CN214098084U - 光学模块及投影装置 - Google Patents

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CN214098084U CN202120334695.2U CN202120334695U CN214098084U CN 214098084 U CN214098084 U CN 214098084U CN 202120334695 U CN202120334695 U CN 202120334695U CN 214098084 U CN214098084 U CN 214098084U
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Abstract

本实用新型提出一种光学模块，光学模块包括框体及光学元件。框体包括至少一固定部、至少一框部、至少一轴部及至少一补强结构。框部借由轴部而连接于固定部，补强结构连接于框部上且形成至少一断口，断口的位置对应于至少一轴部。光学元件配置于框部内。此外，一种包含此光学模块的投影装置亦被提及。本实用新型的光学模块及投影装置可避免光学模块的轴部因应力集中而损坏。

Description

光学模块及投影装置
技术领域
本实用新型关于一种光学模块及投影装置，且特别是关于一种可调整光学元件的偏转角度的光学模块及包含此光学模块的投影装置。
背景技术
一般来说，致动器是设置于投影机内，而影像光束会通过致动器上的玻璃。当致动器的驱动元件作动时，框体的轴部会扭转，而使得框体所承载的玻璃产生快速来回偏摆，而将影像光束通过玻璃而折射至另一位置，借此达成增加投影机投射影像的分辨率的效果。当框体的材质为金属时，由于金属是均一厚度的材料，因此当致动器作动时，框体的框部与轴部的结构强度相近，而使得框部与轴部同时产生变形，而影响致动器的作动稳定度与反应速度。鉴于此，一些致动器在其框体的框部上制作补强结构(如折壁)来增加框部的结构强度，以使框体作动时的变形量集中在轴部。然而，此举使得框体作动时在轴部产生应力集中，导致轴部易因应力过大而疲劳损坏。
“背景技术”段落只是用来说明了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种光学模块及投影装置，可避免光学模块的轴部因应力集中而损坏。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种光学模块，包括框体及光学元件。框体包括至少一固定部、至少一框部、至少一轴部及至少一补强结构。框部借由轴部而连接于固定部，补强结构连接于框部上且形成至少一断口，断口的位置对应于轴部。光学元件配置于框部内。
为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种投影装置，包括光源、光阀、投影镜头及光学模块。光源用于提供照明光束。光阀用于将照明光束转换为影像光束。投影镜头用于将影像光束投射至投影装置外。光学模块配置于光阀与投影镜头之间且包括框体及光学元件。框体包括至少一固定部、至少一框部、至少一轴部及至少一补强结构，其中框部借由轴部而连接于固定部，补强结构连接于框部上且形成断口，断口的位置对应于轴部。光学元件配置于框部内且位于影像光束的传递路径上。
基于上述，在本实用新型的光学模块中，框体的框部上具有补强结构，从而增加框部的结构强度以使框体作动时的变形量集中在轴部，据以使光学模块有良好的作动稳定度与反应速度。并且，补强结构具有对应于轴部的断口，使得框部在对应于轴部的位置的结构强度不致相较于轴部过高，从而避免框体作动时在轴部产生应力集中。从而，轴部较不易因应力过大而疲劳损坏。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
包含附图以便进一步理解本实用新型，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本实用新型的实施例，并与描述一起用于解释本实用新型的原理。
图1是本实用新型一实施例的投影装置的示意图。
图2是图1的光学模块的俯视图。
图3是图2的框体及光学元件的立体图。
图4是图3的框体的立体图。
图5是本实用新型另一实施例的光学模块的俯视图。
图6是图5的框体及光学元件的立体图。
图7是图6的框体的立体图。
图8是本实用新型另一实施例的框体及光学元件的立体图。
图9是图8的框体的立体图。
图10是图9的框体的局部俯视图。
图11是本实用新型另一实施例的框体及光学元件的立体图。
图12是图11的框体的立体图。
图13是本实用新型另一实施例的框体的立体图。
附图标记列表
10:投影装置
12:光源
14:光阀
16:投影镜头
100、100A:光学模块
110:光学元件
120、120A、120B、120C、120D:框体
122:固定部
124:框部
124a:外缘
124A1:第一框部
124A2:第二框部
124b:内缘
126:轴部
126A1:第一轴部
126A2:第二轴部
128、128D:补强结构
1281:区段
128a、128a1、128a2、128b:断口
128A1:第一补强结构
128A2:第二补强结构
129、129a、129b:舌部
130、130A:座体
140:驱动组件
140A1:第一驱动组件
140A2:第二驱动组件
142:线圈
144:磁铁
A1、A2:转动轴线
D:方向
L1:照明光束
L2:影像光束
OA:光轴
P:平面
R:圆角
S:承靠面
W1、W2、W3:宽度。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1是本实用新型一实施例的投影装置的示意图。请参考图1，本实施例的投影装置10包括光源12、光阀14、投影镜头16及光学模块100。光源12用于提供照明光束L1。光阀14用于将照明光束L1转换为影像光束L2。光学模块100配置于光阀14与投影镜头16之间，且光学模块100的光学元件110位于影像光束L2的传递路径上，投影镜头16用于将影像光束L2投射至投影装置10外。光学模块100可驱动其光学元件110快速来回偏摆，而将影像光束L2通过光学元件110而折射至另一位置，借此达成增加投影装置10投射影像的分辨率的效果。
图2是图1的光学模块的俯视图。图3是图2的框体及光学元件的立体图。图4是图3的框体的立体图。请参考图2至图4，本实施例的光学模块100包括上述光学元件110及框体120。此外，光学模块100还可包括座体130及至少一驱动组件140，在本实施例中，例如是两驱动组件140。框体120包括至少一固定部122、至少一框部124、至少一轴部126及至少一补强结构128。进一步而言，在本实施例中，框体120例如是板金件且包括两固定部122、一框部124、两轴部126。框部124借由轴部126而连接于固定部122，光学元件110例如借由胶合或其他适当方式配置于框部124内。座体130环绕框体120，固定部122连接于座体130。驱动组件140配置于座体130及框部124，框部124用于借由驱动组件140产生的磁性力而绕通过两轴部126的转动轴线A1(标示于图2)相对于座体130偏转，以带动光学元件110如上述般快速来回偏摆。
本实施例的框体120例如包括两补强结构128。补强结构128连接于框部124上且形成断口128a。补强结构128包括间隔排列的两区段1281，断口128a形成于两区段1281之间，断口128a的位置对应于轴部126。借由补强结构128的设置，可增加框部124的结构强度以使框体120作动时的变形量集中在轴部126，据以使光学模块100有良好的作动稳定度与反应速度。并且，补强结构128如上述般具有对应于轴部126的断口128a，使得框部124在对应于轴部126的位置的结构强度不致相较于轴部126过高，从而避免框体120作动时在轴部126产生应力集中。从而，轴部126较不易因应力过大而疲劳损坏。
请参考图2，在本实施例中，转动轴线A1位于平面P上，平面P垂直于光学元件110的光轴OA。补强结构128例如是折壁的形式，其沿着平行于光学元件110的光轴OA的方向从框部124延伸出。并且，补强结构128的两区段1281的长度方向相同，皆为在平面P上的垂直于转动轴线A1的方向D。在其他实施例中，补强结构128可为其他适当形式，本实用新型不局限于此。此外，在方向D上，断口128a的宽度W1例如大于轴部126的宽度W2，以使断口128a借助其足够的宽度有效降低框部124在对应于轴部126的位置的结构强度。另外，轴部126及断口128a在平面P上的正投影例如对称于转动轴线A1。
在本实施例中，框部124具有相对的外缘124a及内缘124b，轴部126连接于框部124的外缘124a。补强结构128位于框部124的内缘124b而非位于框部124的外缘124a。进一步而言，断口128a位于框部124的内缘124b而非位于框部124的外缘124a。在其他实施例中，补强结构128可位于框部124的其他适当位置，本实用新型不局限于此。
本实施例的驱动组件140包括线圈142及磁铁144，线圈142及磁铁144分别配置于座体130及框部124且相对应。图2实施例的线圈142位于座体130，磁铁144位于框部124，但在其他实施例中，线圈142亦可位于框部124，而磁铁144亦可位于座体130。此外，在其他实施例中，驱动组件可为其他适当形式，本实用新型不局限于此。
在本实施例中，轴部126设置于矩形框部124的相对的两个边上。然本实用新型不局限于此，在其他实施例中，轴部126可改为设置于矩形框部124的相对的两个角落(顶点)，且补强结构128及断口128a的位置对应于轴部126的位置。
图5是本实用新型另一实施例的光学模块的俯视图。图6是图5的框体及光学元件的立体图。图7是图6的框体的立体图。图5至图7所示的光学模块100A与图2至图4所示的光学模块100的不同处在于，在光学模块100A的框体120A中，框部的数量为多个，其分别为第一框部124A1及第二框部124A2，且轴部的数量为多个，其分别为两第一轴部126A1及两第二轴部126A2。驱动组件的数量为多个，其分别为两第一驱动组件140A1及两第二驱动组件140A2。补强结构的数量为多个，其分别为第一补强结构128A1及第二补强结构128A2。
详细而言，在图5至图7所示实施例中，光学元件110配置于第一框部124A1内，第一轴部126A1连接于第一框部124A1与第二框部124A2之间，第二轴部126A2连接于第二框部124A2与固定部122A之间，固定部122A连接于座体130A。第一轴部126A1的轴向(即通过两第一轴部126A1的转动轴线A1)不同于第二轴部126A2的轴向(即通过两第二轴部126A2的转动轴线A2)。进一步而言，在本实施例中，第一轴部126A1的轴向(即转动轴线A1)例如垂直于第二轴部126A2的轴向(即转动轴线A2)。第一驱动组件140A1的线圈142及磁铁144分别配置于座体130A及第一框部124A1且相对应。第二驱动组件140A2的线圈142及磁铁144分别配置于座体130A及第二框部124A2且相对应。在其他实施例中，线圈142与磁铁144的位置亦可调换。
第一补强结构128A1连接于第一框部124A1上且包括间隔排列的两区段1281，断口128a1形成于第一补强结构128A1的两区段1281之间，断口128a1的位置对应于第一轴部126A1。第二补强结构128A2连接于第二框部124A2上且包括间隔排列的两区段1281，断口128a2形成于第二补强结构128A2的两区段1281之间，断口128a2的位置对应于第二轴部126A2。
借由第一补强结构128A1及第二补强结构128A2的设置，可增加第一框部124A1及第二框部124A2的结构强度以使框体120A作动时的变形量集中在第一轴部126A1及第二轴部126A2，据以使光学模块100A有良好的作动稳定度与反应速度。并且，第一补强结构128A1及第二补强结构128A2如上述般分别具有对应于第一轴部126A1的断口128a1及对应于第二轴部126A2的断口128a2，使得第一框部124A1及第二框部124A2在对应于第一轴部126A1及第二轴部126A2的位置的结构强度不致相较于第一轴部126A1及第二轴部126A2过高，从而避免框体120A作动时在第一轴部126A1及第二轴部126A2产生应力集中。从而，第一轴部126A1及第二轴部126A2较不易因应力过大而疲劳损坏。第一补强结构128A1、第二补强结构128A2及其断口128a1、128a2的其余结构设计方式相同或相似于前述补强结构128及其断口128a者，于此不再赘述。
图8是本实用新型另一实施例的框体及光学元件的立体图。图9是图8的框体的立体图。图8及图9所示实施例与图3及图4所示实施例的不同处在于，图8及图9所示框体120B更包括至少一舌部129，例如为两舌部129，轴部126与舌部129分别连接于框部124的外缘124a及内缘124b。舌部129的位置对应于断口128a，而可进一步增加轴部126的结构强度，避免轴部126产生应力集中。此外，舌部129具有承靠面S，承靠面S垂直于光学元件110的光轴OA，光学元件110承靠且胶合于承靠面S，以稳固地固定于框部124。
图10是图9的框体的局部俯视图。请参考图10，在方向D上，舌部129的宽度W3大于轴部126的宽度W2，以借由舌部129的足够的宽度有效提升轴部126的结构强度并稳固地承载光学元件110。此外，框体120B在舌部129与框部124的交界处形成圆角R，而可避免舌部129与框部124的交界处产生应力集中。
图11是本实用新型另一实施例的框体及光学元件的立体图。图12是图11的框体的立体图。图11及图12所示实施例与图6及图7所示实施例的不同处在于，图11及图12所示框体120C更包括两舌部129a及两舌部129b，舌部129a及舌部129b分别连接于第一框部124A1及第二框部124A2。舌部129a及舌部129b的位置分别对应于断口128a1及断口128a2，而可进一步增加第一轴部126A1及第二轴部126A2的结构强度，避免第一轴部126A1及第二轴部126A2产生应力集中。此外，舌部129a具有承靠面S，承靠面S垂直于光学元件110的光轴OA，光学元件110承靠且胶合于承靠面S，以稳固地固定于第一框部124A1。舌部129a、129b的其余结构设计方式相同或相似于前述舌部129者，于此不再赘述。
图13是本实用新型另一实施例的框体的立体图。图13所示实施例与图4所示实施例的不同处在于，在图13的框体120D中，补强结构128D为凸包且位于框部124的内缘124b与外缘124a之间。补强结构128D的断口128b的配置与作用方式相同或相似于图4所示实施例的断口128a者，于此不再赘述。图13所示的凸包形式的补强结构128D可应用于前述任一实施例。此外，在其他实施例中，图13所示的凸包形式的补强结构128D与前述任一实施例的折壁形式的补强结构可同时存在。
综上所述，在本实用新型的光学模块中，框体的框部上具有补强结构，从而增加框部的结构强度以使框体作动时的变形量集中在轴部，据以使光学模块有良好的作动稳定度与反应速度。并且，补强结构具有对应于轴部的断口，使得框部在对应于轴部的位置的结构强度不致相较于轴部过高，从而避免框体作动时在轴部产生应力集中。从而，轴部较不易因应力过大而疲劳损坏。此外，更可在框部的对应于轴部的位置设置舌部，以借助舌部进一步增加轴部的结构强度，且可借助舌部承载光学元件。
以上所述，仅为本实用新型的优选实施例而已，不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡是依照本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利检索，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种光学模块，其特征在于，所述光学模块包括框体以及光学元件，其中
所述框体包括至少一固定部、至少一框部、至少一轴部及至少一补强结构，其中所述至少一框部借由所述至少一轴部而连接于所述至少一固定部，所述至少一补强结构连接于所述至少一框部上且形成至少一断口，所述至少一断口的位置对应于所述至少一轴部；以及
所述光学元件配置于所述至少一框部内。
2.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述至少一框部具有相对的外缘及内缘，所述框体还包括至少一舌部，所述至少一轴部与所述至少一舌部分别连接于所述外缘及所述内缘，所述至少一舌部的位置对应于所述至少一断口。
3.根据权利要求2所述的光学模块，其特征在于，所述至少一舌部具有承靠面，所述承靠面垂直于所述光学元件的光轴，所述光学元件承靠于所述承靠面。
4.根据权利要求3所述的光学模块，其特征在于，所述光学元件胶合于所述承靠面。
5.根据权利要求2所述的光学模块，其特征在于，所述框体在所述至少一舌部与所述至少一框部的交界处形成至少一圆角。
6.根据权利要求2所述的光学模块，其特征在于，所述至少一舌部的宽度大于所述至少一轴部的宽度。
7.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述至少一断口的宽度大于所述至少一轴部的宽度。
8.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述至少一框部用于绕通过所述至少一轴部的转动轴线偏转，所述转动轴线位于一平面上，所述平面垂直于所述光学元件的光轴，所述至少一轴部及所述至少一断口在所述平面上的正投影对称于所述转动轴线。
9.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述至少一补强结构沿着平行于所述光学元件的光轴的方向从所述至少一框部延伸出。
10.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述至少一补强结构包括间隔排列的两个区段，所述至少一断口形成于所述两个区段之间。
11.根据权利要求10所述的光学模块，其特征在于，所述两个区段的长度方向相同。
12.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述至少一框部具有相对的外缘及内缘，所述至少一轴部连接于所述外缘，所述至少一补强结构不位于所述外缘。
13.根据权利要求12所述的光学模块，其特征在于，所述至少一补强结构位于所述内缘或位于所述内缘与所述外缘之间。
14.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述至少一补强结构包括至少一折壁或至少一凸包。
15.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述至少一框部包括第一框部及第二框部，所述至少一轴部包括至少一第一轴部及至少一第二轴部，所述光学元件配置于所述第一框部内，所述至少一第一轴部连接于所述第一框部与所述第二框部之间，所述至少一第二轴部连接于所述第二框部与所述至少一固定部之间，所述至少一第一轴部的轴向不同于所述至少一第二轴部的轴向。
16.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述光学模块还包括座体，其中所述座体环绕所述框体，所述至少一固定部连接于所述座体。
17.根据权利要求16所述的光学模块，其特征在于，所述光学模块还包括至少一驱动组件，其中所述至少一驱动组件配置于所述座体及所述至少一框部，所述至少一框部用于借由所述至少一驱动组件产生的磁性力而相对于所述座体偏转。
18.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括光源、光阀、投影镜头以及光学模块，其中
所述光源用于提供照明光束；
所述光阀用于将所述照明光束转换为影像光束；
所述投影镜头用于将所述影像光束投射至所述投影装置外；以及
所述光学模块配置于所述光阀与所述投影镜头之间且包括框体以及光学元件，其中
所述框体包括至少一固定部、至少一框部、至少一轴部及至少一补强结构，其中所述至少一框部借由所述至少一轴部而连接于所述至少一固定部，所述至少一补强结构连接于所述至少一框部上且形成至少一断口，所述至少一断口的位置对应于所述至少一轴部；以及
所述光学元件配置于所述至少一框部内且位于所述影像光束的传递路径上。
19.根据权利要求18所述的投影装置，其特征在于，所述至少一框部具有相对的外缘及内缘，所述框体还包括至少一舌部，所述至少一轴部与所述至少一舌部分别连接于所述外缘及所述内缘，所述至少一舌部的位置对应于所述至少一断口。
20.根据权利要求19所述的投影装置，其特征在于，所述至少一舌部具有承靠面，所述承靠面垂直于所述光学元件的光轴，所述光学元件承靠于所述承靠面。
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