CN102116438B - 发光装置与投影机 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置，包括电路板、发光元件、聚光元件与胶体。电路板具有多个贯穿孔与彼此相对的一第一表面与一第二表面。各个贯穿孔具有一第一孔道与一第二孔道。各个第一孔道由第一表面延伸至电路板内。各个第二孔道由第二表面延伸至电路板内且连通这些第一孔道之一。各个第二孔道的容置空间大于对应的第一孔道的容置空间。发光元件电连接于第一表面且配置于第一表面上。聚光元件具有多个定位柱。部分聚光元件配置于发光元件上。各个定位柱贯穿这些第一孔道之一而位于对应的第二孔道内。胶体配置于这些第二孔道内，以固定各个定位柱于对应的贯穿孔内。本发明的发光装置的光学表现较佳。

Description

发光装置与投影机
【技术领域】
本发明是有关于一种发光装置，且特别是有关于一种具有此发光装置的投影机。
【背景技术】
中国台湾专利公告号M358248、M362415与M261399等专利揭露了多种发光装置。然而，应用于投影机的发光装置经过特殊的设计以提供亮度较高的光束且占据较少的配置空间。
现有之投影机包括一照明系统(illumination system)、一光阀(lightvalve)与一成像系统(imaging system)。照明系统适于发出一照明光束(illumination beam)，光阀位于照明光束的传递路径(transmissionpath)上且适于将照明光束转换为一影像光束(image beam)。成像系统位于影像光束的传递路径上，且成像系统的一投影镜头(projection lens)适于将影像光束投影至一屏幕(screen)上。
照明系统包括多个发光装置，各个发光装置包括一光源模组(lightsource module)与一非球面镜(aspherical lens)。各个光源模组包括一发光二极管芯片(light-emitting diode chip，LED chip)。各个非球面镜配置于对应的发光二极管芯片上以适度地聚集对应的发光二极管芯片所发出的光束。
然而，在现有技术中，这些光源模组是分别组装于投影机的一壳体(casing)的一开孔(opening)中，且这些非球面镜是组装于壳体内的一支架(frame)上以分别对应于这些光源模组的发光二极管芯片。因此，各个非球面镜与对应的光源模组的发光二极管芯片之间的相对位置关系容易受到组装公差(assembly tolerance)的影响，使得组装后的各个发光装置的光学表现(optical performance)较差。
【发明内容】
本发明提供一种发光装置，其光学表现较佳。
本发明提供一种投影机，其照明系统的发光装置的光学表现较佳。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提出一种发光装置，包括一电路板(circuit board)、一发光元件(light-emitting element)、一聚光元件(light-condensing element)与一胶体(glue)。电路板具有多个贯穿孔与彼此相对的一第一表面与一第二表面。各个贯穿孔具有一第一孔道(pathway)与一第二孔道。各个第一孔道由第一表面延伸至电路板内。各个第二孔道由第二表面延伸至电路板内且连通这些第一孔道之一。各个第二孔道的容置空间(accommodatingspace)大于对应的第一孔道的容置空间。
发光元件电连接于第一表面且配置于第一表面上。聚光元件具有多个定位柱(positioning post)。部分聚光元件配置于发光元件上。各个定位柱贯穿这些第一孔道之一而位于对应的第二孔道内。胶体配置于这些第二孔道内，以固定各个定位柱于对应的贯穿孔内。
在本发明的一实施例中，上述的聚光元件具有多个承靠面(contactsurface)。这些定位柱分别配置于这些承靠面上。这些承靠面分别覆盖这些第一孔道且接触第一表面。
在本发明的一实施例中，上述的各个第二孔道的孔径(diameter)大于对应的第一孔道的孔径。
在本发明的一实施例中，上述的聚光元件包括一配置于发光元件上的非球面镜。
在本发明的一实施例中，上述的发光元件为一发光二极管芯片。
在本发明的一实施例中，上述的胶体是借由点胶(dispensing glue)的方式而成型。
为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影机，包括一照明系统、一光阀与一成像系统。照明系统适于发出一照明光束且包括上述的发光装置。光阀位于照明光束的传递路径上，且适于将照明光束转换为一影像光束。成像系统位于影像光束的传递路径上，且适于将影像光束投影至一屏幕。
本发明的实施例至少具有以下其中的一个优点，由于发光装置的聚光元件配置于电路板上，且部分聚光元件配置于发光元件上，所以与现有技术相较，本实施例的发光装置的聚光元件与发光元件之间的相对位置在组装时较容易达到所要求的精确度。因此，组装后的发光装置的光学表现较佳。
为让本发明的实施例的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
图1绘示本发明一实施例的一种投影机的俯视示意图。
图2A绘示图1的发光装置的立体示意图。
图2B绘示图2A的发光装置的另一立体示意图。
图2C绘示图2A的发光装置的部分分解示意图。
图2D绘示图2A的发光装置的另一部分分解示意图。
图2E绘示图2A的发光装置的剖面示意图。
200：投影机
210：照明系统
212：发光装置
212a：电路板
212b：发光元件
212c：聚光元件
212d：胶体
214：分色镜
216：光均匀化元件
220：光阀
230：成像系统
232：投影镜头
240：壳体
B1：照明光束
B2：影像光束
C1：承靠面
D1：第一孔道的孔径
D2：第二孔道的孔径
H1：贯穿孔
H11：第一孔道
H12：第二孔道
L1：非球面镜
P1：支撑柱
P2：定位柱
S1：第一表面
S2：第二表面
【具体实施方式】
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1绘示本发明的一实施例的一种投影机的俯视示意图。图2A绘示图1的发光装置的立体示意图。图2B绘示图2A的发光装置的另一立体示意图。图2C绘示图2A的发光装置的部分分解示意图。图2D绘示图2A的发光装置的另一部分分解示意图。图2E绘示图2A的发光装置的剖面示意图。
请先参考图1，本实施例的投影机200，包括一照明系统210、一光阀220、一成像系统230与一壳体240。照明系统210、光阀220与至少部分的成像系统230配置于壳体240内。适于发出一照明光束B1的照明系统210包括多个发光装置212、多个分色镜(dichroic mirror)214与一光均匀化元件(light-uniforming element)216。这些发光装置212可分别发出红光光束、绿光光束与蓝光光束。这些分色镜214分别对应于这些发光装置212，且光均匀化元件216(例如积分柱)对应于这些分色镜214的至少其中之一。
当本实施例的投影机200运作时，在任一时间点下，这些发光装置212的其中之一发射光束，且光束经由这些分色镜214的至少其中之一与光均匀化元件216的作用而形成照明光束B1。因此，在不同的时间点下，照明光束B1分别呈现红色光束、绿色光束或蓝色光束的型态。
光阀220位于照明光束B1的传递路径上，且适于将照明光束B1转换为一影像光束B2。光阀220例如为一数位微型反射镜元件(digitalmicromirror device，DMD)。具有一投影镜头232的成像系统230位于影像光束B2的传递路径上，且适于将影像光束B2投影至一屏幕(未绘示)。
以下对于这些发光装置212的其中之一进行说明。请参考图2A至图2E，发光装置212包括一电路板212a、一发光元件212b、一聚光元件212c与一胶体212d。电路板212a具有多个贯穿孔H1与彼此相对的一第一表面S1与一第二表面S2。各个贯穿孔H1具有一第一孔道H11与一第二孔道H12。各个第一孔道H11由电路板212a的第一表面S1延伸至电路板212a内。各个第二孔道H12由电路板212a的第二表面S2延伸至电路板212a内且连通这些第一孔道H11的其中之一。各个第二孔道H12的容置空间大于对应的第一孔道H11的容置空间。在本实施例中，各个贯穿孔H1的第二孔道H12的孔径D2大于对应的第一孔道H11的孔径D1。
发光元件212b电连接于电路板212a的第一表面S1，且配置于电路板212a的第一表面S1上，发光元件212b例如为一发光二极管芯片。聚光元件212c包括一非球面镜L1、多个支撑柱(support post)P1与多个定位柱P2。部分聚光元件212c，例如非球面镜L1，配置于发光元件212b上，以适度地聚集对应的发光元件212b所发出的光束。
这些支撑柱P1配置于非球面镜L1旁且分别具有一承靠面C1。这些承靠面C1分别覆盖这些贯穿孔H1的这些第一孔道H11且接触电路板212a的第一表面S1。这些定位柱P2分别配置于这些承靠面C1上。各个定位柱P2贯穿这些贯穿孔H1的其中之一的第一孔道H11而位于对应的第二孔道H12内。胶体212d配置于这些第二孔道H12内，以固定各个定位柱P2于对应的贯穿孔H1内。在本发明的另一实施例中，胶体212d大约填满第二孔道H12的1/2至2/3深度即可固定定位柱P2，且第二表面S2为一平整表面，使得设置在第二表面S2的一散热块可紧贴附在第二表面S2上(未图示)。在本实施例中，胶体212d是借由点胶的方式而成型。
由于各个发光装置212的聚光元件212c可直接配置于对应的电路板212a上，且部分聚光元件212c可直接配置于对应的发光元件212b上，所以与现有技术相较，本实施例的投影机200的各个发光装置212的聚光元件212c与对应的发光元件212b之间的相对位置在组装时较容易达到所要求的精确度。更详细地说明，第一孔道H11的孔径大于定位柱P2的尺寸，亦即第一孔道H11提供定位柱P2一可移动的范围，使得定位柱P2穿过第一孔道H11后可进一步调整聚光元件212c与发光元件212b的相对位置，再以胶体212d固定定位柱P2，使得聚光元件212c与发光元件212b的相对位置在组装时达到所要求的精确度。另外，发光装置212的聚光元件212c可直接配置于对应的电路板212a上，相较于现有技术可减少一构件，进一步减少组装公差。因此，组装后的各个发光装置212的光学表现较佳。
此外，由于各个发光装置212的电路板212a的各个贯穿孔H1的第二孔道H12的容置空间大于对应的第一孔道H11的容置空间，所以填充于这些贯穿孔H1的这些第二孔道H12的胶体212d与聚光元件212c的这些定位柱P2之间的结合强度得以提升。
另外，由于各个发光装置212的聚光元件212c的这些承靠面C1分别覆盖这些贯穿孔H1的这些第一孔道H11且接触电路板212a的第一表面S1，所以胶体212d较不易经由这些第一孔道H11而从第一表面S1渗出。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中之一个优点：
一、由于发光装置的聚光元件配置于电路板上，且部分聚光元件配置于发光元件上，所以与现有技术相较，本实施例的发光装置的聚光元件与发光元件之间的相对位置在组装时较容易达到所要求的精确度。因此，组装后的发光装置的光学表现较佳。
二、由于发光装置的电路板的各个贯穿孔的第二孔道的容置空间大于对应的第一孔道的容置空间，所以填充于这些贯穿孔的这些第二孔道的胶体与聚光元件的这些定位柱之间的结合强度得以提升。
三、由于发光装置的聚光元件的这些承靠面分别覆盖这些贯穿孔的这些第一孔道且接触电路板的第一表面，所以胶体较不易经由这些第一孔道而从第一表面渗出。
以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (12)

1.一种发光装置，包括：
一电路板，具有多个贯穿孔与彼此相对的一第一表面与一第二表面，其中各该贯穿孔具有一第一孔道与一第二孔道，各该第一孔道由该第一表面延伸至该电路板内，各该第二孔道由该第二表面延伸至该电路板内且连通该些第一孔道之一，且各该第二孔道的容置空间大于对应的该第一孔道的容置空间；
一发光元件，电连接于该第一表面且配置于该第一表面上；
一聚光元件，具有多个定位柱，其中部分该聚光元件配置于该发光元件上，且各该定位柱贯穿该些第一孔道之一而位于对应的该第二孔道内；以及
一胶体，配置于该些第二孔道内，以固定各该定位柱于对应的该贯穿孔内。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该聚光元件具有多个承靠面，该些定位柱分别配置于该些承靠面上，且该些承靠面分别覆盖该些第一孔道且接触该第一表面。
3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于：各该第二孔道的孔径大于对应的该第一孔道的孔径。
4.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该聚光元件包括一配置于该发光元件上的非球面镜。
5.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该发光元件为一发光二极管芯片。
6.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该胶体是借由点胶的方式而成型。
7.一种投影机，包括：一照明系统、一光阀、以及一成像系统；
其中，所述照明系统适于发出一照明光束，且包括：
至少一发光装置，所述发光装置包括一电路板、一发光元件、一聚光元件以及一胶体：
其中，所述电路板具有多个贯穿孔与彼此相对的一第一表面与一第二表面，其中各该贯穿孔具有一第一孔道与一第二孔道，各该第一孔道由该第一表面延伸至该电路板内，各该第二孔道由该第二表面延伸至该电路板内且连通该些第一孔道之一，且各该第二孔道的容置空间大于对应的该第一孔道的容置空间；
所述发光元件电连接于该第一表面且配置于该第一表面上；
所述聚光元件具有多个定位柱，其中部分该聚光元件配置于该发光元件上，且各该定位柱贯穿该些第一孔道之一而位于对应的该第二孔道内；以及
所述胶体配置于该些第二孔道内，以固定各该定位柱于对应的该贯穿孔内；
并且，所述光阀位于该照明光束的传递路径上，其中该光阀适于将该照明光束转换为一影像光束；以及
所述成像系统位于该影像光束的传递路径上，其中该成像系统适于将该影像光束投影至一屏幕。
8.如权利要求7所述的投影机，其特征在于：该聚光元件具有多个承靠面，该些定位柱分别配置于该些承靠面上，且该些承靠面分别覆盖该些第一孔道且接触该第一表面。
9.如权利要求7所述的投影机，其特征在于：各该第二孔道的孔径大于对应的该第一孔道的孔径。
10.如权利要求7所述的投影机，其特征在于：该聚光元件包括一配置于该发光元件上的非球面镜。
11.如权利要求7所述的投影机，其特征在于：该发光元件为一发光二极管芯片。
12.如权利要求7所述的投影机，其特征在于：该胶体是借由点胶的方式而成型。
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