合使用调整治具，使光导管的轴向位移调整，更为便利。较佳者，调整治具5包含推动块51、推动块框架53及螺杆55(如图5所示)，以螺杆55的螺旋本体551，连结于推动块51及推动块框架53之间，使其间适可通过螺杆55的转动，产生相对运动。图6为调整时调整治具5与光机的接合图。推动块51可分离地与框架35抵接(本实施例中以推动块51的插销511结合于框架35的孔洞351为之)；推动块框架53包覆于推动块51的外部，且推动块框架53可分离地通过固定架33间接与光机本体201抵接，或直接与光机本体201的某部分抵接(图中未详细表示出其抵接状态)。当转动螺杆55时，因带动推动块51相对于推动块框架53，进行轴向位移，故适可对应地使框架35相对于固定架33(或光机本体201)，进行预期的轴向位移。

配合上述的弹性顶推装置，适可使该沿X轴运动的轴向位移，不会在Y或Z轴上，出现不稳定的斜向运动；在轴向位移过程中将光导管31调整至适当位置后，即可以前述的迫紧装置，将框架35与固定架33间予以进一步固定，光导管31即不再进行轴向运动。

综上所述，虽然本发明以前述实施例披露如上，但并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和权利要求范围所界定的内容及其均等技术范围下，当可做各种改动与修改。

Claims (16)

1.一种用于光机中的光导管装置，该光机具有本体，该光导管装置包含：

光导管，具有中心轴；

固定架，与该光机本体连接；

框架，该光导管位于该框架中；及

定位装置，介于该框架与该固定架间，提供实质上与该中心轴成垂直的至少一个顶推力；

调整治具，包含：

推动块，可分离地与该框架抵接；

推动块框架，包覆于该推动块的外部，且该推动块框架可分离地与该光机本体抵接；及

螺杆，与该中心轴平行设置，且该螺杆螺设于该推动块与该推动块框架之间；

其中，当转动该调整治具的该螺杆时，该螺杆带动该推动块相对于该推动块框架运动，使具有所述光导管的所述框架，相对于该本体，进行与该中心轴平行的轴向位移，该光导管调整至适当位置后，该框架与该固定架固接。

2.根据权利要求1所述的光导管装置，其特征是该定位装置，包含弹性顶推装置，提供实质上与该中心轴成垂直的至少一个弹性顶推力。

3.根据权利要求2所述的光导管装置，其特征是该弹性顶推装置包含二个弹性元件，提供实质上与该中心轴成垂直的二个弹性顶推力，且该二个弹性顶推力朝向实质上互相垂直的方向。

4.根据权利要求3所述的光导管装置，其特征是各该弹性元件为弹片。

5.根据权利要求3所述的光导管装置，其特征是各该弹性元件为弹簧。

6.根据权利要求1所述的光导管装置，其特征是该定位装置还包含迫紧装置，提供实质上与该中心轴成垂直的至少一个刚性顶推力。

7.根据权利要求6所述的光导管装置，其特征是该迫紧装置包含：

螺杆；及

固定孔，形成于该固定架上，供该螺杆穿置；

当该螺杆穿越该固定孔后，适可迫紧于该框架的外表面上。

8.根据权利要求7所述的光导管装置，其特征是该迫紧装置还包含孔座，设于该框架的该外表面上，当该螺杆穿越该固定孔后，适可迫紧于该孔座中。

9.一种投影系统，该投影系统包含根据权利要求1所述的光导管装置。

10.根据权利要求9所述的投影系统，其特征是该定位装置，包含弹性顶推装置，提供实质上与该中心轴成垂直的至少一个弹性顶推力。

11.根据权利要求10所述的投影系统，其特征是该弹性顶推装置包含二个弹性元件，提供实质上与该中心轴成垂直的二个弹性顶推力，且该二个弹性顶推力朝向实质上互相垂直的方向。

12.根据权利要求11所述的投影系统，其特征是各该弹性元件为弹片。

13.根据权利要求11所述的投影系统，其特征是各该弹性元件为弹簧。

14.根据权利要求9所述的投影系统，其特征是该定位装置还包含迫紧装置，提供实质上与该中心轴成垂直的至少一个刚性顶推力。

15.根据权利要求14所述的投影系统，其特征是该迫紧装置包含：

螺杆；及

固定孔，形成于该固定架上，供该螺杆穿置；

当该螺杆穿越该固定孔后，适可迫紧于该框架的外表面上。

16.根据权利要求15所述的投影系统，其特征是该迫紧装置还包含孔座，设于该框架的该外表面上，当该螺杆穿越该固定孔后，适可迫紧于该孔座中。

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