專利名稱：導(dǎo)光件及包含該導(dǎo)光件的物與其制造及裝配方法
導(dǎo)光件及包含該導(dǎo)光件的物與其制造及裝配方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是有關(guān)于一種用以接收光線的組件，且特別是有關(guān)于一種導(dǎo)光件、含導(dǎo)光件的光源套件、含導(dǎo)光件的光引擎、導(dǎo)光件的制造方法以及光源套件的裝配方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)光管與導(dǎo)光件的應(yīng)用十分廣泛，導(dǎo)光件可自光源接收光線并將光線在光損失最小的情況下傳送一定的距離，例如，來(lái)自至少一發(fā)光二極管的光線可藉導(dǎo)光件傳至另一個(gè)地方。導(dǎo)光件也可透過(guò)特定方式處理光線，例如導(dǎo)光件可將具有不同顏色的光線加以整合， 或者導(dǎo)光件可用以使光線準(zhǔn)直化。而導(dǎo)光件可能的應(yīng)用之一就是將其安裝到投影機(jī)里。
就技術(shù)的角度而言，將裝有導(dǎo)光件的投影機(jī)及相關(guān)裝置微型化是有益的，而微型化投影機(jī)的潛在應(yīng)用項(xiàng)目之一例如是手機(jī)，因此，對(duì)于投影機(jī)及其它光學(xué)裝置而言，較小的組件乃其需求。然而，目前對(duì)于如何制造出微型化且具可信賴的高質(zhì)量的導(dǎo)光件是業(yè)界的一大挑戰(zhàn)。
此外，如何組裝裝設(shè)有導(dǎo)光件的裝置也是挑戰(zhàn)之一。以往常需耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力來(lái)將導(dǎo)光件與光源和其它光學(xué)組件對(duì)齊，以使光線能有效地傳遞，另一方面，組裝也因裝置的微型化而更顯困難。
再者，裝設(shè)有導(dǎo)光件的裝置在使用時(shí)可能會(huì)因?yàn)榛蝿?dòng)而掉落或損壞，進(jìn)而使得當(dāng)中的導(dǎo)光件產(chǎn)生失準(zhǔn)的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
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)中具有導(dǎo)光件的裝置組裝困難、可能會(huì)因晃動(dòng)而掉落使導(dǎo)光件失準(zhǔn)的缺陷，提供一種導(dǎo)光件及包含該導(dǎo)光件的物與其制造及裝配方法，導(dǎo)光件可穩(wěn)固地設(shè)置在擬設(shè)置的位置，并避免導(dǎo)光件在使用過(guò)程中發(fā)生失準(zhǔn)。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，提供一種導(dǎo)光件。導(dǎo)光件包括集光柱以及透鏡。集光柱包括第一端以及第二端，第一端用以接收光線，第二端做為光線出口且透鏡光耦合地連結(jié)第二端。
本發(fā)明還提供了一種單件式導(dǎo)光件。單件式導(dǎo)光件包括集光柱以及透鏡。集光柱包括第一端以及第二端，且可能包括介于第一端與第二端之間的至少一側(cè)面，而第一端用以接收光線，第二端做為光線出口，且透鏡光耦合地連結(jié)第二端。集光柱可以是整合式光軸組件，集光柱可以是實(shí)心的。單件式導(dǎo)光件更包括介于集光柱與透鏡間的至少一間隔部，間隔部具有超出光線出口的外表面，而間隔部的外表面的至少一部分本質(zhì)上是平面。
本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)光件。導(dǎo)光件包括集光柱、透鏡以及介于集光柱或透鏡間的至少一間隔部。集光柱包括第一端以及第二端，第一端用以接收光線，第二端具有光線出口，且透鏡光耦合地連結(jié)集光柱的第二端。間隔部具有超出光線出口的至少一外表面。在一實(shí)施例中，間隔部的至少一部份在第一方向上的剖面與透鏡在第一方向上的剖面形狀不一致，而第一方向系正交于集光柱的第一端往第二端的方向。在一實(shí)施例中，夕卜表面的至少一部分本質(zhì)上是平面。在一實(shí)施例中，集光柱是整合式光軸組件。
本發(fā)明還提供了一種單件式導(dǎo)光件。單件式導(dǎo)光件包括第一手段以及第二手段， 其中第一手段是自光源擷取并傳遞光線的手段，而第二手段則是將來(lái)自于第一手段的光線準(zhǔn)直化的手段，且第一手段與第二手段是一體連接成型。
本發(fā)明還提供了一種單件式導(dǎo)光件的制造方法。單件式導(dǎo)光件的制造方法包括形成具有集光柱及透鏡的單件式構(gòu)件。其中，集光柱具有第一端以及第二端，第一端用以接收光線，第二端具有光線出口，且透鏡光耦合地連結(jié)集光柱的第二端。單件式導(dǎo)光件可以射出成型的方式制造。單件式導(dǎo)光件更包括位于集光柱與透鏡間的間隔部。間隔部具有超出光線出口的外表面。而間隔部的外表面的至少一部分本質(zhì)上是平面。
本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)光件的制造方法。導(dǎo)光件的制造方法包括形成集光柱、形成透鏡以及形成介于集光柱與透鏡間的間隔部。集光柱包括第一端以及第二端，第一端可用以接收光線，第二端具有光線出口，且透鏡光耦合地連結(jié)集光柱的第二端。間隔部具有超出光線出口的外表面。在一實(shí)施例中，包括集光柱、透鏡及間隔部的導(dǎo)光件是以射出成型法制得。
本發(fā)明還提供了一種光引擎。光引擎包括光源以及單件式導(dǎo)光件。單件式導(dǎo)光件包括集光柱及透鏡，其中集光柱包括第一端、第二端以及介于第一端與第二端之間的至少一側(cè)面，且第一端用以接收光線，第二端做為光線出口，而透鏡光耦合地連結(jié)第二端。光引擎更包括圍繞于導(dǎo)光件周圍的殼體。殼體在集光柱的光線入口到光線出口的范圍內(nèi)，與集光柱的至少一部分相接觸。
本發(fā)明還提供了一種光引擎。光引擎包括光源、導(dǎo)光件以及殼體。導(dǎo)光件包括具有第一端以及第二端的集光柱，第一端用以自光源接收光線，第二端則有光線出口。集光柱自第二端朝向第一端呈錐狀。導(dǎo)光件具有透鏡，光耦合地連結(jié)集光柱的第二端。殼體具有圓錐狀的內(nèi)部構(gòu)件可支撐集光柱。
本發(fā)明還提供了一種光引擎。光引擎包括光源以及導(dǎo)光件。導(dǎo)光件包括整合式光軸組件、透鏡以及介于整合式光軸組件與透鏡間的至少一間隔部。整合式光軸組件包括第一端以及第二端，第一端用以自光源接收光線，第二端則有光線出口，且透鏡光耦合地連結(jié)整合式光軸組件的第二端。間隔部具有超出光線出口的至少一外表面。在一實(shí)施例中，光引擎包括面板模塊，用以成像，而導(dǎo)光件則將光線提供予用以成像的面板模塊。
本發(fā)明還提供了一種光源套件。光源套件包括導(dǎo)光件及殼體。導(dǎo)光件包括集光柱， 其中集光柱包括用以接收光線的第一端以及具有光線出口的第二端，且集光柱自第二端朝向第一端呈錐狀。導(dǎo)光件包括透鏡，光耦合地連結(jié)集光柱的第二端。殼體具有可支撐導(dǎo)光件的圓錐狀部分。導(dǎo)光件包括介于集光柱與透鏡間的第一間隔部以及第二間隔部。第一間隔部包括超出第二間隔部及光線出口的突出部。殼體可藉由固定該突出部而使導(dǎo)光件固定。
本發(fā)明還提供了一種光源套件的裝配方法。光源套件的裝配方法包括采用包含有集光柱與透鏡的導(dǎo)光件，其中集光柱包括第一端以及第二端，第一端用以接收光線，第二端具有光線出口。集光柱自第二端朝向第一端呈錐狀。導(dǎo)光件具有透鏡，透鏡光耦合地連結(jié)集光柱的第二端。光源套件的裝配方法包括將導(dǎo)光件置入殼體，而殼體具有可支撐集光柱的圓錐狀部分。光源套件的裝配方法更包括將殼體裝配于導(dǎo)光件的突出部周圍。
藉此，導(dǎo)光件可穩(wěn)固地設(shè)置在擬設(shè)置的位置，進(jìn)而避免導(dǎo)光件在使用過(guò)程中發(fā)生失準(zhǔn)等問(wèn)題。另一方面，介于集光柱與透鏡間的至少一間隔部亦有助于導(dǎo)光件與殼體間的裝配。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，附圖的說(shuō)明如下
圖1繪示本發(fā)明一實(shí)施例的導(dǎo)光件的立體圖。
圖2繪示圖1的另一視角的立體圖。
圖3A繪示圖1的第一側(cè)面的側(cè)面圖。
圖3B繪示圖1的第二側(cè)面的側(cè)面圖。
圖3C繪示圖1的第三側(cè)面的側(cè)面圖。
圖3D繪示圖1的第四側(cè)面的側(cè)面圖。
圖4A繪示圖1的俯視圖。
圖4B繪示圖1的仰視圖。圖5繪示本發(fā)明一實(shí)施例的集光柱與透鏡間不具間隔部的導(dǎo)光件的平面圖。
圖6繪示本發(fā)明一實(shí)施例的光耦合至發(fā)光二極管模塊的導(dǎo)光件的示意圖。
圖7A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的設(shè)有導(dǎo)光件的光引擎的的方塊圖。
圖7B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的包含運(yùn)用光傳遞技術(shù)的面板模塊的光引擎的方塊圖。
圖7C繪示本發(fā)明一實(shí)施例的設(shè)有導(dǎo)光件的光引擎的平面圖。
圖8A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體的立體圖。
圖8B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體的俯視圖。
圖SC繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體及發(fā)光二極管模塊的剖面圖。
圖8D繪示本發(fā)明一實(shí)施例的內(nèi)含導(dǎo)光件的殼體的側(cè)視圖。
圖SE繪示本發(fā)明一實(shí)施例的圍繞于導(dǎo)光件周邊的殼體的內(nèi)部構(gòu)件的立體圖。
圖8F繪示本發(fā)明一實(shí)施例的兩件式殼體的立體圖。
圖9A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體內(nèi)部構(gòu)件的側(cè)面圖。
圖9B繪示圖9A沿B-B線的剖面圖。
圖9C繪示圖9A沿C-C線的剖面圖。
圖10繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體及導(dǎo)光件的剖面圖。
圖11繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體及導(dǎo)光件的剖面圖。
圖12繪示本發(fā)明一實(shí)施例的制法的流程圖。
圖13繪示本發(fā)明一實(shí)施例的將光源套件裝配至光引擎的裝配方法的流程圖。
圖13A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的裝配光源套件的裝配方法的細(xì)部流程圖。
圖13B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的裝配光源套件的裝配方法的細(xì)部流程圖。
具體實(shí)施方式
以下揭示導(dǎo)光件、包含導(dǎo)光件的光引擎、包含導(dǎo)光件的光源套件、導(dǎo)光件的制造方法以及光源套件的裝配方法。
單件式的導(dǎo)光件及其制造方法揭露如下。本發(fā)明一實(shí)施方式的單件式的導(dǎo)光件包含集光柱及透鏡。在本發(fā)明一實(shí)施例中，集光柱可將具有不同色彩的光線加以整合。在本發(fā)明一實(shí)施例中，透鏡是準(zhǔn)直透鏡。在本發(fā)明一實(shí)施例中，單件式的導(dǎo)光件是以射出成形而成且單件式的導(dǎo)光件的制造并不昂貴。此外，單件式的導(dǎo)光件無(wú)需依據(jù)集光柱調(diào)整透鏡。要知道，某些傳統(tǒng)導(dǎo)光件尚需將透鏡與集光柱或?qū)Ч饧旧硐鄬?duì)齊，故而耗時(shí)且容易失準(zhǔn)。而本發(fā)明一實(shí)施例的單件式的導(dǎo)光件的透鏡可確實(shí)且適當(dāng)?shù)嘏c集光柱對(duì)齊。
本發(fā)明一實(shí)施方式的單件式的導(dǎo)光件更包含圍繞于導(dǎo)光件的殼體。前述的殼體與導(dǎo)光件(可能包括其它配件)可合稱為光源套件。殼體可承載集光柱。舉例而言，殼體可包含圓錐形孔洞以容置錐形的集光柱。因此，集光柱可穩(wěn)固地被設(shè)置進(jìn)而在使用過(guò)程中避免發(fā)生失準(zhǔn)的問(wèn)題。殼體有助于導(dǎo)光件與光源間的準(zhǔn)直化，且殼體亦可輔助導(dǎo)光件，使其更容易裝配至裝置(例如光引擎)上。因此，本發(fā)明一實(shí)施方式的光源套件的裝配可快速、準(zhǔn)確且符合經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明一實(shí)施方式的導(dǎo)光件包含至少一位于集光柱與透鏡間的間隔部。此間隔部可協(xié)助導(dǎo)光件與殼體對(duì)齊及/或穩(wěn)固地置入殼體。間隔部的外表面有可能與殼體相接觸。 要知道，對(duì)于某些以內(nèi)部反射的方式傳遞光線的傳統(tǒng)導(dǎo)光件而言，若內(nèi)部組件與裝置的外側(cè)相接觸，那么光線反倒可能散失而不會(huì)進(jìn)行內(nèi)部反射。相較之下，本發(fā)明一實(shí)施例的間隔部的外表面與殼體間的接觸并不會(huì)造成光損失。舉例而言，間隔部的外表面可設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)離光學(xué)路徑，例如使間隔區(qū)的外表面不位在介于集光柱與透鏡間的光學(xué)路徑上，如此一來(lái)，當(dāng)光線穿過(guò)間隔部時(shí)，只有少部份的光被用以進(jìn)行內(nèi)部反射，甚至根本不進(jìn)行內(nèi)部反射。
圖1、2、3A至3D及4A至4B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的導(dǎo)光件100。圖1、2均為立體圖。圖3A至3D為側(cè)面圖。圖4A是俯視圖。圖4B是仰視圖。有關(guān)下述說(shuō)明請(qǐng)一并參見(jiàn)圖 I 至 4B。
導(dǎo)光件100包含集光柱102及透鏡104。導(dǎo)光件100更包含位于集光柱102與透鏡104間的間隔部106及間隔部108。其中間隔部106具有第一形狀，間隔部108具有第二形狀，該第一形狀與第二形狀不一致。由于間隔部106及間隔部108在部份實(shí)施例中是設(shè)在集光柱102與透鏡104之間，因此光線至少會(huì)穿過(guò)間隔部106及間隔部108的一部份。 以下進(jìn)一步說(shuō)明間隔部106及間隔部108。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，集光柱102的第一端包含光線入口 110以接收或擷取光線。 光線可自光源擷取，光源例如是至少一發(fā)光二極管(圖未不)，但光源亦可為雷射光。如圖I 至4B所示，光線入口 110具平坦表面，但平坦表面并非必要。在其它實(shí)施例中，光線入口 110的表面可以是曲面。曲面型的表面有助于增加光線擷取效率，而效率增加的幅度則視光源的形狀而定。在本發(fā)明一實(shí)施例中，光源是單一顆發(fā)光二極管，光線入口 110的表面是曲面。此外，光線入口 110的表面亦可包含有涂層以增加光線擷取效率，但前述涂層并非必要。
集光柱102包含第二端，用以做為光線出口 112 (例如圖2所示)，因此集光柱102 可擷取并傳遞光線。而光線可藉光線出口自集光柱102射出。需注意的是，光線出口 112 可與導(dǎo)光件100的其它部份如間隔部106相接。因此，光線不一定非要自光線出口 112離開(kāi)導(dǎo)光件100。光線出口 112亦可設(shè)于集光柱102與間隔部106的交界。
光線出口 112可以是矩形平面，但亦可以是矩形以外的形狀。在本發(fā)明一實(shí)施例中，光線出口 112的形狀是相近于擬照射的目標(biāo)區(qū)的形狀。舉例而言，若導(dǎo)光件100擬設(shè)置在欲投射出16:9的畫(huà)面比例的投影器內(nèi)的光引擎里，則光線出口 112的形狀可為前述比例。然而，光線出口 112的形狀并不一定非要相近于擬照射的目標(biāo)區(qū)的形狀，只要有其它組件可以在光線離開(kāi)導(dǎo)光件100后能引導(dǎo)光線成形即可。
集光柱102自光線出口 112朝光線入口 110的方向呈錐狀，舉例而言，集光柱102 愈往光線入口 Iio的方向會(huì)愈來(lái)愈窄。在本發(fā)明一實(shí)施例中，介于光線出口 112與光 線入口 110之間的集光柱102具有四個(gè)側(cè)面及四個(gè)側(cè)邊。但集光柱102的側(cè)面可以少于四個(gè)也可以多于四個(gè)。同樣地，集光柱102的側(cè)邊亦可以是少于或多于四個(gè)。且集光柱102也不一定非要是錐狀。
在部份實(shí)施例中，集光柱102的側(cè)面本質(zhì)上與光行進(jìn)(或光學(xué)軸)方向相平行，且是平滑的，而平滑的側(cè)面可增加光轉(zhuǎn)移的效率。集光柱102的外表面可選擇性地上漆，或采某些形式的涂布以增加光轉(zhuǎn)移的效率。涂布的形式及/或涂布的顏色可選用有助于避免光線自集光柱102側(cè)壁散失者。
在部份實(shí)施例中，光線是利用全內(nèi)反射經(jīng)集光柱102而傳遞。在一實(shí)施例中，光線在經(jīng)集光柱102而傳遞的過(guò)程中反射了近兩次，舉例而言，在給定的參數(shù)條件下，如錐狀及光頻率范圍，則長(zhǎng)度7 8mm的集光柱102可使光線反射兩次。但是，集光柱102也可短于 7mm或長(zhǎng)于8mm η
在一實(shí)施例中，集光柱102可將不同顏色的光線加以混合或整合。舉例而言，光線入口 110可自至少一紅、藍(lán)、綠色的發(fā)光二極管擷取光線，且集光柱102可使來(lái)自發(fā)光二極管的光線均勻地?cái)U(kuò)散，但光源亦可為單一顏色的光線。據(jù)此，光線出口 112可輸出單一顏色的光線(例如紅光)，換言之，集光柱102并非一定要用以使不同顏色的光均勻地?cái)U(kuò)散。
在本發(fā)明實(shí)施例中的集光柱102可當(dāng)成整合式光軸組件，而這表示集光柱102具有將不同色彩的光線加以整合的能力。
在一實(shí)施例中，光線入口 110的尺寸約1. 15mmXl. 26_。但光線入口 110的尺寸不以此為限，可以更大或更小。在一實(shí)施例中，光線出口 112的尺寸約2. 16_X1.26mm。因此光線出口的對(duì)角線(d)約為2. 5mm。
在一實(shí)施例中，透鏡104呈凸面狀，例如是凸透鏡，換言之，透鏡104的剖面本質(zhì)上為曲面，但凸面狀并非所有實(shí)施例的必要條件。在一實(shí)施例中，透鏡104的形狀可比半個(gè)球體還小。在一實(shí)施例中，透鏡104的半徑約3_，但透鏡的半徑(R)并不以此為限，可更大或更小。因此在一實(shí)施例中，R/d比約為1.2，但R/d比并不以此為限，可更大或更小。透鏡 104的光圈約為5. 2mm。而透鏡104的表面可具有抗反射涂層，舉例而言，正常入射至透鏡 104的光線僅有約1%甚至更低的反射，但抗反射涂層并非必要。
在一實(shí)施例中，導(dǎo)光件100的透鏡104是準(zhǔn)直透鏡。然而，在某些實(shí)施例中，透鏡 104亦可具備準(zhǔn)直以外的功能，例如透鏡104可以是聚焦鏡。因此，在所有實(shí)施例中，透鏡 104并不一定非要用于使光線準(zhǔn)直。
透鏡104可光耦合地連結(jié)至(集光柱102的第二端的)光線出口 112。而來(lái)自光線出口 112的光線在傳遞至透鏡104之前會(huì)先經(jīng)過(guò)間隔部106及/或間隔部108的一部份。 前述的光耦合地連結(jié)包括經(jīng)過(guò)至少一間隔部如間隔部106及/或間隔部108的間接式的光耦合連結(jié)。
導(dǎo)光件100可由光學(xué)級(jí)材料制得，而光學(xué)級(jí)材料包括但不限于丙烯酸樹(shù)脂 (acrylic resins)、聚碳酸酯(polycarbonates)、環(huán)氧樹(shù)脂(epoxies)及玻璃。在一實(shí)施例中，整個(gè)導(dǎo)光件100都是用同一種材料制得，但在某些實(shí)施例中，導(dǎo)光件100可由兩種以上的不同材料制得。在一實(shí)施例中，集光柱102是實(shí)心結(jié)構(gòu)，舉例而言，集光柱102可以是實(shí)心的整合式光軸組件。在一實(shí)施例中，集光柱102是中空結(jié)構(gòu)。
在某些實(shí)施例中，導(dǎo)光件100可以一體成型的方式制造而為單件式，例如以射出成型的方式制造導(dǎo)光件100，這也表示透鏡104不需要依據(jù)集光柱102進(jìn)行調(diào)整。在一實(shí)施方式中，凸件107 (參見(jiàn)圖3A、3B、4A及4B)是因射出成型而產(chǎn)生，其并沒(méi)有存在的必要性。 射出成型的步驟可能包括蓋上模具以及自模具的注入孔注入材料。凸件107可能與模具的注入孔吻合。在一實(shí)施例中，凸件107可用以輔助導(dǎo)光件100使其適當(dāng)?shù)刂萌霘んw內(nèi)，光線出口 112可以是矩形，而凸件107可用以輔助使光線出口 112設(shè)在適當(dāng)位置。
單件式的導(dǎo)光件100如其名稱所述是單一對(duì)象，而集光柱102與透鏡104均是其中的一部分，且材料上是一體的。請(qǐng)注意，單件式的導(dǎo)光件100和透鏡有少部分與集光柱 102相接(以光學(xué)級(jí)環(huán)氧樹(shù)脂相接)的導(dǎo)光件并不相同。如前所述，單件式的導(dǎo)光件100在組裝的容易度及成本上更具效益，當(dāng)然也有更精準(zhǔn)的準(zhǔn)直度。
在某些實(shí)施例中，導(dǎo)光件100不是單件式單元。舉例而言，在一實(shí)施例中，透鏡104 與集光柱102是個(gè)別制造的，而透鏡104可與集光柱102或者與介于集光柱102與透鏡104 間的至少一間隔部106、間隔部108相接。
如同前述，導(dǎo)光件100包括介于集光柱102與透鏡104間的至少一間隔部(如間隔部106、間隔部108)。一般而言，這些間隔部106、間隔部108的剖面大小及/或形狀可與集光柱102及透鏡104的剖面不同，此處所稱的剖面指得是與光學(xué)軸正交的那個(gè)面。
舉例而言，間隔部106的剖面可大于集光柱102的光線出口 112的剖面，而間隔部 106的形成也不需要與集光柱102相同。在一實(shí)施例中，間隔部106的剖面本質(zhì)上是矩形 (所謂矩形包含正方形)，但是間隔部106的四個(gè)角可以是圓角或截角。
間隔部106具下表面(如圖I的116)、至少一上表面(如圖2的119)以及至少一側(cè)面(如圖2的126)。如圖2的實(shí)施例所示，導(dǎo)光件100具有四個(gè)上表面119及八個(gè)側(cè)面 126。但上表面119的數(shù)量并不以此為限，亦可為多于或少于四個(gè)，而側(cè)面126也可以是多于或少于八個(gè)，舉例而言，導(dǎo)光件100可以僅具四個(gè)側(cè)面126。而至少一個(gè)的側(cè)面126本質(zhì)上是平面。
間隔部108的大小及/或形狀可明顯有別于集光柱102及透鏡104。在一實(shí)施例中，間隔部108的剖面為多邊形，此處所稱的剖面指得是垂直于光學(xué)軸的那個(gè)面。舉例而言，間隔部108具有八個(gè)側(cè)邊，但側(cè)邊的數(shù)量也可以是多于或少于八個(gè)。
間隔部108具有外表面或稱側(cè)面(如圖2中的136)。如圖2的實(shí)施例所示，間隔部 108具有八個(gè)側(cè)面136，但間隔部108的側(cè)面也可以是多于或少于八個(gè)。在一實(shí)施例中，間隔部108的四個(gè)側(cè)面與間隔部106的四個(gè)側(cè)面相對(duì)齊。但間隔部108的另四個(gè)側(cè)面則在某種程度上相對(duì)于間隔部106向內(nèi)縮，以使間隔部106相對(duì)于間隔部108具有相對(duì)超出的部分(突出部)，而相對(duì)超出的范圍可用上表面119定義，且突出部也可以是超出光線出口及/ 或透鏡的。突出部對(duì)于導(dǎo)光件100裝配至殼體有所幫助，且突出部可將導(dǎo)光件100穩(wěn)固地裝配至欲裝配的位置。
在一實(shí)施例中，集光柱102、間隔部106及/或間隔部108以及透鏡104的折射率本質(zhì)上相同。
如同前述，導(dǎo)光件100并不一定需要介于集光柱102及透鏡104間的間隔部106、 間隔部108。圖5即繪示本發(fā)明一實(shí)施例的不具間隔部的導(dǎo)光件100。由圖5可見(jiàn)，透鏡 104是直接銜接集光柱102的光線出口 112。在一實(shí)施例中，導(dǎo)光件100為單件式且其中的集光柱102與透鏡104相接。
圖6繪示本發(fā)明一實(shí)施例的光耦合至光源模塊604的導(dǎo)光件100。光源模塊604 包括至少一設(shè)于印刷電路板619或其均等物上的發(fā)光二極管。在某些實(shí)施例中，一個(gè)紅色、 一個(gè)藍(lán)色以及兩個(gè)綠色的發(fā)光二極管是以貝爾模式(Bayer pattern)的形式設(shè)置。光源模塊604包括熱敏電阻以感測(cè)發(fā)光二極管附近的溫度。
導(dǎo)光件100的光線入口 110設(shè)在可擷取來(lái)自光源640的光線的位置，而導(dǎo)光件100 的光線入口 Iio的形狀大小可設(shè)計(jì)成與光源640相符，舉例而言，光線入口 110的表面可以是平面。但光線入口 110的表面也可以是凹面，以使光源640至少有一部分能與凹槽相契八口 ο
光線入口 110可盡可能地以靠近光源640的方式設(shè)置，以增加光線擷取效率。在某些實(shí)施例中，光源640與導(dǎo)光件100之間有間距。而間距之間的空氣會(huì)導(dǎo)致菲涅爾損失 (Fresnel loss)進(jìn)而使得光線的擷取有所損失。在一實(shí)施例中，光線入口 110的表面僅較光源640來(lái)得大一些，而這有助于抑制因間距之間的空氣所導(dǎo)致的菲涅爾損失(Fresnel loss)。前述間距可以填入材料以改善光學(xué)性質(zhì)。在一實(shí)施例中，光源640與光線入口 110 間設(shè)有一光通量聚焦鏡以提升光線擷取效率。
在某些實(shí)施例中，光源640與導(dǎo)光件100相接,舉例而言,光源640可藉光學(xué)級(jí)的環(huán)氧樹(shù)脂黏接至光線入口 110，在此情況下，光通量的擷取率可達(dá)100%。但是光源640并不一定非要與導(dǎo)光件100相接。
而光源640不一定非要是發(fā)光二極管，光源640也可以是至少一雷射二極管。
在一實(shí)施例中，可利用脈寬調(diào)變(pulse width modulation, PWM)來(lái)控制光源640 (例如是發(fā)光二極管)的光色及/或強(qiáng)度。在一實(shí)施例中，每個(gè)發(fā)光二極管均可藉個(gè)別的脈寬調(diào)變信號(hào)進(jìn)行個(gè)別控制。脈寬調(diào)變信號(hào)可控制流向發(fā)光二極管的電流進(jìn)而開(kāi)啟或關(guān)閉發(fā)光二極管。在一實(shí)施例中，脈寬調(diào)變信號(hào)包括了一系列具有固定頻率的脈波，而將脈波寬度予以模式化以控制發(fā)光二極管的光線強(qiáng)度，又脈寬調(diào)變信號(hào)的控制可藉處理器來(lái)達(dá)成，不過(guò)光源640的控制也可藉由脈寬調(diào)變信號(hào)以外的控制信號(hào)來(lái)達(dá)成。
圖7A繪示了本發(fā)明一實(shí)施例的光引擎700的方塊圖。光引擎700內(nèi)設(shè)有本發(fā)明一實(shí)施例的導(dǎo)光件100，光引擎700可用以投射出畫(huà)面，包括靜態(tài)畫(huà)面與動(dòng)態(tài)畫(huà)面。光引擎 700包含光源模塊604、導(dǎo)光件100、殼體800、繼光器(relay lenses and mirror) 712、偏極分光鏡(Polarization Beam Splitter, PBS)706、面板模塊710、預(yù)偏器(pre-polarizer) 714、后偏器(post polarizer) 717以及投影鏡頭模塊708。請(qǐng)留意,某些組件未繪示于圖中，舉例而言，光引擎700可包括用以調(diào)整投影鏡頭708的復(fù)數(shù)個(gè)齒輪。
在一實(shí)施例中,光源模塊604可包括至少一發(fā)光二極管。在某些實(shí)施例中，所使用的發(fā)光二極管具有一種以上的顏色，例如使用的是至少一紅、綠、藍(lán)色的發(fā)光二極管。在一實(shí)施例中，該些發(fā)光二極管是以貝爾模式(Bayer pattern )的形式設(shè)置，且發(fā)光二極管可設(shè)置在電路板上。另一方面，亦可以雷射模塊(或其它發(fā)光技術(shù))取代發(fā)光二極管。
本發(fā)明前述的任一種實(shí)施例的導(dǎo)光件100均可用于光引擎700。導(dǎo)光件100以殼體800圍繞，藉此有助于使導(dǎo)光件100適當(dāng)?shù)嘏c光源模塊604對(duì)齊，而殼體800、光源模塊 604以及導(dǎo)光件100三者可合稱為光源套件。
導(dǎo)光件100可將發(fā)光二極管的光線整合并準(zhǔn)直化，而準(zhǔn)直化后的光線可藉由繼光器712傳遞至預(yù)偏器714，又繼光器712可包括第一中繼鏡片、反射鏡片以及第二中繼鏡片。
預(yù)偏器714可使準(zhǔn)直化的光線產(chǎn)生線性極化。舉例而言，預(yù)偏鏡714可將光線極化成S型的偏振態(tài)(S polarization state)(例如是與入射平面相垂直)。預(yù)偏器714亦可配合偏極分光鏡706而增加光線對(duì)比，細(xì)節(jié)將說(shuō)明如后。
偏極分光鏡706可包括兩個(gè)棱鏡，且兩棱鏡的斜邊相接，其中一棱鏡自預(yù)偏器714 接收光線。偏極分光鏡706可將偏振態(tài)(如S型偏振態(tài))的光線傳遞至面板模塊710 ;偏極分光鏡706亦可將P型極化的光線傳遞至面板模塊710 (若面板模塊710是設(shè)置在不同于圖中的其它地方)。舉例而言，在圖7A中，面板模塊710可設(shè)于偏極分光鏡706的上方,藉此偏極分光鏡706可使P型偏振態(tài)的光線直直地穿過(guò)兩棱鏡而傳至面板模塊710。在此實(shí)施例中，預(yù)偏器714可將光線極化成P型偏振態(tài)。
需注意，偏極分光鏡706并無(wú)法將所有光線均極化成S型或P型也無(wú)法阻擋其它的光線，換言之，偏極化的選擇性并非100%。一般為了使投影出的畫(huà)面具有高對(duì)比度，偏極分光鏡706必須具有高度的偏極化選擇性(例如極化成S型或P型)。另一方面，預(yù)偏器714 可在偏極分光鏡706之前先將光線極化，此有助于提升對(duì)比度以及偏極分光鏡706的偏極化選擇性。
在一實(shí)施例中，面板模塊710包括娃液晶(liquid crystal on silicon, LCoS) 豐旲塊。娃液晶裝置可包括娃基板，用以承載液晶。而液晶的下方可包括反射表面。液晶可根據(jù)其狀態(tài)來(lái)調(diào)整光線方向，例如在液晶規(guī)則排列的狀態(tài)下，光線不會(huì)受到影響，對(duì)于某些裝置而言，欲使液晶規(guī)則排列可施予電壓或電流。但在液晶排列不規(guī)則的情況下，光線方向則會(huì)受其影響而改變。液晶分子的狀態(tài)可藉由互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS)晶體管的主動(dòng)式矩陣來(lái)控制，因此液晶模塊的控制可達(dá)畫(huà)素等級(jí)(pixel level)，舉例而言，晶體管可選擇性地旋轉(zhuǎn)液晶分子的對(duì)稱軸。
因此，面板模塊710包括具有改變光偏極方向能力的畫(huà)素點(diǎn)，，例如S型偏極光可被轉(zhuǎn)成P型偏極光。同樣地，若偏極分光鏡706將P型偏極光傳遞至面板模塊710,則面板模塊710亦可將其轉(zhuǎn)成S型偏極光。不管如何，總之一種偏極態(tài)代表白，另一種偏極態(tài)則代表黑，因此，藉由結(jié)合白與黑的畫(huà)素，即可形成一個(gè)畫(huà)面。
自面板模塊710離開(kāi)的光線會(huì)傳回偏極分光鏡706以及后偏器717。后偏器717 有助于提升畫(huà)面對(duì)比度。在某些實(shí)施例中，偏極分光鏡706主要會(huì)將P型偏光朝向投影鏡頭模塊708傳送。而自面板模塊710離開(kāi)的S型偏光則會(huì)因偏極分光鏡706而往遠(yuǎn)離后偏器717的地方反射。然而，基于光極化效率的先天限制，偏極分光鏡706仍會(huì)將部分S型偏光朝投影鏡頭模塊708傳送。但由于后偏器717可濾除S型偏光，因此畫(huà)面對(duì)比度仍可獲得提升。
投影鏡頭模塊708可將畫(huà)面的光擴(kuò)大并投射出去以呈現(xiàn)預(yù)設(shè)的全彩畫(huà)面。投影鏡頭模塊708可包括數(shù)個(gè)鏡片，而該些鏡片可透過(guò)齒輪或其它機(jī)制來(lái)控制以使畫(huà)面對(duì)焦。
請(qǐng)留意，前述的光引擎700的面板模塊710具有硅液晶裝置，然而面板模塊710亦可應(yīng)用其它技術(shù)，例如是數(shù)字微鏡面(digital micro mirror)技術(shù)。
亦請(qǐng)留意，在一實(shí)施例中，光引擎700的面板模塊710應(yīng)用了光反射的技術(shù)，但其亦可采用光傳遞的技術(shù)。在前述情況下，偏極分光鏡706有可能不是必要的。所謂光傳遞的技術(shù)例如是液晶顯示器的成像器(IXD imager)。圖7B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的包含運(yùn)用光傳遞技術(shù)的面板模塊710的光引擎750的方塊圖。光引擎750可包括本發(fā)明任一實(shí)施例所述的導(dǎo)光件100。光源模塊604可包括至少一不同顏色的發(fā)光二極管。導(dǎo)光件100可提供準(zhǔn)直化的光線給偏光器754。偏光器754可將光線極化為第一偏振態(tài),舉例而言，偏光器 754可將光線極化成S型偏振態(tài)。另一偏光器757則可將極化成另一偏振態(tài)的光線(如P型偏振態(tài))傳至投影鏡頭模塊708。藉此，導(dǎo)光件100可提供準(zhǔn)直化的光線予光傳遞裝置，例如是液晶顯示器的成像器。
圖7C繪示繪示本發(fā)明一實(shí)施例的設(shè)有導(dǎo)光件100的光引擎700的細(xì)節(jié)。圖7C繪示圖7A中的光引擎700的細(xì)部構(gòu)造。在本實(shí)施例中，光源模塊604包括一個(gè)光源640以及印刷電路板619。在一實(shí)施例中，光源640包括四個(gè)發(fā)光二極管，但發(fā)光二極管并不以四個(gè)為限，而光源640也可以是不同型態(tài)的光源，例如是雷射光。在本實(shí)施例中，繼光器712可包括中繼鏡片733、反射鏡片737以及中繼鏡片735。在本實(shí)施例中，面板模塊710包括位于基板744上的硅液晶組件742。在本實(shí)施例中，投影鏡頭模塊708包括鏡片762、鏡片764、 鏡片766及鏡片768。后偏器717則繪示成投影鏡頭模塊708的一部分，但其亦可獨(dú)立于投影鏡頭模塊708之外。
如同前述，在某些實(shí)施例中，有殼體800圍繞于導(dǎo)光件100外。圖8A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體的立體圖。圖8B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體的俯視圖。圖SC繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體及發(fā)光二極管模塊的剖面圖。以下說(shuō)明請(qǐng)并同參見(jiàn)圖8A至SC。殼體800 可包括孔洞801以容置集光柱102。由圖8A可見(jiàn)，孔洞801周圍有平臺(tái)803。平臺(tái)803可支撐導(dǎo)光件100。在某些實(shí)施例中，孔洞801為圓錐形。圖8C以剖視的角度呈現(xiàn)實(shí)施例的圓錐形孔洞801。圖SB則以俯視的角度呈現(xiàn)孔洞。內(nèi)表面823是孔洞801內(nèi)部的表面。邊界841為殼體的孔洞801與平臺(tái)803間的交界，而邊界842為圓錐形孔洞801底部的邊界。
孔洞801的形狀可根據(jù)集光柱102的形狀來(lái)設(shè)計(jì)。舉例而言，可參考圖2，其中集光柱是錐形。故錐形集光柱102可插入圓錐形孔洞801。此外，錐形集光柱可受到殼體800 的支撐。細(xì)部說(shuō)明如下。
如同前述，殼體800具有平臺(tái)803可用以支撐導(dǎo)光件100或用以與導(dǎo)光件100的間隔部106的下表面116相接觸。請(qǐng)參見(jiàn)圖8A，殼體800具有表面805，可用以支撐導(dǎo)光件 100或用以與導(dǎo)光件100的間隔部108的側(cè)面相接觸。
殼體800包括對(duì)齊凸塊821，可供殼體800對(duì)齊裝進(jìn)光引擎(如光引擎700、光引擎 750)或其它光學(xué)裝置中。舉例而言，光引擎可包括能對(duì)應(yīng)對(duì)齊凸塊821的孔洞。藉此，光引擎中的導(dǎo)光件100可精確地與光學(xué)組件相對(duì)齊，且導(dǎo)光件100也可穩(wěn)固地設(shè)置在光引擎中， 而不會(huì)因?yàn)閾u晃或振動(dòng)等情形而產(chǎn)生移位失準(zhǔn)的問(wèn)題。
殼體800有助于將導(dǎo)光件100適當(dāng)?shù)嘏c光源640 (如發(fā)光二極管)相對(duì)齊。由圖 8C可知,光源640位在孔洞801的底部。但光源640也可位在光源模塊604上方的印刷電路板(或其均等物)619上。殼體800的形狀可設(shè)計(jì)得與光源模塊604更為契合以使對(duì)齊更加容易。如同前述，光源亦可以是發(fā)光二極管以外的光源。
圖8D繪示本發(fā)明一實(shí)施例的內(nèi)含導(dǎo)光件100的殼體800的側(cè)視圖。在本實(shí)施例中，殼體800具外部構(gòu)件820及內(nèi)部構(gòu)件810。簡(jiǎn)言之，內(nèi)部構(gòu)件810具有孔洞801，可用以支撐集光柱102，而外部構(gòu)件820則可輔助導(dǎo)光件100，使其穩(wěn)固地設(shè)于殼體800中。此兩構(gòu)件，即內(nèi)部構(gòu)件810及外部構(gòu)件820詳述如下。
圖8E繪示圍繞于導(dǎo)光件100周邊的殼體800的內(nèi)部構(gòu)件810的立體圖。導(dǎo)光件 100的間隔部106具有下表面116 (下表面116未繪示于圖8E)，其與內(nèi)部構(gòu)件810的平臺(tái) 803相接觸(平臺(tái)803未繪示于圖SE)。請(qǐng)參照?qǐng)DI，可見(jiàn)間隔部106的下表面116，并請(qǐng)參照?qǐng)D8A及8B，下表面116設(shè)于平臺(tái)803上。
圖8F繪示本發(fā)明一實(shí)施例的兩件式殼體800的立體圖。由圖8F可同時(shí)看見(jiàn)內(nèi)部構(gòu)件810和外部構(gòu)件820。內(nèi)部構(gòu)件810與圖8E所繪示者相同。而外部構(gòu)件820有助于導(dǎo)光件100固設(shè)于殼體800內(nèi)，細(xì)說(shuō)如下。
圖9A至9C繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體800的內(nèi)部構(gòu)件810。其與圖8E所繪示的內(nèi)部構(gòu)件810相似。如同前述，內(nèi)部構(gòu)件810具有一個(gè)孔洞801，可藉以支撐導(dǎo)光件100。 圖9A繪示的是側(cè)面圖。圖9B則繪示圖9A沿B-B線的剖面圖。圖9C則繪示圖9A沿C-C 線的剖面圖。
請(qǐng)參見(jiàn)圖9B及9C，在孔洞801處可見(jiàn)到集光柱102的剖面。由于在一實(shí)施例中， 集光柱102呈錐狀，故圖9C中的集光柱102的剖面面積會(huì)大于圖9B。在一實(shí)施例中，內(nèi)部構(gòu)件810與集光柱102的邊緣相接觸，而不與其側(cè)面相接觸。內(nèi)部構(gòu)件810基本上是在集光柱102的光線入口 110到光線出口 112的范圍內(nèi)與集光柱102相接觸，但范圍也未必一定要是完整地從光線入口 110 —直到光線出口 112。舉例而言，請(qǐng)參照?qǐng)D9A，集光柱102靠近光線入口 110的部份并沒(méi)有與內(nèi)部構(gòu)件810相接觸。
內(nèi)部構(gòu)件810包括內(nèi)部813及外部817。內(nèi)部813可以是圓錐形且能支撐集光柱 102，外部817則環(huán)繞在內(nèi)部813的周圍。請(qǐng)參見(jiàn)圖9B，內(nèi)部813及外部813是藉四個(gè)區(qū)塊相接，但相接的區(qū)塊數(shù)量亦可更多或更少。請(qǐng)參照?qǐng)D9C，內(nèi)部813是愈靠近殼體頂部就愈大且其一部分甚至與外部817合在一起。在一實(shí)施例中，內(nèi)部813是黑色，可用以吸收來(lái)自集光柱102的漫射光。
在運(yùn)用過(guò)程中，殼體800的內(nèi)部構(gòu)件810可用以支撐集光柱102，也因此殼體800 可避免集光柱102在使用過(guò)程中發(fā)生彎曲、變形、失準(zhǔn)等問(wèn)題。導(dǎo)光件100可用于微型裝置中，前述微型裝置可以是手機(jī)。舉例而言，導(dǎo)光件可用在手機(jī)或其它可攜式電子組件的投影機(jī)(或其它光學(xué)裝置)中。而裝置有可能摔落，此時(shí)殼體800有助于使集光柱102適當(dāng)?shù)貙?duì)齊。
對(duì)于某些裝置(如手機(jī))以及某些安全標(biāo)準(zhǔn)而言，共振頻率須大于2kHz，而某些實(shí)施例中的導(dǎo)光件100可用于該些裝置中。某些實(shí)施例中的殼體800可支撐集光柱102，避免集光柱102在使用過(guò)程中發(fā)生變形，而某些實(shí)施例中的集光柱102及/或殼體800對(duì)于形成大于2kHz的共振頻率也有所幫助。
圖10繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體800及導(dǎo)光件100的剖面圖。在本實(shí)施例中，殼體800包括兩個(gè)構(gòu)件。圖10的視角與圖8D相同。圖10繪示圍繞在集光柱102周圍的內(nèi)部構(gòu)件810。由圖中可知，內(nèi)部構(gòu)件810并未沿著集光柱102的側(cè)壁與集光柱102接觸。請(qǐng)參見(jiàn)回圖9B及9C，從中可知，內(nèi)部構(gòu)件810可以僅與集光柱102的四個(gè)側(cè)邊相接觸。請(qǐng)留意，圖10并未繪出集光柱102的側(cè)邊。
內(nèi)部構(gòu)件810包括兩個(gè)相接的對(duì)象。由圖10可見(jiàn)，位在中間的內(nèi)部813與平直的外部817相連接。位在中間的內(nèi)部813可使集光柱102的插入更為靈活。舉例而言，當(dāng)集光柱102插入孔洞801時(shí)，內(nèi)部813可擴(kuò)展一定程度。對(duì)于尺寸大小不同的集光柱102而言，可使之有更好的接觸。但是在某些實(shí)施例中，內(nèi)部構(gòu)件810不需要包括兩個(gè)對(duì)象內(nèi)部 813及外部817，而只要是單一構(gòu)件即可。
在圖10中，間隔部106的下表面116是位在內(nèi)部構(gòu)件810的平臺(tái)803上。而殼體 800的外部構(gòu)件820可固定導(dǎo)光件100。外部構(gòu)件820可與間隔部106的至少一上表面119 相接觸。外部構(gòu)件820可與間隔部108的至少一側(cè)面136相接觸。
如同前述,在本實(shí)施例中，殼體800包括兩個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件。藉此有助于導(dǎo)光件100 與殼體800間的裝配。舉例而言，首先，可將導(dǎo)光件100置入內(nèi)部構(gòu)件810的孔洞801中(此時(shí)尚無(wú)外部構(gòu)件820較妥)，之后裝上外部構(gòu)件820，使外部構(gòu)件820位于間隔部106的上表面119上并與間隔部108的至少一側(cè)面136相鄰接，以將導(dǎo)光件100固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 當(dāng)導(dǎo)光件100置于殼體800內(nèi)，則導(dǎo)光件100的至少一側(cè)壁將與殼體800相接觸。 舉例而言，間隔部108的側(cè)面136的某些部分會(huì)與殼體800相接觸，而間隔部106的下表面 116的某些部分也有可能與殼體800相接觸。雖然在某些實(shí)施例中，導(dǎo)光件100是以全內(nèi)反射的方式運(yùn)作，但因?yàn)榍笆龅慕佑|而造成的光損失只會(huì)有一小小部分，甚至沒(méi)有任何光損失。這是因?yàn)閷?dǎo)光件100與殼體800相接觸的側(cè)壁是遠(yuǎn)離介于光線出口 112與透鏡104間的光通道的。
圖11繪示本發(fā)明一實(shí)施例的殼體800及導(dǎo)光件100的剖面圖。在本實(shí)施例中，殼體800是單一構(gòu)件。間隔部106的下表面116與殼體800的平臺(tái)表面1103相接觸。平臺(tái)表面1103等同于前述殼體800是包括兩對(duì)象的實(shí)施例中的平臺(tái)803。圖11中僅能看到平臺(tái)表面1103的邊緣。
在圖11所揭示的實(shí)施例中，間隔部106的側(cè)面126 (未繪于圖11)與殼體800相接觸。因此導(dǎo)光件100可輕易且準(zhǔn)確地置入殼體800中，且集光柱102將位在孔洞801里。 也因此，單件式的殼體800也可用以支撐集光柱102。在殼體為單件式的實(shí)施例中，孔洞801 是圓錐狀，以支撐錐形的集光柱102。
至少一部件1104可用以輔助導(dǎo)光件100，使其穩(wěn)固地置入殼體800。部件1104可貼附在殼體800上，以使導(dǎo)光件100置入殼體800。舉例而言,部件1104可貼附于殼體800 的側(cè)壁，或者，部件1104可改貼附于導(dǎo)光件100的某個(gè)部分，但此做法并非必要。在某些實(shí)施例中，部件1104與導(dǎo)光件100的至少一表面相接觸，以將導(dǎo)光件100穩(wěn)固地設(shè)于其欲設(shè)置的位置。部件1104可與間隔部106的上表面119 (未繪于圖11中)及/或間隔部108的側(cè)面136 (未繪于圖11中)相接觸。
在殼體800為單件式的實(shí)施例中，殼體800可附接于光源模塊604。藉此,集光柱 102可以精確地與光源640相對(duì)齊。
圖12繪示本發(fā)明一實(shí)施例的單件式的導(dǎo)光件100的制造方法1200的流程圖。制造方法1200可用以形成許多揭示如前的單件式導(dǎo)光件100。
步驟1202包括形成包含集光柱102及透鏡104的單件式導(dǎo)光件。導(dǎo)光件100可選擇性地包括介于集光柱102與透鏡104間的至少一間隔部(如間隔部106及/或間隔部 108)。
在某些實(shí)施例中，單件式導(dǎo)光件100是以射出成型的方式制造，包括使用可使單件式導(dǎo)光件成型的模具。導(dǎo)光件100可利用光學(xué)級(jí)的材料制得，光學(xué)級(jí)的材料包括但不限于丙烯酸樹(shù)脂、聚碳酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂及玻璃。在某些實(shí)施例中，導(dǎo)光件100整體是由同一種材料制得；但在某些實(shí)施例中，導(dǎo)光件100也可以是以兩種或兩種以上的材料制得。在一實(shí)施例中，集光柱102是實(shí)心的。舉例而言,集光柱102可以是實(shí)心的整合式光軸組件。在一實(shí)施例中，集光柱102則是中空的。
圖13繪示本發(fā)明一實(shí)施例的將光源套件裝配至光引擎的裝配方法1300的流程圖。裝配方法1300可用以組立許多揭示如前的光源套件900。不論是單件式或是兩件式的殼體，裝配方法1300均適用。
于步驟1302中，將導(dǎo)光件100的集光柱102置入殼體800的孔洞801?？锥?01 可以是圓錐狀，而集光柱102可以是錐狀。集光柱102的邊緣可與殼體800相接觸，如同圖 9B及9C所示般，而圓錐狀的部份可用以支撐集光柱102。在一實(shí)施例中，凸件107可用以使集光柱102對(duì)齊放入殼體800，進(jìn)而使光線出口 112位在適當(dāng)?shù)奈恢?。舉例而言，光線出口 112可以是矩形。凸件107可用以將矩形定向，使光可以投射出預(yù)設(shè)的長(zhǎng)寬比。
同樣地，間隔部106的下表面116可與殼體800的至少一平臺(tái)803或平臺(tái)表面1103 相接觸。由圖10可知間隔部106的下表面116是如何地與殼體相接觸(請(qǐng)留意，于步驟1302 中，尚無(wú)外部構(gòu)件820較妥)。由圖11可知，間隔部106的下表面116是如何地以另一種方式與殼體相接觸。然而在步驟1302中，尚無(wú)部件1104較妥。圖13A及13B進(jìn)一步繪示本發(fā)明一實(shí)施例的步驟1302的細(xì)部流程圖。
于步驟1304中，將殼體800裝配于導(dǎo)光件100的周圍。換言之，在步驟1304中， 導(dǎo)光件100將穩(wěn)固地設(shè)于殼體800內(nèi)。在一實(shí)施例中，導(dǎo)光件100包括突出部，位于集光柱 102與透鏡104之間。于步驟1304中，殼體是裝配在該突出部的周圍。圖13A及13B進(jìn)一步繪示本發(fā)明一實(shí)施例的步驟1304的細(xì)部流程圖。
于步驟1306中，殼體800附接于光源模塊604。圖8D即繪示附接于光源模塊604 的光源套件900。請(qǐng)留意，除了發(fā)光二極管模塊外，亦可使用其它類型的光源。
于步驟1308中，光源套件900設(shè)置在光引擎(例如光引擎700、光引擎750)中。在某些實(shí)施例中，殼體800包括輔助用的對(duì)齊凸塊821。光引擎可包括具有復(fù)數(shù)個(gè)小孔的箱體以對(duì)應(yīng)容置對(duì)齊凸塊821。
圖13A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的裝配光源套件900的裝配方法1320的細(xì)部流程圖。 裝配方法1320可用以實(shí)現(xiàn)裝配方法1300的步驟1302至1304。裝配方法1320可用于采兩件式殼體800的實(shí)施例中。
于步驟1322中，集光柱102可置入殼體800的內(nèi)部構(gòu)件810的孔洞801中，而間隔部106的下表面116設(shè)于平臺(tái)803上。步驟1322是步驟1302的實(shí)施例之一。
于步驟1324中，殼體800的外部構(gòu)件820裝配于導(dǎo)光件100的周圍。在一實(shí)施例中，當(dāng)外部構(gòu)件820設(shè)于內(nèi)部構(gòu)件810的外圍后，兩構(gòu)件相互嚙合。舉例而言，兩構(gòu)件在外部構(gòu)件820不動(dòng)的情況下相扣合。另一方面，外部構(gòu)件820與內(nèi)部構(gòu)件810也可用黏著劑 (例如是環(huán)氧化合物)加以黏接。藉由步驟1324可使得導(dǎo)光件100穩(wěn)固地設(shè)置在殼體800中。由圖10可見(jiàn)本發(fā)明一實(shí)施例的外部構(gòu)件820設(shè)于導(dǎo)光件100的周圍。此外，步驟1324 為步驟1304的實(shí)施例之一。
圖13B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的裝配光源套件900的裝配方法1340的細(xì)部流程圖。 裝配方法1340可用以實(shí)現(xiàn)裝配方法1300的步驟1302至1304。裝配方法1340可用于采單件式殼體800的實(shí)施例中。
于步驟1342中，集光柱102可置入殼體800的孔洞801中，且步驟1342是步驟 1302的實(shí)施例之一。請(qǐng)參照?qǐng)D11，集光柱102可設(shè)置于孔洞801中，且間隔部106的下表面116與殼體800的平臺(tái)表面1103相接觸。請(qǐng)留意，此時(shí)尚無(wú)部件1104較妥。
于步驟1344中，于殼體800加上部件1104，以使導(dǎo)光件100穩(wěn)固地設(shè)置在殼體800 內(nèi)。請(qǐng)參照?qǐng)D11，殼體800加上至少一部件1104，以輔助導(dǎo)光件100穩(wěn)固地設(shè)置在殼體800 內(nèi)。舉例而言，部件1104可貼附于殼體800的側(cè)壁。部件1104也可加在導(dǎo)光件100的某個(gè)部分上，但此做法并非必要。在某些實(shí)施例中，部件1104與導(dǎo)光件100的至少一表面相接觸，以將導(dǎo)光件100穩(wěn)固地設(shè)于其欲設(shè)置的位置。部件1104可與間隔部106的上表面119 及/或間隔部108的側(cè)面136相接觸。此外，步驟1344為步驟1304的實(shí)施例之一。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式及實(shí)施例揭露如上，但其并非用以限定本發(fā)明，本技術(shù)領(lǐng)域的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(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)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光件，其特征在于，包含 集光柱，其包括； 第一端，用以接收光線 '及 第二端，具光線出口 ；以及 透鏡，光耦合地連結(jié)該集光柱的光線出口 ；以及 至少一間隔部，介于該集光柱與該透鏡間，且該至少一間隔部包括 至少一外表面，該外表面超出該光線 出口。
2.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該至少一間隔部的至少一部份在第一方向上的剖面與該透鏡在該第一方向上的剖面形狀不一致，且該第一方向正交于該集光柱的該第一端往該第二端的方向。
3.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該外表面的至少一部分本質(zhì)上是平面。
4.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該至少一間隔部包括 第一間隔部，具有突出部；及 第二間隔部； 其中，該突出部超出該第二間隔部。
5.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該第二間隔部包括復(fù)數(shù)個(gè)本質(zhì)上平坦的側(cè)面。
6.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該集光柱自該第二端朝向該第一端呈錐形，且該集光柱是整合式光軸組件。
7.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該集光柱、該間隔部及該透鏡的折射率本質(zhì)上相同。
8.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該透鏡是準(zhǔn)直透鏡。
9.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該間隔部的該至少一外表面不位在介于該集光柱與該透鏡間的光學(xué)路徑上。
10.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光件，其特征在于，該集光柱的該光線出口為平面。
11.一種導(dǎo)光件的制造方法，其特征在于，包含 形成集光柱，該集光柱包括 第一端，用以接收光線；及 第二端，具有光線出口 ； 形成透鏡，該透鏡光耦合地連結(jié)該集光柱的光線出口 ；以及 形成至少一間隔部，該至少一間隔部介于該集光柱與該透鏡間，且該至少一間隔部包括 外表面，該外表面超出該光線出口。
12.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，形成該至少一間隔部的步驟包括 形成第一間隔部，具有第一形狀；以及 形成第二間隔部，具有第二形狀； 其中，該第一形狀與該第二形狀不一致。
13.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，形成該集光柱的步驟、形成該透鏡的步驟及形成該至少一間隔部的步驟是利用射出成型法完成。
14.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，更包括 形成該間隔部的至少一部分； 其中該間隔部的該部分在第一方向上的剖面與該透鏡在該第一方向上的剖面形狀不一致,該第一方向正交于該集光柱的該第一端往該第二端的方向。
15.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，形成該透鏡的步驟中，該透鏡是準(zhǔn)直透鏡。
16.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，形成該至少一間隔部的步驟更包括 形成關(guān)出部，該關(guān)出部超出該光線出口和該透鏡。
17.一種光引擎，其特征在于，包含 光源；以及 導(dǎo)光件，其包括 整合式光軸組件，包括 第一端，用以自該光源接收光線； 第二端，具光線出口 '及 透鏡，光耦合地連結(jié)該整合式光軸組件的該第二端 '及 至少一間隔部，介于該整合式光軸組件與該透鏡之間，且該至少一間隔部包括 至少一外表面，該外表面超出該光線出口。
18.如權(quán)利要求17所述的光引擎，其特征在于，該外表面的至少一部分本質(zhì)上是平面。
19.如權(quán)利要求17所述的光引擎，其特征在于，該至少一間隔部包括 第一間隔部，具有突出部；及 第二間隔部； 其中，該突出部超出該第二間隔部和該光線出口。
20.如權(quán)利要求17所述的光引擎，其特征在于，該透鏡具有剖面，該剖面本質(zhì)上為曲面。
21.如權(quán)利要求17所述的光引擎，其特征在于，更包括 面板模塊，用以成像； 其中，該導(dǎo)光件將光線提供予該面板模塊。
22.如權(quán)利要求17所述的光引擎，其特征在于，更包括 娃液晶裝置； 偏極分光鏡；以及 投影鏡頭模塊； 其中，該偏極分光鏡接收來(lái)自該導(dǎo)光件的光線并將光線提供予該硅液晶裝置，且該偏極分光鏡接收來(lái)自該硅液晶裝置的光線并將光線提供予該投影鏡頭模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)光件、一種含導(dǎo)光件的光源套件、一種含導(dǎo)光件的光引擎、一種導(dǎo)光件的制造方法以及一種光源套件的裝配方法。導(dǎo)光件包含集光柱及透鏡。集光柱包括第一端及第二端，其中第一端用以接收光線第二端則具光線出口，且透鏡光耦合地連結(jié)第二端。導(dǎo)光件可以射出成型法形成。導(dǎo)光件可包括介于集光柱與透鏡間的至少一間隔部。導(dǎo)光件可配備殼體，而殼體具有孔洞用以支撐集光柱。導(dǎo)光件可配備光源，而導(dǎo)光件自光源接收光線。
文檔編號(hào)F21V8/00GK102981209SQ20121032608
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者黃郁湘, 熊堅(jiān)智, 楊弘光, 洪文郎 申請(qǐng)人:亞洲光學(xué)股份有限公司