TWI443399B - 投影裝置及鏡頭模組 - Google Patents

Description

投影裝置及鏡頭模組

本發明是有關於一種光電裝置及光學模組，且特別是有關於一種投影裝置及鏡頭模組。

投影裝置為一種用以產生大尺寸畫面的顯示裝置。投影裝置的成像原理是將光源所產生的照明光束藉由光閥轉換成影像光束，再將影像光束通過鏡頭投射到螢幕或牆面上以形成影像。隨著投影技術的進步及製造成本的降低，投影裝置的使用已從商業用途逐漸拓展至家庭用途。

一般來說，投影裝置具有投影鏡頭模組，投影鏡頭模組包含鏡筒及配置於鏡筒內的透鏡。在習知的技術中，多利用壓環、膠合或線簧等方式將透鏡固定於鏡筒，這些固定透鏡的方式存在著製造成本高、組裝精度差或可靠度低等缺點，因此一些投影鏡頭模組改以利用鉚合的方式來固定透鏡。然而，許多投影鏡頭模組因其設計方式而限制了上述鉚合製程的進行。

台灣專利編號TW582561揭露一種固定透鏡的方式，其藉由鉚刀以破壞性的方式在鏡筒形成折片，其仍然無法改善傳統上既有的製造成本高、組裝精度差或可靠度低等缺點。

本發明提出一種投影裝置，其鏡頭模組的鏡筒內部的透鏡便於以鉚合的方式被固定。

本發明提出一種鏡頭模組，其鏡筒內部的透鏡便於以鉚合的方式被固定。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種投影裝置，其包括一主體、一光源、一光閥及一鏡頭模組。光源配置於主體且適於產生一照明光束。光閥配置於主體且適於將照明光束轉換成一影像光束。鏡頭模組配置於主體且包括一鏡筒及至少一透鏡。鏡筒具有一內壁、一容納空間及至少一鉚合部。內壁圍繞容納空間。鉚合部位於容納空間內。鉚合部與內壁之間具有一間距。透鏡配置於容納空間內且具有一出光面及一側面。側面承靠鉚合部。鉚合部的一末端延伸至出光面，以將透鏡限位於容納空間內。影像光束通過透鏡而被形成一投影光束。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種鏡頭模組。鏡頭模組包括一鏡筒及至少一透鏡。鏡筒具有一內壁、一容納空間及至少一鉚合部。內壁圍繞容納空間，鉚合部設於容納空間內，鉚合部與內壁之間具有一間距。透鏡配置於容納空間內且具有一出光面及一側面。側面承靠鉚合部。鉚合部的一末端延伸至出光面，以將透鏡限位於容納空間內。

基於上述，在本發明的上述實施例中，承靠於透鏡 之側面的鉚合部與鏡筒的內壁之間具有間距。如此，鉚合設備便於伸入所述間距以將鉚合部的末端壓合至透鏡的出光面，以對透鏡進行固定。藉此，即使透鏡位於鏡筒的內部，也能夠利用適當的鉚合設備來將透鏡鉚合固定於鏡筒，以節省製造成本並提升組裝精度與鏡頭模組的可靠度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉多個實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之多個實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本發明。

圖1為本發明一實施例之投影裝置的示意圖。請參考圖1，本實施例的投影裝置50包括一主體52、一光源54、一光閥56及一鏡頭模組100。光源54配置於主體52且適於產生一照明光束L1。光閥56配置於主體52且適於將照明光束L1轉換成一影像光束L2。鏡頭模組100配置於主體52且適於將影像光束L2形成一投影光束L3。

圖2為圖1之鏡頭模組的立體圖。圖3為圖2之鏡頭模組的剖面圖。請參考圖2及圖3，本實施例的鏡頭模組100包括一鏡筒110及至少一透鏡120。鏡筒110具有 一內壁112、一容納空間114及至少一鉚合部116。內壁112圍繞容納空間114，鉚合部116位於容納空間114內，且鉚合部116與內壁112之間具有一間距G。透鏡120配置於容納空間114內且具有一出光面122及一側面124。側面124承靠鉚合部116。例如，本實施例的側面124平行內壁112，且側面124不平行出光面122。鉚合部116的一末端116a延伸至出光面122，以將透鏡120限位於容納空間114內。影像光束L2通過透鏡120而形成投影光束L3。

在上述配置方式之下，由於承靠於透鏡120之側面124的鉚合部116與鏡筒110的內壁112之間具有間距G，因此鉚合設備便於伸入間距G以將鉚合部116的末端116a壓合至透鏡120的出光面122，以對透鏡120進行固定。藉此，即使透鏡120位於鏡筒110的內部，也能夠利用適當的鉚合設備來將透鏡120鉚合固定於鏡筒110，以節省製造成本並提升組裝精度。

圖4A及圖4B為圖3之鏡頭模組的鉚合製程示意圖。請參考圖4A及圖4B，具體而言，可如圖4A所示，利用鉚合設備60的鏡筒治具62固定鏡筒110及其內的透鏡120，並將鉚合設備60的鉚合治具64對位於透鏡120。接著，如圖4B所示利用鉚合治具64將鏡筒110的鉚合部116的末端116a折彎而壓合至透鏡120的出光面122，並使鉚合治具64沿軸線A相對於鏡筒110及透鏡120旋轉，以使鉚合部116的末端116a藉由鉚合治具64的推壓及旋轉而確實地鉚合於透鏡120的出光面122。藉 由鉚合治具64與鏡筒治具62的相對旋轉，鉚合治具64僅需沿方向D施加較小的力量就能夠順利地對透鏡120進行鉚合，以避免過大的鉚合力造成透鏡120損壞或在透鏡120產生非預期的內應力。

如圖4A所示，鏡筒110的鉚合部116具有鄰近透鏡120之側面124的倒角116b，在鉚合治具64如圖4B所示將鉚合部116的末端116a鉚合至透鏡120之出光面122之後，透鏡120之側面124的至少一部分(繪示為鄰接出光面122)與鉚合部116之間會具有間隙g。藉由上述之預留的間隙g，可在鉚合過程中避免鉚合部116壓迫透鏡120而造成透鏡120損壞。

本發明不限制鉚合部及透鏡的數量，鉚合部的數量可為多個，且透鏡的數量可為多個，以下藉由圖式對此加以說明。請再參考圖3，本實施例的鏡頭模組100除了具有透鏡120之外，更具有透鏡120’，鏡筒110除了具有鉚合部116之外，更具有鉚合部116’，鉚合部116與鉚合部116’分別對應於透鏡120與透鏡120’，影像光束L2依序通過透鏡120’及透鏡120而形成投影光束L3。

承上述，在本實施例中，鉚合部116’的設計方式類似於鉚合部116的設計方式。由於承靠於透鏡120’之側面124’的鉚合部116’與鏡筒110的內壁112’之間具有間距G’，因此鉚合設備便於伸入間距G’以將鉚合部116’的末端116a’壓合至透鏡120’的出光面122’，以對透鏡120’進行固定。此外，藉由鉚合部116’與透鏡120’之側面124’之間的間隙g’，可在鉚合過程中避免鉚合部116’ 壓迫透鏡120’而造成透鏡120’損壞。透鏡120’的具體鉚合方式與圖4A及圖4B所示之鉚合流程類似，於此不加以贅述。

在本實施例中，鏡筒110的材質例如為金屬，且鉚合部116、鉚合部116’及內壁112為一體成型的結構。圖5為圖2之鏡筒的立體圖。在圖5中，由於尚未配置圖3所示之透鏡120及透鏡120’於鏡筒110，因此圖5之鉚合部116及鉚合部116’係繪示為尚未被折彎。請參考圖2、圖3及圖5，本實施例的鉚合部116呈環狀而圍繞透鏡120，鉚合部116’呈環狀而圍繞透鏡120’，如此可以穩固地將透鏡120及透鏡120’固定於鏡筒110內。

如圖3及圖5所示，在本實施例中，鏡筒110具有止擋部118及止擋部118’，透鏡120具有承靠面126，透鏡120’具有承靠面126’。承靠面126相對於出光面122且承靠於止擋部118，使透鏡120穩固地被固定於止擋部118與鉚合部116之間。承靠面126’相對於出光面122’且承靠於止擋部118’，使透鏡120’穩固地被固定於止擋部118’與鉚合部116’之間。

圖6為本發明另一實施例之鏡頭模組的立體圖。圖7為圖6之鏡筒的立體圖。在圖7中，由於尚未配置圖6所示之透鏡220於鏡筒210，因此圖7之鉚合部216係繪示為尚未被折彎。請參考圖6及圖7，本實施例之鏡頭模組200與圖2之鏡頭模組100的不同處在於，鉚合部216包括多個區段S，這些區段S彼此分離且圍繞透鏡220，以將透鏡220固定於鏡筒210。

值得一提的是，由於鏡頭模組100、200中的鏡筒110、210透過鉚合技術可用來固定光學鏡片(例如透鏡)，故本領域通常知識者可透過本實施例得知鏡頭模組100、200還可以應用於其他光學裝置或成像裝置中，例如應用於相機中。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，承靠於透鏡之側面的鉚合部與鏡筒的內壁之間具有間距。如此，鉚合設備便於伸入所述間距以將鉚合部的末端壓合至透鏡的出光面，以對透鏡進行固定。藉此，即使透鏡位於鏡筒的內部，也能夠利用適當的鉚合設備來將透鏡鉚合固定於鏡筒，以節省製造成本並提升組裝精度與鏡頭模組的可靠度。此外，在本發明的上述實施例中，藉由鉚合部與透鏡之側面之間的間隙，可在鉚合過程中避免鉚合部壓迫透鏡而造成透鏡損壞。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

50‧‧‧投影裝置

52‧‧‧主體

54‧‧‧光源

56‧‧‧光閥

60‧‧‧鉚合設備

62‧‧‧鏡筒治具

64‧‧‧鉚合治具

100、200‧‧‧鏡頭模組

110、210‧‧‧鏡筒

112、112’‧‧‧內壁

114‧‧‧容納空間

116、116’、216‧‧‧鉚合部

116a、116a’‧‧‧末端

116b‧‧‧倒角

118、118’‧‧‧止擋部

120、120’、220‧‧‧透鏡

122、122’‧‧‧出光面

124、124’‧‧‧側面

126、126’‧‧‧承靠面

A‧‧‧軸線

D‧‧‧方向

G、G’‧‧‧間距

g、g’‧‧‧間隙

L1‧‧‧照明光束

L2‧‧‧影像光束

L3‧‧‧投影光束

S‧‧‧區段

圖1為本發明一實施例之投影裝置的示意圖。

圖2為圖1之鏡頭模組的立體圖。

圖3為圖2之鏡頭模組的剖面圖。

圖4A及圖4B為圖3之鏡頭模組的鉚合製程示意圖。

圖5為圖2之鏡筒的立體圖。

圖6為本發明另一實施例之鏡頭模組的立體圖。

圖7為圖6之鏡筒的立體圖。

100‧‧‧鏡頭模組

110‧‧‧鏡筒

112、112’‧‧‧內壁

114‧‧‧容納空間

116、116’‧‧‧鉚合部

116a、116a’‧‧‧末端

118、118’‧‧‧止擋部

120、120’‧‧‧透鏡

122、122’‧‧‧出光面

124、124’‧‧‧側面

126、126’‧‧‧承靠面

G、G’‧‧‧間距

g、g’‧‧‧間隙

L2‧‧‧影像光束

L3‧‧‧投影光束

Claims (20)

1. 一種投影裝置，包括：一主體；一光源，配置於該主體且適於產生一照明光束；一光閥，配置於該主體且適於將該照明光束轉換成一影像光束；以及一鏡頭模組，配置於該主體，該鏡頭模組包括：一鏡筒，具有一內壁、一容納空間及至少一鉚合部，其中該內壁圍繞該容納空間，該鉚合部設置於該容納空間內，該鉚合部與該內壁之間具有一間距；以及至少一透鏡，配置於該容納空間內且具有一出光面及一側面，其中該側面承靠該鉚合部，該鉚合部的末端延伸至該出光面，以將該透鏡限位於該容納空間內，該影像光束通過該透鏡而形成一投影光束。
2. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置，其中該側面平行該內壁。
3. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置，其中該側面不平行該出光面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置，其中該側面的至少一部分與該鉚合部之間具有間隙。
5. 如申請專利範圍第4項所述之投影裝置，其中該側面的該部分鄰接該出光面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置，其中該 至少一鉚合部的數量為多個，該至少一透鏡的數量為多個，該些鉚合部分別對應於該些透鏡，該影像光束依序通過該些透鏡而被形成該投影光束。
7. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置，其中該鉚合部與該內壁為一體成型。
8. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置，其中該鉚合部呈環狀而圍繞該透鏡。
9. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置，其中該鉚合部包括多個區段，該些區段彼此分離且圍繞該透鏡。
10. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置，其中該鏡筒具有一止擋部，該透鏡具有一承靠面，該承靠面相對於該出光面且承靠於該止擋部。
11. 一種鏡頭模組，包括：一鏡筒，具有一內壁、一容納空間及至少一鉚合部，其中該內壁圍繞該容納空間，該鉚合部位於該容納空間內，該鉚合部與該內壁之間具有一間距；以及至少一透鏡，配置於該容納空間內且具有一出光面及一側面，其中該側面承靠該鉚合部，該鉚合部的末端延伸至該出光面，以將該透鏡限位於該容納空間內。
12. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中該側面平行該內壁。
13. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中該側面不平行該出光面。
14. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中該側面的至少一部分與該鉚合部之間具有間隙。
15. 如申請專利範圍第14項所述之鏡頭模組，其中該側面的該部分鄰接該出光面。
16. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中該至少一鉚合部的數量為多個，該至少一透鏡的數量為多個，該些鉚合部分別對應於該些透鏡。
17. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中該鉚合部與該內壁為一體成型。
18. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中該鉚合部呈環狀而圍繞該透鏡。
19. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中該鉚合部包括多個區段，該些區段彼此分離且圍繞該透鏡。
20. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中該鏡筒具有一止擋部，該透鏡具有一承靠面，該承靠面相對於該出光面且承靠於該止擋部。