應用於投影裝置的光機模塊的製作方法

2023-05-11 13:13:11 2

應用於投影裝置的光機模塊的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種應用於投影裝置的光機模塊。光機模塊包括一基座及一濾光鏡片。基座具有一傾斜承靠面及一側牆面。側牆面環繞基座的四周且於一方向形成一通孔。傾斜承靠面設置於側牆面上且與該方向具有一傾斜角。濾光鏡片設置於傾斜承靠面上。
【專利說明】應用於投影裝置的光機模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光機模塊，且特別是涉及一種應用於投影裝置的光機模塊。
【背景技術】
[0002]隨著投影機技術的進步,其發展出一種微投影機(pico-projector)。微投影機的投影技術主要分為四大類，例如是採用雷射光源的微機電鏡片投影技術(Micro ElectroMechanical System, MEMS mirror)、採用發光二極體光源的色序式娃基液晶投影技術(Color Sequencial Liquid Crystal on Silicon, CS LCoS)、米用彩色濾光片式娃基液晶投影技術(CF LCoS)和採用數字光處理技術投影技術(Digital Light Processing, DLP)0
[0003]由於微投影機具有體積小的優點，因此微投影技術可內嵌於可攜式產品，例如手機、筆記型電腦、平板電腦、相機、錄影機、可攜式媒體播放器(PMP)、可攜式DVD、遊戲機等產品，使可攜式產品具有投影的功能。
[0004]然而，由於投影畫面的解析度的要求，因此必須在微投影機的有限體積內設計一穩定且精準的調整機構，使微投影機內的各個光學組件間的組裝誤差減少，以有效控制雷射光斑的大小，並使不同顏色光束(例如，RGB光束)的光路同軸，以達到解析度的要求。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種應用於投影裝置的光機模塊，其利用基座的設計來提高光學元件間的組合精準度，由此達到投影畫面的解析度的要求。
[0006]為達上述目的，本發明提出一種光機模塊。光機模塊包括一基座及一濾光鏡片。基座具有一傾斜承靠面及一側牆面。側牆面環繞基座的四周且於一方向形成一通孔。傾斜承靠面設置於側牆面上且與該方向具有一傾斜角。濾光鏡片設置於傾斜承靠面上，且濾光鏡片的鏡面承靠於傾斜承靠面上。
[0007]本發明另提出一種投影裝置。投影裝置包括一光機模塊及一影像處理模塊。光機模塊包括一雷射光源、一基座、一濾光鏡片及一微機電鏡片(MEMS mirror)ο雷射光源用以射出一雷射。基座具有一傾斜承靠面及一側牆面。側牆面環繞基座的四周且於一方向形成一通孔。傾斜承靠面設置於側牆面上且與該方向具有一傾斜角。濾光鏡片設置於傾斜承靠面上。雷射投射至濾光鏡片後，再投射至微機電鏡片。影像處理模塊用以依據一影像信號控制光機模塊。
[0008]為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉各種佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下:
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發明實施例投影裝置的示意圖；
[0010]圖2為本發明實施例光機|吳塊的基座的不意圖；
[0011]圖3是圖2的基座上設置濾光鏡片的示意圖；[0012]圖4為圖3的濾光鏡片以一膠體固定的示意圖；
[0013]圖5為圖4的基座及濾光鏡片的剖面示意圖。
[0014]主要元件符號說明
[0015]100:投影裝置
[0016]110:光機模塊
[0017]111:雷射光源
[0018]112:基座
[0019]112a:傾斜承靠面
[0020]112b:側牆面
[0021]112c:側邊承靠面
[0022]112d:背部承靠面
[0023]113:濾光鏡片
[0024]113a:側面
[0025]114:微機電鏡片組
[0026]115:準直透鏡
[0027]116:膠體
[0028]120:影像處理模塊
[0029]Cl:方向
[0030]d:寬度
[0031]L:距離
[0032]NI 13:傾斜承載面的法線
[0033]NI 16:背部承載面的法線
【具體實施方式】
[0034]請參照圖1，其繪示為本發明實施例投影裝置100的示意圖。投影裝置100包括一光機模塊110及一影像處理模塊120。光機模塊110用以產生一影像光束。影像處理模塊120用以將影像信號經過適當處理後，轉換成光路控制信號，並傳遞至光機模塊110，使光機模塊110產生對應的影像光束。影像處理模塊120例如是進行三原色灰階值分析、亮度分析、高斯濾波處理或傅立葉轉換處理。
[0035]根據本發明實施例提出的光機模塊110,光機模塊110包括至少一雷射光源111、一基座112、至少一濾光鏡片113及至少一準直透鏡(collimator)115。雷射光源111用以射出一雷射，例如是氦氖雷射、二氧化碳雷射或滷化惰性氣體。在一實施例中，光機模塊110可包含三個雷射光源111，用以分別發出紅色光束、綠色光束及藍色光束，且每個雷射光源111具有對應的濾光鏡片113及準直透鏡115。
[0036]雷射光源111射出一雷射後，雷射將進入準直透鏡115，用以產生平行光束。準直透鏡115例如是齒狀準直透鏡(Grin Lens Collimator)、C型準直透鏡(C LensCollimator)或球型準直透鏡(Ball Lens Collimator)。接著，雷射投射至濾光鏡片113。濾光鏡片113可將來自不同雷射光源111的雷射形成同軸的單一光束，其即為上述的影像光束。[0037]在使用微機電鏡片掃描的投影技術中，光機模塊110又可包含一微機電鏡片組114。在此實施例中，濾光鏡片113產生的同軸光束會投射至微機電鏡片組114。微機電鏡片組114可以帶動上述同軸光束在二維方向掃描以形成一投影畫面。
[0038]本發明並不限於使用微機電鏡片掃描的投影技術，本發明也可使用其他的投影技術，其僅需將濾光鏡片產生的同軸光束投射至對應的投影技術裝置上。由於本發明主要在於產生精準的同軸光束，因此對於各投影技術裝置的詳細說明，在此便不多加贅述。
[0039]以下將詳細說明本發明實施例的光機模塊的各元件關係。請參照圖2，其繪示為本發明實施例光機模塊Iio的基座112的示意圖。基座112具有一傾斜承靠面112a及一側牆面112b。側牆面112b環繞基座112的四周，且於Cl方向形成通孔。傾斜承靠面112a設置於側牆面112b上，傾斜承靠面112a面向側牆面112b形成的通孔，即面向Cl方向，且與Cl方向具有一傾斜角。
[0040]基座112的材質可為注塑成型材料。在基座112的製造過程中，其填入注塑成型材料於一中空模具(未繪示)中，待注塑成型材料凝固後，中空模具再沿著脫膜方向脫離，以形成基座112。在本發明實施例中，脫膜方向為Cl方向。
[0041]在本發明實施例中，雷射光源111及其對應的準直透鏡115及濾光鏡片113沿著通孔方向(Cl方向)依序排列設置。換句話說，雷射光源111沿著通孔方向(Cl方向)射出雷射並依序進入對應的準直透鏡115及濾光鏡片113，如圖1所示。
[0042]請參照圖3，其繪示為圖2的基座112上設置濾光鏡片113的示意圖。濾光鏡片113設置於傾斜承靠面112a上，且濾光鏡片113的鏡面承靠於傾斜承靠面112a上。
[0043]偵彳牆面112b與脫膜方向(Cl方向)實質上平行。當側牆面112b具有向內側偏斜公差時，將使得基座112脫膜困難。當側牆面112b具有向外側偏斜公差時，將使得基座112脫膜較為容易。一般而言，側牆面112b通常會具有向外側偏斜公差，以便利於基座112脫膜。
[0044]由於傾斜承靠面112a是面向基座112的脫膜方向(Cl方向)，所以傾斜承靠面112a不會影響到脫膜過程。因此，傾斜承靠面112a的傾斜角度可以精準地控制並降低其公差，以維持光路的精準度。
[0045]請參照圖4，其繪示為圖3的濾光鏡片113以一膠體116固定的示意圖。在本實施例中，膠體116設置於濾光鏡片113的側面113a以將濾光鏡片113固定於傾斜承靠面112a上。由於膠體116設置於濾光鏡片113的側面113a，因此不論膠體116凝固時是否產生收縮，濾光鏡片113的鏡面仍可平貼於傾斜承靠面112a上，而不會有角度誤差。換句話說，濾光鏡片113與Cl方向的傾斜角可直接由傾斜承靠面112a與Cl方向的傾斜角決定，而不會產生太大的誤差。
[0046]請再參照圖5，其繪示為圖4的基座112及濾光鏡片113的剖面圖。基座112還具有一側邊承靠面112c。濾光鏡片113還設置於側邊承靠面112c上。濾光鏡片113通過傾斜承靠面112a及側邊承靠面112c等兩個基準面來支撐，使濾光鏡片113可以被固定於設定高度，以增加光路的精準度。
[0047]如圖5所示，傾斜承載面112a實質上垂直於側邊承載面112c，以使濾光鏡片113承載於傾斜承載面112a及側邊承載面112c時，不會有任何的空隙。
[0048]如圖1所示，基座112還包括一背部承載面112d。準直透鏡115設置於背部承載面112d。背部承載面112d用以承載準直透鏡115。背部承載面112d的法線N116與傾斜承載面112a的法線NI 13具有一夾角。如此一來，由準直透鏡115射出的雷射可以投射至濾光鏡片113，並被反射至對應的投影技術裝置，例如微機電鏡片組114。
[0049]此外，準直透鏡115直接嵌入於基座112上。一旦準直透鏡115嵌入基座112後，不需做任何調整機制。如此一來，可以避免組裝過程中必須調整準直透鏡115而產生光路的傾斜誤差，進而使準直透鏡115與基座112之間的光路的精準度可以有效提高。
[0050]一般而言，當準直透鏡115與濾光鏡片115的距離越小時，零件尺寸公差所產生的光路的誤差也會越小。在本實施例中，準直透鏡115與濾光鏡片113的距離L小於準直透鏡115的寬度d的1/2倍，使光路的誤差降到可以接受的範圍，大幅提高光路精準度。
[0051]本發明上述實施例所公開的應用於投影裝置的光機模塊110，其利用基座112的設計，使光路精準度能夠被大幅提升。在投影裝置100的技術發展上，解決了業界長久以來難以克服的技術難題，並具有顯著的進步。
[0052]綜上所述，雖然已結合以上各種實施例公開了本發明，然而其並非用以限定本發明。本發明所屬【技術領域】中熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和範圍內，可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍應以附上的權利要求所界定的為準。
【權利要求】
1.一種應用於投影裝置的光機模塊，包括: 基座，具有一傾斜承靠面及一側牆面，該側牆面環繞該基座的四周且於一方向形成一通孔，該傾斜承靠面設置於該側牆面上且與該方向具有一傾斜角；以及 濾光鏡片，設置於該傾斜承靠面上，且該濾光鏡片的鏡面承靠於該傾斜承靠面上。
2.如權利要求1所述的光機模塊，其中該基座為一注塑成型結構，並具有一脫膜方向，其中該脫膜方向平行該方向。
3.如權利要求1所述的光機模塊，其中該基座還具有一側邊承靠面，該濾光鏡片還設置於該側邊承靠面上。
4.如權利要求3所述的光機模塊，其中該傾斜承載面實質上垂直於該側邊承載面。
5.如權利要求1所述的光機模塊，其中該基座還包括一背部承載面，該光機模塊還包括: 準直透鏡(collimator)，設置於該背部承載面，該背部承載面的法線與該傾斜承載面的法線具有一夾角。
6.如權利要求1所述的光機模塊，其中該光機模塊還包括一準直透鏡，且該準直透鏡與該濾光鏡片的距離小於該準直透鏡的寬度的1/2。
7.如權利要求1所述的光機模塊，還包括一膠體，設置於該濾光鏡片的側面。
8.如權利要求1所述的光機模塊，又包含一雷射光源及一準直透鏡，其中該雷射光源、該準直透鏡及該濾光鏡片沿著該方向依序排列設置。
9.一種投影裝置，包括: 光機模塊，包括: 雷射光源，用以射出一雷射； 基座，具有一傾斜承靠面及一側牆面，該側牆面環繞該基座的四周且於一方向形成一通孔，該傾斜承靠面設置於該側牆面上且與該方向具有一傾斜角；以及濾光鏡片，設置於該傾斜承靠面上； 微機電鏡片，該雷射投射至該濾光鏡片後，再投射至該微機電鏡片；以及 影像處理模塊，用以依據一影像信號控制該光機模塊。
10.如權利要求8所述的投影裝置，其中該基座為一注塑成型結構，並具有一脫膜方向，其中該脫膜方向平行該方向。
11.如權利要求8所述的投影裝置，其中該光機模塊還包括:一準直透鏡(coll imator )，其中該準直透鏡與該濾光鏡片的距離小於該準直透鏡的寬度的1/2。
12.如權利要求8所述的投影裝置，其中該光機模塊還包括一膠體，設置於該濾光鏡片的側面。
【文檔編號】G03B21/14GK103869584SQ201210537074
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月12日 優先權日:2012年12月12日
【發明者】林威志, 呂志堅, 林孟哲, 李 權, 林家園, 許正忠, 林善雄 申請人:建興電子科技股份有限公司