CN108107660A - 投影机及其光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种投影机及其光源装置，该光源装置具有出光轴向并包含活动架、两个光源及驱动件。该两个光源固定至该活动架上。该驱动件与该活动架连动且相对于该二光源的出光轴向位于该两个光源的前侧。该驱动件移动该活动架使得该两个光源同时移动以选择地使该两个光源的其中一个沿该出光轴向发射光线，故可避免单一光源(该第一光源或该第二光源)长时间运作，进而可避免缩短该第一光源及该第二光源整体的工作寿命。该投影机包含投影镜头、光机及该光源装置，该光机邻近该光源装置设置且具有一入光轴向，该入光轴向与该出光轴向重合。该光机包含数字微镜装置调制来自该光源装置的光线以经由该投影镜头投射出该投影机。

Description

投影机及其光源装置

技术领域

本发明关于一种投影机及其光源装置，尤指一种具有备用光源的光源装置及具有此光源装置的投影机。

背景技术

一般投影机的光源装置通常仅具有一个灯泡，并使用此灯泡提供投影所需的光线。为了保证投影画面的亮度，灯泡多处于高功率下工作，这样的运作条件会持续产生高热。虽然一般投影机均配置有散热系统，但通常仅能避免灯泡因温度过高而烧毁，灯泡仍是在高温下运作，故其工作寿命受到一定的限制。若灯泡长时间运作，其工作寿命会更进一步缩短，使得灯泡替换频率增加，耗材费用也增加。

因此，有必要提供一种新的投影机及其光源装置，以克服上述缺陷。

发明内容

鉴于先前技术中的问题，本发明提供一种投影机及其光源装置。该光源装置具有两个光源，通过机构以选择地切换该两个光源以提供投影机投影所需的光线，以避免单一灯泡长时间运作。

为达上述目的，本发明提供一种用于投影机的光源装置，具有出光轴向并包含：

活动架；

第一光源，固定至该活动架上，该第一光源以第一出光方向发射光线；

第二光源，固定至该活动架上，该第二光源以第二出光方向发射光线；以及

驱动件，与该活动架连动，该驱动件相对于该第一出光方向及该第二出光方向位于该第一光源及该第二光源的前侧，其中该驱动件移动该活动架使得该第一光源及该第二光源同时移动以选择地使该第一光源或该第二光源沿该出光轴向发射光线。

较佳的，该第一出光方向与该第二出光方向相同且与该出光轴向平行。

较佳的，还包含支撑架及固定于该支撑架的至少一个导柱，其中该活动架可滑动地连接至该至少一个导柱，该活动架具有至少一个通孔，该至少一个导柱分别穿过该至少一个通孔，该导柱具有非圆形截面，该通孔具有与该非圆形截面相配合的截面，该驱动件包含马达及与该马达连动的螺杆，该活动架具有螺孔，该马达固定于该支撑架，该螺杆与该螺孔啮合，该马达驱动该螺杆旋转以使该活动架沿该至少一个导柱滑动。

较佳的，该导柱的设置数量为三个，该三个导柱均沿延伸轴向延伸，该螺杆沿该延伸轴向于平面的投影中心落于该三个导柱沿该延伸轴向于该平面的投影中心连接形成的三角形区域内，其中该平面垂直于该延伸轴向。

较佳的，该延伸轴向垂直于该出光轴向。

较佳的，还包含支撑架，其中该驱动件包含马达，该马达固定于该支撑架且与该活动架连动以驱动该活动架相对于该支撑架旋转。

较佳的，该马达具有旋转轴向，该旋转轴向平行于该出光轴向，该马达驱动该活动架绕该旋转轴向旋转。

为达上述目的，本发明还提供一种投影机，包含：

上述光源装置；

投影镜头；以及

光机，邻近该光源装置设置且具有入光轴向，该入光轴向与该出光轴向重合，该光机包含数字微镜装置，该数字微镜装置调制来自该光源装置的光线以经由该投影镜头投射出该投影机。

较佳的，该光机包含色轮及积分柱，该积分柱沿该入光轴向延伸且具有入光端，该色轮设置于该入光端与该光源装置之间。

较佳的，还包含风扇，该风扇产生气流，该气流流经该第一光源及该第二光源的后侧。

与现有技术相比，本发明投影机及其光源装置通过驱动件切换第一光源及第二光源，故可避免单一光源(该第一光源或该第二光源)长时间运作，进而可避免缩短该第一光源及该第二光源整体的工作寿命。换言之，相对于先前技术，本发明的该第一光源工作寿命与该第二光源工作寿命的和大于习知投影机灯泡工作寿命的两倍。

附图说明

图1为根据实施例的投影机的配置示意图。

图2为图1中投影机的光源装置的示意图。

图3为图2中光源装置的导柱、螺杆于延伸轴向上的投影相系示意图。

图4为图1中投影机的光源装置于另一状态的示意图。

图5为根据另一实施例的光源装置的示意图。

图6为图5中光源装置于另一视角的示意图。

图7为图5中光源装置于另一状态的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

关于本文中所使用的第一、第二、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。

请参阅图1，根据本发明的实施例的投影机1包含机壳10(以粗实线方框表示于图1中)及容置于机壳10内的光源装置12、光机14、投影镜头16、多个风扇18及控制模块20，其中投影镜头16露出于机壳10以能对外投影，各构件均以虚线方块表示于图1中。控制模块20与光源装置12、光机14及风扇18电连接(以粗实线表示)以提供电力并控制其运作，于实作上，控制模块20可由一个或多个互相电连接的电路板模块(例如但不限于由一个电路板，其上设置所需的电子组件)，控制模块20经由缆线与外部电源连接以获取电力。光机14邻近光源装置12设置。风扇18用以产生气流(以空心箭头表示于图1中)以对机壳10内的组件散热。光源装置12具有出光轴向12a(以虚线表示于图1中)，光机14具有入光轴向14a(以虚线表示于图1中)，出光轴向12a与入光轴向14a重合。光机14包含数字微镜装置142，数字微镜装置142调制来自光源装置12的光线以经由投影镜头16投射出投影机1。光源装置12包含第一光源122及第二光源124，通过切换机构(于后文说明)以选择地切换第一光源122及第二光源124来提供光机14光线，以避免单一灯泡长时间运作。

请并参阅图2，进一步来说，于本实施例中，光源装置12包含活动架120及驱动件126，驱动件126与活动架120连动。第一光源122固定至活动架120上，第一光源122其上定义第一出光方向122a(以箭头表示于图2中)，第一光源122以第一出光方向122a发射光线。第二光源124固定至活动架120上，第二光源124其上定义第二出光方向124a(以箭头表示于图2中)，第二光源124以第二出光方向124a发射光线。实际应用中，第一光源122及第二光源124均可为但不限于金属卤素灯，第一光源122及第二光源124分别包含灯罩及位于该灯罩内的发光单元，第一光源122的灯罩及第二光源124的灯罩的对称轴即为出光轴向12a，该灯罩的开口方向即为出光方向。于本实施例中，第一光源122通过灯罩前缘固定于活动架120上，但不以此为限；例如若第一光源122本身包含固定架，第一光源122亦可通过此固定架固定于活动架120上。第二光源124亦同。此外，于本实施例中，第一出光方向122a与第二出光方向124a方向相同且与出光轴向12a平行。此外，驱动件126相对于第一出光方向122a及第二出光方向124a位于第一光源122及第二光源124的前侧，驱动件126移动活动架120使得第一光源122及第二光源124同时移动以选择地使第一光源122或第二光源124沿出光轴向12a发射光线，以选择地切换第一光源122及第二光源124提供光机14光线，以避免单一灯泡长时间运作。于本实施例中，驱动件126包含马达1262(例如但不限于伺服马达)及与马达1262连动的螺杆1264(以圆柱形绘示于图2中)，活动架120具有螺孔1202，螺杆1264与螺孔1202啮合，故马达1262可旋转螺杆1264能使活动架120相对于马达1262移动。

此外，光源装置12包含支撑架128及固定于支撑架128的至少一个导柱130，支撑架128亦作为光源装置12的装置框架，但不以此为限。活动架120可滑动地连接至至少一个导柱130，以使活动架120沿着导柱130滑动；于本实施例中，光源装置12配置有三个导柱130，三个导柱130分别穿过活动架120上对应的通孔1204。于本实施例中，导柱130及通孔1204的截面均为圆形，但不以此为限；例如，仅使用一个导柱，其具有一个非圆形截面(例如但不限于矩形、多边形、星形、齿形等等)，活动架120对应的通孔亦具有与该非圆形截面相配合的截面，此结构配置亦能有效地导引活动架120的滑动且保持活动架120的设置方向。此外，于本实施例中，驱动件126的马达1262固定于支撑架128，故马达1262能旋转螺杆1264以使活动架120沿至少一个导柱130滑动，进而实现选择地切换第一光源122及第二光源124的操作。其中，第一光源122和第二光源124沿活动件120的移动路径排布，但不以此为限。

此外，于本实施例中，至少一个导柱130沿延伸轴向130a(以虚线表示于图2中)延伸，延伸轴向130a垂直于出光轴向12a，但不以此为限，例如导柱130斜向延伸(即延伸轴向130a与出光轴向12a间形成非垂直的夹角)，使得活动架120亦斜向滑动，但仍能实现选择地切换第一光源122及第二光源124的操作。此外，于实际应用中，螺杆1264可直接连接于马达1262的旋转轴或经由减速齿轮组与马达1262的旋转轴连动，螺杆1264亦沿延伸轴向130a延伸。当导柱130的个数大于两个时，螺杆1264沿延伸轴向130a于平面的投影中心落于多个导柱130沿延伸轴向130a于该平面的投影中心连接形成的区域内，如图3所示(其中该三角形区域以填充斜线表示，螺杆1264、导柱130的投影中心以十字标记表示，图3的视角相当于图2中的光源装置12的俯视，马达1262、螺杆1264、导柱130的轮廓投影以虚线表示于图3中)，螺杆1264沿延伸轴向130a于该平面的投影中心落于三个导柱130沿延伸轴向130a于该平面的投影中心连接形成的三角形区域内，其中，该平面垂直于延伸轴向130a。原则上，活动架120的移动受到导柱130及螺杆1264的拘束，活动架120由螺杆1264传输驱动力而移动。于本实施例中，由于螺杆1264的投影中心落于该三角形区域内，故活动架120能在导柱130上平稳的滑动。

如图2所示，第一光源122的第一出光方向122a与出光轴向12a重合，故此时光源装置12是通过第一光源122对光机14提供光线。当驱动件126驱动活动架120以切换第一光源122及第二光源124，使得第二光源124的第二出光方向124a与出光轴向12a重合时，光源装置12是通过第二光源124对光机14提供光线，如图4所示。

此外，如图1所示，于本实施例中，光机14包含色轮144及积分柱146，积分柱146沿入光轴向14a延伸且具有入光端1462，色轮144设置于入光端1462与光源装置12之间。此外，其中一个风扇18产生的气流182(以空心箭头表示于图1及图2中)对光源装置12散热。如图2所示，气流182流经第一光源122及第二光源124的后侧(该后侧为相反于第一光源122和第二光源121的出光侧的一侧)，以能对第一光源122及第二光源124散热。于本实施例中，驱动件126设置于第一光源122及第二光源124的前侧，故原则上不会干扰气流182对第一光源122及第二光源124的散热。

前述实施例以平移第一光源122及第二光源124的方式实现选择地切换第一光源122及第二光源124的操作，但于实际应用中，并不以此为限。如图5及图6所示，根据另一实施例的光源装置32采用旋转的方式移动第一光源122及第二光源124实现选择地切换第一光源122及第二光源124的操作，故于实际应用中，光源装置32可取代前述光源装置12而使用于投影机1中。光源装置32与光源装置12主要差异在于切换机构不同，故关于光源装置32的其他说明，可参阅前文光源装置12的相关说明，不另赘述。于本实施例中，光源装置32包含活动架320及与活动架320连动的驱动件326，第一光源122及第二光源124固定至活动架320上，驱动件326相对于第一出光方向122a及第二出光方向124a位于第一光源122及第二光源124的前侧。驱动件326包括马达(例如但不限于伺服马达)，活动架320与该马达的旋转轴固定连接(或活动架320经由减速齿轮组该马达的旋转轴连动)，故驱动件326能旋转活动架320使得第一光源122及第二光源124同时旋动以选择地使第一光源122或第二光源124沿出光轴向12a发射光线，其中，第一光源122和第二光源124沿活动架320的旋转路径排布。此外，驱动件326的马达(或者驱动件326)具有旋转轴向326a，旋转轴向326a平行于出光轴向12a，驱动件326的马达驱动活动架320绕旋转轴向326a旋转。又，光源装置32包含支撑架328，驱动件326的马达固定于支撑架328且驱动活动架320相对于支撑架328旋转；其中于实际应用中，支撑架328亦作为光源装置32的装置框架，但不以此为限。

如图5所示，第一光源122的第一出光方向122a与出光轴向12a重合，故此时光源装置32是通过第一光源122对光机14提供光线。当驱动件326驱动活动架320以切换第一光源122及第二光源124，使得第二光源124的第二出光方向124a与出光轴向12a重合时，光源装置32是通过第二光源124对光机14提供光线，如图7所示。

于前述实施例中，光源装置12和光源装置32分别采用滑动和旋转的机构以切换光源，以避免单一灯泡长时间运作。于实际应用中，光源装置12和光源装置32可通过修改前述切换机构或改用其他的能切换第一光源122及第二光源124的位置(或者改变活动件的位置)的切换机构进行实施。例如，于光源装置12中，改变马达1262的设置方向，以使马达1262的旋转轴向同时垂直于出光轴向12a及延伸轴向130a，于活动架120上设置齿条，马达1262的旋转轴上设置能与该齿条啮合的小齿轮，此配置亦能使活动架120沿导柱130滑动。又例如，于光源装置12中，驱动件126改以电磁致动器进行实施，此电磁致动器通过电磁作用致动金属杆件，活动架120与此金属杆件固定连接，此配置亦能使活动架120沿导柱130滑动。另外，于前述实施例中，第一光源122及第二光源124设置于同一平面，第一出光方向122a及第二出光方向124a平行，但不以此为限。例如以弯曲板件作活动件，第一光源122及第二光源124固定于此弯曲板件，使得第一出光方向122a及第二出光方向124a不平行，通过小齿轮(例如由马达驱动)与弯曲的齿条(固定于该弯曲板件)的连动，同样可使该弯曲板件转动，以选择地使第一光源122或第二光源124沿出光轴向12a发射光线。另外，于前述实施例中，驱动件126、326均是电力驱动，但不以此为限。例如以固定连接至活动架120且突出机壳10的杆件作驱动件，用户可移动此杆件以使活动架120移动，同样能实现选择地切换第一光源122及第二光源124的操作。又，于实际应用中，此杆件亦可改连杆组进行实施。

综上，本发明投影机及其光源装置通过驱动件切换第一光源及第二光源，故可避免单一光源(该第一光源或该第二光源)长时间运作，进而可避免缩短该第一光源及该第二光源整体的工作寿命。换言之，相对于先前技术，本发明的该第一光源工作寿命与该第二光源工作寿命的和大于习知投影机灯泡工作寿命的两倍。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种用于投影机的光源装置，其特征在于，具有出光轴向并包含：

活动架；

第一光源，固定至该活动架上，该第一光源以第一出光方向发射光线；

第二光源，固定至该活动架上，该第二光源以第二出光方向发射光线；以及

驱动件，与该活动架连动，该驱动件相对于该第一出光方向及该第二出光方向位于该第一光源及该第二光源的前侧，其中该驱动件移动该活动架使得该第一光源及该第二光源同时移动以选择地使该第一光源或该第二光源沿该出光轴向发射光线。

2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该第一出光方向与该第二出光方向相同且与该出光轴向平行。

3.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包含支撑架及固定于该支撑架的至少一个导柱，其中该活动架可滑动地连接至该至少一个导柱，该活动架具有至少一个通孔，该至少一个导柱分别穿过该至少一个通孔，该导柱具有非圆形截面，该通孔具有与该非圆形截面相配合的截面，该驱动件包含马达及与该马达连动的螺杆，该活动架具有螺孔，该马达固定于该支撑架，该螺杆与该螺孔啮合，该马达驱动该螺杆旋转以使该活动架沿该至少一个导柱滑动。

4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，该导柱的设置数量为三个，该三个导柱均沿延伸轴向延伸，该螺杆沿该延伸轴向于平面的投影中心落于该三个导柱沿该延伸轴向于该平面的投影中心连接形成的三角形区域内，其中该平面垂直于该延伸轴向。

5.如权利要求4所述的光源装置，其特征在于，该延伸轴向垂直于该出光轴向。

6.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包含支撑架，其中该驱动件包含马达，该马达固定于该支撑架且与该活动架连动以驱动该活动架相对于该支撑架旋转。

7.如权利要求6所述的光源装置，其特征在于，该马达具有旋转轴向，该旋转轴向平行于该出光轴向，该马达驱动该活动架绕该旋转轴向旋转。

8.一种投影机，其特征在于，包含：

上述权利要求1至7任一项所述的光源装置；

投影镜头；以及

光机，邻近该光源装置设置且具有入光轴向，该入光轴向与该出光轴向重合，该光机包含数字微镜装置，该数字微镜装置调制来自该光源装置的光线以经由该投影镜头投射出该投影机。

9.如权利要求8所述的投影机，其特征在于，该光机包含色轮及积分柱，该积分柱沿该入光轴向延伸且具有入光端，该色轮设置于该入光端与该光源装置之间。

10.如权利要求8所述的投影机，其特征在于，还包含风扇，该风扇产生气流，该气流流经该第一光源及该第二光源的后侧。