CN111766674A - 光路调整机构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种光路调整机构包含承载座、光学元件以及一致动器。致动器接收一驱动信号，于驱动信号的一周期时间的脉冲上升时间内具有电压值实质上不随时间变化的第一平坦区段，于驱动信号的一周期时间的脉冲下降时间内具有电压值实质上不随时间变化的第二平坦区段，第一平坦区段及第二平坦区段的电压值均位于驱动信号的最高电位及最低电位之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种光路调整机构及其制造方法。
背景技术
近年来，各种影像显示技术已广泛地应用于日常生活上。于一影像显示装置中，例如可设置一光路调整机构改变光线于装置内的行进光路，以提供例如提高成像解析度、改善画面品质等各种效果。然而，公知光路调整机构的构件数目、重量、体积均较大，难以进一步微型化。因此，亟需一种结构简单、可靠度高且可大幅减少重量及体积的光路调整机构设计。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中具有通常知识者所知道的公知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表所述内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中具有通常知识者所知晓或认知。
发明内容
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。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合附图，作详细说明如下。
根据本发明的一个观点，提供一种光路调整机构，包含承载座、光学元件以及第一致动器。光学元件设在承载座，第一致动器用以使光学元件以第一轴为轴心作动。第一致动器接收一第一驱动信号，于第一驱动信号的一周期时间的脉冲上升时间内具有电压值实质上不随时间变化的第一平坦区段，于第一驱动信号的一周期时间的脉冲下降时间内具有电压值实质上不随时间变化的第二平坦区段，第一平坦区段及第二平坦区段的电压值均位于第一驱动信号的一周期时间的最高电位及最低电位之间，且各个平坦区段的电压值变化量小于最高电位及最低电位的差值的0.01％。
根据本发明的上述观点，可降低中高频段的频率响应，减少光学元件作动的噪音并使摆动角度的控制更为稳定及精确。
根据本发明的一个观点，提供一种光路调整机构，包含承载座、光学元件、第一致动器以及第二致动器。第一致动器及第二致动器用以使光学元件以第一轴为轴心作动，其中第一致动器及第二致动器位于第一轴的两侧，第一致动器接收一第一驱动信号，第二致动器接收一第二驱动信号，第一驱动信号具有一第一振幅，第二驱动信号具有一第二振幅，第二振幅大于第一振幅，且第二振幅相对第一振幅的比值等于或小于7/6。
根据本发明的上述观点，可降低基频外不同频段的响应，且特别是偶数倍频的频段其降低响应的效果更佳，因此可减少光学元件作动的噪音并使摆动角度的控制更为稳定及精确。
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。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的光路调整机构的构件分解图；
图2为图1的光路调整机构于组装后的平面示意图；
图3A为依本发明一实施例，显示于一光学系统中光路调整机构搭配其他光学元件的构件示意图；
图3B为图3A的光阀模块相对光路调整机构的配置关系例的示意简图；
图3C为依本发明另一实施例，显示于一光学系统中光路调整机构搭配其他光学元件的构件示意图；
图4为说明致动器的不同配置位置实例的示意图；
图5为本发明一实施例的致动器所使用的驱动信号的示意图；
图6为利用图5的驱动信号驱动光学元件所产生的不同摆动位置的示意图；
图7显示利用图5的驱动信号所产生的摆动的傅立叶级数频率分量分布图；
图8显示利用具有正弦波变化段的驱动信号所产生的摆动的傅立叶级数频率分量分布图；
图9显示具有正弦波变化段的驱动信号的示意图；
图10为本发明另一实施例的致动器的所使用的驱动信号的示意图；
图11显示利用图10的驱动信号所产生的摆动的傅立叶级数频率分量分布图；
图12为本发明另一实施例的致动器的示意图；
图13为本发明一实施例的光路调整机构应用于一光学系统的示意图；
图14为本发明另一实施例的光路调整机构应用于一光学系统的示意图。
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，在以下配合参考附图的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、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
下述实施例中的揭露内容揭示一种光路调整机构，其可运用于不同光学系统(例如显示装置、投影装置等等)以调整或变化光路俾提供例如提升成像解析度、提高影像品质(消除暗区、柔和化影像边缘)等效果而不限定，且光路调整机构于光学系统中的设置位置及配置方式完全不限定。
图1为本发明一实施例的光路调整机构的构件分解图，图2为图1的光路调整机构于组装后的平面示意图。如图1所示，光路调整机构100包含一承载座110、一基座120、一磁铁座130、一支架140、一第一对可挠件152、一第二对可挠件154。承载座110包含一内框112及一外框114，外框114位于内框112的外侧且借由第一对可挠件152连接内框112，且内框112与外框114例如可具有同一水平高度。承载座110的外框114可借由第二对可挠件154连接至基座120。承载座110及基座120可设置于支架140的一侧，且磁铁座130可设置于支架140的另一侧。于本实施例中，支架140为具有一第一侧142、一第二侧144及一第三侧146的U型外形，且可形成一缺口140a供其他光学构件置入或穿过。再者，光路调整机构100可包含一光学元件180及多个致动器。光学元件180可设在承载座110，且例如可设在承载座110的内框112上，光学元件180例如可为一镜片，且镜片仅需能提供偏折光线的效果即可，其形式及种类并不限定，例如可为一透镜(Lens)或一反射镜(Mirror)。于本实施例中，多个致动器例如可包含设在光学元件180的两不同侧的致动器160及致动器170，致动器160例如可包括线圈162及磁铁164，且致动器170例如可包括线圈172与磁铁174，磁铁164、174可固定于磁铁座130，因此当磁铁座130固定于支架140的一侧时，磁铁164、174可随之固定于支架140上。线圈162可固定于光学元件180的一侧，且另一线圈172可固定于一线圈座176，线圈座176可固定于承载座110的外框114进而使线圈172固定于承载座110的外框114上。另外，上述承载座110、基座120及磁铁座130例如可借由螺丝或插销的固定件190分别连接并固定至支架140。于另一实施例中，基座120亦可由支架140的一部分所构成，因基座120可直接固定于支架140或可为支架140的一部分，故承载座110的外框114可借由第二对可挠件154连接至支架140。再者，于一实施例中，可设置一镜片座192抵靠光学元件180的周缘以助于定位光学元件180。
如图2所示，连接于内框112及外框114之间的第一对可挠件152可构成例如平行X轴方向的第一轴，且连接于外框114及基座120(支架140)之间的第二对可挠件154可构成例如平行Y轴方向的第二轴。于本实施例中，致动器160及致动器170分别设在光学元件180互成直角的相邻两侧，但本发明不限于此。致动器160(包含图1所示设在光学元件180的线圈162及设在支架140的磁铁164)于通电时产生的磁吸力或磁斥力可作用于光学元件180的一端，使光学元件180连同内框112以图2所示的第一对可挠件152的轴向(X轴)为轴心往复摆动。同理，致动器170(包含图1所示设在承载座外框114的线圈172及设在支架140的磁铁174)于通电时产生的磁吸力或磁斥力可作用于承载座外框114的一端，使光学元件180连同外框114以图2所示的第二对可挠件154的轴向(Y轴)为轴心往复摆动。因此光学元件180可以产生两个不同轴向上的摆动角度范围，往复摆动或转动至不同位置以将入射光偏折至不同方向，获得调整或变化光线行进光路的效果。举例而言，光学元件180可于两个不同轴向上快速摆动而相对支架140产生四个不同的倾斜位置，因此原本入射至光学元件180的一像素影像，被于四个不同倾斜位置快速变换的光学元件180偏折后可产生四个像素影像，获得将像素解析度提高至4倍的效果。借由本发明实施例的光路调整机构调整或变化光路，可视实际需求产生不同的效果，例如可用以提升投影解析度、提高影像品质(消除暗区、柔和化影像边缘)等等而不限定。再者，借由上述实施例的设计，因致动器的部分结构可直接设置于承载座上，可减少光路调整机构整体的体积、重量或元件数，且针对每一轴仅单侧设有致动器可进一步减少体积及重量并降低制造成本。
图3A为依本发明一实施例，显示于一光学系统中光路调整机构搭配其他光学元件的构件示意图。如图3A所示，于光学系统200中，光路调整机构100例如可配置于邻近光阀模块210和棱镜220位置处。光阀模块210例如可为一数字微镜元件(Digital Micro-mirrorDevice,DMD)、硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS Panel)或是穿透式液晶面板等，且棱镜220例如可为全内反射棱镜(TIR Prism)、反向全内反射棱镜(RTIRPrism)或偏振分光棱镜(PBS prism)等等而不限定。于一实施例中，因支架140的一端可形成一缺口140a，故光阀模块210的一部分可伸入支架140的缺口140a，因此光路调整机构100可避开光阀模块210使组装后的位置更靠近棱镜220，如此可进一步缩小整体的体积且可缩短镜头的后焦点。图3B为图3A的光阀模块相对光路调整机构的配置关系例的示意简图。于此光阀模块210的一表面定义为输出影像光束的一侧的最外围构件(例如玻璃保护盖212)的表面，举例而言，若图3A的光阀模块210为一数字微镜元件，则光阀模块210的表面210a可为玻璃保护盖212的表面。于其他的实施例中，若光阀模块210为一硅基液晶面板，则光阀模块210的表面210a可为玻璃基板的表面；若光阀模块210为一穿透式液晶面板，则光阀模块210的表面210a可为偏光板的表面。如图3B所示，光阀模块210的表面210a的法线N与支架140有最靠近表面210a的交点P，亦即交点P为表面210a的法线N与支架140交会所可能形成的多个交点中，最靠近表面210a的交点。再者，支架140具有当投影在法线N上会最远离交点P的一端点Q，则于一实施例中，可配置使交点P至表面210a在法线N的距离D1，小于端点Q投影在法线N上的投影点C与交点P在法线N的距离D2，如此光阀模块210可更靠近例如图3A所示的镜片180a及棱镜220，获得缩小整体的体积且可缩短镜头后焦点的效果。于一实施例中，如图3A所示，光学元件180可为一镜片180a，镜片180a的表面与棱镜220的最短间距可小于3mm，且光学元件180(镜片180a)的表面与光阀模块210的表面210a的间距可小于1mm。需注意于上述实施例中，支架140的U型外形仅为例示而不限定，支架140仅需具有能让光阀模块210(或于空间上可能干涉光路调整机构的其他构件)的一部分伸入的空间即可，其外型完全不限定。于另一实施例中，如图3C所示，支架140于临近光阀模块210的一端可延伸形成一凸耳结构140c，且光阀模块210可置入凸耳结构140c圈围出的开口140d，亦即支架140仅需于临近光阀模块210的一端对应光阀模块210形成缺口或延伸部，且缺口或延伸部可界定出容置至少部分光阀模块210的空间，即可获得让光路调整机构210组装后的位置得以更靠近棱镜220的效果。
再者，上述实施例的致动器的构件(例如磁铁与线圈)分布方式仅为例示而不限定。举例而言，请参考图4，若要使光学元件180以第一对可挠件152为轴(X轴方向)摆动，致动器的一部分160a(磁铁或线圈)需设在光学元件180或承载座内框112(例如位置X1)，另一部分160b(线圈或磁铁)则可设在承载座外框114、基座120或支架140(例如位置X2或位置X3均可)。再者，若要使光学元件180以第二对可挠件154为轴(Y轴方向)摆动，致动器的一部分170a(磁铁或线圈)需设在承载座外框114(例如位置Y1)，另一部分170b(线圈或磁铁)则可设在光学元件180、承载座内框112、基座120或支架140(例如位置Y2或位置Y3均可)。
于一实施例中，承载座110、基座120、磁铁座130、支架140、第一对可挠件152、第二对可挠件154可利用相同材料一体成型、或者其中两个或超过两个的组件可先一体成型再与其余元件组合均可。举例而言，承载座110、基座120、支架140、第一对可挠件152及第二对可挠件154可利用相同材料一体成型再连接磁铁座130。再者，于一实施例中，亦可在支架140上直接形成容置磁铁的结构而可省略磁铁座130。
依上述各个实施例的设计，可提供一种光路调整机构制造方法，例如首先提供一支架与一光阀模块，再于支架设置一承载座以承载一光学元件。光阀模块具有一表面，表面的一法线与支架有一最靠近表面的交点，支架具有投影在法线上最远离交点的一端点，且交点至表面在法线的距离，小于端点投影在法线上的投影点与交点的距离。再者，可设置一第一对可挠件连接承载座的内框及外框，且设置一第二对可挠件连接承载座与支架，再于第一轴的两侧中的仅其中一侧设置一致动器，且于第二轴的两侧中的仅其中一侧设置另一致动器。
图5为本发明一实施例的致动器所使用的驱动信号的示意图。如图5所示，本实施例的驱动信号S可为周期性的阶梯式方波，且于每一周期时间例如可包含一最低电位区间P1、一脉冲上升时间P2、一最高电位区间P3及一脉冲下降时间P4，于最低电位区间P1中光学元件维持在一摆动位置，于最高电位区间P3中光学元件维持在另一摆动位置，且借由脉冲上升时间P2及脉冲下降时间P4使光学元件180在二个不同摆动位置之间变换。于本实施例中，最低电位区间P1具有驱动信号S的最低电位SV，最高电位区间P3具有驱动信号S的最高电位SP，脉冲上升时间P2随时间变化由最低电位SV上升至最高电位SP，且脉冲下降时间P4随时间变化由最高电位SP位置下降至最低电位SV。依本实施例的设计，每一周期时间内的脉冲上升时间P2的电压值渐增且其中具有实质上不随时间变化的平坦区段F，因此产生一上升的阶梯状波型且不具有增加后再减少的电压值变化。每一周期时间内脉冲下降时间P4的电压值渐减且其中具有不随时间变化的平坦区段F，因此产生一下降的阶梯状波型且不具有减少后再增加的电压值变化。于本实施例中，各个平坦区段F的电压值均位于最高电位SP与最低电位SV之间，且各个平坦区段定义为电压值变化量(即平坦区段中的最高电压值与最低电压值的差值)小于最高电位SP及最低电位SV的差值的0.1％。再者，于一实施例中，平坦区段F的斜率的绝对值小于1V/ms。
图6为利用图5的驱动信号驱动光学元件所产生的不同摆动位置的示意图。举例而言，当致动器160接收驱动信号S的最低电位区间P1时，致动器160致动光学元件180使其变换至位置M，当致动器160接收驱动信号S的最高电位区间P3时，致动器160致动光学元件180使其变换至位置L。借由脉冲上升时间P2及脉冲下降时间P4可使光学元件180于位置M与位置L之间变换。光学元件180在位置M及位置L之间偏摆一角度θ，且最低电位区间P1及最高电位区间P2的振幅可决定角度θ的大小。
图7显示利用图5的驱动信号(变化段为阶梯状波形)所产生的摆动的傅立叶级数频率分量分布图，图8显示利用图9的驱动信号(变化段为正弦波波形)所产生的摆动的傅立叶级数频率分量分布图。比较图7及图8的虚线方框部分可清楚看出，利用图7变化段为阶梯状波形的驱动信号可降低中高频段(例如300-780Hz)的频率响应，以减少光学元件作动的噪音并使摆动角度的控制更为稳定及精确。于一实施例中，当一周期时间的脉冲上升时间P2与脉冲下降时间P4的时间长度分别介于0.8-1.0ms之间时，频率响应的降低效果较佳。
依上述各个实施例的设计，可提供一种光路调整机构制造方法，例如首先于一承载座设置一第一轴及一第二轴，再于承载座设置一光学元件。再者，可于第一轴的一侧设置一致动器，并于第二轴的一侧设置另一致动器。各个致动器可依据一驱动信号使光学元件于至少一第一摆动位置及一第二摆动位置之间变换，驱动信号的一周期时间的脉冲上升时间内具有电压值实质上不随时间变化的一第一平坦区段，于驱动信号的周期时间的脉冲下降时间内具有电压值实质上不随时间变化的一第二平坦区段，第一平坦区段及第二平坦区段的电压值均位于驱动信号的周期时间的最高电位及最低电位之间，且各个平坦区段的电压值变化量小于最高电位及最低电位的差值的0.1％。
图10为本发明另一实施例的致动器的所使用的驱动信号的示意图。于本实施例中，第一对可挠件152(X轴方向)的两侧可设置两个致动器160，两个致动器160可输入两个不同信号协同控制光学元件180以X轴为轴心的摆动，第二对可挠件154(Y轴方向)的两侧可设置两个致动器170，两个致动器170可输入两个不同信号协同控制光学元件180以Y轴方向为轴心的摆动。图10显示针对每一轴(例如X轴方向或Y轴方向)的两个不同信号S1、S2的波形，依本实施例的设计，振幅较小的信号为S1且具有振幅A1，振幅较大的信号为S2且具有振幅A2，则信号S1、S2的振幅比值A2/A1符合1<(A2/A1)≦(7/6)时，可降低基频外不同频段的响应，且特别是偶数倍频的频段其降低响应的效果更佳。图11显示信号S1、S2的振幅比值A2/A1＝7/6时所产生的摆动的傅立叶级数频率分量分布图，由图11可清楚看出于所述比值下基频外的不同频段的响应明显下降，特别是偶数倍频的频段其降低响应的效果更佳，因此可减少光学元件作动的噪音并使摆动角度的控制更为稳定及精确。
上述各个实施例的致动器的结构及作动方式完全不限定，仅需能提供使光学元件倾斜并摆动的作用力即可。于另一实施例中，承载座110例如可由磁性材料构成，且致动器可为一空心线圈或一电磁铁，当线圈或电磁铁通电时可产生吸力吸引承载座，使光学元件180一端下压产生摆动运动。于另一实施例中，如图12所示，亦可利用设置于承载座110的一压电元件250，通过在压电元件250上施加电场可使压电元件250产生压缩或拉伸变形，意即可将电能转为机械能以使光学元件180往复摆动达到调整光路效果。
图13为本发明一实施例的光路调整机构应用于一光学系统的示意图。请参照图13，光学装置400包括照明系统310、光阀模块320、投影镜头260以及光路调整机构100。其中，照明系统310具有光源312，其适于提供光束314，且光阀模块320配置于光束314的传递路径上。此光阀模块320适于将光束314转换为多数个子影像314a。此外，投影镜头260配置于这些子影像314a的传递路径上，且光阀模块320位于照明系统310与投影镜头260之间。另外，光路调整机构100可配置于光阀模块320与投影镜头260之间或投影镜头260内，例如可以在光阀模块320和全内反射棱镜319之间或是可以在全内反射棱镜319和投影镜头260之间，且位于这些子影像314a的传递路径上。上述的光学装置400中，光源312例如可包括红光发光二极管312R、绿光发光二极管312G、及蓝光发光二极管312B，各个发光二极管发出的色光经由一合光装置316合光后形成光束314，光束314会依序经过蝇眼透镜阵列(fly-eyelens array)317、光学元件组318及全内反射棱镜(TIR Prism)319。之后，全内反射棱镜319会将光束314反射至光阀模块320。此时，光阀模块320会将光束314转换成多数个子影像314a，而这些子影像314a会依序通过全内反射棱镜319及光路调整机构100，并经由投影镜头260将这些子影像314a投影于屏幕350上。于本实施例中，当这些子影像314a经过光路调整机构100时，光路调整机构100会改变部分这些子影像314a的传递路径。也就是说，通过此光路调整机构100的这些子影像314a会投影在屏幕350上的第一位置(未绘示)，另一部份时间内通过此光路调整机构100的这些子影像314a则会投影在屏幕350上的第二位置(未绘示)，其中第一位置与第二位置在水平方向或/且垂直方向上相差一固定距离。于本实施例中，由于光路调整机构100能使这些子影像314a的成像位置在水平方向或/且垂直方向上移动一固定距离，因此能提高影像的水平解析度或/且垂直解析度。当然，上述实施例仅为例示，本发明实施例的光路调整机构可运用于不同光学系统以获得不同效果，且光路调整机构于光学系统中的设置位置及配置方式完全不限定。例如图14所示，亦可将光路调整机构100设在光学装置410的投影镜头260内。
光阀模块(Light valve)一词已为投影产界广泛使用，在此产业中大多可用来指一种空间光调变器(Spatial Light Modulator,SLM)中的一些独立光学单元。所谓空间光调变器，含有许多独立单元(独立光学单元)，这些独立单元在空间上排列成一维或二维阵列。每个单元都可独立地接受光学信号或电学信号的控制，利用各种物理效应(泡克耳斯效应、克尔效应、声光效应、磁光效应、半导体的自电光效应或光折变效应等)改变自身的光学特性，从而对照明在所述多个独立单元的照明光束进行调制，并输出影像光束。独立单元可为微型反射镜或液晶单元等光学元件。亦即，光阀模块可以是数字微镜元件(DigitalMicro-mirror Device,DMD)、硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOSPanel)或是穿透式液晶面板等。
投影机是利用光学投影方式将影像投射至屏幕上的装置，在投影机产业中，一般依内部所使用的光阀模块的不同，将投影机分为阴极射线管(Cathode Ray Tube)式投影机、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)式投影机、数字光投影机(Digital LightProjector,DLP)以及液晶覆硅(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)投影机。因投影机运作时光线会通过LCD面板作为光阀模块，所以属于穿透式投影机，而使用LCOS、DLP等光阀模块的投影机，则是靠光线反射的原理显像，所以称为反射式投影机。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。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的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。
Claims (10)
1.一种光路调整机构，其特征在于，包含：
一承载座；
一光学元件，设在所述承载座；以及
一第一致动器，用以使所述光学元件以一第一轴为轴心作动，所述第一致动器接收一第一驱动信号，其中于所述第一驱动信号的一周期时间的脉冲上升时间内具有电压值不随时间变化的一第一平坦区段，于所述第一驱动信号的所述周期时间的脉冲下降时间内具有电压值不随时间变化的一第二平坦区段，所述第一平坦区段及所述第二平坦区段的电压值均位于所述第一驱动信号的所述周期时间的最高电位及最低电位之间，且各所述平坦区段的电压值变化量小于所述最高电位及所述最低电位的差值的0.1％。
2.如权利要求1所述的光路调整机构，其特征在于，所述周期时间的所述脉冲上升时间及所述周期时间的所述脉冲下降时间的时间长度分别介于0.8-1.0ms之间。
3.如权利要求1或2所述的光路调整机构，其特征在于，于所述周期时间的所述脉冲上升时间内不存在增加后再减少的电压值变化，且于所述周期时间的所述脉冲下降时间内不存在减少后再增加的电压值变化。
4.如权利要求1或2所述的光路调整机构，其特征在于，所述第一致动器使所述光学元件于一第一摆动位置与一第二摆动位置之间变换，且各所述平坦区段的斜率的绝对值小于1V/ms。
5.如权利要求1或2所述的光路调整机构，其特征在于，所述的光路调整机构更包含：
一第二致动器，用以使所述光学元件以一第二轴为轴心作动，且所述第二致动器接收一第二驱动信号。
6.如权利要求5所述的光路调整机构，其特征在于，所述的光路调整机构更包含：
一第一对可挠件，设在所述承载座上且构成所述第一轴；以及
一第二对可挠件，设在所述承载座与所述支架之间且构成所述第二轴。
7.一种光路调整机构，其特征在于，包含：
一承载座；
一光学元件，设在所述承载座；以及
一第一致动器及一第二致动器，用以使所述光学元件以一第一轴为轴心作动，其中所述第一致动器及所述第二致动器位于所述第一轴的两侧，所述第一致动器接收一第一驱动信号，所述第二致动器接收一第二驱动信号，所述第一驱动信号具有一第一振幅，所述第二驱动信号具有一第二振幅，所述第二振幅大于所述第一振幅，且所述第二振幅相对所述第一振幅的比值等于或小于7/6。
8.如权利要求7所述的光路调整机构，其特征在于，所述的光路调整机构更包含：
一第三致动器及一第四致动器，用以使所述光学元件以一第二轴为轴心作动，其中所述第三致动器及所述第四致动器位于所述第二轴的两侧。
9.如权利要求8所述的光路调整机构，其特征在于，所述第三致动器接收一第三驱动信号，所述第四致动器接收一第四驱动信号，所述第三驱动信号具有一第三振幅，所述第四驱动信号具有一第四振幅，所述第四振幅大于所述第三振幅，且所述第四振幅相对所述第三振幅的比值等于或小于7/6。
10.一种光路调整机构的制造方法，其特征在于，包含：
于一承载座设置一第一轴及一第二轴；
于所述承载座设置一光学元件；
于所述第一轴的一侧设置一致动器；以及
于所述第二轴的一侧设置另一致动器，其中各所述致动器依据一驱动信号使所述光学元件于至少一第一摆动位置及一第二摆动位置之间变换，所述驱动信号的一周期时间的脉冲上升时间内具有电压值不随时间变化的一第一平坦区段，于所述驱动信号的所述周期时间的脉冲下降时间内具有电压值不随时间变化的一第二平坦区段，所述第一平坦区段及所述第二平坦区段的电压值均位于所述驱动信号的所述周期时间的最高电位及最低电位之间，且各所述平坦区段的电压值变化量小于所述最高电位及所述最低电位的差值的0.1％。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1188907A (zh) * | 1996-08-19 | 1998-07-29 | 精工爱普生株式会社 | 投影式显示装置 |
| JPH1178117A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-23 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置及び画像形成方法 |
| JP2002350749A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | Sony Corp | 光変調素子駆動システム及びその駆動装置、並びに投映システム |
| JP2005122149A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Samsung Sdi Co Ltd | プラズマディスプレイパネルの駆動方法及びプラズマディスプレイ装置 |
| WO2005111714A1 (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Ricoh Company, Ltd. | Image display apparatus and projection optical system |
| TW200702882A (en) * | 2005-05-17 | 2007-01-16 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal projector |
| WO2009045529A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Olympus Corporation | Projection apparatus with adjustable light source |
| CN105807385A (zh) * | 2015-01-19 | 2016-07-27 | 扬明光学股份有限公司 | 成像位移模块 |
| CN207689733U (zh) * | 2016-09-30 | 2018-08-03 | 扬明光学股份有限公司 | 光路调整机构 |
| CN108845416A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-11-20 | 云谷（固安）科技有限公司 | 光路径调整装置以及显示器件 |
-
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1188907A (zh) * | 1996-08-19 | 1998-07-29 | 精工爱普生株式会社 | 投影式显示装置 |
| JPH1178117A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-23 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置及び画像形成方法 |
| JP2002350749A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | Sony Corp | 光変調素子駆動システム及びその駆動装置、並びに投映システム |
| JP2005122149A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Samsung Sdi Co Ltd | プラズマディスプレイパネルの駆動方法及びプラズマディスプレイ装置 |
| WO2005111714A1 (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Ricoh Company, Ltd. | Image display apparatus and projection optical system |
| TW200702882A (en) * | 2005-05-17 | 2007-01-16 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal projector |
| WO2009045529A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Olympus Corporation | Projection apparatus with adjustable light source |
| CN105807385A (zh) * | 2015-01-19 | 2016-07-27 | 扬明光学股份有限公司 | 成像位移模块 |
| CN207689733U (zh) * | 2016-09-30 | 2018-08-03 | 扬明光学股份有限公司 | 光路调整机构 |
| CN108845416A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-11-20 | 云谷（固安）科技有限公司 | 光路径调整装置以及显示器件 |
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