CN101285994A - 成像模块 - Google Patents

Abstract

一种成像模块，其包括第一壳体、投影镜头、多个弹性件以及多个锁固件。第一壳体具有第一结合部，且第一结合部具有多个第一锁固孔。投影镜头包括镜筒和配置于镜筒内的至少一个透镜，其中镜筒具有多个向外延伸的连接部。各连接部具有第二锁固孔，且这些第二锁固孔是一对一地对应于第一锁固孔。此外，弹性件配置于各连接部与第一结合部之间。各弹性件具有相对的第一表面和第二表面，第一表面抵压于连接部，第二表面抵压于第一结合部。第一表面形成第一基准面，连接部承靠在第一基准面上。各锁固件穿设于相对应的第二锁固孔与第一锁固孔以及位于其间的弹性件中。

Description

成像模块

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别是涉及一种投影装置及其成像模块。

背景技术

图1是现有成像模块的分解图与数码微镜装置(digital micro-mirrordevice，DMD)的立体图，图2A是图1的壳体的立体图，而图2B是图1的壳体的侧视图。请参照图1、图2A与图2B，现有成像模块100适用于投影装置(未示出)中。成像模块100包括壳体110、投影镜头(projection lens)120与多个螺丝130，其中壳体110具有第一结合部112与第二结合部114。第一结合部112具有多个第一锁固孔112a和多个位于第一锁固孔112a周围的第一肋部(rib)112b，且这些第一肋部112b的顶面构成第一基准面112c。此外，第二结合部114具有多个(例如：三个)第二肋部114a，且这些第二肋部114a的顶面构成第二基准面114b。

投影镜头120包括镜筒(lens barrel)122和多个配置于镜筒122内的透镜124(图1中仅示出一个)。镜筒122具有多个向外延伸的连接部123，且这些连接部123承靠于第一基准面112c上。各连接部123具有第二锁固孔123a，且这些第二锁固孔123a一对一地对应于第一锁固孔112a。此外，各螺丝130穿设于相对应的第二锁固孔123a与第一锁固孔112a中，以将投影镜头120锁固于壳体110上。

另外，第二基准面114b用以供投影装置的数码微镜装置200承靠。此数码微镜装置200适于将照明光束(illumination beam)转换成影像光束(imagebeam)，并将影像光束反射至投影镜头120，而投影镜头120可将影像光束投影至屏幕上，以在屏幕上形成影像。

需注意的是，为了维持良好的成像品质，数码微镜装置200的有源表面202的法向量需与投影镜头120的光轴平行，所以第一基准面112c需与第二基准面114b平行。然而，由于加工公差的关系各第一肋部112b和各第二肋部114a的高度往往无法完全相等，导致第一基准面112c与第二基准面114b无法平行。此外，将投影镜头120和数码微镜装置200组装锁固于壳体110上时，难免会产生公差累积。如此，将造成数码微镜装置200的有源表面202的法向量无法与投影镜头120的光轴平行，导致影像的聚焦不佳，而成像品质也较差。

发明内容

本发明之目的是提供一种成像模块，以改善成像品质不佳的问题。

本发明的另一目的是提供一种投影装置，以改善成像品质不佳的问题。

为达上述或是其他目的，本发明提出一种成像模块，其包括第一壳体、投影镜头、多个弹性件以及多个锁固件。第一壳体具有第一结合部，且第一结合部具有多个第一锁固孔。投影镜头包括镜筒和配置于镜筒内的至少一个透镜，其中镜筒具有多个向外延伸的连接部。各连接部具有第二锁固孔，且这些第二锁固孔一对一地对应于第一锁固孔。此外，弹性件配置于各连接部与第一结合部之间。各弹性件具有相对的第一表面和第二表面，第一表面抵压于连接部，第二表面抵压于第一结合部。第一表面形成第一基准面，连接部承靠在第一基准面上。各锁固件穿设于相对应的第二锁固孔与第一锁固孔以及位于相对应的第二锁固孔与第一锁固孔之间的弹性件中。

本发明又提出一种成像模块，其包括第一壳体、投影镜头、多个第一锁固件、多个弹性件以及多个第二锁固件。第一壳体具有第一结合部，且第一结合部具有第一基准面与多个第一锁固孔。投影镜头包括镜筒和配置于镜筒内的至少一个透镜。镜筒具有多个向外延伸的连接部。各连接部具有第二锁固孔与第三锁固孔，且第二锁固孔一对一地对应于第一锁固孔。各第一锁固件穿设于相对应的第二锁固孔与第一锁固孔中，且锁固于相对应的第一锁固孔。弹性件一对一地套入第一锁固件，且各弹性件是抵靠对应的第一锁固件的一端及对应的连接部。第二锁固件一对一地穿设于第三锁固孔中，且各第二锁固件抵靠第一结合部。

本发明的第一种成像模块中，因弹性件设置于镜筒的各连接部与第一壳体的第一结合部之间，所以可通过调整锁固件锁固的松紧度使投影镜头的光轴与显示元件的有源表面的法向量平行，进而提高成像品质。此外，本发明的第二种成像模块中，可通过顺时针或逆时针旋转第二锁固件来移动连接部使投影镜头的光轴与显示元件的有源表面的法向量平行，进而提高成像品质。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是现有成像模块的分解图与数码微镜装置的立体图。

图2A是图1的壳体的立体图。

图2B是图1的壳体的侧视图。

图3是本发明实施例的一种成像模块的分解图与显示元件的立体图。

图4A是图3的成像模块的分解图。

图4B是图3的第一壳体的侧视图。

图5是图3的第一壳体的立体图。

图6A是图3的成像模块与显示元件组合后的示意图。

图6B是图6A的成像模块与显示元件经校正后的示意图。

图7A是本发明实施例的投影装置的立体图。

图7B是图7A的投影装置的局部分解图。

图8是本发明另一实施例的成像模块的示意图。

图9A是图8的成像模块的第一锁固件与第二锁固件松脱后的示意图。

图9B是图8的第一壳体的示意图。

图10是图8的第一壳体的另一视角的立体图。

图11是图8的成像模块经校正后的示意图。

简单符号说明

100、300、500：成像模块

110：壳体

112、312、512：第一结合部

112a、312a、512a：第一锁固孔

112b、312c、512c：第一肋部

112c：第一基准面

114、314、514：第二结合部

114a、314b、514b：第二肋部

114b、314a：第二基准面

120、320、520：投影镜头

122、322、522：镜筒

123、323、523：连接部

123a、323a、523a：第二锁固孔

124、324、429、524：透镜

130：螺丝

200：数码微镜装置

310、510：第一壳体

312d、512d：对位凸起

323b、523b：对位孔

330：锁固件

340、540：弹性件

342：第一表面

344：第二表面

400：投影装置

410：显示元件

412：有源表面

420：照明模块

422：第二壳体

424：光源

426：色轮

427：光积分柱

530：第一锁固件

550：第二锁固件

A：转折处

D：距离

具体实施方式

图3是本发明实施例的一种成像模块的分解图与显示元件的立体图，图4A是图3的成像模块的分解图，而图4B是图3的第一壳体的侧视图。请参照图3、图4A与图4B，本实施例的成像模块300包括第一壳体310、投影镜头320、多个锁固件330以及多个弹性件340，其中锁固件330用以将投影镜头320和弹性件340锁固于第一壳体310上，而弹性件340位于投影镜头320与第一壳体310之间。

第一壳体310具有第一结合部312，且第一结合部312具有多个第一锁固孔312a。第一结合部312上例如形成有多个第一肋部312c，这些第一肋部312c位于第一锁固孔312a旁。此外，在本实施例中，第一结合部312的轮廓大致上为环形。第一锁固孔312a的数量为三个，且两相邻的第一锁固孔312a之间大约相距120度。另外，投影镜头320包括镜筒322和配置于镜筒322内的至少一个透镜324，其中镜筒322具有多个向外延伸的连接部323。各连接部323具有第二锁固孔323a，且这些第二锁固孔323a一对一地对应于第一锁固孔312a。在本实施例中，连接部323和弹性件340的数量分别为三个，且相邻两连接部323间相互间隔120度的夹角。

上述的弹性件340配置于各连接部323与第一结合部312之间。各弹性件340具有相对的第一表面342和第二表面344，第一表面342抵压于连接部323，第二表面344抵压于第一结合部312。弹性件340的第一表面342形成第一基准面，且连接部323承靠在第一基准面342上。各锁固件330穿设于相对应的第二锁固孔323a与第一锁固孔312a以及位于其间的弹性件340中，以将投影镜头320和弹性件340锁固于第一壳体310上。在本实施例中，弹性件340可为弹性垫片或弹簧，而锁固件330例如是螺丝。此外，为了使投影镜头320组装于第一壳体310时更容易对位，第一结合部312可具有多个对位凸起312d，而各连接部323可具有多个对位孔323b，且对位凸起312d一对一地穿设于对位孔323b中。

图5是图3的第一壳体的立体图。请参照图3、图4B与图5，上述第一壳体310例如还具有第二结合部314，且第二结合部314具有供显示元件410承靠的第二基准面314a。具体而言，第二基准面314a例如是由形成于第二结合部314上的多个第二肋部314b的顶面所构成，而显示元件410适于承靠在第二肋部314b的顶面上。

承上述，为了维持良好的成像品质，显示元件410的有源表面412的法向量需与投影镜头320的光轴平行。然而，由于加工公差的关系，供连接部323承靠的第一肋部312c的高度往往无法完全相等，且各第二肋部314b的高度也不易完全相等，所以显示元件410的有源表面412的法向量与投影镜头320的光轴无法完美平行。此外，将投影镜头320和显示元件410组装锁固于第一壳体310上时，难免会产生公差累积。因此，本实施例特别于各连接部323与第一结合部312之间设置弹性件340，如此即可通过调整锁固件330锁固的松紧度来调整投影镜头320的倾角，使投影镜头320的光轴与显示元件410的有源表面412的法向量平行。有关于调整投影镜头320的倾角的方法，请参照以下说明。

图6A是图3的成像模块与显示元件组合后的示意图，而图6B是图6A的成像模块与显示元件经校正后的示意图。请先参照图6A，在本实施例中，当将投影镜头320组合于第一壳体310上时，通常会旋紧各锁固件330使投影镜头320的各连接部323承靠在第一壳体310的第一肋部312c的顶面上，且此时弹性件340被连接部323与第一结合部312压缩。

请参照图6B，当发现投影镜头320的光轴与显示元件410的有源表面412(如图3所示)的法向量不平行导致成像品质不佳时，可通过调松至少部分锁固件330来进行校正。更详细地说，当其中锁固件330被调松而移动一距离D时，预压的弹性件340的回弹力(restoring force)会将连接部323推向锁固件330，使连接部323承靠在锁固件330上。而随着连接部323被推向锁固件330，投影镜头320会倾斜一角度，且投影镜头320的光轴也会随之倾斜。因此，通过调整锁固件330锁固的松紧度可调整投影镜头320的光轴的倾斜角度，使其与显示元件410的有源表面412的法向量平行，进而改善影像聚焦不佳及成像品质差的问题。此外，由于投影镜头320的倾斜角度可以调整，所以对第一壳体310和投影镜头320的加工精度的要求可以稍微放宽，以提高加工成品率，降低生产成本。

图7A是本发明实施例的投影装置的立体图，而图7B是图7A的投影装置的局部分解图。请参照图7A与图7B，本实施例的投影装置400包括照明模块420、上述成像模块300及上述显示元件410。需说明的是，在图7A与图7B中由于视角的关系，显示元件410无法示出，显示元件410的附图请参照图3所示。此外，照明模块420包括与第一壳体310结合的第二壳体422和固定于第二壳体422上的光源424。此光源424适于提供照明光束，此照明光束例如会通过色轮(color wheel)426、光积分柱(light integration rod)427等光学元件，并被设置于第二壳体422的转折处A的反射镜(未示出)反射至透镜429，且此透镜429可将照明光束聚焦于显示元件410上。另外，显示元件410可为反射式光阀(如数码微镜装置)，其可将照明光束转换成影像光束，并将此影像光束反射至投影镜头320。投影镜头320则可将影像光束投影至屏幕(未示出)上，以在屏幕上形成影像。

在本实施例中，当投影镜头320的光轴与显示元件410的有源表面412的法向量不平行时，可通过调整锁固件330锁固的松紧度来进行校正，以改善影像聚焦不佳的问题。因此，本实施例的投影装置400具有较佳的成像品质。

图8是本发明另一实施例的成像模块的示意图，图9A是图8的成像模块的第一锁固件与第二锁固件松脱后的示意图，图9B是图8的第一壳体的示意图。请参照图8、图9A与图9B，本实施例的成像模块500包括第一壳体510、投影镜头520、多个第一锁固件530、多个弹性件540以及多个第二锁固件550，其中第一锁固件530用以将投影镜头520和弹性件540锁固于第一壳体510上。

承上述，第一壳体510具有第一结合部512，且第一结合部512具有多个第一锁固孔512a。第一结合部512上形成有多个第一肋部512c，且各第一肋部512c分别围绕第一锁固孔512a其中之一。此外，在本实施例中，第一结合部512的轮廓大致上为环形，而两相邻的第一锁固孔512a之间大约相距120度。另外，投影镜头520包括镜筒522和配置于镜筒522内的至少一个透镜524，其中镜筒522具有多个向外延伸的连接部523。各连接部523具有第二锁固孔523a，且这些第二锁固孔523a一对一地对应于第一锁固孔512a。

上述各第一锁固件530穿设于相对应的第二锁固孔523a与第一锁固孔512a中，且锁固于相对应的第一锁固孔512a。弹性件540一对一地套入第一锁固件530，且各弹性件540抵靠对应的第一锁固件530的一端及对应的连接部523。此外，各连接部523还具有第三锁固孔(未示出)，而第二锁固件550一对一地穿设于第三锁固孔中，且各第二锁固件550抵靠第一结合部512。在本实施例中，弹性件540例如为弹簧，而第一锁固件530与第二锁固件550例如是螺丝，第一锁固孔512a和第三锁固孔例如是螺孔，第二锁固孔523a例如是通孔。此外，为了使投影镜头520组装于第一壳体510时更容易对位，第一结合部512可具有多个对位凸起512d，而各连接部523可具有多个对位孔523b，且对位凸起512d一对一地穿设于对位孔523b中。

图10是图8的第一壳体的另一视角的立体图。请参照图8、图9B与图10，上述第一壳体510例如还具有第二结合部514，且第二结合部514具有供显示元件(未示出)承靠的第二基准面。具体而言，第二基准面例如是由形成于第二结合部514上的多个第二肋部514b的顶面所构成，而显示元件适于承靠在第二肋部514b的顶面上。

承上述，为了维持良好的成像品质，显示元件的有源表面的法向量需与投影镜头520的光轴平行。然而，由于加工公差的关系，供连接部523的第一肋部512c的高度往往无法完全相等，且各第二肋部514b的高度也不易完全相等，所以显示元件的有源表面的法向量与投影镜头520的光轴无法完美平行。此外，将投影镜头520和显示元件组装锁固于第一壳体510上时，难免会产生公差累积。因此，本实施例特别在各第一锁固件530的一端与对应的连接部523之间设置弹性件540，并使第二锁固件550抵靠于第一结合部512上。如此，即可通过顺时针或逆时针旋转第二锁固件550来调整投影镜头520的倾角，使投影镜头520的光轴与显示元件的有源表面的法向量平行。关于调整投影镜头520的倾角的方法，请参照以下说明。

图11是图8的成像模块经校正后的示意图。请参照图11，在本实施例中，当将投影镜头520组合于第一壳体510上时，会旋紧各第一锁固件530使投影镜头520的各连接部523承靠在第一壳体510的第一肋部512c的顶面上。此外，第二锁固件550会抵靠第一结合部512。当发现投影镜头520的光轴与显示元件的有源表面的法向量不平行导致成像品质不佳时，可通过顺时针或逆时针旋转至少部分第二锁固件550来进行校正。更详细地说，当其中一个第二锁固件550被朝第一结合部512的方向旋入时，因第一结合部512会阻挡第二锁固件550的移动，如此将造成连接部523朝远离第一结合部512的方向移动，导致投影镜头520倾斜一角度，且投影镜头520的光轴也会随之倾斜。因此，通过顺时针或逆时针旋转第二锁固件550可调整投影镜头520的光轴的倾斜角度，使其与显示元件的有源表面的法向量平行，进而改善影像聚焦不佳及成像品质差的问题。此外，由于投影镜头520的倾斜角度可以调整，所以对第一壳体510和投影镜头520的加工精度的要求可以稍微放宽，以提高加工成品率，降低生产成本。另外，本实施例的成像模块500也可应用于图7A的投影装置400中。

综上所述，本发明至少具有下列优点：

1.本发明的第一种成像模块中，因弹性件设置于镜筒的各连接部与第一壳体的第一结合部之间，所以可通过调整锁固件锁固的松紧度来调整投影镜头的倾角，使投影镜头的光轴与显示元件的有源表面的法向量平行，进而提高成像品质。

2.本发明的第二种成像模块中，因第二锁固件抵靠于第一结合部，所以可通过顺时针或逆时针旋转第二锁固件来移动连接部使投影镜头的光轴与显示元件的有源表面的法向量平行，进而提高成像品质。

3.由于投影镜头的倾斜角度可以调整，所以对第一壳体和投影镜头的加工精度的要求可以稍微放宽，以提高加工成品率，降低生产成本。

虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与修改，因此本发明的保护范围以所附权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1. 一种成像模块，包括：

第一壳体，具有第一结合部，且该第一结合部具有多个第一锁固孔；

投影镜头，包括：

镜筒，具有多个向外延伸的连接部，各该连接部具有第二锁固孔，

且该些第二锁固孔一对一地对应于该些第一锁固孔；和

至少一个透镜，配置于该镜筒内；

多个弹性件，配置于各该连接部与该第一结合部之间，各该弹性件具有相对的第一表面和第二表面，该第一表面抵压于该连接部，该第二表面抵压于该第一结合部，该些第一表面形成第一基准面，该连接部承靠在该第一基准面上；以及

多个锁固件，各该锁固件穿设于相对应的该第二锁固孔与该第一锁固孔以及位于相对应的该第二锁固孔与该第一锁固孔之间的该弹性件中。

2. 如权利要求1所述的成像模块，其中该第一结合部还具有多个对位凸起，而各该连接部还具有多个对位孔，且该些对位凸起是一对一地穿设于该些对位孔中。

3. 如权利要求1所述的成像模块，其中该第一壳体还具有第二结合部，且该第二结合部具有供显示元件承靠的第二基准面。

4. 如权利要求1所述的成像模块，其中该些弹性件为弹性垫片或弹簧。

5. 如权利要求1所述的成像模块，其中该些连接部和弹性件的数量分别为三个，且相邻两连接部间相互间隔120度的夹角。

6. 一种成像模块，包括：

第一壳体，具有第一结合部，且该第一结合部具有第一基准面与多个第一锁固孔；

投影镜头，包括：

镜筒，具有多个向外延伸的连接部，其中各该连接部具有第二锁固孔与第三锁固孔，且该些第二锁固孔一对一地对应于该些第一锁固孔；以及

至少一个透镜，配置于该镜筒内；

多个第一锁固件，各该第一锁固件穿设于相对应的该第二锁固孔与该第一锁固孔中，且锁固于相对应的该第一锁固孔；

多个弹性件，一对一地套入该些第一锁固件，且各该弹性件是抵靠对应的该第一锁固件的一端及对应的该连接部；以及

多个第二锁固件，一对一地穿设于该第三锁固孔中，且各该第二锁固件抵靠该第一结合部。

7. 如权利要求6所述的成像模块，其中该第一结合部还具有多个对位凸起，而各该连接部还具有多个对位孔，且该些对位凸起一对一地穿设于该些对位孔中。

8. 如权利要求6所述的成像模块，其中该第一壳体还具有第二结合部，且该第二结合部具有供显示元件承靠的第二基准面。

9. 如权利要求6所述的成像模块，其中该些弹性件为弹簧。

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