CN112470055B - 光通道及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了光通道，用于形成光通道的方法以及包括光通道的设备。光通道包括通过其中的一系列凹口彼此协作地接合的多个反射器。反射器的内边缘被倒角以提高组装的容易性并减少在组装过程中边缘的碎裂。可以在反射器的外面之间的接合点处施加粘合剂。这种结构消除或阻止了光泄漏和粘合剂泄漏。

Description

光通道及其制作方法
技术领域
本公开涉及投影系统和照明系统(例如，汽车照明系统)。特别地，本公开涉及在这些系统中使用的光通道/光漏斗，用于形成光通道/光漏斗的方法，以及包括光通道/光漏斗和用于支撑、保护和定位光通道/光漏斗的壳体的设备。
背景技术
目前，常规的光通道难以组装。特别是，通常难以拾取和放置光学元件(例如，反射器)并且难以控制光学元件之间的组装间隙。这通常导致向光通道内部不期望的粘合剂泄漏。此外，这些常规结构的粘合长度通常太短以至于不能在光学元件之间提供足够的结合力，从而不利地影响了光通道的可操作性并缩短了光通道的寿命。
发明内容
因此，本公开涉及光通道或光漏斗，用于形成光通道或光漏斗的方法，以及包括光通道或光漏斗以及用于支撑、保护和定位光通道或光漏斗的壳体的设备。光通道或光漏斗由如下放置的反射器构成：粘合剂不会泄漏到光通道/光漏斗的内部，并且不会发生光泄漏。一些反射器的内边缘被倒角，以避免在组装过程中边缘碎裂。它们也比常规结构坚固得多。
在一些实施例中公开的光漏斗包括：(i)具有主面和相对的副面的第一反射器，第一反射器的主面被分成位于第一凹口和第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；(ii)与第一反射器相对的第二反射器，第二反射器具有主面和相对的副面，第二反射器的主面被分成位于第一凹口和第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；(iii)第三反射器，其具有内面、相对的外面、上端和相对的下端，第三反射器的上端与第一反射器的第一凹口协作地接合，并且第三反射器的下端与第二反射器的第一凹口协作地接合，使得第三反射器连接第一和第二反射器；(iv)与第三反射器相对的第四反射器，该第四反射器具有内面、相对的外面、上端和相对的下端，第四反射器的上端与第一反射器的第二凹口协作地接合，并且第四反射器的下端与第二反射器的第二凹口协作地接合，使得第四反射器连接第一反射器和第二反射器；以及(v)施加到(A)第一反射器或第二反射器的第一主侧面或第二主侧面之间的接合点；与(B)第三反射镜或第四反射镜的外面之间的至少一个接合点处的粘合剂。至少第三反射器和第四反射器的内边缘被倒角，有时它们的外边缘也被倒角。
在特定实施例中，第一反射器的第一凹口和第二凹口具有三个侧面，并且第二反射器的第一凹口和第二凹口也具有三个侧面。
第一反射器和第二反射器可以各自由主体部和相对的第一侧本体部和第二侧本体部限定，该相对的第一侧本体部和第二侧本体部分别越过第一凹口和第二凹口远离主体部向外延伸。有时，第一反射器和第二反射器中每一个的主体部的厚度基本等于第一本体部的厚度和第二侧本体部的厚度。在其他情况下，第一反射器和第二反射器中每一个的主体部的厚度均大于第一本体部的厚度和第二侧本体部的厚度。在一些实施例中，在第一反射器和第二反射器两者中，第一侧本体部的宽度均大于或等于第一凹口的宽度的一半。
第一反射器、第二反射器、第三反射器和第四反射器的内面可各自具有大致矩形的轮廓，使得光通道具有从光通道的第一端到其第二端的基本恒定的横截面面积。
在特定实施例中，第一反射器和第二反射器各自具有大于或等于3毫米的宽度。
第一反射器、第二反射器、第三反射器和第四反射器中每一个的内面可以涂覆有反射膜。第一反射器、第二反射器、第三反射器和第四反射器的副面和外面可以未涂覆。
在特定实施例中，将粘合剂施加在下面的一个或多个处：(i)第一反射器的第一主侧面与第三反射器的外面之间的第一接合点；(ii)第二反射器的第一主侧面与第三反射器的外面之间的第二接合点；(iii)第一反射器的第二主侧面与第四反射器的外面之间的第三结点；以及(iv)第二反射器的第二主侧面与第四反射器的外面之间的第四接合点。
还公开了一种设备，其包括：(a)如上所述的光通道；(b)基本包围光通道的壳体。壳体可以包括弹簧板，弹簧板构造成固定光通道和壳体的相对位置。壳体能够承受至少300℃的温度。在壳体和光通道之间不需要粘合剂。
在一些实施例中公开的光漏斗包括：(i)具有主面和相对的副面的第一反射器，第一反射器的主面被分成位于第一凹口和第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；(ii)与第一反射器相对的第二反射器，第二反射器具有主面和相对的副面，第二反射器的主面被分成位于第一凹口和第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；(iii)第三反射器，其具有内面、相对的外面、上端和相对的下端，第三反射器的上端与第一反射器的第一凹口协作地接合，并且第三反射器的下端与第二反射器的第一凹口协作地接合，使得第三反射器连接第一和第二反射器；(iv)与第三反射器相对的第四反射器，该第四反射器具有内面、相对的外面、上端和相对的下端，第四反射器的上端与第一反射器的第二凹口协作地接合，并且第四反射器的下端与第二反射器的第二凹口协作地接合，使得第四反射器连接第一反射器和第二反射器；以及(v)施加到(A)第一反射器或第二反射器的第一主侧面或第二主侧面之间的接合点；与(B)第三反射镜或第四反射镜的外面之间的至少一个接合点处的粘合剂。(A)第一反射器和第二反射器的内面各自具有大致矩形的轮廓，而第三反射器和第四反射器的内面各自具有大致梯形的轮廓；或(B)第一反射器和第二反射器的内面可各自具有大致梯形的轮廓，而第三反射器和第四反射器的内面均具有大致矩形的轮廓。由于这些形状，光漏斗的横截面面积从光漏斗的第一端到其第二端减小。用于制作光漏斗的反射器的内边缘和外边缘不需要倒角，但是在一些实施例中可以倒角。
还公开了用于形成光通道的方法，该方法包括：在具有主面和相对的副面的第一反射器的主面中形成第一凹口和第二凹口，第一反射器的主面被划分为位于第一凹口和第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；在具有主面和相对的副面的第二反射器的主面中形成第一凹口和第二凹口，第二反射器的主面被划分为位于第一凹口和第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；使第三反射器的上端与第一反射器的第一凹口接合，该上端具有至少一个倒角；使第三反射器的下端与第二反射器的第一凹口接合，该下端具有至少一个倒角；使第四反射器的上端与第一反射器的第二凹口接合，该上端具有至少一个倒角；使第四反射器的下端与第二反射器的第二凹口接合，该下端具有至少一个倒角；以及将粘合剂施加到(A)第一反射器或第二反射器的第一主侧面或第二主侧面；与(B)第三反射镜或第四反射镜的外面之间的至少一个接合点。
可以通过选自锯切、划切、铣削和激光切割的工艺来形成第一反射器和第二反射器的主面中的第一凹口和第二凹口。
还公开了一种设备，包括：(a)如上所述的光漏斗；(b)基本包围光漏斗的壳体，该壳体包括构造成固定光漏斗和壳体的相对位置的弹簧板。在这些实施例中，弹簧板还可以包括从其边缘向下延伸的凸缘。
壳体能够承受至少300℃的温度。在壳体和光漏斗之间不需要粘合剂。
还公开了用于准直光的方法，包括使光穿过如上所述的光通道或光漏斗。
还公开了投影系统，包括：光源，其构造为产生激发光；波长转换材料，其吸收激发光并产生发射光；以及本文所述的光通道或光漏斗，其用于使发射光均匀。投影系统的其他部件可以包括：透镜，其构造为会聚准直并均质的光；图像产生装置，其构造为反射会聚的光；以及投影单元，其用于输出会聚光。
在各个实施例中，本文还公开了照明系统，其包括：磷光体材料，其接收激发光并发射具有第一波长分布的光；以及本文所述的光通道或光漏斗，其用于将发射的光调节到不同于第一波长分布的第二波长分布。
在下面更具体地公开本公开的这些和其他非限制性特征。
附图说明
以下是附图的简要说明，其给出是为了说明本文公开的示例性实施例的目的，而不是为了限制的目的。
图1A是根据本公开的第一示例性光通道的透视图。图1B是图1A的第一示例性光通道的分解正视图。图1C是图1A的第一示例性光通道的组装正视图。图1D是图1A的第一示例性光通道的另一组装正视图，示出了图1的附加特征。图1E是图1A的第一示例性光通道的放大正视图，示出了倒角。
图2A是根据本公开的第二示例性光通道的透视图。图2B是图2A的第二示例性光通道的分解正视图。图2C是图2A的第二示例性光通道的组装正视图。图2D是图2A的第二示例性光通道的另一组装正视图，示出了图2A的附加特征。图2E是图2A的第二示例性光通道的放大正视图，示出了倒角。
图3A是根据本公开的第一示例性光漏斗的透视图。图3B是图3A的第三示例性光通道的正视图。
图4A是根据本公开的第二示例性光漏斗的透视图。图4B是图4A的第四示例性光通道的正视图。
图5A是图3A的第一示例性光漏斗的另一组装正视图，示出了为图3A的附加特征的倒角。图5B是图4A的第二示例性光漏斗的另一组装正视图，示出了为图4A的附加特征的倒角。
图6是根据本公开的第一示例性设备的透视图。该设备包括光通道和用于保护、支撑和定位光通道的壳体。
图7是根据本公开的第二示例性设备的透视图。该设备包括光通道和用于保护、支撑和定位光通道的壳体。
图8是根据本公开的包括光通道或光漏斗的第一示例性投影系统的示意图。
图9A是光如何在光通道中反射的示意图。图9B是光如何在光漏斗中反射的示意图。
图10A是常规光通道的透视图。图10B是图10A的常规光通道的正视图。
图11A示出了常规光漏斗的两个透视图。图11B是图11A的常规光漏斗的正视图。
图12A是使用光漏斗的照明系统的侧视图。图12B是该同一照明系统的顶视图。
具体实施方式
可以参考附图获得对本文公开的部件、过程和设备的更完整的理解。这些附图仅仅是基于方便和容易说明本公开内容的示意图，因此，并不旨在指示其装置或部件的相对大小和尺寸和/或限定或限制示例性实施例的范围。
尽管为了清楚起见在下面的描述中使用了特定术语，但是这些术语旨在仅指代选择用于附图中图示的实施例的特定结构，而不旨在限定或限制本公开的范围。在附图和以下描述中，应当理解，相同的数字标记指代相同功能的部件。
除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。
如在说明书和权利要求书中所使用的，本文使用的术语“包括”，“包含”，“具有”，“有”，“可以”，“含有”及其变体旨在是开放式的过渡短语、术语或词语，要求存在指定的部件/步骤，并允许存在其他部件/步骤。然而，这种描述也应解释为还将组成或过程描述为“由列举的部件/步骤组成”以及“基本由列举的部件/步骤组成”，这允许仅存在指定的部件/步骤以及可能导致的任何不可避免的杂质，不包括其他部件/步骤。
在本申请的说明书和权利要求书中的数值应理解为包括当减少到相同数量的有效数字时相同的数值以及与所述数值相差小于常规测量技术(本申请中描述的确定值的类型)的实验误差的数值。
本文公开的所有范围均包括所述端点并且可独立组合(例如，“2克至10克”的范围包括端点2克和10克以及所有中间值)。
术语“约”和“近似于”可以用于包括可以变化而不改变该值的基本功能的任何数值。当与范围一起使用时，“约”和“近似于”还公开了由两个端点的绝对值限定的范围，例如“约2至约4”还公开了范围“2至4”。通常，术语“约”和“近似于”可以指所指示数字的正负10％。
本文使用的术语“光通道”是指用于引导和准直光的结构(例如，光棒、集成棒、光导管、棒状透镜)。
本文中使用的术语“倒角”是指反射器的两个面之间的过渡表面。该术语不应解释为是指任何特定形状。在本公开中，倒角可以是圆形的。
本公开涉及光通道和光漏斗，用于形成光通道或光漏斗的方法，以及包括(A)光通道或光漏斗以及(B)用于支撑、保护和定位光通道或光漏斗的壳体的设备。
图10A和图10B示出了常规的光通道设计。图10A是常规光通道1100的透视图，而图10B是常规光通道1100的正视图。常规光通道1100包括布置成形成中空的长方体构造的四个矩形反射器1110、1120、1130、1140。特别地，第一反射器1110和第二反射器1120彼此平行定位并形成通道的相对侧，而第三反射器1130和第四反射器1140类似地彼此平行定位并形成通道的相对侧。如图所示，第一反射器1110和第二反射器1120垂直于第三反射器1130和第四反射器1140延伸。第三反射器1130与第一反射器1110的边缘的一部分重叠以在它们之间形成接合点，并且将粘合剂1150施加到该接合点。第三反射器1130也与第二反射器1120的边缘的一部分重叠以在它们之间形成接合点。第四反射器1140与第一反射器1110的边缘的一部分重叠以在它们之间形成接合点，该接合点在第一反射器1110的与第三反射器1130相反的一侧上。第四反射器1140也与第二反射器1120的边缘的一部分重叠以在它们之间形成接合点，该接合点在第二反射器1120的与第三反射器1130相反的一侧上。以此方式，第三反射器1130和第四反射器1140沿着第一反射器1110和第二反射器1120的相对侧连接第一反射器1110和第二反射器1120，该连接通过粘合剂在接合点处发生。特别地，将粘合剂放置在所有接合点上。
图11A和图11B示出了常规的光漏斗设计。图11A示出了常规的光漏斗1200的透视图，而图11B示出了常规的光漏斗1200的正视图。常规的光漏斗1200包括布置成形成中空梯形棱镜构造的四个梯形反射器1210、1220、1230、1240。特别地，第一反射器1210和第二反射器1220彼此相对地定位并且彼此成锥形，而第三反射器1230和第四反射器1240类似地彼此相对地定位并且彼此也成锥形。如图所示，第一反射器1210和第二反射器1220垂直于第三反射器1230和第四反射器1240延伸。与图10A和图10B的常规光通道1100相同，在常规光漏斗1200中，第三反射器1230与第一反射器1210的边缘的一部分重叠以在它们之间形成接合点，并且将粘合剂1250施加到该接合点。第三反射器1230也与第二反射器1220的边缘的一部分重叠以在它们之间形成接合点。第四反射器1240与第一反射器1210的边缘的一部分重叠以在它们之间形成接合点，该接合点在第一反射器1110的与第三反射器1230相反的一侧上。第四反射器1240也与第二反射器1220的边缘的一部分重叠以在它们之间形成接合点，该接合点在第二反射器1220的与第三反射器1230相反的一侧上。以此方式，第三反射器1230和第四反射器1240沿着第一反射器1210和第二反射器1220的相对侧连接第一反射器1210和第二反射器1220，该连接通过粘合剂在接合点处发生。特别地，粘合剂粘附在反射器的相邻的暴露侧表面之间。而图1B所示的光通道的横截面面积保持基本恒定，但是此处观察到的光漏斗的横截面面积从光漏斗的一端到另一端减小(在图2B中最佳地观察到)。本公开的光通道的结构(即，基本恒定的横截面面积)和光漏斗的结构(即，减小的横截面面积)由光通道和光漏斗的反射器的内面限定。换言之，本公开的光通道的反射器的内面沿着光通道的长度彼此保持基本等距，而本公开的光漏斗的反射器的内面沿着光漏斗的长度朝向彼此逐渐变细。即，尽管本公开的光通道和光漏斗示出为具有基本恒定厚度的反射器，但是应当理解，反射器也可以具有变化的厚度，其内面仍按需要成角度以形成光漏斗或光通道。
图1A至图1E示出了根据本公开的第一示例性光通道。图1A是第一示例性光通道的透视图，图1B是第一示例性光通道的分解正视图，图1C是第一示例性光通道的组装正视图，图1D是第一示例性光通道的另一组装正视图。图1E是放大的正视图。第一示例性光通道100包括总共四个反射器，每个反射器具有大致矩形的轮廓。如图1A所示，该示例性实施例中的四个反射器从光通道102的一端到另一相对端104都具有相同的长度L。
第一反射器110与第二反射器120相对。在该示例性实施例中，第一反射器110从第一端102到第二端104大致平行于第二反射器120。从图1B中可以最好地观察到，第一反射器110具有主面112和相对的副面114。第二反射器120具有主面122和相对的副面124。第一反射器110的主面112面对第二反射器120的主面122。第一反射器110的主面112包括第一凹口116和第二凹口118。第二反射器120的主面122包括第一凹口126和第二凹口128。第一反射器的第一凹口116与第二反射器的第一凹口126对准。第一反射器的第二凹口118与第二反射器的第二凹口128对准。
第一凹口116和第二凹口118将第一反射器110的主面112分成三部分。第一部分是内面163，其位于两个凹口116、118之间。第二部分是第一主侧面161，其从第一凹口116延伸到第一反射器的侧面。第三部分是第二主侧面165，其从第二凹口118延伸到第一反射器的另一侧。
类似地，第一凹口126和第二凹口128将第二反射器120的主面122分成三部分。第一部分是内面173，其位于两个凹口126、128之间。第二部分是第一主侧面171，其从第一凹口126延伸到第二反射器的侧面。第三部分是第二主侧面175，其从第二凹口128延伸到第二反射器的另一侧。
第一反射器110的第一凹口116和第二凹口118以及第二反射器120的第一凹口126和第二凹口128分别成形为在第一反射器110和第二反射器120的主面112、122中的凹槽。更特别地，如图1B所示，第一反射器110的第一凹口116和第二凹口118以及第二反射器120的第一凹口126和第二凹口128由三个不同的边缘：底边和大致垂直于底边延伸的两个侧边(尽管此处显示为边缘，但它们实际上是面)限定。以此方式，凹口用作底座，第三和第四反射器130、140可以通过直接插入凹口中而协作地接合。
第三反射器130与第四反射器140相对地定位。在该示例性实施例中，第三反射器130从第一端102到第二端104大致平行于第四反射器140。从图1B中可以最佳地观察到，第三反射器具有内面132和相对的外面134，而第四反射器具有内面142和相对的外面144。第三反射器130的内面132面对第四反射器140的内面142。
从图1B中最佳地观察到，第三反射器130的上端136定位成与第一反射器110的主面112的第一凹口116协作地接合，如从第三反射器130的上端136延伸的箭头所示。第三反射器130的下端138定位成与第二反射器120的主面122的第一凹口126协作地接合，如从第三反射器130的下端138延伸的箭头所示。以此方式，第三反射器130通过与第一反射器110和第二反射器120的第一凹口116、126协作接合而连接第一反射器110和第二反射器120。类似地，第四反射器140的上端146定位成与第一反射器110的主面112的第二凹口118协作地接合，如从第四反射器140的上端146延伸的箭头所示，第四反射器140的下端148定位成与第二反射器120的主面122的第二凹口128协作地接合，如从第四反射器140的下端148延伸的箭头所示。以此方式，第四反射器140通过与第一反射器110和第二反射器120的第一凹口118、128协作接合而连接第一反射器110和第二反射器120。
如上所述并如图1C所示，将四个反射器组装在一起以形成第一示例性光通道100。以此方式，第一反射器110、第二反射器120、第三反射器130和第四反射器140的内面163、173、132、142共同形成其间的光通道160。通常，为了帮助光通过和/或准直，第一反射器110、第二反射器120、第三反射器130和第四反射器140的内面112、122、132、142涂覆有反射膜。反射涂层例如可以具有高反射率(例如，通过分光光度计测量，在360～800纳米波长范围处为98％或更高)。反射涂层可以由诸如银、铝、金或其组合的金属材料制成，或者由诸如二氧化硅(SiO2)、五氧化铌(Nb2O5)或氧化钛(Ti2O3)的其他材料制成。相反，第一反射器110、第二反射器120、第三反射器130和第四反射器140的副面和外面114、124、134、144通常未涂覆。
回到图1A，第一反射器110和第二反射器120的内面163、173从光通道100的第一端102到相对的第二端104大致彼此平行。类似地，第三反射器130和第四反射器140的内面132、142从光通道的第一端102到相对的第二端102大致彼此平行。以此方式，形成在第一反射器310、第二反射器120、第三反射器130和第四反射器140的内面163、173、132、142之间的光通道160具有从光通道100的第一端102到第二端104的基本恒定的横截面面积。
在特定实施例中，可能期望的是施加粘合剂以进一步使反射器彼此邻接。特别地，如图1C所示，可以将粘合剂施加在下面的一个或多个处：(i)第一反射器110的第一主侧面161与第三反射器130的外面134之间的第一接合点152；(ii)第二反射器120的第一主侧面171与第三反射器130的外面134之间的第二接合点154；(iii)第一反射器110的第二主侧面165与第四反射器140的外面144之间的第三结点156；(iv)第二反射器120的第二主侧面175与第四反射器140的外面144之间的第四接合点158。以此方式，接合部构造成接收用于将两个相邻的反射器粘合在一起的粘合剂(例如，呈珠的形式)。粘合剂可以是例如UV可固化的粘合剂、环氧粘合剂、耐热陶瓷粘合剂或另一种粘合材料。期望地，粘合剂能够承受至少300℃和更高的温度并且具有大于50psi的粘合强度。此外，粘合剂期望的是防潮并且耐泄漏和脱气的。
现在转到图1D，可以看出第一反射器110由主体部111、第一侧本体部113和第二侧本体部115限定。第一侧本体部113和第二侧本体部115沿相反方向远离主体部111向外延伸。通常，如图1D所示，第一侧本体部113通过第一反射器110的第一凹口116与主体部111分开，第二侧本体部115通过第一反射器110的第二凹口118与主体部111分开。一起参考图1B和图1D，第一主侧面161在第一侧本体部113上，内面163在主体部111上，而第二主侧面165在第二侧本体部115上。
如图1D所示，主体部111具有厚度T1，而第一侧本体部113和第二侧本体部115各自具有厚度T2。在该示例性实施例中，T1等于或基本等于T2(即，主体部111的厚度等于或基本等于第一侧本体部113和第二侧本体部115的厚度)，使得第一反射器110具有恒定或基本恒定的厚度。
类似地，如图1D所示，第二反射器120由主体部121，第一侧本体部123和第二侧本体部125限定。第一侧本体部123和第二侧本体部125沿相反方向远离主体部121向外延伸。通常，如图1D所示，第一侧本体部123通过第二反射器120的第一凹口126与主体部121分开，第二侧本体部125通过第二反射器120的第二凹口128与主体部121分开。一起参考图1B和图1D，第一主侧面171在第一侧本体部123上，内面173在主体部121上，而第二主侧面175在第二侧本体部125上。
如图1D所示，主体部121具有厚度T3，而第一侧本体部123和第二侧本体部125各自具有厚度T4。厚度是在第一反射器110和第二反射器120的主面和副面之间测量的，或在第三反射器130和第四反射器140的内面和外面之间测量的。在该示例性实施例中，T3等于或基本等于T4(即，主体部121的厚度等于或基本等于第一侧本体部123和第二侧本体部125的厚度)，使得第二反射器120具有恒定或基本恒定的厚度。
继续参考图1D，第一示例性光通道100的第一反射器110和第二反射器120具有宽度W。沿远端面117、119之间的轴线测量宽度。第一反射器110的第一凹口116和第二凹口118以及第二反射器120的第一凹口126和第二凹口128均具有宽度D。第三反射器130和第四反射器140的内面之间的距离由W1限定。第一反射器110和第二反射器120的主面之间的距离由W2限定。从第一反射器110的第一远端面117到第三反射器130的外面的距离以及从第一反射器110的相对的第二远端面119到第四反射器140的外面的距离由W3限定。最优选地，W3为至少二分之一D，并且至少为三毫米，但是在本公开的范围内可以预期其他尺寸。注意，W2:W1的比例可以根据需要变化。
现在参考图1E，标记了第三反射器130的上面131和下面133。第三反射器130的上面131在反射器的与第三反射器130的下面133相反的一端上。类似地，也标记了第四反射器140的上面141和下面143，同样第四反射器140的上面141也位于反射器的与第四反射器140的下面143相反的一端上。由第一反射器110和第二反射器120界定的第三反射器130和第四反射器140的边缘被倒角。换言之，沿反射器的一个或多个角部定位倒角。
第三反射器130包括四个倒角130a、130b、130c和130d，第四反射器140也包括四个倒角140a、140b、140c和140d。更特别地，第三反射器130的第一倒角130a位于第三反射器130的上面131与内面132之间；第三反射器130的第二倒角130b位于第三反射器130的上面131与外面134之间；第三反射器130的第三倒角130c位于第三反射器130的下面133与内面132之间；而第三反射器130的第四倒角130d位于第三反射器130的下面133与外面134之间。
类似地，第四反射器140的第一倒角140a位于第四反射器140的上面141与内面142之间；第四反射器140的第二倒角140b位于第四反射器140的上面141与外面144之间；第四反射器140的第三倒角140c位于第三反射器140的下面143与内面142之间；而第四反射器140的第四倒角140d位于第四反射器140的下面143与外面144之间。
这些倒角也可以分组为上倒角130a、130b、140a、140b；或者为下倒角130c、130d、140c、140d；或为内倒角130a、140a、130c、140c；或为外倒角130b、140b、130d、140d。倒角通过提供更光滑、凹入的表面而有助于光通道100的组装，该表面易于插入到相邻反射器的凹口之一中。此外，当反射器由脆性材料(例如镜面玻璃)制成时，倒角有利地避免了反射器边缘的碎裂。应该理解的是，没有凹口的任何一个或多个反射器(即，第三反射器和第四反射器中的一个或两个)可以包括倒角的边缘或角部，并具有所需的倒角数。还应注意，此处示出的倒角为具有圆形形状，但是也可以使用其他形状。
图2A至图2E示出了根据本公开的第二示例性光通道。图2A是第二示例性光通道的透视图，图2B是第二示例性光通道的分解正视图，图2C是第二示例性光通道的组装正视图，图2D是第二示例性光通道的另一组装正视图。图2E是放大的正视图。第二示例性光通道200在很多方面与图2A至图4D所示的第一示例性光通道100相似。因此，为了简洁起见，将不再描述第一示例性光通道100和第二示例性光通道200之间的许多相似特性。
首先参考图2A，第二示例性光通道200包括两组对称的反射器：彼此对称的第一反射器210和第二反射器220，以及彼此对称的第三反射器230和第四反射器240。还示出了光通道200的第一端202和第二端204。
现在转到图2B，第一反射器210包括彼此大致平行的主面212和副面214。主面212包括第一凹口216和第二凹口218。第一反射器210的第一凹口216和第二凹口218将主面212划分为内面263、第一主侧面261和第二主侧面265。还示出了第一反射器的第一远端面217和第二远端面219。此处，凹口仅具有两个面，而没有如图1B所示的三个面。内面263为台阶的形式，具有竖向壁267、269。第一凹口216的一个面是第一主侧面261，其从内面263延伸到第一远端面217。第一凹口216的另一面是竖向壁267。类似地，第二凹口218的一个面是第二主侧面265，其从内面263延伸到第二远端面219。第二凹口216的另一面是竖向壁269。
类似地，第二反射器220包括彼此大致平行的主面222和副面224。主面222包括第一凹口226和第二凹口228。第二反射器220的第一凹口226和第二凹口228将主面222划分为内面273、第一主侧面271和第二主侧面275。还示出了第二反射器的第一远端面227和第二远端面229。此处，凹口仅具有两侧，而不是三个，使得内面273呈台阶状，具有竖向壁277、279。第一凹口226的一侧是第一主侧面271，其从内面273延伸到第一远端面227。第一凹口226的另一侧是竖向壁277。类似地，第二凹口228的一侧是第二主侧面275，其从内面273延伸到第二远端面229。第一凹口226的另一侧是竖向壁279。
在第二示例性光通道200中，第三反射器230通过与第一反射器210的第一凹口216、226协作接合而连接第一反射器210和第二反射器220，其中上端236和下端238邻接竖向壁267、277。类似地，第四反射器240通过与第一反射器210和第二反射器220的第二凹口218、228协作接合而连接第一反射器210和第二反射器220，其中上端246和下端248邻接竖向壁269、279。
如图2C所示，可以将粘合剂施加在下面的一个或多个处：(i)第一反射器210的第一主侧面261与第三反射器230的外面234之间的第一接合点252；(ii)第二反射器220的第一主侧面271与第三反射器230的外面234之间的第二接合点254；(iii)第一反射器210的第二主侧面265与第四反射器240的外面244之间的第三结点256；以及(iv)第二反射器220的第二主侧面275与第四反射器240的外面244之间的第四接合点258。
现在转到图2D，第一反射器210由主体部211、第一侧本体部213和第二侧本体部215限定。第一侧本体部213和第二侧本体部215沿相反方向远离主体部211向外延伸。一起参考图2B和图2D，第一主侧面261在第一侧本体部213上，内面263在主体部211上，而第二主侧面265在第二侧本体部215上。
类似地，在图2D中，第二反射器220由主体部221、第一侧本体部223和第二侧本体部225限定。第一侧本体部223和第二侧本体部225沿相反方向远离主体部221向外延伸。一起参考图2B和图2D，第一主侧面271在第一侧本体部223上，内面273在主体部221上，而第二主侧面275在第二侧本体部225上。
如图2D所示，第一反射器210的主体部211具有厚度T1，而第一侧本体部213和第二侧本体部215均具有厚度T2。在该示例性实施例中，T1大于T2(即，主体部211的厚度大于第一侧本体部213和第二侧本体部215的每个的厚度)。第二反射器220的主体部221具有厚度T3，而第一侧本体部223和第二侧本体部225各具有厚度T4。在该示例性实施例中，T3大于T4(即，主体部221的厚度大于第一侧本体部223和第二侧本体部225的每个的厚度)。
图2E示出了反射器中存在的倒角。同样，标记了第三反射器230的上面231和下面233。类似地，也标记了第四反射器240的上面241和下面243，同样第四反射器240的上面241面向第四反射器240的下面243。由第一反射器210和第二反射器220界定的第三反射器230和第四反射器240的内边缘被倒角。即，第三反射器230包括两个倒角230a和230b，而第四反射器240也包括两个倒角240a和240b。更特别地，第三反射器230的第一倒角230a位于第三反射器230的上面231与内面232之间，而第三反射器230的第二倒角230b位于第三反射器230的上面231与内面232之间。与图1E相比，第三反射器230的两个外角部(即，第三反射器230的靠近其外面234的角部)不需要被倒角，因为这些边缘没有与角部相遇，并且通常不参与与第一反射器或第二反射器的滑动接触。类似地，第四反射器240的第一倒角240a位于第四反射器240的上面241与内面244之间，而第四反射器240的第二倒角240b位于第四反射器140的上面241和内面242之间。同样，第四反射器240的两个外角部(即，第四反射器240的靠近其外面244的角部)不需要倒角。同样，此处示出的倒角为具有圆形形状，但是也可以使用其他形状。
图3A是根据本公开的第三示例性光通道的透视图。图3B是图3A的第三示例性光通道的正视图。该实施例可以认为是光漏斗。第三示例性漏斗300与图1A的第一示例性光通道100非常相似，在于由四个反射器310、320、330、340形成，并且第一反射器310和第二反射器320中的凹口具有三个侧面。为了形成光漏斗，如图3B所示，第一反射器310和第二反射器320的内面363、373各自具有大致矩形的轮廓。第三反射器330和第四反射器340的内面332、342各自具有大致梯形的轮廓。理想地，梯形轮廓是等腰梯形轮廓，即，成角度的侧面具有相同的长度。第三反射器330和第四反射器340的成角度的侧面与第一反射器310和第二反射器320中的凹口接合。结果，在由四个反射器形成的光通道360中，光漏斗300的横截面面积在一端302处大于在另一端304处。注意，第一反射器和第二反射器的内面(具有凹口)可以具有大致梯形的轮廓，而第三反射器和第四反射器的内面具有大致矩形的轮廓。
图4A是根据本公开的第四示例性光通道的透视图。图4B是图4A的第四示例性光通道的正视图。第四示例性光漏斗400与第二示例性光通道200非常相似，在于凹口仅具有两侧面，内面463、473位于升高的台阶上。因此，同样为简洁起见，第二示例性光通道200和第四示例性光漏斗400之间的许多相似特性将不再重复。
为了形成光漏斗，如图4B所示，第一反射器410和第二反射器420的内面463、473各自具有大致矩形的轮廓。第三反射器430和第四反射器440的内面432、442各自具有大致梯形的轮廓。理想地，梯形轮廓是等腰梯形轮廓，即，成角度的侧面具有相同的长度。第三反射器430和第四反射器440的成角度的侧面与第一反射器410和第二反射器420中的凹口接合。结果，在由四个反射器形成的光通道460中，光漏斗400的横截面面积在一端402处大于在另一端404处。注意，第一反射器和第二反射器的内面(具有凹口)可以具有大致梯形的轮廓，而第三反射器和第四反射器的内面具有大致矩形的轮廓。
注意，图3B和图4B中所示的光漏斗实施例不具有倒角的边缘。但是，可以预期的是，这些光漏斗中也可以包括倒角。
图5A示出了第一示例性光漏斗300的附加特征。从图可以看出，光漏斗300的第三反射器330包括四个倒角330a、330b、330c、330d，而光漏斗300的第四反射器340包括四个倒角340a、340b、340c、340d。图5A的光漏斗300的第三反射器和第四反射器中的每一个的四个倒角如关于图1E所述的光通道100的第三反射器和第四反射器中的每一个的四个倒角。
图5B示出了第二示例性光漏斗400的附加特征。从图5B可以看出，光漏斗440的第三反射器430包括两个倒角430a和430b，而光漏斗300的第四反射器440包括两个倒角440a和440b。图5B的光漏斗400的第三反射器和第四反射器中的每一个的两个倒角如关于图2E所述的光通道200的第三反射器和第四反射器中的每一个的两个倒角。
图6是根据本公开的第一示例性设备的透视图。第一示例性设备600包括光通道610和壳体620。可以如在整个本公开中所提供的那样构造光通道610，并且光通道610在此示出为如图1A至图1D构造的。壳体620完全或基本包围光通道610，并且用于使光通道610的各部分相对于彼此保持。结果，能够在不需要任何粘合剂的情况下固定光通道的反射器。即，本公开的设备能够构造为在壳体和光通道之间不存在粘合剂。此外，由于壳体用作将反射器固定在一起的支撑件，因此第三反射器和第四反射器能够与第一反射器和第二反射器协作地接合，而无需使用任何粘合剂。
在该示例性实施例中，壳体620也具有四个侧面。此处的一侧用作具有三个向上的凸缘623的防冲击板622。防冲击板还具有与光通道的前端和后端对准的前边缘626和后边缘627。相邻的侧面624包括三个扣件625，三个扣件625定位成与向上的凸缘接合并将壳体620固定在光通道610周围。换言之，光通道610相对于壳体620固定在适当的位置。
图7是根据本公开的第二示例性设备的透视图。第二示例性设备700包括光通道710和壳体720。此处示出的光通道710为如图2A至图2D所示的构造。壳体如关于图5所描述的。同样，光通道710可以可替代地构造为光漏斗，诸如图4A和图4B中所示的光漏斗，壳体720构造成具有锥形壁以容纳光漏斗。
鉴于许多有机粘合剂面临特定的温度限制，而能够在较高温度下操作的无机粘合剂通常具有较弱的粘合强度并且需要复杂的调制过程才能使用，因此使用壳体620、720代替粘合剂特别有利。因此，在某些实施例中，壳体可以由能够承受较高工作温度(例如，大于300℃)的金属或其他合适的材料形成。壳体的使用还增强了组成光通道的四个反射器的结合力，使得结合力能够比仅使用粘合剂将反射器固定在一起的常规光通道大大约10倍。此外，与需要使用粘合剂的常规光漏斗的组装时间相比，使用壳体将所需的组装时间缩短了约75％。
还可以预期，壳体可以与图3A和图4A的光漏斗一起使用。光通道610可以可替代地构造为光漏斗，诸如图3A和图3B中所示的光漏斗，壳体620构造成具有锥形壁以容纳光漏斗。另外，可能需要从前边缘626和后边缘627延伸的向下的凸缘，以将光漏斗保持在壳体内。
与常规的粘合剂粘合技术相比，本公开的凹口结构比常规结构更坚固，能够实现高达10倍或更大的增加的结合力，并且将组装时间大大减少了75％或更多。此外，切口结构消除或阻止了粘合剂泄漏到光通道中以及光泄漏出光通道。可以例如通过锯切、划切、铣削、激光切割或任何其他合适的工艺来形成反射器的内面中的凹口。
图8示出了根据本公开的结合有光通道或光漏斗(即，100、200、300或400)或光通道设备(即，600或700)的投影系统800。在该示例性实施例中，光通道100示出为投影系统800的一部分。投影系统800还包括构造为产生光的光源810。就此而言，光源810可以是例如高强度放电(HID)灯。如图8所示，光源810被反射器812(例如，反射膜或反射片)围绕。围绕光源810的反射器812构造成沿色轮830的方向反射和会聚发射的光。
此处，光源810位于反射器812和色轮830之间，并且与反射器812和色轮830光学对准。换言之，反射器812位于光源810的与色轮830相对的一侧。色轮830面对与反射器812相对的光源810。当光穿过色轮830时，光进入光通道100，在光通道100内，准直并均化光以实现均匀分布，如本文中所阐述的。即，在进入光通道之前光分布是不均匀的，使得在中心观察到最大的亮度，并且从中心向外朝着边缘逐渐减小。
当光进入光通道时，被其反射器多次反射，如图9A所示，从而实现光从通道的中心到边缘的均匀分布(例如，从而实现能量均匀性)。该图示出了光束进入通道(901)并反射离开光通道的内面911、912，然后离开通道(902)的路径。
再次参考图8，在离开光通道100时，光穿过与光通道100相邻设置的透镜840(例如，中继透镜)。即，光通道100位于色轮830和透镜840之间，并且与色轮830和透镜840光学对准。透镜840将光会聚到图像生成装置850上。图像生成装置850可以是例如数字微镜装置(DMD)。通常，DMD包括构造成通过数字光处理(DLP)技术例如沿投影单元860的方向反射光的多个微镜。以此方式，从图像生成装置850朝着投影单元860反射光，之后，光被引导到投影单元860之外，例如将图像投影到屏幕870上。需要时，可以在色轮830和光源810之间放置一个附加装置720。附加装置820可以例如是UV/IR滤光器，其将光源发出的UV光和IR光分离，从而将光保持在380～800nm波段中。红外光(>800nm)使得在投影系统中产生更多的热量，而紫外光使得投影系统中的塑料零件以加速的速度老化。
在光漏斗300或400的情况下，入射光也会聚在光漏斗中，如图9B所示。以此方式，透镜840(例如，聚光透镜)使光通道出口开口尺寸与DMD的尺寸相匹配。由于在光通道和光漏斗中入射光的反射时间不同，因此在投影系统中可以使用比光通道更短的光漏斗，从而节省了投影系统内的空间。
图12A和图12B示出了光漏斗在照明系统中的应用。第一波长分布的激发光2005(例如，蓝光)穿过聚焦透镜2004。聚焦透镜将光聚焦到位于基板2040上的磷光体材料2030上，从而刺激磷光体材料2030。然后，磷光体材料2030发射具有朗伯分布的光，如图12B的曲线2060所示。光漏斗2020通过将光线2081反射离开光漏斗2020的内面2021而将磷光体材料2030的光分布调整为纺锤形体分布，例如如图9B所示。修改后的光分布如图12B的曲线2070所示。以此方式，光漏斗2020帮助聚焦透镜2004收集更多的发射光并将其传输到随后的光系统，从而提高了发射光的利用率。然后，发射光穿过二向色镜2007(用附图标号2008指示)，然后到达照明系统的其余部分。二向色镜2007反射蓝光，同时允许具有与蓝光不同的第二波长分布的光穿过。
除了在某些应用中使用光漏斗的上述潜在优点之外，在照明系统中使用光漏斗也能够特别有利。通常，光漏斗能够用于将来自朗伯分布(即，均匀分布)的发射光调整为纺锤形分布(非均匀空间分布)，从而帮助光能在较小的空间角度下聚焦。
已经参考优选实施例描述了本公开。在阅读并理解了前面的详细描述之后，本领域技术人员将想到修改和改变。旨在将本公开解释为包括所有这样的修改和改变，只要它们落入所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (21)

1.一种光通道，包括：
第一反射器，其具有主面和相对的副面，所述第一反射器的主面被划分为位于第一凹口和第二凹口之间的内面、第一主侧面、以及第二主侧面；
与所述第一反射器相对的第二反射器，所述第二反射器具有主面和相对的副面，所述第二反射器的主面被划分为位于所述第一凹口和所述第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；
第三反射器，其具有内面；相对的外面；具有上面的上端；具有下面的相对的下端；上部内倒角，其位于所述内面和所述上面之间的角部处并在所述内面和所述上面之间的所述角部处提供凹入的表面；以及下部内倒角，其位于所述内面和所述下面之间的角部处并在所述内面和所述下面之间的所述角部处提供凹入的表面，所述第三反射器的上端与所述第一反射器的第一凹口协作地接合，并且所述第三反射器的下端与所述第二反射器的第一凹口协作地接合，使得所述第三反射器连接所述第一反射器和所述第二反射器；
与所述第三反射器相对的第四反射器，所述第四反射器具有内面；相对的外面；具有上面的上端；具有下面的相对的下端；上部内倒角，其位于所述内面和所述上面之间的角部处并在所述内面和所述上面之间的所述角部处提供凹入的表面；以及下部内倒角，其位于所述内面和所述下面之间的角部处并在所述内面和所述下面之间的所述角部处提供凹入的表面，所述第四反射器的上端与所述第一反射器的第二凹口协作地接合，并且所述第四反射器的下端与所述第二反射器的第二凹口协作地接合，使得所述第四反射器连接所述第一反射器和所述第二反射器；以及
粘合剂，其施加到(A)所述第一反射器或所述第二反射器的第一主侧面或第二主侧面；与(B)所述第三反射器或所述第四反射器的外面之间的至少一个接合点。
2.根据权利要求1所述的光通道，其中，所述第三反射器还包括：上部外倒角，其位于所述外面与所述上面之间的角部处；以及下部外倒角，其位于所述外面与所述下面之间的角部处；并且
其中，所述第四反射器还包括：上部外倒角，其位于所述外面与所述上面之间的角部处；以及下部外倒角，其位于所述外面与所述下面之间的角部处。
3.根据权利要求1所述的光通道，其中，所述第一反射器和所述第二反射器各自由主体部和相对的第一侧本体部和第二侧本体部限定，该相对的第一侧本体部和第二侧本体部分别越过所述第一凹口和所述第二凹口远离所述主体部向外延伸。
4.根据权利要求3所述的光通道，其中，所述第一反射器和所述第二反射器中每一个的主体部的厚度基本等于所述第一侧本体部的厚度和所述第二侧本体部的厚度。
5.根据权利要求3所述的光通道，其中，所述第一反射器和所述第二反射器中每一个的主体部的厚度均大于所述第一侧本体部的厚度和所述第二侧本体部的厚度。
6.根据权利要求3所述的光通道，其中，在所述第一反射器和所述第二反射器两者中，所述第一侧本体部的宽度大于或等于所述第一凹口的宽度的一半。
7.根据权利要求1所述的光通道，其中，所述第一反射器、第二反射器、第三反射器和第四反射器的内面各自具有大致矩形的轮廓，使得所述光通道具有从所述光通道的第一端到其第二端的基本恒定的横截面面积。
8.根据权利要求1所述的光通道，其中，所述第一反射器、第二反射器、第三反射器和第四反射器中每一个的内面涂覆有反射膜。
9.根据权利要求1所述的光通道，其中，将粘合剂施加到：
(i)所述第一反射器的第一主侧面与所述第三反射器的外面之间的第一接合点；
(ii)所述第二反射器的第一主侧面与所述第三反射器的外面之间的第二接合点；
(iii)所述第一反射器的第二主侧面与所述第四反射器的外面之间的第三连接点；以及
(iv)所述第二反射器的第二主侧面与所述第四反射器的外面之间的第四接合点。
10.一种用于投影或照明系统的设备，包括：
(a)根据权利要求1至9中任一项所述的光通道；以及
(b)基本包围所述光通道的壳体，该壳体包括构造成固定所述光通道与所述壳体的相对位置的弹簧板。
11.一种光漏斗，包括：
第一反射器，其具有主面和相对的副面，所述第一反射器的主面被划分为位于第一凹口和第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；
与所述第一反射器相对的第二反射器，所述第二反射器具有主面和相对的副面，所述第二反射器的主面被划分为位于所述第一凹口和所述第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面；
第三反射器，其具有内面；相对的外面；上端；以及相对的下端，所述第三反射器的上端与所述第一反射器的第一凹口协作地接合，并且所述第三反射器的下端与所述第二反射器的第一凹口协作地接合，使得所述第三反射器连接所述第一反射器和所述第二反射器，其中，所述第三反射器还包括：在所述上端处的上面、在所述下端处的下面、位于所述内面与所述上面之间角部处并在所述内面和所述上面之间的所述角部处提供凹入的表面的上部内倒角、以及位于所述内面和所述下面之间角部处并在所述内面和所述下面之间的所述角部处提供凹入的表面的下部内倒角；
第四反射器，其具有内面；相对的外面；上端；以及相对的下端，所述第四反射器的上端与所述第一反射器的第二凹口协作地接合，并且所述第四反射器的下端与所述第二反射器的第二凹口协作地接合，使得所述第四反射器连接所述第一反射器和所述第二反射器，其中，所述第四反射器还包括：在所述上端处的上面、在所述下端处的下面、位于所述内面与所述上面之间角部处并在所述内面和所述上面之间的所述角部处提供凹入的表面的上部内倒角、以及位于所述内面和所述下面之间角部处并在所述内面和所述下面之间的所述角部处提供凹入的表面的下部内倒角；以及
粘合剂，其施加到(A)所述第一反射器或所述第二反射器的第一主侧面或第二主侧面；与(B)所述第三反射器或所述第四反射器的外面之间的至少一个接合点；
其中，(A)所述第一反射器和所述第二反射器的内面各自具有大致矩形的轮廓，而所述第三反射器和所述第四反射器的内面各自具有大致梯形的轮廓；或(B)所述第一反射器和所述第二反射器的内面各自具有大致梯形的轮廓，而所述第三反射器和所述第四反射器的内面各自具有大致矩形的轮廓，使得所述光漏斗具有从所述光漏斗的第一端到其第二端减小的横截面面积。
12.根据权利要求11所述的光漏斗，其中，所述第三反射器还包括：上部外倒角，其位于所述外面与所述上面之间的角部处；以及下部外倒角，其位于所述外面与所述下面之间的角部处；并且
其中，所述第四反射器还包括：上部外倒角，其位于所述外面与所述上面之间的角部处；以及下部外倒角，其位于所述外面与所述下面之间的角部处。
13.根据权利要求11所述的光漏斗，其中，所述第一反射器和所述第二反射器各自由主体部和相对的第一侧本体部和第二侧本体部限定，该相对的第一侧本体部和第二侧本体部分别越过所述第一凹口和所述第二凹口远离所述主体部向外延伸。
14.根据权利要求13所述的光漏斗，其中，在所述第一反射器和所述第二反射器两者中，所述第一侧本体部的宽度大于或等于所述第一凹口的宽度的一半。
15.根据权利要求11所述的光漏斗，其中，所述第一反射器、第二反射器、第三反射器和第四反射器中每一个的内面涂覆有反射膜。
16.根据权利要求11所述的光漏斗，其中，将粘合剂施加到：
(i)所述第一反射器的第一主侧面与所述第三反射器的外面之间的第一接合点；
(ii)所述第二反射器的第一主侧面与所述第三反射器的外面之间的第二接合点；
(iii)所述第一反射器的第二主侧面与所述第四反射器的外面之间的第三连接点；以及
(iv)所述第二反射器的第二主侧面与所述第四反射器的外面之间的第四接合点。
17.根据权利要求11所述的光漏斗，其中，所述第一反射器的所述第一凹口和所述第二凹口均具有底边和大致垂直于所述底边的两个侧边，并由所述底边和大致垂直于所述底边的两个侧边限定，并且其中，所述第二反射器的所述第一凹口和所述第二凹口均具有底边和大致垂直于所述底边的两个侧边，并由所述底边和大致垂直于所述底边的两个侧边限定。
18.一种用于投影或照明系统的设备，包括：
(a)根据权利要求11至16中任一项所述的光漏斗；以及
(b)基本包围所述光漏斗的壳体，该壳体包括构造成固定所述光漏斗与所述壳体的相对位置的弹簧板。
19.一种投影系统，包括：
光源，其构造为产生激发光；波长转换材料，其吸收激发光并产生发射光；以及权利要求11至16中任一项所述的光漏斗，其中所述光漏斗使所述波长的发射光均匀。
20.一种照明系统，包括：
磷光体材料，其接收激发光并发射具有第一分布的光；以及
权利要求11至16中任一项所述的光漏斗，其中，所述光漏斗将所发射的光调节为不同于所述第一分布的第二分布。
21.一种形成光通道的方法，所述方法包括：
在具有主面和相对的副面的第一反射器的主面中形成第一凹口和第二凹口，所述第一反射器的主面被划分为位于所述第一凹口和所述第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面，其中，所述第一凹口和所述第二凹口均具有底边和大致垂直于所述底边的两个侧边，并由所述底边和大致垂直于所述底边的两个侧边限定；
在具有主面和相对的副面的第二反射器的主面中形成第一凹口和第二凹口，所述第二反射器的主面被划分为位于上述第一凹口和所述第二凹口之间的内面；第一主侧面；以及第二主侧面，其中，所述第一凹口和所述第二凹口均具有底边和大致垂直于所述底边的两个侧边，并由所述底边和大致垂直于所述底边的两个侧边限定；
使第三反射器的上端与所述第一反射器的第一凹口接合，该上端具有至少一个倒角，所述倒角在所述第三反射器的内面和上面之间的角部处提供凹入的表面；
使第三反射器的下端与第二反射器的第一凹口接合，该下端具有至少一个倒角，所述倒角在所述第三反射器的内面和下面之间的角部处提供凹入的表面；
使第四反射器的上端与所述第一反射器的第二凹口接合，该上端具有至少一个倒角，所述倒角在所述第四反射器的内面和上面之间的角部处提供凹入的表面；
使所述第四反射器的下端与所述第二反射器的第二凹口接合，该下端具有至少一个倒角，所述倒角在所述第四反射器的内面和下面之间的角部处提供凹入的表面；以及
将粘合剂施加到(A)所述第一反射器或所述第二反射器的第一主侧面或第二主侧面；与(B)所述第三反射器或所述第四反射器的外面之间的至少一个接合点。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111812928A (zh) * 2019-04-12 2020-10-23 中强光电股份有限公司 波长转换装置与投影装置
DE102020133528B3 (de) * 2020-07-14 2022-01-13 Jenoptik Optical Systems Gmbh Verfahren zur Herstellung einer optischen Komponente mit innerer, beschichteter Struktur und danach hergestellte optische Komponente

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1858646A (zh) * 2005-05-08 2006-11-08 台达电子工业股份有限公司 光通道结构
CN101191986A (zh) * 2006-11-23 2008-06-04 台达电子工业股份有限公司 光通道结构及其制造方法
US7386215B1 (en) * 2006-12-28 2008-06-10 Prodisc Technology Inc. Projection system and light tunnel thereof
CN101211014A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 积分柱
CN102906639A (zh) * 2010-05-21 2013-01-30 Nec显示器解决方案株式会社 照明光学系统以及使用其的投影仪
CN203823672U (zh) * 2014-03-18 2014-09-10 木林森股份有限公司 一种应用于led灯具的透光板卡装结构
JP2014174273A (ja) * 2013-03-07 2014-09-22 Ricoh Co Ltd ライトトンネルの遮光部材及び画像表示装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10109591A1 (de) * 2001-02-28 2002-09-19 Zeiss Carl Jena Gmbh Herstellungsverfahren für einen Hohlmischstab und Hohlmischstab
CN2586989Y (zh) 2002-12-04 2003-11-19 益进光电科技股份有限公司 光通道结构
TWI235875B (en) * 2004-06-08 2005-07-11 Delta Electronics Inc Projection system and its light tunnel
CN1710462A (zh) 2004-06-17 2005-12-21 台达电子工业股份有限公司 光学投影系统及其所使用的光信道
TWI264608B (en) * 2005-04-08 2006-10-21 Delta Electronics Inc Light tunnel module
CN1851553A (zh) 2005-04-22 2006-10-25 台达电子工业股份有限公司 光信道装置
JP2007187812A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Fujinon Corp ライトトンネル
CN100545735C (zh) 2006-04-07 2009-09-30 中强光电股份有限公司 投影机及其积分柱
TW200823504A (en) 2006-11-17 2008-06-01 Delta Electronics Inc Light tunnel structure and manufacturing method thereof
TW200832046A (en) * 2007-01-22 2008-08-01 Prodisc Technology Inc Projection system and light tunnel thereof
CN101241298A (zh) 2007-02-08 2008-08-13 精碟科技股份有限公司 投影系统及其光导管
KR20100130389A (ko) * 2009-06-03 2010-12-13 박흥균 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널
CN103543528B (zh) * 2012-07-12 2017-06-13 台达电子工业股份有限公司 光通道及其制造方法
CN103971599A (zh) 2013-02-05 2014-08-06 业鑫科技顾问股份有限公司 图像补偿装置及其制造方法
JP6098450B2 (ja) 2013-09-10 2017-03-22 ウシオ電機株式会社 ライトガイド
JP5709225B2 (ja) 2013-12-20 2015-04-30 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 照明光学系とこれを用いたプロジェクタ
JP6709174B2 (ja) * 2014-06-05 2020-06-10 シグニファイ ホールディング ビー ヴィＳｉｇｎｉｆｙ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｂ．Ｖ． 効率が増したルミネセンスコンセントレータ
CN106918865A (zh) 2015-12-28 2017-07-04 无锡视美乐激光显示科技有限公司 导光装置及其应用的投影设备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1858646A (zh) * 2005-05-08 2006-11-08 台达电子工业股份有限公司 光通道结构
CN101191986A (zh) * 2006-11-23 2008-06-04 台达电子工业股份有限公司 光通道结构及其制造方法
CN101211014A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 积分柱
US7386215B1 (en) * 2006-12-28 2008-06-10 Prodisc Technology Inc. Projection system and light tunnel thereof
CN102906639A (zh) * 2010-05-21 2013-01-30 Nec显示器解决方案株式会社 照明光学系统以及使用其的投影仪
JP2014174273A (ja) * 2013-03-07 2014-09-22 Ricoh Co Ltd ライトトンネルの遮光部材及び画像表示装置
CN203823672U (zh) * 2014-03-18 2014-09-10 木林森股份有限公司 一种应用于led灯具的透光板卡装结构

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