专利名称：动态光圈模组、照明装置及投影机的制作方法
动态光圈模组、照明装置及投影机
技术领域：
本发明是有关于一种动态光圈模组，且特别是关于一种用于投影机内照明装置的 动态光圈模组。
背景技术：
近年来随着投影机技术的发展，动态光圈模组也逐渐应用在投影机上。投影机利 用动态光圈模组遮断部分影像光束，借以随着不同明暗程度的影像而作动，进而改变影像 的对比，达到提高显示品质的目的。目前常见应用于投影机的动态光圈模组及其相关的专 利有中国台湾发明专利公告号1307445、1245965、1256518、1258600及1290260等。图1是现有一种投影机内的动态光圈模组的示意图。请参考图1，动态光圈模组 600包括一圆形的遮光板610，在此将遮光板610以虚线绘制，以能清楚辨识动态光圈模组 600的相关构件。遮光板610具有一由宽变窄的狭缝612，此狭缝612对准积分柱620的中 心位置。当马达630转动带动遮光板610旋转，便能经由狭缝612的宽度变化而控制照明 光束进入积分柱620的光通量。然而，当照明光束照射到遮光板610而使遮光板610处于高温状态时，由于遮光板 610的狭缝612两侧的外型不同，因而其热膨胀程度亦不同，故而遮光板610于狭缝612两 侧处便会产生变形，进而使遮光板610的平整度超出预设值，并与周围构件产生摩擦发出 异声，甚而导致遮光板610出 现卡死的状况。若是为了让遮光板610不易膨胀或结构增强而增加遮光板610的厚度与面积，却 会因遮光板610过重而对马达630造成负担，尤其当遮光板610的转速较快时，则容易因转 动惯量过大而造成马达630失步的状况发生。
发明内容本发明提出一种动态光圈模组，具有较佳的可靠度。本发明提出一种照明装置，其动态光圈模组具有较佳的可靠度。本发明提出一种投影机，其动态光圈模组具有较佳的可靠度。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。为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种动态 光圈模组，适用于调整一投影机之一光束的光通量。动态光圈模组包括一固定座、一第一门 片、一第二门片以及一驱动器。第一门片与第二门片相互耦接并分别枢设至固定座。驱动 器耦接至第一门片并适于驱动第一门片相对于固定座转动，以使第一门片带动第二门片转 动，且第一门片及第二门片适于相对于固定座分别沿着两相反时针方向转动，以控制第一 门片与第二门片之间的一狭缝的宽度，进而调整光束通过狭缝的光通量。为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种照明 装置，适用于一投影机。照明装置包括一光源、一积分柱、一色轮以及一动态光圈模组。光源 适于提供一光束。积分柱适于将光束转换成一照明光束。动态光圈模组设置在积分柱与色轮之间，且光源的光束适于依序经由色轮、动态光圈模组与积分柱而离开照明装置。动态光 圈模组包括一固定座、一第一门片、一第二门片以及一驱动器。第一门片与第二门片相互耦 接并分别枢设至固定座。驱动器耦接至第一门片并适于驱动第一门片相对于固定座转动， 且第一门片及第二门片适于相对于固定座分别沿着两相反时针方向转动，以控制第一门片 与第二门片之间的一狭缝的宽度，进而调整光束通过狭缝的光通量。为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种投影 机，其包括一照明装置、一光阀以及一镜头。照明装置适于提供一照明光束。光阀适于将照 明光束转换成一影像光束。镜头设置在影像光束的传递路径上，并适于投射影像光束至投 影机外，以形成一画面。照明装置包括一光源、一积分柱、一色轮以及 一动态光圈模组。光 源适于提供一光束。积分柱适于将光束转换成照明光束。动态光圈模组设置在积分柱与色 轮之间，且光源的光束适于依序经由色轮、动态光圈模组与积分柱而离开照明装置。动态光 圈模组包括一固定座、一第一门片、一第二门片以及一驱动器。第一门片与第二门片相互耦 接并分别枢设至固定座。驱动器耦接至第一门片并适于驱动第一门片相对于固定座转动， 以使第一门片带动第二门片转动，且第一门片及第二门片适于相对于固定座分别沿着两相 反时针方向转动，以控制第一门片与第二门片之间的一狭缝的宽度，进而调整光束通过狭 缝的光通量。承接上述，本发明提供一种动态光圈模组，适用于调整一投影机之一光束的光通 量，该动态光圈模组包括一固定座；一第一门片，枢设至该固定座；一第二门片，枢设至该固定座，并耦接于该第一门片；以及一驱动器，耦接至该第一门片，其中该驱动器适于驱动该第一门片相对于该固定座转动，以使该第一门片带动该 第二门片转动，且该第一门片及该第二门片适于相对于该固定座分别沿着两相反时针方向 转动，以控制该第一门片与该第二门片之间的一狭缝的宽度，进而调整该光束通过该狭缝 的光通量。本发明还提供一种照明装置，适用于一投影机，该照明装置包括一光源，适于提供一光束；一色轮；一积分柱，适于将该光束转换成一照明光束；一动态光圈模组，设置在该积分柱与该色轮之间，且该光源的该光束适于依序经 由该色轮、该动态光圈模组与该积分柱而离开该照明装置，该动态光圈模组包括一固定座；一第一门片，枢设至该固定座；一第二门片，枢设至该固定座，并耦接于该第一门片；以及—驱动器，耦接至该第一门片，其中该驱动器适于驱动该第一门片相对于该固定 座转动，以使该第一门片带动该第二门片转动，且该第一门片及该第二门片适于相对于该 固定座分别沿着两相反时针方向转动，以控制该第一门片与该第二门片之间的一狭缝的宽 度，进而调整该光束通过该狭缝的光通量。
本发明还提供一种投影机，包括一照明装置，适于提供一照明光束，该照明装置包括一光源，适于提供一光束；一色轮；一积分柱，适于将该光源的该光束转换成该照明光束；一动态光圈模组，设置在该积分柱与该色轮之间，且该光源的该光束适于依序经 由该色轮、该动态光圈模组与该积分柱而离开该照明装置，该动态光圈模组包括一固定座；一第一门片，枢设至该固定座；一第二门片，枢设至该固定座，并耦接于该第一门片； —驱动器，耦接至该第一门片，其中该驱动器适于驱动该第一门片相对于该固定 座转动，以使该第一门片带动该第二门片转动，且该第一门片及该第二门片适于相对于该 固定座分别沿着两相反时针方向转动，以控制该第一门片与该第二门片之间的一狭缝的宽 度，进而调整该光束通过该狭缝的光通量；一光阀，适于将该照明光束转换成一影像光束；以及一镜头，设置于该影像光束的传递路径上，并适于投射该影像光束至该投影机外， 以形成一画面。基于上述，本发明的上述实施例中至少具有以下其中一个优点或其他优点，由于 第一门片与第二门片的体积较小，因此所需的组装与运动空间较小，且马达亦能以较小扭 力带动第一门片与第二门片转动，并避免第一门片与第二门片的转动惯量过大而造成马达 失步的情形。再者，第一门片与第二门片呈片状结构，因此于高温状态下能自由膨胀延伸而 无须担心第一门片与第二门片之间因变形卡死而无法运动。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合所附 图式，作详细说明如下。
图1是现有一种投影机内的动态光圈模组的示意图。图2是本发明一实施例的一种投影机的方块图。图3是图2的投影机的部分构件示意图。图4是图3的动态光圈模组的部分构件爆炸图。图5A至图5C是图3的动态光圈模组的运动示意图。图6是图4的第一门片与第二门片相互耦合时的示意图。图7是本发明另一实施例的投影机的部分构件示意图。图8是图7的投影机的部分构件的爆炸图。图9A至图9D是图7的动态光圈模组的运动示意图。1 投影机10:照明装置12:光源16 积分柱14 色轮20 光阀30 镜头
100:动态光圈模组110:第一门片112:凸缘120:第二门片122:凹槽130:固定座140 驱动器142 马达144 齿轮146 驱动件146a 齿接部146b 致动部150:狭缝160:感测器200:动态光圈模组230:固定座240 驱动器242 马达 244:驱动件244a:凸柱246 致动件246a 滑槽600 动态光圈模组610 遮光板612 狭缝620 积分柱630 马达Ll 光束L2:照明光束L3:影像光束E1、E3:第一端E2、E4:第二端
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，在以下配合参考图式的多个实 施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、 「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明， 而非用来限制本发明。图2是本发明一实施例的一种投影机的方块图，其中箭头符号表示依序经过投影 机内各个构件的光束。请参考图2，投影机1包括一照明装置10、一光阀20以及一镜头30。 照明装置10适于提供一照明光束L2。光阀20适于将照明光束L2转换成一影像光束L3。 镜头30设置在影像光束L3的传递路径上，并适于投射影像光束L3至投影机1外，而在一 屏幕(未绘示)上形成一画面。照明装置10包括一光源12、一积分柱16、一色轮14以及一动态光圈模组100。光 源12适于提供一光束Li。积分柱16适于将光束Ll转换成照明光束L2。动态光圈模组 100设置在积分柱16与色轮14之间。光源12的光束Ll适于依序经由色轮14、动态光圈 模组100与积分柱16而离开照明装置10。图3是图2的投影机的部分构件示意图。请参考图3，在此将色轮14以虚线绘制， 以能清楚辨识动态光圈模组100的相关构件。动态光圈模组100包括一第一门片110、一第 二门片120、一固定座130以及一驱动器140。第一门片110与第二门片120相互耦接并分 别枢设至固定座130。驱动器140耦接至第一门片110并适于驱动第一门片110相对于固 定座130转动，当第一门片110转动时，第一门片110带动与其耦接的第二门片120转动。 此外，第一门片110及第二门片120适于相对于固定座130分别沿着两相反时针方向转动， 以控制第一门片110与第二门片120之间的一狭缝150的宽度，进而调整光束Ll通过狭缝 150的光通量。
基于上述，本实施例控制第一门片110与第二门片120之间的狭缝150的宽度以 调整光束Ll通过狭缝150的光通量1416。此外，本实施例的第一门片110与第二门片120 为片状结构，由于第一门片110与第二门片120的体积较小，故而第一门片110与第二门片 120所需的组装空间亦较小，且第一门片110与第二门片120于组装后的运动空间亦不易受 周围构件的限制。再者，相互耦接的第一门片110与第二门片120于受热时能自由膨胀，并 不会彼此拘束而产生变形，再加上第一门片110与第二门片120的转动惯量较小，因此可避 免如同图1的现有技术中门片610的转动惯量过大而使马达630失步或狭缝612两侧的门 片610因拉扯而变形。
图4是图3的动态光圈模组的部分构件爆炸图。图5A至图5C是图3的动态光圈 模组的运动示意图。请参考图3、图4及图5A至图5C，在本实施例中，驱动器140包括一马 达142、一齿轮144以及一驱动件146。马达142组装至固定座130。齿轮144组装至马达 142上，驱动件146枢设于固定座130。值得注意的是，驱动件146具有一齿接部146a与一 致动部146b。齿接部146a耦接至齿轮144，致动部146b枢设于第一门片110。齿接部146a 具有一第一端El与一第二端E2，以使马达142驱动齿轮144在第一端El与第二端E2之间 来回地转动，并进而带动第一门片110与第二门片120开阖。图6是图4的第一门片与第二门片相互耦合时的示意图。请参考图6，第一门片 110具有一凸缘112，而第二门片120具有一凹槽122，此凸缘112与凹槽122能相互旋转地 啮合在一起。当第一门片110以顺时针方向转动时，第一门片Iio能借由凸缘112推动凹 槽122而使第二门片120以逆时针方向转动。相反地，当第一门片110以逆时针方向转动 时，第二门片120会被第一门片110推向以顺时针方向转动。更重要的是，当第一门片110与第二门片120于受热时，第一门片110与第二门片 120分别在凸缘112及凹槽122处膨胀，因此第一门片110与第二门片120能保持与低温状 态时的相同间隙。换句话说，第一门片110与第二门片120无论在低温与高温皆能保持相 互旋转的状态，而无须担心因高温而产生彼此卡死的现象。然而于实际应用中，亦可有其他 类似于本实施例的设计，例如说在第二门片上设计有凸缘，在第一门片设计有凹槽，同样地 凸缘与凹槽能相互旋转地啮合。当第一门片旋转时能借由凹槽带动具有凸缘的第二门片转 动。但本发明不以上述为限，于其他实施例中，亦可于第一门片上与第二门片上设计能相互 转动啮合的物件(如，齿轮)，以使第一门片带动第二门片转动。另一方面，请再参考图3，动态光圈模组100更包括一感测器160，此感测器160设 置在固定座130，适于感测驱动器140所输出的转动角度。设计者可依据此转动角度并经 由马达142传动至第一门片110所需的减速比加以换算，而达到以马达142控制第一门片 110与第二门片120的狭缝150的宽度与开阖速度。图7是本发明另一实施例的投影机的部分构件示意图。图8是图7的投影机的部 分构件的爆炸图。在此将色轮14以虚线绘制，以能清楚辨识动态光圈模组200的相关构件。 与上述实施例不同的是，在本实施例的动态光圈模组200中，驱动器240包括一马达242、一 驱动件244以及一致动件246。马达242组装至固定座230。驱动件244组装至马达242且 具有一凸柱244a。致动件246固接于第一门片210且具有一滑槽246a，其中凸柱244a滑 动地耦接在滑槽246a中。图9A至图9D是图7的动态光圈模组的运动示意图。请参考图7、图8、图9A至图9D，详细地说，滑槽246a具有一第一端E3与一第二端E4，马达242转动而驱动凸柱244a 在滑槽246a的第一端E3与第二端E4之间来回地移动，进而带动第一门片210与第二门片 220开阖。据此，本实施例并未限定马达242带动第一门片210的方式，任何能使第一门片 210与第二门片220达到上述之运动方式者皆可适用于本实施例。综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点，借由控制第一门片与第 二门片之间的狭缝的宽度以调整光束通过狭缝的光通量。此外第一门片与第二门片的体积 较 ，因此第一门片与第二门片于组装或运动时所需的空间较小，并进一步使马达以较小 的扭力便能带动第一门片与第二门片开阖。再者，较小的第一门片与第二门片结构亦能够 避免马达发生失步的情形。此外，第一门片与第二门片经由凸缘与凹槽而相互耦合，故而除了让彼此能以相 反方向转动而达到狭缝的开阖动作外，更由于第一门片与第二门片在高温状态时亦能保持 与低温状态下大致相同的间隙，因此第一门片与第二门片不会因高温而运动失败。照明装 置与投影机具有较高的可靠度。以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围， 即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发 明专利涵盖之范围内。另外，本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露 之全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用 来限制本发明之权利范围。
权利要求
1.一种动态光圈模组，适用于调整一投影机之一光束的光通量，该动态光圈模组包括一固定座；一第一门片，枢设至该固定座；一第二门片，枢设至该固定座，并耦接于该第一门片；以及 一驱动器，耦接至该第一门片，其中该驱动器适于驱动该第一门片相对于该固定座转动，以使该第一门片带动该第 二门片转动，且该第一门片及该第二门片适于相对于该固定座分别沿着两相反时针方向转 动，以控制该第一门片与该第二门片之间的一狭缝的宽度，进而调整该光束通过该狭缝的光通量。
2.如权利要求1所述的动态光圈模组，其特征在于该驱动器包括 一马达，组装至该固定座；一齿轮，组装至该马达；以及一驱动件，枢设于该固定座，该驱动件具有一齿接部与一致动部，该齿接部耦接至该齿 轮，该致动部枢设于该第一门片。
3.如权利要求2所述的动态光圈模组，其特征在于该齿接部具有一第一端与一第二 端，该马达适于驱动该齿轮在该第一端与该第二端之间来回地转动。
4.如权利要求1所述的动态光圈模组，其特征在于该驱动器包括 一马达，组装至该固定座；一驱动件，组装至该马达，该驱动件具有一凸柱；一致动件，固接于该第一门片，该致动件具有一滑槽，该凸柱滑动地耦接至该滑槽。
5.如权利要求4所述的动态光圈模组，其特征在于该滑槽具有一第一端与一第二端， 该马达适于驱动该凸柱在该第一端与该第二端之间来回地移动。
6.如权利要求1所述的动态光圈模组，其特征在于该第一门片具有一凸缘及一凹槽 的其一，该第二门片具有该凸缘及该凹槽的另一，该凸缘与该凹槽相互旋转地啮合在一起。
7.如权利要求1所述的动态光圈模组，其特征在于更包括一感测器，设置于该固定座上，适于感测该驱动器所输出的转动角度。
8.一种照明装置，适用于一投影机，该照明装置包括 一光源，适于提供一光束；一色轮；一积分柱，适于将该光束转换成一照明光束；一动态光圈模组，设置在该积分柱与该色轮之间，且该光源的该光束适于依序经由该 色轮、该动态光圈模组与该积分柱而离开该照明装置，该动态光圈模组包括一固定座；一第一门片，枢设至该固定座；一第二门片，枢设至该固定座，并耦接于该第一门片；以及一驱动器，耦接至该第一门片，其中该驱动器适于驱动该第一门片相对于该固定座转 动，以使该第一门片带动该第二门片转动，且该第一门片及该第二门片适于相对于该固定 座分别沿着两相反时针方向转动，以控制该第一门片与该第二门片之间的一狭缝的宽度，进而调整该光束通过该狭缝的光通量。
9.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于该驱动器包括 一马达，组装至该固定座；一齿轮，组装至该马达；以及一驱动件，枢设于该固定座，该驱动件具有一齿接部与一致动部，该齿接部耦接至该齿 轮，该致动部枢设于该第一门片。
10.如权利要求9所述的照明装置，其特征在于该齿接部具有一第一端与一第二端， 该马达适于驱动该齿轮在该第一端与该第二端之间来回地转动。
11.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于该驱动器包括 一马达，组装至该固定座；一驱动件，组装至该马达，该驱动件具有一凸柱；一致动件，固接于该第一门片，该致动件具有一滑槽，该凸柱滑动地耦接至该滑槽。
12.如权利要求11所述的照明装置，其特征在于该滑槽具有一第一端与一第二端，该 马达适于驱动该凸柱在该第一端与该第二端之间来回地移动。
13.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于该第一门片具有一凸缘及一凹槽的其 一，该第二门片具有该凸缘及该凹槽的另一，该凸缘与该凹槽相互旋转地啮合在一起。
14.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于该动态光圈模组更包括 一感测器，配置于该固定座上，适于感测该驱动器所输出的转动角度。
15.一种投影机，包括一照明装置，适于提供一照明光束，该照明装置包括 一光源，适于提供一光束； 一色轮；一积分柱，适于将该光源的该光束转换成该照明光束；一动态光圈模组，设置在该积分柱与该色轮之间，且该光源的该光束适于依序经由该 色轮、该动态光圈模组与该积分柱而离开该照明装置，该动态光圈模组包括一固定座；一第一门片，枢设至该固定座；一第二门片，枢设至该固定座，并耦接于该第一门片；一驱动器，耦接至该第一门片，其中该驱动器适于驱动该第一门片相对于该固定座转 动，以使该第一门片带动该第二门片转动，且该第一门片及该第二门片适于相对于该固定 座分别沿着两相反时针方向转动，以控制该第一门片与该第二门片之间的一狭缝的宽度， 进而调整该光束通过该狭缝的光通量；一光阀，适于将该照明光束转换成一影像光束；以及一镜头，设置于该影像光束的传递路径上，并适于投射该影像光束至该投影机外，以形 成一画面。
16.如权利要求15所述的投影机，其特征在于该驱动器包括 一马达，组装至该固定座；一齿轮，组装至该马达；以及一驱动件，枢设于该固定座，该驱动件具有一齿接部与一致动部，该齿接部耦接至该齿轮，该致动部枢设于该第一门片。
17.如权利要求16所述的投影机，其特征在于该齿接部具有一第一端与一第二端，该 马达适于驱动该齿轮在该第一端与该第二端之间来回地转动。
18.如权利要求15所述的投影机，其特征在于该驱动器包括 一马达，组装至该固定座；一驱动件，组装至该马达，该驱动件具有一凸柱；一致动件，固接于该第一门片，该致动件具有一滑槽，该凸柱滑动地耦接至该滑槽。
19.如权利要求18所述的投影机，其特征在于该滑槽具有一第一端与一第二端，该马 达适于驱动该凸柱在该第一端与该第二端之间来回地移动。
20.如权利要求15所述的投影机，其特征在于该第一门片具有一凸缘及一凹槽的其 一，该第二门片具有该凸缘及该凹槽的另一，该凸缘与该凹槽相互旋转地啮合在一起。
21.如权利要求15所述的投影机，其特征在于该动态光圈模组更包括 一感测器，设置于该固定座上，适于感测该驱动器所输出的转动角度。
全文摘要
一种动态光圈模组、照明装置及投影机。投影机包括照明装置、光阀及镜头。照明装置包括提供光束的光源、积分柱、色轮及动态光圈模组。动态光圈模组设在积分柱与色轮之间，包括固定座、第一门片、第二门片及驱动器。第一、第二门片相互耦接并分别枢设至固定座。驱动器耦接至第一门片。驱动器驱动第一门片相对固定座转动，以使第一门片带动第二门片转动，且第一、第二门片相对于固定座分别沿两相反时针方向转动，以控制第一、第二门片之间的狭缝的宽度，进而调整光束通过狭缝的光通量。
文档编号G03B21/20GK102141715SQ20101010548
公开日2011年8月3日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者曾湧泉 申请人:中强光电股份有限公司