TWI484284B - 光學組件及其使用方法 - Google Patents

Description

光學組件及其使用方法

本發明係關於一種光學組件及其使用方法，特別是關於一種應用於雷射光源之光學組件及其使用方法。

早期以白光燈泡做為主要光源的投影機，不但造成投影機體積龐大，並於運作時會產生很高的熱量，因而容易造成投影機的損害。隨著技術的演進，目前雷射光源已可產生高強度及穩定的光源，並具有色域廣、顏色鮮艷之優點，故雷射光源逐漸取代傳統燈泡，不但可有效縮小投影機的體積，更能產生鮮明的畫質，因此雷射光源應用於投影機上已成為趨勢。

如第1圖所示，其為習知雷射光源裝置1之分解示意圖，包含複數光學透鏡11、一透鏡基座12、複數雷射光源13及一光源底座14，而雷射光源裝置1為了取得足夠的亮度，首先複數雷射光源13會先排列於光源底座14上。

由於雷射光源13還需進一步經過光學透鏡的處理後，才成為後續投影畫面所需要的有效光源，因此習知雷射光源裝置1必須藉由透鏡基座12承載複數光學透鏡11。如第1A圖所示，透鏡基座12會形成複數的開口121，以便將各雷射光源14容置在各開口121內，並於各開口121之周圍及透鏡基座12之表面12a上，預先形成向下凹陷之一承載部122，且該承載部122之尺寸恰與光學透鏡11的尺寸相同，是故光學透鏡11便可直接固定在承載部122上， 並讓光學透鏡11位於雷射光源14之上方。

然而，若要使讓光學透鏡11與雷射光源14彼此達到最佳的光源處理效果，還需進一步藉由校正儀器針對光學透鏡11進行位置校正。如第1B圖所示，雖然透鏡11在承載部122的位置，亦是依據光學透鏡11與雷射光源14的光學路徑，預先將承載部122設計在透鏡基座12上，但透鏡11的位置仍可能與雷射光源14的光學路徑產生偏差，但習知雷射光源裝置1卻已無法針對光學透鏡11進行微調整，因此造成光學透鏡11與雷射光源14的光源處理效果一直無法獲得有效的提升，進而影響投影機的光學品質。

有鑑於此，提供一種用於光源系統之光學組件，以便針對光學透鏡進行位置校正，使其位置能與雷射光源獲得最佳的光學轉換效果，進而提升整體光源系統之發光品質，乃為此一業界期望達成之目標。

本發明之一目的在於提供一種用於光源系統之光學組件，特別是一種應用於雷射光源之光學組件，藉由光學組件之載具使光源系統獲得最佳的光學品質。為達前述目的，本發明之光源系統包含複數雷射光源，光學組件包含一載具及一透鏡，其中透鏡係組合於載具之一內徑部分周緣內，並且藉由載具局部移動透鏡，使透鏡之位置對應於雷射光源之光學路徑內，且透鏡係相對位於該雷射光源之上方。

本發明之另一目的在於提供一種光學組件之使用方法，係藉由 載具以精確地調整透鏡的光學位置，使透鏡的光學位置與雷射光源之光學路徑達到最佳的光學轉換效果，進而使光源系統獲得最佳的光學品質。為達此前述目的，本發明之光學組件之使用方法包含：固定一透鏡於一載具上，透鏡係組合於載具之一內徑部分周緣內；藉由載具局部移動透鏡，使透鏡之位置對應於雷射光源之光學路徑內，且透鏡係相對位於該雷射光源之上方。

本發明係可利用機器夾持光學組件上的載具，以避免機器直接損傷透鏡，並可精準地調整透鏡的位置，使透鏡之位置與雷射光源之光學路徑取得的最佳的光學轉換效果，藉此有效改善光源系統的光學品質，並提升光源系統之生產效能。

為了讓上述的目的、技術特徵和優點能夠更為本領域之人士所知悉並應用，下文係以本發明之數個較佳實施例以及附圖進行詳細的說明。

為了方便說明，以下將透過實施例來解釋本發明內容，然而，關於實施例中之說明僅為闡釋本發明之技術內容及其目的功效，而非用以直接限制本發明。須說明者，圖示中各元件之尺寸及相對位置關僅用以示意俾便瞭解，非用以限制實施比例及尺寸大小。

第2A圖係為本發明之光源系統之分解示意圖，第2B至2D圖係為本發明之光學組件應用於光源系統之使用示意圖，第3圖為本發明之光學組件之放大示意圖，第4圖為光學組件之使用方法之流程示意圖。

請先參考第2A圖，在此先說明光源系統3之各元件及其結構關係，光源系統3包含複數雷射光源31、光學基座32及座體33，雷射光源31排列於座體33上，且雷射光源31相應位於光學基座32所形成之複數開口321下方，以使雷射光源31係介於座體33及光學基座32之間。在此補充說明，本發明之雷射光源31的數量及排列方式，並非以第2A圖所顯示為限制，可依據實際所需要的光源強度，安排足夠數量的雷射光源31，或者依光學設計的需求，如第2A圖所示，以陣列方式排列雷射光源31，或以交錯方式(在此不額外以圖面繪示)排列雷射光源31。

接下來請參考第3圖，將說明本發明之光學組件之各元件及其結構關係，光學組件2包含載具21及透鏡22，透鏡22係可組合於載具21之一內徑21a的部分周緣內。

在此特別說明，一般透鏡較佳以圓形為主，但本發明之載具21並非僅局限於第3圖所示之圓環形狀，仍可依據透鏡實際之形狀構造，將載具21設計為足以固定透鏡22之形狀構造；換言之，載具21之內徑21a之形狀決定於透鏡22之形狀構造。

另一方面，本發明之光學組件可利用自動機器進行移動，故如第3圖所示，本發明之載具21進一步設計以具有至少二凸出部211，凸出部211形成於載具21之一外徑周緣21b上，並於各凸出部211上形成有一貫穿孔212，是故自動機器可用夾具夾持凸出部211之貫穿孔212，來移動光學組件2。

現進一步詳述光學組件2應用於光源系統3上之使用方式，首先請同時參考第2B圖及第4圖，各雷射光源31已相應位於光學 基座32之各開口321下方，故此時步驟(400)，會預先將光學組件2之載具21設置於光學基座32之開口321上方。需說明的是，本發明係可使用自動機器個別移動載具21並放置於光學基座32上，但為了讓載具21有較明確的定位空間，並避免載具21在光學基座32之開口321上任意移動，本發明進一步於光學基座32之一上表面32a以及開口321之周圍形成有一凹陷部322，而凹陷部322界定有一接觸面322a，是故自動機器便可直接將載具21放置在凹陷部322的空間內。請注意本發明之凹陷部322之形狀不以本發明之圖面為限制，凹陷部322之形狀只需約略大於載具21之尺寸，讓載具21有足夠的空間在凹陷部322內局部移動即可。

接下來為步驟(401)，如第2C圖及第4圖所示，因載具21已預置於光學基座32之凹陷部322內，緊接著便可將光學組件2之透鏡22與載具21進行組合，而透鏡22與載具21之組合方式，如同前段所述，透鏡22係組合於載具21之內徑21a的部分周緣內，而其餘透鏡22與載具21之組合關係與前段描述相同，故於此不再贅述。

承上所述，雖然光學組件2之透鏡22已相對位於雷射光源31的上方，但此時透鏡22的擺放位置與雷射光源31的光學路徑，尚無法產生最佳的光源處理效果。因此可透過校對裝置(圖面未繪出)，進行透鏡22之位置與雷射光源31之光學路徑的校對。

最後為步驟(402)，同樣請參考第2D圖及第4圖，此時便可再次利用自動機器夾持載具21之貫穿孔212，依據校對裝置的測試結果，透過移動載具21，使載具21沿著接觸面322a，以便於凹 陷部322內局部地進行水平方向移動；換言之，由於自動機器夾夾持載具21時，將可整體移動光學組件2，同時確保透鏡22之位置適當地對應於雷射光源31之光學路徑內，藉此光源系統便可取得最佳的光源處理效果。

如所屬技術領域具有通常知識者所瞭解，當透鏡22的位置已調校完成並確定後，便可使用黏著膠(圖面未繪出)點附在載具21的邊框與凹陷部322之間，以使光學組件2之載具21被固定在光學基座32上，而整體光學組件2不會任意移動或脫離光學基座32。

綜上所述，由於本發明之光學組件可藉由自動儀器夾持載具21後，便可精確且細微地調整透鏡22的位置，使透鏡22的位置與雷射光源31之光學路徑產生最佳的光學轉換效果，因此將本發明之光學組件應用於雷射光源之中，不但具有改善整體光源系統的光學品質，並可有效提升光源系統之生產效能。

上述之實施例僅用來例舉本創作之實施態樣，以及闡釋本創作之技術特徵，並非用來限制本創作之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本創作所主張之範圍，本創作之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1‧‧‧習知雷射光源裝置

11‧‧‧複數光學透鏡

12‧‧‧透鏡基座、

121‧‧‧開口

122‧‧‧承載部

13‧‧‧複數雷射光源

14‧‧‧光源底座

2‧‧‧光學組件

21‧‧‧載具

21a‧‧‧內徑周緣

21b‧‧‧外徑周緣

211‧‧‧凸出部

212‧‧‧貫穿孔

22‧‧‧透鏡

3‧‧‧光源系統

31‧‧‧複數雷射光源

32‧‧‧光學基座

32a‧‧‧上表面

321‧‧‧開口

322‧‧‧凹陷部

322a‧‧‧接觸面

33‧‧‧座體

第1A圖係為習知雷射光源裝置之分解示意圖；第1B圖係為習知雷射光源裝置設有光學透鏡之示意圖；第2A圖係為本發明之光源系統之分解示意圖；第2B至2D圖係為本發明之光學組件應用於光源系統之使用示 意圖；第3圖為本發明之光學組件之放大示意圖；以及第4圖為本發明之光學組件之使用方法流程示意圖。

2‧‧‧光學組件

21‧‧‧載具

212‧‧‧貫穿孔

22‧‧‧透鏡

3‧‧‧光源系統

31‧‧‧複數雷射光源

32‧‧‧光學基座

32a‧‧‧上表面

322‧‧‧凹陷部

322a‧‧‧接觸面

33‧‧‧座體

Claims (9)

1. 一種用於一光源系統之光學組件，該光源系統包含複數雷射光源，該光學組件包含：一載具，包含至少二凸出部，該凸出部形成於該載具之一外徑周緣上，其中各該凸出部形成有一貫穿孔；以及一透鏡，配合於該載具之一內徑內，其中，該光學組件位於該等雷射光源之其中之一之上方，且該載具之該至少二貫穿孔適可由一夾持裝置同時夾持，以局部移動該光學組件，藉以調校該透鏡於該雷射光源之一光學路徑內。
2. 如請求項1所述之光學組件，其中該光源系統包含一光學基座及一座體，各該雷射光源係排列於該座體上，且各該雷射光源相應位於該光學基座所形成之複數開口內，以使各該雷射光源介於該座體及該光學基座之間。
3. 如請求項2所述之光學組件，該載具與該透鏡適可位於該光學基座之該開口上方。
4. 如請求項2所述之光學組件，其中該光學基座更具有一凹陷部，該凹陷部係形成於該光學基座之一上表面以及各該開口之周圍，並且該凹陷部界定有一接觸面。
5. 一種用於一光源系統之光學組件之使用方法，該光源系統包含複數雷射光源，該光學組件之使用方法包含以下步驟：(401)配合一透鏡於一載具上，該透鏡係組合於該載具之一內徑內，其中該載具包含至少二凸出部形成於該載具之一外徑周緣上，且各該凸出部形成有一貫穿孔；以及 (402)該載具之該至少二貫穿孔由一夾持裝置同時夾持，以局部移動該光學組件，並調校該透鏡於該雷射光源之一光學路徑內，其中該透鏡係位於該等雷射光源之其中之一之上方。
6. 如請求項5所述之使用方法，該光源系統包含一光學基座及一座體，各該雷射光源係排列於該座體上，且各該雷射光源相應位於該光學基座所形成之複數開口內，以使各該雷射光源介於該座體及該光學基座之間。
7. 如請求項6所述之使用方法，於步驟(401)前更包含步驟(400)，預先將該載具放置於該光學基座上之該開口上方。
8. 如請求項6所述之使用方法，其中該光學基座更具有一凹陷部，該凹陷部係形成於該光學基座之一上表面以及各該開口之周圍，並且於步驟(402)中，該載具係沿該凹陷部之一接觸面局部地水平移動，使該透鏡之位置對應於該雷射光源之光學路徑內。
9. 一種光源系統，包含：一光學基座，包含一凹陷部形成於該光學基座之一上表面上；複數雷射光源，位於於該光學基座內，以及複數光學組件，位於該光學基座之該凹陷部，各該光學組件包含：一載具，包含至少二凸出部，該凸出部形成於該載具之一外徑周緣上，其中各該凸出部形成有一貫穿孔；以及一透鏡，配合於該載具之一內徑內；其中，各該載具之該至少二貫穿孔適可由一夾持裝置同時夾持， 並於局部移動該凹陷部內之各該光學組件，藉此調校各該透鏡於各該雷射光源之一光學路徑內。