CN102809879A - 投影装置 - Google Patents

Abstract

一种投影装置，包括光源、镜头、光机座、散热块、电路板、数位微镜元件及固定模组。电路板位于光机座与散热块之间且具有第一开口。数位微镜元件位于电路板与光机座之间。至少二固定模组各包括第一与第二锁附件、第一与第二弹性件及限位件。第一锁附件具有一柱体用于穿过散热块且锁附于光机座。第一弹性件压缩于第一锁附件与散热块之间，以藉第一弹性力将散热块推向光机座而透过第一开口接触数位微镜元件。限位件穿设于电路板且具有限位块及一穿孔。第二锁附件具有一柱体用于穿过限位件的穿孔且锁附于光机座。第二弹性件压缩于第二锁附件与限位件之间，以藉大于第一弹性力的第二弹性力使限位块将电路板推向光机座。

Description

投影装置

【技术领域】

本发明是有关于一种投影装置，且特别是有关于一种具有数位微镜片元件(digital micro-mirror device，DMD)的投影装置。

【背景技术】

投影机为一种用以产生大尺寸画面的显示装置。投影机的成像原理是将光源模组所产生的照明光束藉由光阀转换成影像光束，再将影像光束通过镜头投射到荧幕或墙面上以形成影像。随着投影技术的进步及制造成本的降低，投影机的使用已从商业用途逐渐拓展至家庭用途。

以数位光学处理投影机(digital light projector，DLP)而言，其包含了光源、数位微镜元件以及镜头。光源用于提供照明光束，照明光束经过反射元件的反射后会投射于数位微镜元件，数位微镜元件用于将照明光束转换成影像光束，镜头用于将影像光束转换成投影光束以进行投影。现有技术多藉由同一个锁附件(如螺丝)将投影机的电路板与散热块一并锁附至光机座，而数位微镜元件则连接于电路板并与散热块接触。在此种组装方式之下，若螺丝与光机座之间的锁附过松，会导致电路板松脱而增加数位微镜元件与主机板分离的机率，而若螺丝与光机座之间的锁附过紧，则会使数位微镜元件受到散热块过度的施压而导致数位微镜元件损坏。

美国专利编号6791838揭露一种利用螺丝及弹簧将散热块、电路板及数位微镜元件锁固在光机外壳的技术。中国台湾专利编号I337290揭露一种利用螺丝及弹簧将散热块、电路板及数位微镜元件固定在光机外壳的技术。中国台湾专利编号I310873揭露一种利用螺丝将散热块、电路板及数位微镜元件固定在光机基座的技术。

【发明内容】

本发明提出一种投影装置，可分别对电路板及散热块进行适当的固定，以确保数位微镜元件(digital micro-mirror device，DMD)可稳固地与电路板连接并免于受到散热块过度的压迫。

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。

为达上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种投影装置，包括光源、镜头、光机座、散热块、电路板、数位微镜元件及至少二固定模组。镜头固定于光机座，光源位于光机座的一侧。散热块位于光机座的另一侧。电路板位于光机座与散热块之间且电路板具有第一开口。数位微镜元件电连接电路板且数位微镜元件位于电路板与光机座之间。光源用于发出照明光束。数位微镜片元件用于将照明光束转换成影像光束。镜头用于将影像光束转换成投影光束。各固定模组包括第一锁附件、第一弹性件、限位件、第二锁附件及第二弹性件。第一锁附件具有一柱体用于穿过散热块且锁附于光机座。第一弹性件压缩于第一锁附件与散热块之间，用于施加第一弹性力于散热块而将散热块推向光机座，使散热块透过第一开口接触数位微镜元件。限位件穿设于电路板且具有限位块及一穿孔。电路板位于限位块与光机座之间。第二锁附件具有一柱体用于穿过限位件的穿孔且锁附于光机座。第二弹性件压缩于第二锁附件与限位件之间，用于施加第二弹性力于限位件，使限位块将电路板推向光机座。其中第二弹性力大于第一弹性力。

在一实施例中，投影装置更包括导热垫，配置于散热块与数位微镜元件之间。

在一实施例中，投影装置更包括连接介面，电连接电路板且位于电路板与数位微镜元件之间，其中数位微镜元件具有多个接脚，这些接脚插入连接介面以透过连接介面电连接电路板。

在一实施例的投影装置，其中连接介面具有第二开口，第二开口对位于第一开口，散热块透过第一开口与第二开口接触数位微镜元件。

在一实施例的投影装置，其中连接介面包括基部、滑动部，基部电连接电路板且具有多个第一插孔；滑动部滑设于基部且具有多个第二插孔，其中这些第二插孔分别对位于这些第一插孔，这些接脚用于分别插入这些第二插孔并分别延伸至这些第一插孔内以透过基部电连接电路板，滑动部用于相对基部滑动而带动各第二插孔与对应的第一插孔产生相对位移，以使各接脚紧靠对应的第一插孔的内壁与对应的第二插孔的内壁而被定位。

在一实施例的投影装置，其中第一弹性件为压缩弹簧且套设于第一锁附件。

在一实施例的投影装置，其中第二弹性件为压缩弹簧且套设于第二锁附件。

在一实施例的投影装置，其中第一锁附件的柱体具有相对的一锁附端及一止挡端，锁附端用于穿过散热块且锁附于光机座，第一弹性件压缩于止挡端与散热块之间。

在一实施例的投影装置，其中散热块具有一凹槽及位于凹槽内的一表面，第一锁附件部分地位于凹槽内，凹槽内的表面位于止挡端与光机座之间，锁附端用于穿过凹槽内的表面且锁附于光机座，该第一弹性件压缩于凹槽内的表面与止挡端之间。

在一实施例的投影装置，其中第二锁附件的柱体具有相对的一锁附端及一止挡端，锁附端用于穿过限位件且锁附于光机座，第二弹性件压缩于止挡端与限位件之间。

在一实施例的投影装置，其中限位件为一套筒，套筒内具有一表面，第二锁附件部分地位于套筒内，套筒内的表面位于止挡端与光机座之间，锁附端用于穿过套筒内的表面且锁附于光机座，第二弹性件压缩于套筒内的表面与止挡端之间。

在一实施例的投影装置，其中散热块与电路板之间具有一间距。

在一实施例中，投影装置更包括一绝缘层，配置于散热块与电路板之间。

基于上述，在本发明的上述实施例中，第一锁附件及第一弹性件用以对散热块进行固定，且第二锁附件及第二弹性件用以对电路板进行固定，故散热块仅受到第一弹性件所施加的第一弹性力作用而不会受到第二弹性件所施加的第二弹性力作用，且电路板仅受到第二弹性件所施加的第二弹性力作用而不会受到第一弹性件所施加的第一弹性力作用。藉此，在组装时可将第二弹性力调整为大于第一弹性力，以使电路板藉由第二弹性力被稳固地固定而降低数位微镜元件脱离于电路板的机率，且可使散热块藉由适当大小的第一弹性力接触数位微镜元件，避免数位微镜元件受到散热块过度的压迫。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

【附图说明】

图1为本发明一实施例的投影装置的部分构件方块示意图。

图2为图1的投影装置的部分构件剖视图。

图3为图2的投影装置的局部剖面图。

图4为图3的滑动部相对基部滑动的示意图。

图5为本发明另一实施例的投影装置的局部剖面图。

100：投影装置

110：光源

120：镜头

130：光机座

140、240：数位微镜元件

142：接脚

150：散热块

150a：散热鳍片

150b：热管

152：凹槽

154、175b：表面

155：绝缘层

160、260：电路板

162：第一开口

170：固定模组

172：第一锁附件

172a、176a：锁附端

172b、176b：止挡端

174：第一弹性件

175：限位件

175a：限位块

176：第二锁附件

178：第二弹性件

180：导热垫

190、290：连接介面

190a：第二开口

192：基部

192a：第一插孔

194：滑动部

194a：第二插孔

242、262：接垫

292：弹片

D：方向

G：间距

L1：照明光束

L2：影像光束

L3：投影光束

【具体实施方式】

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的多个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」、「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。

图1为本发明一实施例的投影装置的部分构件方块示意图。请参考图1，本实施例的投影装置100包括光源110、镜头120、光机座130及数位微镜元件140。光源110及镜头120固定于光机座130。光源110用于发出照明光束L1，数位微镜片元件140用于将照明光束L1转换成影像光束L2，镜头120用于将影像光束L2转换成投影光束L3以进行投影。

图2为图1的投影装置的部分构件剖视图。请参考图2，本实施例的投影装置100更包括散热块150、电路板160及至少二固定模组170(图2绘示出两个，但本发明并不以此为限，固定模组170也可有三个、四个等)。散热块150位于光机座130的一侧，电路板160位于光机座130与散热块150之间且具有第一开口162。数位微镜元件140电连接电路板160且位于电路板160与光机座130之间。

各固定模组170包括第一锁附件172、第一弹性件174、限位件175、第二锁附件176及第二弹性件178。第一锁附件172具有一柱体用于穿过散热块150且锁附于光机座130。第一弹性件174压缩于第一锁附件172与散热块150之间，以施加第一弹性力于散热块150而将散热块150推向光机座130，使散热块150透过第一开口162接触数位微镜元件140，使数位微镜元件140运做时产生的热可传导至散热块150。限位件175穿设于电路板160且具有限位块175a，电路板160位于限位块175a与光机座130之间。第二锁附件176具有一柱体用于穿过限位件175且锁附于光机座130。第二弹性件178压缩于第二锁附件176与限位件175之间，以施加第二弹性力于限位件175，使限位块175a将电路板160推向光机座130。

在上述配置方式之下，第一锁附件172及第一弹性件174用以对散热块150进行固定，且第二锁附件176及第二弹性件178用以对电路板160进行固定，故散热块150仅受到第一弹性件174所施加的第一弹性力作用而不会受到第二弹性件178所施加的第二弹性力作用，且电路板160仅受到第二弹性件178所施加的第二弹性力作用而不会受到第一弹性件174所施加的第一弹性力作用。藉此，在组装时可将第二弹性力调整为大于第一弹性力，以使电路板160藉由第二弹性力被稳固地固定而降低数位微镜元件140脱离于电路板160的机率，且可使散热块150藉由适当大小的第一弹性力接触数位微镜元件140，避免数位微镜元件140受到散热块150过度的压迫。

散热块150例如包括多个散热鳍片150a，在其他实施例中散热块150例如包括多个热管150b以提升散热效率，然本发明不以此为限，在其它实施例中，散热块150可包括散热鳍片150a、热管150b、热腔(heat chamber)、致冷晶片等其中之一或其组合，或为其它适当的形式。

本实施例的投影装置100更包括导热垫180。导热垫180配置于散热块150与数位微镜元件140之间，使数位微镜元件140运作时产生的热可透过导热垫180顺利地被传导至散热块150。此外，本实施例的散热块150与电路板160之间具有间距G，以避免电路板160接触散热块150产生导通而影响电路板的讯号传递。在本实施例中，可在散热块150与电路板160之间配置绝缘层155，以进一步避免电路板160与散热块150之间产生导通。

如图2所示，在本实施例中，第一弹性件174例如为压缩弹簧且套设于第一锁附件172，而第二弹性件178亦例如为压缩弹簧且套设于第二锁附件176。第一锁附件172的柱体具有相对的锁附端172a及止挡端172b，锁附端172a穿过散热块150且锁附于光机座130，第一弹性件174压缩于止挡端172b与散热块150之间。第一锁附件172例如为螺丝，但本发明不以此为限，第一锁附件172亦可为螺栓、插销、凸柱等；锁附端172a可具有螺纹、卡榫、插孔或是锁附端172a与光机座130胶合、铆合、焊接或一体成形等；止挡端172b可具有螺纹、卡榫、插孔、凸块、凸缘或螺帽等，本发明不以此为限。第一弹性件174例如为弹簧、弹片、垫片等，只要能压缩于止挡端172b与散热块150之间即可，本发明不以此为限。相似地，第二锁附件176的柱体具有相对的锁附端176a及止挡端176b，锁附端176a穿过限位件175且锁附于光机座130，第二弹性件178压缩于止挡端176b与限位件175之间。第二锁附件176例如为螺丝，但本发明不以此为限，第二锁附件176亦可为螺栓、插销、凸柱等；锁附端176a可具有螺纹、卡榫、插孔或是锁附端176a与光机座130胶合、铆合、焊接或一体成形等；止挡端176b可具有螺纹、卡榫、插孔、凸块、凸缘或螺帽等，本发明不以此为限。第二弹性件178例如为弹簧、弹片、垫片等，只要能压缩于止挡端176b与散热块150之间即可，本发明不以此为限。

详细而言，本实施例的散热块150具有凹槽152及位于凹槽152内的表面154。第一锁附件172部分地位于凹槽152内，凹槽152内的表面154位于止挡端172b与光机座130之间，锁附端172a穿过凹槽152内的表面154且锁附于光机座130，第一弹性件174压缩于凹槽152内的表面154与止挡端172b之间，以施加所述第一弹性力于散热块150，将散热块150推向光机座130以接触数位微镜元件140。此外，本实施例的限位件175例如为套筒，所述套筒内具有表面175b及穿孔，第二锁附件176部分地位于所述套筒内，套筒内的表面175b位于止挡端176b与光机座130之间，锁附端176a穿过套筒内的表面175b及穿孔且锁附于光机座130，第二弹性件178压缩于套筒内的表面175b与止挡端176b之间，以施加所述第二弹性力于限位件175，使电路板160被限位块175a推向光机座130，限位块175a可为凸块、凸缘、凸环或卡榫，本发明并不以此为限。

图3为图2的投影装置的局部剖面图。请参考图2及图3，本实施例的投影装置100更包括连接介面190。连接介面190电连接电路板160且位于电路板160与数位微镜元件140之间。数位微镜元件140具有多个接脚142，接脚142插入连接介面190以透过连接介面190电连接电路板160。连接介面190具有第二开口190a，第二开口190a对位于第一开口162，使散热块150可透过第一开口162与第二开口190a接触数位微镜元件140。

详细而言，本实施例的连接介面190包括基部192及滑动部194。基部192例如藉由焊接的方式电连接电路板160且具有多个第一插孔192a。滑动部194滑设于基部192且具有多个第二插孔194a。第二插孔194a分别对位于第一插孔192a，且接脚142分别插入第二插孔194a并分别延伸至第一插孔192a内以透过基部192电连接电路板160。

图4为图3的滑动部194相对基部192滑动的示意图。当基部192与滑动部194呈图4所示的解锁状态时，各第二插孔194a完全对位于对应的第一插孔192a，以使各接脚142可轻易地透过对应的第二插孔194a插入对应的第一插孔192a。接着，使用者可沿方向D推动滑动部194相对基部192由图4所示位置滑至图3所示的锁定位置，让各第二插孔194a与对应的第一插孔192a产生相对位移，以使各接脚142紧靠对应的第一插孔192a的内壁与对应的第二插孔194a的内壁而被定位。

值得注意的是，若接脚142在基部192与滑动部194呈图3所示锁定状态时因外力松脱而分离于连接介面190，则接脚142会因基部192与滑动部194已有一定程度的相对错位而较难顺利地再次透过二插孔194a插入第一插孔192a。如前所述，本实施例的第二弹性件178所施加的第二弹性力仅作用于电路板160而不会作用于散热块150，因此所述第二弹性力可被设定为较大而稳固地对电路板160进行固定，以避免电路板160在基部192与滑动部194呈图3所示锁定状态时有所松脱，造成接脚142脱离连接介面190而难以复位。

本发明不对数位微镜元件140电连接电路板160的方式加以限制，以下藉由图式对此加以举例说明。图5为本发明另一实施例的投影装置的局部剖面图。请参考图5，本实施例的数位微镜元件240的多个接垫242分别接触连接介面290的多个弹片292，且弹片292分别接触电路板260的多个接垫262，以达成数位微镜元件240与电路板260的电连接。在其它实施例中，数位微镜元件更可藉由其它适当结构与方式电连接电路板。

综上所述，在本发明的上述实施例中，第一锁附件及第一弹性件用以对散热块进行固定，且第二锁附件及第二弹性件用以对电路板进行固定，故散热块仅受到第一弹性件所施加的第一弹性力作用而不会受到第二弹性件所施加的第二弹性力作用，且电路板仅受到第二弹性件所施加的第二弹性力作用而不会受到第一弹性件所施加的第一弹性力作用。藉此，在组装时可将第二弹性力调整为大于第一弹性力，以使电路板藉由第二弹性力被稳固地固定而降低数位微镜元件脱离于电路板的机率，且可使散热块藉由适当大小的第一弹性力接触数位微镜元件，避免数位微镜元件受到散热块过度的压迫。

本发明的说明书中所提及的第一、第二等数量皆仅用以表示元件的名称，并非用来限制元件数量上的上限或下限，例如是第一锁附件与第二锁附件等。

以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说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申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。

Claims (13)

1.一种投影装置，包括：

一光源；

一镜头；

一光机座，该镜头固定于该光机座，该光源位于该光机座的一侧；

一散热块，位于该光机座的另一侧；

一电路板，位于该光机座与该散热块之间且该电路板具有一第一开口；

一数位微镜元件，电连接该电路板且该数位微镜元件位于该电路板与该光机座之间，其中该光源用于发出一照明光束，该数位微镜元件用于将该照明光束转换成一影像光束，该镜头用于将该影像光束转换成一投影光束；以及

至少二固定模组，该固定模组包括：

一第一锁附件，具有一柱体用于穿过该散热块且锁附于该光机座上；

一第一弹性件，压缩于该第一锁附件与该散热块之间，用于施加一第一弹性力于该散热块而将该散热块推向该光机座，使该散热块透过该第一开口接触该数位微镜元件；

一限位件，穿设于该电路板且该限位件具有一限位块及一穿孔，其中该电路板位于该限位块与该光机座之间；

一第二锁附件，具有一柱体用于穿过该限位件的该穿孔且锁附于该光机座；以及

一第二弹性件，压缩于该第二锁附件与该限位件之间，用于施加一第二弹性力于该限位件，使该限位块将该电路板推向该光机座，其中该第二弹性力大于该第一弹性力。

2.如权利要求1所述的投影装置，更包括一导热垫，配置于该散热块与该数位微镜元件之间。

3.如权利要求1所述的投影装置，更包括一连接介面，电连接该电路板且位于该电路板与该数位微镜元件之间，其中该数位微镜元件具有多个接脚，该些接脚插入该连接介面以透过该连接介面电连接该电路板。

4.如权利要求3所述的投影装置，其中该连接介面具有一第二开口，该第二开口对位于该第一开口，该散热块透过该第一开口与该第二开口接触该数位微镜元件。

5.如权利要求3所述的投影装置，其中该连接介面包括：

一基部，电连接该电路板且具有多个第一插孔；以及

一滑动部，滑设于该基部且具有多个第二插孔，其中该些第二插孔分别对位于该些第一插孔，该些接脚用于分别插入该些第二插孔并分别延伸至该些第一插孔内以透过该基部电连接该电路板，该滑动部用于相对该基部滑动而带动各该第二插孔与该对应的第一插孔产生相对位移，以使各该接脚紧靠该对应的第一插孔的内壁与该对应的第二插孔的内壁而被定位。

6.如权利要求1所述的投影装置，其中该第一弹性件为压缩弹簧且套设于该第一锁附件。

7.如权利要求1所述的投影装置，其中该第二弹性件为压缩弹簧且套设于该第二锁附件。

8.如权利要求1所述的投影装置，其中该第一锁附件的该柱体具有相对的一锁附端及一止挡端，该锁附端用于穿过该散热块且锁附于该光机座，该第一弹性件压缩于该止挡端与该散热块之间。

9.如权利要求8所述的投影装置，其中该散热块具有一凹槽及位于该凹槽内的一表面，该第一锁附件部分地位于该凹槽内，该凹槽内的该表面位于该止挡端与该光机座之间，该锁附端用于穿过该凹槽内的该表面且锁附于该光机座，该第一弹性件压缩于该凹槽内的该表面与该止挡端之间。

10.如权利要求1所述的投影装置，其中该第二锁附件的该柱体具有相对的一锁附端及一止挡端，该锁附端用于穿过该限位件且锁附于该光机座，该第二弹性件压缩于该止挡端与该限位件之间。

11.如权利要求10所述的投影装置，其中该限位件为一套筒，该套筒内具有一表面，该第二锁附件部分地位于该套筒内，该套筒内的该表面位于该止挡端与该光机座之间，该锁附端用于穿过该套筒内的该表面且锁附于该光机座，该第二弹性件压缩于该套筒内的该表面与该止挡端之间。

12.如权利要求1所述的投影装置，其中该散热块与该电路板之间具有一间距。

13.如权利要求1所述的投影装置，更包括一绝缘层，配置于该散热块与该电路板之间。

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