[發(fā)明專(zhuān)利]光積分模塊及其適用的光學(xué)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811266863.8
• 申請(qǐng)日: 2014-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109375458A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03B21/14
• 分類(lèi)號(hào): G03B21/14;G03B21/20;G02B1/11;G02B27/10
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李玉鎖;章侃銥

本發(fā)明公開(kāi)一種光積分模塊及其適用的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)包括光源及光積分模塊。光積分模塊包括光積分柱、光學(xué)組件以及抗反射層。光積分柱具有入口，且光學(xué)組件覆蓋于光積分柱的入口。光學(xué)組件具有透光表面，其中透光表面的表面積大于光積分柱的入口的截面積。抗反射層形成于透光表面。其中，入射光穿透抗反射層，并沿光通路徑穿透光學(xué)組件，再入射于光積分柱的入口。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)人為“臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司”、申請(qǐng)日為2014年12月05日、優(yōu)先權(quán)日為2014年01月16日、申請(qǐng)?zhí)枮?01410737239.7、發(fā)明名稱(chēng)為“光積分模塊及其適用的光學(xué)系統(tǒng)”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光積分柱，尤指一種可防止灰塵覆蓋于光積分柱入口的光積分模塊及其所適用的光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，各式各樣的投影機(jī)被廣泛地應(yīng)用于各種不同的影像用途。舉例而言，投影機(jī)可在教室、會(huì)議室、研討室或家庭劇院等場(chǎng)所舉辦演講、主持會(huì)議或進(jìn)行課程教學(xué)。通過(guò)投影機(jī)的處理，由影像信號(hào)源所提供的影像信號(hào)可被放大并顯示于投影屏幕上。

圖1為常用的數(shù)字光處理(digital light processing,DLP)投影系統(tǒng)中光由燈具到投影鏡頭的路徑示意圖。如圖1所示，投影系統(tǒng)1包括燈具11、光積分柱12(例如，光通道)、中繼透鏡組13、全內(nèi)部反射棱鏡14(total internal reflection prism,TIR prism)、數(shù)字微鏡裝置15(digital micro-mirror device,DMD)以及投影鏡頭16。具有橢圓形反射鏡的燈具11輸出光束11a，并將光束11a匯聚到光積分柱12內(nèi)。通過(guò)光積分柱12進(jìn)行均勻化的光束11a穿透中繼透鏡組13以及全內(nèi)部反射棱鏡14，接著入射于數(shù)字微鏡裝置15上。然后，數(shù)字微鏡裝置15將經(jīng)過(guò)均勻化的光進(jìn)行調(diào)控并通過(guò)投影鏡頭16投射于屏幕(未圖示)上。

圖2為光匯聚于光積分柱入口表面的示意圖。如圖1所示，通常在使用光積分柱12時(shí)會(huì)在入口表面及出口表面涂布抗反射層，以增加光穿透率。由于從燈具11所發(fā)出的匯聚光束11a會(huì)聚焦于光積分柱12的入口表面121，使光積分柱12的入口表面121的表面溫度相對(duì)較高。因此，對(duì)形成于光積分柱12的入口表面121的抗反射涂層而言，耐高溫是重要的。

隨著燈具11的功率的增加，光積分柱12的入口表面121的溫度亦大幅的升高，且隨著投影系統(tǒng)1使用越久，灰塵越可能附著于光積分柱12的表面。由于灰塵會(huì)吸收熱量使灰塵附著處的表面溫度上升，可能造成抗反射涂層受損，因此，為解決此問(wèn)題，通常會(huì)移除抗反射涂層。然而，移除抗反射層會(huì)使光積分柱12的光穿透率下降，造成光通量降低。一般來(lái)說(shuō)，玻璃的折射系數(shù)大約為1.5，根據(jù)菲涅耳方程式(Fresnel equations)可知，未涂布抗反射涂層的玻璃大約有4％的反射率。同樣根據(jù)菲涅耳方程式可知，一般涂布合適的抗反射涂層可將反射率減少至1％以下。換言之，若移除光積分柱12的抗反射涂層，光學(xué)系統(tǒng)會(huì)損失大約3％的光通量。

有鑒于此，如何發(fā)展一種光積分模塊及其適用的光學(xué)系統(tǒng)，以解決常用技術(shù)的缺失，實(shí)為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種光積分模塊及其適用的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)將具有較大表面積的光學(xué)組件設(shè)置于光積分柱的入口，以解決常用的光積分柱因光源效率提升，而無(wú)法保留抗反射涂層的問(wèn)題，或者因灰塵堆積使抗反射涂層過(guò)熱受損的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種光積分模塊及其適用的光學(xué)系統(tǒng)，將具有較大表面積的透光元件設(shè)置于光積分柱的入口，以增加入射于抗反射層的入射面積，降低光的密度以及抗反射涂層的工作溫度，借以保留抗反射層并防止抗反射層受損，達(dá)到提升光積分模塊整體光通率的優(yōu)點(diǎn)。