光學(xué)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種光學(xué)機(jī)構(gòu)，其包括支架、第一偏振分光器、第二偏振分光器、復(fù)數(shù)個(gè)面板以及復(fù)數(shù)個(gè)鏡頭，支架連接第一偏振分光器及第二偏振分光器。光線通過(guò)該第一偏振分光器后由這些面板反射而分別產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進(jìn)入該第二偏振分光器，并通過(guò)該出光面而由這些鏡頭分別投射而產(chǎn)生至少一影像，這些影像光線中的至少一影像光線由該第一分光面反射后由這些鏡頭中的至少一鏡頭投射。
【專利說(shuō)明】
光學(xué)機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明有關(guān)于一種光學(xué)機(jī)構(gòu)，特別是有關(guān)于一種以玻璃材質(zhì)制成的支架來(lái)連接偏振分光器及面板的光學(xué)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]請(qǐng)參閱圖1、2，其表示已知的硅基液晶式微投影機(jī)所使用的光學(xué)機(jī)構(gòu)，該光學(xué)機(jī)構(gòu)包括二硅基液晶面板10、二偏振分光片20以及二偏振分光塊30、塑料殼體40以及二鏡頭50。硅基液晶面板10、偏振分光片20以及偏振分光塊30分別安裝于塑料殼體40，鏡頭50鄰近于偏振分光塊30設(shè)置。由于塑料殼體40的塑料材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)與偏振分光片20以及偏振分光塊30的玻璃材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)有較大的差異而且塑料殼體40的精度均仰賴其射出成形時(shí)的精度，再加上組裝時(shí)的公差，會(huì)導(dǎo)致整體精度產(chǎn)生變異而使投影機(jī)的對(duì)比與銳利度變差。
[0003]另外，近年來(lái)，由于穿戴式產(chǎn)品逐漸普及化，而微投影機(jī)應(yīng)用在穿戴式產(chǎn)品也慢慢形成主流；當(dāng)微投影機(jī)應(yīng)用在穿戴式產(chǎn)品上，為了同時(shí)滿足兩只眼睛，必須有兩臺(tái)微投影機(jī)同時(shí)作動(dòng)，因此兩臺(tái)微投影機(jī)投射光軸的相對(duì)精度與穩(wěn)定性非常重要，但在圖1、2所示的已知的光學(xué)機(jī)構(gòu)中，因兩臺(tái)微投影機(jī)都獨(dú)立組裝，因此會(huì)有下列的問(wèn)題:
[0004]1、溫度的上升導(dǎo)致兩眼光軸產(chǎn)生變化。
[0005]2、因獨(dú)立組裝精度不足，而產(chǎn)生兩眼光軸不平行。
[0006]3、因溫度上升造成兩個(gè)面板畫素偏移，無(wú)法堆棧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于微投影機(jī)的光學(xué)機(jī)構(gòu)，可以降低多個(gè)成像系統(tǒng)之間精度的差異，提高成像的質(zhì)量。
[0008]本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，提供一種光學(xué)機(jī)構(gòu)的一較佳實(shí)施例，包括支架、第一偏振分光器、第二偏振分光器、復(fù)數(shù)個(gè)面板以及復(fù)數(shù)個(gè)鏡頭，第一偏振分光器連接于該支架的第一側(cè)，第二偏振分光器連接于該支架的第二側(cè)，并具有第一分光面以及出光面，這些面板鄰近于該第一偏振分光器設(shè)置，這些鏡頭鄰近于該第二偏振分光器設(shè)置，并對(duì)應(yīng)于這些面板，其中光線通過(guò)該第一偏振分光器后由這些面板反射而分別產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進(jìn)入該第二偏振分光器，并通過(guò)該出光面而由這些鏡頭投射而產(chǎn)生至少一影像，這些影像光線中的至少一影像光線由該第一分光面反射后由這些鏡頭中的至少一鏡頭投射。
[0009]在上述較佳實(shí)施例中，該第一側(cè)與該第二側(cè)為該支架的相對(duì)側(cè)。
[0010]在上述較佳實(shí)施例中，該第一偏振分光器為偏振分光片(polarizat1n beamsplit plate，PBS plate)0
[0011]在上述較佳實(shí)施例中，該第二偏振分光器為偏振分光塊(polarizat1n beamsplit cube，PBS cube)0
[0012]在上述較佳實(shí)施例中，該面板為娃基液晶面板(liquid crystal on siliconpanel，LCoS Panel)0
[0013]在上述較佳實(shí)施例中，該支架的材質(zhì)為玻璃。
[0014]在上述較佳實(shí)施例中，該支架的材質(zhì)為浮法玻璃(Borofloat glass)。
[0015]本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例包括第一偏振分光器、僅第二偏振分光器、復(fù)數(shù)個(gè)面板以及至少一鏡頭。該第二偏振分光器具有出光面，這些鏡頭對(duì)應(yīng)于這些面板并對(duì)應(yīng)于該出光面，其中光線通過(guò)該第一偏振分光器后由這些面板反射后分別產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進(jìn)入該第二偏振分光器，并通過(guò)該出光面而由該鏡頭投射而產(chǎn)生至少一影像。
[0016]上述較佳實(shí)施例包括復(fù)數(shù)個(gè)鏡頭，其中這些影像光線通過(guò)該出光面而由這些鏡頭分別投射而產(chǎn)生至少一影像。
[0017]在上述較佳實(shí)施例中，這些鏡頭相對(duì)于該第二偏振分光器水平或垂直排列。
[0018]在上述較佳實(shí)施例中，該第二偏振分光器呈長(zhǎng)條狀。
[0019]實(shí)施本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)，具有以下有益效果:面板、偏振分光片及偏振分光塊安裝于玻璃材料制成的支架上，同時(shí)偏振分光片及偏振分光塊形成長(zhǎng)條狀，使多個(gè)成像系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于一個(gè)偏振分光片及一個(gè)偏振分光塊，藉此可以降低多個(gè)成像系統(tǒng)之間精度的差異，提高成像的質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出實(shí)施例并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]圖1為已知的微投影機(jī)的光學(xué)機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0022]圖2為已知的微投影機(jī)的光學(xué)機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的微投影機(jī)的光學(xué)機(jī)構(gòu)的一實(shí)施例的立體圖。
[0024]圖4為圖3所示的實(shí)施例的光路示意圖。
[0025]圖5A?f5D表不本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)中的鏡頭與第二偏振分光器不同的配置方式。
【具體實(shí)施方式】
[0026]請(qǐng)參閱圖3、4，其表示本發(fā)明的微投影機(jī)的光學(xué)機(jī)構(gòu)的立體圖。本發(fā)明的微投影機(jī)的光學(xué)機(jī)構(gòu)包括二個(gè)面板110、第一偏振分光器120、第二偏振分光器130、二支架140以及二鏡頭150。每一個(gè)支架140具有相對(duì)設(shè)置的第一側(cè)142以及第二側(cè)144，第一偏振分光器120結(jié)合于支架140的第一側(cè)142，第二偏振分光器130結(jié)合于支架140的第二側(cè)144，面板110鄰近于第一偏振分光器120設(shè)置，鏡頭150鄰近于第二偏振分光器130設(shè)置，第二偏振分光器130具有第一分光面131以及出光面132，鏡頭150對(duì)應(yīng)出光面132設(shè)置。
[0027]來(lái)自光源(未圖不)的光線LI穿過(guò)第一偏振分光器120后抵達(dá)二個(gè)面板110并由二個(gè)面板110反射而形成二個(gè)影像光線L2，該二個(gè)影像光線L2再經(jīng)由第一偏振分光器120反射后進(jìn)入第二偏振分光器130，并由第二偏振分光器130的第一分光面131反射后自出光面132出光，并分別經(jīng)由該二個(gè)鏡頭150投射而產(chǎn)生二個(gè)影像，此二個(gè)影像例如可分別提供給人體的左眼與右眼觀看。
[0028]在本實(shí)施例中，支架140由玻璃材質(zhì)制成，例如由浮法玻璃(Borofloat glass)制成，浮法玻璃的熱膨脹系數(shù)為4 X 10-6m/moCo第一偏振分光器120為偏振分光片(polarizat1n beam split plate, PBS plate)，第二偏振分光器 130 為偏振分光塊(polarizat1n beam split cube,PBS cube)，面板 110 為娃基液晶面板(liquid crystalon silicon panel，LCoS Panel)。
[0029]本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)，由于使用玻璃材質(zhì)制成支架140，其熱膨脹系數(shù)與其所結(jié)合的第一偏振分光器120及第二偏振分光器130接近，可避免由于熱膨脹系數(shù)不同所造成的結(jié)構(gòu)上的變形。另外，由于玻璃材料可采用研磨制程，可以達(dá)到比已知的使用塑料射出成型的殼體更高的精度，而且第一偏振分光器120及第二偏振分光器130組裝于塑料射出機(jī)構(gòu)件時(shí)，又會(huì)有另一次的組裝公差，而本發(fā)明的玻璃材質(zhì)制成支架140可以直接與第一偏振分光器120及第二偏振分光器130的承靠面接合，避免組裝公差。
[0030]另外，第一偏振分光器120及第二偏振分光器130的精度在成像系統(tǒng)中非常重要，其歪斜會(huì)影響像面傾斜以及MTF的低落，在圖1、2所示的已知的使用兩顆偏振分光器系統(tǒng)的投影機(jī)系統(tǒng)中，通常偏振分光器為獨(dú)立制作與組裝，因此其兩偏振分光器間的精度差異會(huì)造成光軸的不平行。本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)中僅使用一個(gè)第一偏振分光器120及一個(gè)第二偏振分光器130，所有的成像系統(tǒng)均一并對(duì)應(yīng)于同一第一偏振分光器120及第二偏振分光器130，如此不會(huì)有因相對(duì)精度不同而造成光軸的不平行的問(wèn)題。
[0031]圖5A?f5D表不本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)中的鏡頭150與第二偏振分光器130不同配置方式的實(shí)施例。如圖3所示，第二偏振分光器130呈長(zhǎng)條狀，圖5A表示從圖3的第二偏振分光器130的上方觀看，三個(gè)鏡頭150相對(duì)于第二偏振分光器130呈水平排列，即沿著第二偏振分光器130的縱長(zhǎng)方向排列，來(lái)自三個(gè)面板110的影像光線分別由第二偏振分光器130反射，然后由三個(gè)鏡頭150投射出三個(gè)影像。圖5B表示本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例從第二偏振分光器130的側(cè)面觀看，二個(gè)鏡頭150呈垂直排列，在此構(gòu)造中，面板110可設(shè)置于第二偏振分光器130的上下兩側(cè)，由面板110反射的影像光線分別經(jīng)由第二偏振分光器130的第一分光面131與第二分光面133反射而由垂直排列的上下兩個(gè)鏡頭150投射出兩個(gè)影像。圖5C表不本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例從第二偏振分光器130的側(cè)面觀看，三個(gè)鏡頭150呈垂直排列，三個(gè)面板110可以分別設(shè)置在第二偏振分光器130的上方、側(cè)方以及下方，由面板110反射的影像光線分別經(jīng)由第二偏振分光器130的第一分光面131與第二分光面133反射以及不經(jīng)由反射而分別由垂直排列的上下三個(gè)鏡頭150投射出三個(gè)影像。圖f5D表示本發(fā)明的光學(xué)機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例，在本實(shí)施例中，只使用一個(gè)鏡頭150，二個(gè)面板110可以分別設(shè)置在第二偏振分光器130的相鄰兩側(cè)，由面板110反射的影像光線分別經(jīng)由第二偏振分光器130的第一分光面131反射以及不經(jīng)由反射而均經(jīng)由鏡頭150投射出影像。因此本實(shí)施例中，多個(gè)成像系統(tǒng)建構(gòu)在同一個(gè)偏振分光器上，不需要整臺(tái)光機(jī)進(jìn)行調(diào)整、對(duì)位且可以做水平及垂直延伸。
[0032]本發(fā)明雖以實(shí)施例揭露如上，但其非用以限定本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 支架； 第一偏振分光器，連接于該支架的第一側(cè)； 第二偏振分光器，連接于該支架的第二側(cè)，并具有第一分光面以及出光面； 復(fù)數(shù)個(gè)面板，鄰近于該第一偏振分光器設(shè)置；以及 復(fù)數(shù)個(gè)鏡頭，鄰近于該第二偏振分光器設(shè)置，并對(duì)應(yīng)于這些面板，其中光線通過(guò)該第一偏振分光器后由這些面板反射而分別產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進(jìn)入該第二偏振分光器，并經(jīng)由該出光面而自這些鏡頭分別投射而產(chǎn)生至少一影像，這些影像光線中的至少一影像光線由該第一分光面反射后通過(guò)該出光面而由這些鏡頭中的至少一鏡頭投射。2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該第一側(cè)與該第二側(cè)為該支架的相對(duì)側(cè)。3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該第一偏振分光器為偏振分光片。4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該第二偏振分光器為偏振分光塊。5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該面板為硅基液晶面板。6.如權(quán)利要求1至5項(xiàng)中任一所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該支架的材質(zhì)為玻璃。7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該支架的材質(zhì)為浮法玻璃。8.一種光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 至少一第一偏振分光器； 僅一第二偏振分光器，具有出光面； 復(fù)數(shù)個(gè)面板；以及 至少一鏡頭，對(duì)應(yīng)于這些面板并對(duì)應(yīng)于該出光面，其中光線通過(guò)該第一偏振分光器后由這些面板反射后分別產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進(jìn)入該第二偏振分光器，并通過(guò)該出光面而由該鏡頭投射而產(chǎn)生至少一影像。9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括復(fù)數(shù)個(gè)鏡頭，其中這些影像光線通過(guò)該出光面而由這些鏡頭分別投射而產(chǎn)生至少一影像。10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，這些鏡頭相對(duì)于該第二偏振分光器水平排列。11.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，這些鏡頭相對(duì)于該第二偏振分光器垂直排列。12.如權(quán)利要求10或11所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該第二偏振分光器呈長(zhǎng)條狀。
【文檔編號(hào)】G03B21/14GK105842965SQ201510014363
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日
【發(fā)明人】林耿暉
【申請(qǐng)人】信泰光學(xué)(深圳)有限公司, 亞洲光學(xué)股份有限公司