CN108957766A - 光学合光轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光学合光轮，其包括一转动式透光基板、一光学微结构层以及一光学镀膜层。转动式透光基板具有一第一表面以及一相对于第一表面的第二表面，其中转动式透光基板以一中心轴线旋转。光学微结构层设置于第一表面或第二表面上。光学镀膜层设置于光学微结构层上。至少一激光投射光源投射在转动式透光基板的第一表面或第二表面上，以形成一由第二表面投射而出的激光投射光束。借此，本发明能够达到激光合光并消除色斑现象的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学轮，特别是涉及一种能够适用于投影机的光学合光轮。
背景技术
投影机的特点之一是由于不需要固定的屏幕，因此不会被屏幕大小所限制，只要有一可用来投射影像的平面，即可轻易地投射出大尺寸的画面。因此，已被广泛的应用到各个领域，例如应用于大型会议演讲上以投影机放大欲投影的画面，或是应用于家庭剧院组。
然而，现有的投影机所投影出来的画面，在某些情况下会有色斑点产生，而导致画质不佳。
因此如何提出一种能进行多种波段的激光合光及消除色斑点现象的光学合光轮，以克服上述的缺陷，已然成为该项所属技术领域人士所欲解决的重要课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种光学合光轮。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种光学合光轮，其包括一转动式透光基板、一光学微结构层以及一光学镀膜层。所述转动式透光基板具有一第一表面以及一相对于所述第一表面的第二表面。所述光学微结构层设置于所述第一表面或所述第二表面上。所述光学镀膜层设置于所述光学微结构层上。其中，至少一激光投射光源投射在所述转动式透光基板的所述第一表面或所述第二表面上，以形成一由所述第二表面投射而出的激光投射光束。
更进一步地，所述光学合光轮包括多个激光投射光源，多个所述激光投射光源投射在所述转动式透光基板的所述第一表面或所述第二表面上，以形成多个由所述第二表面投射而出的激光投射光束。
更进一步地，多个所述激光投射光源具有包括：投射一波长介于450纳米至495纳米之间的激光的激光投射光源、；投射一波长介于495纳米至570纳米之间的激光的激光投射光源；以及投射一波长介于620纳米至750纳米之间的激光的激光投射光源。
更进一步地，多个所述激光投射光源都投射在所述转动式透光基板的所述第一表面，以形成由所述第二表面投射而出的多个所述激光投射光束。
更进一步地，多个所述激光投射光源都投射在所述转动式透光基板的所述第二表面，以形成由所述第二表面投射而出的多个所述激光投射光束。
更进一步地，其中一个激光投射光源投射在所述转动式透光基板的所述第一表面，以形成由所述第二表面投射而出的其中一个激光投射光束，且另外一个激光投射光源投射在所述转动式透光基板的所述第二表面，以形成由所述第二表面投射而出的另外一个激光投射光束。
更进一步地，所述光学微结构层具有一介于0.01μm至1μm之间的粗糙度。
更进一步地，所述光学微结构层的材质与所述转动式透光基板的材质相同。
更进一步地，所述光学微结构层设置于所述第一表面以及所述第二表面上。
本发明的有益效果在于，本发明实施例所提供的光学合光轮，其能利用“光学微结构层设置于转动式透光基板的第一表面或第二表面上”的技术特征，以达到激光合光并消除色斑现象的效果。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明第一实施例光学合光轮与转动单元的一立体分解示意图。
图2为本发明第一实施例光学合光轮与转动单元的一立体组合示意图。
图3为本发明第一实施例光学合光轮的一俯视示意图。
图4为本发明第一实施例光学合光轮的一侧视剖视示意图。
图5为本发明第一实施例光学合光轮的一侧视剖视局部放大示意图。
图6为本发明第一实施例光学合光轮的其中一种激光光源投射示意图。
图7为本发明第一实施例光学合光轮的另外一种激光光源投射示意图。
图8为本发明第一实施例光学合光轮的再一种激光光源投射示意图。
图9为本发明第二实施例光学合光轮的其中一种激光光源投射示意图。
图10为本发明第二实施例光学合光轮的另外一种激光光源投射示意图。
图11为本发明第二实施例光学合光轮的再一种激光光源投射示意图。
图12为本发明第三实施例光学合光轮的一侧视剖视局部放大示意图。
图13为本发明第四实施例光学合光轮的一侧视剖视局部放大示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“光学合光轮”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，予以声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的技术范围。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或信号等，但这些元件或信号不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一元件与另一元件，或者一信号与另一信号。另外，如本文中所使用，术语“或”视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的所有组合。
第一实施例
首先，请参阅图1至图3所示，图1为本发明第一实施例光学合光轮与转动单元的一立体分解示意图，图2为本发明第一实施例光学合光轮与转动单元的一立体组合示意图，图3为本发明第一实施例光学合光轮的一俯视示意图。本发明第一实施例提供一种光学合光轮Q，其可应用于一投影装置(图中未示出)中，光学合光轮Q可以被一转动单元D(例如马达)所驱动，以使得光学合光轮Q能以一中心轴线C旋转。借此，至少一个或是多个激光投射光源可以投射在光学合光轮Q上，并通过设置在光学合光轮Q上的光学微结构层M(请参阅图4至图7所示)而达到消除或减少色斑点的效果。
接着，请参阅图4及图5所示，并同时配合图1所示，图4为本发明第一实施例光学合光轮的一侧视剖视示意图，图5为本发明第一实施例光学合光轮的一侧视剖视局部放大示意图。需特别注意的是，为容易说明转动式透光基板1、光学微结构层M以及光学镀膜层2三者之间的关系，此等附图并未按比例绘制。详细来说，光学合光轮Q包括一转动式透光基板1、一光学微结构层M以及一光学镀膜层2。转动式透光基板1具有一本体11、一位于本体11上的第一表面12(上表面)以及一位于本体11上且相对于第一表面12的第二表面13(下表面)，其中转动式透光基板1能以一中心轴线C旋转。另外，转动式透光基板1可以为具有透光效果的材质，例如玻璃，其中玻璃材质可以选自如硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐及碲酸盐等***者。值得说明的是，为了能够使得转动式透光基板1在转动时能具有较佳的旋转动平衡能力，转动式透光基板1大体上呈扁平的正圆圆盘状结构，然本发明不以此为限。
承上述，请复参阅图5所示，光学微结构层M可设置于第一表面12或第二表面13上，且光学微结构层M至少覆盖第一表面12或第二表面13的10％至100％的表面面积。以图5的实施例而言，光学微结构层M及光学镀膜层2是设置在转动式透光基板1的第一表面12上，然本发明不以此为限。值得说明的是，光学微结构层M可通过研磨、灌铸、印刷、蚀刻、喷砂、雾化及模具压合等方式以呈现凸起状、凹凸状、凹陷状、颗粒状或雾化表面等各种形状的光学微结构层M，然本发明不以此为限。也就是说，通过研磨、蚀刻、喷砂、雾化及模具压合等方式所形成的光学微结构层M，其光学微结构层M的材质将会与转动式透光基板1的材质相同。另外，为了达到较佳的消除色斑点效果，所述光学微结构层具有一介于0.01微米(Micrometre，μm至1微米之间的粗糙度。
承上述，请复参阅图5所示，光学镀膜层2设置于光学微结构层M上，其中光学镀膜层2至少覆盖第一表面12或第二表面13的10％至100％的表面面积。值得注意的是，光学镀膜层2可以为单层膜、双层膜或多层膜的其中之一者，本发明不以此为限。另外，光学镀膜层2可以是抗反射膜(Anti-Reflection Coating)或是高反射膜(High-ReflectionCoating)，借此，投射在光学合光轮Q上的至少一个或是多个激光投射光源可以通过光学镀膜层2而穿透光学合光轮Q或是被光学合光轮Q所反射。另外，须特别说明的是，虽然图5所示的第一实施例中是将光学微结构层M设置在转动式透光基板1的第一表面12上，且将光学镀膜层2设置在光学微结构层M上，但是，在其他的实施中，光学微结构层M及光学镀膜层2也可以设置在转动式透光基板1的第二表面13上。
接着，详细来说，至少一激光投射光源或多个激光投射光源可投射在转动式透光基板1的第一表面12或第二表面13上，以形成一个或多个由第二表面13投射而出的激光投射光束。换句话说，当光学合光轮Q包括多个激光投射光源时，多个激光投射光源投射在转动式透光基板1的第一表面12与第二表面13两者其中之一上，可以形成都是由第二表面13投射而出的多个激光投射光束。也就是说，不论激光投射光源是投射在第一表面12或第二表面13上，都会形成由第二表面13投射而出的激光投射光束，即，激光投射光束的投射方向都是朝向同一方向，且都是从同一个表面投射而出。进一步来说，可以通过光学镀膜层2而决定激光投射光源当穿透光学合光轮Q或是被光学合光轮Q所反射。
承上述，请参阅图6所示，图6为本发明第一实施例光学合光轮的其中一种激光光源投射示意图。以图6的实施方式来说，激光投射光源是投射在第一表面12上，然而，在其他实施方式中，激光投射光源也可以投射在第二表面13上。另外，以本发明第一实施例而言，至少一激光投射光源优选为波长介于450纳米至495纳米之间的蓝色激光投射光源。另外，需特别说明的是，以下说明内容将以光学合光轮Q包括多个激光投射光源投射在光学合光轮Q上进行说明。借此，如图6所示的实施例中，多个激光投射光源投射在转动式透光基板1的第一表面12后，可以形成多个由第二表面13投射而出的激光投射光束。另外，多个激光投射光源还可具有一波长介于495纳米至570纳米之间的激光投射光源以及一波长介于620纳米至750纳米之间的激光投射光源。换句话说，多个激光投射光源可以是蓝色激光投射光源、绿色激光投射光源以及红色激光投射光源。
承上述，请复参阅图6所示，多个激光投射光源中可包括一第一激光投射光源L1、一第二激光投射光源L2以及一第三激光投射光源L3。举例来说，第一激光投射光源L1投射在转动式透光基板1的第一表面12上，可以形成一由第二表面13投射而出的第一激光投射光束R1。第二激光投射光源L2投射在转动式透光基板1的第一表面12上，以形成一由第二表面13投射而出的第二激光投射光束R2。第三激光投射光源L3投射在转动式透光基板1的第一表面12上，以形成一由第二表面13投射而出的第三激光投射光束R3。也就是说，第一表面12可以作为光学合光轮Q的入光面，第二表面13可作为光学合光轮Q的出光面。须说明的是，在其他实施方式中，第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3也可以投射在转动式透光基板1的第二表面13上，以分别形成由第二表面13投射而出的第一激光投射光束R1、第二激光投射光束R2以及第三激光投射光束R3。另外，举例来说，第一激光投射光源L1的波长介于450纳米至495纳米之间，第二激光投射光源L2的波长可介于波长介于495纳米至570纳米之间，第三激光投射光源L3的波长可介于620纳米至750纳米之间，然本发明不以此为限。
承上述，在图6的实施方式中，光学镀膜层2可以是抗反射膜，所以，多个激光投射光源(第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3)都投射在转动式透光基板1的第一表面12上，以形成由第二表面13投射而出的多个激光投射光束(第一激光投射光束R1、第二激光投射光束R2以及第三激光投射光束R3)。借此，第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3可以依序通过光学镀膜层2、光学微结构层M、转动式透光基板1的第一表面12、转动式透光基板1的本体11以及转动式透光基板1的第二表面13，而形成多个由第二表面13投射而出的第一激光投射光束R1、第二激光投射光束R2以及第三激光投射光束R3。值得说明的是，在本实施方式中，为了提高第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3通过光学合光轮Q后的合光效果及消除色斑点的效果，光学微结构层M具有一介于0.01μm至1μm之间的粗糙度，且光学镀膜层2的具有介于1.2至1.9之间的折射率。
接着，请参阅图7所示，图7为本发明第一实施例光学合光轮的另外一种激光光源投射示意图。以图7的实施方式来说，多个激光投射光源(第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3)都投射在转动式透光基板1的第二表面13，以形成由第二表面13投射而出的多个激光投射光束(第一激光投射光束R1、第二激光投射光束R2以及第三激光投射光束R3)。另外，光学镀膜层2可以是一高反射膜，且在投影机整体结构配置的考量下，可以利用反射的方式，使得多个激光投射光束由第二表面13投射而出。换句话说，多个激光投射光源可以依序通过转动式透光基板1的第二表面13、转动式透光基板1的本体11、转动式透光基板1的第一表面12、光学微结构层M以及光学镀膜层2，再受到光学镀膜层2的反射后，由转动式透光基板1的第二表面13投射而出。值得说明的是，在本实施方式中，为了提高第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3通过光学合光轮Q后的合光效果及消除色斑点的效果，光学微结构层M具有一介于0.01μm至1μm之间的粗糙度，且光学镀膜层2的具有介于1.2至1.9之间的折射率。
接着，请参阅图8所示，图8为本发明第一实施例光学合光轮的再一种激光光源投射示意图。以图8的实施方式来说，多个激光投射光源中的其中一个激光投射光源投射在转动式透光基板1的第一表面12，以形成由第二表面13投射而出的多个激光投射光束中的其中一个激光投射光束。多个激光投射光源中的另外一个激光投射光源投射在转动式透光基板1的第二表面13，以形成由第二表面13投射而出的多个激光投射光束中的另外一个激光投射光束。换句话说，一部分的激光投射光源可以根据光学镀膜层2的材质选择，而以穿透的方式而朝远离第二表面13的方向投射而出，另外一部分的激光投射光源可以根据光学镀膜层2的材质选择，而以反射的方式而朝远离第二表面13的方向投射而出。
详细来说，请复参阅图8所示，第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3可以依序通过光学镀膜层2、光学微结构层M、转动式透光基板1的第一表面12、转动式透光基板1的本体11以及转动式透光基板1的第二表面13，而形成由第二表面13投射而出的第二激光投射光束R2以及第三激光投射光束R3。另外，第一激光投射光源L1可以投射在转动式透光基板1的第二表面13上，并依序通过转动式透光基板1的本体11、转动式透光基板1的第一表面12、光学微结构层M以及光学镀膜层2，再受到光学镀膜层2的反射后，由转动式透光基板1的第二表面13投射而出。换句话说，光学镀膜层2具有让第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3的波长可以穿透而过的透光率，且光学镀膜层2也具有反射第一激光投射光源L1的波长的反射率。
第二实施例
首先，请参阅图9所示，图9为本发明第二实施例光学合光轮的其中一种激光光源投射示意图。由图9与图6的比较可知，本发明第二实施例所提供的光学合光轮Q与第一实施例所提供的光学合光轮Q最大的差别在于：第二实施例所提供的光学合光轮Q的光学微结构层M及光学镀膜层2是设置在转动式透光基板1的第二表面13上。须说明的是，第二实施例中所提供的光学合光轮Q中的结构特征与前述第一实施例相仿，在此容不再赘述。以下将针对多个激光投射光源的投射路径进行详细说明。
请复参阅图9所示，举例来说，光学镀膜层2可以为一抗反射膜，借此，多个激光投射光源(第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3)可以依序通过转动式透光基板1的第二表面13、转动式透光基板1的本体11、转动式透光基板1的第一表面12、光学微结构层M以及光学镀膜层2，而形成由第二表面13投射而出的多个激光投射光束(第一激光投射光束R1、第二激光投射光束R2以及第三激光投射光束R3)。值得说明的是，在本实施方式中，为了提高第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3通过光学合光轮Q后的合光效果及消除色斑点的效果，光学微结构层M具有一介于0.01μm至1μm之间的粗糙度，且光学镀膜层2的具有介于1.2至1.9之间的折射率。
接着，请参阅图10所示，图10为本发明第二实施例光学合光轮的另外一种激光光源投射示意图。举例来说，光学镀膜层2可以为一高反射膜，借此，多个激光投射光源(第一激光投射光源L1、第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3)可以受到光学镀膜层2的反射后，由转动式透光基板1的第二表面13投射而出，而形成多个激光投射光束(第一激光投射光束R1、第二激光投射光束R2以及第三激光投射光束R3)。
接着，请参阅图11所示，图11为本发明第二实施例光学合光轮的再一种激光光源投射示意图。图11的实施方式中，光学镀膜层2可具有让第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3的波长可以穿透而过的透光率，且光学镀膜层2也具有反射第一激光投射光源L1的波长的反射率。借此，第二激光投射光源L2以及第三激光投射光源L3可以依序通过转动式透光基板1的第一表面12、转动式透光基板1的本体11、转动式透光基板1的第二表面13、光学微结构层M以及光学镀膜层2，而形成由第二表面13投射而出的第二激光投射光束R2以及第三激光投射光束R3。另外，第一激光投射光源L1可以投射在光学镀膜层2上，再受到光学镀膜层2的反射后，由转动式透光基板1的第二表面13投射而出。
第三实施例
首先，请参阅图12所示，图12为本发明第三实施例光学合光轮的一侧视剖视局部放大示意图。由图12与图5的比较可知，本发明第三实施例所提供的光学合光轮Q与第一实施例所提供的光学合光轮Q最大的差别在于：第三实施例所提供的光学合光轮Q还进一步包括一设置在转动式透光基板1的第二表面13上的光学镀膜层2。借此，通过设置在转动式透光基板1的第二表面13上的光学镀膜层2能够进一步改变多个激光投射光源的合光效果。
另外，须说明的是，多个激光投射光源对于第三实施例所提供的光学镀膜层2的投射方式，也可以如同前述第一实施例及第二实施例中所说明的内容，在此容不赘述。
第四实施例
首先，请参阅图13所示，图13为本发明第四实施例光学合光轮的一侧视剖视局部放大示意图。由图13与图5的比较可知，本发明第四实施例所提供的光学合光轮Q与第一实施例所提供的光学合光轮Q最大的差别在于：第四实施例所提供的光学合光轮Q还进一步包括一设置在转动式透光基板1的第二表面13上的光学微结构层M以及一设置在该光学微结构层M上的光学镀膜层2。借此，通过设置在转动式透光基板1的第二表面13上的光学微结构层M及设置在该光学微结构层M上的光学镀膜层2能够进一步改变多个激光投射光源的合光效果。
另外，须说明的是，多个激光投射光源对于第四实施例所提供的光学镀膜层2的投射方式，也可以如同前述第一实施例及第二实施例中所说明的内容，在此容不赘述。
实施例的有益效果
本发明的有益效果在于，本发明实施例所提供的光学合光轮Q，可以利用“光学微结构层M”的技术特征，以达到激光合光并消除色斑现象的效果。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。
Claims (9)
1.一种光学合光轮，其特征在于，所述光学合光轮包括：
一转动式透光基板，所述转动式透光基板具有一第一表面以及一相对于所述第一表面的第二表面；
一光学微结构层，所述光学微结构层设置于所述第一表面或所述第二表面上；以及
一光学镀膜层，所述光学镀膜层设置于所述光学微结构层上；
其中，至少一激光投射光源投射在所述转动式透光基板的所述第一表面或所述第二表面上，以形成至少一由所述第二表面投射而出的激光投射光束。
2.根据权利要求1所述的光学合光轮，其特征在于，所述光学合光轮包括多个所述激光投射光源，多个所述激光投射光源投射在所述转动式透光基板的所述第一表面或所述第二表面上，以形成多个由所述第二表面投射而出的激光投射光束。
3.根据权利要求2所述的光学合光轮，其特征在于，多个所述激光投射光源包括：投射一波长介于450纳米至495纳米之间的激光的激光投射光源；投射一波长介于495纳米至570纳米之间的激光的激光投射光源；以及投射一波长介于620纳米至750纳米之间的激光的激光投射光源。
4.根据权利要求2所述的光学合光轮，其特征在于，多个所述激光投射光源都投射在所述转动式透光基板的所述第一表面，以形成由所述第二表面投射而出的多个所述激光投射光束。
5.根据权利要求2所述的光学合光轮，其特征在于，多个所述激光投射光源都投射在所述转动式透光基板的所述第二表面，以形成由所述第二表面投射而出的多个所述激光投射光束。
6.根据权利要求2所述的光学合光轮，其特征在于，其中一个所述激光投射光源投射在所述转动式透光基板的所述第一表面，以形成由所述第二表面投射而出的其中一个激光投射光束，且另外一个激光投射光源投射在所述转动式透光基板的所述第二表面，以形成由所述第二表面投射而出的另外一个激光投射光束。
7.根据权利要求1所述的光学合光轮，其特征在于，所述光学微结构层具有一介于0.01μm至1μm之间的粗糙度。
8.根据权利要求1所述的光学合光轮，其特征在于，所述光学微结构层的材质与所述转动式透光基板的材质相同。
9.根据权利要求1所述的光学合光轮，其特征在于，所述光学微结构层设置于所述第一表面和所述第二表面上。
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