專利名稱：光導(dǎo)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種光導(dǎo)管，尤其是一種以嵌合方式組合而成的光導(dǎo)管。
背景技術(shù)：
由于大顯示面積、小型化以及輕量化系統(tǒng)的多重需求下，影像投影系統(tǒng)成為目前光電產(chǎn)業(yè)中最熱門的分項(xiàng)之一。
如圖1所示，于數(shù)字光源處理器(Digital Light Processing，DLP)2中，光源21發(fā)射的光經(jīng)過(guò)光導(dǎo)管(Light Tunnel)22后，穿過(guò)紅綠藍(lán)三色的色輪23，投射至數(shù)字微鏡芯片24(Digital Micro-mirror Device，DMD)上，經(jīng)過(guò)反射后，光再投影于屏幕25上用以成像。其中，色輪23為一場(chǎng)序色輪(Field Sequential Color Wheel)或一增益型色輪(Sequential Color Recapture Color Wheel)。
其中，光導(dǎo)管22用以導(dǎo)光(如改變光的行進(jìn)方向)與集光。另外，光導(dǎo)管22亦可以讓光亮度分布均勻化，并且控制光投影出來(lái)的長(zhǎng)寬比例。一般業(yè)者亦將光導(dǎo)管22稱的光柱(Light Rod)、光管(LightPipe)、柱鏡(Rod Lens)等等。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，已知的光導(dǎo)管22利用器具，先將四片玻璃221固定在器具上，再將黏著膠222(如紫外光膠)，涂布于玻璃兩兩交接處，以將四片玻璃221固定，形成一光導(dǎo)管22。
然而，由于各個(gè)玻璃片只依靠黏著膠222的力量來(lái)固定以形成光導(dǎo)管22，因此在生產(chǎn)過(guò)程中，容易因?yàn)轲ぶz222在高溫下的機(jī)械承受力太低，而造成光導(dǎo)管22的崩解，進(jìn)而造成了原物料的浪費(fèi)。此外，由于已知的光導(dǎo)管22直接以四片玻璃221黏合形成，因此在黏合時(shí)必須借助于器具定位，在實(shí)際制造時(shí)常會(huì)有定位不準(zhǔn)的問(wèn)題產(chǎn)生。
有鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明因于此，研制出一種可以解決已知的光導(dǎo)管產(chǎn)品可靠度不佳等問(wèn)題的一種新穎的「光導(dǎo)管」。

發(fā)明內(nèi)容
承上所述，本發(fā)明的目的是提供一種以嵌合方式組合，以強(qiáng)化機(jī)械承受力的光導(dǎo)管。
為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)管，包括一第一光學(xué)元件、一第二光學(xué)元件、一第三光學(xué)元件、以及一第四光學(xué)元件，其中，第二光學(xué)元件以一第一角度與第一光學(xué)元件黏合，第三光學(xué)元件以一第二角度與第二光學(xué)元件黏合，第四光學(xué)元件以一第三角度與第三光學(xué)元件黏合，且第一光學(xué)元件以一第四角度與第四光學(xué)元件黏合，至少二光學(xué)元件相互嵌合，而光學(xué)元件形成一光線通過(guò)空間，光學(xué)元件面對(duì)此空間的表面上分別形成有一高反射層。
故，依本發(fā)明的光導(dǎo)管，尤其是具有至少二光學(xué)元件相互嵌合，以形成的光導(dǎo)管。與已知的技術(shù)相比，本發(fā)明利用至少二光學(xué)元件的相互嵌合，使得光導(dǎo)管不易因黏著膠在高溫下的機(jī)械承受力不足而崩解，亦即，光導(dǎo)管除了利用黏著膠來(lái)固定光學(xué)元件之外，更利用光學(xué)元件相互的嵌合，來(lái)加強(qiáng)光導(dǎo)管整體的機(jī)械承受力。因此本發(fā)明不但提高光導(dǎo)管整體的機(jī)械承受力，更提高了產(chǎn)品的可靠性。而具有嵌合部的光學(xué)元件，也有助于光導(dǎo)管的定位組裝，以進(jìn)行光學(xué)元件的黏合，故也能提升光導(dǎo)管的精確度。


圖1已知的數(shù)字光源處理器的基本結(jié)構(gòu)的一示意圖；
圖2已知的光導(dǎo)管的一立體示意圖；圖3本發(fā)明光導(dǎo)管的一立體示意圖；圖4本發(fā)明光導(dǎo)管垂直光行進(jìn)方向的橫剖面圖；圖5本發(fā)明光導(dǎo)管的光學(xué)元件的示意圖；圖6本發(fā)明光導(dǎo)管的另一立體示意圖；圖7本發(fā)明光導(dǎo)管的又一立體示意圖；圖8～11本發(fā)明光導(dǎo)管的光學(xué)元件的另一示意圖；圖12本發(fā)明光導(dǎo)管的梯形光導(dǎo)管的立體示意圖；以及圖13本發(fā)明多通道光導(dǎo)管的立體示意圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明2數(shù)字光源處理器21 光源22 光導(dǎo)管221 玻璃222 黏著膠23 彩色濾光片24 數(shù)字微鏡芯片25 屏幕3，3’，3” 光導(dǎo)管31，31’ 第一光學(xué)元件310 第一角度311，311’，312’第一嵌合部312，313’，314’第八嵌合部313 高反射層32，32’第二光學(xué)元件320 第二角度321，321’，322’第二嵌合部322，323’，324’第三嵌合部323 高反射層
33，33’第三光學(xué)元件330 第三角度331，331’，332’第四嵌合部332，333’，334’第五嵌合部333 高反射層34，34’第四光學(xué)元件340 第四角度341，341’，342’第六嵌合部342，343’，344’第七嵌合部343 高反射層31 黏著膠4多通道光導(dǎo)管具體實(shí)施方式
首先，將參照?qǐng)D3及圖4，說(shuō)明依本發(fā)明的光導(dǎo)管的第一較佳實(shí)施例。
如圖3所示，本發(fā)明的光導(dǎo)管3包含一第一光學(xué)元件31、一第二光學(xué)元件32、一第三光學(xué)元件33、以及一第四光學(xué)元件34。
請(qǐng)參照?qǐng)D4，第二光學(xué)元件32以一第一角度310與第一光學(xué)元件31黏合，第三光學(xué)元件33以一第二角度320與第二光學(xué)元件32黏合，第四光學(xué)元件34以一第三角度330與第三光學(xué)元件33黏合，且第一光學(xué)元件31以一第四角度340與第四光學(xué)元件34黏合。而第一角度310、第二角度320、第三角度330、及第四角度340的內(nèi)角和為360度。
再請(qǐng)參照?qǐng)D3，本發(fā)明的光導(dǎo)管3，至少二光學(xué)元件相互嵌合，而本實(shí)施例中，第一光學(xué)元件31與第二光學(xué)元件32嵌合，其中，第一光學(xué)元件31具有一第一嵌合部311，第二光學(xué)元件32具有一第二嵌合部321，且第一嵌合部311與第二嵌合部321嵌合。其它未具有嵌合部的光學(xué)元件，利用設(shè)置于光學(xué)元件交接處的一黏著膠35，將各個(gè)光學(xué)元件黏合。
本實(shí)施例中，光導(dǎo)管3的黏合方式于光學(xué)元件交接處設(shè)置黏著膠35，當(dāng)然黏著膠35也可形成于光學(xué)元件的嵌合處。于此，黏著膠35可以是光固膠或是熱固膠。若適當(dāng)?shù)卦黾羽ぶz35的用量，可使光導(dǎo)管3在高溫下的機(jī)械承受力大增，故本實(shí)施例中，于光導(dǎo)管3的光學(xué)元件兩兩交接處及光學(xué)元件的嵌合處均形成有黏著膠35，以增進(jìn)光導(dǎo)管3在高溫下的機(jī)械承受力。
其次，請(qǐng)參照?qǐng)D5，說(shuō)明依本發(fā)明的光導(dǎo)管的第二較佳實(shí)施例。
本發(fā)明的光導(dǎo)管3至少二光學(xué)元件相互嵌合，除了只有二個(gè)光學(xué)元件相互嵌合外，本發(fā)明的光導(dǎo)管3更能是三個(gè)光學(xué)元件相互嵌合，或是四個(gè)光學(xué)元件均相互嵌合。于本實(shí)施例中，光導(dǎo)管3為四個(gè)光學(xué)元件均兩兩相互嵌合。
請(qǐng)參考圖5，第一光學(xué)元件31至少具有一第一嵌合部311及一第八嵌合部312，第二光學(xué)元件32至少具有一第二嵌合部321及一第三嵌合部322，第三光學(xué)元件33至少具有一第四嵌合部331及一第五嵌合部332，第四光學(xué)元件34至少具有一第六嵌合部341及一第七嵌合部342。
當(dāng)?shù)谝磺逗喜?11與第二嵌合部321嵌合，第三嵌合部322與第四嵌合部331嵌合，第五嵌合部332與第六嵌合部341嵌合，第七嵌合部342與第八嵌合部312嵌合后，即可形成如圖6中的光導(dǎo)管3。
另外，配合各個(gè)光學(xué)元件的厚度或其嵌合部的設(shè)計(jì)不同，即可組成如圖7的光導(dǎo)管3’，其各個(gè)光學(xué)元件的嵌合部，為相互完全嵌合。
在此，值得一提的是，光學(xué)元件形成有一光線通過(guò)空間，如圖3及圖6所示，各光學(xué)元件面對(duì)光線通過(guò)空間的表面上分別形成有一高反射層313、323、333以及343，高反射層的材質(zhì)可為鏡面，讓進(jìn)入光導(dǎo)管3(或光導(dǎo)管3’)的光束產(chǎn)生全反射，以使光導(dǎo)管3(或光導(dǎo)管3’)產(chǎn)生導(dǎo)光與集光的功能，同時(shí)亦使光束的亮度分布均勻化，并且控制光投影出來(lái)的長(zhǎng)寬比例。
于本實(shí)施例中，光學(xué)元件分別為一玻璃片，而光學(xué)元件可為一矩形(如圖5及圖8所示)、一梯形(如圖9所示)、一平行四邊形或其它多邊形。光學(xué)元件可以兩片為一重復(fù)單元，二個(gè)重復(fù)單元即可組成一光導(dǎo)管3，例如圖5及圖8中，第一光學(xué)元件31即等于第三光學(xué)元件33，而第二光學(xué)元件31即等于第四光學(xué)元件33，故二片第一光學(xué)元件31及二片第二光學(xué)元件32，即可組成光導(dǎo)管3。另外，也可如圖9及圖10所示，第一光學(xué)元件31、第二光學(xué)元件32、第三光學(xué)元件33及第四光學(xué)元件34均具有相同的形狀，并且各具有一凸部及一凹部，以相互嵌合組成一個(gè)光導(dǎo)管。
本實(shí)施例中，嵌合部311、312、331、以及332為一凹部，其形狀可為半圓形，而凹部也可為一多邊形，例如矩形(如圖5及圖11所示)、三角形、及燕尾形(如圖10)等等。而嵌合部321、322、341、以及342為一凸部，其形狀可為一半圓形，也可為一多邊形，例如矩形(如圖5及圖11所示)、三角形、及燕尾形(如圖10)等等，以配合嵌合部311、312、331以及332，進(jìn)行嵌合。除此之外，嵌合部311、312、331、以及332當(dāng)然也可為凹部，而嵌合部321、322、341、以及342亦可為凸部，而彼此相嵌合。
如圖11所示，光學(xué)元件也可以分別具有多個(gè)嵌合部，第一光學(xué)元件31’具有311’、312’、313’、以及314’等四個(gè)嵌合部，并且分別和第四光學(xué)元件34’的嵌合部343’、344’以及第二光學(xué)元件32’的嵌合部321’、322’來(lái)嵌合。而第二光學(xué)元件32’的嵌合部323’、324’則與第三光學(xué)元件33’的嵌合部331’、332’來(lái)嵌合。第三光學(xué)元件33’的嵌合部333’、334’則與第四光學(xué)元件34’的嵌合部341’、342’來(lái)嵌合。
接著請(qǐng)參照?qǐng)D12，梯形光導(dǎo)管3”由第一光學(xué)元件31、第二光學(xué)元件32、第三光學(xué)元件33、第四光學(xué)元件34相互嵌合而成，而光學(xué)元件31、32、33及34均為梯形，而光導(dǎo)管3”垂直于光通過(guò)的方向的橫截面，為具有不同大小的矩形，即由直線A-A’切下的矩形橫截面大于直線B-B’切下的矩形橫截面。當(dāng)然，光導(dǎo)管3”垂直于光通過(guò)的方向的橫截面除了矩形外，也可以利用各光學(xué)元件的形狀及其嵌合部的角度，使得光導(dǎo)管3”垂直于光通過(guò)的方向的橫截面成為梯形、平行四邊形或是其它形狀。
另外，光導(dǎo)管除了可為如圖3、圖6、圖7及圖12中的單通道(SingleTunnel)的型式外，也可為如圖13所示的多通道(Multi-tunnel)光導(dǎo)管4，其具有復(fù)數(shù)個(gè)光導(dǎo)管3，其光學(xué)元件的組合方式也利用至少二光學(xué)元件相互嵌合，再配合黏著膠黏合，以形成一多通道式的光導(dǎo)管4。
綜上所述，本發(fā)明的光導(dǎo)管，尤其是具有至少二光學(xué)元件相互嵌合，以形成的光導(dǎo)管。與已知的技術(shù)相比，本發(fā)明利用至少二光學(xué)元件的相互嵌合，使得光導(dǎo)管不易因黏著膠在高溫下的機(jī)械承受力不足而崩解，亦即，光導(dǎo)管除了利用黏著膠來(lái)固定光學(xué)元件之外，更利用光學(xué)元件相互的嵌合，來(lái)加強(qiáng)光導(dǎo)管整體的機(jī)械承受力。因此本發(fā)明不但提高光導(dǎo)管整體的機(jī)械承受力，更提高了產(chǎn)品的可靠性。而具有嵌合部的光學(xué)元件，也有助于光導(dǎo)管的定位組裝，以進(jìn)行光學(xué)元件的黏合，故也能提升光導(dǎo)管的精確度。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于所述的申請(qǐng)專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種光導(dǎo)管，包括一第一光學(xué)元件；一第二光學(xué)元件，其以一第一角度與該第一光學(xué)元件黏合；一第三光學(xué)元件，其以一第二角度與該第二光學(xué)元件黏合；以及一第四光學(xué)元件，其以一第三角度與該第三光學(xué)元件黏合，且第一光學(xué)元件以一第四角度與該第四光學(xué)元件黏合，其中，至少二該等光學(xué)元件相互嵌合，該等光學(xué)元件形成一光線通過(guò)空間，而該等光學(xué)元件面對(duì)該空間的表面上分別形成有一高反射層。
2.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管，其中該第一角度、該第二角度、該第三角度、及該第四角度的內(nèi)角和為360度。
3.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管，其中該第一光學(xué)元件具有一第一嵌合部，該第二光學(xué)元件具有一第二嵌合部，該第一嵌合部與該第二嵌合部嵌合。
4.如權(quán)利要求3所述的光導(dǎo)管，其中該第一嵌合部為一凹部，該第二嵌合部為一凸部。
5.如權(quán)利要求3所述的光導(dǎo)管，其中該第二光學(xué)元件更包含一第三嵌合部，該第三光學(xué)元件具有一第四嵌合部，該第三嵌合部與該第四嵌合部嵌合。
6.如權(quán)利要求5所述的光導(dǎo)管，其中該第四嵌合部為一凹部，該第三嵌合部為一凸部。
7.如權(quán)利要求5所述的光導(dǎo)管，其中該第一光學(xué)元件更包含一第八嵌合部，該第三光學(xué)元件更包含一第五嵌合部，第四光學(xué)元件具有一第六嵌合部及一第七嵌合部，第五嵌合部與第六嵌合部嵌合，第七嵌合部與第八嵌合部嵌合。
8.如權(quán)利要求7所述的光導(dǎo)管，其中該第五嵌合部及該第八嵌合部為一凹部，該第六嵌合部及該第七嵌合部為一凸部。
9.如權(quán)利要求4所述的光導(dǎo)管，其中該凸部與凹部分別為多邊形。
10.如權(quán)利要求6所述的光導(dǎo)管，其中該凸與凹部部分別為多邊形。
11.如權(quán)利要求8所述的光導(dǎo)管，其中該凸部與凹部分別為多邊形。
12.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管，其中該等光學(xué)元件分別為一玻璃片。
13.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管，其中該光導(dǎo)管的截面為梯形、或?yàn)榫匦巍⒒驗(yàn)槠叫兴倪呅巍?br> 14.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管，其中該黏合方式于該等光學(xué)元件交接處設(shè)置一黏著膠。
15.如權(quán)利要求14所述的光導(dǎo)管，該黏著膠為一光固膠、或?yàn)橐粺峁棠z。
16.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管，其中該光導(dǎo)管的橫截面為矩形、或?yàn)榫匦?、或?yàn)槠叫兴倪呅巍?br> 17.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管，其中該光導(dǎo)管為單通道或多通道。
全文摘要
本發(fā)明之一種光導(dǎo)管，包括一第一光學(xué)元件、一第二光學(xué)元件、一第三光學(xué)元件、以及一第四光學(xué)元件，其中，第二光學(xué)元件以一第一角度與第一光學(xué)元件黏合，第三光學(xué)元件以一第二角度與第二光學(xué)元件黏合，第四光學(xué)元件以一第三角度與第三光學(xué)元件黏合，且第一光學(xué)元件以一第四角度與第四光學(xué)元件黏合，至少二光學(xué)元件相互嵌合，而光學(xué)元件形成一光線通過(guò)空間，光學(xué)元件面對(duì)此空間的表面上分別形成有一高反射層。
文檔編號(hào)G02B6/10GK1661399SQ200410005930
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月24日
發(fā)明者金克恕, 方裕賢, 張智能, 余安華, 李忠隆 申請(qǐng)人:精碟科技股份有限公司