专利名称：三自由度调节装置及带调节装置的成像组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及仪器或其它设备或其部件的位置或状态的调整，尤其涉及精密定位的调节装置及带该调节装置的成像组件。
背景技术：
现有很多领域需要一些辅助调节装置来实现对特定部件的精密定位。以图3原理图所示的光学成像领域为例，来自成像物体22的光线经透镜24后，将在显示平面26产生投影。若要得到清晰的投影，成像物体22必须在与透镜24平行的A位置上，否则，如B位置所示，产生的清晰投影b并不在所述平面26上。若以该成像物体代表仪器或设备的特定部件，往往这些仪器或设备在出厂时，已经采用专用校准装置对该特定部件进行定位固定。
但是，随着商品流通和长途货运的发展，一些经过出厂设置的精密设备，比如投影仪并不能保证到达客户手中时也能继续保持极佳的投影效果，因此有必要为它们提供一种调节装置，对所述特定部件进行微调。现有提供微调的调节装置一般在所述特定部件的调节板上呈对角配置两个调节钮，从而可以提供两个倾斜角度的双轴调整。
它的不足之处在于，以(但不限于)投影仪为例，为了得到清晰的投影效果和大小合适的画面，对成像物体除了要进行所述倾斜角度的调整外，还需要进行一维平移，而上述现有技术难以同时实现所述平移调整。为了完成这些调整要求，现有成像组件往往需要配备较复杂的专用辅助结构，例如申请号为03136342.3的发明专利申请公开了一种投影机专用的承载座。
实用新型内容 本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提出一种调节装置及带调节装置的成像组件，同时提供三自由度(两个角度和一个平移)精密调节，并且便于方便快捷地调整，具有较低的实现成本和通用性。
为解决上述技术问题，本实用新型的基本构思为设计一个包括固定板和调节板的调节装置，用三个并列成直角三角形并穿过固定板的调节螺柱来微调所述调节板的位置当调节位于斜边上的两个调节螺柱时，调节板将相对于固定板作两个角度的调整；当同时定量调节三个调节螺柱时，调节板将相对于固定板作平移。将成像组件中需要调节位置的光学组件固定在调整板上，就能提供一个具有三自由度调节功能的通用成像组件。
作为实现本实用新型构思的技术方案是，提供一种三自由度调节装置，尤其是，包括一固定板和一调节板，它们借助弹性组件而连接；三个调节螺柱适配穿过所述固定板上的三个螺纹孔并接触所述调节板的表面，所述三个螺纹孔大致并列，并在该固定板上大致呈直角三角形分布。该装置用于仪器或其它设备或其部件的位置调整，具有调整方便、定位精确的优点。
作为实现本实用新型构思的技术方案还可以是，提供一种带调节装置的成像组件，包括带数字图像信号接口的投影成像光学部件，用来提供被图像电信号所调制的光信号；用于投影设备，尤其是，还包括一个三自由度调节装置，该调节装置包括借助弹性组件而连接的一固定板和一调节板，三个调节螺柱适配穿过所述固定板上的三个螺纹孔并接触所述调节板的表面，所述三个螺纹孔大致并列，并在该固定板上大致呈直角三角形分布；所述投影成像光学部件固定连接在所述调节板的另一表面。
上述方案中，所述投影成像光学部件包括固定连接在所述调节板上的透射式LCD器件，该器件带所述数字图像信号接口；该器件平行介于两偏振片之间，所述偏振片之一靠近光源并平行排列；所述投影成像光学部件靠近调节板的近端为该光源。
上述方案中，所述投影成像光学部件包括带所述数字图像信号接口的反射式LCD器件，还包括与该反射式LCD器件呈约45度角倾斜放置的偏振片，隔着该偏振片，与所述反射式LCD器件平行对望的是光源；还包括一透光片，自所述偏振片的一端垂直于所述反射式LCD器件平面而放置，并隔着所述偏振片与所述调节板大致平行对望。
采用上述各技术方案，可以使调节装置及成像组件具有通用性，从而以低成本来实现对设备关键部件的位置调整，并且调整方便、定位精确。
图1是本实用新型调节装置的立体图图2是本实用新型调节装置的装配示意图图3是投影系统调节原理示意图图4是本实用新型调节装置的主视图4a、俯视图4b和左视图4c
图5a和5b是本实用新型调节装置的剖视图图6是本实用新型成像组件之一的结构示意图图7是图6的俯视图图8是图7的局部剖视图图9是本实用新型成像组件之二的结构示意图上述各图中的标号为1、2、3——第一、二、三调节螺柱，4——调节螺纹孔，5——紧定螺钉，6——弹性组件，7——调节板，8——固定板；22——成像物，24——透镜，26——显示平面；901——反射式LCD，902——透光片(偏振片或玻璃片)，903——偏振片，904——混光板，905——光源；911、913——偏振片，912——透射式LCD，914——光源，915——支架，916——隔热垫。
具体实施方式
下面，结合附图所示之最佳实施例进一步阐述本实用新型。
图1、4和图5示范了本实用新型调节装置的外观，本实施例中，该调节装置包括用弹性组件6连接的固定板8和调节板7，三个调节螺柱适配穿过所述固定板上的三个螺纹孔4并接触所述调节板的表面，所述三个螺纹孔大致并列，并在该固定板上大致呈直角三角形分布。
这样，当调节位于斜边上的第一调节螺柱1或第二调节螺柱2时，调节板将相对于固定板沿该调节螺柱的对边作角度调整；当同时定量(比如转动一周)调节三个调节螺柱时，调节板将相对于固定板作一维平移，从而实现了三自由度的精密调节。所述调节螺柱和螺纹孔的螺纹距不超过0.5毫米。以M6X0.25规格的螺纹副为例，可实现的角度调节精度能达到0.8′，一维平移精度达到0.9微米。改变三个调节螺柱的距离，还可能得到更高的调整精度。本实施例还包括紧定螺钉5(如图5所示)，用来固定微调后的三个调节螺柱位置。
如图2和图5所示，所述弹性组件6一端固定在所述固定板上，另一端固定在所述调节板上。可以如图两端分别用碟簧，通过螺纹柱对接。还可以用拉簧等其它替代手段，不在此赘述。该弹性组件6至少有两套，大致分布在所述直角三角形的两直角边，并靠近第三调节螺柱3。在上述调整过程中，该弹性组件可以起到很好的提供预应力和抗震作用，从而调节的手感舒适，稳定性好。
上述示例并不限定所述固定板8和调节板7在具体使用中的形状、尺寸。所述固定板还可以包括若干固定用的螺纹孔，以方便将该调节装置安装在各种仪器或设备上。
现有在投影设备中得到广泛应用的带数字图像信号接口的投影成像光学部件(用来提供被图像电信号所调制的光信号)，可以配合本调节装置，作成具有三自由度调节功能的成像组件，从而具有通用性，可与各种形状规格投影设备都能灵活匹配。图6和图9是本成像组件的两个实施例。所述投影成像光学部件均固定连接在所述调节板7的另一面，可以如图7和8所示，它们之间通过至少两个紧固件连接；还可以通过粘合剂胶接，或采取其它等效替换方式。
如图6所示，所述投影成像光学部件包括带所述数字图像信号接口的反射式LCD器件901，以及与该器件901呈约45度角倾斜放置的偏振片903；隔着该偏振片903，与所述反射式LCD器件901平行对望的为光源905；还包括一透光片902，自所述偏振片903的一端垂直于所述反射式LCD器件901平面而放置，并隔着所述偏振片903与所述调节板7大致平行对望。所述透光片902可以是玻璃片，起到阻挡灰尘作用；也可以采用偏振片，除了挡灰尘，还可增加投影成像的对比度。还可以在所述偏振片903和光源905之间紧贴光源放置一混光板904，以达到更均衡的投影效果。
所述偏振片903在所述调节板7上的投影部分涂覆或装配有吸光材料，可以增强该投影成像光学部件的投影性能。该光学部件若为封闭外壳结构，可以将该吸光材料置于该部件与所述调节板7接触部分的内表面。还可以允许该光学部件与所述调节板7接触部分为非封闭结构，并将该吸光材料置于调节板7的部分表面上。
如图9所示，所述投影成像光学部件还可以是另一种结构，它包括带所述数字图像信号接口的透射式LCD器件912，该器件平行介于两偏振片911、913之间，并被固定连接在所述调节板7上；所述偏振片之一913靠近光源914并平行排列；该投影成像光学部件靠近调节板7的近端为该光源914。还可以在所述光源914与偏振片913之间加入一混光片。
所述透射式LCD器件912可以如图中所示通过支架915而固定在所述调节板7上；所述支架915与调节板7之间的固定可以如实施例一所示，有多种方式，不在此赘述。所述光源914可以通过隔热垫916连接该支架915；也可以通过隔热垫连接到调节板7上，也在本实用新型保护范围内，不再另加图示。
权利要求1.一种三自由度调节装置，其特征在于包括一固定板(8)和一调节板(7)，它们借助弹性组件(6)而连接；三个调节螺柱适配穿过所述固定板(8)上的三个螺纹孔并接触所述调节板(9)的一个表面，所述三个螺纹孔大致并列，并在该固定板上大致呈直角三角形分布。
2.根据权利要求1所述的三自由度调节装置，其特征在于所述调节螺柱和螺纹孔的螺纹距不超过0.5毫米。
3.根据权利要求1所述的三自由度调节装置，其特征在于所述弹性组件(6)一端固定在所述固定板(8)上，另一端固定在所述调节板(7)上；并包括碟簧或拉簧。
4.根据权利要求1或3所述的三自由度调节装置，其特征在于所述弹性组件(6)至少有两套，大致分布在所述直角三角形的两直角边并靠近第三调节螺柱(3)。
5.一种带调节装置的成像组件，包括带数字图像信号接口的投影成像光学部件，用来提供被图像电信号所调制的光信号；用于投影设备，其特征在于还包括一个三自由度调节装置，该调节装置包括借助弹性组件(6)而连接的一固定板(8)和一调节板(7)，三个调节螺柱适配穿过所述固定板上的三个螺纹孔并接触所述调节板的表面，所述三个螺纹孔大致并列，并在该固定板上大致呈直角三角形分布；所述投影成像光学部件固定连接在所述调节板(7)的另一表面。
6.根据权利要求5所述带调节装置的成像组件，其特征在于所述弹性组件(6)一端固定在所述固定板上，另一端固定在所述调节板上；包括碟簧或拉簧。
7.根据权利要求5所述带调节装置的成像组件，其特征在于所述投影成像光学部件包括固定连接在所述调节板(7)上的透射式LCD器件(912)，该器件带所述数字图像信号接口；该器件平行介于两偏振片(911、913)之间，所述偏振片之一(913)靠近光源(914)并平行排列；所述投影成像光学部件靠近调节板(7)的近端为该光源(914)。
8.根据权利要求7所述带调节装置的成像组件，其特征在于所述透射式LCD器件(912)通过支架(915)而固定在所述调节板(7)上；所述光源(914)通过隔热垫(916)连接该支架(915)或调节板(7)。
9.根据权利要求5所述带调节装置的成像组件，其特征在于所述投影成像光学部件包括带所述数字图像信号接口的反射式LCD器件(901)，还包括与该反射式LCD器件(901)呈约45度角倾斜放置的偏振片(903)，隔着该偏振片(903)，与所述反射式LCD器件(901)平行对望的是光源(905)；还包括一透光片(902)，自所述偏振片(903)的一端垂直于所述反射式LCD器件(901)平面而放置，并隔着所述偏振片(903)与所述调节板(7)大致平行对望。
10.根据权利要求9所述带调节装置的成像组件，其特征在于所述透光片(902)或者是偏振片，或者是玻璃片。
11.根据权利要求5或9所述带调节装置的成像组件，其特征在于所述投影成像光学部件还包括与光源大致平行放置的混光片，或者介于所述偏振片(913)与光源(914)之间；或者介于所述偏振片(903)和光源(905)之间。
12.根据权利要求9所述带调节装置的成像组件，其特征在于所述偏振片(903)在所述调节板(7)上的投影部分涂覆或装配有吸光材料；该吸光材料或者在所述调节板(7)的表面，或者在所述投影成像光学部件的内表面。
13.根据权利要求5、7、9所述带调节装置的成像组件，其特征在于所述投影成像光学部件与所述调节板(7)的连接或者是通过紧固件连接，或者是通过粘合剂胶接。
专利摘要一种三自由度调节装置及带调节装置的成像组件，所述调节装置包括用弹性组件连接的固定板和调节板，三个调节螺柱适配穿过所述固定板上的三个螺纹孔并接触所述调节板的表面，所述三个螺纹孔大致并列，并在该固定板上大致呈直角三角形分布。所述成像组件用于投影设备，包括带数字图像信号接口的投影成像光学部件，用来提供被图像电信号所调制的光信号，尤其是，该投影成像光学部件固定连接在所述调节板上。采用本实用新型，可以使调节装置及成像组件具有通用性，从而以低成本来实现对设备关键部件的位置调整，并且调整方便、定位精确。
文档编号G01B11/27GK2840265SQ20052006754
公开日2006年11月22日 申请日期2005年11月11日 优先权日2005年11月11日
发明者李屹 申请人:李屹