TWI454774B - 用於一光通道之組裝治具與用於組裝一光通道之組裝方法 - Google Patents
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Description
本發明係關係於一種用於一光通道之組裝治具與用於組裝一光通道之組裝方法,特別是關於一種以光通道內部尺寸為組裝標準之組裝治具及方法。
隨著投影技術的成熟,投影機的使用也越來越廣泛,消費者對於投影機有了更多元的選擇,是故對投影的成像品質要求也隨之提高。由於投影機中的光學元件眾多,各元件的特性對投影的成像品質亦具有不同影響。投影亮度是成像品質的重要指標,故投影光學之研發人員莫不致力於改善亮度;其中,業界常藉由提高投影機之照明系統中的元件配置可靠性、減小整體體積以及增加光源效率,進而加強成像亮度。
照明系統通常包含光源模組、透鏡及光通道(light tunnel)等光學元件。一般而言,由於光通道係用於均勻投影光線,故能控制投影亮度,因此實務上常透過調整光通道的各項參數和品質,藉以增加光源效率,進而改善影像的成像亮度。
詳言之,光通道可均勻通過其中的光線,並將之準確地投射至空間光調變裝置的有效作用區域上,有效避免光學投影系統於特定光路上亮度不一的問題。而若欲控制投影機的亮度,光通道元件的內部輪廓尺寸便有著關鍵性的影響。
目前光通道元件的組裝製程中,大多採用以外部定位的組裝方式生產。如第1A圖所示,其係為以光通道外部尺寸進行定位之組
裝治具1示意圖。組裝時,首先將組裝治具1的反射片限位裝置11調整至適當位置。接著請參考第1B圖,依序放入組成光通道的各反射片12,並開啟吸氣開關(圖未示出),藉以將各反射片12承靠吸附於各對應之吸氣管道13之通道口,亦即如第1C圖所示。最後請參考第1D圖,在光通道14頂部放置一壓塊15,並調整一彈力壓頭16之外加壓力,放下彈力壓頭16,將光通道14之頂面反射片12固定,並加以膠合成形。
上述組裝方式係先依據光通道的外形尺寸設計出相對應的組裝治具,再透過調整治具進行光通道組裝,由固定的光通道外部尺寸間接確保光通道的內部輪廓尺寸。然而,此種藉由外部定位的組裝方式存在幾個問題,尤其因這種組裝方式係利用外部組裝決定光通道之內部輪廓尺寸,影響內部輪廓尺寸之因素太多,諸如光通道之組成反射片厚度、反射片定位時之氣管吸力,以及調整治具時之作業方式及流程等。再者,此種組裝作業手法複雜且內部尺寸難以控制,更使得量產品質不穩定。
因此,提供一種光通道之組裝治具,其可有效地控制光通道元件之內部尺寸藉以提高投影之成像亮度,便為此業界所亟需共同努力的方向。
本發明主要係提出一種用於一光通道之組裝治具與用於組裝一光通道之組裝方法,本發明之組裝治具及方法係以限定光通道內部輪廓之方式,藉此有效地定義光通道之內部尺寸,進而穩定光通道之量產品質。
為達上述之目的,本發明提供一種用於一光通道之組裝治具。光通道具有一第一端部及一第二端部,分別具有一第一內部輪廓及一第二內部輪廓,第一端部及第二端部定義一軸長。組裝治具包含一芯棒、一固定塊與一活動塊。芯棒具有一內軸部及一調整部,調整部係用以使內軸部之一第一長度等於光通道之軸長。固定塊設置於內軸部之一端,具有一第一表面及設置於第一表面之複數個第一凸塊,其中該等第一凸塊適可定義第一內部輪廓。活動塊設置於芯棒之內軸部及調整部之間,具有一第二表面及設置於第二表面之複數個第二凸塊,其中該等第二凸塊適可定義第二內部輪廓,且第二表面係與第一表面相對。
本發明更提供一種用於組裝一光通道之組裝方法,且此組裝方法係採用前述之組裝治具。詳言之,組裝方法係為:先調整調整部,使芯棒之第一長度等於光通道之軸長;將複數個反射片擺置承靠於該等第一凸塊與該等第二凸塊;最後將該等反射片相互固定連接。
為讓上述目的、技術特徵和優點能更明顯易懂,下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。
以下將透過一較佳實施例來解釋本發明內容,本發明之實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此,關於實施例之說明僅為闡釋本發明之目的,而非用以限制本發明。須說明者,以下實施例及圖式中,與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示;且圖式中各元件間
之尺寸關係僅為求容易瞭解,非用以限制實際比例。
本發明之一較佳實施例係為一種用於一光通道之組裝裝置2,其組裝示意圖及分解示意圖請分別參考第2A圖及第2B圖,而以組裝裝置2組裝而成之光通道係如第3圖所示。第4A圖係本實施例中組裝治具4之整體示意圖,第4B圖為本實施例中裝載有組裝完成之光通道3之組裝治具另一方向整體示意圖。
簡言之,組裝裝置2包含一組裝治具4及一組裝支架6。而光通道3具有一第一端部31及一第二端部32,分別位於光通道3之兩端。第一端部31及第二端部32分別具有一第一內部輪廓311及一第二內部輪廓321;於本實施例中,第一內部輪廓311等於第二內部輪廓321,且為面積尺寸相同之矩形。位於光通道3兩端之第一端部31及第二端部32定義光通道3之一軸長33。一般而言,光通道係由複數個反射片組成,以本實施例所欲組裝之光通道3為例,其係由四片反射片30組成,且此等反射片30均為玻璃製成,內面有高反射性鍍膜;由於光通道3之第一內部輪廓311等同於第二內部輪廓321,是故四片反射片30係為兩兩平行設置之矩形反射片,以形成具有中空矩形通道的光通道3。如同熟悉此技術領域者所知,複數個反射片之材料、數量及設置位置可因實際應用之設計而有所變更;此外,於其他實施態樣中,第一內部輪廓亦可小於第二內部輪廓,亦即第一內部輪廓及第二內部輪廓雖均為矩形,然而前者之尺寸面積較後者為小,藉以形成錐形(tapered)光通道。
請同時參考第4A圖及第4B圖,於此實施例中,組裝治具4包
含一芯棒41、一固定塊42及一活動塊43。芯棒41具有一內軸部411及一調整部412,內軸部411具有一第一長度413,調整部412係為可調整,藉以改變內軸部411之第一長度413,使第一長度413等於所欲組裝之光通道3的軸長33。於本實施例中,芯棒41之材料係為不鏽鋼。
固定塊42設置於內軸部411之一端,固定塊42具有一第一表面421及設置於第一表面421之二個第一凸塊422,其中該等第一凸塊422與光通道3之各反射片30抵接以定義第一內部輪廓311。
活動塊43設置於芯棒41之內軸部411及調整部412之間,活動塊43具有一第二表面431及設置於第二表面431上的二個第二凸塊432,其中該等第二凸塊432與光通道3之各反射片30抵接以定義第二內部輪廓321。此外,第二表面431係與第一表面421相對。
芯棒41之調整部412係包含一旋鈕412a及一第一彈力裝置412b。以本實施例而言,係採用彈簧作為第一彈力裝置412b。第一彈力裝置412b之一端與旋鈕412a相互抵接,另一端則與活動塊43相互抵接。旋鈕412a及第一彈力裝置412b對內軸部411施加一軸向作用力,藉以調整且固定活動塊43之位置,使第一長度413等於光通道3之軸長33。需說明的是,第一彈力裝置並不侷限於彈簧,可依實際需求而變更為其他具有彈力之元件。
詳細而言,旋轉旋鈕412a便可壓迫或放鬆第一彈力裝置412b;當第一彈力裝置412b放鬆,便可使活動塊43朝遠離固定塊42之方向位移,使內軸部411之第一長度413增長;相反地,當迫緊
第一彈力裝置412b,活動塊43便會朝固定塊42之方向位移,使內軸部411之第一長度413縮短,藉此調整部412便能使活動塊43前後位移,改變內軸部411之第一長度413。
組成光通道3之複數個反射片30一端緊密地擺置承靠於第一表面421上之該等第一凸塊422,另一端則緊密地擺置承靠於第二表面431上之該等第二凸塊432,其中該等第一凸塊422與該等第二凸塊432係依光通道3之內部尺寸設計加工而成,是故光通道3的內部各面直接承靠於第一凸塊422及第二凸塊432上,因此可準確地控制光通道3之內部尺寸。
當欲進行組裝時,係同時採用組裝裝置2之組裝治具4及一組裝支架6。請同時參照第2A圖及第2B圖,組裝治具4係固定於一支架平台6上。支架平台6包含一底座61、一第一承靠柱62、一第二承靠柱63以及四個第二彈力裝置64。底座61具有一底面611,第一承靠柱62設置於底面611之一端,第二承靠柱63具有一控制軸631且設置於底面611之另一端。第一承靠柱62與組裝治具4之固定塊42抵接,而第二承靠柱63之控制軸631抵接組裝治具4之調整部412,藉此便可調整內軸部411之第一長度413,亦即調整光通道3之軸長33。
第二彈力裝置64設置於第一承靠柱62之上,分別向組成光通道3之各該反射片30施加一法線作用力,利用其法線作用力固定各該反射片30,接著再上膠,使各該反射片30彼此互相膠合而固定連接。於其他實施態樣中,亦可將第二彈力裝置裝設於第二承靠柱。於本實施例中,第二彈力裝置64係為一彈片;熟知此項技
術領域者亦可輕易推及其他實施態樣。
综上所述,相較於習知光通道組裝治具,本發明利用內部定位方式可準確地控制且調變光通道之內部尺寸,因此對於光通道之產品特性更易於掌控,進而使量產之光通道品質更為穩定。
上述之實施例僅用以例舉本發明之實施態樣,以及闡釋本發明之技術特徵,並非用來限制本發明之範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍,本發明之權利範圍應以申請專利範圍為準。
1‧‧‧組裝治具
11‧‧‧反射片限位裝置
12‧‧‧反射片
13‧‧‧吸氣管道
14‧‧‧光通道
15‧‧‧壓塊
16‧‧‧彈力壓頭
2‧‧‧組裝裝置
3‧‧‧光通道
30‧‧‧反射片
31‧‧‧第一端部
311‧‧‧第一內部輪廓
32‧‧‧第二端部
321‧‧‧第二內部輪廓
33‧‧‧軸長
4‧‧‧組裝治具
41‧‧‧芯棒
411‧‧‧內軸部
412‧‧‧調整部
412a‧‧‧旋鈕
412b‧‧‧第一彈力裝置
413‧‧‧第一長度
42‧‧‧固定塊
421‧‧‧第一表面
422‧‧‧第一凸塊
43‧‧‧活動塊
431‧‧‧第二表面
432‧‧‧第二凸塊
6‧‧‧組裝支架
61‧‧‧底座
611‧‧‧底面
62‧‧‧第一承靠柱
63‧‧‧第二承靠柱
64‧‧‧第二彈力裝置
631‧‧‧控制軸
第1A圖至第1D圖係為習知以外部定位治具組裝光通道之示意圖;第2A圖係為本發明一較佳實施例之組裝裝置示意圖;第2B圖係為第2A圖之組裝裝置之分解示意圖;第3圖係以第2A圖之組裝裝置組裝而成之光通道結構示意圖;第4A圖係為第2A圖之組裝治具整體示意圖;以及第4B圖係為第2A圖之組裝治具裝載光通道之示意圖。
4‧‧‧組裝治具
41‧‧‧芯棒
411‧‧‧內軸部
412‧‧‧調整部
412a‧‧‧旋鈕
412b‧‧‧第一彈力裝置
413‧‧‧第一長度
42‧‧‧固定塊
43‧‧‧活動塊
431‧‧‧第二表面
432‧‧‧第二凸塊
Claims (26)
- 一種用於一光通道之組裝治具,該光通道具有一第一端部及一第二端部,分別具有一第一內部輪廓及一第二內部輪廓,該第一端部及該第二端部定義一軸長,該組裝治具包含:一芯棒,具有一內軸部及一調整部,該內軸部具有一第一長度,該調整部係用以使該第一長度等於該軸長;一固定塊,設置於該內軸部之一端,該固定塊具有一第一表面及設置於該第一表面之複數個第一凸塊,該等第一凸塊適可定義該第一內部輪廓;以及一活動塊,設置於該內軸部及該調整部之間,該活動塊具有一第二表面及設置於該第二表面之複數個第二凸塊,該等第二凸塊適可定義該第二內部輪廓,該第二表面係與該第一表面相對。
- 如請求項1所述之組裝治具,其中該光通道係由複數個反射片組合而成。
- 如請求項2所述之組裝治具,其中該等反射片係為玻璃。
- 如請求項1所述之組裝治具,其中該調整部具有一旋鈕及一第一彈力裝置,該旋鈕及該第一彈力裝置對該內軸部施加一軸向作用力,藉以使該第一長度等於該軸長。
- 如請求項4所述之組裝治具,其中該第一彈力裝置係為一彈簧。
- 如請求項1所述之組裝治具,其中該組裝治具係固定於一支架平台上,該支架平台包含複數個第二彈力裝置,分別向各該反射片施加一法線作用力。
- 如請求項6所述之組裝治具,各該第二彈力裝置包含至少一彈片。
- 如請求項6所述之組裝治具,其中該支架平台更包含:一底座,具有一底面;一第一承靠柱,與該固定塊抵接且設置於該底面之一端;以及一第二承靠柱,具有一控制軸且設置於該底面之另一端,該控制軸抵接該調整部以調整該內軸部之該第一長度。
- 如請求項8所述之組裝治具,其中該等第二彈力裝置設置於該第一承靠柱及該第二承靠柱其中之一。
- 如請求項1所述之組裝治具,其中該第一內部輪廓係與該第二內部輪廓相同。
- 如請求項1所述之組裝治具,其中該第一內部輪廓係小於該第二內部輪廓。
- 如請求項1所述之組裝治具,其中該芯棒之一材料係為不鏽鋼。
- 一種用於組裝一光通道之組裝方法,該光通道具有一第一端部及一第二端部,分別具有一第一內部輪廓及一第二內部輪廓,該第一端部及該第二端部定義一軸長,該組裝方法包含以下步驟:(a)調整一如請求項1所述之組裝治具之該調整部,以使該內軸部之該第一長度等於該軸長;(b)將複數個反射片擺置承靠於該等第一凸塊與該等第二凸塊;以及 (c)使該等反射片相互固定連接。
- 如請求項13所述之組裝方法,其中步驟(c)包含膠合固定該等反射片之步驟。
- 如請求項13所述之組裝方法,其中該等反射片係包含四個反射片。
- 如請求項13所述之組裝方法,其中該調整部具有一旋鈕及一第一彈力裝置,步驟(a)更包含旋轉該旋鈕以使該第一彈力裝置對該內軸部施加一軸向作用力,藉以使該第一長度等於該軸長。
- 如請求項16所述之組裝方法,其中該第一彈力裝置係為一彈簧。
- 如請求項13所述之組裝方法,更包含將該組裝治具固定於一支架平台上之步驟。
- 如請求項13所述之組裝方法,其中該支架平台包含複數個第二彈力裝置,步驟(c)包含以該等第二彈力裝置分別向各該反射片施加一法線作用力之步驟。
- 如請求項18所述之組裝方法,其中各該第二彈力裝置包含至少一彈片。
- 如請求項18所述之組裝方法,其中該支架平台更包含一底座、一第一承靠柱及一第二承靠柱,該第二承靠柱具有一控制軸,步驟(a)更包含將該固定塊抵接於該第一承靠柱之步驟,以及將該控制軸抵接該調整部之步驟。
- 如請求項14所述之組裝方法,其中該等第二彈力裝置設置於該第一承靠柱及該第二承靠柱其中之一。
- 如請求項13所述之組裝方法,其中步驟(b)更包含將該等反射片擺置承靠於該等第一凸塊以定義該第一內部輪廓之步驟。
- 如請求項13所述之組裝方法,其中步驟(b)更包含將該等反射片擺置承靠於該等第二凸塊以定義該第二內部輪廓之步驟。
- 如請求項13所述之組裝方法,其中該第一內部輪廓係與該第二內部輪廓相同。
- 如請求項13所述之組裝方法,其中該第一內部輪廓係小於該第二內部輪廓。
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2011
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