TWI264609B - Distance adjusting apparatus and optical assembly of projector having the same - Google Patents

Description

1264609 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種距離調整裝置及具有距離調整裝置之投影 機之光學組件，且特別是有關於一種利用螺旋面以調整兩個模組間的 距離之距離調整裝置及具有距離調整裝置之投影機之光學組件。 【先前技術】 習知技藝中，投影機之光學組件係利用對組之螺牙及螺紋鎖附 Φ 光學組件中之各元件，以調整各元件間的距離。光學組件之元件間的 距離會影響光線通過光學組件後，投射至成像元件時之所形成之照光 ^之大小。右照光區之大小不足以覆盖成像元件時，投影機投射出之 景^像會產生影像不完全的問題。因此，如何調整光學組件之各元件門 的距離便成為十分重要的問題。 然而，由於傳統光學組件之螺牙及螺紋的規格十分特殊，螺牙 及螺紋之公差（tolerance)需與光學組件配合，使得廠商在製作螺牙及 螺紋時困難重重。由於螺牙與螺紋之結構較複雜，製作完成後亦難以 檢驗。再者，當螺牙與螺紋之鬆緊度太緊時，螺牙與螺紋在組裝時容 籲易卡住而難以調整。此外，傳統之螺牙及螺紋的預鎖位置常會有所變 動，進而影響實際上能控制之位移量，使得光學組件之各元件間的調 整空間降低，進而影響投影機所投射之影像的完整度。 【發明内容】 - 有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種距離調整裝置及具有 距離調整裝置之投影機之光學組件，藉由轉動行程環之螺旋面以抵住 支撐件之凸塊，以控制行程環之軸向位移。本發明之距離調整裝置以 螺旋面代替傳統螺牙與螺紋之複雜的結構，簡化了調整距離時之手

TW2070PA 6 1264609 續，在製作及檢驗上也十分容易。 根據本發明的目的，提出—絲^ μ n a 種距離調整裝置，配置於第一槿奴 及第二模組之間，用以調整第一 扠、、且 饵、、且及弟二模組間之距離。 裝置係包括支撐件、行㈣及* 雕距離调整 坪眭兀件。支撐件係配置於第一握έ日， 且支撐件至少包括一凸塊。行程環私 、、、、 模組之間，且行程環至少包括一4 干及弟一 …模組及㈡組。彈性 二模組上，使得凸塊抵住螺旋面。驻 、，及弟 ® 错由施加外力於仃程環以旋轉螺旋 面，使凸塊與歡面產生相對移動，以控制行程環沿軸向前進之相對 位移，進而調整第一模組及第二模組間之距離。 根據本發明的目的，另提出—種投影機之光學組件，至少包括 光管模組、透鏡模組以及距_整裝置。距侧整裝㈣配置於光管 模組及透鏡模組之間，用以調整光管模組與透鏡模組間之距離。距離 調整裝置包括支撐件、行程環及彈性元件。支斜配置於光管模組， 且支撐件至少包括一凸塊。行程環係可轉動式地配置於支撐件及透鏡 模組之間，且行程環至少包括一螺旋面。彈性元件之兩端係分別連接 於光管模組及透鏡模組。彈性元件產生之彈性恢復力於光管模組及透 鏡模組上，使彳于凸塊抵住螺旋面。藉由施加外力於行程環以旋轉螺旋 面，使得凸塊與螺旋面產生相對移動，以控制行程環沿軸向之相對位 移，進而調整光管模組及透鏡模組間之距離。 為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特 舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 本發明之距離調整裝置係配置於第一模組及第二模組之間，用 以調整第一模組及第二模組間之距離。以下僅以本發明之距離調整裝 置I a又於投影機之光學組件中為例作說明。然而，此例並不會對本發

TW2070PA 7 1264609 ==::縮。熟悉一可明…僅㈣ 二=圖二緣示依照本發明之較佳實斷投影機之光 子、..件之爆_。投㈣之光學組们1G係包括光管彳 ΓΓι- ϊί - -Ts modM m v ri ^ “及先s谷置裝置124。光1122係用以使光線均勻化 谷置裝置124係用以容置光管122，且光管容置裝置 ^ 撐板124a。 妁如具有支

透鏡模組係用以聚焦光線，例如包括球面鏡132及非球面鏡 134。球面鏡132與非球面鏡134係相鄰配置，較佳地以透鏡墊 (spaced間隔。球面鏡132、透鏡墊136及非球面鏡⑼例如配置 於套環B8及套蓋139間，使得球面鏡132、透鏡塾136及 134於組裝後可固定於套環138及套蓋139間。 1 距離調整裝置配置於光管模組及透鏡模組之間，用以調整光管 模組及透鏡模組間之距離。距離調整裝置包括支撐件、行程環ΜΑ 及彈性元件146。支撐件至少包括一個凸塊咖，係配置=管模 組。行程環⑷至少包括—觸旋面154a，係可轉動式地配置於支 撐件及透鏡模組間。彈性元件M6之兩端係分別連接於光管模組及透 鏡模組。彈性元件146之一端例如連接於光管容置裝置124之支撐板 124a，另-端例如連接於透鏡模組之套環138。彈性元们杯例:為 彈箐。彈性元件H6產生之彈性恢復力係作用於光管模組及透鏡模組 上，使得凸塊152a抵住螺旋面154a。 本實施例中，支#件較佳地更包括支撐環142。支樓環142係配 置於光管容置裝置m之支撐板124aJl，且行程環M4縣合於支 撐環142及套環138間。藉由支撐環142及套環138之支撐，行程環 144係可轉動式地配置於支撑件及透鏡模組間。此外，行程環⑷較

TW2070PA 1264609 ^更包括㈣形環156。*形環156例如配置於行程環U4之外 "二=喿:或輪組帶動齒形環156’行程環144之螺旋面 w 疋轉此日守’凸塊152a鱼螺施而彳q本a 4 ji丄 以控制行程環144沿著軸向A前進之相、,面⑽產生相對移動， 與透鏡模_之距離。 ㈣位移，進而調整光管模組 睛參照第2 Α圖，會示望彳闫+ + & 於本實施例巾，#件^了以* 切件及光管餘之俯視圖。 及凸垅152 有凸塊咖之外，更包括有凸塊⑽ ==，分別配置於光管容置裝置之支撐板⑽上。 環144之立體圖。請同時參照第2A圖及第⑶圖， 面的她伽合讀件 支撐件係包括：個凸p 尼心由於本只把例之 ㈣^ 本實施例之行程環144除了包括有蟫 =a之外’較佳地更包括標旋面⑽及螺旋面〖 有: ΖΓ；：連m抵住凸塊似、凸塊咖^塊仙。 #株… ASI〜# 3C圖，其緣示第1圖之行程環144盘部分 及二广程圖。如第3A圖中所示，每-個螺旋面皆具有底部 及頂和*觀面⑽之底部鳥抵住㈣152a時行程環⑷ 始位置X1。當外力旋轉行程環144，使得螺旋面154a繞著 =向A朝方向B轉動時，行程環144係由以螺旋面i54a之底部她 -主凸塊152a之狀態改變為以螺旋面154a之頂部孤抵住凸塊 152a ’如第3B圖所示。此時，行程環144係沿著轴向a由初始位置 1動至伸屐位置X2。請參照f 3C圖，當外力繼續旋轉行程環144， 使付螺旋面154a繼續繞著軸向A朝方向B轉動時，彳干程瑛144待士 以螺旋面！ 54a之頂部搬a抵住凸塊i 52a之狀態改變為—以螺旋面… 之底部200b抵住巴塊152a。此時，彈性元件之彈性恢復力係使 得行程環144由伸展位置&回復至初始位置^。

TW2070PA 1264609 清茶照第4圖，其繪示第1圖之光學組件11()之立體圖。當光 本、、且件組裝完成時，球面鏡132、透鏡塾136及非球面鏡134係 固定於套環138及套蓋139間。行程環144係套於套環138及支撐環 142間，而齒形環丨56則裸露於外。 明茶照第5圖，其繪示使用本發明之較佳實施例之光學組件之 才又衫機之示意圖。本實施例中，距離調整裝置18〇係配置於投影機 100之光學組件中。投影機1〇〇例如包括光源反射器1〇2、光源104、 光學組件、反射鏡162、成像元件16〇及鏡頭164。光源反射器1〇2 • 係配置於光源1〇4之一側，用以反射光源1〇4產生之光線。光學組件 包括光管模組120、透鏡模組13〇及距離調整裝置18〇。成像元件160 例如疋數位微鏡元件(digitai micr〇mirr〇r device，dmd)。 光源104產生之光線依序地通過光管模組12()、距離調整裝置 180及透鏡模組130後，經由反射鏡162反射至成像元件16〇。成像 元件160再將光線反射至鏡頭164,藉以投射至屏幕168以形成影像。 藉由調整距離調整裝置180可調整光管模組12()及透鏡模組13〇 間之距離’以調整光線投射至成像元件16()時所形成之照光區166 之大小。照光區166需完全覆蓋成像元件16〇，方能確保投影機1〇〇 • 所投射之影像之完整性。當藉由旋轉距離調整裝置180之螺旋面，以 使得照光區166與成像元件160之面積實質上相等後，膠體182係填 充於距離調整裝置180之行程環及支撐件之間，例如於齒形環156 及支撐環142之間，以使行程環144固定於支撐件上，以固定光管模 組120及透鏡模組130間之距離。 • 本實施例所揭露之距離調整裝置係以支撐件之凸塊抵住行程環 之螺旋面，以達到調整兩個模組間的距離之目的。使用者只需要轉動 行程環即可調整距離，操作上十分方便。若將本實施例之距離調整裝 置應用於投影機之光學模組中，可解決傳統螺牙及螺紋因結構複雜所 TW2070PA 10 1264609 造成的問題。由於螺旋面的結構簡單，製作本實施例之距離調整裴置 十分容易。檢驗時也只需要檢查螺旋面之斜率，即可確定距離調整裝 置是否符合標準。再者，以本實施例之距離調整裝置調整光管模組及 透鏡模組間之距離時，可避免傳統螺牙及螺紋鬆緊度不佳的問題，提 升了投影機於製作過程中之良率。此外，本實施例之距離調整裝置可 應用於不同規格之投影機，提高了投影機之擴充性。 系示上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍 鲁内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申 請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖繪示依照本發明之較佳實施例之投影機之光學組件之爆 炸圖。 第2A圖缘示第i圖之支撺件及光管模組之俯視圖。 第2B _示第1圖之行程環之立體圖。 第3A圖〜第3C圖繪示第i圖之行程環與部分支撐件之作動流 I 社圖。 第圖、會示第1圖之光學組件之立體圖。 咅闻’_ 使用本發明之較佳實施例之光學組件之投影機之示 【主要元件符號說明】 100 : 投影機 102 : 光源反射器 104 : 光源 110 : 光學組件

TW2070PA 1264609 120 :光管模組 122 :光管 124 :光管容置裝置 124a :支撐板 130 :透鏡模組 132 :球面鏡 134 :非球面鏡 136 :透鏡墊 _ 138 :套環 139 :套蓋 142 :支撐環 144 ··行程環 146 :彈性元件 152a、152b、152c :凸塊 154a、154b、154c :螺旋面 156 :齒形環 160 :成像元件 鲁 162 :反射鏡 164 :鏡頭 166 :照光區 168 :屏幕 180 :距離調整裝置 • 182 :膠體 200a、200b :底部 202a、202b :頂部 TW2070PA 12 ⑧

Claims (1)

1264609 十、申請專利範圍： 1. 一種距離調整裝置，配置於一第一模組及一第二模組之間， 該距離調整裝置係用以調整該第一模組及該第二模組間之一距離，且 該距離調整裝置包括： 一支撐件，配置於該第一模組，且該支撐件至少包括一凸塊； 一行程環，係可轉動式地配置於該支撐件及該第二模組之間， 且該行程環至少包括一螺旋面；以及 一彈性元件，該彈性元件之兩端係分別連接於該第一模組及該 第二模組，且該彈性元件產生之一彈性恢復力於該第一模組及該第二 模組上，使得該凸塊抵住該螺旋面； 其中，藉由施加一外力於該行程環以旋轉該螺旋面，使該凸塊 與該螺旋面產生相對移動，以控制該行程環沿一轴向前進之一相對位 移，進而調整該第一模組及該第二模組間之該距離。 2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該螺旋面係具有一 底部及一頂部，當該螺旋面之該底部抵住該凸塊時，該行程環係位於 一初始位置，當該外力旋轉該螺旋面，使該螺旋面之該頂部抵住該凸 塊時，該行程環係沿著該行程環之該軸向移動至一伸展位置。 3. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中當該外力旋轉該螺 旋面，使該螺旋面係從以該頂部抵住於該凸塊之狀態改變為以該底部 抵住該凸塊之狀態時，該彈性恢復力係使得該行程環由該伸展位置回 復至該初始位置。 4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該行程環更包括一 齒形環，藉由轉動該齒形環，該螺旋面係對應地旋轉。 5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該彈性元件係一彈 簧。 6·如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該支撐件係包括三 個凸塊，該行程環係包括三個螺旋面，該三個螺旋面係依序相連，且 TW2070PA 13 ⑧ •1264609 該三個螺旋面係分別用以抵住該三個凸塊。 7. —種投影機之光學組件，至少包括： 一光管模組(light pipe module); 一透鏡模組（lens module);以及 一距離調整裝置，配置於該光管模組及該透鏡模組之間，該距 離調整裝置係用以調整該光管模組及該透鏡模組間之一距離，該距離 調整裝置包括： 一支撐件，配置於該光管模組，且該支撐件至少包括一凸 ， 一行程環，係可轉動式地配置於該支撐件及該透鏡模組之 間，且該行程環至少包括一螺旋面；以及 一彈性元件，該彈性元件之兩端係分別連接於該光管模組 及該透鏡模組，且該彈性元件產生之一彈性恢復力於該光管模組及該 透鏡模組上，使得該凸塊抵住該螺旋面； 其中，藉由施加一外力於該行程環以旋轉該螺旋面，使得 該凸塊與該螺旋面產生相對移動，以控制該行程環沿一軸向之一相對 位移，進而調整該光管模組及該透鏡模組間之該距離。 • 8.如申請專利範圍第7項所述之光學組件，其中該螺旋面具有 一底部及一頂部，當該螺旋面之該底部抵住該凸塊時，該行程環係位 於一初始位置，當該外力旋轉該螺旋面，使該螺旋面之該頂部抵住該 凸塊時，該行程環係沿著該行程環之該軸向移動至一伸展位置。 - 9.如申請專利範圍第8項所述之光學組件，其中當該外力旋轉 ^ 該螺旋面，且該螺旋面係從以該頂部抵住於該凸塊之狀態改變為以該 底部抵住該凸塊時，該彈性恢復力係使得該行程環由該伸展位置回復 至該初始位置。 10·如申請專利範圍第7項所述之光學組件，其中該行程環更 TW2070PA 14 1264609 ⑥藉由轉動該齒形環，該螺旋面係對應地旋轉。 係-料如巾請專利_第7顿狀光學組件，其巾卿性元件 包括Γ個二料鄕圍第7項所狀光學組件，其中該支撐件係 連，且外°玄仃％%係包括三個螺旋面，該三個螺旋面係依序相 =三_旋㈣相^抵㈣三個凸塊。 至少包括^^專利祀15第7項所述之光學組件，其中該透鏡模組 置。 ’、面鏡及非球面鏡，該球面鏡及該非球面鏡係相鄰配 包括S Ή專利範11第7項所述之光學組件，其中該投影機更 該成傻-、象元件光線係通過該光管模組及該透鏡模組後，投射至 兮朵铃凡件’㈣調整該絲模組及該透鏡模組間之該距離，以調整 μ線投射至該成像元件時所形成之—照錢之大小。 ★申明專利範圍第14項所述之光學組件，其中該光學組件 包膠體，當藉由旋轉該螺旋面，以使該照光區與該成像元件之 =積Μ貝上相等後，該膠體係填充於該行程環及該支撐件之間，以固 定該光管模組及該透鏡模組間之該距離。 】6· —種投影機，包括： 一第一模組； 一第二模組；以及 -距離調整裝置，配置於該第—模組及該第三模組之間，該距 離凋整裝置係用以調整該第一模組及該第二模組間之一距離，直該距 離調整裝置包括： 一支撐件，配置於該第一模組，且該支撐件至少包栝/凸 塊； 一行程環，係可轉動式地配置於該支撐件及該第二模組之 TW2070PA 15 1264609 間，且該行程環至少包括一螺旋面；以及 一彈性元件，該彈性元件之兩端係分別連接於該第一模組 及該第二模組，且該彈性元件產生之一彈性恢復力於該第一模組及該 第二模組上，使得該凸塊抵住該螺旋面； 其中，藉由施加一外力於該行程環以旋轉該螺旋面，使該 凸塊與該螺旋面產生相對移動，以控制該行程環沿一軸向前進之一相 對位移，進而調整該第一模組及該第二模組間之該距離。 17. 如申請專利範圍第16項所述之裝置，其中該螺旋面係具有 p —底部及一頂部，當該螺旋面之該底部抵住該凸塊時，該行程環係位 於一初始位置，當該外力旋轉該螺旋面，使該螺旋面之該頂部抵住該 凸塊時，該行程環係沿著該行程環之該軸向移動至一伸展位置。 18. 如申請專利範圍第17項所述之裝置，其中當該外力旋轉該 螺旋面，使該螺旋面係從以該頂部抵住於該凸塊之狀態改變為以該底 部抵住該凸塊之狀態時，該彈性恢復力係使得該行程環由該伸展位置 回復至該初始位置。 19. 如申請專利範圍第16項所述之裝置，其中該行程環更包括 一齒形環，藉由轉動該齒形環，該螺旋面係對應地旋轉。 瞻 20.如申請專利範圍第16項所述之裝置，其中該彈性元件係一 彈簧。 21·如申請專利範圍第16項所述之裝置，其中該支撐件係包括 三個凸塊，該行程環係包括三個螺旋面，該三個螺旋面係依序相連， 且該三個螺旋面係分別用以抵住該三個凸塊。 TW2070PA 16 ⑧