CN103513498B - 光学装置及其支撑架 - Google Patents

Abstract

一种光学装置及其支撑架，该支撑架为一钣金件，并与一光学模块及一反射模块配合，支撑架包括一底座以及一背架。光学模块设置于底座上，从一光轴方向看，底座的形状实质上为一凸形或一倒U形，以增强其结构刚性。背架连接于底座，反射模块设置于背架上。通过使用凸形或倒U形特征的底座可增强钣金件（底座）的结构刚性，防止钣金件承载光学元件时产生变形而影响光学装置的精度。由于钣金件具有较低的生产成本，因此可提高光学装置的产品竞争力。

Description

光学装置及其支撑架

技术领域

本发明涉及一种光学装置及其支撑架，特别涉及一种具有钣金件的光学装置及其支撑架。

背景技术

一般市面上的超短焦投影机因放大倍率较一般投影机大很多，故光路径较长，所需的光学机构件的精度也相对要求较高，藉此来确保光学质量而达到设计所需的放大倍率及其质量要求。

为了达到超短焦投影机所需的正确光线投射路径，需要靠高精度的压铸件来承载及固定相关的光学元件（例如承载光机、光学镜头组或反射镜等），以达到光学质量的要求。但是，为了达到高精度压铸件的设计需求，厂商必须严格控制相关工艺及生产机台，使得压铸件的生产成本相对较昂贵，进而造成超短焦投影机的产品竞争力不足而容易被市场淘汰。

因此，如何提供一种光学装置及其支撑架，具有较低的生产成本而可提高产品的竞争力，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种具有较低的生产成本而可提高产品的竞争力的光学装置及其支撑架。

本发明的一种支撑架为一钣金件，并与一光学模块及一反射模块配合，支撑架包括一底座以及一背架，光学模块沿一光轴方向设置于底座上，且从光轴方向观察，底座的一侧视形状实质上为一凸形或一倒U形。另外，背架连接于底座，而反射模块设置于背架上。

其中，支撑架的材料包含镀锌钢板，并可经由裁减、弯折、冲压及拉伸所制成。

另外，支撑架还可包括多个支撑元件，其穿设于底座，并用以顶抵于一平面。此外，支撑架还可包括至少一第一调整单元，其分别与背架及底座连接，背架可通过第一调整单元连接于底座，并与底座形成一倾斜角度，且背架可通过第一调整单元调整倾斜角度。其中，背架依据反射模块反射的影像，并通过调整第一调整单元而固定倾斜角度，进而固定反射模块的反射角度。另外，第一调整单元可具有一螺丝及一垫片，并可通过调整螺丝及垫片而改变并固定背架及底座之间的倾斜角度。

再者，支撑架还可包括至少一第二调整单元，第二调整单元设置于背架并顶抵于反射模块，且背架可通过第二调整单元调整反射模块的摆动角度。其中，第二调整单元可具有一螺丝及一连接件，且螺丝可通过连接件顶抵于反射模块。

本发明的一种光学装置为一超短焦投影机，并可包括一支撑架、一光学模块以及一反射模块。支撑架为一钣金件，并具有一底座及一背架，背架连接于底座，且从一光轴方向观察，底座的形状实质上为一凸形或一倒U形。另外，光学模块设置于底座上，而反射模块设置于背架上。

其中，支撑架的材料包含镀锌钢板，并可经由裁减、弯折、冲压及拉伸所制成。

另外，光学装置还包括多个支撑元件，其穿设于底座，并用于顶抵于一平面。此外，支撑架还可包括至少一第一调整单元，其分别与背架及底座连接，背架可通过第一调整单元连接于底座，并与底座形成一倾斜角度，且背架可通过第一调整单元调整倾斜角度。其中，背架依据反射模块反射的影像，并通过调整第一调整单元而固定倾斜角度，进而固定反射模块的反射角度。另外，第一调整单元可具有一螺丝及一垫片，并可通过调整螺丝及垫片而改变并固定背架及底座之间的倾斜角度。

再者，光学装置还可包括至少一第二调整单元，第二调整单元设置于背架并顶抵于反射模块，且背架可通过第二调整单元调整反射模块的摆动角度。其中，第二调整单元可具有一螺丝及一连接件，且螺丝可通过连接件顶抵于反射模块。

另外，光学模块可包含一光机及一光学镜头单元，而反射模块可包含一反射镜。其中，光机可发出至少一光线，而光线穿可过光学镜头单元而投射至反射镜上，并经反射镜反射后呈现一影像。

承上所述，因依据本发明的光学装置及其支撑架，支撑架为一钣金件，并具有一底座及一背架，且从光轴的方向来看，底座的形状实质上为一凸形或一倒U形。通过使用凸形或倒U形特征的底座可增强钣金件（底座）的结构刚性，防止钣金件承载光学元件时产生变形而影响光学装置的精度。由于钣金件具有较低的生产成本，因此可提高光学装置的产品竞争力。

附图说明

图1A及图1B分别为本发明较佳实施例的一种光学装置的组合示意图及分解示意图；

图2A及图2C分别为光学装置不同形态的底座的立体示意图；

图2B及图2D分别为图2A及图2C的底座沿光轴方向的示意图；以及

图3A至图3C分别为本发明的光学装置的局部分解示意图及局部组合示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：光学装置

11：支撑架

111、111a：底座

112：背架

113：卡合部

12：光学模块

121：光机

122：光学镜头单元

13：反射模块

131：反射镜

132：凸部

14：支撑元件

15：第一调整单元

151、161：螺丝

152：垫片

16：第二调整单元

162：连接件

L：光线

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种光学装置及其支撑架，其中相同的元件将以相同的附图标记加以说明。

请参照图1A及图1B所示，其分别为本发明较佳实施例的一种光学装置1的组合示意图及分解示意图。

本发明的光学装置1可为但不限为一超短焦投影机，并可包括一支撑架11、一光学模块12以及一反射模块13。

支撑架11为一钣金件，并与光学模块12及反射模块13配合，以承载光学模块12及反射模块13。其中，钣金件具有较低的生产成本，因此可提高光学装置1的产品竞争力。支撑架11的材料例如可包含镀锌钢板、热轧钢板、冷轧钢板或冷轧热浸镀锌钢板，并可经由裁减、弯折、冲压及拉伸等制程所制成。于此，支撑架11以镀锌钢板的钣金件为例。

在本实施例中，支撑架11具有一底座111及一背架112，且背架112连接于底座111的一侧。光学模块12沿一光轴方向设置于底座111上，而反射模块13设置于背架112上。于此，光学模块12可通过螺丝（图未显示）锁合而设置于底座111上，而反射模块13可通过卡合而设置于背架112上，当然并不以此为限。其中，反射模块13可包含一反射镜131（反射镜131为一凸面镜）。另外，光学模块12可包含一光机121及一光学镜头单元122，光机121可发出至少一光线L，光线L在穿过光学镜头单元122后可投射至反射模块13上，经反射镜131反射于一屏幕（图未显示）上而显示一影像。因此，如图1A所示，本实施例的光轴方向即为光线L的方向。

另外，为了加强支撑架11的结构刚性，以取代现有超短焦投影机的压铸件而降低生产成本，请分别参照图2A至图2D所示，其中，图2A及图2C分别为光学装置1不同形态的底座111、111a的立体示意图，而图2B及图2D分别为图2A及图2C的底座111、111a沿光轴方向视的的示意图。

如图2A及图2B所示，底座111沿光轴方向（即前视）的形状实质上为一凸形（或称 形）。另外，如图2C及图2D所示，底座111a沿光轴方向的形状实质上为一倒U形。通过使用凸形或倒U形特征的底座111、111a可增强钣金件的结构刚性，防止底座111、111a承载光学模块12时产生变形而影响光学装置1的精度。

另外，请再参照图1B所示，光学装置1还可包括多个支撑元件14，所述多个支撑元件14可穿设底座111，并用以顶抵于一平面（例如桌面）。在本实施例中，支撑元件14是以顶出螺丝为例，且其数量为四个。通过支撑元件14的设置可再加强底座111的结构刚性，并克服钣金件刚性不足而容易变形的问题。值得一提的是，支撑元件14的设置数量若为三只时，于底座111的俯视情况下，其以形成等腰三角形者为佳。

另外，请参照图3A至图3C所示，其分别为光学装置1的局部分解示意图及局部组合示意图。

如图3A所示，光学装置1还可包括至少一分别与背架112及底座111连接的第一调整单元15，而背架112可通过第一调整单元15连接于底座111，并与底座111之间形成一倾斜角度。换言之，背架112可通过第一调整单元15而斜设于底座111上。因此，背架112可通过第一调整单元15调整其倾斜角度。在本实施例中，第一调整单元15的数量为两个，并分别具有一螺丝151及一垫片152（例如C型），且分别设置于底座111的两侧为例。其中，背架112可依据反射模块13的反射镜131反射的影像，并通过调整第一调整单元15而固定其倾斜角度，进而固定反射模块13的光线反射角度。

具体而言，请再参照图1、图3A及图3B所示，使用者可控制光机121发射的光线L可穿过光学镜头单元122后射至反射模块13，再反射至屏幕上而显示影像，且使用者可依据反射模块13反射于屏幕的影像的焦距及清晰度来调整螺丝151锁入背架112上的锁丝孔的深度，藉此来调整背架112与底座111连接处之间的间隙，进而调整反射模块13的倾斜角度（仰角角度）。其中，当调整螺丝151锁入螺丝孔而使反射的影像有较佳的清晰度时，使用者可塞入对应的垫片152于背架112与底座111之间的间隙，并锁紧螺丝151后固定背架112与底座111之间的倾斜角度，进而可固定反射模块13的反射镜131的仰角角度。藉此，可动态调整反射模块13的仰角角度而克服支撑架11的零件精度的问题。

另外，请参照图3B至图3C所示，光学装置1还可包括至少一第二调整单元16，第二调整单元16设置于背架112并顶抵于反射模块13，且背架112可通过第二调整单元16调整反射模块13的摆动角度。在本实施例中，反射模块13还可具有分别连接于反射镜131的上、下两侧的两凸部132，而背架112还可具有与两凸部132对应设置的两卡合部113，且反射模块13可通过凸部132卡合于卡合部113而设置于背架112上。如图3C所示，第二调整单元16的数量为两个，并分别具有一螺丝161及一连接件162，两螺丝161分别穿设于背架112的两侧并分别通过一连接件162顶抵于反射模块13的左右两侧。由于两螺丝161分别通过两连接件162顶抵于反射模块13，因此，可通过转入或转出背架112两侧的螺丝161，并通过连接件162来调整反射模块13的左右摆动角度（如图3B及图3C所示，以凸部132为中心左右摆动）。藉此，也可通过调整第二调整单元16而使反射镜131反射的影像有较佳的清晰度，因此也可动态调整反射模块13的左右摆动角度而克服支撑架11的零件精度的问题。

此外，光学装置1还可具有一壳体（图未显示），而支撑架11、光学模块12及反射模块13可容置于壳体内。

综上所述，因依据本发明的光学装置及其支撑架，支撑架为一钣金件，并具有一底座及一背架，且从光轴的方向来看，底座的状实质上为一凸形或一倒U形。通过使用凸形或倒U形特征的底座可增强钣金件（底座）的结构刚性，防止钣金件承载光学元件时产生变形而影响光学装置的精度。由于钣金件具有较低的生产成本，因此可提高光学装置的产品竞争力。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求书的范围中。

Claims (13)

1.一种支撑架，其为一钣金件，并与一光学模块及一反射模块配合，该支撑架包括：

一底座，该光学模块沿一光轴方向设置于该底座上，从该光轴方向观察，该底座的形状实质上为一倒U形；以及

一背架，连接于该底座，该反射模块设置于该背架上；

其中该支撑架还包括：至少一第一调整单元，该第一调整单元具有一穿设该背架及该底座的螺丝及一配置于该背架及该底座之间的垫片，使该背架能够相对于该底座在垂直方向旋转，从而与该底座形成一倾斜角度，并通过该第一调整单元调整该背架与该底座连接处的间隙，调整并固定该倾斜角度。

2.如权利要求1所述的支撑架，其中该支撑架的材料包含镀锌钢板。

3.如权利要求1所述的支撑架，其中该支撑架还包括：

多个支撑元件，穿设于该底座，用于顶抵于一平面。

4.如权利要求1所述的支撑架，其中该支撑架还包括：

至少一第二调整单元，设置于该背架并顶抵于该反射模块，该背架通过该第二调整单元的移动来调整该反射模块的摆动角度。

5.如权利要求4所述的支撑架，其中该第二调整单元具有一穿设于该背架的螺丝及一接合该螺丝并顶抵于该反射模块的连接件。

6.一种光学装置，包括：

一支撑架，其为一钣金件，并具有一底座及一背架，该背架连接于该底座，从一光轴方向观察，该底座的形状实质上为一倒U形；

一光学模块，设置于该底座上；以及

一反射模块，设置于该背架上；

其中该支撑架还包括：至少一第一调整单元，该第一调整单元具有一穿设该背架及该底座的螺丝及一配置于该背架及该底座之间的垫片，使该背架能够相对于该底座在垂直方向旋转，从而与该底座形成一倾斜角度，并通过该第一调整单元调整该背架与该底座连接处的间隙，调整并固定该倾斜角度。

7.如权利要求6所述的光学装置，其中该支撑架的材料包含镀锌钢板。

8.如权利要求6所述的光学装置，其中该支撑架还包括：

多个支撑元件，穿设于该底座，用于顶抵于一平面。

9.如权利要求8所述的光学装置，其中该第一调整单元具有一穿设该背架及该底座的螺丝及一配置于该背架及该底座之间的垫片。

10.如权利要求8所述的光学装置，其中该支撑架还包括：

至少一第二调整单元，设置于该背架并顶抵于该反射模块，该背架通过该第二调整单元的移动来调整该反射模块的摆动角度。

11.如权利要求10所述的光学装置，其中该第二调整单元具有一穿设于该背架的螺丝及一接合该螺丝并顶抵于该反射模块的连接件。

12.如权利要求6所述的光学装置，其中该光学模块包含一光机及一光学镜头单元，该反射模块包含一反射镜。

13.如权利要求6所述的光学装置，其中该光学装置为一超短焦投影机。