TWI459125B - 鏡頭移動機構及投影機 - Google Patents

Description

鏡頭移動機構及投影機

本發明關於一種鏡頭移動機構及投影機，尤指一種用於平面移動鏡頭之鏡頭移動機構及具有鏡頭平面移動功能之投影機。

投影機在正常使用前，需先固定設置，例如放置於桌面上或是固定於天花板。投影機電源開啟後，投影機即可經由其投影鏡頭投影影像於屏幕上。然而，於實際使用上，正確投影影像於屏幕上通常還需調整影像於屏幕上的位置(例如調整投影鏡頭的位置)及投影焦距。當投影機放置桌面上時，使用者需調整設置於投影機底部之腳架以使調整投影機的設置高度或角度，間接改變投影鏡頭的位置。由於腳架擔負投影機整體支撐的穩定度，故使用者通常需調整多個腳架始能完成前述調整，造成一定程度的不方便，尤其是對於微調的情形。此外，前述調整方式只能調整垂直方向，無法進行水平方向的調整，故水平方向的調整僅能藉由將整個投影機於桌面上移動來實現，但由於摩擦力的存在，水平方向的微調精度顯得難以控制。當投影機固定於天花板時，前述整調方式則更難以適用。

另外，目前市面上已有具有鏡頭平面移動功能之投影機，其利用鏡頭移動機構實現調整鏡頭的效果。其鏡頭移動機構通常以兩個活動板件依序疊置於固定座(例如光機)上來實作，其中靠近該固定 座之活動板件與該固定座以一方向滑動連接，另一個活動板件(即相對遠離該固定座之活動板件)則與前述靠近該固定座之活動板件以另一方向滑動連接；該投影機之投影鏡頭即固定於該相對遠離該固定座之活動板件上。藉此，該投影鏡頭即可藉由移動該兩個活動板件以實作平面移動的效果。然而，由於該兩個活動板件係疊置，故當該靠近該固定座之活動板件相對該固定座移動時，該相對遠離該固定座之活動板件將隨之移動；換言之，該投影鏡頭相對於該固定座之定位公差係由該兩個活動件板疊置之公差累積決定，此將使得該投影鏡頭之定位精度不易控制。

鑑於先前技術中的問題，本發明的目的之一在於提供一種鏡頭移動機構，安裝於一投影機。本發明利用該鏡頭移動機構之兩個獨立移動的滑動件來平面調整鏡頭的位置，無需移動整個投影機，且可避免習知技術中投影機採用疊置結構而產生公差累積的問題。

本發明之鏡頭移動機構可適用於一投影機或其他具有投影鏡頭之裝置。該鏡頭移動機構包含一固定件、一第一滑動件、一第一滑動連接結構、一第二滑動件、一第二滑動連接結構及一鏡頭固定件。該固定件其上定義一第一滑動方向及一第二滑動方向，該第二滑動方向與該第一滑動方向間形成一夾角。該第一滑動連接結構連接該固定件及該第一滑動件，使得該第一滑動件能相對於該固定件以該第一滑動方向移動。該第二滑動連接結構連接該固定件及該第二滑 動件，使得該第二滑動件能相對於該固定件以該第二滑動方向移動。該鏡頭固定件用以固定該投影機之一投影鏡頭，該鏡頭固定件係設置以使該第一滑動件能經由一第一連動結構驅動該鏡頭固定件以該第一滑動方向移動，且使該第二滑動件經由一第二連動結構驅動該鏡頭固定件以該第二滑動方向移動，其中於該第一滑動件以該第一滑動方向移動時，該第二滑動件不會跟著移動，且於該第二滑動件以該第二滑動方向移動時，該第一滑動件不會跟著移動。因此，該投影鏡頭相對於該固定件之位置即可藉由移動該二滑動件而獲得調整。此外，該二滑動件相對於該固定件之移動係獨立的，故該二滑動件對該鏡頭固定件相對於該固定件之定位精度的影響亦彼此獨立，相對於習知技術鏡頭定位精度受累積公差的影響，本發明提供更佳的定位精度。

本發明之另一目的在於提供一種投影機，具有本發明之鏡頭移動機構，故投影機之投影鏡頭可輕鬆經由該鏡頭移動機構獲得調整，且可避免習知技術中投影機採用疊置結構而產生公差累積的問題。

本發明之投影機包含一機殼、一鏡頭移動機構及一投影鏡頭，其中該鏡頭移動機構可參閱前述本發明之鏡頭移動機構之說明，於此不再贅述。該機殼具有一鏡頭開口。該鏡頭移動機構對應該鏡頭開口設置於該機殼內。該投影鏡頭固定於該鏡頭移動機構之該鏡頭固定件並透過該鏡頭開口露出於該機殼。同理，該投影機之該投影 鏡頭可藉由移動該二滑動件而獲得調整，無需移動整個投影機；此外，該二滑動件係相互獨立以相對於該固定件而移動，故該投影機之該投影鏡頭之調整可避免習知技術中公差累積的問題。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖及第2圖，第1圖為根據本發明之一較佳實施例之投影機1之示意圖，第2圖為投影機1之部分剖面圖，其剖面位置可參考第1圖中之線X-X所示之位置。投影機1包含一機殼12、一鏡頭移動機構14及一投影鏡頭18。機殼12具有一鏡頭開口122及二操作開口124。鏡頭移動機構14對應鏡頭開口122設置於機殼12內，鏡頭移動機構14之二操作部1584a、1584b(詳如後文)，投影鏡頭18固定於鏡頭移動機構14並透過鏡頭開口122露出於機殼12。使用者可透過旋轉操作部1584a、1584b即可方便地調整投影鏡頭18，無需移動整個投影機1，解決了習知技術中以調整腳架高度來實現投影位置調整所產生操作不便的問題。

於本實施例中，鏡頭移動機構14包含一固定件142、一第一滑動件144、一第一滑動連接結構146、一第二滑動件148、一第二滑動連接結構150及一鏡頭固定件152。固定件142固定設置於機殼12內且其上定義一第一滑動方向142a及一第二滑動方向142b，第 二滑動方向142b與第一滑動方向142a間形成一夾角142c。於實作上，固定件142可固定於投影機1之光機系統之結構件上或是直接整合為該光機系統之結構中的一部分，但本發明均不以此為限，例如固定件142可為固定於機殼12上之一獨立構件。第一滑動連接結構146連接固定件142及第一滑動件144，使得第一滑動件144能相對於固定件142以第一滑動方向142a移動；第二滑動連接結構150連接固定件142及第二滑動件148，使得第二滑動件148能相對於固定件142以第二滑動方向142b移動。鏡頭固定件152係設置以使第一滑動件144能經由一第一連動結構154驅動鏡頭固定件152以第一滑動方向142a移動，且使第二滑動件148經由一第二連動結構156驅動鏡頭固定件152以第二滑動方向142b移動。投影鏡頭18固定於鏡頭固定件152上並隨之移動，於實作上可利用螺絲鎖固或結構合卡的方式實現，不待贅述；於本說明書，為簡化圖面，此固定細節不另贅述。

其中，於第一滑動件144以第一滑動方向142a移動時，第二滑動件148不會跟著移動，且於第二滑動件148以第二滑動方向142b移動時，第一滑動件144不會跟著移動。因此，第一滑動件144及第二滑動件148相對於固定件142的移動係彼此獨立的，於實作上，第一滑動件144及第二滑動件148的結構亦獨立設計，故其結構精度、移動定位亦彼此獨立，此有助於提昇各自移動的穩定性且可提高鏡頭固定件152(及投影鏡頭18)的定位精度。補充說明的是，藉由第一滑動件144及第二滑動件148移動，鏡頭固定件152可於平 行於第一滑動方向142a及第二滑動方向142b之平面上移動。於本實施例中，第一滑動方向142a垂直於第二滑動方向142b，亦即夾角142c為90度，但本發明不以此為限。原則上，僅需夾角142c不為零，亦即第一滑動方向142a異於第二滑動方向142b，即可藉由第一滑動件144及第二滑動件148於該平面上定位鏡頭固定件152(或謂投影鏡頭18)。

另外，於本實施例中，第一滑動件144及第二滑動件148之作動係分別經由與第一滑動件144及第二滑動件148連接之二致動裝置158a、158b所驅動。於本實施例中，致動裝置158a設置於機殼12內並包含與第一滑動件144嚙合之一銜接部1582a及與銜接部1582a嚙合之一操作部1584a，其中第一滑動件144於與銜接部1582a嚙合處亦具有與銜接部1582a匹配之齒區段，不待贅述。操作部1584a自操作開口124露出於機殼12，使用者即可藉由操作操作部1584a以驅動第一滑動件144以第一滑動方向142a滑動。致動裝置158b設置於機殼12內並包含與第二滑動件148嚙合之一銜接部1582b及與銜接部1582b間接連接之一操作部1584b，其中銜接部1582b被鏡頭固定件152遮蔽的部分以虛線繪示，且第二滑動件148與銜接部1582b嚙合的部分亦以虛線繪示。此外，由於於本實施例中，第一滑動件144及第二滑動件148均為方框結構，且第二滑動件148設置於第一滑動件144內側，故致動裝置158b之齒輪組使用較多的齒輪，以避免結構上的干涉發生，但使用者仍可藉由操作操作部1584b以驅動第二滑動件148以第二滑動方向142b滑動。補充 說明的是，於本實施例中，致動裝置158a、158b均以人工驅動齒輪組實作，但本發明不以此為限，例如以馬達驅動齒輪組，又或改以連桿機構實作以驅動滑動件144、148，均為習知技藝者所熟知，不另贅述。

請併參閱第3圖及第4圖。第3圖為鏡頭移動機構14之示意圖，第4圖為鏡頭移動機構14之分解圖，其中為簡化圖面，致動裝置158a、158b均未繪示於第3圖及第4圖中。第一滑動連接結構146包含四組結構，相對於鏡頭固定件152對稱設置，每一組結構均包含一滑槽1462及一導柱1464。滑槽1462形成於第一滑動件144上並以第一滑動方向142a延伸。導柱1464對應固定於固定件142上並包含一柱體1464a及一柱頭1464b，柱體1464a設置於滑槽1462中，柱頭1464b固定連接於柱體1464a上且突出於第一滑動件144，使得柱體1464a可相對滑動於滑槽1462中且第一滑動件144於滑動時不會脫離與第一滑動連接結構146之連接。藉此，第一滑動件144可被穩定地驅動而相對於固定件142以第一滑動方向142a滑動。於本實施例中，滑槽1462的長度可作為限制第一滑動件144以第一滑動方向142a滑動之距離之用，但本發明不以此為限。

同樣地，第二滑動連接結構150包含四組結構，相對於鏡頭固定件152對稱設置，每一組結構均包含一滑槽1502及一導柱1504。滑槽1502形成於第二滑動件148上並以第二滑動方向142b延伸。導柱1504對應固定於固定件142上並包含一柱體1504a及一柱頭 1504b，柱體1504a設置於滑槽1502中，柱頭1504b固定連接於柱體1504a上且突出於第二滑動件148，使得柱體1504a可相對滑動於滑槽1502中且第二滑動件148於滑動時不會脫離與第二滑動連接結構150之連接。藉此，第二滑動件148可被穩定地驅動而相對於固定件142於第二滑動方向142b滑動。於本實施例中，滑槽1502的長度可作為限制第二滑動件148以第二滑動方向142b滑動之距離之用，但本發明不以此為限。

補充說明的是，於第3圖及第4圖中，柱體1464a、1504a均直接以圓柱表示，以簡化說明。於本實施例中，第一滑動件144及第二滑動件148均與固定件142表面相隔一小段距離，可減少第一滑動件144及第二滑動件148與固定件142表面摩擦的情形，但本發明不以此為限。前述間隔設置可藉由將柱體1464a、1504a形成具有斷差外徑之柱體來實現，或是藉由將滑槽1462、1502形成具有之滑槽來實現，此皆可為習知技藝者所熟知，直接或經由簡單試驗即可完整實施，故其他結構細節不再贅述。此外，於本實施例中，第一滑動件144及第二滑動件148以離固定件142表面不等間距設置，可方便於致動裝置158b之設置，但本發明不以此為限。例如，第一滑動件144及第二滑動件148均以相同間距相對於固定件142設置，有利於縮減鏡頭移動機構14於垂直於第一滑動方向142a及第二滑動方向142b之方向的厚度。

另外，於本實施例中，第一滑動連接結構146以導柱1464固定 於固定件142上來實作，但本發明不以為限。例如導柱1464固定於第一滑動件144上，滑槽1462則形成於固定件142上，此時為防止第一滑動件144連接導柱1464脫離滑槽1462，滑槽1462可採鳩尾槽結構實作，導柱1464滑動於滑槽1462中的部分則對應滑槽1462之截面而形成，此可為習知技藝者所熟知，經由簡單試驗即可完整實施，故其他結構細節不再贅述。前述說明亦適用於第二滑動連接結構150，不另贅述。

於本實施例中，第一連動結構154包含二第一擋塊1542，固定於第一滑動件144上並接觸鏡頭固定件152之二相對的側邊152a，其中，鏡頭固定件152即能相對於第一擋塊1542以第二滑動方向142b滑動。第二連動結構156包含二第二擋塊1562，固定於第二滑動件148上並接觸鏡頭固定件152之另二相對的側邊152b，其中，鏡頭固定件152能相對於第二擋塊1562以第一滑動方向142a滑動。藉此，當第一滑動件144以第一滑動方向142a移動時，第一滑動件144即可經由第一擋塊1542推動鏡頭固定件152而一起移動，但鏡頭固定件152不會以第二滑動方向142b移動；同樣地，當第二滑動件148以第二滑動方向142b移動時，第二滑動件148即可經由第二擋塊1562推動鏡頭固定件152而一起移動，但鏡頭固定件152不會以第一滑動方向142a移動。

於本實施例中，由於第一擋塊1542及第二擋塊1562以平面接觸鏡頭固定件152之側邊152a、152b，鏡頭移動機構14尚包含一 第三滑動連接結構160，連接固定件142及鏡頭固定件152，使得鏡頭固定件152能更穩定地相對於固定件142同時平行於第一滑動方向142a與第二滑動方向142b滑動。第三滑動連接結構160包含四組結構，相對於鏡頭固定件152對稱設置，每一組結構均包含一限位槽1602及一導柱1604。滑槽1602形成於鏡頭固定件152上。導柱1604對應固定於固定件142上並包含一柱體1604a及一柱頭1604b，柱體1604a設置於限位槽1602中，柱頭1604b固定連接於柱體1604a上且突出於鏡頭固定件152，使得柱體1604a可相對活動於限位槽1602中使得鏡頭固定件152被第一滑動件144及第二滑動件148分別驅動移動時不會脫離與第三滑動連接結構160之連接。此結構設計有助於鏡頭固定件152移動的穩定度及限制鏡頭固定件152移動範圍的功效。

補充說明的是，於本實施例中，第一連動結構154及第二連動結構156均僅以平面結構接觸鏡頭固定件152，故僅具有推動觸鏡頭固定件152的功能(亦具有一定程度的防止鏡頭固定件152旋轉的功能)，但本發明不以此為限。例如於擋塊1542、1562上可形成鏡頭固定件152之側邊152a、152b可卡入之滑槽結構，此滑槽結構即可限制鏡頭固定件152於垂直於第一滑動方向142a及第二滑動方向142b之方向上的移動，此時，前述第三滑動連接結構160亦可省略設置。

另外，於本實施例中，第一連動結構154及第二連動結構156 圴以擋塊1542、1562推頂鏡頭固定件152的方式，實現移動鏡頭固定件152的功效，但本發明不以此為限。請參閱第5圖，其為根據另一實施例之鏡頭移動機構34之示意圖。鏡頭移動機構34與鏡頭移動機構14結構大致相同，故鏡頭移動機構34仍沿用鏡頭移動機構14之元件符號，前述鏡頭移動機構14之相關說明於此可適用者，亦有適用，不另贅述。鏡頭移動機構34與鏡頭移動機構14主要不同之處在於鏡頭移動機構34之第一連動結構354包含相對形成於鏡頭固定件352上之二滑槽3542及對應固定於第一滑動件144上之二導柱3544，滑槽3542以第二滑動方向142b延伸，其長度亦可作為限制第一滑動件144以第二滑動方向142b滑動之距離之用，但本發明不以此為限。導柱3544設置於滑槽3542中，使得導柱3544可相對滑動於滑槽3542中。藉此，第一滑動件144同樣可經由第一連動結構354驅動鏡頭固定件352以第一滑動方向142a移動。

補充說明的是，原則上單一組滑槽3542及導柱3544即可實現驅動鏡頭固定件352以第一滑動方向142a滑動之功能，但於本實施例中，對稱設置二組滑槽3542及導柱3544更可使鏡頭移動機構34享有作動的穩定度，但本發明仍不以此為限。此外，於本實施例中，導柱3544包含一矩形柱部分，更精確的說，導柱3544即為一矩形柱，該矩形柱部分設置於滑槽3542中並匹配滑槽3542之輪廓，使得單一組滑槽3542及導柱3544即可實現防止鏡頭固定件352旋轉的功能，但本發明不以此為限。另外，以第5圖所示鏡頭固定件352疊置於第一滑動件144上方之架構而言，於實作上，前述滑槽3542 與導柱3544之配合作動亦可為滑槽3542形成於第一滑動件144上且導柱3544則固定於鏡頭固定件352上並伸入滑槽3542中之配置而實現。前述第一連動結構354取代第一連動結構154之說明，亦可適用於取代第二連動結構156，不待贅述。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧投影機

12‧‧‧機殼

14、34‧‧‧鏡頭移動機構

18‧‧‧投影鏡頭

122‧‧‧鏡頭開口

124‧‧‧操作開口

142‧‧‧固定件

142a‧‧‧第一滑動方向

142b‧‧‧第二滑動方向

142c‧‧‧夾角

144‧‧‧第一滑動件

146‧‧‧第一滑動連接結構

148‧‧‧第二滑動件

150‧‧‧第二滑動連接結構

152、352‧‧‧鏡頭固定件

152a、152b‧‧‧側邊

154、354‧‧‧第一連動結構

156‧‧‧第二連動結構

158a、158b‧‧‧致動裝置

160‧‧‧第三滑動連接結構

1462、1502、1602‧‧‧滑槽

1464、1504、1604‧‧‧導柱

1464a、1504a、1604a‧‧‧柱體

1464b、1504b、1604b‧‧‧柱頭

1542、1562‧‧‧擋塊

1582a、1582b‧‧‧銜接部

1584a、1584b‧‧‧操作部

1602‧‧‧限位槽

3542‧‧‧滑槽

3544‧‧‧導柱

第1圖為根據本發明之一較佳實施例之投影機之示意圖。

第2圖為第1圖中投影機之部分剖面圖。

第3圖為第1圖中投影機之鏡頭移動機構之示意圖。

第4圖為第1圖中投影機之鏡頭移動機構之分解圖。

第5圖為根據另一實施例之鏡頭移動機構之示意圖。

14‧‧‧鏡頭移動機構

142‧‧‧固定件

142a‧‧‧第一滑動方向

142b‧‧‧第二滑動方向

142c‧‧‧夾角

144‧‧‧第一滑動件

146‧‧‧第一滑動連接結構

148‧‧‧第二滑動件

150‧‧‧第二滑動連接結構

152‧‧‧鏡頭固定件

152a、152b‧‧‧側邊

154‧‧‧第一連動結構

156‧‧‧第二連動結構

160‧‧‧第三滑動連接結構

Claims (11)

1. 一種鏡頭移動機構，包含：一固定件，其上定義一第一滑動方向及一第二滑動方向，該第二滑動方向與該第一滑動方向間形成一夾角；一第一滑動件；一第一滑動連接結構，連接該固定件及該第一滑動件，使得該第一滑動件能相對於該固定件以該第一滑動方向移動；一第二滑動件；一第二滑動連接結構，連接該固定件及該第二滑動件，使得該第二滑動件能相對於該固定件以該第二滑動方向移動；以及一鏡頭固定件，用以固定一投影鏡頭，該鏡頭固定件係設置以使該第一滑動件能經由一第一連動結構驅動該鏡頭固定件以該第一滑動方向移動，且使該第二滑動件經由一第二連動結構驅動該鏡頭固定件以該第二滑動方向移動，其中於該第一滑動件相對於該固定件以該第一滑動方向移動時，該第二滑動件不會跟著相對於該固定件以該第一滑動方向移動，且於該第二滑動件相對於該固定件以該第二滑動方向移動時，該第一滑動件不會跟著相對於該固定件以該第二滑動方向移動。
2. 如請求項1所述之鏡頭移動機構，其中該第二滑動方向垂直於該第一滑動方向。
3. 如請求項1所述之鏡頭移動機構，其中該第一滑動連接結構包含一滑槽及一導柱，該滑槽形成於該第一滑動件或該固定件上並以該第一滑動方向延伸，該導柱對應地固定於該固定件或該第一滑動件上並設置於該滑槽中，使得該導柱可相對滑動於該滑槽中。
4. 如請求項1所述之鏡頭移動機構，其中該第一連動結構包含二第一擋塊，固定於該第一滑動件上並接觸該鏡頭固定件之二相對的側邊，該鏡頭固定件能相對於該二第一擋塊以該第二滑動方向滑動。
5. 如請求項4所述之鏡頭移動機構，其中該第二連動結構包含二第二擋塊，固定於該第二滑動件上並接觸該鏡頭固定件之另二相對的側邊，該鏡頭固定件能相對於該二第二擋塊以該第一滑動方向滑動。
6. 如請求項1所述之鏡頭移動機構，其中該第一連動結構包含一滑槽及一導柱，該滑槽形成於該鏡頭固定件或該第一滑動件上並以該第二滑動方向延伸，該導柱對應地固定於該第一滑動件或該鏡頭固定件上並設置於該滑槽中，使得該導柱可相對滑動於該滑槽中。
7. 如請求項6所述之鏡頭移動機構，其中該導柱包含一矩形柱部分，設置於該滑槽中並匹配該滑槽之輪廓。
8. 如請求項1所述之鏡頭移動機構，更包含一第三滑動連接結構，連接該固定件及該鏡頭固定件，使得該鏡頭固定件能相對於該固定件同時平行於該第一滑動方向與該第二滑動方向滑動。
9. 如請求項1所述之鏡頭移動機構，更包含一致動裝置，與該第一滑動件連接且能被操作以驅動該第一滑動件以該第一滑動方向滑動。
10. 如請求項1所述之鏡頭移動機構，其中該第一滑動件及該第二滑動件分別為一方框結構，該第二滑動件設置於該第一滑動件內側。
11. 一種投影機，包含：一機殼，具有一鏡頭開口；一鏡頭移動機構，對應該鏡頭開口設置於該機殼內，該鏡頭移動機構包含：一固定件，固定設置於該機殼內且其上定義一第一滑動方向及一第二滑動方向，該第二滑動方向與該第一滑動方向間形成一夾角；一第一滑動件；一第一滑動連接結構，連接該固定件及該第一滑動件，使得該第一滑動件能相對於該固定件以該第一滑動方向移動； 一第二滑動件；一第二滑動連接結構，連接該固定件及該第二滑動件，使得該第二滑動件能相對於該固定件以該第二滑動方向移動；以及一鏡頭固定件，係設置以使該第一滑動件能經由一第一連動結構驅動該鏡頭固定件以該第一滑動方向移動，且使該第二滑動件經由一第二連動結構驅動該鏡頭固定件以該第二滑動方向移動，其中於該第一滑動件相對於該固定件以該第一滑動方向移動時，該第二滑動件不會跟著相對於該固定件以該第一滑動方向移動，且於該第二滑動件相對於該固定件以該第二滑動方向移動時，該第一滑動件不會跟著相對於該固定件以該第二滑動方向移動；以及一投影鏡頭，固定於該鏡頭固定件並透過該鏡頭開口露出於該機殼。