[發(fā)明專(zhuān)利]光學(xué)積分柱、光學(xué)元件及其制造方法及光學(xué)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811079052.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110908226A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡雅文;劉維楚;云麒錐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 揚(yáng)明光學(xué)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03B21/20
• 分類(lèi)號(hào): G03B21/20
• 代理公司: 上海波拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31264
• 代理人: 楊波

一種光學(xué)積分柱，包括由光學(xué)積分柱的第一端至第二端，依序設(shè)置的徑向截面積漸小的內(nèi)部斜面以及徑向截面積漸大的內(nèi)部斜面。一種光學(xué)元件與光學(xué)裝置亦被提出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)積分柱、光學(xué)元件及其制造方法及光學(xué)裝置。

背景技術(shù)

在顯示技術(shù)中，投影裝置在某些應(yīng)用場(chǎng)合上扮演著無(wú)法被取代的角色。舉例而言，投影裝置可以達(dá)到以小體積的裝置顯示超大尺寸的畫(huà)面的效果，這點(diǎn)是其他顯示器(例如液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器等)無(wú)法達(dá)到的效果。因此，投影裝置在會(huì)議、電影院的場(chǎng)合有著無(wú)法被取代的地位。

投影裝置產(chǎn)生影像的原理，是利用光閥將光源所發(fā)出的照明光束調(diào)制成影像光束，再利用投影鏡頭將影像光束投射于屏幕上以形成影像。由于光閥的有效區(qū)域通常例如呈矩形，因此在將光源所發(fā)出的照明光束投射于有效區(qū)時(shí)，通常需要先對(duì)照明光束進(jìn)行整形，以使投射于光閥上的光斑亦呈現(xiàn)與有效區(qū)域?qū)?yīng)的形狀(例如矩形)。光積分柱(l ight integrat ion rod)便是其中一種能對(duì)照明光束作上述整形的元件。

為了使投射于光閥的光斑的面積不至于超出有效區(qū)域的面積過(guò)多而導(dǎo)致光能量損失，則光積分柱的出光口不宜過(guò)大。然而，一般的光積分柱的入光口的面積與出光口的面積是一樣大的，如此容易使來(lái)自光源的照明光束投射于入光口處的光斑相對(duì)入光口的面積過(guò)大，導(dǎo)致過(guò)多的光能量損失。若為了避免這樣的光能量損失，將光積分柱的徑向截面積放大，而同時(shí)放大了入光口與出光口的面積，則過(guò)大的出光口會(huì)導(dǎo)致投射于光閥上的光斑的面積超出有效區(qū)域的面積過(guò)多，而同樣無(wú)法避免光能量的損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種光學(xué)積分柱，其能夠有效提升光利用率。

本發(fā)明提供了一種光學(xué)元件及其制造方法，其能夠有效提升光學(xué)元件的光利用率。

本發(fā)明提供一種光學(xué)裝置，其能夠有效提升光利用率。

本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種光學(xué)積分柱，包括由光學(xué)積分柱的第一端至第二端，依序設(shè)置的徑向截面積漸小的內(nèi)部斜面以及徑向截面積漸大的內(nèi)部斜面。由于徑向截面積漸小的內(nèi)部斜面的設(shè)計(jì)有助于提升光學(xué)積分柱入光端的徑向截面積，因此可以提升光學(xué)積分柱的收光效率。另一方面，徑向截面積漸大的內(nèi)部斜面的設(shè)計(jì)則可有效縮小照明光束從光學(xué)積分柱出光端出射的光錐角，以維持光展量，而使得光學(xué)積分柱有良好的光利用率。

本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種光學(xué)元件，包括第一錐狀積分柱及第二錐狀積分柱。在第一錐狀積分柱接近其一端處，設(shè)有第一徑向截面，而在第一錐狀積分柱接近其另一端處，設(shè)有第二徑向截面，其中第一截面的面積大于第二截面的面積。在第二錐狀積分柱接近其一端處，設(shè)有第三徑向截面，而在第二錐狀積分柱接近其另一端處，設(shè)有第四徑向截面，其中第四截面的面積大于第三徑向截面的面積。此外，第一徑向截面、第二徑向截面、第三徑向截面及第四徑向截面沿同一方向依序排列。第一截面的面積大于第二截面的面積的第一錐狀積分柱的設(shè)計(jì)有助于提升光學(xué)元件的入光端的徑向截面積，因此可以提升光學(xué)元件的收光效率。另一方面，第四徑向截面的面積大于第三徑向截面的面積的第二錐狀積分柱的設(shè)計(jì)則可有效縮小照明光束從光學(xué)元件的出光端出射的光錐角，以維持光展量，而使得光學(xué)系統(tǒng)有良好的光利用率。

本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種光學(xué)裝置，包括光源及積分柱。積分柱設(shè)于光源的光路下游，且積分柱由光路上游至下游，依序設(shè)有徑向截面積漸小的內(nèi)部斜面以及徑向截面積漸大的內(nèi)部斜面。由于徑向截面積漸小的內(nèi)部斜面的設(shè)計(jì)有助于提升積分柱入光端的徑向截面積，因此可以提升積分柱的收光效率。另一方面，徑向截面積漸大的內(nèi)部斜面的設(shè)計(jì)則可有效縮小照明光束從積分柱出光端出射的光錐角，以維持光展量，而使得積分柱有良好的光利用率。所以，光學(xué)裝置可以具有較好的光利用率。