环形光学元件装置及其制造方法

文档序号:134380 发布日期:2021-10-22 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 环形光学元件装置及其制造方法 (Ring-shaped optical element device and method for manufacturing the same ) 是由 黄家斌 于 2020-07-07 设计创作,主要内容包括:一种用于投影设备的环形光学元件装置,其中投影设备包括支架,支架具有通孔。环形光学元件装置包括垫片、导热件、环形光学元件以及马达。垫片具有第一厚度,设于支架上,且设于通孔旁。导热件,具有第二厚度,设于支架上,且第一厚度等于或大于第二厚度。环形光学元件,设于垫片上方。马达具有转轴,转轴连接通孔,其中垫片和导热件设于支架和环形光学元件之间。本发明还提供上述环形光学元件装置的制造方法。(A ring-shaped optical element device for a projection apparatus, wherein the projection apparatus comprises a bracket having a through hole. The annular optical element device comprises a gasket, a heat conducting member, an annular optical element and a motor. The gasket has first thickness, locates on the support, and locates by the through-hole. The heat conducting piece is provided with a second thickness and arranged on the bracket, and the first thickness is equal to or larger than the second thickness. And the annular optical element is arranged above the gasket. The motor has a rotating shaft connected to the through hole, wherein the spacer and the heat-conducting member are disposed between the holder and the annular optical element. The invention also provides a manufacturing method of the annular optical element device.)

环形光学元件装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于投影设备的环形光学元件装置,尤其涉及一种设于投影设备内的支架上的环形光学元件装置。

背景技术

现有技术多使用橡胶做为环形光学元件装置减震的对策,但橡胶为热的不良导体,阻隔震动的同时也会阻绝热传递,容易造成温度过高的状况。如果使用橡胶减震又要散热,就必须开孔让环形光学元件装置与外界低温空气进行对流热传,这样会造成外部环境中的粉尘污染环形光学元件装置,影响光学表现。且使用橡胶时容易造成环形光学元件装置偏摆,也会影响光学表现。若优先考虑散热,现有技术多使用金属支架直接或通过热传导介质接触环形光学元件装置,但这种架构无法良好隔绝震动与噪音。

本案申请人鉴于现有技术中的不足,经过悉心试验与研究,并一本锲而不舍的精神,终构思出本案,且能够克服现有技术的不足,以下为本案的简要说明。

发明内容

本发明可以有效解决现有技术具有的上述问题,而提供一种用于投影设备的环形光学元件装置,可同时具有橡胶隔震性与金属支架的导热性,并同时减少使用橡胶造成环形光学元件自体偏摆的现象,以同时达到隔震与散热的效果。可见本发明具有极高的产业应用价值。

本案的一构想在于提供一种用于投影设备的环形光学元件装置,其中投影设备包括支架,支架具有通孔。环形光学元件装置包括垫片、导热件、环形光学元件以及马达。垫片,具有第一厚度,设于支架上,且设于通孔旁。导热件,具有第二厚度,设于支架上,且第一厚度等于或大于第二厚度。环形光学元件,设于垫片上方。马达具有转轴,转轴连接通孔,其中垫片和导热件设于支架和环形光学元件之间。

本案的另一构想在于提供一种用于投影设备的环形光学元件装置,其中投影设备包括支架,支架具有通孔。环形光学元件装置包括第一垫片和第二垫片、导热件、环形光学元件以及马达。第一垫片和第二垫片设于支架上,且设于通孔旁。导热件,设于支架上,且设于第一垫片和第二垫片之间。环形光学元件,设于该垫片上方。马达具有转轴,转轴连接通孔,且连接环形光学元件。

本案的另一构想在于提供一种用于投影设备的环形光学元件装置的制造方法,其中投影设备包括支架,支架具有通孔。环形光学元件装置的制造方法包括:组装垫片,具有第一厚度,设于支架上,且设于通孔旁。组装导热件,具有第二厚度,设于支架上,且第一厚度等于或大于第二厚度。组装环形光学元件,设于垫片上方。组装马达,马达具有转轴,转轴连接通孔,其中垫片和导热件设于支架和环形光学元件之间。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的环形光学元件装置的第一实施例的立体示意图。

图2是本发明的环形光学元件装置的第二实施例的立体示意图。

图3是本发明的环形光学元件装置的第三实施例的立体示意图。

图4是比较现有技术(只使用金属支架)与本发明的第一实施例(加橡胶垫片及导热片)的噪音的结果图。

图5是习知色轮的立体分解图。

图6是图5中色轮的组合图。

具体实施方式

本案所提出的发明将可由以下的实施例说明而得到充分了解,使得所属技术领域的技术人员可以据以完成之,然而本案的实施并非可由下列实施例而被限制其实施型态,所属技术领域的技术人员仍可依据除既揭露的实施例的精神,推演出其他实施例,该些实施例皆当属于本发明的范围。

有关本发明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。另外,下列实施例中所使用的用语“第一”、“第二”是为了辨识相同或相似的元件而使用,且方向用语例如“前”、“后”等,仅是参考附加图式的方向,并非用以限定所述元件。

请参阅图1,其为本发明的环形光学元件装置100的第一实施例的立体示意图,其中环形光学元件装置100用于投影设备。投影设备包括支架10,图1中仅显示支架10的一部分,支架10具有通孔11。在一个实施例中,支架10为金属支架。在另一个实施例中,支架10为塑胶支架。环形光学元件装置100包括垫片20,图1中的实施例有三个垫片20,垫片20设于支架10上,且设于通孔11旁,垫片20的厚度称为第一厚度。在一个实施例中,垫片20为橡胶垫片。在另一个实施例中,支架10及垫片20均为塑胶材质。环形光学元件装置100还包括导热件30,设于支架10上,且设于通孔11旁,导热件30的厚度则称为第二厚度。导热件30较佳为软质,可增加热传效果,同时减少震动传递。在一个实施例中,导热件30为导热片。图1中的实施例的导热件30略呈Y字形,Y字底部的那一段很短,Y字上部的两部分分别设于两相邻的垫片20之间。也可以说,于垫片20间界定至少一间隙,而导热件30设于该至少一间隙上,用以填补该间隙。环形光学元件装置100还包括马达40与环形光学元件70(例如荧光轮的波长转换元件或色轮的滤光片,请参考图5中的元件70),在图1中为了让其它元件可以显露出来,马达40以虚线表示,并在图1中成为透明。马达40具有转轴41,转轴41的一端连接通孔11,另一端则连接环形光学元件70(图中未示出),由于垫片20和导热件30设于支架10和马达40之间,因此也可以说垫片20和导热件30设于支架10和环形光学元件70之间。在一个实施例中,导热件30和环形光学元件70之间还包含下列材料的一或其组合:导热膏、导热胶、导热片或导热双面胶。在本发明中,导热件30与马达40之间可设计为微接触,或说第一厚度等于或大于第二厚度。本发明可以将马达40所产生的热迅速传导至支架10或投影设备中其他可以导热的元件,又由于导热件30本身厚度大致填补了马达40与支架10之间的空隙,于是环形光学元件70偏摆的空间被限缩了,所以本发明还可以用以限缩环形光学元件70的偏摆。在图1中的实施例中,支架10还具有三个固定孔50,用以固定马达40,但因在图1中看不到固定孔50,因此未标示。支架10则具有用以固定该垫片20的垫片孔60,其中垫片孔60与固定孔50相通。在一个实施例中,导热件30为铜箔或石墨片。在一个实施例中,导热件30连接至投影设备的金属元件以散热,该金属元件可能是金属支架,也可能是投影设备的其他金属元件,例如是热管或散热鳍片。

参阅图5及图6,色轮1包括马达40及用以组装于马达40上的环形光学元件(滤光片)70及滤光片垫片71,环形光学元件70与滤光片垫片71组装于马达40上的方式是先于马达40的表面111及转轴41上涂上一层环氧树脂(Epoxy)黏着剂,再将具有开孔72的环形光学元件70穿过马达40的转轴41后黏贴于马达40的表面111上,接着,将滤光片垫片71套入并黏着于马达40的转轴41上,最后将整个色轮1送进烤箱内烘烤,以使黏着剂固化而将滤光片70及滤光片垫片71黏固于马达40上。

图2是本发明的环形光学元件装置的第二实施例的立体示意图,其中在环形光学元件装置200中,支架10与导热件30一体成型。图2中未示出马达40与环形光学元件。在一个实施例中,支架10为金属支架,但是一体成型的设计,对支架10与导热件30的材质并没有特别限制。

图3是本发明的环形光学元件装置的第三实施例的立体示意图,其中在环形光学元件装置300中,具有多个导热件30,每个导热件30设于两相邻的垫片20之间的间隙中,且彼此不相连。因此,本发明的环形光学元件装置300可以在设计上具有更多的弹性。图3中未示出马达40与环形光学元件70。

本发明包含上述环形光学元件装置100、200及300的制造方法。例如用于投影设备的环形光学元件装置100,其中投影设备包括支架10,支架10具有通孔11。环形光学元件装置100的制造方法包括:组装垫片20,具有第一厚度,设于支架10上,且设于通孔11旁。组装导热件30,具有第二厚度,设于支架10上,且第一厚度等于或大于第二厚度。组装环形光学元件,设于垫片20上方。组装马达40,马达40具有转轴41,转轴41连接通孔11,其中垫片20和导热件30设于支架10和环形光学元件之间。

图4中的实测数据是比较现有技术(只使用金属支架)与本发明的第一实施例(加橡胶垫片及导热片)中的环形光学元件在不同转速下的噪音,其中横轴为每分钟转速(rpm)。在图4中,实线为本发明的第一实施例所产生的噪音,虚线为现有技术所产生的噪音。从图4可以看出,具有本发明的环形光学元件装置所产生的噪音皆比现有技术所产生的噪音减少了许多,尤其是在高转速时,本发明的环形光学元件装置大幅降低噪音的产生。

下表1中的实测数据提供本发明的环形光学元件装置与现有技术在温度(单位:℃)上的比较:

表1

由上述数据可以看出,相较于只有金属支架的现有技术,本发明在高转速时隔绝震动与噪音的效果有大幅改善,温度上也低于只加橡胶垫片的现有技术。在本发明的实施例中,导热件30同时使用导热片及导热膏时的散热效果优于单独使用导热片,但即使单独使用导热片,散热效果也优于只加橡胶垫片的现有技术。只加橡胶垫片的现有技术原本是对只有金属支架的现有技术作减震上的改进,但仍有会造成环形光学元件本身偏摆的问题,且又会使马达温度上升。因此,本发明不但可以减震,还可以改善环形光学元件本身偏摆问题,进而增强投影设备的光学表现,而同时又可以散热、减少温度上升。因此,本发明相较于现有技术有其优异性。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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