专利名称：棱镜调整装置与投影装置的制作方法
棱镜调整装置与投影装置技术领域
本发明关于一种棱镜调整装置，且特别是关于一种具有此棱镜调整装置的投影装置。
背景技术：
投影装置的光源模组、棱镜与合光元件之间的相对位置和投影装置所投射出的影 像品质息息相关。光源模组通常具有多个光源，且棱镜将这些光源发出的光束反射至合光 元件，以增加投影装置所投射出的影像亮度。当光源模组中的这些光源其中之一的发光功 能失效时，棱镜移动至适当位置以避免投影装置所投射出的影像亮度过度衰减。
棱镜的调整方式揭露于许多专利，例如美国专利公开号US2007/0071430的图14 以及美国专利号US7，201，498的图3。上述习知技术中，棱镜可作一维或二维的线性移动， 以达到调整棱镜位置的目的。然而，习知技术的棱镜的位置的调整方式并无法满足其他设 计者的不同需求。发明内容
本发明提供一种棱镜调整装置，其棱镜可沿着一弧型导轨移动且棱镜的指向不变。
本发明提供一种投影装置，投影装置的棱镜调整装置的棱镜可沿着一弧型导轨移 动且棱镜的指向不变。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例提出一种棱镜 调整装置，包括一7 载件(carrying element)、一传云力件(transmission element)、一棱镜 模组(prism module)与一线性限位模组(linear limiting module)。承载件具有一承载 基座(carrying base)与配置于承载基座上的一第一弧形导轨(arc-shaped guide rail)。 传动件枢设于承载基座上。
棱镜模组包括一棱镜支持件(prism holder)与一棱镜。棱镜支持件滑设于第一 弧形导轨上且枢设于传动件上。传动件与承载基座的枢接处和棱镜支持件与传动件的枢接 处维持一第一预定距离(predetermined distance)。棱镜支持件与传动件的枢接处和棱镜 支持件与第一弧形导轨的滑接处维持一第二预定距离。棱镜固定于棱镜支持件上。
线性限位模组包括一线性导轨(linear guide rail)与一限位滑动件(limiting sliding element)。线性导轨配置于承载基座上且沿着一第一轴向延伸。限位滑动件滑设 于线性导轨上。棱镜支持件滑设于限位滑动件上，使得棱镜支持件适于相对于限位滑动件 而沿着一第二轴向移动。第一轴向垂直于第二轴向。第一预定距离与第二预定距离平行第 一轴向与第二轴向所在的一假想平面。
在本发明的一实施例中，上述的第一弧形导轨为一弧形导槽(arc-Shaped trench)且贯穿承载基座。棱镜支持件包括一支持本体(holding body)与一第一螺栓。棱镜固定于支持本体上。第一螺栓适于穿过第一弧形导轨而固定于支持本体上，使得支持本 体不脱离承载基座且使得棱镜支持件滑设于第一弧形导轨上。
在本发明的一实施例中，上述的承载件还具有一第二弧形导轨，第二弧形导轨为 一贯穿承载基座的弧形导槽。传动件包括一第一插拴(pin)。第一插拴适于穿过第二弧形 导轨而插入棱镜支持件，使得棱镜支持件枢设于传动件上。
在本发明的一实施例中，上述的传动件包括一扇形齿轮(sector wheel)与一连接 件。扇形齿轮枢设于承载件上，并且连接件连接至扇形齿轮上且枢接至棱镜支持件上。此 外，棱镜调整装置还包括一驱动马达(driving motor)，驱动马达具有一啮合扇形齿轮的转 $由(rotational shaft)。
在本发明的一实施例中，上述的承载件包括一第二插拴，第二插拴配置于承载基 座上且适于插入传动件，使得传动件枢设于承载基座上。此外，棱镜调整装置还包括一第二 螺栓，承载件还具有一第三弧形导轨，第三弧形导轨为一贯穿承载基座的弧形导槽。第二螺 栓适于穿过第三弧形导轨而固定于传动件上，使得传动件不脱离承载基座。另外，棱镜调整 装置还包括一支撑件(supporting element)，配置于承载基座上且顶靠传动件，使得传动 件不脱离承载基座。
在本发明的一实施例中，上述的限位滑动件具有一突出柱(protruding rod)，棱 镜支持件包括一套管(sleeve)。套管套设突出柱，使得棱镜支持件滑设于限位滑动件上。
在本发明的一实施例中，上述的线性导轨为一导杆(guiding rod)。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例提出一种投 影装置，包括一照明装置(illumination device)、一光阀(light valve)与一投影镜头 (projection lens) 0照明装置包括上述棱镜调整装置、一第一光源(light source)、一第 二光源与一合光元件(light homogenize!·)。第一光源适于向棱镜发射一第一光束，第二 光源适于向棱镜发射一第二光束。合光元件适于接收经由棱镜反射后的第一光束与第二光 束，且适于传输一照明光束(illumination beam)。光阀位于照明光束的传递路径上，且适 于将照明光束转换为一影像光束(image beam)。投影镜头位于影像光束的传递路径上，且 适于将影像光束投射至一屏幕。
由于传动件枢设于承载基座上，棱镜支持件滑设于第一弧形导轨上且枢设于传动 件上，并且棱镜支持件滑设于限位滑动件上，所以当传动件转动以带动棱镜模组时，棱镜模 组受限于第一弧形导轨与限位滑动件，使得棱镜模组沿着第一弧形导轨移动且棱镜模组不 转动。因此，与习知技术相较，本发明的实施例的棱镜调整装置与具有棱镜调整装置的投影 装置可提供设计者另一种不同的棱镜移动方式的选择。
为让本发明的实施例的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实 施例，并配合所附图，作如下的详细说明。
图IA绘示本发明第一实施例的一种棱镜调整装置的立体组合示意图。
图IB绘示图IA的棱镜调整装置的另一立体组合示意图。
图IC绘示图IA的棱镜调整装置的立体分解示意图。
图ID绘示图IB的棱镜调整装置的立体分解示意图。
图IE绘示图IA的承载件的另一立体示意图。
图IF绘示图IA的棱镜调整装置的剖面示意图。
图2A绘示图IA的棱镜调整装置的棱镜模组处于第一位置的仰视示意图。
图2B绘示图IA的棱镜调整装置的棱镜模组处于第二位置的仰视示意图。
图3绘示本发明第一实施例的一种具有棱镜调整装置的投影装置的示意图。
图4A绘示本发明第二实施例的一种棱镜调整装置的立体组合示意图。
图4B绘示图4A的棱镜调整装置的立体分解示意图。
图4C绘示图4A的棱镜调整装置的剖面示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的实施例 的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、左、右、前 或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图IA绘示本发明第一实施例的一种棱镜调整装置的立体组合示意图。图IB绘示 图IA的棱镜调整装置的另一立体组合示意图。图IC绘示图IA的棱镜调整装置的立体分 解示意图。图ID绘示图IB的棱镜调整装置的立体分解示意图。图IE绘示图IA的承载件 的另一立体示意图。图IF绘示图IA的棱镜调整装置的剖面示意图。请参考图IA至图1F， 第一实施例的棱镜调整装置200包括一承载件210、一传动件220、一棱镜模组230、一线性 限位模组对0、一驱动马达250与一第二螺栓沈0。
承载件210具有一承载基座212、一第一弧形导轨214、一第二弧形导轨215、一第 三弧形导轨216与一第二插拴218。承载基座212具有彼此相对的一第一承载面21 与 一第二承载面21沘。第一弧形导轨214、第二弧形导轨215与第三弧形导轨216配置于承 载基座212上，且分别为一贯穿承载基座212的弧形导槽。第二插拴218配置于承载基座 212的第二承载面21 上。
传动件220配置于承载基座212的第二承载面212b上，且包括一扇形齿轮222、 一连接件2 与一第一插栓226。连接件2 连接至扇形齿轮222，且第一插栓2 配置于 连接件2M上。第一插拴226穿过第二弧形导轨215。承载件210的第二插栓218插入传 动件220的扇形齿轮222，使得传动件220枢设于承载件210的承载基座212上。此外，第 二螺栓260适于穿过第三弧形导轨216而固定于传动件220的扇形齿轮222上，使得传动 件220不脱离承载基座212。另外，驱动马达250具有一转轴252，转轴252啮合扇形齿轮 222。
棱镜模组230配置于承载基座212的第一承载面21 上，且包括一棱镜支持件 232与一棱镜234。棱镜支持件232包括一支持本体23 、一第一螺栓232b与至少一套管 232c (图ID示意地绘示两个)。棱镜支持件232的支持本体23 与传动件220分别位于 承载基座212的相对两侧。棱镜234固定于支持本体23 上，且套管232c配置于支持本 体23 上。第一螺栓232b适于穿过第一弧形导轨214而固定于支持本体23 上，使得支 持本体23 不脱离承载基座212且使得棱镜支持件232滑设于第一弧形导轨214。此外， 传动件220的第一插拴2 插入棱镜支持件232的支持本体23 ，使得棱镜支持件232枢 设于传动件220。换言之，传动件220的连接件2M藉由第一插拴2 插入棱镜支持件232的支持本体23 的方式而枢接至棱镜支持件232。
传动件220与承载基座212的枢接处和棱镜支持件232与传动件220的枢接处维 持一第一预定距离D1。换言之，在本实施例中，承载件210的第二插栓218和传动件220的 第一插栓2 相距第一预定距离D1。此外，棱镜支持件232与传动件220的枢接处和棱镜 支持件232与第一弧形导轨214的滑接处维持一第二预定距离D2。换言之，在本实施例中， 传动件220的第一插栓2 和棱镜支持件的第一螺栓232b相距第二预定距离D2。
线性限位模组240包括一线性导轨242与一限位滑动件M4。线性导轨242例如 为一导杆，线性导轨242配置于承载基座212的第一承载面21 上且沿着一第一轴向Al延 伸。限位滑动件244滑设于线性导轨242上，且限位滑动件244具有至少一突出柱(图 ID示意地绘示两个)。棱镜支持件232的套管232c套设突出柱244a，使得棱镜支持件232 滑设于限位滑动件244上。进言之，棱镜支持件232适于相对于限位滑动件244而沿着一 第二轴向A2移动。第一轴向Al垂直于第二轴向A2。此外，第一预定距离Dl与第二预定距 离D2平行第一轴向Al与第二轴向A2所在的一假想平面。
图2A绘示图IA的棱镜调整装置的棱镜模组处于第一位置的仰视示意图。图2B绘 示图IA的棱镜调整装置的棱镜模组处于第二位置的仰视示意图。在此必须说明的是，为了 方便说明起见，图2A与图2B省略绘示棱镜调整装置的部分这些构件。此外，图2A与图2B 中的第一弧形导轨214、第二弧形导轨215与第三弧形导轨216以虚线绘示。请参考图1F、 图2A与图2B，当驱动装置250的转轴252转动以驱动传动件220的扇形齿轮222，使得棱 镜模组230由图2A所示的第一位置Sl移动至图2B所示的第二位置S2时，传动件220的 连接件2M带动棱镜支持件232，且棱镜模组230受限于第一弧形导轨214与限位滑动件 244,使得棱镜模组230沿着第一弧形导轨214移动且棱镜模组230不转动。
换言之，当棱镜模组230由图2A所示的第一位置Sl移动至图2B所示的第二位置 S2时，限位滑动件244沿着第一轴向Al移动，且棱镜模组230相对于限位滑动件244而沿 着第二轴向A2移动(亦即，棱镜模组230的棱镜234的指向不变)。
图3绘示本发明第一实施例的一种具有棱镜调整装置的投影装置的示意图。请参 考图IA与图3，本实施例的投影装置20包括一照明装置22、一光阀M与一投影镜头26。 照明装置22包括棱镜调整装置200、一第一光源22a、一第二光源22b与一合光元件22c。 第一光源2 适于向棱镜234发射一第一光束Li，第二光源22b适于向棱镜发射一第二光 束L2。合光元件22c适于接收经由棱镜234反射后的第一光束Ll与第二光束L2，且适于 传输一照明光束Bi。光阀M位于照明光束Bl的传递路径上，且适于将照明光束Bl转换为 一影像光束B2。投影镜头沈位于影像光束B2的传递路径上，且适于将影像光束B2投射至 一屏幕附。
图4A绘示本发明第二实施例的一种棱镜调整装置的立体组合示意图。图4B绘示 图4A的棱镜调整装置的立体分解示意图。图4C绘示图4A的棱镜调整装置的剖面示意图。 请参考图4A、图4B与图4C，第二实施例的棱镜调整装置300与第一实施例的棱镜调整装 置200的主要不同之处在于，棱镜调整装置300省略第二螺栓沈0的配置而增设一支撑件 360。支撑件360例如藉由螺丝锁固的方式配置于承载基座312的第二承载面312b上且顶 靠传动件320的扇形齿轮322，使得传动件320不脱离承载基座312。
综上所述，本发明的实施例的棱镜调整装置至少具有以下其中之一或其他优点。由于传动件枢设于承载基座上，棱镜支持件滑设于第一弧形导轨上且枢设于传动件上，并 且棱镜支持件滑设于限位滑动件上，所以当传动件转动以带动棱镜模组时，棱镜模组受限 于第一弧形导轨与限位滑动件，使得棱镜模组沿着第一弧形导轨移动且棱镜模组不转动。 因此，与习知技术相比较，本发明的实施例的棱镜调整装置与具有棱镜调整装置的投影装 置可提供设计者另一种不同的棱镜移动方式的选择。
虽然如上面所述本发明已以实施例揭露，然而其并非用以限定本发明，任何本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护 范围应当以权利要求书为准。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达到本发明所揭露 的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件的检索，并非用来 限制本发明的权利范围。
主要符号名称列表
20 投影装置
22 照明装置
22a,22b 光源
22c 合光元件
24 光阀
26 投影镜头
200,300 棱镜调整装置
210 承载件
212,312 承载基座
212a,212b,312b 承载·
214、215、216 弧形导轨
218,226 插栓
220、320 传动件
222,322 扇形齿轮
224 连接件
230 棱镜模组
232 棱镜支持件
232a 支持本体
232b、260 螺栓
232c 套管
234 棱镜
240 线性限位模组
242 线性导轨
244 限位滑动件
244a 突出柱
250 驱动马达
252 转轴
360 支撑件
Al、A2 轴向
Bl 照明光束
B2 影像光束
DUD2 预定距离
Ll ；:L2 光束
Nl ；屏幕
Si、S2 位置。
权利要求
1.一种棱镜调整装置，包括一承载件，具有一承载基座与配置于该承载基座上的一第一弧形导轨； 一传动件，枢设于该承载基座上； 一棱镜模组，包括一棱镜支持件，滑设于该第一弧形导轨上且枢设于该传动件上，其中该传动件与该承 载基座的枢接处和该棱镜支持件与该传动件的枢接处维持一第一预定距离，并且该棱镜支 持件与该传动件的该枢接处和该棱镜支持件与该第一弧形导轨的滑接处维持一第二预定 距离；以及一棱镜，固定于该棱镜支持件上；以及 一线性限位模组，包括一线性导轨，配置于该承载基座上且沿着一第一轴向延伸；以及 一限位滑动件，滑设于该线性导轨上，其中该棱镜支持件滑设于该限位滑动件上，使得 该棱镜支持件适于相对于该限位滑动件而沿着一第二轴向移动，该第一轴向垂直于该第二 轴向，且该第一预定距离与该第二预定距离平行该第一轴向与该第二轴向所在的一平面。
2.如权利要求1所述的棱镜调整装置，其中该第一弧形导轨为一弧形导槽且贯穿该承 载基座，该棱镜支持件包括一支持本体与一第一螺栓，该棱镜固定于该支持本体上，该第一 螺栓适于穿过该第一弧形导轨而固定于该支持本体上，使得该支持本体不脱离该承载基座 且使得该棱镜支持件滑设于该第一弧形导轨上。
3.如权利要求1所述的棱镜调整装置，其中该承载件还具有一第二弧形导轨，该第二 弧形导轨为一贯穿该承载基座的弧形导槽，该传动件包括一第一插拴，该第一插拴适于穿 过该第二弧形导轨而插入该棱镜支持件，使得该棱镜支持件枢设于该传动件上。
4.如权利要求1所述的棱镜调整装置，其中该传动件包括一扇形齿轮与一连接件，该 扇形齿轮枢设于该承载件上，并且该连接件连接至该扇形齿轮上且枢接至该棱镜支持件 上。
5.如权利要求4所述的棱镜调整装置，还包括一驱动马达，具有一啮合该扇形齿轮的 转轴。
6.如权利要求1所述的棱镜调整装置，其中该承载件包括一第二插拴，该第二插拴配 置于该承载基座上且适于插入该传动件，使得该传动件枢设于该承载基座上。
7.如权利要求6所述的棱镜调整装置，还包括一第二螺栓，该承载件还具有一第三弧 形导轨，该第三弧形导轨为一贯穿该承载基座的弧形导槽，该第二螺栓适于穿过该第三弧 形导轨而固定于该传动件上，使得该传动件不脱离该承载基座。
8.如权利要求6所述的棱镜调整装置，还包括一支撑件，配置于该承载基座上且顶靠 该传动件，使得该传动件不脱离该承载基座。
9.如权利要求1所述的棱镜调整装置，其中该限位滑动件具有一突出柱，该棱镜支持 件包括一套管，该套管套设该突出柱，使得该棱镜支持件滑设于该限位滑动件上。
10.如权利要求1所述的棱镜调整装置，其中该线性导轨为一导杆。
11.一种投影装置，包括 一照明装置，包括 一棱镜调整装置，包括一承载件，具有一承载基座与配置于该承载基座上的一第一弧形导轨； 一传动件，枢设于该承载基座上； 一棱镜模组，包括一棱镜支持件，滑设于该第一弧形导轨上且枢设于该传动件上，其中该传动件与该承 载基座的枢接处和该棱镜支持件与该传动件的枢接处维持一第一预定距离，并且该棱镜支 持件与该传动件的该枢接处和该棱镜支持件与该第一弧形导轨的滑接处维持一第二预定 距离；以及一棱镜，固定于该棱镜支持件上；以及 一线性限位模组，包括一线性导轨，配置于该承载基座上且沿着一第一轴向延伸；以及 一限位滑动件，滑设于该线性导轨上，其中该棱镜支持件滑设于该限位滑动件上，使得 该棱镜支持件适于相对于该限位滑动件而沿着一第二轴向移动，该第一轴向垂直于该第二 轴向，且该第一预定距离与该第二预定距离平行该第一轴向与该第二轴向所在的一平面； 一第一光源，适于向该棱镜发射一第一光束； 一第二光源，适于向该棱镜发射一第二光束；以及一合光元件，适于接收经过该棱镜作用后的该第一光束与该第二光束，且适于传输一 照明光束；一光阀，位于该照明光束的传递路径上，且适于将该照明光束转换为一影像光束；以及 一投影镜头，位于该影像光束的传递路径上，且适于将该影像光束投射至一屏幕。
12.如权利要求11所述的投影装置，其中该第一弧形导轨为一弧形导槽且贯穿该承载 基座，该棱镜支持件包括一支持本体与一第一螺栓，该棱镜固定于该支持本体上，该第一螺 栓适于穿过该第一弧形导轨而固定于该支持本体上，使得该支持本体不脱离该承载基座且 使得该棱镜支持件滑设于该第一弧形导轨上。
13.如权利要求11所述的投影装置，其中该承载件还具有一第二弧形导轨，该第二弧 形导轨为一贯穿该承载基座的弧形导槽，该传动件包括一第一插拴，该第一插拴适于穿过 该第二弧形导轨而插入该棱镜支持件，使得该棱镜支持件枢设于该传动件上。
14.如权利要求11所述的投影装置，其中该传动件包括一扇形齿轮与一连接件，该扇 形齿轮枢设于该承载件上，并且该连接件连接至该扇形齿轮上且枢接至该棱镜支持件上。
15.如权利要求14所述的投影装置，其中该棱镜调整装置还包括一驱动马达，具有一 啮合该扇形齿轮的转轴。
16.如权利要求11所述的投影装置，其中该承载件包括一第二插拴，该第二插拴配置 于该承载基座上且适于插入该传动件，使得该传动件枢设于该承载基座上。
17.如权利要求16所述的投影装置，其中该棱镜调整装置还包括一第二螺栓，该承载 件还具有一第三弧形导轨，该第三弧形导轨为一贯穿该承载基座的弧形导槽，该第二螺栓 适于穿过该第三弧形导轨而固定于该传动件上，使得该传动件不脱离该承载基座。
18.如权利要求16所述的投影装置，其中该棱镜调整装置还包括一支撑件，配置于该 承载基座上且顶靠该传动件，使得该传动件不脱离该承载基座。
19.如权利要求11所述的投影装置，其中该限位滑动件具有一突出柱，该棱镜支持件 包括一套管，该套管套设该突出柱，使得该棱镜支持件滑设于该限位滑动件上。
20.如权利要求11所述的投影装置，其中该线性导轨为一导杆。
全文摘要
一种棱镜调整装置，包括一承载件、一传动件、一棱镜模组与一线性限位模组。承载件具有一承载基座与配置于承载基座上的一弧形导轨。传动件枢设于承载基座上。棱镜模组包括一棱镜支持件与一棱镜。棱镜支持件滑设于弧形导轨上且枢设于传动件上。棱镜固定于棱镜支持件上。线性限位模组包括一线性导轨与一限位滑动件。线性导轨配置于承载基座且沿着一第一轴向延伸。限位滑动件滑设于线性导轨上。棱镜支持件滑设于限位滑动件上，使得棱镜支持件适于相对于限位滑动件而沿着一第二轴向移动。此外，具有上述棱镜调整装置的投影装置亦被提出。
文档编号G03B21/14GK102033289SQ20091017917
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者倪百男, 柯冠州, 黄建昌 申请人:中强光电股份有限公司