CN216351733U - 固定机构及投影装置 - Google Patents

Abstract

一种固定机构，用于固定光学元件。固定机构包括第一固定柱及第二固定柱。第一固定柱具有第一侧壁且形成第一凹槽。第一侧壁连接从第一侧壁向外凸出的第一延伸部及第一抵靠部。第一凹槽位于第一延伸部旁。第一延伸部连接于第一侧壁及第一抵靠部之间。第二固定柱具有第二侧壁且形成第二凹槽。第二凹槽面对第一凹槽。光学元件的一侧端容置于第一凹槽，光学元件的另一侧端容置于第二凹槽。第一抵靠部抵靠于光学元件，并用于使光学元件固定于固定机构内。本实用新型解决光学元件在插入后可能会产生晃动的情形，进而使穿透光学元件传递的光线会有偏移现象，而在投影画面中造成亮度分布不均的问题。本实用新型另提供一种使用上述固定机构的投影装置。

Description

固定机构及投影装置

技术领域

本实用新型是有关于一种固定机构，且特别是有关于光学元件的固定机构以及使用此固定机构的投影装置。

背景技术

投影装置所使用的光源种类随着市场对投影装置产生的投影画面的亮度与色彩饱和度等要求，以及投影装置的使用寿命与无毒环保的要求，投影装置的光源从超高压汞灯(UHP lamp)进化到发光二极管(Light emitting diode，LED)与激光二极管(Laserdiode，LD)。

为了有效利用光源所发出的光线，投影装置中会设置各种光学元件，以对光线进行分光或传递等功能。在设置光学元件时，会根据光学元件的形状及大小设计适合的卡槽将光学元件插入固定，因此光学元件的厚度会与卡槽的宽度成正比。

然而，已知的固定机构中，考量到卡槽的公差，会使得光学元件的厚度与卡槽的宽度无法完全契合，导致光学元件在插入后可能会产生晃动的情形，进而使穿透光学元件传递的光线会有偏移现象，而在投影画面中造成亮度分布不均的问题。

本「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」中所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。此外，在「背景技术」中所揭露的内容并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，也不代表在本实用新型申请前已被所属技术领域中的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固定机构，其用于固定光学元件，并降低光学元件所传递的光线的偏移现象。

本实用新型提供一种投影装置，可固定光学元件，并提升投影画面的亮度均匀度。

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，本实用新型一实施例所提供的固定机构用于固定光学元件。固定机构包括第一固定柱及第二固定柱。第一固定柱具有第一侧壁且形成第一凹槽。第一侧壁连接从第一侧壁向外凸出的第一延伸部及第一抵靠部。第一凹槽位于第一延伸部旁。第一延伸部连接于第一侧壁及第一抵靠部之间。第二固定柱具有第二侧壁且形成第二凹槽。第二凹槽面对第一凹槽。光学元件的一侧端容置于第一凹槽，光学元件的另一侧端容置于第二凹槽。第一抵靠部抵靠于光学元件，并用于使光学元件固定于固定机构。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例所提供的投影装置包括光源、光机模块以及投影镜头。光源用于提供照明光束。光机模块包括壳体、匀光元件、光阀、上述的光学元件及上述的固定机构。固定机构配置于壳体内。匀光元件位于照明光束的传递路径上，并用于将照明光束传递至光阀。光阀配置于壳体内，并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。投影镜头配置于壳体内，并位于影像光束的传递路径上，且用于使影像光束投射出投影装置。光学元件配置于照明光束或影像光束的传递路径上。

本实用新型实施例的固定机构中，第一固定柱具有第一侧壁且形成第一凹槽、第一侧壁连接从第一侧壁向外凸出的第一延伸部及第一抵靠部，当光学元件配置于固定机构上时，光学元件的一侧端容置于第一凹槽，光学元件的另一侧端容置于第二凹槽。且连接于第一延伸部的第一抵靠部抵靠于光学元件，即使第一凹槽及第二凹槽在制作过程中可能会因为公差而造成光学元件与第一凹槽及第二凹槽之间具有间隙，也可以借由第一抵靠部抵靠于光学元件而将光学元件固定于固定机构，降低光学元件因晃动而使所传递的光线产生偏移现象。本实用新型实施例的投影装置由于使用上述的固定机构，在光学元件摆放位置固定不变的情况下，可以降低光线的偏移现象，提升投影画面的亮度均匀度。

为让本实用新型之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，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投影装置的方块示意图。

图2是本实用新型一实施例的固定机构及光学元件的分解示意图。

图3是本实用新型一实施例的固定机构固定光学元件的俯视示意图。

图4是本实用新型另一实施例的固定机构固定光学元件的俯视示意图。

具体实施方式

有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之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投影装置的方块示意图。请参考图1，本实施例的投影装置1包括光源10、光机模块20及投影镜头30。光源10用于提供照明光束L1。光机模块20包括壳体24(如图2)、光学元件21、固定机构100、匀光元件22及光阀23。固定机构100及光阀23配置于壳体24内，光源10及投影镜头30例如也配置于壳体内。匀光元件22位于照明光束L1的传递路径上，并用于将照明光束L1传递至光阀23。光阀23位于照明光束L1的传递路径上，且用于将照明光束L1转换为影像光束L2。投影镜头30位于影像光束L2的传递路径上，且用于使影像光束L2投射出投影装置1的壳体之外至屏幕或墙壁上，进而在屏幕或墙壁上形成影像画面。在本实施例中，光学元件21是以配置于照明光束L1的传递路径上为例，但不局限于此。在另一实施例中，光学元件21也可以是配置于影像光束L2的传递路径上。固定机构100用于固定光学元件21。

光源10例如为激发光源，激发光源例如可为包括至少一发光二极管或至少一激光二极管晶片，其中至少一个发光二极管或激光二极管可呈矩阵排布。激发光源可提供激发光束。

光学元件21例如为分光镜(Beam splitter)或分色镜(Dichroic mirror)，但本实用新型并不特别限制光学元件21的种类，只要其能对光线进行分光或传递等功能即可，在其他实施例中例如是反射镜(Mirror)。光学元件21可以让光线通过或者反射。具体而言光学元件21为平板状，使得固定机构100在配置时较容易进行固定。

匀光元件22例如为光积分柱(Light integration rod)或透镜阵列(lensarray)，光积分柱以光线的反射进行合光光束的匀光作用，透镜阵列可将入射光束的光型调整改变。在一实施例中，也可以同时使用光积分柱以及透镜阵列的组合作为匀光元件22。

光阀23可以是穿透式光阀或是反射式光阀，其中穿透式光阀可以为穿透式液晶面板，例如是透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)。反射式光阀可以为数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device，DMD)或者是液晶覆硅板(Liquid Crystal OnSilicon panel，LCoS panel)。在其他实施例中，光阀23例如是电光调变器(Electro-Optical Modulator)、磁光调变器(Maganeto-Optic modulator)、声光调变器(Acousto-Optic Modulator，AOM)。本实用新型对光阀23的型态及其种类并不加以限制。光阀23将照明光束L1转换为影像光束L2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23的数量为一个，例如是使用单个数字微镜元件的投影装置1，但在其他实施例中则可以是多个，本实用新型并不限于此。

投影镜头30例如可包括屈光度不为零的一或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头30也可以包括平面光学镜片或曲面光学镜，以反射的方式将来自光阀23的影像光束L2投射至墙壁或屏幕。本实用新型对投影镜头30的型态及其种类并不加以限制。

以下，再就图1所示之固定机构100的详细结构与实施方式作更进一步的描述。

图2是本实用新型一实施例的固定机构及光学元件的分解示意图。图3是本实用新型一实施例的固定机构固定光学元件的俯视示意图。请参考图1至图3，为方便说明，图2中仅示出光机模块20中的固定机构100、光学元件21及壳体24。固定机构100配置于壳体24内。壳体24与固定机构100例如是塑胶材料。在本实施例中，固定机构100与壳体24例如是一体成型，但不局限于此。在另一实施例中，固定机构100与壳体24也可以是两个独立不同的元件。固定机构100包括相对设置的第一固定柱110及第二固定柱120。第一固定柱110具有第一侧壁111。第一固定柱110形成第一凹槽1111、第一侧壁111连接从第一侧壁111向外凸出的第一延伸部1112及第一抵靠部1113。第一凹槽1111位于第一延伸部1112旁。第一延伸部1112连接于第一侧壁111及第一抵靠部1113之间。第一抵靠部1113配置于第一延伸部1112面对第一凹槽1111的方向。第二固定柱120具有第二侧壁121。第二固定柱120形成第二凹槽1211。第二凹槽1211面对第一凹槽1111。图2中为明确显示元件的配置，将固定机构100与光学元件21分开绘示，然而实际上光学元件21的一侧端容置于第一凹槽1111，光学元件21的另一侧端容置于第二凹槽1211，且第一抵靠部1113抵靠于光学元件21的一表面，以将光学元件21固定于固定机构100中。

为确保光学元件21的两侧端能顺利容置于第一凹槽1111及第二凹槽1211。具体而言，第一凹槽1111具有第一开口O1，第二凹槽1211具有第二开口O2，且第一开口O1对齐于第二开口O2。此外，第一固定柱110还具有相对的第一顶面112及第一底面。第一侧壁111连接于第一顶面112及第一底面。第一凹槽1111从第一顶面112朝第一底面的方向延伸。类似地，第二固定柱120还具有相对的第二顶面122及第二底面。第二侧壁121连接于第二顶面122及第二底面。第二凹槽1211从第二顶面122朝第二底面的方向延伸。由于第一底面及第二底面连接于壳体24，因此图2中未示出。意即，第一凹槽1111及第二凹槽1211是类似于凹轨的形状，使光学元件21从固定机构100的上方插入时，光学元件21的一侧端能沿着第一凹槽1111放入并容置于第一凹槽1111内，光学元件21的另一侧端能沿着第二凹槽1211放入并容置于第二凹槽1211内。

在本实施例中，第一延伸部1112例如包括延伸块1112a。延伸块1112a的一侧连接于第一侧壁111，延伸块1112a的另一侧连接于第一抵靠部1113。本实施例的延伸块1112a是以类似于长方体的形状为例，但不局限于此，只要延伸块1112a的形状大小不影响光学元件21的设置且能稳定固定于固定机构100即可。

另一方面，本实施例的第一抵靠部1113例如包括凸起结构1113a。凸起结构1113a从第一延伸部1112朝光学元件21的方向凸出。本实用新型并不特别限制凸起结构1113a的具体形状，只要凸起结构1113a能够抵靠于光学元件21以将其固定于固定机构100即可。

本实施例的固定机构100中，第一固定柱110具有第一侧壁111，第一固定柱110形成第一凹槽1111、第一侧壁111连接从第一侧壁111向外凸出的第一延伸部1112及第一抵靠部1113，当光学元件21配置于固定机构100上时，光学元件21的一侧端容置于第一凹槽1111，光学元件21的另一侧端容置于第二凹槽1211，且连接于第一延伸部1112的第一抵靠部1113抵靠于光学元件21，即使第一凹槽1111及第二凹槽1211在制作过程中可能会因为公差而造成光学元件21与第一凹槽1111及第二凹槽1211之间具有间隙，也可以借由第一抵靠部1113抵靠于光学元件21而将光学元件21固定于固定机构100，降低光学元件21因晃动而使所传递的光线产生偏移现象。本实施例的投影装置1由于使用上述的固定机构100，在光学元件21摆放位置固定不变的情况下，可以降低光线的偏移现象，提升投影画面的亮度均匀度。

在本实施例中，固定机构100的数量是对应于光学元件21的数量。图2中是以各一个的数量为例，但不局限于此。当光学元件21的数量为多个时，固定机构100的数量例如也为多个。

为了进一步提升固定机构100的固定效果，在凸起结构1113a(第一抵靠部1113)抵靠于光学元件21的情况下，固定机构100还可具有以下设计：第一凹槽1111具有相对的第一侧面S1及第二侧面S2，配置于第一开口O1的两侧。第一延伸部1112邻近于第一侧面S1。凸起结构1113a的顶端(即光学元件21的抵靠处)至第二侧面S2的延伸的平面的最短直线距离D1小于第一侧面S1至第二侧面S2的距离D2，其中距离D2可视为第一凹槽1111的宽度，并且由于公差的关系，第一凹槽1111的宽度会略大于光学元件21的厚度。两者之间的间隙差则借由本实施例的凸起结构1113a(第一抵靠部1113)来补足。此外，本实施例的延伸块1112a(第一延伸部1112)具可挠性，其特性在于，配合上述的设计，光学元件21放入固定机构100后会对凸起结构1113a造成推挤的作用力，而延伸块1112a的可挠性则会给予所连接的凸起结构1113a一个与推挤作用力相反的反作用力，进而使凸起结构1113a与第一凹槽1111之间对光学元件21产生夹持力，因此能进一步提升固定机构100的固定效果。

在本实施例中，第一侧壁111、第一延伸部1112及第一抵靠部1113例如为一体成型，但不局限于此。在另一实施例中，第一侧壁111、第一延伸部1112及第一抵靠部1113也可以是独立不同的元件组合在一起。当第一侧壁111、第一延伸部1112及第一抵靠部1113为不同的元件时，也可以分别选用不同材质的材料。举例而言，第一延伸部1112使用具可挠性的材料，第一抵靠部1113使用较为柔软的材料，例如橡胶或软质塑胶材料，以避免在抵靠于光学元件21时将其刮伤。

在本实施例中，第一固定柱110还具有向外凸出的承靠块1114。承靠块1114配置于第一凹槽1111的一侧，第一延伸部1112配置于第一凹槽1111的另一侧，意即承靠块1114与第一延伸部1112彼此相对。当第一抵靠部1113抵靠于光学元件21时，光学元件21承靠于承靠块1114。承靠块1114的功能在于进一步地提升固定机构100的固定效果。本实施例的承靠块1114是以类似于长方体的形状为例，但本实用新型并不特别限制，只要承靠块1114的形状大小不影响光学元件21的设置且能稳定固定于固定机构100即可。

图4是本实用新型另一实施例的固定机构固定光学元件的俯视示意图。请参考图4，本实施例的固定机构100a与上述的固定机构100结构及优点相似，以下仅针对其结构的主要差异处进行说明。本实施例的固定机构100a中，第二固定柱120具有第二侧壁121，第二固定柱120例如还具有从第二侧壁121向外凸出的第二延伸部1212及第二抵靠部1213。第二凹槽1211位于第二延伸部1212旁。第二延伸部1212连接于第二侧壁121及第二抵靠部1213之间。第二抵靠部1213抵靠于光学元件21。整体而言，第二延伸部1212及第二抵靠部1213的配置类似于第一延伸部1112及第一抵靠部1113，其具体实施例也可参考上述的延伸块1112a及凸起结构1113a。在本实施例中，固定机构100a能分别固定光学元件21的两侧端，因此相较于固定机构100，能提供更稳定的固定效果。

第二固定柱120也可具有上述的承靠块1114，并与第二延伸部1212彼此相对。本实用新型的固定机构100、100a及光学元件21之间的结合方式的具体架构不限于以上所列举的实施例。也可以是将上述的方式组合使用，或是依据不同设计需求选用其他的方式。

综上所述，本实用新型实施例的固定机构中，第一固定柱具有第一侧壁，第一固定柱形成第一凹槽、第一侧壁连接从第一侧壁向外凸出的第一延伸部及第一抵靠部，当光学元件配置于固定机构上时，光学元件的一侧端容置于第一凹槽，光学元件的另一侧端容置于第二凹槽，且连接于第一延伸部的第一抵靠部抵靠于光学元件，即使第一凹槽及第二凹槽在制作过程中可能会因为公差而造成光学元件与第一凹槽及第二凹槽之间具有间隙，也可以借由第一抵靠部抵靠于光学元件而将光学元件固定于固定机构，降低光学元件因晃动而使所传递的光线产生偏移现象。本实用新型实施例的投影装置由于使用上述的固定机构，在光学元件摆放位置固定不变的情况下，可以降低光线的偏移现象，提升投影画面的亮度均匀度。

惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。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之全部目的或优点或特点。此外，摘要和标题(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之权利范围。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：

1：投影装置

10：光源

20：光机模块

21：光学元件

22：匀光元件

23：光阀

24：壳体

30：投影镜头

100、100a：固定机构

110：第一固定柱

111：第一侧壁

1111：第一凹槽

1112：第一延伸部

1112a：延伸块

1113：第一抵靠部

1113a：凸起结构

1114：承靠块

112：第一顶面

120：第二固定柱

121：第二侧壁

1211：第二凹槽

1212：第二延伸部

1213：第二抵靠部

122：第二顶面

D1、D2：距离

L1：照明光束

L2：影像光束

O1：第一开口

O2：第二开口

S1：第一侧面

S2：第二侧面。

Claims (12)

1.一种固定机构，用于固定光学元件，其特征在于，所述固定机构包括第一固定柱及第二固定柱，其中：

所述第一固定柱具有第一侧壁且形成第一凹槽，所述第一侧壁连接从所述第一侧壁向外凸出的第一延伸部及第一抵靠部，所述第一凹槽位于所述第一延伸部旁，所述第一延伸部连接于所述第一侧壁及所述第一抵靠部之间；以及

所述第二固定柱具有第二侧壁且形成第二凹槽，所述第二凹槽面对所述第一凹槽，其中，所述光学元件的一侧端容置于所述第一凹槽，所述光学元件的另一侧端容置于所述第二凹槽，所述第一抵靠部抵靠于所述光学元件，并用于使所述光学元件固定于所述固定机构内。

2.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述第一延伸部包括延伸块，所述延伸块的一侧连接于所述第一侧壁，所述延伸块的另一侧连接于所述第一抵靠部。

3.根据权利要求2所述的固定机构，其特征在于，所述延伸块具可挠性。

4.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述第一抵靠部包括凸起结构，所述凸起结构从所述第一延伸部朝所述光学元件的方向凸出。

5.根据权利要求4所述的固定机构，其特征在于，所述第一凹槽具有相对的第一侧面及第二侧面，所述第一延伸部邻近于所述第一侧面，所述凸起结构的顶端至从所述第二侧面延伸的平面的最短距离小于所述第一侧面至所述第二侧面的距离。

6.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述第一固定柱还具有第一顶面及第一底面，所述第一侧壁连接于所述第一顶面及所述第一底面，所述第一凹槽从所述第一顶面朝所述第一底面的方向延伸，所述第二固定柱还具有第二顶面及第二底面，所述第二侧壁连接于所述第二顶面及所述第二底面，所述第二凹槽从所述第二顶面朝所述第二底面的方向延伸。

7.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述第一凹槽具有第一开口，所述第二凹槽具有第二开口，所述第一开口对齐于所述第二开口。

8.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述第二固定柱还具有从所述第二侧壁向外凸出的第二延伸部及第二抵靠部，所述第二凹槽位于所述第二延伸部旁，所述第二延伸部连接于所述第二侧壁及所述第二抵靠部之间，所述第二抵靠部抵靠于所述光学元件。

9.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述第一固定柱还具有向外凸出的承靠块，所述承靠块配置于所述第一凹槽的一侧，所述第一延伸部配置于所述第一凹槽的另一侧，当所述第一抵靠部抵靠于所述光学元件时，所述光学元件承靠于所述承靠块。

10.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述光学元件为平板状。

11.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述第一侧壁、所述第一延伸部及所述第一抵靠部为一体成型。

12.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括光源、光机模块以及投影镜头，其中：

所述光源用于提供照明光束；

所述光机模块包括壳体、光学元件、固定机构、匀光元件及光阀，其中：

所述固定机构配置于所述壳体内，且用于固定所述光学元件，所述固定机构包括第一固定柱及第二固定柱，其中：

所述第一固定柱具有第一侧壁且形成第一凹槽，所述第一侧壁连接从所述第一侧壁向外凸出的第一延伸部及第一抵靠部，所述第一凹槽位于所述第一延伸部旁，所述第一延伸部连接于所述第一侧壁及所述第一抵靠部之间；以及

所述第二固定柱具有第二侧壁且形成第二凹槽，所述第二凹槽面对所述第一凹槽，其中所述光学元件的一侧端容置于所述第一凹槽，所述光学元件的另一侧端容置于所述第二凹槽，所述第一抵靠部抵靠于所述光学元件，

所述匀光元件位于所述照明光束的传递路径上，并用于将所述照明光束传递至所述光阀，以及

所述光阀配置于所述壳体内，并位于所述照明光束的传递路径上，且用于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壳体内，并位于所述影像光束的传递路径上，且用于使所述影像光束投射出所述投影装置，

其中，所述光学元件配置于所述照明光束或所述影像光束的传递路径上。

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