TWI503590B - 用來組裝光學元件的固定機構 - Google Patents

Description

用來組裝光學元件的固定機構

本發明係提供一種固定機構，尤指一種用來組裝光學元件的固定機構。

投影機是一種利用光學鏡片放大影像畫面的光學設備。投影機內部設置有多個大小不一、功能相異的光學鏡片，每一個光學鏡片各自使用兩個半圓形夾持件從鏡片的上方及下方相向夾持。傳統的夾持件會在夾持端形成凹陷槽，並將凹陷槽抵靠於光學鏡片的邊緣以進行定位；但是光學鏡片的兩個穿透面是曲面，若凹陷槽的形狀與光學鏡片的曲面形狀不適配，光學鏡片不能完全插入凹陷槽內，易有定位不精確的缺點。此外，傳統夾持件常以導熱金屬製作，例如鋁合金，以降低光學鏡片的溫度，但會有成本昂貴的缺點。

本發明係提供一種用來組裝光學元件的固定機構，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種用來組裝光學元件的固定機構，光學元件具有相對的第一面與第二面及相連的側邊。固定機構包含有承載座以及夾持件。承載座用來承載光學元件於第一方向。承載座包含第一弧形本體、第一限位部以及第二限位部。第一弧形本體接觸光學元件之部分第一面。第一限位部設置在第一弧形本體。第二限位部設置在第一弧形本體上 且獨立於第一限位部。第一限位部與第二限位部接觸光學元件之部分側邊以定位光學元件於第二方向及第三方向。第一方向、第二方向與第三方向相互垂直。夾持件壓附光學元件於承載座。夾持件包含第二弧形本體以及至少一止擋部。止擋部設置在第二弧形本體以止擋光學元件之第二面，且定位光學元件於第一方向。

本發明的固定機構利用止擋部與第一弧形本體夾持光學元件的兩相對面以限制光學元件於第一方向，利用第一限位部、第二限位部及抵靠部的三點定位方式夾住光學元件的側邊來限制光學元件於第二方向與第三方向，再透過連接部、橋接部及固定件(或卡勾件)拘束夾持件和承載座的相對移動，可以大幅提高光學元件的定位精準度。相較於先前技術，本發明固定機構的結構簡單、操作容易；承載座和/或夾持件的體積不太，以導熱金屬製作不需耗費過多材料，具有低成本的競爭優勢。

10‧‧‧固定機構

12‧‧‧光學元件

14‧‧‧第一面

16‧‧‧第二面

18‧‧‧側邊

20‧‧‧承載座

22‧‧‧夾持件

24‧‧‧第一弧形本體

26‧‧‧第一限位部

28‧‧‧第二限位部

30‧‧‧第一連接部

32‧‧‧第一橋接部

34‧‧‧延伸部

36‧‧‧第二弧形本體

38‧‧‧止擋部

40‧‧‧抵靠部

42‧‧‧第二連接部

44‧‧‧第二橋接部

46‧‧‧固定件

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

R1‧‧‧徑向尺寸

R2‧‧‧內徑尺寸

R3‧‧‧外徑尺寸

第1圖為本發明實施例之固定機構之元件爆炸圖。

第2圖為本發明實施例之光學元件之側視圖。

第3圖與第4圖分別為本發明實施例之固定機構與光學元件在不同操作過程的示意圖。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖為本發明實施例之固定機構10之元件爆炸圖，第2圖為本發明實施例之光學元件12之側視圖。固定機構10係用來進行光學元件12的組裝定位。光學元件12可為一種球面鏡或非球面鏡。光學元件12具有相對的第一面14與第二面16，及連接在第一面14和第二面16之間的側邊18。第一面14和第二面16是光線穿透面。光學元 件12另具有徑向尺寸R1。固定機構10包含承載座20以及夾持件22。夾持件22將光學元件12壓附在承載座20上，用來限制光學元件12在第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3的移動。其中第一方向D1、第二方向D2與第三方向D3係相互垂直。

承載座20包含第一弧形本體24、第一限位部26、第二限位部28、第一連接部30以及第一橋接部32。第一弧形本體24是一種半環型結構，具有內徑尺寸R2與外徑尺寸R3。光學元件12的徑向尺寸R1大於內徑尺寸R2且小於外徑尺寸R3。承載座20承載光學元件12時，第一弧形本體24可接觸部分的第一面14。第一限位部26與第二限位部28設置在第一弧形本體24的不同位置，意即第二限位部28獨立於第一限位部26。第一連接部30的數量較佳為兩個，分別設置在第一弧形本體24的兩端。第一橋接部32另彎折地連接第一弧形本體24的底端。

承載座20還可選擇性包含延伸部34，設置在第一連接部30與第一弧形本體24之間。延伸部34之數量對應於第一連接部30之數量。由於拔模製程的限制，第一弧形本體24的弧長通常小於或等於光學元件12的圓周長的一半，只利用第一弧形本體24承托光學元件12，光學元件12容易相對第一弧形本體24翻轉而分離；為了克服此缺陷，本發明將延伸部34設置在第一弧形本體24的兩端且實質平行第二方向D2，用來接觸光學元件12的部分第一面14以增加承載座20與光學元件12的接觸面積。

夾持件22包含第二弧形本體36、止擋部38、抵靠部40、第二連接部42以及第二橋接部44。第二弧形本體36通常為環狀結構。止擋部38設置在第二弧形本體36上面向承載座20的一側。止擋部38的數量較佳為兩個，用以施壓光學元件12的相對兩側，例如左側與右側。抵靠部40設置在 第二弧形本體36上不同於止擋部38之位置、但亦面向承載座20的該側。第二連接部42設置在止擋部38上，用來結合第一連接部30。第二連接部42之數量對應於第一連接部30之數量。第二橋接部44彎折地連接第二弧形本體36的底端，用來結合第一橋接部32。在較佳實施例中，第一連接部30與第一橋接部32分別為插銷、具有插銷的板部，第二連接部42與第二橋接部44則為包含破孔的板部。夾持件22沿著第二方向D2結合承載座20時，第二連接部42的破孔可套上第一連接部30的插銷，第二橋接部44的破孔可套上第一橋接部32的插銷，藉此限制承載座20與夾持件22在第一方向D1以及第三方向D3的相對移動。

請參閱第1圖至第4圖，第3圖與第4圖分別為本發明實施例之固定機構10與光學元件12在不同操作過程的示意圖。首先，將光學元件12放置在承載座20上，第一弧形本體24係於第一方向D1承載光學元件12的部分第一面14。光學元件12的側邊18因重力作用接觸第一限位部26與第二限位部28，以定位光學元件12於第二方向D2及第三方向D3。夾持件22沿負第二方向D2組裝於承載座20上，第二連接部42結合第一連接部30以利止擋部38施壓在光學元件12的第二面16，止擋部38配合第一弧形本體24夾持光學元件12以定位光學元件12於第一方向D1。第二橋接部44結合第一橋接部32後，可利用固定件46穿設第一橋接部32與第二橋接部44的鎖孔，將第一橋接部32和第二橋接部44鎖在一起來限制第一弧形本體24和第二弧形本體36的相對移動。另外，抵靠部40抵靠在光學元件12的側邊18上方，配合第一限位部26和第二限位部28以三點定位方式夾持光學元件12，可定位光學元件12於第二方向D2及第三方向D3。

固定件46可為螺釘、螺栓、插銷等構件，另輔以螺帽等拘束件限制第一橋接部32與第二橋接部44的相對移動。除此之外，固定件46也可由 快拆式的卡扣件取代，常見的卡扣件包括卡勾、鎖扣等。使用快拆式卡扣件是為了讓組裝者能迅速方便地拆裝光學元件12於固定機構10上。用來限制橋接部32,44相對移動的機構件可不限於前述的固定件、拘束件或卡扣件，端視設計需求而定，於此不再一一列舉說明。

本發明的固定機構利用止擋部與第一弧形本體夾持光學元件的兩相對面以限制光學元件於第一方向，利用第一限位部、第二限位部及抵靠部的三點定位方式夾住光學元件的側邊來限制光學元件於第二方向與第三方向，再透過連接部、橋接部及固定件(或卡勾件)拘束夾持件和承載座的相對移動，可以大幅提高光學元件的定位精準度。相較於先前技術，本發明固定機構的結構簡單、操作容易；承載座和/或夾持件的體積不太，以導熱金屬製作不需耗費過多材料，具有低成本的競爭優勢。

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。

10‧‧‧固定機構

12‧‧‧光學元件

20‧‧‧承載座

22‧‧‧夾持件

24‧‧‧第一弧形本體

26‧‧‧第一限位部

28‧‧‧第二限位部

30‧‧‧第一連接部

32‧‧‧第一橋接部

34‧‧‧延伸部

36‧‧‧第二弧形本體

38‧‧‧止擋部

40‧‧‧抵靠部

42‧‧‧第二連接部

44‧‧‧第二橋接部

46‧‧‧固定件

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

Claims (10)

1. 一種用來組裝一光學元件的固定機構，該光學元件具有相對的一第一面與一第二面及相連的一側邊，該固定機構包含有：一承載座，用來承載該光學元件於一第一方向，該承載座包含：一第一弧形本體，接觸該光學元件之部分該第一面；一第一限位部，設置在該第一弧形本體；以及一第二限位部，設置在該第一弧形本體上且獨立於該第一限位部，該第一限位部與該第二限位部接觸該光學元件之部分該側邊以定位該光學元件於一第二方向及一第三方向，其中該第一方向、該第二方向與該第三方向相互垂直；以及一夾持件，壓附該光學元件於該承載座，該夾持件包含：一第二弧形本體；以及至少一止擋部，設置在該第二弧形本體以止擋該光學元件之該第二面，且定位該光學元件於該第一方向。
2. 如請求項1所述之固定機構，其中該夾持件更包含：一抵靠部，設置在該第二弧形本體以抵靠該光學元件之部分該側邊，並定位該光學元件於該第二方向。
3. 如請求項1所述之固定機構，其中該第一弧形本體之一弧長小於或等於該光學元件之一圓周長的一半。
4. 如請求項1所述之固定機構，其中該光學元件另具有一徑向尺寸，該第一弧形本體另具有一內徑尺寸與一外徑尺寸，且該徑向尺寸大於該內徑尺寸且小於該外徑尺寸。
5. 如請求項1所述之固定機構，另包含：至少一第一連接部，設置在該承載座之該第一弧形本體的一端；以及至少一第二連接部，設置在該夾持件且連接該止擋部以結合該第一連接部。
6. 如請求項5所述之固定機構，其中該第一連接部為一插銷，且該第二連接部包含一破孔。
7. 如請求項5所述之固定機構，其中該承載座另包含至少一延伸部，設置在該第一連接部與該第一弧形本體之間，該延伸部接觸該光學元件之部分該第一面。
8. 如請求項1所述之固定機構，另包含：一第一橋接部，彎折連接該第一弧形本體；以及一第二橋接部，彎折連接該第二弧形本體且用以結合該第一橋接部。
9. 如請求項8所述之固定機構，其中該第一橋接部包含一插銷，且該第二橋接部包含一破孔。
10. 如請求項8所述之固定機構，其中該第二弧形本體為一環狀結構。