专利名称：可调整光管于旋转自由度的位置的光机模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光机模块，尤其涉及一种可调整光管(light pipe)于旋转自由度的位置的光机模块。
背景技术：
随着光学技术的不断进步，投影仪已被广泛应用于各种场合，比方说在一般的会议简报(报告)等场合中，为了让与会者能清楚了解讨论内容，主持人可以通过操作投影仪将报告的相关内容或图表投射在显示屏上，使与会者通过观看投射在显示屏上的数据能清楚了解报告的内容。再者投影仪的使用范围随着影像设备和储存媒体的进步，例如高功率的音响、高储存容量的DVD等等，使一般家庭也能在家中将投影仪与音响配合、借助于投影仪投射出来的超大画面享受如同电影院中身历其境的视听效果。这使得投影仪的使用范围已逐渐普及到一般家庭中。
而光机系统乃为投影仪中相当重要的组件，在可调整光管(light pipe)的光机系统里，许多是以螺钉的旋转圈数调整投射入光管的光线的角度。请参阅图1，图1为现有的光机系统10的外观示意图。光机系统10包括光管12、用来包覆光管12以达到保护光管12的功能的光管包覆件14、用来支撑使用光管包覆件14包覆的光管12的光管支撑架16、以及两调节螺钉18a、18b。使用者可通过旋转两调节螺钉18a、18b来推动光管包覆件14，借以调整光管12的位置。当使用者旋转调节螺钉18a时，可推动光管包覆件14于X-Z平面上移动，借以调整光管12于X-Z平面上的位置；当使用者旋转调节螺钉18b时，可推动光管包覆件14于X-Y平面上移动，借以调整光管12于X-Y平面上的位置。然而，在调整过程中，光管12会在Z方向产生移动，致使投影仪整体的光路系统将因光管12位置偏移而有所偏差，如此一来投影仪的光学质量不能达到最佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种可调整光管于旋转自由度的位置的光机模块，以解决所述问题。
本发明所提供的可调整光管于旋转自由度的位置的光机模块包括光管、光管支撑架、以及光管包覆件，该包覆件以可转动的方式被安装于光管支撑架上，用来包覆所述光管。光管包覆件包括球型结构物，光管支撑架上设有球型凹槽，球型结构物以可转动的方式被安装于球型凹槽中。
与现有光机系统相比，本发明的光机系统由于在光机包覆件与光机支撑架之间采用了以球座方式接合的结构，故可达到既调整光管的旋转自由度且又限制光管的位移自由度的目的，因此，可确保光管确实定位于所设计的最佳位置上，进而可改善光机系统的生产合格率，并能提高投影仪的光学质量。
图1为现有的光机系统的外观示意图；图2为本发明光机系统零件的分解图；图3为图2所示的光机系统的外观示意图；图4为本发明球型结构体安装于球型凹槽内于X-Y平面的投影示意图；图5为本发明球型结构体安装于球型凹槽内于Y-Z平面的投影示意图。
附图标记说明10光机系统 12光管14光管包覆件 16光管支撑架18a、18b 调节螺钉 30光机系统32光管 34光管包覆件36光管支撑架 38光管夹片40光管调整机构 42a、42b 调节螺钉44球型结构物 46凸缘48球型凹槽具体实施方式
请参见图2与图3。图2为本发明的光机系统30零件的分解图，图3为本发明光机系统30的外观示意图。光机系统30被应用于投影仪中。光机系统30包括光管32；光管包覆件34，其可为一铁件或一层薄板金件(俗称铁衣)，用来包覆光管32以防止光管32受损、过热，而实现保护光管32的功能；光管支撑架36，其用来支撑使用光管包覆件34包覆的光管32；光管夹片(clip)38，其用来与光管支撑架36共同夹钳住光管包覆件34所包覆的光管32；以及光管调整机构40，其用来推动光管包覆件34借以调整光管32的位置，光管调整机构40包括两调节螺钉42a、42b。
光机系统30还包括球型结构物44，其可由塑料制成，以形成塑料球座并连接于光管包覆件34的下方，或利用光管包覆件34的材料冲压出球座结构，而以一体成型的方式与光管包覆件34连接。球型结构物44包括两凸缘46，它们突出于球型结构物44的两侧，两凸缘46的周围为导圆角结构。此外，在光管支撑架36上设有球型凹槽48，球型结构物44以可转动的方式被安装于球型凹槽48内。也就是说，由光管包覆件34包覆的光管32被光管调整机构40调整时，是以球型结构物44在球型凹槽48内旋转的方式来改变光管32的设置角度的。
请参见图4与图5，图4为本发明的球型结构体44安装于球型凹槽48内于X-Y平面的投影示意图，图5为本发明的球型结构体44安装于球型凹槽48内于Y-Z平面的投影示意图。如图2与图4所示，由于球型结构物44的两凸缘46顶住光管支撑架36，故球型结构物44不能在X-Y平面旋转，也就是说，不能相对于图2的Z方向进行左右摇摆(rolling)，如此一来，光管32的出光面便不会歪斜，投影仪投影至屏幕的影像也不会由此而歪斜。如图2与图5所示，由于球型结构物44与球型凹槽48的结合类似于铰接(hinge connection)，且球型结构物44的凸缘46的周围为导圆角结构，故使用者可通过旋转光管调整机构40的调节螺钉42b来推动球型结构物44在Y-Z平面旋转，也就是说，可相对于图2的X方向进行左右摇摆，如此一来，被光管包覆件34包覆的光管32将以球型结构物44与球型凹槽48的结合处为支点于Y-Z平面被带动旋转。除此之外，使用者亦可通过旋转光管调整机构40的调节螺钉42a来推动球型结构物44在X-Z平面旋转，也就是说，可相对于图2的Y方向进行左右摇摆，如此一来，被光管包覆件34包覆的光管32也可以球型结构物44与球型凹槽48的结合处为支点于X-Z平面被带动旋转。
综上所述，由于光管包覆件34包覆光管32且光管包覆件34下方与球型结构物44相互连接，故当球型结构物44在球型凹槽48内转动时，光管32将以球型结构物44与球型凹槽48结合处为支点进行旋转，而由于整个光管包覆件34与球型结构物44的结合被限制于球型凹槽48内，故光管32被光管调整机构40调整时不存在三轴方向(X、Y、Z)的移动，也就是说，没有Z方向的位移，如此一来，便可确保光管32确实定位于所设计的最佳位置上，也不必额外增设结构上的承靠面来限制光管32于Z方向的移动，从而可兼顾投影仪的光学质量与生产成本。
此外，本发明的球型结构物与球型凹槽的结构与结合方式并不局限于上述实施方式，其它凡采取光管支撑座与光管包覆件间以铰接方式接合以提供光管的旋转自由度且限制光管的位移自由度的结构皆应落入本发明所要求保护的范围。
以上仅对本发明的优选实施方式进行了说明，凡在本发明的构思和保护范围内作出的等同变换与修饰皆应落入本发明所要求保护的范围。
权利要求
1.一种可调整光管于旋转自由度的位置的光机模块，其包括光管；光管支撑架；及光管包覆件，其以可转动的方式被安装于所述光管支撑架上，用来包覆所述光管。
2.如权利要求1所述的光机模块，其中，所述光管包覆件包括球型结构物，且所述光管支撑架上设有球型凹槽，所述球型结构物以可转动的方式被安装于该球型凹槽中。
3.如权利要求2所述的光机模块，其中，所述球型凹槽用来容纳所述球型结构物的一部分，该球型结构物包括两凸缘，所述凸缘用来限制该球型结构物于所述球型凹槽内在第一旋转自由度的转动。
4.如权利要求3所述的光机模块，其中，所述球型结构物的两凸缘的周围为导圆角结构。
5.如权利要求2所述的光机模块，其中，所述球型结构物为所述光管包覆件经冲压形成。
6.如权利要求2所述的光机模块，其中，所述球型结构物由塑料制成。
7.如权利要求2所述的光机模块，其中，还包括光管调整机构，其用来推动所述光管包覆件，以使所述球型结构物在所述球型凹槽内转动，借以调整所述光管包覆件在所述光管支撑架内的位置。
8.如权利要求7所述的光机模块，其中，所述光管调整机构为调节螺钉。
9.如权利要求1所述的光机模块，其中，所述光管包覆件为铁件。
全文摘要
本发明公开了一种可调整光管于旋转自由度的位置的光机模块，其包括光管、光管支撑架、以及光管包覆件。光管包覆件以可转动的方式被安装于光管支撑架上，用来包覆光管。光管包覆件包括球型结构物，光管支撑架上设有球型凹槽，球型结构物以可转动的方式被安装于球型凹槽中。由于在光机包覆件与光机支撑架之间采用了以球座方式接合的结构，本发明的光机系统既可调整光管的旋转自由度又可限制光管的位移自由度，因此，可确保光管确实定位于所设计的最佳位置，进而可改善光机系统的生产合格率，并能提高投影仪的光学质量。
文档编号G03B21/20GK1952770SQ20051011381
公开日2007年4月25日 申请日期2005年10月17日 优先权日2005年10月17日
发明者游士弘 申请人:明基电通股份有限公司