CN113568128B - 调焦机构与投影装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种调焦机构，包括定位座、聚焦环、镜头以及旋钮。镜头具有光轴。定位座具有第一表面、相对于第一表面的第二表面以及贯穿第一表面与第二表面的滑槽。聚焦环可滑动且可转动地配置于定位座的第二表面，并且镜头固设于聚焦环。聚焦环具有定位孔，其中聚焦环位于定位座与镜头之间，且定位孔在垂直于光轴的方向上对位于滑槽。旋钮穿过滑槽并插入定位孔。旋钮压抵定位座的第一表面。另提出一种投影装置。在本发明的调焦机构与投影装置可防止聚焦环与固设于聚焦环的镜头受外力作用而晃动，从而避免失焦的情况发生。
Description
技术领域
本发明关于一种投影装置，且特别是关于一种调焦机构与投影装置。
背景技术
投影装置大多置放于桌面、挂置于天花板或挂置于墙面，为提高投影画面的清晰度，投影装置设有调焦机构，用以供使用者依据实际操作状况调整焦距。在调整完焦距之后，若投影装置受外力作用而晃动，调焦机构极有可能产生松动，导致原先设定的焦距产生变动，使得投影画面失焦。
“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”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表该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本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种调焦机构与投影装置，有助于避免失焦的情况发生。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种调焦机构，包括定位座、聚焦环、镜头以及旋钮。镜头具有光轴。定位座具有第一表面、相对于第一表面的第二表面以及贯穿第一表面与第二表面的滑槽。聚焦环可滑动且可转动地配置于定位座的第二表面，并且镜头固设于聚焦环。聚焦环具有定位孔，其中聚焦环位于定位座与镜头之间，且定位孔在垂直于光轴的方向上对位于滑槽。旋钮穿过滑槽并插入定位孔。旋钮压抵定位座的第一表面。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种投影装置，包括光源、光阀及投影镜头。光源用以提供照明光束。光阀配置于照明光束的传递路径上，用以将照明光束转换为影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，且所述投影镜头包含光学模块以及调焦机构。调焦机构配置于光学模块的一侧，且光学模块位于光阀与调焦机构之间。调焦机构包括定位座、聚焦环、镜头以及旋钮。镜头具有光轴，其中镜头位于影像光束的传递路径上，且用以投射影像光束。定位座具有第一表面、相对于第一表面的第二表面以及贯穿第一表面与第二表面的滑槽。聚焦环可滑动且可转动地配置于定位座的第二表面，并且镜头固设于聚焦环。聚焦环具有定位孔，其中聚焦环位于定位座与镜头之间，且定位孔在垂直于光轴的方向上对位于滑槽。旋钮穿过滑槽并插入定位孔。旋钮压抵定位座的第一表面。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的调焦机构与投影装置中，使用者可透过旋钮带动聚焦环与固设于聚焦环的镜头，据以调整焦距或投影画面的清晰度。在调整完焦距或投影画面的清晰度之后，使用者可透过旋钮将聚焦环锁定于定位座，以防止聚焦环与固设于聚焦环的镜头受外力作用而晃动，从而避免失焦的情况发生。
为让本发明的上述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投影装置的示意图。
图2A为本发明一实施例的调焦机构的具体结构示意图。
图2B为图2A的调焦机构锁定前的剖面示意图。
图2C为图2B的调焦机构锁定后的剖面示意图。
图3A为本发明另一实施例的调焦机构的具体结构示意图。
图3B为图3A的调焦机构锁定前的剖面示意图。
图3C为图3B的调焦机构锁定后的剖面示意图。
图4A为本发明又一实施例的调焦机构的具体结构示意图。
图4B为图4A的调焦机构锁定前的剖面示意图。
图4C为图4B的调焦机构锁定后的剖面示意图。
附图标记列表
10:投影装置
11:光源
12:光阀
13:光学模块
100、100A、100B:调焦机构
110:镜头
111:光轴
120:定位座
121:第一表面
122:第二表面
123:滑槽
130:聚焦环
131:定位孔
1311:第一内螺纹
1312:第二内螺纹
140、140A、140B:旋钮
141:第一头部
1411:凹槽
142:第一柱部
1421:穿孔
150:定位膜片
151:开槽
160:限位件
161:第二头部
162:第二柱部
170:定位螺帽
171:第一定位内螺纹
172:第二定位内螺纹
D:方向
ID:内径
LB:照明光束
LI:影像光束
OD、OD1:外径
W:宽度。
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一优选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。
图1为本发明一实施例的投影装置的示意图。图2A为本发明一实施例的调焦机构的具体结构示意图。请参考图1与图2A，在本实施例中，投影装置10包括光源11、光阀12、投影镜头(图未示)，其中投影镜头由光学模块13以及调焦机构100组成。详细而言，光源11用以提供照明光束LB。光阀12配置于照明光束LB的传递路径上，用以将照明光束LB为影像光束LI。光学模块13配置于影像光束LI的传递路径上，其中调焦机构100配置于光学模块13的一侧，且光学模块13位于光阀12与调焦机构100之间。
举例而言，光源11例如由多个发光元件、波长转换元件、匀光元件、滤光元件以及多个分合光元件所组合而成，用以提供出不同波长的光以作为影像光的来源。然而，本发明并不限定投影装置10中光源11的种类或形态，其详细结构及实施方式可以由所属技术领域的通常知识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。
光阀12例如是液晶覆硅板(Liquid Crystal On Silicon panel，LCoS panel)、数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device,DMD)等反射式光调变器。于一些实施例中，光阀12也可以是透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)，电光调变器(Electro-Optical Modulator)、磁光调变器(Magneto-Optic modulator)、声光调变器(Acousto-Optic Modulator，AOM)等穿透式光调变器。本发明对光阀12的型态及其种类并不加以限制。光阀12将照明光束LB转换为影像光束LI的方法，其详细步骤及实施方式可以由所属技术领域的通常知识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。在本实施例中，光阀12的数量为一个，例如是使用单个数字微镜元件的投影装置10，但在其他实施例中则可以是多个，本发明并不限于此。
投影镜头备置于影像光束LI的传递路径上，用以将影像光束LI投射出投影装置10至投影目标(未显示)，例如屏幕或墙面。详细来说，光学模块13包括导光元件，例如是合光棱镜。影像光束LI自光学模块13传递至调焦机构100，其中调焦机构100包括镜头110，且镜头110配置于影像光束LI的传递路径上。镜头110用以将影像光束LI投射出投影装置10至投影目标(未显示)，例如屏幕或墙面。
图2B为图2A的调焦机构锁定前的剖面示意图。图2C为图2B的调焦机构锁定后的剖面示意图。请参考图2A至图2C，在本实施例中，调焦机构100包括镜头110、定位座120、聚焦环130以及旋钮140。镜头110固设于聚焦环130，且聚焦环130可相对于定位座120滑动与转动，故镜头110随定位座120同步运动。镜头110具有光轴111，且聚焦环130的旋转基准轴与光轴111共轴。另一方面，旋钮140可相对于定位座120滑动，并耦接聚焦环130。因此，使用者可施力于旋钮140，以使旋钮140相对于定位座120滑动。同时间，聚焦环130与镜头110被旋钮140带动而相对于定位座120滑动与转动，据以调整焦距或投影画面的清晰度。在调整完焦距或投影画面的清晰度之后，使用者可透过旋钮140将聚焦环130锁定于定位座120，以防止聚焦环130与镜头110受外力作用而晃动，从而避免失焦的情况发生。
详细而言，定位座120具有第一表面121、相对于第一表面121的第二表面122以及贯穿第一表面121与第二表面122的滑槽123，其中第一表面121可为凸弧面，且第二表面122可为凹弧面。聚焦环130可滑动且可转动地配置于定位座120的第二表面122，且镜头110随聚焦环130同步运动。另一方面，聚焦环130具有定位孔131，其中聚焦环130位于定位座120与镜头110之间，且定位孔131在垂直于光轴111的方向D上对位于滑槽123。
旋钮140自第一表面121穿过滑槽123，并且，旋钮140进一步穿出第二表面122并插入定位孔131。在图2B所示的状态下，旋钮140未压抵定位座120的第一表面121，此时，使用者可施力于旋钮140，以使旋钮140相对于定位座120滑动，即以光轴为旋转基准轴摆动。同时间，聚焦环130与镜头110被旋钮140带动而相对于定位座120滑动与转动，据以调整焦距或投影画面的清晰度。
请参考图2A至图2C，在本实施例中，调焦机构100还包括定位膜片150，其中定位膜片150可由橡胶或硅胶制成，且覆盖定位座120的第一表面121。由于滑槽123曝露于定位膜片150外，因此定位膜片150不会阻挡到第一柱部142穿入滑槽123的路径。
在一实施例中，在调整完焦距或投影画面的清晰度之后，使用者可施力旋动旋钮140，以使旋钮140压抵定位座120的第一表面121上。在本实施例中，在调整完焦距或投影画面的清晰度之后，使用者可施力旋动旋钮140，以使旋钮140压抵覆盖定位座120的第一表面121上的定位膜片150上，可增加摩擦力，如图2C所示。
在图2C所示的状态下，基于旋钮140与定位膜片150间(或是与定位座120的第一表面121间)的摩擦阻力，可使旋钮140无法被任意拨动，据以透过旋钮140将聚焦环130锁定于定位座120，以防止聚焦环130与镜头110受外力作用而晃动，从而避免失焦的情况发生。
详细来说，请参考图2A至图2C，在本实施例中，旋钮140包括第一头部141与连接第一头部141的第一柱部142，其中第一头部141可为螺头，且第一柱部142可为螺柱。第一头部141的外径OD大于滑槽123的宽度W，据以防止第一头部141自第一表面121穿过滑槽123。另一方面，第一柱部142的外径小于滑槽123的宽度W，故第一柱部142可自第一表面121穿过滑槽123，并且，第一柱部142进一步穿出第二表面122并插入定位孔131。
定位孔131可为螺孔，且具有与第一柱部142的外螺纹配合的内螺纹。第一柱部142插入定位孔131并螺接于定位孔131，以防止旋钮140脱离聚焦环130，并防止旋钮140与聚焦环130脱离定位座120。
在图2B所示的状态下，第一头部141未压抵定位座120的第一表面121(或是第一表面121上的定位膜片150)。一旦调整完焦距或投影画面的清晰度，使用者可施力旋动第一头部141，以使第一柱部142锁入定位孔131的深度增加，并且让第一头部141往定位座120的第一表面121移动，直到第一头部141压抵定位座120的第一表面121(或是第一表面121上的定位膜片150)，如图2C所示。
定位膜片150位于第一头部141与定位座120的第一表面121之间，在图2C所示的状态下，第一头部141接触定位膜片150，并压抵定位座120的第一表面121(或是透过定位膜片150压抵定位座120的第一表面121)。由于第一头部141与定位膜片150间的摩擦阻力大，因此处于锁定状态下的旋钮140无法被任意拨动。
进一步而言，定位膜片150具有开槽151，其中开槽151重叠于滑槽123，且开槽151与滑槽123具有相同的几何轮廓。因此，第一柱部142先穿过开槽151，再穿过滑槽123，最后插入定位孔131。
以下列举其他实施例，该等实施例的结构设计与上述实施例大致相同或相似，故相同或相似的结构设计不再赘述，主要针对不同的结构设计进行说明。
图3A为本发明另一实施例的调焦机构的具体结构示意图。图3B为图3A的调焦机构锁定前的剖面示意图。图3C为图3B的调焦机构锁定后的剖面示意图。请参考图3A至图3C，相较于前一实施例的调焦机构100而言，在本实施例的调焦机构100A中，旋钮140A的第一头部141具有凹槽1411，且第一柱部142具有连接凹槽1411的穿孔1421。
另一方面，调焦机构100A还包括限位件160，其中限位件160插设于旋钮140A，且限位件160配置用以防止旋钮140A脱离聚焦环130。详细而言，限位件160包括第二头部161与连接第二头部161的第二柱部162，其中第二头部161配置于凹槽1411内但不接触凹槽1411的侧壁，且第二柱部162穿过穿孔1421。
第一柱部142的至少局部插入定位孔131，并螺接于定位孔131。另一方面，第二柱部162的末端穿出第一柱部142的穿孔1421，其中第二柱部162的末端插入并螺接于定位孔131。举例来说，定位孔131具有靠近定位座120的第二表面122的第一内螺纹1311与远离定位座120的第二表面122的第二内螺纹1312，其中第一柱部142螺接于第一内螺纹1311，且第二柱部162螺接于第二内螺纹1312。
因此，当第二柱部162螺接于第二内螺纹1312时，限位件160固定不动。若使用者施力旋动第一头部141，则第一柱部142锁入定位孔131的深度减少或增加，且旋钮140A相对于限位件160滑动。因第二头部161的外径OD1大于穿孔1421的内径ID，在第一头部141移动远离定位座120的第一表面121的过程中，一旦第二头部161接触到凹槽1411的底部，第一头部141便无法继续往远离定位座120的第一表面121的方向移动，如图3B所示。据此，限位件160可达到防止旋钮140A脱离聚焦环130。
图4A为本发明又一实施例的调焦机构的具体结构示意图。图4B为图4A的调焦机构锁定前的剖面示意图。图4C为图4B的调焦机构锁定后的剖面示意图。请参考图4A至图4C，相较于前一实施例的调焦机构100而言，在本实施例的调焦机构100B中，旋钮140B的第一头部141具有凹槽1411，且第一柱部142具有连接凹槽1411的穿孔1421。
另一方面，调焦机构100B还包括限位件160，其中限位件160插设于旋钮140B，且限位件160配置用以防止旋钮140B脱离聚焦环130。详细而言，限位件160包括第二头部161与连接第二头部161的第二柱部162，其中第二头部161配置于凹槽1411内，但第二头部161不接触凹槽1411的侧壁，且第二柱部162穿过穿孔1421。
在本实施例中，调焦机构100B还包括滑设于定位孔131内的定位螺帽170，其中第一柱部142的至少局部插入定位螺帽170，且螺接于定位螺帽170。另一方面，第二柱部162的末端穿出第一柱部142的穿孔1421，其中第二柱部162的末端插入并螺接于定位螺帽170。举例来说，定位螺帽170具有靠近定位座120的第二表面122的第一定位内螺纹171与远离定位座120的第二表面122的第二定位内螺纹172，其中第一柱部142螺接于第一定位内螺纹171，且第二柱部162螺接于第二定位内螺纹172。
在图4B所示的状态下，旋钮140B的第一头部141未压抵定位座120的第一表面121(或透过定位膜片150压抵定位座120的第一表面121)，且定位螺帽170未压抵定位座120的第二表面122。此时，使用者可施力于旋钮140B，以使旋钮140B相对于定位座120滑动。同时间，聚焦环130与镜头110被旋钮140带动而相对于定位座120滑动与转动，据以调整焦距或投影画面的清晰度。
在调整完焦距或投影画面的清晰度之后，使用者可施力旋动旋钮140B，以使旋钮140B的第一柱部142锁入定位螺帽170的深度增加，进而让第一头部141向定位座120的第一表面121移动，并使第一头部141压抵定位座120的第一表面121(或透过定位膜片150压抵定位座120的第一表面121)。同时间，定位螺帽170被旋钮140B带动以向定位座120的第二表面122滑动，并压抵定位座120的第二表面122，如图4C所示。
在图4C所示的状态下，基于第一头部141与定位膜片150间的摩擦阻力、定位螺帽170与定位座120的第二表面122间的摩擦阻力以及第一头部141与定位螺帽170对定位座120产生的夹持力，旋钮140B无法被任意拨动，据以透过旋钮140B与定位螺帽170将聚焦环130锁定于定位座120，以防止聚焦环130与镜头110受外力作用而晃动，从而避免失焦的情况发生。
特别说明的是，限位件160的第二柱部162螺接于定位螺帽170，故限位件160可随定位螺帽170同步运动。
另一方面，因第二头部161的外径OD1大于穿孔1421的内径ID，在第一头部141移动远离定位座120的第一表面121的过程中，一旦第二头部161接触到凹槽1411的底部，第一头部141便无法继续往远离定位座120的第一表面121的方向移动，如图4B所示。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的调焦机构与投影装置中，使用者可透过旋钮带动聚焦环与固设于聚焦环的镜头相对于定位座滑动且转转，据以调整焦距或投影画面的清晰度。在调整完焦距或投影画面的清晰度之后，使用者可透过旋钮将聚焦环锁定于定位座，以防止聚焦环与固设于聚焦环的镜头受外力作用而晃动，从而避免失焦的情况发生。另一方面，旋钮配置用以压抵定位座的第一表面，且第一表面被定位膜片覆盖。因此，旋钮接触定位膜片，并透过定位膜片压抵定位座的第一表面。由于旋钮与定位膜片间的摩擦阻力大，因此处于锁定状态下的旋钮无法被任意拨动。
以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达到本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
Claims (6)
1.一种调焦机构，其特征在于，所述调焦机构包括定位座、聚焦环、镜头以及旋钮，其中：
所述镜头具有光轴；
所述定位座具有第一表面、相对于所述第一表面的第二表面以及贯穿所述第一表面与所述第二表面的滑槽；
所述聚焦环可滑动且可转动地配置于所述定位座的所述第二表面，并且所述镜头固设于所述聚焦环，所述聚焦环具有定位孔，其中所述聚焦环位于所述定位座与所述镜头之间，且所述定位孔在垂直于所述光轴的方向上对位于所述滑槽；以及
所述旋钮穿过所述滑槽并插入所述定位孔，所述旋钮压抵所述定位座的所述第一表面，
其中所述调焦机构还包括定位螺帽，滑设于所述定位孔内，其中所述旋钮包括第一头部与连接所述第一头部的第一柱部，且所述第一头部压抵所述定位座的所述第一表面，所述第一柱部穿过所述滑槽，所述第一柱部插入并螺接于所述定位螺帽，所述定位螺帽压抵所述定位座的所述第二表面。
2.根据权利要求1所述的调焦机构，其特征在于，所述第一头部具有凹槽，且所述第一柱部具有连接所述凹槽的穿孔，所述调焦机构还包括插设于所述旋钮的限位件，其中所述限位件包括第二头部与连接所述第二头部的第二柱部，且所述第二头部配置于所述凹槽内，所述第二柱部穿过所述穿孔，所述第二柱部插入并螺接于所述定位螺帽，所述第二头部的外径大于所述穿孔的内径。
3.根据权利要求1所述的调焦机构，其特征在于，所述第一头部的外径大于所述滑槽的宽度。
4.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括光源、光阀及投影镜头，其中：
所述光源用以提供照明光束；
所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，用以将所述照明光束转换为影像光束；以及
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上，且所述投影镜头包含光学模块以及调焦机构，所述调焦机构配置于所述光学模块的一侧，且所述光学模块位于所述光阀与所述调焦机构之间，所述调焦机构包括定位座、聚焦环、镜头以及旋钮，其中：
所述镜头具有光轴，其中所述镜头位于所述影像光束的传递路径上，且用以投射所述影像光束；
所述定位座具有第一表面、相对于所述第一表面的第二表面以及贯穿所述第一表面与所述第二表面的滑槽；
所述聚焦环可滑动且可转动地配置于所述定位座的所述第二表面，并且所述镜头固设于所述聚焦环，所述聚焦环具有定位孔，其中所述聚焦环位于所述定位座与所述镜头之间，且所述定位孔在垂直于所述光轴的方向上对位于所述滑槽；以及
所述旋钮穿过所述滑槽并插入所述定位孔，所述旋钮压抵所述定位座的所述第一表面，
其中所述调焦机构还包括滑设于所述定位孔内的定位螺帽，其中所述旋钮包括第一头部与连接所述第一头部的第一柱部，且所述第一头部压抵所述定位座的所述第一表面，所述第一柱部穿过所述滑槽，所述第一柱部插入并螺接于所述定位螺帽，所述定位螺帽压抵所述定位座的所述第二表面。
5.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述第一头部具有凹槽，且所述第一柱部具有连接所述凹槽的穿孔，所述调焦机构还包括插设于所述旋钮的限位件，其中所述限位件包括第二头部与连接所述第二头部的第二柱部，且所述第二头部配置于所述凹槽内，所述第二柱部穿过所述穿孔，所述第二柱部插入并螺接于所述定位螺帽，所述第二头部的外径大于所述穿孔的内径。
6.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述第一头部的外径大于所述滑槽的宽度。
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