CN103869584B - 应用于投影装置的光机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应用于投影装置的光机模块。光机模块包括一基座及一滤光镜片。基座具有一倾斜承靠面及一侧墙面。侧墙面环绕基座的四周且于一方向形成一通孔。倾斜承靠面设置于侧墙面上且与该方向具有一倾斜角。滤光镜片设置于倾斜承靠面上。

Description

应用于投影装置的光机模块
技术领域
本发明涉及一种光机模块，且特别是涉及一种应用于投影装置的光机模块。
背景技术
随着投影机技术的进步，其发展出一种微投影机(pico-projector)。微投影机的投影技术主要分为四大类，例如是采用激光光源的微机电镜片投影技术(MicroElectroMechanicalSystem，MEMSmirror)、采用发光二极管光源的色序式硅基液晶投影技术(ColorSequencialLiquidCrystalonSilicon，CSLCoS)、采用彩色滤光片式硅基液晶投影技术(CFLCoS)和采用数字光处理技术投影技术(DigitalLightProcessing，DLP)。
由于微投影机具有体积小的优点，因此微投影技术可内嵌于可携式产品，例如手机、笔记型电脑、平板电脑、相机、录影机、可携式媒体播放器(PMP)、可携式DVD、游戏机等产品，使可携式产品具有投影的功能。
然而，由于投影画面的分辨率的要求，因此必须在微投影机的有限体积内设计一稳定且精准的调整机构，使微投影机内的各个光学组件间的组装误差减少，以有效控制激光光斑的大小，并使不同颜色光束(例如，RGB光束)的光路同轴，以达到分辨率的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于投影装置的光机模块，其利用基座的设计来提高光学元件间的组合精准度，由此达到投影画面的分辨率的要求。
为达上述目的，本发明提出一种光机模块。光机模块包括一基座及一滤光镜片。基座具有一倾斜承靠面及一侧墙面。侧墙面环绕基座的四周且于一方向形成一通孔。倾斜承靠面设置于侧墙面上且与该方向具有一倾斜角。滤光镜片设置于倾斜承靠面上，且滤光镜片的镜面承靠于倾斜承靠面上。
本发明另提出一种投影装置。投影装置包括一光机模块及一影像处理模块。光机模块包括一激光光源、一基座、一滤光镜片及一微机电镜片(MEMSmirror)。激光光源用以射出一激光。基座具有一倾斜承靠面及一侧墙面。侧墙面环绕基座的四周且于一方向形成一通孔。倾斜承靠面设置于侧墙面上且与该方向具有一倾斜角。滤光镜片设置于倾斜承靠面上。激光投射至滤光镜片后，再投射至微机电镜片。影像处理模块用以依据一影像信号控制光机模块。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举各种佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1为本发明实施例投影装置的示意图；
图2为本发明实施例光机模块的基座的示意图；
图3是图2的基座上设置滤光镜片的示意图；
图4为图3的滤光镜片以一胶体固定的示意图；
图5为图4的基座及滤光镜片的剖面示意图。
主要元件符号说明
100：投影装置
110：光机模块
111：激光光源
112：基座
112a：倾斜承靠面
112b：侧墙面
112c：侧边承靠面
112d：背部承靠面
113：滤光镜片
113a：侧面
114：微机电镜片组
115：准直透镜
116：胶体
120：影像处理模块
C1：方向
d：宽度
L：距离
N113：倾斜承靠面的法线
N116：背部承靠面的法线
具体实施方式
请参照图1，其绘示为本发明实施例投影装置100的示意图。投影装置100包括一光机模块110及一影像处理模块120。光机模块110用以产生一影像光束。影像处理模块120用以将影像信号经过适当处理后，转换成光路控制信号，并传递至光机模块110，使光机模块110产生对应的影像光束。影像处理模块120例如是进行三原色灰阶值分析、亮度分析、高斯滤波处理或傅立叶转换处理。
根据本发明实施例提出的光机模块110，光机模块110包括至少一激光光源111、一基座112、至少一滤光镜片113及至少一准直透镜(collimator)115。激光光源111用以射出一激光，例如是氦氖激光、二氧化碳激光或卤化惰性气体。在一实施例中，光机模块110可包含三个激光光源111，用以分别发出红色光束、绿色光束及蓝色光束，且每个激光光源111具有对应的滤光镜片113及准直透镜115。
激光光源111射出一激光后，激光将进入准直透镜115，用以产生平行光束。准直透镜115例如是齿状准直透镜(GrinLensCollimator)、C型准直透镜(CLensCollimator)或球型准直透镜(BallLensCollimator)。接着，激光投射至滤光镜片113。滤光镜片113可将来自不同激光光源111的激光形成同轴的单一光束，其即为上述的影像光束。
在使用微机电镜片扫描的投影技术中，光机模块110又可包含一微机电镜片组114。在此实施例中，滤光镜片113产生的同轴光束会投射至微机电镜片组114。微机电镜片组114可以带动上述同轴光束在二维方向扫描以形成一投影画面。
本发明并不限于使用微机电镜片扫描的投影技术，本发明也可使用其他的投影技术，其仅需将滤光镜片产生的同轴光束投射至对应的投影技术装置上。由于本发明主要在于产生精准的同轴光束，因此对于各投影技术装置的详细说明，在此便不多加赘述。
以下将详细说明本发明实施例的光机模块的各元件关系。请参照图2，其绘示为本发明实施例光机模块110的基座112的示意图。基座112具有一倾斜承靠面112a及一侧墙面112b。侧墙面112b环绕基座112的四周，且于C1方向形成通孔。倾斜承靠面112a设置于侧墙面112b上，倾斜承靠面112a面向侧墙面112b形成的通孔，即面向C1方向，且与C1方向具有一倾斜角。
基座112的材质可为注塑成型材料。在基座112的制造过程中，其填入注塑成型材料于一中空模具(未绘示)中，待注塑成型材料凝固后，中空模具再沿着脱模方向脱离，以形成基座112。在本发明实施例中，脱模方向为C1方向。
在本发明实施例中，激光光源111及其对应的准直透镜115及滤光镜片113沿着通孔方向(C1方向)依序排列设置。换句话说，激光光源111沿着通孔方向(C1方向)射出激光并依序进入对应的准直透镜115及滤光镜片113，如图1所示。
请参照图3，其绘示为图2的基座112上设置滤光镜片113的示意图。滤光镜片113设置于倾斜承靠面112a上，且滤光镜片113的镜面承靠于倾斜承靠面112a上。
侧墙面112b与脱模方向(C1方向)实质上平行。当侧墙面112b具有向内侧偏斜公差时，将使得基座112脱模困难。当侧墙面112b具有向外侧偏斜公差时，将使得基座112脱模较为容易。一般而言，侧墙面112b通常会具有向外侧偏斜公差，以便利于基座112脱模。
由于倾斜承靠面112a是面向基座112的脱模方向(C1方向)，所以倾斜承靠面112a不会影响到脱模过程。因此，倾斜承靠面112a的倾斜角度可以精准地控制并降低其公差，以维持光路的精准度。
请参照图4，其绘示为图3的滤光镜片113以一胶体116固定的示意图。在本实施例中，胶体116设置于滤光镜片113的侧面113a以将滤光镜片113固定于倾斜承靠面112a上。由于胶体116设置于滤光镜片113的侧面113a，因此不论胶体116凝固时是否产生收缩，滤光镜片113的镜面仍可平贴于倾斜承靠面112a上，而不会有角度误差。换句话说，滤光镜片113与C1方向的倾斜角可直接由倾斜承靠面112a与C1方向的倾斜角决定，而不会产生太大的误差。
请再参照图5，其绘示为图4的基座112及滤光镜片113的剖面图。基座112还具有一侧边承靠面112c。滤光镜片113还设置于侧边承靠面112c上。滤光镜片113通过倾斜承靠面112a及侧边承靠面112c等两个基准面来支撑，使滤光镜片113可以被固定于设定高度，以增加光路的精准度。
如图5所示，倾斜承靠面112a实质上垂直于侧边承靠面112c，以使滤光镜片113承载于倾斜承靠面112a及侧边承靠面112c时，不会有任何的空隙。
如图1所示，基座112还包括一背部承靠面112d。准直透镜115设置于背部承靠面112d。背部承靠面112d用以承载准直透镜115。背部承靠面112d的法线N116与倾斜承靠面112a的法线N113具有一夹角。如此一来，由准直透镜115射出的激光可以投射至滤光镜片113，并被反射至对应的投影技术装置，例如微机电镜片组114。
此外，准直透镜115直接嵌入于基座112上。一旦准直透镜115嵌入基座112后，不需做任何调整机制。如此一来，可以避免组装过程中必须调整准直透镜115而产生光路的倾斜误差，进而使准直透镜115与基座112之间的光路的精准度可以有效提高。
一般而言，当准直透镜115与滤光镜片115的距离越小时，零件尺寸公差所产生的光路的误差也会越小。在本实施例中，准直透镜115与滤光镜片113的距离L小于准直透镜115的宽度d的1/2倍，使光路的误差降到可以接受的范围，大幅提高光路精准度。
本发明上述实施例所公开的应用于投影装置的光机模块110，其利用基座112的设计，使光路精准度能够被大幅提升。在投影装置100的技术发展上，解决了业界长久以来难以克服的技术难题，并具有显著的进步。
综上所述，虽然已结合以上各种实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种应用于投影装置的光机模块，包括：
基座，具有一倾斜承靠面及一侧墙面，该侧墙面环绕该基座的四周且于一方向形成一通孔，该倾斜承靠面设置于该侧墙面上且与该形成通孔的方向具有一倾斜角；以及
滤光镜片，设置于该倾斜承靠面上，且该滤光镜片的镜面承靠于该倾斜承靠面上；
其中该基座为一注塑成型结构，并具有一脱模方向，其中该脱模方向平行该形成通孔的方向，其中该侧墙面与该脱模方向实质上平行，且该倾斜承靠面完全位于该通孔内并面向该脱模方向。
2.如权利要求1所述的光机模块，其中该基座还具有一侧边承靠面，该滤光镜片还设置于该侧边承靠面上。
3.如权利要求2所述的光机模块，其中该倾斜承靠面实质上垂直于该侧边承靠面。
4.如权利要求1所述的光机模块，其中该光机模块还包括一准直透镜，且该准直透镜与该滤光镜片的距离小于该准直透镜的宽度的1/2。
5.如权利要求1所述的光机模块，还包括一胶体，设置于该滤光镜片的侧面。
6.如权利要求1所述的光机模块，还包含一激光光源及一准直透镜，其中该激光光源、该准直透镜及该滤光镜片沿着该形成通孔的方向依序排列设置。
7.一种投影装置，包括：
光机模块，其中该光机模块包括：
激光光源，用以射出一激光；
基座，具有一倾斜承靠面及一侧墙面，该侧墙面环绕该基座的四周且于一方向形成一通孔，该倾斜承靠面设置于该侧墙面上且与该形成通孔的方向具有一倾斜角；以及
滤光镜片，设置于该倾斜承靠面上；
其中该基座为一注塑成型结构，并具有一脱模方向，其中该脱模方向平行该形成通孔的方向，其中该侧墙面与该脱模方向实质上平行，且该倾斜承靠面完全位于该通孔内并面向该脱模方向；
微机电镜片，该激光投射至该滤光镜片后，再投射至该微机电镜片；以及
影像处理模块，用以依据一影像信号控制该光机模块。
8.如权利要求7所述的投影装置，其中该光机模块还包括：一准直透镜(collimator)，其中该准直透镜与该滤光镜片的距离小于该准直透镜的宽度的1/2。
9.如权利要求7所述的投影装置，其中该光机模块还包括一胶体，设置于该滤光镜片的侧面。
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