專利名稱：合光模塊及其投影光學系統(tǒng)的制作方法
合光模塊及其投影光學系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種合光模塊，特別是關(guān)于一種可調(diào)整角度的合光模塊及使用此種合光模塊的投影光學系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如圖5所示，于一現(xiàn)有合光模塊100中，發(fā)光二極管102a、102b、102c分別發(fā)出的紅光IR、綠光IG及藍光IB，經(jīng)由X棱鏡(X plate) 104合光后進入投影鏡頭106。投影鏡頭106接收被X棱鏡104導(dǎo)向同一方向的不同色光光束并投射成像。然而，因為發(fā)光兀件本身的公差、光學元件的制造公差以及組裝后所造成累積公差等因素，導(dǎo)致不同的發(fā)光元件于一分色鏡上投射出的光斑位置產(chǎn)生差異。因此，需利用一調(diào)整機構(gòu)調(diào)整分色鏡的擺放角度，以修正發(fā)光元件的出光偏差來提高投影成像品質(zhì)。中國臺灣專利公告第523118號揭露一種光學元件定位結(jié)構(gòu)，其中分色鏡及棱鏡利用支撐板及定位塊固定，且鏡片安裝誤差可藉由框架調(diào)整。中國臺灣專利公告第M339702號揭露一種燈源模塊，藉由螺絲推動夾具并由彈性元件控制調(diào)整位移量，可獲得調(diào)整燈源位置的效果。中國專利公開第101770078號揭露一種投影機的合光模塊，包括基板、第一濾光片及第二濾光片，基板具有多個插接結(jié)構(gòu)，第一濾光片的一端插入插接結(jié)構(gòu)的一內(nèi)側(cè)，第二濾光片的一端插入插接結(jié)構(gòu)的另一內(nèi)側(cè)以獲得定位效果。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種構(gòu)造簡單且可有效修正發(fā)光元件出光偏差的合光模塊，及使用此種合光模塊的投影光學系統(tǒng)。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進一步的了解。為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實施例提供一種合光模塊，包括一基座、一旋轉(zhuǎn)座、一分色鏡組件、一施力兀件以及一活動件。基座具有至少一固定柱，旋轉(zhuǎn)座樞接至基座且旋轉(zhuǎn)座具有一擋止部及一固定部。分色鏡組件包括一鏡片座及容置于鏡片座的至少一分色鏡，分色鏡組件設(shè)置于基座且與旋轉(zhuǎn)座連動。施力元件兩端部分別連接基座的固定柱及旋轉(zhuǎn)座的固定部，且活動件設(shè)置于基座，活動件沿一第一移動方向與擋止部接觸，使旋轉(zhuǎn)座沿一第一轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，以及旋轉(zhuǎn)座的固定部連接施力元件，施力元件沿一第二移動方向移動，其中第一移動方向與第二移動方向相反。一實施例中，活動件沿第一移動方向推動擋止部，旋轉(zhuǎn)座的固定部沿第一轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，用以拉伸施力元件，使施力元件沿第一移動方向產(chǎn)生一彈性力，以保持活動件與擋止部持續(xù)接觸。一實施例中，施力元件為一彈簧且活動件包括一螺絲，藉由螺絲的進給以推動擋止部?！獙嵤├校闲纬梢还潭ㄗ?，且活動件藉由固定座設(shè)置于基座上。一實施例中，旋轉(zhuǎn) 座具有一樞接孔且基座具有一樞接部，一定位螺絲穿設(shè)樞接孔及樞接部，以將旋轉(zhuǎn)座樞接至基座。一實施例中，旋轉(zhuǎn)座具有至少一定位柱且鏡片座具有至少一定位孔，定位柱置入定位孔，以使分色鏡組件與旋轉(zhuǎn)座連動。一實施例中，合光模塊還包括一殼體及至少一發(fā)光元件，殼體具有復(fù)數(shù)側(cè)壁以界定出容置分色鏡組件的一空間，且發(fā)光元件固定于一側(cè)壁。一實施例中，分色鏡組件為一 X棱鏡。本發(fā)明另一實施例提供一種投影光學系統(tǒng)，包括一合光模塊、一成像模塊以及一投影鏡頭組。合光模塊包括復(fù)數(shù)發(fā)光元件、一基座、一旋轉(zhuǎn)座、一分色鏡組件、一施力元件以及一活動件。發(fā)光元件用以發(fā)出具有不同顏色的復(fù)數(shù)色光，基座具有至少一固定柱，旋轉(zhuǎn)座樞接至基座且旋轉(zhuǎn)座具有一擋止部及一固定部。分色鏡組件將不同色光引導(dǎo)至同一方向且包括一鏡片座及容置于鏡片座的至少一分色鏡，分色鏡組件設(shè)置于基座且與旋轉(zhuǎn)座連動。施力元件兩端部分別連接基座的固定柱及旋轉(zhuǎn)座的固定部，且活動件設(shè)置于基座。活動件沿一第一移動方向與擋止部接觸，使旋轉(zhuǎn)座沿一第一轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，以及旋轉(zhuǎn)座的該固定部連接施力7Π件，施力7Π件沿一第二移動方向移動，其中第一移動方向與該第二移動方向相反。成像模塊用以將經(jīng)分色鏡組件合光后的復(fù)數(shù)色光調(diào)變成一影像光束，且投影鏡頭組接收并投射影像光束。綜上所述，本發(fā)明的實施例至少具有下列其中一個優(yōu)點:藉由上述實施例的設(shè)計，僅需讓活動件沿一移動方向進給或退出，即可達到微調(diào)分色鏡的擺放角度及相對光源的較佳入光角度的效果，如此可修正因制造所產(chǎn)生的公差或組裝后所產(chǎn)生的累積公差等因素導(dǎo)致的入光偏差，獲得最佳化的投影成像品質(zhì)。因此，上述各個實施例的分色鏡調(diào)整機構(gòu)的構(gòu)造相當簡單而可降低制造成本，且進行調(diào)整時的操作相當簡易。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進一步的了解。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例并配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1為本發(fā)明一實施例的合光模塊的構(gòu)件分解圖。圖2為本發(fā)明一實施例的合光模塊的不意圖。圖3為說明本發(fā)明一實施例的旋轉(zhuǎn)座調(diào)整方式的示意圖。圖4為依本發(fā)明一實施例的投影光學系統(tǒng)的示意圖。圖5為一現(xiàn)有合光模塊的不意圖。10 合光模塊12 基座12a 固定柱12b 樞接部12c 固定座14 旋轉(zhuǎn)座
14a固定部14b擋止部14c定位柱14d樞接孔16分色鏡組件161定位孔16a鏡片座16b分色鏡18施力元件22活動件24定位螺絲26殼體
26a殼體側(cè)壁28發(fā)光元件30投影光學系統(tǒng)32成像模塊34投影鏡頭組100合光模塊102a、102b、102c 發(fā)光二極管104X 棱鏡106投影鏡頭IR紅光IG綠光IB藍光L1、L2移動方向P、Q轉(zhuǎn)動方向
具體實施方式
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考圖式的實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。請同時參考圖1及圖2，依本發(fā)明一實施例的設(shè)計，一種合光模塊10包括一基座
12、一旋轉(zhuǎn)座14、一分色鏡組件16、一施力兀件18以及一活動件22。基座12具有至少一固定柱12a及一樞接部12b，且旋轉(zhuǎn)座14具有一固定部14a及一擋止部14b。分色鏡組件16包括一鏡片座16a及容置于鏡片座16a的至少一分色鏡(dichroic mirror) 16b,且分色鏡組件16用以與旋轉(zhuǎn)座14連動。于本實施例中，分色鏡組件16例如可為由兩個分光平面鏡相互交叉設(shè)置的分色鏡16b,旋轉(zhuǎn)座14可具有至少一定位柱14c且鏡片座16a具有至少一定位孔161，藉由將定位柱14c置入 定位孔161可使分色鏡組件16與旋轉(zhuǎn)座14連動。旋轉(zhuǎn)座14經(jīng)由本身的一樞接孔14d樞接至基座12的樞接部12b，例如可將一定位螺絲24置入旋轉(zhuǎn)座14的樞接孔14d及基座12的樞接部12b，以將旋轉(zhuǎn)座14樞接至基座12。施力元件18的兩端分別連接基座12的固定柱12a及旋轉(zhuǎn)座14的固定部14a。于本實施例中，旋轉(zhuǎn)座14與分色鏡組件16設(shè)置于基座12的不同側(cè)，但其僅為例示而不限定。再者，合光模塊10可另包括一殼體26，殼體26具有復(fù)數(shù)側(cè)壁26a以界定出容置分色鏡組件16的一空間，且至少一發(fā)光元件28并固定于側(cè)壁26a(圖上例示為三個發(fā)光元件28且分別貼附一側(cè)壁26a)?；顒蛹?2可藉由形成于基座12上的一固定座12c設(shè)置于基座12上。施力元件18僅須能提供彈性恢復(fù)力的效果即可，例如可為一彈簧。如圖3所示，設(shè)置于基座12上的活動件22舉例而言可為一旋轉(zhuǎn)螺絲，當活動件22進給時可于LI移動方向上產(chǎn)生直線運動，因此，活動件22可沿LI移動方向推動旋轉(zhuǎn)座14的擋止部14b，使旋轉(zhuǎn)座14以樞接部12b為中心沿一轉(zhuǎn)動方向P (例如圖示的順時針方向)轉(zhuǎn)動，且同時拉伸施力元件18分別連接固定柱12a及固定部14a的兩端部，固定部14a沿轉(zhuǎn)動方向P方向轉(zhuǎn)動以拉伸施力元件18,使施力元件18產(chǎn)生可使旋轉(zhuǎn)座14反向轉(zhuǎn)動的拉力。因此，當活動件22退出時(此時活動件沿第二移動方向L2移動、施力元件18沿第一移動方向LI回彈)，藉由施力元件18的拉力可使旋轉(zhuǎn)座14沿相反的轉(zhuǎn)動方向Q(例如圖示的逆時針方向)轉(zhuǎn)動。因為分色鏡組件16設(shè)計為與旋轉(zhuǎn)座14連動，亦即旋轉(zhuǎn)座14順時針轉(zhuǎn)動時，分色鏡組件16隨之順時針轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)座14逆時針轉(zhuǎn)動時，分色鏡組件16隨之逆時針轉(zhuǎn)動，故藉由活動件22沿L1、L2移動方向的進給或退出，即可旋轉(zhuǎn)分色鏡組件16以達到微調(diào)分色鏡16b的擺放角度及相對于光源的較佳入光角度的效果。另外，活動件22僅需能獲得推動旋轉(zhuǎn)座14的擋止部14b使分色鏡組件16轉(zhuǎn)動的效果即可，其種類并不限定。活動件22例如為上述的旋轉(zhuǎn)螺絲，利用螺絲特性選用不同規(guī)格的螺絲，可獲得控制調(diào)整精度的效果。或者，活動件22例如亦可為一齒輪組。綜上所述，本發(fā)明的實施例的合光模塊至少具有下列其中一個優(yōu)點:藉由上述實施例的設(shè)計，僅需讓活動件22沿LI移動方向進給或沿L2移動方向退出，即可獲得微調(diào)分色鏡16b的擺放角度及相對于光源的較佳入光角度的效果，如此可修正因制造公差或組裝所造成的累積公差等因素導(dǎo)致的入光偏差，獲得最佳化的投影成像品質(zhì)。因此，上述各個實施例的分色鏡調(diào)整機構(gòu)的構(gòu)造相當簡單而可降低制造成本，且進行調(diào)整時的操作相當簡易。圖4為本發(fā)明一實施例的投影光學系統(tǒng)的示意圖。如圖4所示，投影光學系統(tǒng)30包括一合光模塊10、一成像模塊32及一投影鏡頭組34,合光模塊10包括設(shè)置于不同位置的復(fù)數(shù)發(fā)光元件28、分色鏡組件16及前述各個實施例的分色鏡調(diào)整機構(gòu)，復(fù)數(shù)發(fā)光元件28用以發(fā)出具有不同顏色的復(fù)數(shù)色光，分色鏡組件16將不同色光引導(dǎo)至同一方向，成像模塊32用以將經(jīng)分色鏡組件16合光后的光束調(diào)變成一影像光束，且投影鏡頭組34接收并投射出影像光束。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，SP大凡依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。另外本發(fā)明的任一實施例或權(quán)利要求不須達成本發(fā)明所揭露的全部目的或優(yōu)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，并非用來限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。此外，本說明書或權(quán)利要求中提及的“第一方向”、“第二方向”等用語僅用以命名元件的名稱，而并非用來限制元件數(shù)量上的上限或下限。
權(quán)利要求
1.一種合光模塊，包括: 一基座，具有至少一固定柱； 一旋轉(zhuǎn)座，樞接至該基座且該旋轉(zhuǎn)座具有一擋止部及一固定部； 一分色鏡組件，包括一鏡片座及容置于該鏡片座的至少一分色鏡，該分色鏡組件設(shè)置于該基座且與該旋轉(zhuǎn)座連動； 一施力元件，具有兩端部，該兩端部分別連接該基座的該固定柱及該旋轉(zhuǎn)座的該固定部；以及 一活動件，設(shè)置于該基座，該活動件沿一第一方向與該擋止部接觸，使該旋轉(zhuǎn)座沿一第一轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，以及該旋轉(zhuǎn)座的該固定部連接該施力元件，該施力元件沿一第二移動方向移動，其中該第一移動方向與該第二移動方向相反。
2.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中該活動件沿該第一移動方向推動該擋止部，該旋轉(zhuǎn)座的該固定部沿該第一轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，用以拉伸該施力元件，使該施力元件沿該第一移動方向產(chǎn)生一彈力，以保持該活動件與該擋止部持續(xù)接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中該施力元件為一彈簧。
4.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中該活動件包括一螺絲，且藉由該螺絲的進給以推動該擋止部。
5.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中該基座上形成一固定座，且該活動件藉由該固定座設(shè)置于該基座上。
6.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中還包括: 一定位螺絲，其中該旋轉(zhuǎn)座具有一樞接孔且該基座具有一樞接部，該定位螺絲穿設(shè)該樞接孔及該樞接部，以將該旋轉(zhuǎn)座樞接至該基座。
7.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中該旋轉(zhuǎn)座具有至少一定位柱，該鏡片座具有至少一定位孔，該定位柱置入該定位孔，以使該分色鏡組件與該旋轉(zhuǎn)座連動。
8.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中該旋轉(zhuǎn)座與該分色鏡組件設(shè)置于該基座的不同側(cè)。
9.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中還包括: 一殼體，具有復(fù)數(shù)側(cè)壁，以界定出容置該分色鏡組件的一空間；以及 至少一發(fā)光元件，固定于該些側(cè)壁的至少其中之一。
10.如權(quán)利要求1所述的合光模塊，其中該分色鏡組件為一X棱鏡。
11.一種投影光學系統(tǒng)，包括: 一合光模塊，包括: 復(fù)數(shù)個發(fā)光元件，用以發(fā)出具有不同顏色的復(fù)數(shù)色光； 一基座，具有至少一固定柱； 一旋轉(zhuǎn)座，樞接至該基座且該旋轉(zhuǎn)座具有一擋止部及一固定部； 一分色鏡組件，包括一鏡片座及容置于該鏡片座的至少一分色鏡，將該復(fù)數(shù)色光引導(dǎo)至同一方向，且該分色鏡組件設(shè)置于該基座且與該旋轉(zhuǎn)座連動； 一施力元件，具有兩端部分別連接該基座的該固定柱及該旋轉(zhuǎn)座的該固定部； 一活動件，設(shè)置于該基座，該活動件沿一第一移動方向與該擋止部接觸，使該旋轉(zhuǎn)座沿一第一轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，以及該旋轉(zhuǎn)座的該固定部連接該施力元件，該施力元件沿一第二移動方向移動，其中該第一移動方向與該第二移動方向相反；以及 一成像模塊，用以將經(jīng)該分色鏡組件合光后的該復(fù)數(shù)色光調(diào)變成一影像光束；以及 一投影鏡頭組，接收并投射該影像光束。
12.如權(quán)利要求11所述的投影光學系統(tǒng)，其中該活動件沿該第一移動方向推動擋止部，旋轉(zhuǎn)座的該固定部沿該第一轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，用以拉伸該施力元件，使該施力元件沿該第一移動方向產(chǎn)生一彈力，以保持該活動件與該擋止部持續(xù)接觸。
13.如權(quán)利要求11所述的投影光學系統(tǒng)，其中該施力元件為一彈簧。
14.如權(quán)利要求11所述的投影光學系統(tǒng)，其中該活動件包括一螺絲，且藉由該螺絲的進給以推動該擋止部。
15.如權(quán)利要求11所述的投影光學系統(tǒng)，其中該基座上形成一固定座，且該活動件藉由該固定座設(shè)置于該基座上。
16.如權(quán)利要求11所述的投影光學系統(tǒng)，還包括: 一定位螺絲，其中該旋轉(zhuǎn)座具 有一樞接孔且該基座具有一樞接部，且該定位螺絲穿設(shè)該樞接孔及該樞接部以將該旋轉(zhuǎn)座樞接至該基座。
17.如權(quán)利要求11所述的投影光學系統(tǒng)，其中該旋轉(zhuǎn)座具有至少一定位柱且該鏡片座具有至少一定位孔，該定位柱置入該定位孔，以使該分色鏡組件與該旋轉(zhuǎn)座連動。
18.如權(quán)利要求11所述的投影光學系統(tǒng)，其中該旋轉(zhuǎn)座與該分色鏡組件設(shè)置于該基座的不同側(cè)。
全文摘要
一種合光模塊及其投影光學系統(tǒng)，所述合光模塊包括一基座、一旋轉(zhuǎn)座、一分色鏡組件、一施力元件以及一活動件。基座具有至少一固定柱，旋轉(zhuǎn)座樞接至基座且旋轉(zhuǎn)座具有一擋止部及一固定部。分色鏡組件設(shè)置于基座且與旋轉(zhuǎn)座連動，施力元件兩端部分別連接基座的固定柱及旋轉(zhuǎn)座的固定部?；顒蛹O(shè)置于基座，活動件沿一第一移動方向與擋止部接觸，使旋轉(zhuǎn)座沿一第一轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，以及旋轉(zhuǎn)座的固定部連接施力元件，施力元件沿一移動第二方向移動，其中第一移動方向與第二移動方向相反。
文檔編號G03B21/20GK103217797SQ20121001801
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者黃雯敏 申請人:中強光電股份有限公司