TWI481947B - 光學裝置 - Google Patents

Description

光學裝置

本發明係關於一種光學裝置，特別關於一種具有可動態調整精度之光學裝置。

一般市面上之超短焦投影機因放大倍率較一般投影機大很多，故光路徑較長，所需之光學機構件的精度也相對要求較高，藉此來確保光學品質而達到設計所需的放大倍率及其品質要求。

為了達到超短焦投影機所需之正確光線投射路徑，需要靠高精度的壓鑄件來承載及固定相關的光學元件（例如承載光機、光學鏡頭組或反射鏡等），以達到光學品質的要求。但是，為了達到高精度壓鑄件的設計需求，廠商必須嚴格控制相關製程及生產機台，使得壓鑄件的生產成本相對較昂貴，進而造成超短焦投影機之產品競爭力不足而容易被市場淘汰。

為了降低超短焦投影機之生產成本而提高其競爭力，則必須以其它較低成本的材料及製程來取代壓鑄件，如此，可能會使光學裝置的精度不足而造成投影機投影後的影像清晰度不佳。

因此，如何提供一種光學裝置，可藉由動態調整而克服精度問題，已成為重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種可藉由動態調整而克服精度問題，並使光學裝置具有較低的生產成本而提高其產品競爭力之光學裝置。

本發明之一種光學裝置可為一超短焦投影機，並包括一支撐架、一光學模組、一反射模組、至少一第一調整單元以及至少一第二調整單元。支撐件係為一鈑金件或壓鑄件，且其材料可例如包含鍍鋅鋼板，並可經由裁減、彎折、衝壓及拉伸所製成。其中，支撐件具有一底座及一背架，且背架係連接於底座，並與底座形成一傾斜角度。底座沿一光軸方向來看，其形狀實質上係可為一凸形或一ㄇ形。

另外，光學模組係設置於底座上，且反射模組設置於背架上。再者，第一調整單元分別與背架及底座連接，且背架係可透過第一調整單元調整傾斜角度。第二調整單元係設置於背架並頂抵於反射模組，且背架係可透過第二調整單元調整反射模組的擺動角度。其中，背架係可依據反射模組反射之影像，並藉由調整第一調整單元而固定傾斜角度，進而固定反射模組的反射角度。

其中，第一調整單元可具有一螺絲及一墊片，並可藉由調整螺絲及墊片改變並固定背架與底座之間的傾斜角度。另外，第二調整單元可具有一螺絲及一連接件，螺絲係可藉由連接件頂抵於反射模組。

另外，光學裝置更可包括複數個支撐元件，該等支撐元件係設置於底座，且用以頂抵於一平面。再者，光學模組可包含一光機及一光學鏡頭單元，而反射模組包含一反射鏡。其中，光機可發出至少一光線，光線可穿過光學鏡頭單元而投射至反射鏡上，並經反射鏡反射後呈現一影像。

承上所述，因依據本發明之光學裝置包括一支撐架、一光學模組、一反射模組、至少一第一調整單元以及至少一第二調整單元。支撐架具有一底座及一背架，背架連接於底座，並與底座形成一傾斜角度。光學模組設置於底座上，而反射模組設置於背架上。另外，背架可透過第一調整單元調整其傾斜角度，並可透過第二調整單元調整反射模組的擺動角度。藉此，可藉由第一調整單元及第二調整單元之動態調整以克服支撐架的精度問題，並使光學裝置具有較低的生產成本而提高其產品競爭力。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請參照圖1A及圖1B所示，其分別為本發明較佳實施例之一種光學裝置1的組合示意圖及分解示意圖。

本發明之光學裝置1係可為但不限為一超短焦投影機，並可包括一支撐架11、一光學模組12以及一反射模組13。另外，光學裝置1更可包括至少一第一調整單元15及至少一第二調整單元16。

支撐架11係為一鈑金件或一壓鑄件，並與光學模組12及反射模組13配合，以承載光學模組12及反射模組13。其中，鈑金件具有較低的生產成本，因此更可提高光學裝置1的產品競爭力。支撐架11的材料例如可包含鍍鋅鋼板、熱軋鋼板、冷軋鋼板或冷軋熱浸鍍鋅鋼板，並可經由裁減、彎折、沖壓及拉伸等製程所製成。於此，支撐架11係以鍍鋅鋼板之鈑金件為例。

在本實施例中，支撐架11具有一底座111及一背架112，且背架112係連接於底座111之一側。光學模組12沿一光軸方向設置於底座111上，而反射模組13係設置於背架112上。於此，光學模組12係可藉由螺絲（圖未顯示）鎖合而設置於底座111上，而反射模組13係可藉由卡合而設置於背架112上，當然並不以此為限。其中，反射模組13可包含一反射鏡131（反射鏡131為一凸面鏡）。另外，光學模組12可包含一光機121及一光學鏡頭單元122，光機121可發出至少一光線L，光線L在穿過光學鏡頭單元122後可投射至反射模組13上，經反射鏡131反射於一螢幕（圖未顯示）上而顯示一影像。因此，如圖1A所示，本實施例之光軸方向即為光線L的方向。

另外，請參照圖2A至圖2C所示，其分別為光學裝置1的局部分解示意圖及局部組合示意圖。

如圖2A所示，第一調整單元15分別與背架112及底座111連接，而背架112係可藉由第一調整單元15連接於底座111，並與底座111之間形成一傾斜角度。換言之，背架112係可藉由第一調整單元15而斜設於底座111上。因此，背架112可透過第一調整單元15調整其傾斜角度。在本實施例中，第一調整單元15的數量為二，並分別具有一螺絲151及一墊片152（例如C型），且分別設置於底座111之兩側為例。其中，背架112係可依據反射模組13之反射鏡131反射的影像，並藉由調整第一調整單元15而固定其傾斜角度，進而固定反射模組13的光線反射角度。

具體而言，請再參照圖1、圖2A及圖2B所示，使用者可控制光機121發射的光線L可穿過光學鏡頭單元122後射至反射模組13，再反射至螢幕上而顯示影像，且使用者可依據反射模組13反射於螢幕之影像的焦距及清晰度來調整螺絲151鎖入背架112上之鎖絲孔的深度，藉此來調整背架112與底座111連接處之間的間隙，進而調整反射模組13之傾斜角度（仰角角度）。其中，當調整螺絲151鎖入螺絲孔而使反射之影像有較佳的清晰度時，使用者可塞入對應的墊片152於背架112與底座111之間的間隙，並鎖緊螺絲151後固定背架112與底座111之間的傾斜角度，進而可固定反射模組13之反射鏡131的仰角角度。藉此，可動態調整反射模組13的仰角角度而克服支撐架11之零件精度的問題。

另外，請參照圖2B至圖2C所示，第二調整單元16係設置於背架112並頂抵於反射模組13，且背架112係可透過第二調整單元16調整反射模組13的擺動角度。在本實施例中，反射模組13更可具有二凸部132分別連接於反射鏡131之上、下二側，而背架112更可具有二卡合部113與二凸部132對應設置，且反射模組13可藉由凸部132卡合於卡合部113而設置於背架112上。如圖2C所示，第二調整單元16的數量為二，並分別具有一螺絲161及一連接件162，兩螺絲161分別穿設於背架112的兩側並分別藉由一連接件162頂抵於反射模組13的左右兩側。由於兩螺絲161分別藉由兩連接件162頂抵於反射模組13，因此，可藉由轉入或轉出背架112兩側的螺絲161，並透過連接件162來調整反射模組13的左右擺動角度（如圖2B及圖2C所示，以凸部132為中心左右擺動）。藉此，也可藉由調整第二調整單元16而使反射鏡131反射之影像有較佳的清晰度，因此也可動態調整反射模組13的左右擺動角度而克服支撐架11之零件精度的問題。值得一提的是，本發明之第一調整單元15及第二調整單元16的設置及其調整方式除了可應用於鈑金件之支撐架11以動態調整反射模組13的仰角角度而克服支撐架11之零件精度的問題之外，也可應用於超短焦投影機的壓鑄件，同樣可以動態調整而克服壓鑄件之零件精度的問題。

另外，為了加強支撐架11的結構剛性，以取代習知超短焦投影機之壓鑄件而降低生產成本，請分別參照圖3A至圖3D所示，其中，圖3A及圖3C分別為光學裝置1不同態樣之底座111、111a的立體示意圖，而圖3B及圖3D分別為圖3A及圖3C之底座111、111a沿光軸方向的側視示意圖。

如圖3A及圖3B所示，底座111沿光軸方向（即前視）的形狀實質上係為一凸形（或稱形）。另外，如圖3C及圖3D所示，底座111a沿光軸方向的形狀實質上係為一ㄇ形。藉由使用凸形或ㄇ形特徵的底座111、111a可增強鈑金件的結構剛性，防止底座111、111a承載光學模組12時產生變形而影響光學裝置1的精度。

另外，請再參照圖1B所示，光學裝置1更可包括複數個支撐元件14，該等支撐元件14可穿設底座111，並用以頂抵於一平面（例如桌面）上。在本實施例中，支撐元件14係以頂出螺絲為例，且其數量為四。藉由支撐元件14的設置可再加強底座111的結構剛性，並克服鈑金件剛性不足而容易變形的問題。值得一提的是，支撐元件14的設置數量若為三只時，於底座111的俯視情況下，係以形成等腰三角形者為佳。

此外，光學裝置1更可具有一殼體（圖未顯示），而支撐架11、光學模組12及反射模組13係可容置於殼體內。

綜上所述，因依據本發明之光學裝置包括一支撐架、一光學模組、一反射模組、至少一第一調整單元以及至少一第二調整單元。支撐架具有一底座及一背架，背架連接於底座，並與底座形成一傾斜角度。光學模組設置於底座上，而反射模組設置於背架上。另外，背架可透過第一調整單元調整其傾斜角度，並可透過第二調整單元調整反射模組的擺動角度。藉此，可藉由第一調整單元及第二調整單元之動態調整以克服支撐架的精度問題，並使光學裝置具有較低的生產成本而提高其產品競爭力。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1．．．光學裝置

11．．．支撐架

111、111a．．．底座

112．．．背架

113．．．卡合部

12．．．光學模組

121．．．光機

122．．．光學鏡頭單元

13．．．反射模組

131．．．反射鏡

132．．．凸部

14．．．支撐元件

15．．．第一調整單元

151、161．．．螺絲

152．．．墊片

16．．．第二調整單元

162．．．連接件

L．．．光線

圖1A及圖1B分別為本發明較佳實施例之一種光學裝置的組合示意圖及分解示意圖；
圖2A至圖2C分別為本發明之光學裝置的局部分解示意圖及局部組合示意圖；
圖3A及圖3C分別為光學裝置不同態樣之底座的立體示意圖；以及
圖3B及圖3D分別為圖3A及圖3C之底座沿光軸方向的側視示意圖。

1．．．光學裝置

11．．．支撐架

111．．．底座

112．．．背架

113．．．卡合部

13．．．反射模組

131．．．反射鏡

132．．．凸部

15．．．第一調整單元

151．．．螺絲

152．．．墊片

16．．．第二調整單元

Claims (10)

1. 一種光學裝置，包括：
   一支撐架，具有一底座及一背架，該背架連接於該底座，並與底座形成一傾斜角度；
   一光學模組，設置於該底座上；
   一反射模組，設置於該背架上；以及
   至少一調整單元，分別與該背架及該底座連接，該背架係透過該調整單元調整該傾斜角度。
   
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該支撐件係為一鈑金件或一壓鑄件。
   
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該調整單元具有一穿設該背架及該底座之螺絲及一配置於該背架及該底座間之墊片。
   
4. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該光學模組包含一光機及一光學鏡頭單元，該反射模組包含一反射鏡。
   
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其係為超短焦投影機。
   
6. 一種光學裝置，包括：
   一支撐架，具有一底座及一背架，該背架連接於該底座，並與底座形成一傾斜角度；
   一光學模組，設置於該底座上；
   一反射模組，設置於該背架上；以及
   至少一調整單元，設置於該背架並頂抵於該反射模組，該背架係透過該調整單元調整該反射模組的擺動角度。
   
7. 如申請專利範圍第6項所述之光學裝置，其中該支撐件係為一鈑金件或一壓鑄件。
   
8. 如申請專利範圍第6項所述之光學裝置，其中該調整單元具有一穿設於該背架之螺絲及一接合該螺絲並頂抵於該反射模組之連接件。
   
9. 如申請專利範圍第6項所述之光學裝置，其中該光學模組包含一光機及一光學鏡頭單元，該反射模組包含一反射鏡。
   
10. 如申請專利範圍第6項所述之光學裝置，其係為超短焦投影機。