专利名称：投影系统及其光导管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示系统及其光导管，特别是涉及一种投影系统及其 光导管。背狄^由于大显示面积、小型化以及轻量化系统的多重需求下，影像投影系 统成为目前光电产业中最热门的分项之一。请参阅
图1所示，影像投影系统在此简称为投影系统1，其是具有一光源10、 一色轮组件11、 一光导管(Light Tunnel) 12、 一透镜组件13、 一 数位微镜装置(Digital Micro-mirror Device, DMD) 14及一投射单元15。 光源IO是发射光线至色轮组件11后进入光导管12,再经由透镜组件13聚 焦至数位微镜装置14上，借由驱动电极控制数位微镜装置14上复数微反 射镜(图中未示)的倾斜角度及偏转时间，切换光的反射方向，再经由投 射单元15投射至一荧幕16上而成像。请同时参阅图l及图2，现有习知的光导管12主要是由四片光学元件 121所组成，组装时利用治具来固定四片光学元件121后，再以一粘着胶 122涂布于两两光学元件121的交接处，使该等光学元件121相互接合。由 于，光导管12的内表面是具有一反射层，因此当光源10所发射的光束经 由一入口端123进入光导管12后，经由反射层多次反射后由出口端124输 出，可使光线亮度变得均匀化。然而，由于光学元件121与光学元件121间必须留有设置粘着胶122 的空间，使得各光学元件121间的承靠面较小(如图2的S所示)，当光导 管12受到外力碰撞时，各光学元件121可能会因为结构强度不足而产生分 离，进而影响光导管12的效能。此外，由于光源IO所发射光束的温度相 当高，造成环境温度相对提升，致使邻近光源10的光导管12的粘着胶122 易产生变质脆化，同样会导致光导管12的光学元件121结构强度不足而分 离的现象。有鉴于上述现有的投影系统及其光导管存在的缺陷，本发明人基于从 事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用， 积极加以研究创新，以期创设一种新型的投影系统及其光导管，能够改进 一般现有的投影系统及其光导管，使其更具有实用性。经过不断的研究、 设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。发明内容有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种投影系统及其光导管，具 有光学元件对位容易以及具有较佳结构强度的优点。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光导管，包含 一光导管本体，具有一内表面与一外表 面，该内表面是形成一光通道；以及一第一限位件，是至少由该光导管本 体的该外表面的二方向围设该光导管本体的该外表面。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的光导管，其中所述的光导管本体具有相互连接的一第一光学元 件、 一第二光学元件、 一第三光学元件及一第四光学元件，该第一光学元 件与该第二光学元件是相对而设，该第三光学元件与该第四光学元件是相 对而设。前述的光导管，其中所述的第一限位件是为一壳体，该壳体是围设于 该光导管本体的该外表面。前述的光导管，其中所述的壳体具有一弹片，该弹片是抵住该光导管 本体。前述的光导管，其中所述的壳体的材质是为金属、塑胶、陶瓷或其组合。前述的光导管，其更包含 一粘着板，是设置于该壳体与该光导管本 体之间。前述的光导管，其更包含 一第二限位件，是与该第一限位件相对而设。前述的光导管，其中所述的第一限位件与该第二限位件是分别呈L形、 U形或I形。前述的光导管，其中所述的第一限位件是围设于该第三光学元件、该 第一光学元件及该第四光学元件的外表面，该第二限位件是围设于该第三 光学元件、该第二光学元件及该第四光学元件的外表面。前述的光导管，其中所述的第一限位件与该第二限位件的材质是为金 属、塑胶、陶瓷或其组合。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 发明提出的一种投影系统，包含 一，光源； 一色轮组件，是设置于该光源 的一侧；以及一光导管，是设置于该光源与该色轮组件之间或是设置于该 色轮组件相对于该光源的一侧，该光导管具有一光导管本体与一第一限位 件，该光导管本体具有一内表面与一外表面，该内表面是形成一光通道， 该第一限位件是至少由相对该光导管本体的该外表面的二方向围设该光导管本体的该外表面。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的投影系统，其中所述的光导管本体具有相互连接的一第一光学元件、 一第二光学元件、 一第三光学元件及一第四光学元件，该第一光学元件与该第二光学元件是相对而设，该第三光学元件与该第四光学元件是相对而设。前述的投影系统，其中所述的第一限位件是为一壳体，该壳体是围设 于该光导管本体的该外表面。前述的投影系统，其中所述的壳体具有一弹片，该弹片是抵住该光导 管本体。前述的投影系统，其中所述的光导管更包含 一粘着板，是设置于该 壳体与该光导管本体之间。前述的投影系统，其中所述的光导管更包含 一第二限位件，是与该 第一限位件相对而设。本发明与现有4支术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了 达到上述目的，本发明提供了一种光导管包含一光导管本体与一第一限位 件，其中光导管本体具有一内表面与一外表面，内表面是形成一光通道， 而第一限位件是至少由相对于光导管本体外表面的二方向围设光导管本体 的外表面。为达上述目的，依本发明的投影系统包含一光源、 一色轮组件及一光 导管。其中，色轮组件是设置于光源的一侧。光导管是设置于光源与色轮 组件之间或是设置于色轮组件相对于光源的一侧，光导管具有一光导管本 体与一第一限位件，其中，光导管本体具有一内表面与一外表面，内表面是形成一光通道，第一限位件是至少由相对光导管本体的外表面的二方向 围设光导管本体的外表面。借由上述技术方案，本发明投影系统及其光导管至少具有下列优点 承上所述，依本发明的投影系统及其光导管，第一限位件是至少由相 对光导管本体的外表面的二方向围设光导管本体的外表面，不但可帮助该 等光学元件的对位，并使得光导管本体具有较佳的结构强度。此外，由于 本发明的光导管更可具有第二限位件的设置，相较习用结构而言，确实可 节省粘着剂的用料，具有节省成本的优点，另外，该等光学元件之间是不 具有粘着剂的设置，而可避免因为粘着剂温度过高脆化，导致光导管结构 强度不佳的问题，确实符合实际需求。综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构 或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用 的效果，且较现有的投影系统及其光导管具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。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i兌明如下。附田说明图1是为现有习知的投影系统的一示意2是为现有习知的光导管的一示意图； 图3是为本发明第一实施例的光导管的一 图4是为本发明第一实施例的光导管的一 图5是为本发明第二实施例的光导管的一 图6是为本发明笫三实施例的光导管的一 图7是为本发明第四实施例的光导管的一 图8是为本发明第五实施例的投影系统的 1:投影系统 10: 11:色轮组件 12: 121:光学元件 122: 123:入口端 124: 13:透镜组件 14 15:投射单元 16 2:光导管 21 21a:内表面 21b 211:第一光学元件 212 213:第三光学元件 214 22:第一限位件 221 222:弹片 23: 3:光导管 31: 31a:内表面 31b 311:第一光学元件 312 313:第三光学元件 314 32:第一限位件 33: 4:光导管 41: 41a:外表面 411: 412:第二光学元件 413: 414:第四光学元件 42、分解示意图； 示意图 示意图 示意图示意图；以及 一示意图。 光源 光导管 粘着剂 出口端 数位微镜装置 萤幕光导管本体 外表面第二光学元件 第四光学元件 容置空间 粘着板 光导管本体 外表面第二光学元件 第四光学元件 第二限位件光导管本体 第一光学元件 第三光学元件 43:第一限位件44、 45:第二限位件 51:光导管本体 511:第一光学元件 513:第三光学元件 52:第一限位件 6:投影系统 61:色轮组件 621:光导管本体 63:透镜组件 65:投射单元 L: 光通道 S:承靠面5:光导管 51a:外表面 512:第二光学元件 514:第四光学元件 53:第二限位件 60:光源 62:光导管 622:第一限位件 64:数位微镜装置 66:萤幕 G:粘着剂Vl-V4:垂直各光学元件的方向具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的投影系统及其光导管 其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的投影系统及其光导管。首先，请参阅图3与图4，是为本发明第一实施例的光导管2，包含一 光导管本体21及一第一限位件22。如图3所示，光导管本体21具有一内表面21a与一外表面21b,而光 导管本体21的内表面21a是形成一光通道L。于本实施例中，光导管本体 21具有相互连接的一第一光学元件211、 一第二光学元件212、 一第三光学 元件213及一第四光学元件214，其中，第一光学元件211与第二光学元件 212是相对而设，而第三光学元件213与第四光学元件214是相对而设。另 外，光学元件211、 212、 213、 214的材质可为玻璃，且光学元件211、 212、 213、 214面对光通道L的一面分别具有一反射层(图中未示)。当然，光学 元件211、 212、 213、 214的材质亦可具有高反射率的金属，借此，光线是 可受该等光学元件211、 212、 213、 214的反射而通过光导管本体21。如图3与图4所示，第一限位件22是至少由光导管本体21的外表面 21b的二方向围设光导管本体21的外表面21b。于本实施例中，第一限位 件22是为一壳体，其材质是为金属，当然，第一限位件22的材质亦可为 塑胶、陶壳、金属或其组合(例如金属粉末与塑胶粉末一同射出成型)， 且第一限位件22具有一容置空间221以供光导管本体21设置。此时，第 一限位件22是以一垂直第一光学元件211外表面的方向VI、 一垂直第二光学元件212夕卜表面的方向V2、 一垂直第三光学元件213外表面的方向 V3及一垂直第四光学元件214外表面的方向V4，围设于光导管本体21的 外表面21b。如图3与图4所示，第一限位件22更可具有一弹片222，其是抵住光 导管本体21。于本实施例中，第一限位件22是以具有二弹片222为例，该 等弹片222是分别位于第一限位件22对应于第三光学元件213与第四光学 元件214的一面，当然，该等弹片222的设置位置及数量亦可依据实际需 要改变。于实际组装时，光导管本体21可以先压抵于其中的一弹片222,此 时，第一限位件22的容置空间221变大，而可^f更于光导管本体21进入并 设置于第一限位件22的容置空间221中。另外，如图3所示，光导管2更可具有一粘着板23。本实施例是以具 有二粘着板23为例，该等粘着板23的材质可为金属、玻璃、塑胶、陶瓷 或其组合。如图4所示，该等粘着板23是分别设置于第一限位件22与光 导管本体21之间，且该等粘着板23与光导管本体21之间分别具有一粘着 剂G。于本实施例中，该等粘着板23是分别邻设于第一光学元件211与第 二光学元件212,而粘着剂G是设置于该等粘着板23、第一光学元件211 及第二光学元件212之间。借由该等粘着板23的设置，是能固定第一光学 元211、第二光学元件212、第三光学元件213及第四光学元件214的位置， 并增加光导管本体21的结构强度。需要补充说明的是于实际组装时，是可先大致固定光学元件211 、 212、 213、 214及粘着板23的相对位置，而后，再将光学元件211、 212、 213、 214与粘着板23 —同穿设于第一限位件22的容置空间221中，使得第一限 位件22得以是围设于光导管本体21的外表面21b。如此一来，光学元件 211、 212、 213、 214是受第一限位件22的限制，而精准地设置于第一限位 件22的容置空间221中。经由上述结构，由于，第一限位件22是至少由相对光导管本体21的 外表面21b的二方向围设光导管本体21的外表面21b，而可帮助光学元件 211、 212、 213、 214的对位，并且使得光导管本体21具有较佳的结构强度。 此外，第一实施例中，仅于粘着板23、第一光学元件211及第二光学元件 212具有粘着剂G的设置，相较习用结构而言，确实可节省粘着剂G的用 料成本。此外,光学元件211、 212、 213、 214间并不具有粘着剂G的设置， 是可避免粘着剂G因温度过高而脆化，导致光导管本体21结构强度不佳的 问题。接着，请参阅图5，是为本发明第二实施例的光导管3，包含有一光导 管本体31、 一第一限位件32及一第二限位件33。光导管本体31具有一内表面31a与一外表面31b，而内表面31a是形成一光通道L。此外，光导管本体31具有一第一光学元件311、 一第二光 学元件312、 一第三光学元件313及一第四光学元件314，而该等光学元件311、 312、 313、 314的设置位置是与第一实施例的光导管本体21的该等光 学元件211、 212、 213、 214的设置位置相同，在此容不赘述。如图5所示，第一限位件32是至少由相对于光导管本体31的外表面 31b的二方向围设光导管本体31的外表面。于本实施例中，第一限位件32 实质上呈U型，且第一限位件32是围设于第三光学元件313、第一光学元 件311及第四光学元件314的至少一部份。此时，第一限位件32是由垂直 第三光学元件313的方向V3、垂直第一光学元件311的方向VI及垂直第 四光学元件314的方向V4围设于光导管本体31的外表面31b。此外，第 一限位件32与第三光学元件313、第一光学元件311及第四光学元件314 间分别具有一粘着剂G,借此，第一限位件32更能稳固地围设于光导管本 体31的外表面31b。于本实施例中，光导管3更包含一第二限位件33，其是与第一限位件 32相对而设。如图5所示，第二限位件33实质上呈U型，且第二限位件 33是围设于第三光学元件313、第二光学元件312及第四光学元件314。此 时，第二限位件33是由垂直第三光学元件313的方向V3、垂直第二光学 元件312的方向V2及垂直第四光学元件314的方向V4围设于光导管本体 31的外表面31b。此外，第二限位件33与第三光学元件313、第二光学元 件312及第四光学元件314间分别具有一粘着剂G,如此一来，第二限位 件33更能稳固地围设于光导管本体31的外表面31b。经由上述结构，由于第一P艮位件32是围设于第三光学元件313、第一 光学元件311及第四光学元件314,而第二限位件33是围设于第三光学元 件313、第二光学元件312及第四光学元件314，而可帮助该等光学元件311、312、 313、 314的对位，也可避免粘着剂G脆化而导致光导管本体31结构 强度不佳的问题。此外，第一限位件32、第二限位件33与该等光学元件 311、 312、 313、 314之间是不需要设置第一实施例中粘着板23的结构，即 可稳固地夹持该等光学元件311、 312、 313、 314。相较习用结构而言，本 发明的光导管3是可减少第一限位件32、第二限位件33及该等光学元件 311、 312、 313、 314间粘着剂G的用量，而具有节省粘着剂G成本的优点。除此之外,本发明的第一限位件32与第二限位件33的形状与数量，以 及，第一限位件32与第二限位件33亦可以其他方式围设于光导管本体31 的外表面。请参阅图6,是为本发明第三实施例的光导管4，具有一光导管本体41、 二个第一限位件42、 43及二个第二限位件44、 45。其中，光导管本体41 具有一第一光学元件411、 一第二光学元件412、 一第三光学元件413及一第四光学元件414,而光学元^f牛411、 412、 413、 414的结构是与第一实施 例中光导管本体21的光学元件211、 212、 213、 214相同，在此容不赘述。于本实施例中，第一限位件42、 43是至少由光导管本体41的一外表 面41a的二方向围设光导管本体41的外表面41a。于本实施例中，第一限 位件42、 43实质上呈L型，且其中的一第一限位件42是围设于第一光学 元件411与第三光学元件413,此时，第一限位件42是由垂直第一光学元 件411的方向VI及垂直第三光学元件413的方向V3围设于光导管本体41 的外表面41a。而另一第一限位件43是围设于第一光学元件411与第四光 学元件414,此时，第一限位件43是由垂直第一光学元件411的方向VI 及垂直第四光学元件414的方向V4围设于光导管本体41的外表面41a。于本实施例中，第二限位件44、 45是分别与该等第一限位件42、 43 相对而设。于本实施例中，第二限位件44、 45实质上呈L型，且其中的一 第二限位件44是围设于第二光学元件412与第三光学元件413,此时，第 二限位件44是由垂直第二光学元件412的方向V2及垂直第三光学元件413 的方向V3围设于光导管本体41的外表面41a。而另一第二限位件45是围 设于第二光学元件412与第四光学元件414,此时，第二限位件45是由垂 直第二光学元件412的方向V2及垂直第四光学元件414的方向V4围设于 光导管本体41的外表面41a。当然，第一限位件42、 43与第二P艮位件44、 45亦可具有不同的形状。 除此之外，第一限位件42、 43与第二限位件44、 45的长度可较光学元件 411、 412、 413、 414短，而位于光导管本体41的光线入口端及/或出口端。请参阅图7，是为本发明第四较佳实施例的光导管5，具有一光导管本 体51、 一第一限位件52及一第二限位件53。其中，光导管本体51的结构 是与第一实施例的光导管本体21相同，在此容不赘述。第一限位件52是至少由光导管本体51的一外表面51a的二方向围设 光导管本体51的外表面51a。于本实施例中，第一限位件52实质上呈U 型，且是围设于光导管本体51的一第三光学元件513、 一第一光学元件511 及一第四光学元件514,且第一限位件52与第一光学元件511间具有一粘 着剂G。此时，第一限位件52是由垂直第三光学元件513的方向V3、垂 直第一光学元件511的方向VI及垂直第四光学元件514的方向V4围设于 光导管本体51的外表面51a。第二限位件53实质上呈I形状，第二限位件53是与第一限位件52相 对而设。于本实施例中，第二限位件53是邻设于光导管本体51的一第二 光学元件512,且第二限位件53与第二光学元件512之间具有一粘着剂G。最后，请参阅图8，是为本发明第五实施例的投影系统，投影系统6具 有一光源60、 一色轮组件61、 一光导管62、 一透镜组件63、 一数位微镜装置64及一投射单元65。其中，色轮组件61是邻设于光源60的一侧，而 光导管62是可设置于光源60色轮组件61之间或是设置于色轮组件61相 对于光源60的一侧，且光导管62具有一光导管本体621及一第一限位件 622。图8中是以光导管62设置于色轮组件61相对于光源70的一侧为例， 当光源60的光线经过色轮组件61、光导管62、透镜组件63、数位微镜装 置64及投射单元65而于一荧幕66成像，此成像方式是为现有习知技术， 在此容不赘述。另夕卜，本实施例中的光导管62结构，是可与第一实施例中的光导管2、 第二实施例中的光导管3、第三实施例中的光导管4、第四实施例中的光导 管5相同，在此亦容不赘述。承上所述，依本发明的投影系统及其光导管，第一限位件是至少由相 对光导管本体的外表面的二方向围设光导管本体的外表面，不但可帮助该 等光学元件的对位，并使得光导管本体具有较佳的结构强度。此外，由于 本发明的光导管更可具有第二限位件的设置，相较习用结构而言，确实可 节省粘着剂的用料，具有节省成本的优点，另外，该等光学元件之间是不 具有粘着剂的设置，而可避免因为粘着剂温度过高脆化，导致光导管结构 强度不佳的问题，确实符合实际需求。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 用上述揭示的技术内容作出些许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。
权利要求
1. 一种光导管，其特征在于包含一光导管本体，具有一内表面与一外表面，该内表面是形成一光通道；以及一第一限位件，是至少由该光导管本体的该外表面的二方向围设该光导管本体的该外表面。
2、 根据权利要求l所述的光导管，其特征在于所述的光导管本体具有 相互连接的一第一光学元件、 一第二光学元件、 一第三光学元件及一第四 光学元件，该第一光学元件与该第二光学元件是相对而设，该第三光学元 件与该第四光学元件是相对而设。
3、 根据权利要求1所述的光导管，其特征在于所述的第一限位件是为 一壳体，该壳体是围设于该光导管本体的该外表面。
4、 根据权利要求3所述的光导管，其特征在于所述的壳体具有一弹片， 该弹片是抵住该光导管本体。
5、 根据权利要求3所述的光导管，其特征在于所述的壳体的材质是为 金属、塑胶、陶资或其组合。
6、 根据权利要求3所述的光导管，其特征在于其更包含 一粘着板，是设置于该壳体与该光导管本体之间。
7、 根据权利要求2所述的光导管，其特征在于其更包含 一第二限位件，是与该第一限位件相对而设。
8、 根据权利要求7所述的光导管，其特征在于所述的第一限位件与该 第二限位件是分别呈L形、U形或I形。
9、 根据权利要求7所述的光导管，其特征在于所述的第一限位件是围 设于该第三光学元件、该第一光学元件及该第四光学元件的外表面，该第 二限位件是围设于该第三光学元件、该第二光学元件及该第四光学元件的 外表面。
10、 根据权利要求7所述的光导管，其特征在于所述的第一限位件与 该第二限位件的材质是为金属、塑胶、陶瓷或其组合。
11、 一种投影系统，其特征在于包含 一光源；一色轮组件，是设置于该光源的一側；以及一光导管，是设置于该光源与该色轮组件之间或是设置于该色轮组件 相对于该光源的一侧，该光导管具有一光导管本体与一第一限位件，该光 导管本体具有一内表面与一外表面，该内表面是形成一光通道，该第一限 位件是至少由相对该光导管本体的该外表面的二方向围设该光导管本体的该夕卜表面。
12、 根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于所述的光导管本体 具有相互连接的一第一光学元件、 一第二光学元件、 一第三光学元件及一 第四光学元件，该第一光学元件与该第二光学元件是相对而设，该第三光 学元件与该第四光学元件是相对而设。
13、 根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于所述的第一限位件 是为一壳体，该壳体是围设于该光导管本体的该外表面。
14、 根据权利要求13所述的投影系统，其特征在于所述的壳体具有一 弹片，该弹片是抵住该光导管本体。
15、 根据权利要求13所述的投影系统，其特征在于所述的光导管更包含一粘着板，是设置于该壳体与该光导管本体之间。
16、 根据权利要求13所述的投影系统，其特征在于所述的光导管更包含一第二限位件，是与该第一限位件相对而设。
全文摘要
本发明是关于一种光导管，包含一光导管本体与一第一限位件，其中光导管本体具有一内表面与一外表面，内表面是形成一光通道，而第一限位件是至少由相对光导管本体的外表面的二方向围设光导管本体的外表面。本发明亦揭露一种投影系统，包含一光源；一色轮组件，是设置于该光源的一侧；以及一光导管，是设置于该光源与该色轮组件之间或是设置于该色轮组件相对于该光源的一侧，该光导管具有一光导管本体与一第一限位件，该光导管本体具有一内表面与一外表面，该内表面是形成一光通道，该第一限位件是至少由相对该光导管本体的该外表面的二方向围设该光导管本体的该外表面。
文档编号G02B6/00GK101226257SQ20071000076
公开日2008年7月23日 申请日期2007年1月19日 优先权日2007年1月19日
发明者张介一, 张光华, 王志煌, 赖孝武 申请人:精碟科技股份有限公司