TWI633382B

TWI633382B - Back focus compensation compensation lens structure

Info

Publication number: TWI633382B
Application number: TW106123910A
Authority: TW
Inventors: 吳昇澈; 廖銘威; 王俊永
Original assignee: 上暘光學股份有限公司
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-08-21
Also published as: TW201908855A

Abstract

一種背焦變異補償之鏡頭結構，其鏡頭背焦係設定成F，包含：鏡頭本體具有一主鏡筒；一外鏡筒，其內輪廓係相對應主鏡筒之前段、後段之外輪廓，且外鏡筒材質之熱膨脹係數不同於於主鏡筒材質之熱膨脹係數；一第一背焦固定鎖件，係鎖附在外鏡筒至主鏡筒之後段之外輪廓上；以及一第二背焦固定鎖件，係鎖附在外鏡筒至主鏡筒之前段之外輪廓上；藉此，外鏡筒材質與主鏡筒材質之熱膨脹係數不同，當溫度變化時，選取第一背焦固定鎖件，使鏡頭背焦可調整一第一背焦變化量進行背焦變異補償，或選取第二背焦固定鎖件，使鏡頭背焦可調整一第二背焦變化量進行背焦變異補償，故使用不同的主鏡筒及外鏡筒材質並視情況選擇不同的背焦固定位置來做背焦變異補償。

Description

背焦變異補償之鏡頭結構

本發明係有關一種背焦變異補償之鏡頭結構，尤指一種選取鎖附第一背焦固定鎖件或第二背焦固定鎖件，而選擇為第一背焦變化量或第二背焦變化量。

按，由於光學科技進步，使投影機不僅可用在辦公室進行簡報，也逐漸廣泛應用於家庭進行觀賞視訊、節目，因此，業者為了讓投影機便於使用及攜帶，亦朝向縮小投影機之鏡頭的體積進行研發，同時，該鏡頭的體積在縮小時，也能降低製造成本過高的缺點。

次按，該投影機之鏡頭的體積縮小，使投影機之重量輕，亦滿足消費者所期望投影機小型化，同時，也滿足業者降低製造成本，但由於投影機小型化之限制，使該投影機之內部光源所產生的廢熱，亦無法有效散熱，導致該投影機之鏡頭有熱飄移現象，進而影響投影成像品質。惟查，由於整個鏡頭結構的散熱狀況難以精確掌握，亦為本發明所欲解決的課題。

本發明之主要目的，提供一種背焦變異補償之鏡頭結構，其選取第一背焦固定鎖件或第二背焦固定鎖件，而選擇為第一背焦變化量或第二背焦變化量，可補償熱飄移所產生之背焦變異，用以解決先前技術整個鏡頭結構的散熱狀況難以精確掌握之問題，進而提升投影成像品質之功效增進。

為達上述目的，本發明所採用之技術手段，其鏡頭背焦係設定成F，包含：一鏡頭本體，該鏡頭本體具有一主鏡筒及後鏡筒，該後鏡筒之後端至預定處的距離係為該鏡頭背焦所設定之F；一外鏡筒，其內輪廓係相對應該主鏡筒之前段、後段之外輪廓，且該外鏡筒材質之熱膨脹係數係設定成X不同於該主鏡筒材質之熱膨脹係數係設定成Y，再者，該外鏡筒之後端面形成一光機承靠介面，該光機承靠介面至預定處的距離係設定成E，該E變化量係設定成△E；一第一背焦固定鎖件，係鎖附在該外鏡筒至該主鏡筒之後段之外輪廓上，並以該第一背焦固定鎖件與該光機承靠介面的距離係設定成a、該第一背焦固定鎖件與該後鏡筒之後端的距離係設定成b，使用該第一背焦固定鎖件時，則該F=E+a-b；以及一第二背焦固定鎖件，係鎖附在該外鏡筒至該主鏡筒之前段之外輪廓上，並以該第二背焦固定鎖件與該光機承靠介面的距離係設定成A、該第二背焦固定鎖件與該後鏡筒之後端的距離係設定成B，使用該第二背焦固定鎖件時，則該F=E+A-B；藉此，該外鏡筒材質與該主鏡筒材質之熱膨脹係數不同，當溫度變化係設定成T時，選取該第一背焦固定鎖件，則該a變化量係設定成△a=XTa、該b變化量係設定成△b=YTb，使該鏡頭背焦之F可調整一第一背焦變化量為△F1=△E+△a-△b進行背焦變異補償，或選取該第二背焦固定鎖件，則該A變化量係設定成△A=XTA、該B變化量係設定成△B=YTB，使該鏡頭背焦之F可調整一第二背焦變化量為△F2=△E+△A-△B進行背焦變異補償。

依據前揭特徵，該主鏡筒材質係為聚碳酸酯；該外鏡筒材質係為液晶聚合物。

依據前揭特徵，該外鏡筒係設有一第一固定孔及第二固定孔，用以分別提供該第一背焦固定鎖件及第二背焦固定鎖件進行鎖附。

藉助上揭技術手段，本發明透過該主鏡筒材質之熱膨脹係數與該外鏡筒材質之熱膨脹係數相互匹配後，並選取該第一背焦固定鎖件或該第二背焦固定鎖件，而選擇為該第一背焦變化量或該第二背焦變化量，可補償熱飄移所產生之背焦變異，進而提升投影成像品質之功效增進。

10‧‧‧鏡頭本體

11‧‧‧主鏡筒

12‧‧‧前鏡筒

13‧‧‧中鏡筒

14‧‧‧後鏡筒

20‧‧‧外鏡筒

21‧‧‧第一固定孔

22‧‧‧第二固定孔

23‧‧‧開孔

24‧‧‧光機承靠介面

30‧‧‧第一背焦固定鎖件

40‧‧‧第二背焦固定鎖件

50‧‧‧凸輪筒

51‧‧‧滑槽

60‧‧‧滾輪

61‧‧‧滾輪螺絲

A‧‧‧第二背焦固定鎖件與該光機承靠介面的距離

B‧‧‧第二背焦固定鎖件與該後鏡筒之後端的距離

C‧‧‧光機承靠介面與後鏡筒之後端的距離

E‧‧‧外鏡筒之光機承靠介面至預定處的距離

F‧‧‧鏡頭背焦

a‧‧‧第一背焦固定鎖件與光機承靠介面的距離

b‧‧‧第一背焦固定鎖件與後鏡筒之後端的距離

△A‧‧‧A變化量

△B‧‧‧B變化量

△E‧‧‧E變化量

△F1‧‧‧第一背焦變化量

△F2‧‧‧第二背焦變化量

△a‧‧‧a變化量

△b‧‧‧b變化量

DMD‧‧‧數位微鏡裝置

圖1係本發明之分解立體圖。

圖2係本發明之組合立體圖。

圖3係本發明之另一組合立體圖。

圖4係本發明之剖視圖。

圖5係本發明第一背焦固定鎖件之使用狀態圖。

圖6係本發明第二背焦固定鎖件之使用狀態圖。

首先，請參閱圖1~圖6所示，本發明一種背焦變異補償之鏡頭結構，其鏡頭背焦係設定成F，較佳可行實施例包含：一鏡頭本體10，該鏡頭本體10具有一主鏡筒(Main Barrel)11及後鏡筒14，該後鏡筒14之後端至預定處的距離係為該鏡頭背焦所設定之F，本實施例中，該鏡頭本體10更可包括一前鏡筒12及中鏡筒13所構成，該前鏡筒12係被銜接在該主鏡筒11之前段、該中鏡筒13係被承放在該主鏡筒11之中段、該後鏡筒14係被套接在該主鏡筒11之後段，但不限定於此。

一外鏡筒20，其內輪廓係相對應該主鏡筒11之前段、後段之外輪廓，且該外鏡筒20材質之熱膨脹係數係設定成X不同於該主鏡筒11材質之熱膨脹係數係設定成Y，再者，該外鏡筒20之後端面形成一光機承靠介面24，該光機承靠介面24至預定處(數位微鏡裝置，Digital Micromirror Device,DMD)的距離係設定成E(光機長度)，該E變化量係設定成△E，亦連接該鏡頭本體10與光機，本實施例中，該主鏡筒11材質係為聚碳酸酯(PC)；該外鏡筒20材質係為液晶聚合物(LCP)，但不限定於此。

一第一背焦固定鎖件30，係鎖附在該外鏡筒20至該主鏡筒11之後段之外輪廓上，並以該第一背焦固定鎖件30與該光機承靠介面24的距離係設定成a(物體長度)、該第一背焦固定鎖件30與該後鏡筒20之後端(最後透鏡)的距離係設定成b(物體長度)，使用該第一背焦固定鎖件30時，則該F=E+a-b；一第二背焦固定鎖件40，係鎖附在該外鏡筒20至該主鏡筒11之前段之外輪廓上，並以該第二背焦固定鎖件40與該光機承靠介面24的距離係設定成A(物體長度)、該第二背焦固定鎖件40與該後鏡筒20之後端(最後透鏡)的距離係設定成B(物體長度)，使用該第二背焦固定鎖件40時，則該F=E+A-B，本實施例中，該外鏡筒20係設有一第一固定孔21及第二固定孔22，用以分別提供該第一背焦固定鎖件30及第二背焦固定鎖件40進行鎖附，但不限定於此。

藉此，該外鏡筒20材質與該主鏡筒11材質之熱膨脹係數不同，當溫度變化係設定成T時，選取該第一背焦固定鎖件30，則該a變化量係設定成△a=XTa，該b變化量係設定成△b=YTb，使該鏡頭背焦之F可調整一第一背焦變化量為△F1=△E+△a-△b進行背焦變異補償，或選取該第二背焦固定鎖件40，則該A變化量係設定成△A=XTA、該B變化量係設定成△B=YTB，使該鏡頭背焦之F可調整一第二背焦變化量為△F2=△E+△A-△B進行背焦變異補償，亦維持良好投影成像品質。進一步解釋，該△a、△b、△A、△B為熱膨脹變化量、該X、Y係分別為該外鏡筒20材質及主鏡筒11材質之熱膨脹係數、該T為溫度變化量、該a、b、A、B為物體長度，亦為該熱膨脹變化量=(熱膨脹係數)x(溫度變化量)x(物體長度)。

因此，當溫度變化係設定成T時，使用該第一背焦固定鎖件30、第二背焦固定鎖件40，則該第一背焦變化量(△F1)、第二背焦變化量(△F2)是不一樣，差異量為△F2-△F1=XT(A-a)-YT(B-b)，進一步解釋，以該光機承靠介面24與該後鏡筒14之後端(最後透鏡)的距離係設定成C，反向驗證本發明之可行實施例，若該主鏡筒11材質與該外鏡筒20材質相同，使用該第一背焦固定鎖件30、第二背焦固定鎖件40，亦導致該第一背焦變化量(△F1)、第二背焦變化量(△F2)是一樣的，換言之，該X=Y、C=B-A=b-a、△F2-△F1=XT(A-a)-XT(B-b)=XT(A-a-B+b)=XT[(A-B)-(a-b)]=XT[(-C)-(-C)]=0。

此外，更可包括一凸輪(Cam)筒50，係套在該外鏡筒20之外輪廓上，並位於該第一固定孔21與該第二固定孔22之間，同時，該外鏡筒20上係設有複數開孔23，各該開孔23係位在該第一固定孔21與該第二固定孔22之間，且該凸輪筒50上係設有複數滑槽51，各該滑槽51相對應各該開孔23，再者，複數滾輪(Roller)60係分別插入各該滑槽51內、各該開孔23至該鏡頭本體10之主鏡筒11上，並以複數滾輪螺絲61係分別鎖固各該滾輪60至該鏡頭本體10之主鏡筒11上，令該凸輪筒50係帶動調整該鏡頭本體10與數位微鏡裝置(DMD)的距離，但不限定於此。

基於如此之構成，當投影機運轉一段時間，則熱飄移現象難以精確掌握整個鏡頭結構的散熱狀況，並可選取該第一背焦固定鎖件30或該第二背焦固定鎖件40，而選擇為該第一背焦變化量(△F1)或該第二背焦變化量(△F2)，可補償熱飄移所產生之背焦變異，亦維持良好投影成像品質。

綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請鈞局惠賜專利，以勵創新，無任德感。

惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。

Claims

一種背焦變異補償之鏡頭結構，其鏡頭背焦係設定成F，包含：一鏡頭本體，該鏡頭本體具有一主鏡筒及後鏡筒，該後鏡筒之後端至預定處的距離係為該鏡頭背焦所設定之F；一外鏡筒，其內輪廓係相對應該主鏡筒之前段、後段之外輪廓，且該外鏡筒材質之熱膨脹係數係設定成X，不同於該主鏡筒材質之熱膨脹係數係設定成Y，再者，該外鏡筒之後端面形成一光機承靠介面，該光機承靠介面至預定處的距離係設定成E，該E變化量係設定成△E；一第一背焦固定鎖件，係鎖附在該外鏡筒至該主鏡筒之後段之外輪廓上，並以該第一背焦固定鎖件與該光機承靠介面的距離係設定成a、該第一背焦固定鎖件與該後鏡筒之後端的距離係設定成b，使用該第一背焦固定鎖件時，則該F=E+a-b；以及一第二背焦固定鎖件，係鎖附在該外鏡筒至該主鏡筒之前段之外輪廓上，並以該第二背焦固定鎖件與該光機承靠介面的距離係設定成A、該第二背焦固定鎖件與該後鏡筒之後端的距離係設定成B，使用該第二背焦固定鎖件時，則該F=E+A-B；藉此，該外鏡筒材質與該主鏡筒材質之熱膨脹係數不同，當溫度變化係設定成T時，選取該第一背焦固定鎖件，則該a變化量係設定成△a=XTa、該b變化量係設定成△b=YTb，使該鏡頭背焦之F可調整一第一背焦變化量為△F1=△E+△a-△b進行背焦變異補償，或選取該第二背焦固定鎖件，則該A變化量係設定成△A=XTA、該B變化量係設定成△B=YTB，使該鏡頭背焦之F可調整一第二背焦變化量為△F2=△E+△A-△B進行背焦變異補償。
如請求項1所述之背焦變異補償之鏡頭結構，其中，該主鏡筒材質係為聚碳酸酯；該外鏡筒材質係為液晶聚合物。
如請求項1所述之背焦變異補償之鏡頭結構，其中，該外鏡筒係設有一第一固定孔及第二固定孔，用以分別提供該第一背焦固定鎖件及第二背焦固定鎖件進行鎖附。