CN102928940A - 光学投影系统及其镜片调整装置 - Google Patents

Abstract

一种光学投影系统及其镜片调整装置，所述镜片调整装置，包含一固定盖、一镜片固定座、一施力元件以及一活动件。镜片固定座的一枢接部置入固定盖的一枢接孔，以将镜片固定座枢接至固定盖。施力元件设置于枢接部且施力元件的两端分别连接固定盖的一固定柱及镜片固定座的一固定部，使镜片固定座沿一第一转动方向转动。活动件推动镜片固定座的一挡止部，使镜片固定座沿一第二转动方向转动，且第二转动方向与第一转动方向相反。本发明的镜片调整装置构造简单且用于搭配不同入光形式的合光镜片。

Description

光学投影系统及其镜片调整装置

【技术领域】

本发明是有关于一种镜片调整装置，且特别是有关于一种可应用于光学投影系统的镜片调整装置。

【背景技术】

于一光学投影系统中，因为灯泡本身的单体公差以及组装精度的变异，导致不同的灯源模组在一合光镜片上投射的光斑位置产生差异。因此，需要利用一镜片调整装置来调整合光镜片的摆放位置，以修正灯源模组的出光偏差而提高投影成像品质。

如图6所示，中国台湾专利公开第200842483号揭露一种镜片调整元件100，镜片调整元件100包含夹持件本体102和延伸部104，且夹持件本体102上设置有夹持扣108以将镜片106固定于镜片调整元件100上。夹持件本体102的底边102a中央向下突伸形成一圆弧面，利用下方的圆弧状底边102a当支点，可搭配辅助治具(图未示)在光机内部对镜片调整元件100进行顺时针或逆时针方向的位置调整。然而，上述设计的转轴中心的稳定度不佳，当调整镜片摆放位置时整个结构容易偏心旋转，降低调整过程的稳定度而影响光学品质。

于其他的现有设计中，中国台湾专利公告第I291039号揭露一种镜片调整装置，其利用螺丝控制摆动方向可达到调整镜片摆放位置的目的。然而，此一设计需将整个调整结构形成在镜片的背面，无法运用于穿透式合光镜片的架构中。另外，中国台湾专利公告第I330297号揭露一种光学元件调整装置，其中一反射件固定在置镜架上，调整螺丝的一圆锥面接触置镜架且弹性件耦接于置镜架，当调整螺丝相对本身的一轴线旋转时，反射件可相对轴线转动。

【发明内容】

本发明提供一种构造简单且用于搭配不同入光形式的合光镜片的镜片调整装置，及包含此种镜片调整装置的光学投影系统。

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。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明一实施例提供一种镜片调整装置，用以调整一第一光源相对一合光镜片的第一光入射角及一第二光源相对合光镜片的一第二光入射角。镜片调整装置包含一固定盖、一镜片固定座、一施力元件以及一活动件。固定盖具有至少一枢接孔及至少一固定柱，镜片固定座容置合光镜片，且镜片固定座的一侧面上形成一枢接部、一挡止部及至少一固定部。枢接部置入枢接孔以将镜片固定座枢接至固定盖。施力元件设置于枢接部且施力元件的两端分别连接固定柱及固定部，使镜片固定座以枢接部为中心沿一第一转动方向转动。活动件设置于固定盖上，活动件推动挡止部以使镜片固定座以枢接部为中心沿一第二转动方向转动，其中第二转动方向与第一转动方向相反。

本发明另一实施例提供一种镜片调整装置，包含一第一固定盖、一第二固定盖、一镜片固定座、一第一施力元件、一第二施力元件、一挡止部以及至少一活动件。第一固定盖具有至少一第一枢接孔及至少一第一固定柱，且第二固定盖具有至少一第二枢接孔及至少一第二固定柱。镜片固定座限位于第一固定盖与第二固定盖之间且容置合光镜片，镜片固定座具有相对的一第一侧面及一第二侧面，第一侧面上形成一第一枢接部及一第一固定部，第二侧面上形成一第二枢接部及一第二固定部，其中第一枢接部置入第一枢接孔且第二枢接部置入第二枢接孔以将镜片固定座枢接至第一固定盖及第二固定盖。第一施力元件设置于第一枢接部且第一施力元件的两端分别连接第一固定柱及第一固定部，以使镜片固定座以第一枢接部为中心沿一第一转动方向转动。第二施力元件设置于第二枢接部且第二施力元件的两端分别连接第二固定柱及第二固定部，以使镜片固定座以第二枢接部为中心沿第一转动方向转动。挡止部形成于第一侧面及第二侧面的至少其中之一上，且活动件设置于第一固定盖及第二固定盖的至少其中之一，活动件推动挡止部以使镜片固定座以第一枢接部及第二枢接部为中心沿一第二转动方向转动，其中第二转动方向与第一转动方向相反。

本发明另一实施例提供一种光学投影系统，包含设置于不同位置的至少一第一光源及一第二光源、一合光镜片、一镜片调整装置、一光匀化装置以及一投影光学引擎。第一光源产生一第一光束且第二光源产生一第二光束，合光镜片设置于第一光束及第二光束的光路径上以将第一光束及第二光束合光成一混合光束。镜片调整装置包含至少一固定盖、一镜片固定座、一施力元件以及一活动件。固定盖具有至少一枢接孔及至少一固定柱，镜片固定座容置合光镜片，且镜片固定座的一侧面上形成一枢接部、一挡止部及至少一固定部。枢接部置入枢接孔以将镜片固定座枢接至固定盖。施力元件设置于枢接部且施力元件的两端分别连接固定柱及固定部，使镜片固定座以枢接部为中心沿一第一转动方向转动。活动件设置于固定盖，活动件推动挡止部以使镜片固定座以枢接部为中心沿一第二转动方向转动，其中第二转动方向与第一转动方向相反。光匀化装置接收并均匀化混合光束，且投影光学引擎将混合光束调变成一影像光束并投射出影像光束。

于一实施例中，合光镜片包含一光穿透区域及一光反射区域，光反射区域用于反射第一光束，且光穿透区域用于使第二光束穿透。

于一实施例中，施力元件为一扭力弹簧或一涡形弹簧。

于一实施例中，活动件包含一旋转螺丝，且藉由旋转螺丝的进给以推动挡止部。

于一实施例中，镜片调整装置更包含至少一弹片，弹片卡入镜片固定座以将合光镜片固定于镜片固定座。

于一实施例中，镜片调整装置更包含一固定螺丝，固定螺丝嵌入镜片固定座的枢接部以限位固定盖。

于一实施例中，镜片固定座具有一框体的外形且抵靠合光镜片的周边。

综上所述，本发明的实施例的镜片调整装置至少具有下列其中一个优点：

藉由上述实施例的设计，仅需让活动件沿一方向移动即可推动镜片固定座，获得微调合光镜片的摆放位置及相对光源的入光角度的效果，如此可修正光源因单体或组装公差等因素导致的入光偏差，获得最佳化的投影成像品质。因此，上述各个实施例的镜片调整装置的构造简单而可降低制造成本，且镜片调整的操作相当简易。另外，因镜片固定座可具有一框体的外形而仅夹持合光镜片的周边，亦即镜片调整装置的元件均不会阻挡到光源的入光，所以无论是全反射式、穿透式或半反射半穿透式的合光镜片均可利用上述各个实施例的镜片调整装置来加以调整。

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。为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举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光学投影系统的示意图。

图2为本发明一实施例的合光镜片的示意图。

图3为本发明一实施例的镜片调整装置的构件分解图。

图4为本发明一实施例的镜片调整装置的示意图。

图5为本发明另一实施例的光学投影系统的示意图。

图6为一现有镜片调整元件的示意图。

10、60 光学投影系统

12、14、62、64、66  光源

16、72、74  合光镜片

16a    光反射镀膜

16b    光穿透镀膜

18     光匀化装置

22     投影光学引擎

30、30a、30b  镜片调整装置

32     第一固定盖

32a    第一枢接孔

32b    第一固定柱

34     第二固定盖

34a    第二枢接孔

34b    第二固定柱

36     镜片固定座

36a    第一枢接部

36b    第二枢接部

36c    第一固定部

36d    第二固定部

38、42 施力元件

44     活动件

48     挡止部

54     基座

56     固定螺丝

58     弹片座

58a    弹片

100    镜片调整元件

102    夹持件本体

102a   夹持件本体底边

104    延伸部

106    镜片

108    夹持扣

I、I1、I2、I3  光束

IM     影像光束

L      活动件运动方向

P、Q   镜片固定座侧面

R、S   转动方向

【具体实施方式】

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之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并非用来限制本发明。

请参考图1，本发明一实施例的光学投影系统10包含设置于不同位置的一第一光源12及一第二光源14、一合光镜片16、一光匀化装置18、一投影光学引擎22及一镜片调整装置30。第一光源12产生一第一光束I1且第二光源14产生一第二光束I2，且合光镜片16设置于第一光束I1及第二光束I2的光路径上。合光镜片16用于反射第一光束I1且使第二光束I2穿透，以将第一光束I1及第二光束I2合光成一混合光束I。举例而言，如图2所示，合光镜片16可区分为涂布一光反射镀膜16a及一光穿透镀膜16b的两不同区域，光反射镀膜16a反射第一光束I1且光穿透镀膜16b使第二光束I2穿透，藉以将第一光束I1及第二光束I2导引至同一行进方向以形成一混合光束I。请再参考图1，光匀化装置18接收并均匀化混合光束I，且投影光学引擎22将混合光束I调变成一影像光束IM并投射出影像光束IM。

于一光学投影系统中，因为灯泡本身的单体公差以及组装精度的变异，导致不同的灯源模组在一合光镜片上投射的光斑位置产生差异。因此，如图1所示，镜片调整装置30可改变合光镜片16的位置，藉以调整第一光源12相对合光镜片16的第一光入射角及第二光源14相对合光镜片16的第二光入射角，如此可微调修正第一光源12及第二光源14的出光偏差，使混合光束I以正确的光路径进入投影光学引擎22中，达到光学品质最佳化的效果。如图3所示，本发明一实施例的镜片调整装置30包含一第一固定盖32、一第二固定盖34、一镜片固定座36、一第一施力元件38、一第二施力元件42及一活动件44。第一固定盖32具有至少一第一枢接孔32a及至少一第一固定柱32b，且第二固定盖34具有至少一第二枢接孔34a及至少一第二固定柱34b。镜片固定座36限位于第一固定盖32与第二固定盖34之间且容置一合光镜片16。于本实施例中，镜片固定座36具有一框体的外形，且于合光镜片16容置于镜片固定座36后，镜片固定座36抵靠合光镜片16的周边。镜片固定座36具有相对的一第一侧面P及一第二侧面Q，第一侧面P上形成一第一枢接部36a及一第一固定部36c，第二侧面Q上形成一第二枢接部36b及一第二固定部36d。另外，第一侧面P上形成有一挡止部48，且活动件44藉由一基座54设置于第一固定盖32上。

于组装时，首先将合光镜片16利用一弹片座58固定于镜片固定座36。弹片座58包含至少一弹片58a，当弹片58a卡入镜片固定座36时，弹片58a可勾住镜片固定座36的一框边并压住合光镜片16，以将合光镜片16固定于镜片固定座36。镜片固定座36的第一枢接部36a置入第一枢接孔32a且第二枢接部36b置入第二枢接孔34a，以将镜片固定座36枢接至第一固定盖32及第二固定盖34。另外，一固定螺丝56可嵌入镜片固定座36的第一枢接部36a以限位第一固定盖32。第一施力元件38设置于第一枢接部36a，且第一施力元件38的两端分别连接第一固定盖32的第一固定柱32b及镜片固定座36的第一固定部36c。第二施力元件42设置于第二枢接部36b，且第二施力元件42的两端分别连接第二固定盖34的第二固定柱34b及镜片固定座36的第二固定部36d。于一实施例中，施力元件38、42例如可为一扭力弹簧或一涡形弹簧，扭力弹簧或涡形弹簧的中心可套设于枢接部且弹簧两端分别连接固定盖上的一固定柱及镜片固定座的一固定部。如图4所示，因为设置于第一枢接部36a的第一施力元件38的两端分别连接第一固定盖32的第一固定柱32b及镜片固定座36的第一固定部36c，第一施力元件38所施加的弹力可使镜片固定座36以第一枢接部36a为中心沿一转动方向R(例如图示的顺时针方向)转动，且镜片固定座36沿转动方向R转动至镜片固定座36上的挡止部48抵靠活动件44的一端侧为止。藉由基座54设置于第一固定盖32上的活动件44举例而言可为一旋转螺丝，当旋转螺丝进给时可于L方向上产生直线运动，因此，活动件44可沿L方向推动挡止部48，使镜片固定座36以第一枢接部36a为中心沿相反的转动方向S(例如图示的逆时针方向)转动。因此，藉由使活动件44沿L方向前进，即可推动镜片固定座36而获得微调合光镜片16的摆放位置的效果。另外，如图3所示，于组装后设置于第二枢接部36b的第二施力元件42，同样可提供弹力使镜片固定座36以第二枢接部36b为中心沿转动方向R转动。当然，若旋转镜片固定座36的力量足够，亦可仅设置单一的固定盖(省略第二固定盖34)并搭配单一施力元件(省略第二施力元件42)以进一步减少构件数及制造成本。

另外，活动件44仅需能获得推动挡止部48使镜片固定座36反向转动的效果即可，其种类并不限定。活动件44例如为上述的旋转螺丝，使用螺丝特性选用不同规格的螺丝，可获得控制调整精度的效果。或者，活动件44例如亦可为一齿轮组。再者，本发明的光学投影系统的光源数量并不限定。举例而言，如图5所示，光学投影系统60中可包含三个设置于不同位置的光源62、64、66，再利用两个合光镜片72、74对光束I1、I2、I3进行合光，且两个镜片调整装置30a、30b可分别调整合光镜片72、74的摆放位置及角度。

综上所述，本发明的实施例的镜片调整装置至少具有下列其中一个优点：

藉由上述实施例的设计，仅需让活动件沿一方向移动即可推动镜片固定座，获得微调合光镜片的摆放位置及相对光源的入光角度的效果，如此可修正光源因单体或组装公差等因素导致的入光偏差，获得最佳化的投影成像品质。因此，上述各个实施例的镜片调整装置的构造简单而可降低制造成本，且镜片调整的操作相当简易。另外，因镜片固定座可具有一框体的外形而仅夹持合光镜片的周边，亦即镜片调整装置的元件均不会阻挡到光源的入光，所以无论是全反射式、穿透式或半反射半穿透式的合光镜片均可利用上述各个实施例的镜片调整装置来加以调整。

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之范围，即大凡依本发明权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。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之全部目的或优点或特点。再者，说明书中提及的第一固定部、第二固定部、第一枢接孔及第二枢接孔等，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。

Claims (14)

1.一种镜片调整装置，用以调整一第一光源相对一合光镜片的第一光入射角及一第二光源相对该合光镜片的一第二光入射角，该镜片调整装置包含：

一固定盖，具有至少一枢接孔及至少一固定柱；

一镜片固定座，容置该合光镜片且该镜片固定座的一侧面上形成一枢接部、一挡止部及至少一固定部，该枢接部置入该枢接孔以将该镜片固定座枢接至该固定盖；

一施力元件，设置于该枢接部，且该施力元件的两端分别连接该固定盖的该固定柱及该镜片固定座的该固定部，使该镜片固定座以该枢接部为中心沿一第一转动方向转动；以及

一活动件，设置于该固定盖，该活动件推动该挡止部以使该镜片固定座以该枢接部为中心沿一第二转动方向转动，其中该第二转动方向与该第一转动方向相反。

2.如权利要求1所述的镜片调整装置，其中该施力元件为一扭力弹簧或一涡形弹簧。

3.如权利要求1所述的镜片调整装置，其中该活动件包含一旋转螺丝，且藉由该旋转螺丝的进给以推动该挡止部。

4.如权利要求1所述的镜片调整装置，其中更包含：

至少一弹片，该弹片卡入该镜片固定座，以将该合光镜片固定于该镜片固定座。

5.如权利要求1所述的镜片调整装置，其中更包含：

一固定螺丝，嵌入该镜片固定座的该枢接部以限位该固定盖。

6.如权利要求1所述的镜片调整装置，其中该镜片固定座具有一框体的外形且抵靠该合光镜片的周边。

7.一种镜片调整装置，用以调整一第一光源相对一合光镜片的一第一光入射角及一第二光源相对该合光镜片的一第二光入射角，该镜片调整装置包含：

一第一固定盖，具有至少一第一枢接孔及至少一第一固定柱；

一第二固定盖，具有至少一第二枢接孔及至少一第二固定柱；

一镜片固定座，限位于该第一固定盖与该第二固定盖之间且容置该合光镜片，该镜片固定座具有相对的一第一侧面及一第二侧面，该第一侧面上形成一第一枢接部及一第一固定部，该第二侧面上形成一第二枢接部及一第二固定部，其中该第一枢接部置入该第一枢接孔且该第二枢接部置入该第二枢接孔以将该镜片固定座枢接至该第一固定盖及该第二固定盖；

一第一施力元件，设置于该第一枢接部且该第一施力元件的两端分别连接该第一固定柱及该第一固定部，以使该镜片固定座以该第一枢接部为中心沿一第一转动方向转动；

一第二施力元件，设置于该第二枢接部且该第二施力元件的两端分别连接该第二固定柱及该第二固定部，以使该镜片固定座以该第二枢接部为中心沿该第一转动方向转动；

一挡止部，形成于该第一侧面及该第二侧面的至少其中之一上；以及

至少一活动件，设置于该第一固定盖及该第二固定盖的至少其中之一，该活动件推动该挡止部以使该镜片固定座以该第一枢接部及该第二枢接部为中心沿一第二转动方向转动，其中该第二转动方向与该第一转动方向相反。

8.一种光学投影系统，包含：

设置于不同位置的至少一第一光源及一第二光源，该第一光源产生一第一光束且该第二光源产生一第二光束；

一合光镜片，设置于该第一光束及该第二光束的光路径上，以将该第一光束及该第二光束合光成一混合光束；

一镜片调整装置，包含：

至少一固定盖，具有至少一枢接孔及至少一固定柱；

一镜片固定座，容置该合光镜片且该镜片固定座的一侧面上形成一枢接部、一挡止部及至少一固定部，该枢接部置入该枢接孔以将该镜片固定座枢接至该固定盖；

一施力元件，设置于该枢接部且该施力元件的两端分别连接该固定柱及该固定部，使该镜片固定座以该枢接部为中心沿一第一转动方向转动；以及

一活动件，设置于该固定盖，该活动件推动该挡止部以使该镜片固定座以该枢接部为中心沿一第二转动方向转动，其中该第二转动方向与该第一转动方向相反；

一光匀化装置，接收并均匀化该混合光束；以及

一投影光学引擎，将该混合光束调变成一影像光束并投射出该影像光束。

9.如权利要求8所述的光学投影系统，其中该合光镜片包含一光穿透区域及一光反射区域，该光反射区域用于反射该第一光束，且该光穿透区域用于使该第二光束穿透。

10.如权利要求8所述的光学投影系统，其中该施力元件为一扭力弹簧或一涡形弹簧。

11.如权利要求8所述的光学投影系统，其中该活动件包含一旋转螺丝，且藉由该旋转螺丝的进给以推动该挡止部。

12.如权利要求8所述的光学投影系统，其中该镜片调整装置更包含：

至少一弹片，该弹片卡入该镜片固定座，以将该合光镜片固定于该镜片固定座。

13.如权利要求8所述的光学投影系统，其中该镜片调整装置更包含：

一固定螺丝，嵌入该镜片固定座的该枢接部以限位该固定盖。

14.如权利要求8所述的光学投影系统，其中该镜片固定座具有一框体的外形且抵靠该合光镜片的周边。

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