專利名稱：光學系統(tǒng)及光學系統(tǒng)的定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學系統(tǒng)與一種光學系統(tǒng)的定位方法，特別是涉及一種可減少受本身內(nèi)部構(gòu)件精度影響的一種光學系統(tǒng)與一種光學系統(tǒng)的定位方法。
背景技術(shù)：
近年來，投影機(projector)已經(jīng)成為一種能有效率地提供信息的設(shè)備。無論是報告(presentation)或娛樂(entertainment)，使用者均可廣泛地應(yīng)用投影機來呈現(xiàn)信息。
投影機結(jié)合偏極分光鏡(polarization beam splitter)的偏極分光特性(polarized light splitting characteristic)，讓使用者將想要呈現(xiàn)的影像投影在一屏幕上。一般而言，投影機包括一光機系統(tǒng)(light engine)及一鏡頭(lens)。光機系統(tǒng)包括一光源、一偏極分光鏡以及至少一面板(panel)。而在投影機中，影像通過光機系統(tǒng)與鏡頭的配合而產(chǎn)生。而鏡頭的作用在于將光機系統(tǒng)中得到的影像投射到想要的畫面上。因此，鏡頭與光機系統(tǒng)中的配合非常重要，將會直接影響投影出來的影像的亮度分布及畫面質(zhì)量。
而在一般投影機中，鏡頭與光機系統(tǒng)配合的精度完全由光學系統(tǒng)中的鏡頭支架(lens flange)、內(nèi)部個別組件以及內(nèi)部個別組件的支托物等所有精度來控制。因此，除非能嚴密的控制所有內(nèi)部組件的精度，否則難免造成較大的累積誤差與組裝誤差。然而，這樣嚴密的控制所有內(nèi)部組件精度的動作，需要相當?shù)某杀敬鷥r。
另外，基于使用壽命的考慮，偏極分光鏡經(jīng)常需要更換維修。因此，光學系統(tǒng)中的偏極分光鏡通常設(shè)計成可抽換的型式，以供維修方便。但是，也因此增加偏極分光鏡的支托物與其它內(nèi)部構(gòu)件間的相對位置可能的誤差。所以，在更換新的偏極分光鏡后，必須再重新校正(alignment)整個光學系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件的相對位置。也就是說，幾乎無法由使用者或一般維修站自行更換，造成極大不便。
因此，需要一種能減少受本身內(nèi)部構(gòu)件精度影響的光學系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決光學系統(tǒng)中的定位問題，以減少光學系統(tǒng)受其內(nèi)部構(gòu)件精度影響所造成的誤差。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即提供一種光學系統(tǒng)，包括一殼體；一第一光學裝置，該第一光學裝置以相對固定的方式設(shè)置于該殼體上，且該第一光學裝置的一側(cè)設(shè)有一靠體；一推力裝置，該推力裝置以相對固定的方式設(shè)置于該殼體上；以及一第二光學裝置，該第二光學裝置設(shè)置于該第一光學裝置與該推力裝置之間；其中，利用該推力裝置的一推力作用，推迫該第二光學裝置的一側(cè)，使該第二光學裝置抵靠于該靠體，以保持該第一光學裝置與該第二光學裝置的相對位置固定。
本發(fā)明還提供一種光學系統(tǒng)定位方法，一光學系統(tǒng)包括一第一光學裝置、一第二光學裝置、以及一推力裝置，其中該第一光學裝置的一側(cè)設(shè)有一靠體，該第二光學裝置設(shè)置于該第一光學裝置與該推力裝置之間，該光學系統(tǒng)定位方法包括利用該推力裝置的一推力作用，推迫該第二光學裝置的一側(cè)，使該第二光學裝置抵靠于該靠體，以保持該第一光學裝置與該第二光學裝置的相對位置固定。


圖1a及圖1b分別為本發(fā)明光學系統(tǒng)的一實施例的部分剖視圖及透視圖；圖2a及圖2b分別為本發(fā)明一光學系統(tǒng)中的一第一光學裝置的一實施例分解與組合示意圖；圖3為本發(fā)明一光學系統(tǒng)的一實施例的部分結(jié)構(gòu)圖；圖4a為本發(fā)明一光學系統(tǒng)中的一滑軌框架的一實施例；圖4b為本發(fā)明一光學系統(tǒng)中的一鏡頭支架與一滑軌框架的一實施例連接圖。
具體實施例方式
如圖1a及圖1b所示，本發(fā)明的光學系統(tǒng)包括一第一光學裝置1、一第二光學裝置2、一推力裝置3、以及一殼體5。第一光學裝置1與推力裝置3以相對固定的方式設(shè)置在殼體5上，而第二光學裝置2設(shè)置于第一光學裝置1與推力裝置3之間。第一光學裝置1包含有一鏡頭12。鏡頭12之一側(cè)設(shè)有一鏡頭支架13，而鏡頭支架13包括一靠體11?？矿w11為向鏡頭12之中心部分延伸的延伸物(protrusion)。第二光學裝置2則為一偏極分光鏡21。推力裝置3則包含彈簧32。
如圖2a所示，在此實施例中，靠體11為四個靠爪(flange claw)。然而，靠體11除使用上述靠爪的實施狀態(tài)外，也可輕易變換為其它實施狀態(tài)，在此不作贅述。
在此光學系統(tǒng)中，利用推力裝置3的一推力作用，推迫偏極分光鏡21的一側(cè)，使偏極分光鏡21緊密地抵靠于靠體11，以保持鏡頭12與偏極分光鏡21的相對位置固定。
在此，因為可抽換式的偏極分光鏡21直接利用推力裝置3的推力作用，而緊密抵靠于靠體11。因此，當偏極分光鏡2 1需要更換時，整個光學系統(tǒng)不會受其它內(nèi)部構(gòu)件間的精度誤差影響。即不需要再重新校正(alignment)光學系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件的相對位置。
如圖2a所示，第一光學裝置1包括一鏡頭12以及一鏡頭支架13。鏡頭支架13包括一靠體11。鏡頭支架13的中央部分為一中空環(huán)?？矿w11附著于中空環(huán)上。如圖2b所示，鏡頭支架13通過中空環(huán)的內(nèi)徑與鏡頭12的外徑配合，使鏡頭12穿過中空環(huán)抵靠于靠體11，以便定位鏡頭12。
如圖3所示，光學裝置還包括一面板22以及一滑軌框架23。面板22固定于一固定座25上。偏極分光鏡21以可滑動的方式設(shè)置于滑軌框架23的容置空間232中。
在此，偏極分光鏡21接收垂直進入圖面的一光信號，并導出與圖面平行的一第一信號。面板22接收此第一信號，并導出與圖面平行的一第二信號。接著，第二信號進入偏極分光鏡21，并經(jīng)由偏極分光鏡21傳送至第一光學裝置1的鏡頭12中。由此可見，鏡頭12與偏極分光鏡21彼此相對位置必須保持固定不變，才能讓光信號被準確接收。
如圖3所示，此光學系統(tǒng)中的推力裝置3包括二彈簧32。彈簧32以朝鏡頭12方向施力的方式設(shè)置于固定座25上，而另一個彈簧31則設(shè)置于滑軌23的下方上，由下往上施力于偏極分光鏡21的下側(cè)，使偏極分光鏡21向上抵靠于滑軌框架23的上側(cè)承靠面231。而通過這些彈簧的推力作用，光學系統(tǒng)將不必直接以內(nèi)部構(gòu)件或其支托物來定位偏極分光鏡21。因此，可不受內(nèi)部構(gòu)件間的精度誤差影響，而達到使鏡頭12與偏極分光鏡21相對位置固定的目的。
如圖4a及圖4b所示，第一光學裝置中的鏡頭支架13包括一定位槽14(positioning gap)，而滑軌框架23則包括一定位肋24(positioning rib)。本發(fā)明的光學系統(tǒng)將定位肋24卡鎖于定位槽14，以確定鏡頭支架13及滑軌框架23之間相對角度不變。此外，鏡頭支架13與滑軌框架23同時以螺絲(strew)41加以固定，以確保彼此能緊密結(jié)合，從而使滑軌框架23內(nèi)的偏極分光鏡21不偏移地抵靠于靠體11。
本發(fā)明進一步提供一種光學系統(tǒng)定位方法，其可應(yīng)用于投影機與光學系統(tǒng)定位機構(gòu)的相關(guān)裝置中。
本發(fā)明的光學系統(tǒng)定位方法供定位一光學系統(tǒng)。此光學系統(tǒng)包括一第一光學裝置、一第二光學裝置以及一推力裝置。第一光學裝置包括一鏡頭，且第一光學裝置的一側(cè)設(shè)有一靠體。而第二光學裝置放置于一滑軌框架中，且設(shè)置于第一光學裝置與推力裝置之間。在此，第二光學裝置為一偏極分光鏡。
本發(fā)明的光學系統(tǒng)定位方法利用推力裝置之一推力作用，使偏極分光鏡抵靠于靠體，以保持鏡頭與偏極分光鏡的相對位置固定。因此，當偏極分光鏡需要更換維修時，推力裝置的推力作用自動將偏極分光鏡緊密地貼靠于靠體，達到定位的目的，不需再對光學系統(tǒng)中偏極分光鏡與鏡頭做重新校正。所以，大大減少光學系統(tǒng)中各構(gòu)件的精度所造成的影響。
除此之外，第一光學裝置更包括一鏡頭支架供固定鏡頭。鏡頭支架包括一定位槽。同時，滑軌框架包括一定位肋。而本發(fā)明的光學系統(tǒng)定位法更進一步包括將定位肋卡鎖于定位槽，以確定鏡頭支架及滑軌框架之間相對角度不變。此外，鏡頭支架與滑軌框架同時以螺絲加以固定，以確保彼此能緊密結(jié)合，從而使滑軌框架內(nèi)的偏極分光鏡不偏移地抵靠于靠體。
前述說明書中，本發(fā)明以特定實施例為參考來描述，然而顯然各種的修正與改變都不脫離本發(fā)明的寬廣的精神與范圍。而該對應(yīng)的說明與圖標是用來加以說明而非限制本發(fā)明的范疇。因此，表示本發(fā)明應(yīng)涵蓋所有出現(xiàn)在本發(fā)明的附加的權(quán)利要求與其相等項的修正與變化。
權(quán)利要求
1.一種光學系統(tǒng)，包括一殼體；一第一光學裝置，該第一光學裝置以相對固定的方式設(shè)置于該殼體上，且該第一光學裝置的一側(cè)設(shè)有一靠體；一推力裝置，該推力裝置以相對固定的方式設(shè)置于該殼體上；以及一第二光學裝置，該第二光學裝置設(shè)置于該第一光學裝置與該推力裝置之間；其中，利用該推力裝置的一推力作用，推迫該第二光學裝置的一側(cè)，使該第二光學裝置抵靠于該靠體，以保持該第一光學裝置與該第二光學裝置的相對位置固定。
2.如權(quán)利要求1所述的光學系統(tǒng)，其中該第二光學裝置可抽換式地(detachably)設(shè)置于該第一光學裝置與該推力裝置之間。
3.如權(quán)利要求2所述的光學系統(tǒng)，其中該光學系統(tǒng)還包括一滑軌框架，該滑軌框架以相對固定的方式設(shè)置于該第一光學裝置與該推力裝置之間，該滑軌框架包括一容置空間；其中，該第二光學裝置可抽換式地(detachably)設(shè)置于該容置空間內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的光學系統(tǒng)，其中該第一光學裝置還包括一鏡頭；以及一鏡頭支架，供定位該鏡頭。
5.如權(quán)利要求1所述的光學系統(tǒng)，其中該第二光學裝置為一偏極分光鏡。
6.如權(quán)利要求3所述的光學系統(tǒng)，其中該滑軌框架還包括一定位肋(positoning rib)。
7.如權(quán)利要求6所述的光學系統(tǒng)，其中該第一光學裝置還包括一定位槽(positioning gap)，該定位肋卡鎖(lock)在該定位槽中，以防止該第一光學裝置及該第二光學裝置間的角度旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述的光學系統(tǒng)，其中該推力裝置包括至少一個彈力構(gòu)件(elastic member)。
9.如權(quán)利要求8所述的光學系統(tǒng)，其中該彈性構(gòu)件為一彈簧(spring)。
10.如權(quán)利要求1所述的光學系統(tǒng)，其中該靠體為至少一靠爪(flangeclaw) 。
11.一種光學系統(tǒng)定位方法，一光學系統(tǒng)包括一第一光學裝置、一第二光學裝置、以及一推力裝置，其中該第一光學裝置的一側(cè)設(shè)有一靠體，該第二光學裝置設(shè)置于該第一光學裝置與該推力裝置之間，該光學系統(tǒng)定位方法包括利用該推力裝置的一推力作用，推迫該第二光學裝置的一側(cè)，使該第二光學裝置抵靠于該靠體，以保持該第一光學裝置與該第二光學裝置的相對位置固定。
12.如權(quán)利要求11所述的光學系統(tǒng)定位方法，其中該光學系統(tǒng)還包括一滑軌框架，該滑軌框架以相對固定的方式設(shè)置于該第一光學裝置與該推力裝置之間，其中，該滑軌框架包括一容置空間，而該第二光學裝置可抽換式地設(shè)置于該容置空間內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的光學系統(tǒng)定位方法，其中該第一光學裝置具有一定位槽，該滑軌框架具有一定位肋，該光學系統(tǒng)定位方法還包括將該定位肋卡鎖于該定位槽中，以防止該第一光學裝置及該第二光學裝置間的角度旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學系統(tǒng)。此光學系統(tǒng)包括一第一光學裝置、一第二光學裝置以及一推力裝置。第一光學裝置的一側(cè)具有一靠體。而第二光學裝置設(shè)置于第一光學裝置與推力裝置之間。在此光學系統(tǒng)中，利用推力裝置之一推力作用，推迫第二光學裝置的一側(cè)，使第二光學裝置抵靠于靠體，以保持第一光學裝置與第二光學裝置的相對位置固定。
文檔編號G02B27/18GK1453630SQ0211847
公開日2003年11月5日 申請日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者吳志平, 徐世龍 申請人:明基電通股份有限公司