專利名稱：可更換光導管之光機及其光導管裝置和光導管裝置組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可更換光導管之光機，特別涉及一種能因不同需求，簡易地于同一光機中更換所需尺寸之光導管的技術。
背景技術：
常用之反射式數(shù)字光處理(Digital Light ProcessingTM，DLPTM)投影設備之作用過程，是將數(shù)字視頻信號轉換為一系列的數(shù)字光脈沖，而此一系列的數(shù)字光脈沖進入眼睛后，人類的眼睛便將它解譯為彩色模擬圖像。反射式數(shù)字光處理之主要技術在于數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror Device，DMD)的使用，利用數(shù)字微鏡裝置便能將數(shù)字電子信號轉換為光學信號而輸出。
與液晶顯示器(Liquid Crystal Display)所使用的模擬技術相比，反射式數(shù)字光處理投影設備的數(shù)字信號圖像處理，不會受到溫度、濕度等外在環(huán)境變動的影響。觀看圖像時，反射式數(shù)字光處理中的數(shù)字微鏡其反射面之邊長較數(shù)字微鏡間的距離大，故能提供高填滿率(fill factor)，使成像更趨自然。相比之下，液晶顯示器之像素面積過小，造成畫面具有顆粒感，圖像變得不真實。數(shù)字微鏡裝置可以高速完成數(shù)字微鏡的開(ON)關(OFF)動作，將顯示畫面迅速產(chǎn)生，不致發(fā)生圖像模糊的狀況，遠優(yōu)于液晶顯示器的成像效果。
圖1為反射式數(shù)字光處理投影設備之光機系統(tǒng)示意圖。光線自光源101產(chǎn)生后，經(jīng)色輪103及光導管105后，通過底盤107內(nèi)部的棱鏡裝置109及數(shù)字微鏡裝置(圖中未表示)進行處理，再將圖像由投射透鏡裝置111直接投射出，或先經(jīng)過鏡面(圖中未表示)，接著投射到顯示屏幕上。光源101、色輪103及光導管105所在區(qū)域，統(tǒng)稱光機之光源系統(tǒng)113；棱鏡裝置109、數(shù)字微鏡裝置及投射透鏡裝置111所在區(qū)域統(tǒng)稱為光機之成像系統(tǒng)115。光源系統(tǒng)113與成像系統(tǒng)115共同界定出光軸，而光源系統(tǒng)113所發(fā)射出的光線則沿此光軸，傳遞至成像系統(tǒng)115而成像。
因應反射式數(shù)字光處理投影設備的數(shù)字微鏡面板(DMD panel)尺寸及分辨率需求，例如0.9”、0.7、0.55”之面板尺寸等，需設計不同的光機底盤，以適應不同尺寸之光導管，使其仍能固定設置于該底盤上，以對應原先之光軸，而保持既有之光線傳遞路徑，免遭變異。故對制造及組裝成本，形成嚴重浪費。
為能因分辨率需要而改變光機中光導管尺寸，以簡便方式進行光導管更換，免除構造不同光機底盤的花費，減少制造上的成本，且不致影響光線亮度及成像質量，便成為此業(yè)界亟需達成的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之主要目的，即為提供一種用于投影裝置中的光機，其底盤接受光導管裝置之容置空間尺寸實質上固定，使得光機可應不同尺寸光導管之需求，不需重新變更設計以符所需。為達成上述目的，本發(fā)明提出一種可更換光導管之光機，用于投影裝置中，以搭載光源系統(tǒng)及成像系統(tǒng)，其中光源系統(tǒng)與成像系統(tǒng)共同界定出光軸，光源系統(tǒng)發(fā)射出之光線則沿光軸傳遞至成像系統(tǒng)。此光機包含底盤、至少一個承載邊壁、固定框架。至少一個承載邊壁用以承載光導管裝置；固定框架為可拆卸式地固定于光機底盤上。至少一個承載邊壁與固定框架，共同界定出實質上呈長方體之容置空間，容置空間具有對稱中心線，對稱中心線與光軸實質重合。
本發(fā)明之次要目的是提供一種承載于如前述光機中之光導管裝置，通過將其整體外觀尺寸固定，使得其內(nèi)設之光導管得以選擇所需尺寸加以運用，而不需改變原先光機底盤之架構。此光導管裝置包含光導管及托架裝置。托架裝置可分離地包覆于光導管之外部，并構成第一輪廓尺寸。前述容置空間界定出第二輪廓尺寸，其中第一輪廓尺寸實質上與該第二輪廓尺寸相同。此光導管裝置之容置空間、第一輪廓尺寸及第二輪廓尺寸之中心線與光軸實質重合，避免成像之光軸偏移。
本發(fā)明之再一目的，即為提供一種用于承載于如前所述之光機中之光導管裝置組。此光導管裝置組包含多個光導管裝置，具有實質上相同之第一輪廓尺寸。各光導管裝置包含光導管及托架裝置。托架裝置可分離地包覆于該光導管之外部，并構成第一輪廓尺寸。前述容置空間界定出第二輪廓尺寸，其中第一輪廓尺寸實質上與第二輪廓尺寸相同。此光導管裝置組所包含的多個光導管裝置因應不同分辨率需求而選用，簡便地裝設于同一光機上，減少了光機制造成本，亦不影響光線亮度及成像質量。
在參閱附圖及隨后描述之實施方式后，所屬技術領域的技術人員當可輕易了解本發(fā)明之基本精神及其它發(fā)明目的，以及本發(fā)明所采用之技術手段與較佳實施方式。


圖1為反射式數(shù)字光處理投影設備之光機系統(tǒng)示意圖；圖2a為本發(fā)明可更換光導管之光機結構立體示意圖；圖2b為本發(fā)明可更換光導管光機結構之放大立體示意圖；圖3a為光導管裝置之立體組合圖；及圖3b為光導管裝置之立體分解圖。
主要元件標記說明101光源103色輪105光導管107底盤109棱鏡裝置111投射透鏡裝置113光源系統(tǒng)
115成像系統(tǒng)2光機201光源系統(tǒng)202對稱中心線203成像系統(tǒng)205底盤207固定框架209、209’承載邊壁211肋條213光導管裝置215頂框架217側框架219螺絲221彈性頂推裝置3光導管裝置301光導管303、305托架307前擋板309注膠孔具體實施方式
本發(fā)明之較佳實施例如圖2a及圖2b所示，為一種可更換光導管之光機，而圖2b為圖2a之放大圖。此光機2用于投影裝置中，用以搭載光源系統(tǒng)201及成像系統(tǒng)203。其中光源系統(tǒng)201與成像系統(tǒng)203共同界定出光軸，光源系統(tǒng)201發(fā)射出之光線則沿光軸傳遞至成像系統(tǒng)203，通過成像系統(tǒng)203處理成圖像后，再投射于顯示屏幕上。此光機2包含底盤205及固定框架207，該底盤205具有至少一個承載邊壁209，用以承載光導管裝置213。固定框架207為可拆卸式地固定于光機底盤205上。其中，至少一個承載邊壁209與固定框架207，共同界定出實質上呈長方體之容置空間。此容置空間具有對稱中心線202，對稱中心線202與光軸實質重合。
較佳者，光機底盤包含兩個承載邊壁209、209’，此兩個承載邊壁209、209’系實質上互相垂直。前述固定框架207包含頂框架215、側框架217及系緊裝置，其中該系緊裝置可為螺絲219。側框架217與頂框架215實質上垂直，螺絲219適可使頂框架215及側框架217，可拆卸式地固定于光機底盤205上。底盤205另包含基準抵靠裝置，此基準抵靠裝置可為肋條211，設于前述兩個承載邊壁209、209’上。該容置空間，主要是由肋條211與固定框架207所共同界定，使其對稱中心線202與光軸實質重合。
更佳者，前述固定框架207另包含至少一個彈性頂推裝置221，設于頂框架215及側框架217中的至少一個，適以向內(nèi)抵推承載之光導管裝置213，以將光導管裝置213固定于固定框架207中。此彈性頂推裝置221可為彈片、彈簧及任何所屬技術領域的技術人員可輕易推及之等效元件。
本發(fā)明之另一實施例參照圖3a及圖3b，為一種承載于如第一實施例所述之光機2中之光導管裝置3，圖3a系為光導管裝置立體組合圖，圖3b系為光導管裝置立體分解圖，光導管裝置3包含光導管301；托架裝置，可分離地包覆于光導管之外部，以保護、支持及定位光導管，并構成第一輪廓尺寸，此第一輪廓尺寸由寬度W及高度H定義而成，如圖3a所示；容置空間界定出第二輪廓尺寸；其中第一輪廓尺寸實質上與第二輪廓尺寸相同。
更佳者，托架裝置還包含多個注膠孔309，當托架裝置包覆光導管301時，通過點膠方式將兩者相對位置固定之用。在此實施例中，該多個注膠孔309均勻分布于托架裝置上，以求膠注位置之均勻性。托架裝置還包含兩個對稱之L型托架303、305，其組合后實質包覆光導管301。前述多個注膠孔309之數(shù)目及形狀亦不限于此實施例所用之方式。
托架裝置之形狀及組合方式(譬如托架裝置可由兩互相垂直之鐵片構成，且此托架裝置形成并非完全包覆光導管之非封閉空間)亦不應受到限制，只要其與內(nèi)部之光導管組合后所構成之光導管裝置，具有實質上相同之第一輪廓尺寸，以配合前述容置空間所界定出之第二輪廓尺寸即可，亦即，該第一輪廓尺寸實質上與第二輪廓尺寸相同。
更甚者，托架裝置還可包含多個固鎖螺絲，系用以調(diào)整托架裝置內(nèi)的光導管，間接改變光導管射出的近乎平行光線進入光機內(nèi)部時的角度與位置。該多個固鎖螺絲可為2個，且其設置可為實質上互相垂直，以調(diào)整光導管與托架間的二維相對位置。
在前述實施例中，光機底盤、固定框架及托架裝置皆由易散熱材料制成，用以幫助光導管裝置散熱，避免熱量累積使得光導管中的黏膠軟化變質或熔化。該易散熱材料可為鐵、銅或鉛等。前述光導管裝置還可包含前擋板307，用以使光源所產(chǎn)生的光線集中進入光導管301中，免于因入射光線位準之失誤，而導致部分光源撞擊光導管之邊壁，而產(chǎn)生非正常的光線行進。
以數(shù)字微鏡裝置面板尺寸為0.7”和0.5”為例，其所需光導管之口徑分別為6.15×4.8毫米和4.8×3.8毫米，且包覆光導管之托架裝置厚度為0.6毫米，則兩者之托架裝置所界定之第一輪廓尺寸分別為前者之寬度W為0.6×2+6.15＝7.35毫米，高度H為0.6×2+3.8＝6.0毫米；后者之寬度W為6.0毫米，高度H為5.0毫米。若欲共享部分光學元件以節(jié)省成本，便須設計不同光導管定位系統(tǒng)，以符合光導管之光軸與光源系統(tǒng)及成像系統(tǒng)之光軸實質重合。本發(fā)明僅于光導管裝置上做變更，亦即尺寸為6.15×4.8毫米之光導管仍使用厚度0.6毫米的托架裝置，但4.8×3.8毫米之光導管則使用厚度1.275×1.1毫米的托架裝置，兩者之托架裝置所界定之第一輪廓尺寸分別為前者之寬度W為0.6×2+6.15＝7.35毫米，高度為0.6×2+3.8＝6.0毫米；后者之寬度W為1.275×2+4.8＝7.35毫米，高度H為1.1×2+3.8＝6.0毫米，通過改變光導管裝置中的托架裝置之尺寸，使其于包覆不同尺寸之光導管時，仍能保持固定之外觀輪廓尺寸，將光導管裝置之光軸保持于固定之直線上。
綜上所述，雖然本發(fā)明以前述實施例說明之，但并非用以限定本發(fā)明之實施方式，任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明之精神和權利要求所界定的內(nèi)容及其均等技術范圍下，當可做各種更動與修改。
權利要求
1.一種可更換光導管之光機，其特征是用于投影裝置中，以搭載光源系統(tǒng)及成像系統(tǒng)，其中該光源系統(tǒng)與該成像系統(tǒng)共同界定出光軸，該光源系統(tǒng)發(fā)射出之光線則沿該光軸，傳遞至該成像系統(tǒng)；該光機包含底盤，具有至少一個承載邊壁，用以承載光導管裝置；及固定框架，可拆卸式地固定于該光機底盤上；該至少一個承載邊壁與該固定框架，共同界定出實質上呈長方體之容置空間，該容置空間具有對稱中心線，該對稱中心線與該光軸實質重合。
2.根據(jù)權利要求1所述之光機，其特征是該光機底盤包含兩個承載邊壁，這兩個承載邊壁實質上互相垂直。
3.根據(jù)權利要求2所述之光機，其特征是該固定框架包含頂框架；側框架，與該頂框架實質上垂直；及系緊裝置，使該頂框架及該側框架，可拆卸式地固定于與該光機底盤上。
4.根據(jù)權利要求3所述之光機，其特征是該固定框架另包含彈性頂推裝置，設于該頂框架及該側框架中的至少一個，適以向內(nèi)抵推該承載之光導管裝置。
5.根據(jù)權利要求1所述之光機，其特征是該底盤另包含基準抵靠裝置，設于上述兩個承載邊壁上，該基準抵靠裝置與該固定框架，所共同界定出之該容置空間，使該承載之光導管裝置之對稱中心線與該光軸實質重合。
6.一種承載于如權利要求1所述之光機中之光導管裝置，其特征是包含光導管；托架裝置，可分離地包覆于該光導管之外部，并構成第一輪廓尺寸；及該容置空間界定出第二輪廓尺寸；其中該第一輪廓尺寸實質上與該第二輪廓尺寸相同。
7.一種用于承載于如權利要求1所述之光機中之光導管裝置組，其特征是包含多個光導管裝置，具有實質上相同之第一輪廓尺寸；各個光導管裝置包含光導管；托架裝置，可分離地包覆于該光導管之外部，并構成該第一輪廓尺寸；及該容置空間界定出第二輪廓尺寸；其中該第一輪廓尺寸實質上與該第二輪廓尺寸相同。
全文摘要
一種可更換光導管之光機，用于投影裝置中，以搭載光源系統(tǒng)及成像系統(tǒng)。光源系統(tǒng)與該成像系統(tǒng)共同界定出光軸，該光源系統(tǒng)發(fā)射出之光線則沿該光軸，傳遞至該成像系統(tǒng)。此光機主要包含底盤、至少一個承載邊壁、固定框架及光導管裝置。光導管裝置包含光導管及托架裝置。承載邊壁與固定框架所共同界定出之容置空間的尺寸實質上固定，且光導管及托架裝置組合后之尺寸亦實質上固定，且相同于該容置空間之尺寸。此容置空間具有與光軸實質重合之對稱中心線，避免光軸偏移。因應不同面板尺寸及分辨率需求，對于不同尺寸的光導管，僅需更換不同尺寸之托架裝置，即可進行完全相同之成像過程，無需更換光機或其底盤，大幅減低成本。
文檔編號G02B6/00GK101038427SQ20061006512
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權日2006年3月17日
發(fā)明者林升蔚, 許茂山 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司