TWI797741B

TWI797741B - 投影光機

Info

Publication number: TWI797741B
Application number: TW110133066A
Authority: TW
Inventors: 李嘉樟
Original assignee: 揚明光學股份有限公司
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2023-04-01
Also published as: JP7410229B2; TW202311819A; JP2023038159A

Abstract

一種投影光機，包括光機殼體、傳動機件、鏡筒、第一連接機件及第二連接機件。傳動機件設有第一傳動部，鏡筒設有鏡筒凸緣，且鏡筒凸緣上設有第二傳動部。第一連接機件連接光機殼體和傳動機件，且傳動機件和光機殼體可作相對的第一方向直線移動。第二連接機件連接傳動機件和鏡筒凸緣，且鏡筒凸緣和傳動機件可作相對的第二方向直線移動，其中第一方向與第二方向不相同。

Description

投影光機

本發明是有關於一種投影光機。

投影機在使用時，由於投影機可擺放的位置有限，因此投影畫面會設計成可以在投影平面上位移，以讓使用者可以將投影畫面調整至洽當的位置。一種使投影畫面移動的方法是讓投影鏡頭相對於光閥或其他影像源移動，其中光閥例如為數位微鏡元件（digital micro-mirror device, DMD）、矽基液晶面板（liquid-crystal-on-silicon panel, LCOS panel）、穿透式液晶面板或其他適當的空間光調變器。

投影鏡頭相對於光閥的移動，可以藉由鏡頭移軸裝置來達成。圖1為一種習知的鏡頭移軸裝置與鏡筒的側視示意圖。請參照圖1，習知的鏡頭移軸裝置50是一整個模組，使用了結合基板52、水平移動板54、垂直移動板56與固定板58等四層結構，來移動投影鏡頭的鏡筒60。其中，鏡筒固定於垂直移動板56上，而固定板58相對於基板52固定不動。使用者可藉由旋轉旋鈕59來帶動水平移動板54相對於基板52作水平移動，而垂直移動板56相對於基板52作垂直移動，進而帶動鏡筒60相對於基板52上的光閥或影像源作兩個維度上的偏移。

雖然習知鏡頭移軸裝置可以達到使投影鏡頭在水平方向與垂直方向的位移被獨立調整的功能。然而，如此之四層結構有結構複雜、體積大、成本高、組裝不易等問題。

本發明提供一種投影光機，其能夠達到精簡零件、減少體積、提高精度、縮短組裝工時的效果。

本發明的一實施例提出一種投影光機，包括光機殼體、傳動機件、鏡筒、第一連接機件及第二連接機件。傳動機件設有第一傳動部，鏡筒設有鏡筒凸緣，且鏡筒凸緣上設有第二傳動部。第一連接機件連接光機殼體和傳動機件，且傳動機件和光機殼體可作相對的第一方向直線移動。第二連接機件連接傳動機件和鏡筒凸緣，且鏡筒凸緣和傳動機件可作相對的第二方向直線移動，其中第一方向與第二方向不相同。

本發明的一實施例提出一種投影光機，包括機殼、傳動機件、鏡筒、第一連接機件及第二連接機件。傳動機件設有第一滑動部，鏡筒設有鏡筒凸緣，鏡筒凸緣上設有第二滑動部。第一連接機件設於第一滑動部對應位置，連接機殼和傳動機件可使殼體與傳動機件作相對的第一方向直線移動。第二連接機件設於第二滑動部對應位置，連接傳動機件和鏡筒凸緣，可使傳動機件和鏡筒凸緣作相對的第二方向直線移動。

本發明的一實施例提出一種投影光機，包括機殼、傳動機件及鏡筒。傳動機件上設有第一傳動部、第一結合部與第二結合部。傳動機件於第一結合部與第二部位置，與殼體連接。第一傳動部、第一結合部與第二結合部設於同一直線上。鏡筒設有鏡筒凸緣且鏡筒凸緣上設有第二傳動部、第三結合部與第四結合部。鏡筒凸緣於第三結合部與第四部位置，與傳動機件連接。第二傳動部、第三結合部與第四結合部設於同一直線上。

本發明的實施例使用投影光機本有的機殼取代習知的鏡頭移軸裝置的基板，在鏡筒上設置鏡筒凸緣取代習知的鏡頭移軸裝置的垂直移動板。此外，在本發明的實施例中，可使用連接機件取代習知的鏡頭移軸裝置的固定板。因此，本發明的實施例的投影光機採用二層結構，取代了習知的四層結構，達到精簡零件、減少體積、提高精度、縮短組裝工時等的效果。

圖2為本發明的一實施例的投影光機的立體視意圖，圖3為沿著圖2的I-I線的剖面示意圖，而圖4為圖2的投影光機的正視示意圖。請參照圖2、圖3及圖4，本實施例的投影光機100包括光機殼體110（即機殼）、傳動機件200、鏡筒300、至少第一連接機件400（圖4中是以三個第一連接機件400為例）及至少第二連接機件500（圖4中是以三個第二連接機件500為例）。傳動機件200設有第一傳動部120，鏡筒300設有鏡筒凸緣310，且鏡筒凸緣310上設有一第二傳動部130。第一連接機件400連接光機殼體110和傳動機件200，且傳動機件200和光機殼體110可作相對的第一方向D1直線移動。第二連接機件500連接傳動機件200和鏡筒凸緣310，且鏡筒凸緣310和傳動機件200可作相對的第二方向D2直線移動，其中第一方向D1與第二方向D2不相同。在本實施例中，第一方向D1例如是垂直於第二方向D2，但本發明不以此為限。

其中，所謂的連接機件，是指將兩個（含）以上的機件作暫時或永久結合，而結合並不代表兩機件之間無法相對運動，在特定情況下，仍然允許一定程度的相對運動。常用連接機件包括螺栓、螺帽、螺釘、鉚釘、銷、鍵、螺絲、套筒、勾爪、凸肩螺栓或其組合。而傳動機件，是指用於傳達力量或運動的機件，常見的傳動機件如齒輪、帶輪、鏈輪、聯軸器、軸、凸桿、齒條、部分齒輪、螺紋、蝸桿或其組合。而在機件上設置的傳動部，指機件上用於傳達力量或運動的部位。而機件上設置的滑動部，指機件可對應其他機件作相對滑動的部位，這可以主動式或是被動式，要看兩個對應機件的配置，例如，若一機件上設導槽作為滑動部，則另一機件尚可設深入該導槽的突起作為滑動部，或是透過另一活動式連接機件連接，以連接該連接機件的部位作為滑動部。

在本實施例中，傳動機件200例如為一可相對於光機殼體110沿著第一方向D1移動的調整片，即一板材。第一傳動部120與第二傳動部130的每一者包括凸桿、齒條、部分齒輪、螺紋、蝸桿、齒輪、帶輪、鏈輪、聯軸器、軸或其組合。在圖2的實施例中，第一傳動部120例如為部分齒輪，或蝸輪，而第二傳動部130在一貫孔132內壁可具有螺紋，但本發明不以此為限。傳動機件200設有一第一滑動部210，鏡筒凸緣310上設有一第二滑動部312，第一滑動部210與第二滑動部312的每一者例如為一導引部，用以導引鏡筒凸緣310或傳動機件200的方向，而此導引部例如為導槽、導桿或導軌形狀之結構。在圖2與圖4中，第一滑動部210與第二滑動部312例如為導槽。

第一連接機件400與第二連接機件500的每一者包括螺絲、铆釘、套筒、勾爪、凸肩螺栓、螺栓、螺帽、螺釘、銷、鍵或其組合。在圖2至圖4中，第一連接機件400與第二連接機件500例如皆為肩式螺絲，但本發明不以此為限。第一連接機件400設於第一滑動部210對應位置，連接光機殼體110和傳動機件200可使光機殼體110與傳動機件200作相對的第一方向D1直線移動。也就是說，第一連接機件400的一部分設於第一滑動部210（即導槽內），而第一滑動部210可相對於第一連接機件400滑動。第二連接機件500設於第二滑動部312對應位置，連接傳動機件200和鏡筒凸緣310，可使傳動機件200和鏡筒凸緣310作相對的第二方向D2直線移動。也就是說，第二連接機件500的一部分設於第二滑動部312（即導槽內），而第二滑動部312可相對於第二連接機件500滑動。

在本實施例中，投影光機100更包括一第一傳輸機構140，第一傳輸機構140之一機件上，設有第一傳動部142，與第一傳動部120接觸。第一傳輸機構140可包括齒輪、齒條、螺桿、蝸桿或其組合。在圖2的實施例中，第一傳輸機構140為蝸桿。此蝸桿上的齒可與第一傳動部120（即蝸輪）的齒嚙合，因此當蝸桿轉動時，會帶動第一傳動部120旋轉。第一傳動部120的一端可具有一擴孔122，而傳動機件200的一端可有一凸柱220，凸柱220可位於擴孔122中，而受到擴孔122的限制。因此，當第一傳動部120轉動時，藉由擴孔122的孔壁對凸柱220施力，可使傳動機件200相對於光機殼體110沿著第一方向D1移動。在另一實施例中，也可以是第一傳動部120的一端具有凸柱，而傳動機件200的一端具有對應的擴孔。

在本實施例中，投影光機100更包括一第二傳輸機構150，第二傳輸機構150之一機件上，設有第二傳動部152，與第二傳動部130接觸。第二傳輸機構150可包括齒輪、齒條、螺桿、蝸桿或其組合。在圖2的實施例中，第二傳輸機構150為螺桿。此螺桿上的齒可與第二傳動部130在貫孔132內壁的齒嚙合，因此當螺桿轉動時，會帶動第二傳動部130沿著第二方向D2移動。第二傳動部130的一端可具有一開口134，而傳動機件200的一端可有一凸柱230，凸柱230可位於開口134中，而受到開口134內壁的限制。因此，當第二傳動部130沿著第二方向D2移動時，藉由開口134的內壁對凸柱230施力，可使鏡筒凸緣310連同鏡筒300相對於傳動機件200及光機殼體110沿著第二方向D2移動。在另一實施例中，也可以是第二傳動部130的一端具有凸柱，而傳動機件200的一端具有對應的開口。

如此一來，在本實施例中，藉由第一傳輸機構140與第二傳輸機構150的作動，便能夠使鏡筒300相對於光機殼體110在第一方向D1及第二方向D2兩個維度上移動，且這兩個維度上的移動可以獨立調整。鏡筒300中可設有投影鏡頭，鏡筒300在第三方向D3的反方向上的一側可設有光閥160或其他影像源，其可固定於光機殼體110上，其中光閥160例如為數位微鏡元件、矽基液晶面板、穿透式液晶面板或其他適當的空間光調變器。當鏡筒300相對於光機殼體在兩個維度上移動時，鏡筒300也相對於光閥160或其他影像源在兩個維度上（即第一方向D1與第二方向D2上）移動，而達到調整投影畫面位置的效果。在本實施例中，投影鏡頭的光軸是平行於第三方向D3，而第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3例如彼此垂直。

本實施例使用投影光機100本有的光機殼體110取代習知的鏡頭移軸裝置的基板，在鏡筒300上設置鏡筒凸緣310取代習知的鏡頭移軸裝置的垂直移動板。此外，在本實施例中，可使用第一連接機件400與第二連接機件500取代習知的鏡頭移軸裝置的固定板。因此，本發明的實施例的投影光機100採用二層結構，取代了習知的四層結構，達到精簡零件、減少體積、提高精度、縮短組裝工時等的效果。

在本實施例中，如圖3所繪示，第一連接機件400是穿過彈簧172、金屬墊片174、聚合物墊片176及聚合物套筒178而鎖附於光機殼體110上，而聚合物套筒178位於第一滑動部210（例如，導槽）內，而導槽適於相對於聚合物套筒178滑動。聚合物墊片176與聚合物套筒178的材質例如為聚甲醛（polyoxymethylene, POM）、鐵氟龍或其他適當的聚合物材料，其可有效降低滑動時的摩擦力，但本發明不以此為限。此外，第一連接機件400（肩式螺絲）的肩可透過彈簧172及金屬墊片174對聚合物墊片176施加壓力，聚合物套筒178的底部便能夠與聚合物墊片176以一適當的夾持力夾持傳動機件200在第一滑動部210附件的部分，以使傳動機件200在不移動時，有適當的固定效果。同理，第二連接機件500也可如上述搭配彈簧172、金屬墊片174、聚合物墊片176及聚合物套筒178而穿過鏡筒凸緣310的第二滑動部312鎖附於傳動機件200，其作用方式及效果如上所述，在此不再重述。

如圖4所繪示，傳動機件200設有三個第一滑動部210，滑動部也可視為結合部，而其中兩個第一滑動部210可視為第一結合部210a與第二結合部210b。鏡筒凸緣310設有三個第二滑動部312，滑動部也可視為結合部，而其中兩個第二滑動部312可視為第三結合部312a與第四結合部312b。傳動機件200於第一結合部210a與第二結合部210b位置，與光機殼體110連接，例如是透過如上述之第一連接機件400來連接。第一傳動部120、第一結合部210a與第二結合部210b設於同一直線L1上。鏡筒凸緣310於第三結合部312a與第四結合部312b位置，與傳動機件200連接，例如是透過如上述之第二連接機件500來連接。第二傳動部130、第三結合部312a與第四結合部312b設於同一直線L2上。

更具體而言，凸柱220與第一結合部210a及第二結合部210b都位於同一直線L1上，凸柱230與第三結合部312a及第四結合部312b都位於同一直線L2上，也就是施力點與導槽位於同一直線上，如此可避免產生過多的扭矩而造成鏡筒300的不當旋轉。此外，三個第一滑動部210與三個第二滑動部312各自都形成雙直排槽來作線性移動導軌，尺寸公差容易控制。

圖5為本發明的另一實施例的投影光機的立體示意圖。請參照圖2與圖5，本實施例的投影光機100c（請參照圖5）類似於圖2之投影光機100，而兩者的差異在於本實施例的投影光機100c更包括手動調整旋鈕182與184，分別連接於第一傳輸機構140（例如蝸桿）與第二傳輸機構150（例如螺桿）。當使用者旋轉手動調整旋鈕182與184時，便能夠帶動蝸桿與螺桿旋轉，進而使鏡筒300相對於光機殼體110在第一方向D1與第二方向D2上作二維移動，而達到調整影像畫面的位置的效果。

在本實施例中，手動調整旋鈕182與184可具有防鎖死結構，而當第一滑動部210與第二滑動部312滑動到盡頭而繼續旋轉手動調整旋鈕182與184時，手動調整旋鈕182與184會相對於第一傳輸機構140與第二傳輸機構150空轉，而不會使手動調整旋鈕182與184提供了過大的扭矩而讓機構有卡住而難以往另一方向運動的機會。

圖6為本發明的又一實施例的投影光機的立體示意圖。請參照圖2與圖6，本實施例的投影光機100d（請參照圖6）類似於圖2之投影光機100，而兩者的差異如下所述。本實施例的投影光機100d更包括驅動齒輪192，與第一傳輸機構140接觸，可提供動力，驅動第一傳輸機構140，進而帶動傳動機件200。舉例而言，驅動齒輪192可透過旋轉而帶動與第一傳輸機構140連接的齒輪193，進而帶動第一傳輪機構140旋轉。本實施例的投影光機100d更包括驅動齒輪194，與第二傳輸機構150接觸，可提供動力，驅動第二傳輸機構150，進而帶動鏡筒凸緣310。舉例而言，驅動齒輪194可透過旋轉而帶動與第二傳輸機構150連接的齒輪195，進而帶動第二傳輪機構150旋轉。

在本實施例中，投影光機100d更包括一動力源610，與第一傳輸機構140接觸（例如是透過驅動齒輪192與齒輪193與第一傳輸機構140接觸），可提供動力，驅動第一傳輸機構140，進而帶動傳動機件200。此外，在本實施例中，投影光機100d更包括一動力源620，與第二傳輸機構150接觸（例如是透過驅動齒輪194與齒輪195與第二傳輸機構150接觸），可提供動力，驅動第二傳輸機構150，進而帶動鏡筒凸緣310。在本實施例中，動力源610與620例如為馬達。如此一來，可以達到電動控制鏡筒300在二維方向上相對於光機殼體110移動的效果。本實施例中的輪狀結構（例如驅動齒輪192、194或齒輪193、195等）也可具有如上述的防鎖死結構。

圖7為本發明的再一實施例的投影光機的立體示意圖。請參照圖7，本實施例的投影光機100e與圖2的投影光機100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，第一傳動部120e可為齒輪，其仍具有如第一傳動部120的擴孔122，以容納凸柱220。此外，第一傳輸機構140e例如為齒輪組，其與第一傳動部120e嚙合，而帶動第一傳動部120e。此外，第二傳動部130a例如是一連接桿，其一端通孔的內壁有螺紋，以與第二傳輸機構150（即螺桿）的螺紋嚙合。第二傳動部130a的另一端則連接鏡筒凸緣310。此外，投影光機100e還可包括齒輪組150e，齒輪組150e的齒可與第二傳輸機構150（即螺桿）的一端的齒嚙合。如此一來，齒輪組150e便能夠帶動螺桿轉動。

圖8為本發明的另一實施例的投影光機的立體示意圖。請參照圖8，本實施例的投影光機100f與圖2的投影光機100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，第一傳動部120f可為齒條，其連接至傳動機件200，而第一傳輸機構140f為齒輪，其齒與齒條的齒嚙合。當第一傳輸機構140f旋轉時，可帶動第一傳動部120f（即齒條）沿著第一方向D1移動，進而帶動傳遞機件200沿著第一方向D1移動。

此外，在本實施例中，第二傳動部130f可為齒條，其連接至鏡筒凸緣310，而第二傳輸機構150f為齒輪，其齒與第二傳動部130f（即齒條）的齒嚙合。當第二傳輸機構150f旋轉時，可帶動第二傳動部130f（即齒條）沿著第二方向D2移動，進而帶動鏡筒凸緣310沿著第二方向D2移動。

綜上所述，本發明的實施例使用投影光機本有的機殼取代習知的鏡頭移軸裝置的基板，在鏡筒上設置鏡筒凸緣取代習知的鏡頭移軸裝置的垂直移動板。此外，在本發明的實施例中，可使用連接機件取代習知的鏡頭移軸裝置的固定板。因此，本發明的實施例的投影光機採用二層結構，取代了習知的四層結構，達到精簡零件、減少體積、提高精度、縮短組裝工時等的效果。

50:鏡頭移軸裝置 52:基板 54:水平移動板 56:垂直移動板 58:固定板 60:鏡筒 100、100c、100d、100e、100f:投影光機 110:光機殼體 120、120e、120f:第一傳動部 122:擴孔 130、130a、130f:第二傳動部 132:貫孔 134:開口 140、140e、140f:第一傳輸機構 142:第一傳動部 150、150f:第二傳輸機構 150e:齒輪組 152:第二傳動部 160:光閥 172:彈簧 174:金屬墊片 176:聚合物墊片 178:聚合物套筒 182、184:手動調整旋鈕 192、194:驅動齒輪 193、195:齒輪 200:傳動機件 210:第一滑動部 210a:第一結合部 210b:第二結合部 220、230:凸柱 300:鏡筒 310:鏡筒凸緣 312:第二滑動部 312a:第三結合部 312b:第四結合部 400:第一連接機件 500:第二連接機件 610、620:動力源 D1:第一方向 D2:第二方向 D3:第三方向 L1、L2:直線

圖1為一種習知的鏡頭移軸裝置與鏡筒的側視示意圖。圖2為本發明的一實施例的投影光機的立體視意圖。圖3為沿著圖2的I-I線的剖面示意圖。圖4為圖2的投影光機的正視示意圖。圖5為本發明的另一實施例的投影光機的立體示意圖。圖6為本發明的又一實施例的投影光機的立體示意圖。圖7為本發明的再一實施例的投影光機的立體示意圖。圖8為本發明的另一實施例的投影光機的立體示意圖。

100:投影光機 110:光機殼體 120:第一傳動部 122:擴孔 130:第二傳動部 132:貫孔 134:開口 140:第一傳輸機構 142:第一傳動部 150:第二傳輸機構 152:第二傳動部 160:光閥 200:傳動機件 210:第一滑動部 220、230:凸柱 300:鏡筒 310:鏡筒凸緣 312:第二滑動部 400:第一連接機件 500:第二連接機件 D1:第一方向 D2:第二方向 D3:第三方向

Claims

一種投影光機，包括：一光機殼體；一傳動機件，設有一第一傳動部；一鏡筒，設有一鏡筒凸緣，且該鏡筒凸緣上設有一第二傳動部；一第一連接機件，連接該光機殼體和該傳動機件，且該傳動機件和該光機殼體可作相對的第一方向直線移動；以及一第二連接機件，連接該傳動機件和該鏡筒凸緣，且該鏡筒凸緣和該傳動機件可作相對的第二方向直線移動；且該第一方向與該第二方向不相同。
一種投影光機，包括：一機殼；一傳動機件，設有一第一滑動部；一鏡筒，設有一鏡筒凸緣，該鏡筒凸緣上設有一第二滑動部；一第一連接機件，設於該第一滑動部對應位置，連接該機殼和該傳動機件可使該機殼與該傳動機件作相對的第一方向直線移動；以及一第二連接機件，設於該第二滑動部對應位置，連接該傳動機件和該鏡筒凸緣，可使該傳動機件和該鏡筒凸緣作相對的第二方向直線移動。
如請求項1或2所述的投影光機，其中該第一連接機件與該第二連接機件的每一者包括螺絲、铆釘、套筒、勾爪、凸肩螺栓、螺栓、螺帽、螺釘、銷、鍵或其組合。
如請求項1或2所述的投影光機，其中該第一連接機件與該第二連接機件的每一者包括肩式螺絲。
如請求項1或2所述的投影光機，其中該鏡筒凸緣與該傳動機件的每一者設有導引部，用以導引該鏡筒凸緣或該傳動機件的方向，該導引部為導槽、導桿或導軌形狀之結構。
如請求項5所述的投影光機，其中該第一連接機件與該第二連接機件的每一者的一部分設於該導槽內。
一種投影光機，包括：一機殼；一傳動機件，該傳動機件上設有一第一傳動部、一第一結合部與一第二結合部；該傳動機件於該第一結合部與第二結合部位置，與該殼體連接；且該第一傳動部、該第一結合部與該第二結合部設於同一直線上；以及一鏡筒，設有一鏡筒凸緣且該鏡筒凸緣上設有一第二傳動部、一第三結合部與一第四結合部；該鏡筒凸緣於該第三結合部與第四結合部位置，與該傳動機件連接；且該第二傳動部、該第三結合部與該第四結合部，設於同一直線上。
如請求項1或7所述的投影光機，其中該第一傳動部與該第二傳動部的每一者包括凸桿、齒條、部分齒輪、螺紋、蝸桿、齒輪、帶輪、鏈輪、聯軸器、軸或其組合。
如請求項1或7所述的投影光機，更包括一第一傳輸機構，該第一傳輸機構之一機件上，設有第一傳動部，與該第一傳動部接觸。
如請求項9所述的投影光機，其中該第一傳輸機構包括齒輪、齒條、螺桿、蝸桿或其組合。
如請求項9所述的投影光機，更包括一驅動齒輪，與該第一傳輸機構接觸，可提供動力，驅動該第一傳輸機構，進而帶動該傳動機件。
如請求項9所述的投影光機，更包括一動力源，與該第一傳輸機構接觸，可提供動力，驅動該第一傳輸機構，進而帶動該傳動機件。
如請求項12所述的投影光機，其中該動力源為馬達。
如請求項1或7所述的投影光機，更包括一第二傳輸機構，該第二傳輸機構之一機件上，設有第二傳動部，與該第二傳動部接觸。
如請求項14所述的投影光機，更包括一驅動齒輪，與該第二傳輸機構接觸，可提供動力，驅動該第二傳輸機構，進而帶動該鏡筒凸緣。
如請求項14所述的投影光機，更包括一動力源，與該第二傳輸機構接觸，可提供動力，驅動該第二傳輸機構，進而帶動該鏡筒凸緣。