本实用新型是有关于一种光学元件的调整机构，且特别是有关于光积分柱的调整机构以及使用此调整机构的投影装置。
背景技术：
在已知投影装置中，通常会藉由光积分柱将光源提供的照明光束均匀化后，再藉由反射镜将照明光束反射至光阀，并在光阀上形成光斑。一般而言，为了具有优选的光利用效率，通常希望使光斑恰好覆盖光阀的整个主动区(active area)，并且聚焦于主动区。然而，由于反射光程不同、模具成品公差或组装时的公差等原因，形成于光阀上的光斑有时无法聚焦于主动区，而有光斑的边缘发散的问题，导致光利用效率变差。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本
技术实现要素：
，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种调整机构，其适用于固定并调整光积分柱，以提升光利用率。
本实用新型提供一种投影装置，可调整光积分柱，以提升光利用率。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例所提供的一种调整机构用于固定并调整光积分柱。调整机构包括外筒件、内筒件以及第一调整件。外筒件具有相对的第一开口端与第二开口端以及延伸于第一开口端与第二开口端之间的筒壁，筒壁具有第一开孔及向外凸起的第一锁固部，其中第一锁固部及第一开孔沿从第一开口端指向第二开口端的第一方向排列。内筒件用于容置光积分柱，内筒件配置于外筒件内，且内筒件的第一外表面具有第一凸起部，第一凸起部穿过第一开孔而凸出外筒件，并与第一锁固部相对。第一调整件连接第一锁固部与第一凸起部，且用于使内筒件沿着第一方向前后移动。
为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例所提供的一种投影装置包括光积分柱模块、光源、光阀以及投影镜头。光积分柱模块包括光积分柱以及调整机构。调整机构用于固定并调整光积分柱。调整机构包括外筒件、内筒件以及第一调整件。外筒件具有相对的第一开口端与第二开口端以及延伸于第一开口端与第二开口端之间的筒壁，筒壁具有第一开孔及向外凸起的第一锁固部，其中第一锁固部及第一开孔沿从第一开口端指向第二开口端的第一方向排列。内筒件用于容置光积分柱，内筒件配置于外筒件内，且内筒件的第一外表面具有第一凸起部，第一凸起部穿过第一开孔而凸出外筒件，并与第一锁固部相对。第一调整件连接第一锁固部与第一凸起部，且用于使内筒件沿着第一方向前后移动。光源用于提供照明光束穿过光积分柱。光阀配置于照明光束的传递路径上，且适于将照明光束转换为影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，且用于使影像光束投射出投影装置。
本实用新型的调整机构中的内筒件用于容置光积分柱，并配置于外筒件内，而第一调整件连接外筒件的第一锁固部与内筒件的第一凸起部，藉由调整第一调整件，可使内筒件以及容置于其内的光积分柱可沿着第一方向前后移动，使光斑能聚焦于光阀的主动区，以改善光斑边缘模糊的问题，提升光利用率。本实用新型的投影装置因使用上述的调整机构，因此能提升光利用率。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的投影装置的方块示意图。
图2是本实用新型一实施例的调整机构与光积分柱的立体示意图。
图3是图2的分解示意图。
图4是图2的内筒件与光积分柱的YZ平面的剖面示意图。
图5是光斑在光阀的主动区偏转的示意图。
图6是图2的调整机构的YZ平面的剖面示意图。
图7是图2的调整机构的XZ平面的剖面示意图。
图8是本实用新型一实施例的弹片固定内筒件的立体示意图。
图9是本实用新型一实施例的弹片固定光积分柱的立体示意图。
具体实施方式
有关本实用新型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一优选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、左、右、前或后等，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并非用来限制本实用新型。
图1是本实用新型一实施例的投影装置的方块示意图。请参考图1，本实施例的投影装置10包括光源11、光积分柱模块12、光阀13以及投影镜头14。光积分柱模块12包括光积分柱100及调整机构200，调整机构200用于固定并调整光积分柱100。光源11用于提供照明光束L1穿过光积分柱100。光阀13配置于照明光束L1的传递路径上，且适于将照明光束L1转换为影像光束L2。投影镜头14配置于影像光束L2的传递路径上，且用于使影像光束L2投射出投影装置10。此照明光束L1可以是白光，或是依时序而分成多种色光。投影装置10还可包括色轮(图未示)，以将照明光束L1依时序分成红、绿、蓝三道光束。光阀13可以是穿透式光阀或反射式光阀，其中穿透式光阀可以是液晶显示面板，而反射式光阀可以是数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)或硅基液晶面板(liquid crystal on silicon panel,LCoS panel)。依不同的设计架构，光阀13的数量可为一个或多个。以下，再就投影装置10的调整机构200的详细结构与实施方式作更进一步的描述。
图2是本实用新型一实施例的调整机构与光积分柱的立体示意图。图3是图2的分解示意图。请参考图2及图3，本实施例的调整机构200包括外筒件210、内筒件220以及第一调整件230。外筒件210具有相对的第一开口端211与第二开口端212以及延伸于第一开口端211与第二开口端212之间的筒壁213，筒壁213具有第一开孔2131及向外凸起的第一锁固部2132，其中第一锁固部2132及第一开孔2131例如沿从第一开口端211指向第二开口端212的第一方向A排列。内筒件220用于容置光积分柱100，内筒件220配置于外筒件210内，且内筒件220的第一外表面221具有第一凸起部2211，第一凸起部2211穿过第一开孔2131而凸出外筒件210，并与第一锁固部2132相对。第一调整件230连接第一锁固部2132与第一凸起部2211，且用于使内筒件220例如在预设的距离内沿着第一方向A前后移动。第一开孔2131与第一凸起部2211之间例如具有空隙，空隙容许第一凸起部2211在预设的距离内沿着第一方向A前后移动。预设的距离例如为2mm，但不以此为限。
上述的外筒件210例如包括顶盖214、底盖215以及多个螺丝2181、2182、2183、2184。顶盖214具有环部216位于第一开口端211。螺丝2181、2182、2183、2184固定用以结合顶盖214与底盖215，以于顶盖214与底盖215之间形成第一容置空间，而上述的内筒件220容置于第一容置空间内。在另一实施例中，外筒件210也可以是一体成型的部件。
上述的内筒件220例如包括顶盖222、底盖223以及多个螺丝2201、2202。螺丝2201、2202用以结合顶盖222与底盖223，以形成第二容置空间，而上述的光积分柱100容置于第二容置空间内。在另一实施例中，内筒件220也可以是一体成型的部件。
上述的第一调整件230例如包括调整螺丝231及弹簧232，第一凸起部2211例如包括调整孔2212，第一锁固部2132例如包括螺孔2135，但不以此为限。弹簧232套设于调整螺丝231的杆部2311。杆部2311穿过第一凸起部2211的调整孔2212并锁附于第一锁固部2132的螺孔2135。具体而言，弹簧232环绕于调整螺丝231的杆部2311，并顶抵于第一凸起部2211与第一锁固部2132之间。关于第一调整件230相对于内筒件220的作动方式，以本实施例而言，可沿一转动方向(例如顺时针方向)转动调整螺丝231使第一凸起部2211带动内筒件220沿着第一方向A朝第一锁固部2132移动(即沿着第一方向A向前移动)，并使弹簧232处于压缩状态。或者，沿另一转动方向(例如逆时针方向)转动调整螺丝231，使处于压缩状态的弹簧232逐渐释放，弹簧232会推动第一凸起部2211，使第一凸起部2211带动内筒件220沿着第一方向A的相反方向移动而远离第一锁固部2132(即沿着第一方向A的相反方向向后移动)。
本实施例的调整机构200藉由调整第一调整件230，可使内筒件220以及容置于其内的光积分柱100在第一方向A上前后移动，使光斑能聚焦于光阀13的主动区，以改善已知投影装置因生产公差而导致光斑边缘模糊的问题，提升光利用率。在一实施例中，藉由光积分柱100的前后移动，焦距可以调整的范围例如在2mm以内。
除调整光斑的焦距外，本实施例的调整机构200还可进一步包括使光积分柱100转动的功能，以依据需求调整光斑的角度，以下将详细说明。图4是图2的内筒件与光积分柱的YZ平面剖面示意图。请参考图2至图4，上述的内筒件220例如还具有第二外表面224、第三外表面225以及第四外表面226。第二外表面224与第四外表面226分别连接于第一外表面221与第三外表面225之间，且第三外表面225与第一外表面221相对，第四外表面226与第二外表面224相对。第三外表面225及第四外表面226例如为曲面，但本实用新型并不特别限制第一外表面221、第二外表面224、第三外表面225以及第四外表面226的形状。外筒件210的筒壁213例如还具有第二开孔2133及向外凸起的第二锁固部2134，且第二开孔2133及第二锁固部2134例如绕着容置于内筒件220中的光积分柱100的中心排列。第二外表面224、第三外表面225以及第四外表面226其中一者具有第二凸起部227，第二凸起部227穿过第二开孔2133而凸出外筒件210，并与第二锁固部2134相对。本实施例是以第二外表面224具有第二凸起部227为例，但不以此为限。
在本实施例中，调整机构200例如还包括第二调整件240，连接于第二锁固部2134与第二凸起部227，且用于使内筒件220例如以容置于内筒件220中的光积分柱100的中心C为轴心在预设的角度范围内转动。第二开孔2133与第二凸起部227之间例如具有空隙，空隙容许第二凸起部227以光积分柱100的中心C为轴心在预设的角度范围内转动。预设的角度范围例如为±1°、±2°或±3°以内，但不以此为限。
上述的第二调整件240例如包括调整螺丝241及弹簧242，第二凸起部227例如包括调整孔2271，第二锁固部2134例如包括螺孔2136，但不以此为限。弹簧242套设于调整螺丝241的杆部2411。杆部2411穿过第二凸起部227的调整孔2271并锁附于第二锁固部2134的螺孔2136。具体而言，弹簧242环绕于调整螺丝241的杆部2411，并顶抵于第二凸起部227与第二锁固部2134之间。关于第二调整件240相对于内筒件220的作动方式，以本实施例而言，可沿一转动方向(例如顺时针方向)转动调整螺丝241使第二凸起部227带动内筒件220以容置于内筒件220中的光积分柱100的中心C为轴心朝第二锁固部2134转动，并使弹簧242处于压缩状态。或者，沿另一转动方向(例如逆时针方向)转动调整螺丝241，使处于压缩状态的弹簧242逐渐释放，弹簧242会推动第二凸起部227，使第二凸起部227带动内筒件220以光积分柱100的中心C为轴心朝远离第二锁固部2134的方向转动。
图5是光斑在光阀的主动区偏转的示意图。请参照图5，在已知投影装置中，由于生产公差的关系，可能导致光斑S的角度偏转而无法完整覆盖光阀13的主动区131。本实施例的调整机构200藉由调整第二调整件240，可使内筒件220以及容置于其内的光积分柱100以光积分柱100的中心C为轴心转动，使形成于光阀13的主动区131的光斑S旋转，以解决光斑S在光阀13的主动区131因偏转而无法完整覆盖主动区131的问题，以提升光利用率。
此外，当第二调整件240进行调整时，上述的第一开孔2131的空隙亦容许第一凸起部2211以光积分柱100的中心C为轴心转动。当第一调整件230进行调整时，上述的第二开孔2133的空隙亦容许第二凸起部227沿着第一方向A前后移动。
图6是沿图2的调整机构的YZ平面的剖面示意图。图7是沿图2的调整机构的XZ平面的剖面示意图。请参考图6及图7，上述的外筒件210的内侧例如还包括凹轨217。凹轨217的延伸方向平行于第一方向A。内筒件220具有多个凸柱228，本实施例中多个凸柱228是以位于第三外表面225及第四外表面226之间为例，但不以此为限。此外，图7的凸柱228是以4个为例，但本实用新型不特别限制凸柱228的数量。多个凸柱228伸入凹轨217中，藉由凹轨217与多个凸柱228的配合，在第一调整件230进行调整时，可以稳固内筒件220在第一方向A的移动，避免光积分柱100的中心C因移动偏移无法对齐于光路中心，影响光斑成像并降低光利用率。
此外，在本实施例中各凸柱228与凹轨217之间例如还具有空隙，如此，在藉由第二调整件240进行调整时，可避免内筒件220因凸柱228的关系而无法在预设的角度范围内转动。在调整机构200不具有使光积分柱100转动的功能的实施例中，各凸柱228与凹轨217之间也可不具有空隙。
图8是本实用新型一实施例的弹片固定内筒件的立体示意图。请参考图6及图8，为了将内筒件220稳固地固定于外筒件210内，上述的调整机构200例如还包括至少两弹片，本实施例是以两弹片250、260为例。弹片250、260例如是分别以锁固螺丝251、261锁固于外筒件210内侧，并且，上述的至少两弹片至少分别与内筒件220之第一外表面221、第二外表面224、第三外表面225以及第四外表面226其中相邻任两者相对。本实施例是以两弹片250、260分别与第一外表面221及第二外表面224相对为例，但不以此为限。各弹片250、260的两侧例如朝内筒件220弯折形成两抵靠部(弹片250形成抵靠部252、253，弹片260形成抵靠部262、263)，各抵靠部252、253、262、263例如分别具有朝内筒件220凸起的凸点(抵靠部252、253形成凸点2521、2531，抵靠部262、263形成凸点2621、2631)，各凸点2521、2531、2621、2631以点接触的方式抵靠于内筒件220。如此，在藉由第二调整件240进行调整时，可确保内筒件220能够顺利转动。然而，本实用新型并不特别限制固定内筒件220的方式。在调整机构200不具有使光积分柱100转动的功能的实施例中，抵靠部252、253、262、263可设计成以线接触的方式抵靠于内筒件220。
图9是本实用新型一实施例的弹片固定光积分柱的立体示意图。请参考图4、图6及图9，上述的调整机构200例如还包括至少两弹片，本实施例是以两弹片270、280为例。内筒件220具有第一内表面2290、第二内表面2291、第三内表面2292以及第四内表面2293，其中第二内表面2291与第四内表面2293分别连接于第一内表面2290与第三内表面2292之间，且第三内表面2292与第一内表面2290相对，第四内表面2293与第二内表面2291相对。上述的至少两弹片至少分别以锁固螺丝271、281锁固于内筒件220之第一内表面2290、第二内表面2291、第三内表面2292以及第四内表面2293其中相邻任两者。本实施例是以两弹片270、280分别与第一内表面2290及第二内表面2291相对为例，但不以此为限。在调整机构200包括固定内筒件220的至少两弹片250、260与固定光积分柱100的至少两弹片270、280的实施例中，固定内筒件220的至少两弹片250、260的位置可以是对应或不对应于固定光积分柱100的至少两弹片270、280。各弹片270、280的两侧朝光积分柱100弯折形成两抵靠部(弹片270形成抵靠部272、273，弹片280形成抵靠部282、283)，各抵靠部272、273、282、283分别具有接触边(抵靠部272、273形成接触边2721、2731，抵靠部282、283形成接触边2821、2831)，各接触边2721、2731、2821、2831以线接触的方式抵靠于光积分柱。然而，本实用新型并不特别限制固定光积分柱100的方式。
综上所述，本实用新型实施例的投影装置及调整机构中的内筒件用于容置光积分柱，并配置于外筒件内，藉由调整连接外筒件的第一锁固部与内筒件的第一凸起部的第一调整件，可使内筒件以及容置于其内的光积分柱可沿着从外筒件的第一开口端指向第二开口端的第一方向前后移动，使光斑能聚焦于光阀的主动区，以改善光斑边缘模糊的问题，提升光的利用率。另外，藉由调整连接外筒件的第二锁固部与内筒件的第二凸起部的第二调整件，可使内筒件以及容置于其内的光积分柱以光积分柱的中心为轴心转动，使形成于光阀的主动区的光斑旋转，以解决光斑在光阀的主动区因偏转而无法完整覆盖主动区的问题，提升光的利用率。
以上所述，仅为本实用新型的优选实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外，本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或申请专利范围中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。