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    装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN03104614.2

    申请日:

    2003.02.17

    公开号:

    CN1523395A

    公开日:

    2004.08.25

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):G02B 27/10申请日:20030217授权公告日:20060614终止日期:20160217|||授权|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: G02B27/10; G02B5/04; G02B6/00; F21V3/00 主分类号: G02B27/10; G02B5/04; G02B6/00; F21V3/00
    申请人: 台达电子工业股份有限公司;
    发明人: 张绍雄
    地址: 中国台湾
    优先权:
    专利代理机构: 北京纪凯知识产权代理有限公司 代理人: 戈泊;程伟
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN03104614.2

    授权公告号:

    |||1259589||||||

    法律状态公告日:

    2017.03.29|||2006.06.14|||2004.10.27|||2004.08.25

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种合光装置,包含一散热件及多个棱镜。各个棱镜具有涂布高反射率涂层(High-reflection Coating)而形成的反射面,且各个棱镜经由该反射面接合在散热件上。

    权利要求书

    1: 一种合光装置,用以将来自不同方向的输入光线以相同的方向 导出,该装置包含: 一散热件;及 多个棱镜,各该棱镜具有涂布高反射率涂层而形成的反射面;其 特征在于: 各该棱镜经由该反射面接合在该散热件上。
    2: 如权利要求1所述的合光装置,其特征在于,更包含提供该输 入光线的灯源。
    3: 如权利要求1所述的合光装置,其特征在于,该多个棱镜除该 反射面外的其余镜面具有抗反射涂层。
    4: 如权利要求1所述的合光装置,其特征在于,该多个棱镜为直 角棱镜,且该散热件为金属材料所构成。
    5: 如权利要求1所述的合光装置,其特征在于,该多个棱镜以胶 合、焊接或熔接方式贴附在该散热件上。
    6: 如权利要求1所述的合光装置,其特征在于,更包含均匀化导 出光线的实心或空心光导管。
    7: 如权利要求1所述的合光装置,其特征在于,更包含对应该棱 镜配置的聚光装置。
    8: 如权利要求7所述的合光装置,其特征在于,该聚光装置为椭 球反射面。
    9: 如权利要求7所述的合光装置,其特征在于,该聚光装置为抛 物面镜与聚焦透镜的组合。
    10: 如权利要求7所述的合光装置,其特征在于,该聚光装置分布 在该合光装置中的两侧。
    11: 如权利要求7所述的合光装置,其特征在于,该聚光装置分布 在该合光装置中的同一侧。

    说明书


    合光装置

        【技术领域】

        本发明涉及一种合光装置,尤其涉及一种组装时易于精确定位且具有高散热效率的合光装置。

        背景技术

        图1为一示意图,显示一种现有的合光装置100。如图1所示,合光装置100由棱镜102、光导管104与光导管106、灯源108及反射镜110所构成。当两侧的灯源108所发出的光线直接或由反射镜110反射后进入光导管104中并进而被导入至棱镜102,由于光线在棱镜102中会产生不同镜面的反射再通过光导管106输出,因此,获得组合不同灯源的光线至同一输出方向输出的合光效果。

        要获得上述的合光效果,输入光在棱镜102中的行进路线要按照图1所示的光路,也就是说,棱镜102的光入射面102A与光导管104的端面104A不可直接接触,而需维持一定的间隙来提供低折射率的介质(例如空气等)的空间,以使棱镜与该介质的相对折射率能符合全反射条件,也就是说使所有进入棱镜102的光线得以经由光入射面102A将输入光线反射至光输出方向。

        现有的一种做法是采用胶黏方式,将光导管104的端面104A黏附于光入射镜面102A,使黏胶成为提供两接口间隙112的填充介质;另一做法是额外使用一个支撑构件(未图示)直接固定棱镜102与光导管104,使其能维持一定的空气间隙112。

        然而,高功率灯源108所产生的高热,容易使维持间隙的黏胶变质而不易精确维持棱镜102与光导管104间地定位;另外,使用黏胶接合光入射镜面102A及光导管104的端面104A将会造成部份光线经由胶的接合面而泄漏出去,进而影响光线的耦合效率;再者,利用一个额外的支撑构件来维持棱镜102与光导管104的一定空气间隙112,还会大幅增加整个合光装置的空间。因此,亟需一种在组装时能精准定位且不会导致上述问题的合光装置。

        【发明内容】

        为克服现有技术的上述缺陷,本发明的目的在于提供一种合光装置,其能在组装时精确定位棱镜使之满足全反射条件,且能克服合光装置中的高热问题。

        根据本发明的一个实施例,合光装置由一个散热块件及两个直角棱镜所构成,且各个棱镜的一个斜面还涂布有高反射率涂层(Highreflection?coating),以形成一个反射面。接着,两棱镜分别将具有高反射率涂层的反射面贴附在散热块件上。棱镜可采用胶合方式贴附在散热块件上,或者可在棱镜要贴附在散热块件上的一面形成金属镀膜,利用焊接、熔接等加工方式与散热件接合。而且,在光导出方向设置有一均匀化导出光线的实心或空心光导管。

        本发明设计使散热块件经由具有高反射率涂层的反射面直接固定棱镜,即可确保棱镜自由地与介质接触,以符合全反射条件的目的,不需再通过定位光导管之类的构件来产生介质间隙,因此不会导致定位不好所造成的漏光现象,且高热传导效率的散热块件可将棱镜的高反射率涂层的热量迅速散发,这样就不需镀膜品质较高的涂层,从而可大幅降低制造成本。

        根据本发明的另一实施例,另外包含一聚光装置以获得双重的合光效果,以提高输出光的强度。该聚光装置可为椭球反射面或抛物镜面与聚焦透镜的组合。

        再者,也可将棱镜的数量调整为四个,以使聚光装置配置于合光装置的同侧,以减少合光装置所占空间。

        另外,棱镜除高反射率涂布面外的其余镜面,可进行抗反射涂布(Anti-reflection?Coating),以增加光线的入射效率。

        【附图说明】

        图1为显示一种现有的合光装置的示意图;

        图2为一示意图,显示本发明的合光装置的一个较佳实施例;

        图3为一示意图,用以说明因棱镜定位不好所造成的漏光现象;

        图4为显示本发明的另一实施例的示意图;

        图5为按照图4所示的实施例,显示其聚光装置的另一设计的示意图;

        图6为显示本发明的又另一实施例的示意图。

        图中的符号说明

        10、40、50、100????合光装置

        12?????????????????散热块件

        14、14’、16、16’?????棱镜

        14A、16A???????????反射面

        14B、16B???????????棱镜镜面

        18????????高反射率涂层

        19????????光导管

        20、22????灯源

        21????????其余构件

        24、26????椭球反射面

        28、30????抛物镜面

        32、34????聚焦透镜

        100???????合光装置

        102???????棱镜

        102A??????光入射面

        104、106????光导管

        104A????????光导管端面

        108?????????灯源

        110?????????反射镜

        112?????????间隙

        E1、E2??????灯源

        I1、I2??????输入光束

        M、M’、N、N’、R、R’、S、S’、X、X’、Y、Y’????焦点

        【具体实施方式】

        以下配合附图,详细说明本发明的实施例。

        图2为一示意图,显示本发明合光装置10的一个较佳实施例。如图2所示,该合光装置10包含一个散热块件12、棱镜14及棱镜16。

        在本实施例中,棱镜14及16以直角棱镜(Rectangular?prism)为好,且棱镜的各个表面均经过抛光处理,以形成光滑的表面。如图2所示,棱镜14及棱镜16的一个斜面还涂布有高反射率涂层(High?reflectioncoating)18以构成反射面14A及16A。散热块件12可采用具有高热传导效率的材料,例如铜之类的金属材料。棱镜14及棱镜16分别以具有高反射率涂层的反射面14A及16A贴附至散热块件12,而构成本发明的合光装置10。棱镜14及16贴附至散热块件12的方式并不限定,例如可采用胶合方式贴附在散热块件上,或可在棱镜要贴附在散热块件上的一面形成金属镀膜,利用焊接、熔接等加工方式与该散热件接合。

        如图2所示,当来自不同灯源E1及E2的不同行进方向的输入光线I1及I2,分别由本发明的合光装置10两侧,也就是说,分别由两个棱镜14及16的镜面14B及镜面16B进入合光装置10时,通过棱镜镜面14B及镜面16B分别与介质(例如空气)所构成的全反射条件,及具高反射率涂层的反射面14A及16A,使来自不同行进方向的输入光线I1及I2可按图示的光路由同一方向导出,达到合光的目的。再者,本实施例在光导出方向设置有一光导管19,能将导出光线均匀地输出至待应用系统中(例如投影机),光导管19可以是一个空心或实心的光导管。

        为达到这种合光效果,直角棱镜14及16的定位是相当重要的,因为棱镜14及16除具高反射率涂层的反射面外的其余镜面,都需要自由地与空气介质保持接触以符合全反射条件,以使输入光能经棱镜反射按图示的光路由同一方向导出。图3为一示意图,显示因定位不好时所造成的漏光现象。如图3所示,当棱镜定位不好时容易接触其余构件21(例如光导管),使棱镜镜面14B无法完全与空气介质保持接触以符合全反射条件,这样,原本应由P点反射至Q点的导光方向的输入光I1,会变成由Q’点的方向漏出。

        因此,考虑棱镜各个镜面中,唯一不需与空气介质保持接触的只是具有高反射率涂层的反射面14A及16A,所以,本发明直接将散热块件12经由黏合该反射面14A及16A固定棱镜14及16,即可确保棱镜本身的精确定位,达到自由地与空气介质保持接触以符合全反射条件的目的,而不需象现有技术那样,必须利用棱镜与光输入方向上的光导管间的相对位置来产生介质间隙,换句话说,本发明设计使棱镜本身就可达到符合全反射条件的定位要求,而不须再定位光输入方向上的光导管来产生介质间隙,因此不会导致如图3所示,因定位不好导致棱镜接触光导管或其它构件所造成的漏光现象。再者,若要在任一系统中运用本发明,可直接操作散热块件12的一端,使组装更为容易。

        组合不同灯源的合光装置中,灯源的高功率所产生的高热,容易使高反射率涂层18因高热而产生变质,且会造成涂层与棱镜面间因热传导系数不同所产生的热应力而导致涂层剥落的问题。因此,本发明通过高热传导效率的散热块件12将棱镜的高反射率涂层18的热量迅速散发,而不会导致前述问题,而且,这样可不需镀膜品质较高的高反射率涂层,从而可大幅降低制造成本。

        因此,通过本发明的设计,可同时带来组装时易于精确定位及提高散热效果的明显功效。

        另外,棱镜14及16除高反射率涂布面14A及16A外的其余镜面,可进行抗反射涂布(Anti-reflection?Coating),以增加光线的入射效率。

        图4为一示意图,以显示本发明的另一实施例。本实施例在棱镜两侧配置部分椭球反射面24及26及灯源20、22以提供输入光线。如图4所示,通过这种设计,将两灯源20及22分别置于椭球反射面24及26的一焦点M及N时,利用椭球反射面的光学特性,可将灯源发出的光线汇聚至另一焦点M’及N’后进入棱镜14及16,最后再进入光导管19中,这样,两灯源20及22所发出的光线都可由同一光导管19输出,而可获得双重的合光效果,提高输出光的强度?;褂?,本实施例将灯源发出的光线汇聚至另一焦点的聚光装置并不限定为椭球反射面,举例而言,该聚光装置也可为抛物镜面与聚焦透镜的组合。如图5所示,抛物镜面28及30可分别搭配聚焦透镜32及34配置于棱镜的两侧,当灯源20及22分别置于抛物镜面28及30的焦点X及Y,灯源20及22所发出的光线会经由抛物镜面28及30平行反射出,再经由聚焦透镜32及34汇聚至X’及Y’点后进入棱镜14及16,同样可获得双重的合光效果。

        再者,椭球反射面24、26与抛物镜面28、30的位置并不限定,只需能确保由灯源汇聚至另一焦点的光线能进入棱镜即可。

        图6为一示意图,显示本发明的又另一实施例。如图6所示,该合光装置50包含两两结合的两组棱镜14、14’及16、16’,通过这种棱镜配置方式,如椭球反射面24、26的聚光装置可分布于合光装置50的同一侧,即可将在焦点R及S处的灯源所发出的光线汇聚至焦点R’及S’,以减少合光装置50整体所占的空间。

        以上所述仅为举例性,而并非限制性的。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含在本发明的权利要求范围中。

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