CN209267723U - 光学装置及光学模块 - Google Patents

Abstract

一种光学装置，包括承载结构、至少一第一驱动元件、至少一第二驱动元件及透光板体。承载结构具有相对的第一侧及第二侧，且包括相连接的座体及框体，座体具有至少一第一承靠部，框体具有至少一第二承靠部及至少一第三承靠部，第一承靠部及第二承靠部位于第一侧，第三承靠部位于第二侧。第一驱动元件配置于座体且承靠于第一承靠部。第二驱动元件配置于框体且承靠于第二承靠部，其中框体借由第一驱动元件及第二驱动元件而相对于座体偏转。透光板体配置于框体且承靠于第三承靠部。此外，揭露具有上述光学装置的光学模块。本实用新型的光学装置可妥善地装设于投影机内的有限空间中。

Description

光学装置及光学模块

技术领域

本实用新型有关于一种光学装置及光学模块，且特别是有关于一种可应用于投影机的光学装置及光学模块。

背景技术

投影装置为一种用以产生画面的显示装置。投影装置的成像原理是借由光阀将光源所产生的照明光束转换成影像光束，再借由镜头将影像光束投射到屏幕或墙面上。

光阀所转换出的影像的分辨率已逐渐不符合市场需求。为了进一步增加影像分辨率，可在投影装置中采用高分辨率的光阀，但会导致投影装置造价昂贵的问题。此外，在一些投影装置中，可额外配置具有光学振动技术的光学模块，以进一步提升光阀所转换出影像的分辨率。所述光学模块一般配置于投影装置中的光学组件(如光阀、棱镜或镜头等)之间的光路上，然而光学组件之间的配置空间有限，因此如何使光学模块因应光学组件的尺寸及形状而妥善地装设于有限的配置空间内，是光学模块设计上的重要课题。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，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本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

实用新型内容

本实用新型提供一种光学装置及光学模块，可使光学装置及光学模块于投影机内能妥善地装设于光学组件之间的有限配置空间内。

本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种光学装置，包括承载结构、至少一第一驱动元件、至少一第二驱动元件及透光板体。承载结构具有相对的第一侧及第二侧，其中承载结构包括相连接的座体及框体，座体具有至少一第一承靠部，框体具有至少一第二承靠部及至少一第三承靠部，至少一第一承靠部及至少一第二承靠部位于第一侧，至少一第三承靠部位于第二侧。至少一第一驱动元件配置于座体且承靠于至少一第一承靠部。至少一第二驱动元件配置于框体且承靠于至少一第二承靠部，其中框体可借由至少一第一驱动元件及至少一第二驱动元件而相对于座体偏转。透光板体配置于框体且承靠于至少一第三承靠部。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种光学模块，包括第一光学组件、第二光学组件及光学装置。光学装置配置于第一光学组件与第二光学组件之间且包括承载结构、至少一第一驱动元件、至少一第二驱动元件及透光板体。承载结构具有相对的第一侧及第二侧，其中第一侧朝向第一光学组件，第二侧朝向第二光学组件，承载结构包括相连接的座体及框体，座体具有至少一第一承靠部，框体具有至少一第二承靠部及至少一第三承靠部，至少一第一承靠部及至少一第二承靠部位于第一侧，至少一第三承靠部位于第二侧。至少一第一驱动元件，配置于座体且承靠于至少一第一承靠部。至少一第二驱动元件，配置于框体且承靠于至少一第二承靠部，其中框体可借由至少一第一驱动元件及至少一第二驱动元件而相对于座体偏转。透光板体配置于框体且承靠于至少一第三承靠部。

基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的光学装置中，相较于位于承载结构的第一侧的第一承靠部及第二承靠部，用以供透光板体承靠的第三承靠部位于承载结构的第二侧，使得承载结构不因第三承靠部而增加厚度。举例而言，第三承靠部与尺寸较小的第二光学组件(如光阀)可位于承载结构的相同侧边处，而尺寸较大的第一光学组件(如棱镜)可位于承载结构的另一侧边处。借此，可避免第三承靠部结构性地干涉尺寸较大的第一光学组件，且由于第二光学组件具有较小尺寸，故与第二光学组件位于相同侧边的第三承靠部可较合理地利用第二光学组件与承载结构之间的空间，而不会结构性地干涉第二光学组件。

为让本实用新型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是本实用新型一实施例的光学模块的立体图。

图2是图1的光学装置的前视图。

图3是图1的光学模块的侧面剖面图。

图4是本实用新型另一实施例的光学装置的前视图。

具体实施方式

有关本实用新型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较佳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实用新型。

图1是本实用新型一实施例的光学模块的立体图。请参考图1，本实施的光学模块100包括第一光学组件110、第二光学组件120及光学装置130。

本实施例的光学模块100设置于投影机中，投影机还包括光源及投影镜头(未显示)。光源提供照明光束，光学模块100的第二光学组件120位于照明光束的传递路径上且用于将照明光束转换为影像光束，投影镜头位于影像光束的传递路径上且用于将影像光束投射至投影机外，本实施例的光学装置130配置于第二光学组件120与投影镜头之间的影像光束的传递路径上，用以借由光学摆动技术提升影像光束的分辨率。此外，第一光学组件110同时位于照明光束与影像光束的递路径上，来自光源的照明光束通过第一光学组件110、光学装置130并传递至第二光学组件120，第二光学组件120将照明光束转换为影像光束，并将影像光束反射回第一光学组件110后，传递至投影镜头。在影像光束的递路径上第一光学组件110设置于第二光学组件120与投影镜头之间。

第一光学组件110例如是可用于投影机的棱镜。举例而言，第一光学组件110可为全内反射棱镜(TIR prism)、反向式全内反射棱镜(RTIR prism)、或偏极化棱镜(PolarizerPrism)等棱镜组。在一实施例中，反向式全内反射棱镜可由一枚三角柱体组成。第一光学组件110可包括多个棱镜，惟并非一定由多个棱镜组合而成。举例来说，在第一光学组件110为反向式全内反射棱镜(RTIR prism)的情形中，可仅包括单一棱镜。另外，第一光学组件110亦可由多个相互配合的多边型柱体或是锥型(包括三角型)组合而成。第二光学组件120可为投影机中的光调制器(亦称为光阀)，包含例如是反射式的空间光调制器。以反射式空间光调制器为例，第二光学组件120可为数字微镜组件(Digital Micro-mirror Device,DMD)或者反射式的硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)等。光学装置130配置于第一光学组件110与第二光学组件120之间，用以借由光学振动技术提升投影分辨率。在一实施例中，光学装置130例如可包括承载结构132、至少一第一驱动元件134(绘示为两个)、至少一第二驱动元件136(绘示为两个)、及透光板体138。透光板体138具有一光轴A，在垂直于透光板体138的光轴A(绘示于图3)的方向上第一光学组件110与第二光学组件120投影在同一平面，第一光学组件110的尺寸(面积)大于第二光学组件120的尺寸(面积)。在其他实施例中，第二光学组件120的光轴重叠于透光板体138的光轴A，而第一光学组件110及第二光学组件120可分别为所述投影机中的光阀及投影镜头或分别为所述投影机中的其他光学组件，本实用新型不局限于此。在一实施例中，透光板体138可为一玻璃部件。例如，可为厚度小于或等于5mm的玻璃板。透光板体138的材料包含例如白板玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等各种玻璃材料。在一些实施例中，透光板体138包含具有光透过性且可使光折射的材料。在其他实施例中，透光板体138亦可为例如水晶、蓝宝石等各种结晶材料。在一些实施例中，透光板体138借由胶合连接、锁固连接等方式固定至承载结构132。

图2是图1的光学装置的前视图。请参考图1及图2，详细而言，承载结构132包括座体132a及框体132b且具有至少一轴部132c(绘示为两个)，座体132a与框体132b借由轴部132c而相连接，第一驱动元件134配置于座体132a，第二驱动元件136及透光板体138配置于框体132b。在本实施例中，第一驱动元件134例如是线圈，第二驱动元件136例如是磁铁，第一驱动元件134及第二驱动元件136之间所产生的磁性力可驱使轴部132c产生往复的弹性变形，从而使得框体132b相对于座体132a往复偏转，使透光板体138产生往复振动。在其他实施例中，第一驱动元件134可为磁铁，第二驱动元件136可为线圈，本实用新型不局限于此。在一些实施例中，座体132a及框体132b的材质可为非磁性体。举例而言，座体132a及框体132b的材质可为铝、钛等金属材料、或橡胶、塑料等树脂材料。然而，本实用新型并不局限于此。

图3是图1的光学模块的侧面剖面图。请参考图3，在本实施例中，在光轴A的方向上，承载结构132具有相对的第一侧S1及第二侧S2，第一侧S1朝向第一光学组件110，第二侧S2朝向第二光学组件120。座体132a具有至少一第一承靠部132a1(图3绘示为两个)，框体132b具有至少一第二承靠部132b1(图3绘示为两个)及至少一第三承靠部132b2(图2绘示为四个)，第一承靠部132a1及第二承靠部132b1位于承载结构132的第一侧S1，第三承靠部132b2位于承载结构132的第二侧S2。第一驱动元件134沿第一方向D1承靠于第一承靠部132a1的第一承靠面P1，第二驱动元件136沿第一方向D1承靠于第二承靠部132b1的第二承靠面P2，透光板体138沿第二方向D2承靠于第三承靠部132b2的第三承靠面P3。第一方向D1及第二方向D2平行于透光板体138的光轴A且互为反向。

如上所述，用以供透光板体138承靠的第三承靠部132b2非位于承载结构132的第一侧S1，而是位于承载结构132的第二侧S2，使得第三承靠部132b2与尺寸较小的第二光学组件120位于承载结构130的相同侧边处，而尺寸较大的第一光学组件110位于承载结构130的另一侧边处。借此，可避免第三承靠部132b2结构性地干涉尺寸较大的第一光学组件110，且由于第二光学组件120具有较小尺寸，故与第二光学组件120位于相同侧边的第三承靠部132b2可较合理地利用第二光学组件120与承载结构130之间的空间，而不会结构性地干涉第二光学组件120。

此外，用以供第二驱动元件136承靠的第二承靠部132b1非位于承载结构132的第二侧S2，而是位于承载结构132的第一侧S1，使得第二驱动元件136从承载结构132的第一侧S1往承载结构132的第二侧S2延伸并突伸出。借此，可避免第二驱动元件136在承载结构132的第一侧S1突伸出而结构性地干涉尺寸较大的第一光学组件110。并且，由于第一驱动元件134的配置位置需对应于第二驱动元件136的配置位置，故用以供第一驱动元件134承靠的第一承靠部132a1亦如同第二承靠部132b1般位于承载结构132的第一侧S1。

也就是说，本实施例将第三承靠部132b2形成于第一承靠部132a1及第二承靠部132b1的相反侧，既可避免第三承靠部132b2结构性地干涉尺寸较大的第一光学组件110，亦可避免第二驱动元件136结构性地干涉尺寸较大的第一光学组件110。从而，不需为了避免所述结构性干涉而增加第一光学组件110与承载结构132之间的间距。

进一步而言，在本实施例中，在平行于透光板体138的光轴A的方向上，第一驱动元件134及第二驱动元件136不重叠于透光板体138及第二光学组件120，且第三承靠部132b2不重叠于第二光学组件120。亦即，第一驱动元件134及第二驱动元件136位于透光板体138及第二光学组件120的外围区域，且第三承靠部132b2位于第二光学组件120的外围区域。借此，可避免第一驱动元件134、第二驱动元件136及第三承靠部132b2结构性地干涉第二光学组件120。从而，不需为了避免所述结构性干涉而增加第二光学组件120与承载结构132之间的间距。

图4是本实用新型另一实施例的光学装置的前视图。图4所示的光学装置130’与图2所示的光学装置130的不同处在于，在光学装置130’中，第一驱动元件134及第二驱动元件136的数量皆为一个，而非如同图2的第一驱动元件134及第二驱动元件136的数量皆为两个。

综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的光学装置中，相较于位于承载结构的第一侧的第一承靠部及第二承靠部，用以供透光板体承靠的第三承靠部位于承载结构的第二侧，使得承载结构不因第三承靠部而增加厚度。举例而言，第三承靠部与尺寸较小的第二光学组件(如光阀)可位于承载结构的相同侧边处，而尺寸较大的第一光学组件(如棱镜)可位于承载结构的另一侧边处。借此，可避免第三承靠部结构性地干涉尺寸较大的第一光学组件，且由于第二光学组件具有较小尺寸，故与第二光学组件位于相同侧边的第三承靠部可较合理地利用第二光学组件与承载结构之间的空间，而不会结构性地干涉第二光学组件。再者，第一驱动元件、第二驱动元件及第三承靠部位于第二光学组件的外围区域，如此可避免第一驱动元件、第二驱动元件及第三承靠部结构性地干涉第二光学组件。从而，不需为了避免所述结构性干涉而增加第一光学组件与承载结构之间的间距及第二光学组件与承载结构之间的间距，以达到节省配置空间的效果。

惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。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。

附图标记说明：

100：光学模块

110：第一光学组件

120：第二光学组件

130、130’：光学装置

132：承载结构

132a：座体

132a1：第一承靠部

132b：框体

132b1：第二承靠部

132b2：第三承靠部

132c：轴部

134：第一驱动元件

136：第二驱动元件

138：透光板体

A：光轴

D1：第一方向

D2：第二方向

P1：第一承靠面

P2：第二承靠面

P3：第三承靠面

S1：第一侧

S2：第二侧。

Claims (18)

1.一种光学装置，其特征在于，所述光学装置包括承载结构、至少一第一驱动元件、至少一第二驱动元件以及透光板体，其中：

所述承载结构具有相对的第一侧及第二侧，其中所述承载结构包括相连接的座体及框体，所述座体具有至少一第一承靠部，所述框体具有至少一第二承靠部及至少一第三承靠部，所述至少一第一承靠部及所述至少一第二承靠部位于所述第一侧，所述至少一第三承靠部位于所述第二侧；

所述至少一第一驱动元件配置于所述座体且承靠于所述至少一第一承靠部；

所述至少一第二驱动元件配置于所述框体且承靠于所述至少一第二承靠部，其中所述框体是借由所述至少一第一驱动元件及所述至少一第二驱动元件而相对于所述座体偏转；以及

所述透光板体配置于所述框体且承靠于所述至少一第三承靠部。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述至少一第一驱动元件沿第一方向承靠于所述至少一第一承靠部，所述至少一第二驱动元件沿所述第一方向承靠于所述至少一第二承靠部，所述透光板体沿第二方向承靠于所述至少一第三承靠部，所述第二方向反向于所述第一方向。

3.根据权利要求2所述的光学装置，其特征在于，所述第一方向及所述第二方向平行于所述透光板体的光轴。

4.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，在平行于所述透光板体的光轴的方向上，所述至少一第一驱动元件与所述透光板体不重叠，且所述至少一第二驱动元件与所述透光板体不重叠。

5.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述至少一第一承靠部具有第一承靠面，所述至少一第二承靠部具有第二承靠面，所述至少一第三承靠部具有第三承靠面，所述至少一第一驱动元件承靠于所述第一承靠面，所述至少一第二驱动元件承靠于所述第二承靠面，所述透光板体承靠于所述第三承靠面。

6.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述至少一第一驱动元件及所述至少一第二驱动元件的其中之一是线圈，所述至少一第一驱动元件及所述至少一第二驱动元件的其中之另一是磁铁。

7.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述承载结构具有至少一轴部，且所述座体与所述框体借由所述至少一轴部而连接，所述框体借由所述至少一轴部的弹性变形而相对于所述座体往复转动。

8.一种光学模块，其特征在于，所述光学模块包括第一光学组件、第二光学组件以及光学装置，其中：

所述光学装置配置于所述第一光学组件与所述第二光学组件之间，且包括承载结构、至少一第一驱动元件、至少一第二驱动元件以及透光板体，其中：

所述承载结构具有相对的第一侧及第二侧，其中所述第一侧朝向所述第一光学组件，所述第二侧朝向所述第二光学组件，所述承载结构包括相连接的座体及框体，所述座体具有至少一第一承靠部，所述框体具有至少一第二承靠部及至少一第三承靠部，所述至少一第一承靠部及所述至少一第二承靠部位于所述第一侧，所述至少一第三承靠部位于所述第二侧；

所述至少一第一驱动元件配置于所述座体且承靠于所述至少一第一承靠部；

所述至少一第二驱动元件配置于所述框体且承靠于所述至少一第二承靠部，其中所述框体借由所述至少一第一驱动元件及所述至少一第二驱动元件而相对于所述座体偏转；以及

所述透光板体配置于所述框体且承靠于所述至少一第三承靠部。

9.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，所述至少一第一驱动元件沿第一方向承靠于所述至少一第一承靠部，所述至少一第二驱动元件沿所述第一方向承靠于所述至少一第二承靠部，所述透光板体沿第二方向承靠于所述至少一第三承靠部，所述第二方向反向于所述第一方向。

10.根据权利要求9所述的光学模块，其特征在于，所述第一方向及所述第二方向平行于所述透光板体的光轴。

11.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，在平行于所述透光板体的光轴的方向上，所述至少一第一驱动元件与所述透光板体不重叠，且所述至少一第二驱动元件与所述透光板体不重叠。

12.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，所述至少一第一承靠部具有第一承靠面，所述至少一第二承靠部具有第二承靠面，所述至少一第三承靠部具有第三承靠面，所述至少一第一驱动元件承靠于所述第一承靠面，所述至少一第二驱动元件承靠于所述第二承靠面，所述透光板体承靠于所述第三承靠面。

13.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，所述至少一第一驱动元件及所述至少一第二驱动元件的其中之一是线圈，所述至少一第一驱动元件及所述至少一第二驱动元件的其中之另一是磁铁。

14.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，所述承载结构具有至少一轴部，且所述座体与所述框体借由所述至少一轴部连接，所述框体借由所述至少一轴部的弹性变形而相对于所述座体往复转动。

15.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，在平行于所述透光板体的光轴的方向上，所述至少一第三承靠部与所述第二光学组件不重叠。

16.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，在平行于所述透光板体的光轴的方向上，所述至少一第一驱动元件与所述第二光学组件不重叠，且所述至少一第二驱动元件与所述第二光学组件不重叠。

17.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，在垂直于所述透光板体的光轴的方向上，所述第一光学组件的尺寸大于所述第二光学组件的尺寸。

18.根据权利要求8所述的光学模块，其特征在于，所述第一光学组件是棱镜，所述第二光学组件是光阀。