專利名稱：光機模塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光機模塊及其組裝方法，特別是涉及一種可調整投影 鏡頭以及數字微鏡元件的平行度的光機模塊及其組裝方法。
背景技術：
數字光學處理(digital light processing, DLP)投影機主要包括投影鏡 頭、光才幾(light engine)、婆丈字j鼓4竟元j牛(digital micro-mirror device, DMD)以及燈泡。燈泡用以提供光線投射到光機上的數字微鏡元件，再經由投影 鏡頭將影像投射而出。由于數字光學處理投影機通過投影鏡頭成像，對投影鏡頭而言，數字 微鏡元件為一物。因此當數字微鏡元件與投影鏡頭的距離改變時，成像距 離也隨之變動。由于數字微鏡元件是由許多鏡面元件組成，每個鏡面元件 是對應到影像中各個畫素 若是數字微鏡元件上不同位置的鏡面元件與投 影鏡頭之間的距離不為一定值，則無法將各畫素同時成像在同一個平面上。 此時聚焦的品質將無法達到最佳化，亦即無法于一屏幕上將影像清楚的呈 現出來。因此投影鏡頭以及數字微鏡元件之間的平行度影響投射畫面品質 的一重要因素。數字光學處理投影機中，投影鏡頭以及數字微鏡元件主要裝設在光機 機殼上。投影鏡頭本身由多個透鏡組合而成，而數字微鏡元件也有其本身 的承靠面。因此，投影鏡頭以及數字微鏡元件之間的平行度受到光機機殼 的公差、投影鏡頭本身的組裝公差以及數字微鏡元件與其本身承靠面之組 裝公差三項因素所影響。此三項因素所累積的公差對于聚焦的品質影響甚 巨。若是單就機殼、投影鏡頭以及數字微鏡元件分別著手去改善其公差， 所花費的成本非常高且不適于量產。發明內容有鑒于此，本發明的目的在于提供一種光機模塊及其組裝方法，在光 機模塊的光機機殼上設計撓性結構，運用撓性結構的特性，在組裝光機模 塊的過程中調整投影鏡頭及數字微鏡元件的平行度。用以解決光機機殼、 投影鏡頭以及數字微鏡元件的累積公差所造成的成像問題。根據本發明的目的，提出一種光機模塊，包括一支撐結構、 一第一模 塊及一第二模塊。支撐結構包括一本體部及一調整部。本體部具有相對的 第一平面及第二平面。調整部包括第一撓性件及第二撓性件，分別凸設于 本體部，并突出于第二平面。第一模塊設置于第一平面。第二模塊設置于 第二平面之上，并抵靠于第一撓性件以及第二撓性件。其中，通過調整調 整部而調整第二模塊的設置平面，以由此調整第 一模塊及第二模塊的平行 度。根據本發明的另一目的，提出一種光機模塊的組裝方法，首先，提供 一支撐結構。支撐結構包括一本體部及一調整部。本體部具有相對的第一 平面及第二平面，調整部包括第一撓性件及第二撓性件，分別凸設于本體 部，并突出于第二平面。接著，將一第一模塊設置于第一平面上。然后， 預設置一第二模塊于第二平面之上，使第一撓性件及第二撓性件抵靠于第 二模塊上。接著，產生一光線通過第一模塊及第二模塊，以投射一影像于 一屏幕上。然后，根據影像，施壓或釋放第一撓性件與第二撓性件，使得 第二模塊被轉動，由此調整第一模塊及第二模塊的平行度。為讓本發明的上述目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下
圖式簡單說明第1圖繪示乃依照本發明一較佳實施例之投影裝置的示意圖。第2A圖繪示乃第1圖投影裝置之支撐結構的構造圖。第2B圖繪示乃第2A圖支撐結構的前視圖。第3A圖繪示乃第1圖投影裝置的光機模塊之部份示意圖。第3B圖繪示乃第3A圖光機模塊之前視圖。第4圖繪示乃第1圖投影裝置的聚焦調整之示意圖。第5圖繪示乃第1圖投影裝置的光機模塊組裝調整之流程圖。 主要元件符號說明1:投影裝置2:屏幕 10:外殼 20:支撐結構 22:本體部 22A:第一鎖孔 24:調整部 30:第一模塊 40:第二模塊 40A:第二鎖孔 50:燈泡 60:反射鏡片 70:鎖件 71:第一螺絲 72:第二螺絲 73:第三螺絲 74:第四螺絲 224:基座 224A:第一平面 226:間隔材 226A:第二平面242:第.一撓性件244:第-二撓性件d1:第一垂直距離d2:第二垂直距離第一投影位置P2:夢—.投影位置P3:第三.投影位置P4:第四投影位置L:光線F: ^殳影畫面 S:突出高度具體實施方式
請參照圖1,其繪示的是依照本發明一較佳實施例的投影裝置的示意 圖。如圖l所示，投影裝置l包括外殼10、支撐結構20、第一模塊30、第 二模塊40。燈泡50及反射鏡片60。其中支撐結構20、第一模塊30、第二 模塊40及反射鏡片60等為投影裝置1的光機模塊。支撐結構20及燈泡50 分別設置于外殼10的內部，第一模塊30、第二模塊40及反射鏡片60分別 設置于支撐結構20內。其中，燈泡50用以產生光線L以經過反射鏡片60 并依序通過第一模塊30及第二模塊40，將影像由投影裝置1送出。第 一模塊30,例如是數字微鏡元件(digital micro-mirror device ， DMD)， 是由多個鏡面元件構成。第二模塊40,例如是投影鏡頭，是由多個不同的 透鏡組合而成。光學成像原理中，數字微鏡元件為一物。通過數字微鏡元 件的驅動器去控制這些鏡面元件的偏轉，使光線L產生不同角度的偏折， 以通過或不通過投影鏡頭。第一模塊30及第二模塊40之間的平行度為投 射影像是否清晰的關鍵因素。第一模塊30及第二模塊40為對應設置于支 撐結構20上，支撐結構20例如是投影裝置1中的光機機殼，以下附圖詳 細it明。請同時參照圖2A 圖2B，圖2A繪示的是圖1投影裝置的支撐結構的 構造圖，圖2B繪示的是圖2A支撐結構的前視圖。如圖2A 圖2B所示， 支撐結構20包括本體部22及調整部24。本體部22包括基座224及間隔材 226,并具有相對的第一平面224A及第二平面226A。其中基座224構成第 一平面224A，間隔材226的一側凸設于基座224上，另一側則構成與第一 平面224A相對的第二平面226A。調整部24具有第一撓性件242及第二撓 性件244,分別凸設于本體部22，且位于間隔材24的另一側并突出于第二 平面226A。本體部22更包括多個第一鎖孔22A,這些第一鎖孔22A位于 間隔材226的第二平面226A上。較佳地，可將第一撓性件242及第二撓性件244設計成長度不相等的 二凸條。此二凸條的一端分別固接于間隔材226,另一端分別朝遠離第一平 面224A的方向突出于第二平面226A,同時此二凸條的 一側邊分別與基座 224及間隔材226相隔二個不同的間距。例如第一撓性件242的突出部分與 第二平面226A之間具有第 一垂直距離d！，而第二撓性件244的突出部分與 第二平面226A具有第二垂直距離d2。實質上，第一垂直距離d,及第二垂 直距離d2為可相等或不相等，本實施例是以第一垂直距離d!及第二垂直距 離d2等同于一突出高度3作說明。由于制造時，支撐結構20必定具有其本 身的尺寸公差，而第一模塊30及第二模塊40也分別有其制造上的組裝公 差。因此，設計上可使突出高度S (見圖2B)的值大于前述三項公差的累 積值，使第 一模塊30及第二模塊40之間具有一最佳的調整范圍。以下將
于組裝光機模塊的過程中，調整第 一模塊及第二模塊 的平行度的方法。請同時參照圖3A 圖3B、圖4 圖5，圖3A繪示的是圖1 投影裝置的光機模塊的部分示意圖，圖3B繪示的是圖3A光機模塊的前視 圖，圖4繪示的是圖1投影裝置的聚焦調整的示意圖，圖5繪示的是圖1 投影裝置的光機模塊組裝調整的流程圖。本實施例的投影裝置的光機模塊組裝調整的流程圖，如圖5所示，首 先，如步驟51所示，提供支撐結構20。支撐結構20的構造請同時參照圖 2A 圖2B。支撐結構20具有本體部22及調整部24。本體部22包括基座 224及間隔材226，并具有相對的第一平面224A及第二平面226A。調整部 24具有第一撓性件242及第二撓性件244，分別凸設于本體部22且位于間 隔材226的另一側，并突出于第二平面226A。本體部22更包括多個第一 鎖孔22A,此些第 一鎖孔22A位于間隔材226的第二平面226A。接著，進入步驟52,并如圖3A所示，將第一模塊30設置于第一平面 224A上。然后，進入步驟53,預設置第二模塊40于支撐結構20上，使第二模 塊40輕輕地抵靠于第一撓性件242及第二撓性件244上。如圖3A 圖3B 所示，第二模塊40具有多個第二鎖孔40A，此些第二鎖孔40A貫穿孔，并 分別對應支撐結構22的多個第 一鎖孔22A。投影裝置1并包括多個鎖件70， 例如是第一螺絲71、第二螺絲72、第三螺絲73及第四螺絲74。當裝設第 二模塊40于支撐結構20時，先將第二模塊40抵靠于第一撓性件242及第 二撓性件244，并將此些鎖件70穿過此些第二鎖孔40A，再預鎖至此些第 一鎖孔22A內。之后，將第二模塊40的聚焦環(未標示)轉至最近可聚焦 位置。
接著，進入步驟54，產生光線L以通過第一模塊30及第二模塊40, 投射影像于屏幕上。如圖4所示，當第一模塊30及第二模塊40都設置于 支撐結構20上之后，開啟投影裝置l,使燈泡產生光線L。當光線L依序 通過第一模塊30及第二模塊40之后，可在屏幕2上投射影像。本實施例是以調整屏幕2上相對于四個螺絲71 74的四個位置的影孑象 品質為例做說明。由于光學成像原理中，物與像的關系是上下顛倒且左右 相反。因此若是要調整屏幕2上的投影畫面F的四個投影位置，例如是第一投影位置P,、第二投影位置P2、第三投影位置P3及第四投影位置P4的成像焦距，可分別通過調整第三螺絲73、第四螺絲74、第一螺絲71及第二 螺絲72的鎖入深度來達成。因此，如步驟55所示，根據投影畫面F,通過調整螺絲而施壓或釋放 第一撓性件242及第二撓性件244，使第二模塊40被轉動，由此調整第一 模塊30及第二模塊40的平行度。首先，將預鎖在第二模塊40上的鎖件70 鎖到底，例如是第一螺絲71。并以不壓縮到支撐結構20為原則，保持第二 螺絲72、第三螺絲73及第四螺絲74的預鎖狀態。然后，將第二模塊40的 聚焦環朝最遠可聚焦方向旋轉。由操作者于投影裝置1后方觀察投影畫面F的第三投影位置P3，直到投影畫面中第三投影位置P3的畫面品質最佳，才停止旋轉聚焦環。當物朝鏡頭方向移動時，離鏡頭最近的物必先成像。因此，在屏幕2 上較先聚焦的位置，例如是第二投影位置P2，代表與第二模塊40上相對應 的位置與第一模塊30之間的垂直距離過長。此時，調整相對應的第四螺絲 74的鎖入深度，直到聚焦品質與第三投影位置P3的畫面品質相同為止。至 于其它投影位置的調整也相同，于此不贅述。當第一模塊30及第二模塊40之間的平行度調整好之后，則可利用點 膠將第一螺絲71、第二螺絲72、第三螺絲73及第四螺絲74固定在第二模 塊40上，使第二模塊40固定在支撐結構20上。雖然本實施例是以第一模塊30為數字微鏡元件而第二模塊40是投影 鏡頭為例做說明，然而在實質上的運用，也可將此二者調換。亦即使第一 模塊30是投影鏡頭，而第二模塊40是數字微鏡元件，利用第一撓性件及 第二撓性件去調整數字微鏡元件與支撐結構的距離，由此調整數字微鏡元 件與投影鏡頭的平行度。
本發明上述實施例所揭露的光機模塊及其組裝方法，是利用于沖更影裝 置中的投影鏡頭與光機機殼之間設置數個撓性件，或是于數字微鏡元件與 光機機殼之間設置數個撓性件，并將投影鏡頭或是數字微鏡元件先以多個 螺絲預鎖在光機模塊的光機機殼上。并利用投影畫面調整此些螺絲的鎖入 深度，以調整數字微鏡元件與投影鏡頭的平行度，使投影畫面的聚焦品質 最佳化。綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然而其并非用以 限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的 精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍應以 附上的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種光機模塊，包括一支撐結構，包括一本體部，具有相對的一第一平面及一第二平面；以及一調整部，包括一第一撓性件及一第二撓性件，分別凸設于該本體部，并突出于該第二平面；一第一模塊，設置于該第一平面；以及一第二模塊，設置于該第二平面之上，并抵靠于該第一撓性件以及該第二撓性件；其中，通過調整該調整部而調整該第二模塊的設置平面，由此調整該第一模塊及該第二模塊的平行度。
2. 如權利要求l所述的光機模塊，其中該本體部具有一基座及一間隔 材，該基座構成該第一平面，該間隔材的一側凸設于該基座，另一側構成 與該基座相對的該第二平面。
3. 如權利要求2所述的光機模塊，其中該第一撓性件以及該第二撓性 件設置于該間隔材的該另--側。
4. 如權利要求2所述的光機模塊，其中該第一撓性件為一凸條，其一 端固接于該間隔材，另 一端朝向遠離該第一平面的方向突出于該第二平面， 且該凸條的 一側邊與該間隔材相隔 一 間距。
5. 如權利要求1所述的光機模塊，其中該第一模塊為一投影鏡頭，該 第二模塊為一數字《毀鏡元件(digital micro-mirror device, DMD)。
6. 如權利要求l所述的光機模塊，其中該第一模塊為一數字微鏡元件，該第二模塊為一投影鏡頭c
7. 如權利要求l所述的光機模塊，其中該本體部更包括多個第一鎖孔， 該第二模塊包括多個第二鎖孔，該些第一鎖孔位于該第二平面，該投影裝 置更包括多個鎖件，該些鎖件穿過該些第二鎖孔，并鎖入該些第一鎖孔。
8. 如權利要求1所述的光機模塊，其中該第一撓性件的長度不等于該 第二撓性件的長度。
9. 如權利要求1所述的光機模塊，其中該支撐結構為一光機機殼。
全文摘要
本發明公開一種光機模塊，包括一支撐結構、一第一模塊及一第二模塊。支撐結構包括一本體部及一調整部。本體部具有相對的第一平面及第二平面。調整部包括第一撓性件及第二撓性件，分別凸設于本體部，并突出于第二平面。第一模塊設置于第一平面。第二模塊設置于第二平面之上，并抵靠于第一撓性件以及第二撓性件。其中，通過調整調整部而調整第二模塊的設置平面，以由此調整第一模塊及第二模塊的平行度。
文檔編號G03B21/14GK101162357SQ20061014239
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月11日 優先權日2006年10月11日
發明者郭建峰 申請人:明基電通股份有限公司