CN101191986A - 光通道结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光通道结构，包括多个板材以及一接着剂。多个板材相互接合并围绕形成一光通道，各接合处具有至少一间隙，而接着剂填充于接合处及间隙之间。本发明也揭露该光通道结构的制造方法。

Description

光通道结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种光通道结构及其制造方法，特别是涉及一种具有高尺寸精准度的光通道结构及其制造方法。

背景技术

光通道(Light Tunnel)为一种应用于光学投影系统光机引擎的光学元件，其作用在于使通过光通道的光线能均匀且准确地投射至光源调变装置的有效作用区域上，有效避免光机系统于特定光路上亮度不一的问题。因应光学投影系统的高品质要求，其设计趋势的要求亮度愈来愈高，因此所采用的光源功率亦愈高，致使由光源所发出的光束的温度愈高，故光通道的结合强度与耐温性已成为设计关键。

请同时参阅图1A与图1B，一种现有的光通道结构1是由四片长条镜片，其分别为一顶板11、一底板12、一右侧板13及一左侧板14所组立而成，并围绕成一中空结构，该等长条镜片11～14的内侧壁镀上高反射率的光学薄膜。该光通道结构1将该顶板11及该底板12抵压住该右侧板13及该左侧板14以构成一矩形的通道，并以一光固型接着剂15例如UV胶或UV胶与环氧树酯混和物(简称UV-Epoxy胶)接合，暂时固定与定位该等长条镜片11～14，再以一热固型接着剂16例如是陶瓷胶，以作永久固定与定位，而后便形成该光通道结构1。然而，由于陶瓷胶与该等长条镜片11～14的热膨胀系数很接近，而UV胶的热膨胀系数较陶瓷胶及该等长条镜片11～14大，故其耐温性有一定的限制，若温度太高或长期的热循环作用可能导致UV胶或UV-Epoxy胶撑裂，造成结合强度降低，甚至变质或失效。

请同时参阅图2A与图2B，另一种现有的光通道结构2同样由四片长条镜片，其分别为一顶板21、一底板22、一右侧板23及一左侧板24所组立而成，该等镜片21～24之接合特征在于：该顶板21及该底板22具有梯状凹槽可使该右侧板23及该左侧板24分别与该顶板21及该底板22相嵌并紧密配合，确保该光通道结构2不致崩塌，用以增强结构强度。然而，由于该光通道结构2的内部尺寸的准确度及内部四个夹角的垂直度，皆取决于该顶板21及该底板22的梯状凹槽制作的精准度，而该光通道结构2的精准度并不易控制，导致生产成本增加且生产价格昂贵。

因此，如何提供一种光通道结构及其制造方法以同时改善上述现有的光通道结构的尺寸精准度要求与繁复制作工艺，且使胶体不致撑裂影响其结合强度，进而提高产品合格率与可靠度，减低生产成本，已成为重要课题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光通道结构及其制造方法，通过光通道的相邻板材接合处之间隙设置，再填充接着剂于该等间隙，以吸收光通道结构组装垂直精准度的要求，进而提高生产合格率与减低生产成本。

本发明的另一目的在于提供一种光通道结构及其制造方法，通过热固型接着剂与构成光通道的板材热膨胀系数接近的特性，仅使用热固型接着剂接合，不含光固型接着剂，以避免不同接着剂的热膨胀不一致造成的撑裂影响结合强度，进而提高产品可靠度。

为了达到上述目的，依据本发明的一种光通道结构，包括多个板材以及一接着剂。多个板材是相互接合并围绕形成一光通道，各接合处具有至少一间隙，而接着剂填充于接合处及间隙之间。

为了达到上述目的，依据本发明的一种光通道结构的制造方法包括下列步骤：提供一治具；提供多个板材，多个板材紧靠于治具，相互接合并围绕形成一光通道，各接合处具有至少一间隙；填充一接着剂于接合处及间隙之间；以及移除治具。

承上所述，因依据本发明的一种光通道结构及其制造方法通过光通道的相邻板材接合处之间隙设置，增加接合面积，吸收光通道结构组装垂直精准度的要求，并仅以热固型接着剂填充间隙，避免不同接着剂的热膨胀不一致造成的撑裂。与现有技术相比较，本发明的间隙设置提供组装垂直精准度可调整的裕度，以改善因光通道元件误差而造成光通道结构不良的缺失，进而提高生产合格率与可靠度，降低生产成本。

附图说明

图1A为一种现有的光通道结构的示意图；

图1B为图1A的光通道结构的剖面示意图；

图2A为另一种现有的光通道结构的示意图；

图2B为图2A的光通道结构的剖面示意图；

图3A为本发明较佳实施例的一种光通道结构的示意图；

图3B为图3A的光通道结构的剖面示意图；

图4A～图4C为本发明的光通道结构的制造方法的流程步骤示意图。

元件符号说明：

1、2、3       光通道结构          11、21、31  顶板

12、22、32    底板                13、23、33  右侧板

14、24、34    左侧板              15  光固型接着剂

16    热固型接着剂                35  接着剂

G    间隙                         R  治具

T    光通道

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种光通道结构及其制造方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请同时参阅图3A与图3B，本发明较佳实施例的一种光通道结构3可应用于一投影装置的集光柱或导光管。光通道结构3包括一顶板31、一底板32、一右侧板33、一左侧板34以及一接着剂35。顶板31及底板32在接合处具有二垂直缺角，右侧板33及左侧板34分别顶抵该顶板31及底板32的垂直缺角，以围绕形成一光通道T。板材31～34在形成光通道T的一侧包括一反射层(图未显示)，其材质例如但不限于金属、合金或一介电材质。需注意的是，光通道结构3在板材31～34的接合处预留至少一间隙G以填充接着剂35，而接着剂35为一热固型接着剂，例如是硅胶、陶瓷胶、无机胶或其等效的接着剂。

请参阅图4A～图4C，该光通道结构3的制造方法包括下列步骤：首先，提供一治具R，其为矩形长条治具，用以界定光通道T。将板材31～34以例如压固方式或真空吸附方式紧靠于该治具R，板材31～34相互接合并围绕形成该光通道T，各接合处具有至少一间隙G，如图4A所示。接着，请参照图4B，在各板材31～34的接合处及其间隙G之间填充一接着剂35，接着剂35为一热固型接着剂，例如是硅胶、陶瓷胶、无机胶或其等效的接着剂，而板材31～34更可通过间隙G以调整垂直精准度，并增加与接着剂35的接合面积以提高接合强度，并以热固化方式固化接着剂35。然后，移除治具R，即完成光通道结构3的制作，如图4C所示。

综上所述，因依据本发明的一种光通道结构及其制造方法，其通过光通道的相邻板材的接合处之间设置间隙，可增加接合面积并使光通道结构组装后的垂直度更为精准。再者，因仅需要以热固型接着剂填充间隙，可避免使用不同特性接着剂，因其热膨胀特性不一致而造成整个光通道结构的撑裂。与现有技术相比较，本发明的间隙设置提供组装垂直精准度的可调整的裕度，可改善因光通道元件误差而造成光通道结构不良的缺失，进而提高生产合格率与可靠度，降低生产成本。再者，本发明不需要先利用一光固型接着剂暂时定位后，再以热固型接着剂作永久固定与定位，故可减少光固型接着剂的使用，且使得制作工艺的组装步骤较为简单。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。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，均应包含于所附的权利要求中。

Claims (12)

1.一种光通道结构，包括：

多个板材，相互接合并围绕形成一光通道，各该等接合处具有至少一间隙；以及

一接着剂，填充于该等接合处及该等间隙。

2.如权利要求1所述的光通道结构，其中该接着剂为热固型接着剂。

3.如权利要求1所述的光通道结构，其中该接着剂为硅胶、陶瓷胶、无机胶或其等效接着剂。

4.如权利要求1所述的光通道结构，其中于各该等板材形成该光通道的一侧包括一反射层，且该反射层的材质为金属、合金或一介电材质。

5.如权利要求1所述的光通道结构，作为一集光柱或一导光管，且该光通道结构应用于一投影装置。

6.一种光通道结构的制造方法，包括下列步骤：

提供一治具；

提供多个板材，该等板材紧靠于该治具，相互接合并围绕形成一光通道，各该等接合处具有至少一间隙；

填充一接着剂于该等接合处及该等间隙；以及

移除该治具。

7.如权利要求6所述的制造方法，其中该治具为一矩形长条。

8.如权利要求6所述的制造方法，其中该等板材是以压固方式或真空吸附方式紧靠于该治具。

9.如权利要求6所述的制造方法，其中于填充该接着剂的步骤之后，更包括一步骤：

固化该接着剂。

10.如权利要求9所述的制造方法，其中该固化方式为热固化。

11.如权利要求6所述的制造方法，其中该接着剂为硅胶、陶瓷胶、无机胶、或其等效接着剂。

12.如权利要求6所述的制造方法，其中于各该等板材形成该光通道的一侧包括一反射层，且该反射层的材质系为金属、合金或一介电材质。

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