TWM327045U - Imaging displacement module - Google Patents

Description

.M327045 96-11-8 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作是有關於一種成像位移模組（imaging displacement module)，且特別是有關於一種可提高影像 解析度之成像位移模組。 【先前技術】 近年來’各種顯不技術已廣泛地應用於日常生活上，

如液晶顯示面板（liquid crystal display panel，LCD panel)、 電漿顯示面板（plasma display panel，PDP)、投影裝置 (projection apparatus)等。在大尺寸影像的顯示方面，又 以才又影裝置隶為實用’因此，投影裝置已逐漸成為大尺寸 顯不不可或缺的技術之一。一般而言，當投影裝置將影像 投至屏幕上時，影像中各個畫素之間常會存在有黑色區 域，而此黑色區域整體上看起來是呈現網狀。由於投影裝 置大多是應用在大尺寸的影像顯示上，因此，上述的網^

之黑色區域常會被使用者所察覺，進而令使用者感覺 品質不佳。 為了解決上述影像品質不佳的問題，已有一些習知技 術相繼被提a。這㈣知技術主要是藉由振㈣學引擎 (_Cal engine)中的稜鏡（prism)或投影鏡頭（一咖 =)，以快速地切換影像在屏幕上的投影位置，進 ，或減少陳黑色區域。“，在投縣 的重量與體積敍’若要振動稜鏡或是^ 〜鏡頭，其振動機構勢必相當複雜且會佔據相當大的空 5 M327045 間，因此，振動稜鏡或是投影鏡頭的作法在實際量產上的 可行性較低。 【新型内容】 本創作&供一種成像位移模組，以於各圖框時間 (frame time)内切換多個子影像的成像位置，進而改善 影裝置之影像品質。 為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本創 作之實施例提出一種成像位移模組，包括一框架、一光學 兀件、-承載座、-連接部以及至少—第—致動器。框架 具有一第一開孔，而光學元件、承載座、連接部以及第」 致動器皆配置於帛-開仙。承載座絲承學元件， 而連接部連接框架與承載座，並適於以—軸線為支點產生 彈性扭轉（elastic torsion)。第一致動器配置於承載座之 一侧，亚適於帶動承載座反覆振動。連接部之軸線與光學 元件之質心所構成的平面將垂直於光學元件之一表面。& 接部可包括二分別位於承載座兩侧之連接柱體，這些 柱體為U型或门型。框架、承載座以及連接部為一體成形 第-致動器包括音圈馬達（VGiee — ㈣VCM)或^ 陶瓷（piezoelectric ceramic，ρζτ)。成像位移模組 ^ 至少-第二巧器’配置於第—開孔内，且配置於承載座 之另-側。第二致動器適於與第—致動器帶動 振動。第二致動ϋ包括音圈馬達或壓電_。光 = :反射鏡。連接部連接於承載座之底面，且其;分另= 接於框架之二相對内表面。成像位移模組更包括一底座， 6 M327045 96-11-8 且框架適於配置於底座上H致動器配置於承載座與 之間。成像位移模組更包括-電路才反，而底座更具^ 一第二開孔，且電路板配置於第二開孔中。 底座更具有一連接於第二開孔之内緣之擋板，且電路 板之-晶片適於接觸擔板或在擔板下方^置—散熱片或具 散熱功能之材料，如散熱膏等，其巾擋板是財壓成型方 式製作。 成像位移模組更包括一填充於承載座與擔板之間之阻 尼材料（damping material)。阻尼材料為阻尼膠（damping adhesive)或泡棉材料。第一致動器包括一線圈以及一磁 鐵，其中線圈連接於承載座之一側，而磁鐵配置於底座， 且鄰近於線圈。 一 底座更具有一容納部，且磁鐵配置於容納部中。 斤一光學70件為一透光玻璃或一透光塑膠。承載座具有一 第三開孔，且透光玻璃或透光塑膠裝設於第三開孔中。 一成像，移模組更包括一底座，且底座具有一對應於第 開孔之弟一開孔。框架配置於底座上，而第一致動器鱼 第一致動器配置於承載座與底座之間。 本創作之實施例因利用致動器使配置於承載座上之光 牟元件以連接部為支點反覆振動，如此作法可提供十分穩 定振動，且實際量產的可行性很高。 〜 為讓本創作之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉較佳實闕，並配合觸圖式，作詳細制如下。、 【實施方式】 7 .M327045 96-11-8 以下術内容、特點與功效，在 疋）見叮“例巾所提到的方向膀，例如：上、 播用的=則或後等，僅是麥考附加圖式的方向。因此， ，的^用語是用來說明並翻來_本創作。 〔第一實施例〕

〇月參考圖1與圖2 ’成像位移模組100a包括-框芊 π〇Γ光學科12〇、-承載座請、—連接部14〇 = 二弟:致動器隱。框架11〇具有一第一開孔ιΐ2，而 ^ m、承載座13〇、連接部刚及第一致動器15此 ^配置於第-開孔112 β。承載座13Q適於承載光學元件 12〇 ’而連接部140連接於插架11〇與承載座13〇之間，並 適於以-軸線10〇為支點產生彈性扭轉。第一致動器隱 配置於承健13G之-側，並適於縣承· 13G以連接 部140為支點反覆振動。

於此實施财，連接部14G之軸心與光學元件uo之 質心所構成之平面將垂直於光學元件120之表面，且光學 元件12G例如纽射鏡。再者，承載座13G具有—凹槽 132 ’且光學元件120例如是裝設於凹槽132中。此外，連 接部140例如是一柱體，並連接於承載座13〇之底面，且 其兩端分別連接於框架110之二相對内表面。其中，連接 部140之軸心連線例如是一軸線16〇，而且，框架11〇、承 載座130及連接部140例如是以一體成形的方式製作。 除此之外，成像位移模組100a更包括至少一第二致動 8 M327045 96-11-8 器150b，配置於第一開孔112内，且配置於承載座130之 另一側。弟一致動态150b適於與第一致動器i5〇a帶動承 載座130以連接部140為支點反覆振動，以使連接部14〇 沿其軸心產生彈性扭轉。於此實施例中，第一致動器15〇a 與第二致動器150b的數量皆為一個，且第一致動器15〇a - 與第二致動器150b分別配置於承載座丨3〇之相對兩側，並 位於光學元件120之外側。但在本實施例中，第一致動器 # 150a與第二致動器l5〇b的數量並非用以限定本創作。其 中，第一致動器150a與第二致動器1501)例如是音圈馬達 或壓電陶瓷，而承載座130藉由音圈馬達（第一致動器15〇a 與第二致動器150b)的帶動而以連接部140為支點反覆振 動的方式會在之後的實施例中詳述。 然後，請參考圖3，此實施例中之成像位移模組1〇〇a 適於裝設於一具有多個透鏡210之L型投影鏡頭2〇〇，其 中透鏡210可區分成一第一透鏡群212與一第二透鏡群 _ 214。在投影裝置（未繪示）中，經過光學引擎（未繪示） 處理後之一影像光束3〇〇會經過第一透鏡群212，並藉由 .成像位移模組腕反射，之後才經由第二透鏡群214 ^影

至屏幕上D 在上述之L型投影鏡頭200中，由於第一致動哭15 與第二致動器150b會帶動承載座13〇以連接 ^ 反覆振動，以使影像光束300可藉由光學元二 =投影至屏幕上不同的位置，進而消除或減少網狀黑色區 知、產生。因此，成像位移模組l〇〇a可用以改善投影裝置之 9 M327045 96-11-8 影像品質。 此外 中所常用之:Γ接部140是使用連接域而非習知技術 之軸承，因此，材料成本會較低。而且，由於承

岳丨L = 疋轉觀圍會受到連接部140產生彈性扭轉的限 ^θ，κ，其中θ為旋轉角度，M為力矩，而κ為材 料的彈性絲）而不需使用感·感測承載座130之旋轉 角度，因此’材料成本較低，且控制上較為料。再者， 框木110、承載座13〇及連接部14〇是以一體成形的方式 製作，因此生產成本較低。

除此之外，致動器150a、150b是配置於承載座130 之相對兩側，並位於光學元件12〇之外側，因此整體厚度 會較小。再者’連接部140之轴心與光學元件12〇之質心 所構成之平面垂直於光學元件120之表面時，承載座130 會具有較小的質量慣性矩r2dm，其中I為質量慣性 矩’ r為質點到轉軸的距離，而dm為質點的質量）。因此 可因具有較小的質量慣性矩而獲得較高的自然頻率

2=Κ/Ι，其中，ω為自然頻率，Κ為材料的彈性係數，而I 為質量慣性矩），進而提升承載座130的反應速度。此外， 只需要使用較小的致動器即可使其所提供給連接部140之 力矩足以使承載座130達到預設的旋轉角度，進而使成像 位移模組100a之整體體積縮小。 〔第二實施例〕 請參考圖4至圖6，此實施例中之成像位移模組l〇〇b M327045 96-11-8 之結構大致上是連接部140包括二分別位於承載座13〇兩 側之連接柱體，且以連接柱體的軸線16〇為支點，成像位 移模組100b不包括第二致動器15〇b。 於此實施例十，成像位移模組1〇〇b更可以包括一底座 170。其申，框架11〇例如是配置於底座17〇上，而第一致 -動器、150a例如是配置於承載座130與底座170之間。再 -者，第一致動器15如例如是音圈馬達，且第一致動器15〇a • 包括一線圈152、一線圈架154及-磁鐵156，而底座17〇 更可以具有-容納部172。其中，線圈152例如是纏繞於 線圈架154上，並藉由線圈架154連接於承載座13〇之一 側，而磁鐵156例如是配置於容納部172中，而且，容納 部172例如是以沖壓成型方式製作。 根據勞倫斯定律（L_tZ law)，當線圈152接受一 電流時，線® 1S2將受到磁鐵⑼所提供之磁場的影響而 帶動承載座130以連接部14〇為軸心擺動一角度（未緣 # 示），並使連接部14〇沿軸線16〇為支點產生彈性扭轉。 J後田線圈152接文另—方向之電流時，線圈152將受 到磁鐵156所提供之磁場的影響而帶動承載座130以連接 部140為軸心朝相反方向擺動另一角度。吾人由此可實施 例中可知’第-致動益l5〇a適於藉由改變線圈所接受 之電流的方向帶動承載座13〇以連接部14 動，以使連接部M0沿其軸心產生彈性扭轉。 後贫 此外，成像位移模組100b更可以包括一電路板18〇, 而底座170更可以具有一第二開孔m(綠示於目6)，且 11 M327045 96-11-8 電路板180例如是配置於第二開孔174中。電路板⑽適 於改變線圈152中之電流方向與電流大小，以改變承載座 130之旋轉方向與旋轉角度。 再者，底座170更可以具有一連接於第二開孔174之 内緣之擋板176 ’且電路板180之一晶片182適於接觸擒 _ 板Π6或一放置於擋板176下方之一散熱片（thermal Pad)。檔板176不僅可避免電路板180在安裝時接觸承载 • 座13〇，更可藉由其下方之散熱片或散熱膏等散熱材質與 晶片182之接觸而使晶片182在操作時所產生之熱能透過 散熱片等散熱材質經擋板176傳遞至底座170，進而使晶 片182可透過底座170進行散熱。其中，擒板176例如是 以沖壓成型方式製作。 除此之外，成像位移模組l〇〇b更可以包括一填充於承 載座130與擋板176之間之阻尼材料（未繪示），以隔絕 第一致動器150a帶動承載座13〇之振動與成像位移模組 io〇b外部之振動，進而改善承載座13〇與底座17〇間被激 發所產生的共振現象。其中，阻尼材料例如是阻尼膠或泡 棉材料。再者，成像位移模組l〇〇b更包括多個鎖固構件 190。其中，光學元件120例如是藉由鎖固構件19〇鎖固於 凹槽132中，而承載座130例如是藉由鎖固構件19〇鎖固 於底座170上，且線圈架154例如是藉由鎖固構件19〇鎖 固於承載座130。 、 〔第三實施例〕 M327045 96-11-8 請參考圖7與圖8，此實施例中之成像位移模組l〇〇c 之結構為連接部140包括二分別位於承載座13〇兩側之連 接柱體，其中連接柱體的軸心連線為軸線16〇，且連接柱 體例如是u型柱體或门型柱體，再者，光學元件12〇為一 透光玻璃或一透光塑膠而非反射鏡，而承載座13〇具有一 第三開孔134而非凹槽132，且光學元件12〇例如是裝設 於第三開孔134中，使影像光束可穿透光學元件12〇。 於此實施例中，框架110、承載座13〇及連接部14〇 並非是以一體成形的方式製作。其中，連接部14〇例如是 分別藉由鎖固構件190連接於框架11〇與承載座13〇之 間。值得注意的是，由於U型柱體或门型柱體在承受側向 力時的剛性比承受扭矩的時剛性強，因此，在受到外力作 用時較為容易產生彈性扭轉之變形而不容易產生橫向的彎 曲變形，進而使承載座130能夠較為容易達到預期的旋轉 角度。 與弟一實施例相同的是’成像位移模組l〇〇c亦可以包 括底座170。其中，框架110例如是配置於底座17〇上， 而第一致動器150a與第二致動器150b例如是配置於承載 座130與底座170之間。然而，由於光學元件12〇為透光 玻璃或透光塑膠，因此，底座170上之第二開孔174必須 對應於承載座130之第三開孔134，以避免阻播影像光束 的傳遞。相同的，用以改變線圈152中之電流方向與電流 大小之電路板（未繪示）亦不可配置於第二開孔174中， 以避免阻擋影像光束的傳遞。 13 M327045 96-11-8 於此實施例中，第一致動器150a與第二致動器150b 例如都是音圈馬達，且第一致動器15〇a與第二致動器150b 分別包括線圈152、線圈架154及磁鐵156，而底座170 更可以具有二相對之容納部172。其中，線圈152例如是 分別纏繞於對應之線圈架154上，並分別藉由線圈架154 - 連接於承載座130之相對兩侧，而磁鐵15ό例如是分別配 • 置於底座17〇，且分別配置於對應之容納部172中，並分 # 別鄰近於對應之線圈152。相同的，容納部172例如是以 沖壓成型方式製作。其中，音圈馬達（第一致動器15〇a 與第二致動器150b)帶動承載座13〇以連接部14〇為支點 反覆振動的方式與第二實施例相同，於此不作贅述。吾人 由上述實施例中可知，成像位移模組不僅可適用於承載反 射鏡，亦可適用於承载透光玻璃或透光塑膠，以將成像位 移模組裝設於一具有多個透鏡之直筒型投影鏡頭。 除此之外，與第二實施例相同的是，光學元件12〇可 φ 藉由鎖固構件190鎖固於凹槽132中，而承載座130可藉 由鎖固構件190鎖固於底座17〇上，且線圈架154可藉由 鎖固構件190鎖固於承載座13〇。 、、示上所述，本創作之實施例的成像位移模組具有下列 優點·· ★丨·使衫像光束藉由光學元件之反射或透射而投影至屏 幕上不同的位置，進而消除或減少網狀黑色區域產生，因 此可用以改善投影裝置之影像品質。 2·利用致動器使配置於減座上之光學元件以連接部 14 M327045 96-11-8 為支點反覆振動，因此，其穩定性較高且體積亦較小。 3·連接部是使用連接柱體，因此材料成本會較低。 4·由於不需使用感測器感測承载座之旋轉角度/因此 材料成本較低，且控制上較為容易。 & 5·框架、承載座及連接部是以一體成形的方式製作， 因此，生產成本較低。

6·致動器是配置於承載座之相對兩側 件之外側，因此整體厚度會較小。 並位於光學元 7·由於承載座具有較小的質量慣性矩，因此，不僅承 ，座可獲得較高的反應速度，而且，只需使用較小的致動 即可達到預5又的》疋轉角度，進而使整體體積可被縮小。 8·用以配置磁鐵之容納部是以沖壓成型方式製作，因 此，不僅可以降低生產成本，而且，更可以降低整體厚度。 9·電路板是配置於底座之第二開孔_以有效利用予^像 位移模組之空間，因此整體厚度會較小。

10·擋板不僅可避免電路板在安裝時接觸承載座，電路 ，之晶片更可藉由接觸擋板或擋板下方之散熱片或散熱膏 等而使其在操作時所產生之熱能可透過散熱片或擋板傳遞 至底座’進而使晶片可透過底座進行散熱。 u·致動器帶動承載座以連接部為支點反覆振動時，填 充於承載座與擋板之間之阻尼材料可用以隔絕承载座與底 座間被激發所產生的共振現象。 以使承載座能夠更容易 12.連接部可使用u型柱體， 達到預期的旋轉角度。 15 M327045 96-11-8 I3.不僅可_於承載反射鏡，亦可適用於承 璃或透光塑膠，以用以裝設於-具有多個透鏡之l型投影 鏡頭或直筒型投影鏡頭。 ^ 惟以上所述者，縣賴作讀佳實施_已，當不能以 此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及創 -作說日肋容所作之鮮的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利 • 涵蓋之範圍内。另外本創作的任-實施例或申請專利範圍 • 频達成本創作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 來限制本創作之權利範圍。 【圖式簡單說明】 圖1為本創作第一實施例之一種成像位移模組之結構 示意圖。 圖2為圖1中沿I — I ’剖面線之剖視圖。 _ 圖3為具有圖1中之成像位移模組之l型投影鏡頭的 側視圖。 圖4為本創作第二實施例之—種成像位移模組之結構 示意圖。 圖5為圖4中沿Π - Π ’剖面線之剖視圖。 圖6為圖4之爆炸圖。 圖7為本創作第三實施例之—種成像位移模組之結構 示意圖。 圖8為圖7中沿皿-瓜’剖面線之剖視圖。 16 M327045 96-11-8 【主要元件符號說明】 100a、100b、100c :成像位移模組 110 :框架 112 :第一開孔 120 :光學元件 130 :承載座 132 ··凹槽 134 ··第三開孔 140 :連接部 150a、150b :致動器 152 :線圈 154 :線圈架 156 :磁鐵 160 :軸線 170 ·•底座 172 :容納部 174 ··第二開孔 176 :擋板 180 :電路板 182 :晶片 190 ·鎖固構件 200 :投影鏡頭 210 :透鏡 212、214 :透鏡群 300 :影像光束 17

Claims (1)

1. M327045 96-11-8 九、申請專利範圍·· ^ 一種成像位移模組，包括： 一框架，具有一第一開孔； 一光學元件，配置於該第一開孔内； 元件了承載座，配置於該第一開孔内，並適於承载該光學 、一連接部，連接該框架與該承載座，其中該連接部適 於以一軸線為支點產生彈性扭轉；以及 一至少一第一致動器，配置於該第一開孔内，且配置於 該承載座之一側，其中該第一致動器適於帶動該承載座反 覆振動。 2·如申請專利範圍第丨項所述之成像位移模組，其中 該連接部之轴線與該光學元件之質心所構成的平面垂直於 該光學元件之一表面。 3·如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中 該連接部包括二分別位於該承載座雨侧之連接柱體。 4·如申請專利範圍第3項所述之成像位移模組，其中 該些連接柱體為U型柱體。 5·如申請專利範圍第4項所述之成像位移模組，該連 接柱體為金屬或塑膠材質。 ^ 6·如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中 該框架、該承載座以及該連接部為一體成形。 上斤7·如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中 。亥第致動裔包括音圈馬達或壓電陶篆。 18 M327045 96-11-8 8·如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，更包 括至少一第二致動器，配置於該承載座之另一側，並適於 與該第一致動器帶動該承載座反覆振動。 9·如申請專利範圍第丨項所述之成像位移模組，其中 該光學元件為一反射鏡。 _ — ι〇·如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中 ' 該連接部連接於該承載座之底面，且該連接部之兩端分別 • 連接於該框架之二相對内表面。 11·如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，更包 括一底座，其中該框架適於配置於該底座上，而該第一致 動器配置於該承載座與該底座之間。 12·如申請專利範圍第η項所述之成像位移模組，更 包括一電路板，其中該底座更具有一第二開孔，且該電路 板配置於該第二開孔中。 13·如申請專利範圍第12項所述之成像位移模組，其 _ =該底座更具有一擋板，連接於該第二開孔之内緣，且該 電路板之一晶片適於接觸該擋板或擋板下方之一散熱片或 • 散熱膏。 14·如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，更包 括一阻尼材料，填充於該承載座與該底板之間。 15·如申請專利範圍第14項所述之成像位移模組，其 中該阻尼材料為阻尼膠或泡棉材料。 斤16·如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中 該第一致動器包括一線圈以及一磁鐵，該線圈連接於該承 19 M327045 96-11-8

   一框架，具有一第一開孔； 中該底座更具有一容納部， 18· —種成像位移模組， 一框架，具有一笸一戸』」 一光學元件，配置於該第一開孔内； 承載座，具有—第二開孔，適於裝^該光學元件； 、連接4連接於該框架與該承載座之間，其中該連 接部適於產生彈性扭轉；以及 至少一第-致動器，配置於該第一開孔内，且配置於 該承載座之一侧。 19·如申請專利範圍第18項所述之成像位移模組，其 中該光學兀件為一透光玻璃或一透光塑膠。 20·如申凊專利範圍第18項所述之成像位移模組，其 中該連接部包括二分雜於該承載座兩側之連接柱體，且 該些連接柱體適於以一軸線為支點產生彈性扭轉。 21·如申請專利範圍第18項所述之成像位移模組，其 中該連接部為U型柱體。 ’、 22·如申請專利範圍第18項所述之成像位移模組，更 包括至少一第二致動器，配置於該承載座之另一側，並適 於與該第一致動器帶動該承載座。 23·如申請專利範圍第18項所述之成像位移模組，其 中該框架、該承載座以及該連接部為一體成形。 20