JP5650175B2 - Light guide component - Google Patents
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Description
本発明は、光を受信するための素子に関し、特に、導光部品、導光部品を含む光源キット、導光部品を含む光エンジン、導光部品の製造方法、および、光源キットの組立方法に関する。 The present invention relates to an element for receiving light, and in particular, to a light guide component, a light source kit including the light guide component, a light engine including the light guide component, a method for manufacturing the light guide component, and a method for assembling the light source kit. .
導光管と導光部品は、広く用いられる。導光部品は、光源から光を受信して、光損失を最低限に抑えるように、一定の距離で伝送することができる。例えば、少なくとも1つの発光ダイオードからの光は、導光部品によって他の場所に伝送されることができる。導光部品は、特定の方法を通じて、光を処理することもできる。例えば、導光部品は、異なる色の光を統合し、または光を視準化に用いることができる。導光部品の可能なアプリケーションの一つとしては、プロジェクターに取り付けられることである。 Light guide tubes and light guide components are widely used. The light guide component can receive light from the light source and transmit it at a constant distance so as to minimize light loss. For example, light from at least one light emitting diode can be transmitted elsewhere by a light guide component. The light guide component can also process light through a specific method. For example, the light guide component can integrate light of different colors or use the light for collimation. One possible application of the light guide component is to attach it to a projector.
技術的観点からいえば、導光部品が設置されたプロジェクター及び関連装置の小型化は、有益である。プロジェクターの小型化の一つの潜在的なアプリケーションプロジェクトとしては、例えば、携帯電話である。そのため、プロジェクター及びその他の光学装置に対して、小さいパーツが要求されている。しかしながら、現在、小型化され且つ信頼可能な高品質の導光部品を如何に製造するかは、業界に対して、かなり挑戦的なものである。 From a technical point of view, miniaturization of projectors and related devices in which light guide components are installed is beneficial. One potential application project for miniaturizing a projector is, for example, a mobile phone. Therefore, small parts are required for projectors and other optical devices. However, it is currently quite challenging for the industry how to produce high quality light guiding components that are miniaturized and reliable.
また、導光部品が設置された装置を如何に組み立てるかも、また課題の一つとなる。従来、光の効果的な伝送を可能にするために、莫大な時間と労働力を費やして、導光部品を光源及びその他の光学素子と整列することが一般的である。一方、装置の小型化のため、組み立てもより難しくなる。 In addition, how to assemble the device in which the light guide component is installed is another problem. Conventionally, in order to enable effective transmission of light, it is common to spend a great deal of time and labor aligning the light guide component with the light source and other optical elements. On the other hand, assembly becomes more difficult due to the miniaturization of the apparatus.
なお、導光部品が設置された装置には、使用中、揺れにより落ちたり破損したり、更に、その内の導光部品がずれるという問題が生じることがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置決めの優れた導光部品、導光部品を含む光源キット、導光部品を含む光エンジン、導光部品の製造方法、および、光源キットの組立方法を提供することにある。
In addition, in the apparatus in which the light guide component is installed, there may be a problem that the light guide component falls or breaks due to shaking during use, and the light guide component in the device is displaced.
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a light guide component with excellent positioning, a light source kit including the light guide component, a light engine including the light guide component, a method for manufacturing the light guide component, And it is providing the assembly method of a light source kit.
本発明による導光部品は、集光ロッド(Light Integration rod)と、レンズと、を含む。集光ロッドは、光を受信するための第1端と、光の出口となる第2端と、を含む。レンズは、光結合となるように第2端に連結される。 The light guide component according to the present invention includes a light integration rod and a lens. The condensing rod includes a first end for receiving light and a second end serving as an outlet for light. The lens is coupled to the second end for optical coupling.
本発明によるシングルピース導光部品は、集光ロッドと、レンズと、を含む。集光ロッドは、光を受信するための第1端と、光の出口となる第2端と、を含み、第1端と第2端との間に介在する少なくとも1つの側面を含むことも可能だ。レンズは、光結合となるように第2端に連結される。集光ロッドは、統合式光軸素子であってよく、ソリッドであってよい。シングルピース導光部品は、光の出口より広い少なくとも一部が実質的に平面である外部表面を有し、集光ロッドとレンズとの間に介在する少なくとも1つの仕切り部を更に含む。 The single piece light guide component according to the present invention includes a condensing rod and a lens. The condensing rod includes a first end for receiving light and a second end serving as a light exit, and may include at least one side surface interposed between the first end and the second end. It is possible. The lens is coupled to the second end for optical coupling. The condensing rod may be an integrated optical axis element or a solid. The single piece light guide component further includes at least one partition having an outer surface that is at least partially planar and wider than the light exit and interposed between the light collecting rod and the lens.
本発明による導光部品は、集光ロッドと、レンズと、集光ロッドとレンズとの間に介在する少なくとも1つの仕切り部と、を含む。集光ロッドは、光を受信するための第1端と、光の出口を有する第2端と、を含む。レンズは、光結合となるように集光ロッドの第2端に連結される。仕切り部は、光の出口より広い少なくとも1つの外部表面を有する。一実施形態において、仕切り部は、少なくとも一部の第1方向での断面とレンズの第1方向での断面の形状とは不一致である。第1方向は、集光ロッドの第1端から第2端への方向に直交する。一実施形態において、外部表面の少なくとも一部が実質的に平面である。一実施形態において、集光ロッドは、統合式光軸素子である。 The light guide component according to the present invention includes a condensing rod, a lens, and at least one partition portion interposed between the condensing rod and the lens. The condensing rod includes a first end for receiving light and a second end having a light exit. The lens is connected to the second end of the condensing rod so as to be optically coupled. The partition has at least one external surface wider than the light exit. In one embodiment, at least a part of the cross section in the first direction and the shape of the cross section in the first direction of the lens do not coincide with each other. The first direction is orthogonal to the direction from the first end to the second end of the condensing rod. In one embodiment, at least a portion of the outer surface is substantially planar. In one embodiment, the collecting rod is an integrated optical axis element.
本発明によるシングルピース導光部品は、光を光源から獲得して伝送する第1手段と、第1手段からの光を視準化する第2手段と、を含む。第1手段と第2手段は、一体接続して成形する。 The single piece light guide component according to the present invention includes first means for acquiring and transmitting light from a light source, and second means for collimating light from the first means. The first means and the second means are integrally connected and molded.
本発明によるシングルピース導光部品の製造方法は、集光ロッドと、レンズと、を含むシングルピースの部材を形成するステップを含む。そのうち、集光ロッドは、光を受信するための第1端と、光の出口を有する第2端と、を含む。レンズは、光結合となるように集光ロッドの第2端に連結される。シングルピース導光部品は、射出成形で製造されることができ、また、光の出口より広い少なくとも一部が実質的に平面である外部表面を有し、集光ロッドとレンズとの間に位置する仕切り部を更に含む。 The manufacturing method of the single piece light guide component by this invention includes the step of forming the member of the single piece containing a condensing rod and a lens. The condensing rod includes a first end for receiving light and a second end having a light exit. The lens is connected to the second end of the condensing rod so as to be optically coupled. The single piece light guide component can be manufactured by injection molding and has an outer surface that is at least partly substantially planar wider than the light exit and is located between the collecting rod and the lens. And a partition part.
本発明による導光部品の製造方法は、集光ロッドを形成するステップと、レンズを形成するステップと、集光ロッドとレンズとの間に介在する仕切り部を形成するステップと、を含む。集光ロッドは、光を受信することができる第1端と、光の出口を有する第2端と、を含む。レンズは、光結合となるように集光ロッドの第2端に連結される。仕切り部は、光の出口より広い外部表面を有する。一実施形態において、集光ロッドと、レンズと、仕切り部と、を含む導光部品は、射出成形法で製造される。 The manufacturing method of the light guide component by this invention includes the step which forms a condensing rod, the step which forms a lens, and the step which forms the partition part interposed between a condensing rod and a lens. The condensing rod includes a first end capable of receiving light and a second end having a light exit. The lens is connected to the second end of the condensing rod so as to be optically coupled. The partition has an outer surface wider than the light exit. In one embodiment, a light guide component including a condensing rod, a lens, and a partition part is manufactured by an injection molding method.
本発明による光エンジンは、光源と、シングルピース導光部品と、を含む。シングルピース導光部品は、光を受信するための第1端と、光の出口となる第2端と、第1端と第2端との間に介在する少なくとも1つの側面と、を含む集光ロッドと、光結合となるように第2端に連結されるレンズと、を含む。光エンジンは、導光部品の周りを取り囲む筐体を更に含む。筐体は、集光ロッドの光の入口から光の出口までの範囲で、集光ロッドの少なくとも一部と接触する。 The light engine according to the present invention includes a light source and a single piece light guide component. The single-piece light guide component includes a first end for receiving light, a second end serving as an outlet for light, and at least one side surface interposed between the first end and the second end. An optical rod and a lens coupled to the second end for optical coupling. The light engine further includes a housing surrounding the light guide component. The housing contacts at least a part of the light collecting rod in a range from the light entrance to the light exit of the light collecting rod.
本発明による光エンジンは、光源と、導光部品と、筐体と、を含む。導光部品は、光源から光を受信するための第1端と、光の出口を有する第2端と、を含む集光ロッドを含む。集光ロッドは、第2端から第1端に向かってテーパー状となる。導光部品は、光結合となるように集光ロッドの第2端に連結されるレンズを含む。筐体は、集光ロッドを支持可能な円錐状の内部部材を有する。 The light engine according to the present invention includes a light source, a light guide component, and a housing. The light guide component includes a condensing rod including a first end for receiving light from the light source and a second end having a light outlet. The condensing rod is tapered from the second end toward the first end. The light guide component includes a lens connected to the second end of the light collecting rod so as to be optically coupled. The housing has a conical inner member capable of supporting the condensing rod.
本発明による光エンジンは、光源と、導光部品と、を含む。導光部品は、統合式光軸素子と、レンズと、統合式光軸素子とレンズとの間に介在する少なくとも1つの仕切り部と、を含む。統合式光軸素子は、光源から光を受信するための第1端と、光の出口を有する第2端と、を含む。レンズは、光結合となるように統合式光軸素子の第2端に連結される。仕切り部は、光の出口より広い少なくとも1つの外部表面を有する。一実施形態において、光エンジンは、結像するためのパネルモジュールを含む。導光部品は、結像するためのパネルモジュールに光を提供する。 The light engine according to the present invention includes a light source and a light guide component. The light guide component includes an integrated optical axis element, a lens, and at least one partition portion interposed between the integrated optical axis element and the lens. The integrated optical axis element includes a first end for receiving light from a light source and a second end having a light exit. The lens is coupled to the second end of the integrated optical axis element for optical coupling. The partition has at least one external surface wider than the light exit. In one embodiment, the light engine includes a panel module for imaging. The light guide component provides light to the panel module for imaging.
本発明による光源キットは、導光部品と、筐体と、を含む。導光部品は、光を受信するための第1端と、光の出口を有する第2端と、を含み、第2端から第1端に向かってテーパー状となる集光ロッドを含む。導光部品は、光結合となるように集光ロッドの第2端に連結されるレンズを含む。筐体は、導光部品を支持可能な円錐状部分を有する。導光部品は、集光ロッドとレンズとの間に介在する第1仕切り部及び第2仕切り部を含む。第1仕切り部は、第2仕切り部及び光の出口より広い突出部を含む。筐体は、前記突出部を固定することで、導光部品を固定させることができる。 The light source kit according to the present invention includes a light guide component and a housing. The light guide component includes a first end for receiving light and a second end having a light exit, and includes a condensing rod that tapers from the second end toward the first end. The light guide component includes a lens connected to the second end of the light collecting rod so as to be optically coupled. The housing has a conical portion capable of supporting the light guide component. The light guide component includes a first partition portion and a second partition portion interposed between the condensing rod and the lens. The first partition portion includes a protrusion wider than the second partition portion and the light outlet. The housing can fix the light guide component by fixing the protruding portion.
本発明による光源キットの組立方法は、集光ロッドと、レンズと、を含む導光部品を採用するステップを含む。集光ロッドは、光を受信するための第1端と、光の出口を有する第2端と、を含み、第2端から第1端に向かってテーパー状となる。導光部品は、光結合となるように集光ロッドの第2端に連結されるレンズを含む。光源キットの組立方法は、集光ロッドを支持可能な円錐状部分を有する筐体の中に、導光部品を配置するステップを含む。光源キットの組立方法は、筐体を導光部品の突出部の周りに組み立てるステップを更に含む。 The method of assembling a light source kit according to the present invention includes a step of employing a light guide component including a condensing rod and a lens. The condensing rod includes a first end for receiving light and a second end having a light exit, and is tapered from the second end toward the first end. The light guide component includes a lens connected to the second end of the light collecting rod so as to be optically coupled. The method of assembling the light source kit includes disposing the light guide component in a housing having a conical portion capable of supporting the condensing rod. The method for assembling the light source kit further includes a step of assembling the casing around the protrusion of the light guide component.
これにより、導光部品は、予定の位置にしっかりと設けられ、更に、使用中、ずれるような問題を避けることができる。一方、集光ロッドとレンズとの間に介在する少なくとも1つの仕切り部も、導光部品と筐体との間の組み立てに寄与する。 Thereby, the light guide component is firmly provided at a predetermined position, and further, it is possible to avoid a problem of shifting during use. On the other hand, at least one partition portion interposed between the condensing rod and the lens also contributes to the assembly between the light guide component and the housing.
以下、図面に基づいて導光部品、導光部品を含む光エンジン、導光部品を含む光源キット、導光部品の製造方法、光源キットの組立方法について説明する。 Hereinafter, a light guide component, a light engine including the light guide component, a light source kit including the light guide component, a method of manufacturing the light guide component, and a method of assembling the light source kit will be described with reference to the drawings.
シングルピース導光部品及びその製造方法を、下記の通り開示する。本発明の一実施形態によるシングルピース導光部品は、集光ロッドと、レンズと、を含む。本発明の一実施形態において、集光ロッドは、異なる色の光を統合することができる。本発明の一実施形態において、レンズは視準レンズ(collimating lens)である。本発明の一実施形態において、シングルピース導光部品は、射出成形でなされ、その製造コストは高くない。また、シングルピース導光部品は、集光ロッドによってレンズを調整する必要はない。従来の導光部品は、またレンズを集光ロッド又は導光部品そのものと整列する必要があるため、時間がかかるとともに容易にずれることが知られている。本発明の一実施形態のシングルピース導光部品のレンズは、確実で適宜に集光ロッドと整列することができる。 A single-piece light guide component and a manufacturing method thereof are disclosed as follows. A single piece light guide component according to an embodiment of the present invention includes a light collecting rod and a lens. In one embodiment of the present invention, the collecting rod can integrate light of different colors. In one embodiment of the invention, the lens is a collimating lens. In one embodiment of the present invention, the single-piece light guide component is made by injection molding, and its manufacturing cost is not high. Moreover, it is not necessary for the single piece light guide component to adjust the lens by the light collecting rod. Conventional light guide components are also known to be time consuming and easily displaced due to the need to align the lens with the focusing rod or the light guide component itself. The lens of the single-piece light guide component of one embodiment of the present invention can be reliably and appropriately aligned with the light collecting rod.
本発明の一実施形態によるシングルピース導光部品は、導光部品を取り囲む筐体を更に含む。前記筐体と導光部品(他の付属品を含む可能性がある)が合わせて光源キットと呼ばれてよい。筐体は、集光ロッドを搭載することができる。例としては、筐体は、テーパー状の集光ロッドを収納するための円錐状の穴を含むことができる。従って、集光ロッドは、しっかりと設けられ、更に、使用中、ずれるという問題の発生を避けることができる。筐体は、導光部品と光源との間の視準化に寄与し、且つ導光部品を、装置(例えば、光エンジン)により容易に組み立てられるように補助することもできる。従って、本発明の一実施形態による光源キットの組み立ては、快速かつ正確で、経済効率にかなうことが可能である。 The single piece light guide component according to an embodiment of the present invention further includes a housing surrounding the light guide component. The casing and the light guide component (which may include other accessories) may be collectively referred to as a light source kit. The housing can be equipped with a condensing rod. As an example, the housing may include a conical hole for receiving a tapered condensing rod. Therefore, the condensing rod is firmly provided, and further, it is possible to avoid the problem of shifting during use. The housing contributes to the collimation between the light guide component and the light source, and can assist the light guide component so that it can be easily assembled by a device (for example, a light engine). Therefore, the assembly of the light source kit according to an embodiment of the present invention can be fast and accurate, and can be economically efficient.
本発明の一実施形態による導光部品は、集光ロッドとレンズとの間に位置する少なくとも1つの仕切り部を含む。この仕切り部は、導光部品を筐体と整列すること、及び/又は筐体にしっかりと配置することに協力することができる。仕切り部の外部表面は、筐体と接触する可能性がある。内部反射で光を伝送する従来の導光部品についていえば、内部素子が装置の外側と接触すれば、光がかえって内部反射を行わずに散逸する可能性があることが知られている。これに対して、本発明の一実施形態の仕切り部の外部表面と筐体との間の接触による光損失はない。例としては、仕切り部の外部表面を光学経路から離れるように設計することができる。例えば、仕切り領域の外部表面を、集光ロッドとレンズとの間に介在する光学経路に位置させないようにして、光が仕切り部を通す場合、内部反射に用いる光がわずかしかなく、延いては内部反射は全く行われない。 The light guide component according to an embodiment of the present invention includes at least one partition portion located between the condensing rod and the lens. This partition can help align the light guide component with the housing and / or place it securely in the housing. There is a possibility that the outer surface of the partition portion contacts the housing. With regard to a conventional light guide component that transmits light by internal reflection, it is known that if the internal element contacts the outside of the device, the light may be dissipated without internal reflection. On the other hand, there is no light loss due to contact between the outer surface of the partition portion and the housing of the embodiment of the present invention. As an example, the outer surface of the partition can be designed to leave the optical path. For example, when the light passes through the partitioning portion so that the outer surface of the partitioning region is not positioned in the optical path interposed between the condensing rod and the lens, only a small amount of light is used for internal reflection. There is no internal reflection at all.
図1、図2、図3A〜図3D、図4A〜図4Bは、本発明の一実施形態の導光部品100を示す。図1、図2は、斜視図である。図3A〜図3Dは、側面図である。図4Aは、平面図である。図4Bは、底面図である。下記説明については、図1〜図4Bを合わせて参照する。
1, 2, 3 </ b> A to 3 </ b> D, and 4 </ b> A to 4 </ b> B show a
導光部品100は、集光ロッド102と、レンズ104と、を含む。導光部品100は、集光ロッド102とレンズ104との間に位置する仕切り部106及び仕切り部108を更に含む。そのうち、仕切り部106の形状と仕切り部108の形状とは一致しない。一部の実施形態において、仕切り部106及び仕切り部108は、集光ロッド102とレンズ104との間に設けられるため、光は、少なくとも仕切り部106及び仕切り部108の一部を通す。以下、仕切り部106及び仕切り部108を更に説明する。
The
本発明の一実施形態において、集光ロッド102の第1端には、光を受信し、又は獲得ための光の入口110がある。光は、光源から獲得できる。光源は、例えば、少なくとも1つの発光ダイオード(図示せず)であるが、レーザー光であってもよい。図1〜図4Bに示すように、光の入口110は、平坦な表面を有するが、平坦な表面でなくてもよい。その他の実施形態において、光の入口110の表面は曲面であってよい。曲面である表面は、光の獲得効率の向上に寄与するが、効率の向上の度合いは、光源の形状に依存する。本発明の一実施形態において、光源は単一の発光ダイオードであり、光の入口110の表面は曲面である。また、光の入口110の表面に、光の獲得効率を向上させるためのコーティングを含むこともできるが、前記コーティングがなくてもよい。
In one embodiment of the present invention, the first end of the collecting
集光ロッド102は、光の出口112(例えば、図2に示すように)となるための第2端を含むため、光を獲得して伝送することができる。光は、光の出口により集光ロッド102から射出することができる。注意すべきなのは、光の出口112は、導光部品100の他の部分、例えば、仕切り部106に接続されてよい。従って、光は、光の出口112より導光部品100から離れてもよい。光の出口112は、集光ロッド102と仕切り部106との境界に設けられてもよい。
The concentrating
光の出口112は、矩形の平面であってよいが、それ以外の形状であってもよい。本発明の一実施形態において、光の出口112の形状は、映ろうとする目標領域の形状に近似する。例としては、導光部品100が16:9の画面比率を映るプロジェクター内の光エンジンに設けられる場合、光の出口112の形状は、前記比率であってよい。しかしながら、光の出口112の形状は、照射する目標領域の形状に近似しなくてもよく、光が導光部品100から離れた後、成形するように導く他の素子があればよい。
The
集光ロッド102は、光の出口112から光の入口110に向かってテーパー状となる。例としては、集光ロッド102は、光の入口110の方向に進むほど狭くなる。本発明の一実施形態において、光の出口112と光の入口110との間に介在する集光ロッド102は、4つの側面及び4つの側辺を有する。しかし、集光ロッド102の側面は、4つより少なくても多くてもよい。同様に、集光ロッド102の側辺も、4つより少なくて多くてもよい。また、集光ロッド102は、テーパー状でなくてもよい。
The condensing
一部の実施形態において、集光ロッド102の側面は、実質的に光の進行(又は、光学軸)の方向に平行し、且つ平滑である。平滑な側面は、光の転移効率を向上させることができる。集光ロッド102の外部表面に、選択的に塗料を塗り、又は特定の形式で塗布することで、光の転移効率を向上させることができる。塗布の形式及び/又は塗布の色としては、光が集光ロッド102の側壁から散逸しないように寄与するものを選択してよい。
In some embodiments, the side surface of the collecting
一部の実施形態において、光は、全内部反射によって集光ロッド102に伝送される。一実施形態において、光は、集光ロッド102に伝送される過程中、二回くらい反射される。例としては、テーパー状及び光周波数範囲のようなパラメータが指定された条件で、長さ7〜8mmの集光ロッド102は、光を二回反射させることができる。ただし、集光ロッド102は、7mmより短くても、8mmより長くてもよい。
In some embodiments, the light is transmitted to the collecting
一実施形態において、集光ロッド102は、異なる色の光を混合又は統合することができる。例としては、光の入口110は、少なくとも赤、青、緑である発光ダイオードから光を獲得することができ、且つ集光ロッド102は、発光ダイオードからの光を均一に拡散させることができるが、光源は、単色の光であってもよい。これにより、光の出口112は、単色の光(例えば、赤い光)を出力することができる。つまり、集光ロッド102は、異なる色の光を均一に拡散させることに用いられなくてもよい。
In one embodiment, the collecting
本発明の実施形態において、集光ロッド102は、統合式光軸素子と見なされることができ、これは、異なる色の光を統合する能力を持つことを意味する。
In an embodiment of the present invention, the collecting
一実施形態において、光の入口110のサイズは、約1.15mm×1.26mmであるが、これに限定されなく、より大きくても小さくてもよい。一実施形態において、光の出口112のサイズは、約2.16mm×1.26mmであるため、その対角線(d)は、約2.5mmである。
In one embodiment, the size of the
一実施形態において、レンズ104は、凸面状となり、例えば凸レンズである。つまり、レンズ104の断面は、実質的に曲面であるが、凸面状はあらゆる実施形態の必須条件ではない。一実施形態において、レンズ104の形状は、半球体よりも小さくてよい。一実施形態において、レンズ104の半径は、約3mmであるが、レンズの半径(R)はこれに限定されなく、より大きくても小さくてもよい。従って、一実施形態において、R/d比は、約1.2であるが、R/d比はこれに限定されなく、より大きくても小さくてもよい。レンズ104の絞りは、約5.2mmである。また、レンズ104の表面に反射防止コーティングを有することができ、例としては、一般的に、レンズ104に入射する光は、約1%しかなく、延いては、より低く反射されるが、反射防止コーティングがなくてもよい。
In one embodiment, the
一実施形態において、導光部品100のレンズ104は、視準レンズである。しかしながら、ある実施形態において、レンズ104は、視準以外の機能を持ってもよい。例えば、レンズ104は、集束レンズであってよい。従って、レンズ104は、如何なる実施形態においても、光を視準させることに用いるとは限らない。
In one embodiment, the
レンズ104は、光結合となるように(集光ロッド102の第2端における)光の出口112に連結されてよい。光の出口112からの光は、レンズ104に伝送される前に、まず仕切り部106及び/又は仕切り部108の一部を通る。前記光結合となるように連結されることは、少なくとも1つの仕切り部、例えば、仕切り部106及び/又は仕切り部108を通るような間接的なものを含む。
The
導光部品100は、光学材料によって製造されることができる。光学材料は、アクリル樹脂(acrylic resins)、ポリカーボネート(polycarbonates)、エポキシ樹脂(epoxies)、ガラスを含むが、これらに限定されない。一実施形態において、導光部品100全体は、同じ材料によって製造されるが、ある実施形態において、導光部品100は、2種以上の異なる材料によって製造されることができる。一実施形態において、集光ロッド102は、ソリッド構造であり、例としては、ソリッドの統合式光軸素子であってよい。一実施形態において、集光ロッド102は、中空の構造である。
The
ある実施形態において、導光部品100は、一体成形の方法でシングルピースとなるように製造され、例えば、射出成形で導光部品100を製造することができる。これは、レンズ104を集光ロッド102に基づいて調整する必要がないことを示す。一実施形態において、凸部材107(図3A、図3B、図4A、図4B参照)は、射出成形により作られ、存在性は低い。射出成形は、鋳型を閉じるステップと、鋳型の注入穴から材料を注ぎ込むステップと、を含んでもいい。凸部材107は、鋳型の注入穴と一致してもいい。一実施形態において、凸部材107は、導光部品100を適宜に筐体内に配置するように補助することができる。光の出口112は、矩形であってよく、凸部材107は、光の出口112が適宜な位置に設けられるように補助することができる。
本技術領域における人員は、本発明の前記実施形態のシングルピース導光部品100が前記集光ロッド102とレンズ104との仕様に限らないことをわかる。実は、シングルピース導光部品100における集光ロッド102は、光源からの光を受信して伝送するための他の第1手段でもいい。光源からの光を受信し伝送する目的を果たせばいい。シングルピース導光部品100におけるレンズ104は、前記第1手段からの光を視準化するための他の第2手段でもいい。前記第1手段からの光を視準化する目的を果たせばいい。そのうち、第2手段は、光結合となるように第1手段に連結され、第1手段と第2手段は、一体接続して成形し、また、第1手段は、光源からの光を統合できる。
In an embodiment, the
Personnel in this technical field understand that the single piece
シングルピース導光部品100は、名の通りの単一物品であり、集光ロッド102もレンズ104もその一部であり、且つ材料は一体となる。注意すべきなのは、シングルピース導光部品100は、レンズの少しの部分が集光ロッド102に接続される(光学エポキシ樹脂により接続される)導光部品とは異なっている。前記の通り、シングルピース導光部品100は、組み立て易さ及びコストにおいて、より利益があって、無論、より正確な視準度を有する。
The single-piece
ある実施形態において、導光部品100は、シングルピースユニットではない。例としては、一実施形態において、レンズ104と集光ロッド102は、別々に製造される。レンズ104は、集光ロッド102と、又は集光ロッド102とレンズ104との間に介在する少なくとも1つの仕切り部106、仕切り部108に接続されることができる。
In an embodiment, the
前記の通り、導光部品100は、集光ロッド102とレンズ104との間に介在する少なくとも1つの仕切り部(例えば、仕切り部106、仕切り部108)を含む。一般的に、これらの仕切り部106、仕切り部108は、断面の大きさ及び/又は形状が集光ロッド102及びレンズ104の断面と違ってよい。ここで、断面とは、光学軸に直交する面を指す。
As described above, the
例としては、仕切り部106の断面は、集光ロッド102の光の出口112の断面より大きくてもよく、また、集光ロッド102と同様に形成する必要もない。一実施形態において、仕切り部106は、断面が実質的に矩形(矩形とは、正方形を含む)であるが、その4つの角が丸角又は面取角であってよい。
As an example, the cross section of the
仕切り部106は、下表面(図1に示した116)と、少なくとも1つの上表面(図2に示した119)と、少なくとも1つの側面(図2に示した126)と、を有する。図2の実施形態に示すように、導光部品100は、4つの上表面119と、8つの側面126と、を有するが、上表面119の数はこれに限定されなく、4つより多くても少なくてもよい。側面126も、8つより多くても少なくてもよく、例としては、導光部品100は、4つの側面126のみを有してよい。少なくとも1つの側面126は、実質的に平面である。
The
仕切り部108の大きさ及び/又は形状は、集光ロッド102及びレンズ104と大きく異なってもいい。一実施形態において、仕切り部108の断面は、多角形である。ここで、断面とは、光学軸に垂直な面を指す。例としては、仕切り部108は、8つの側辺を有するが、側辺の数は、8つより多くても少なくてもよい。
The size and / or shape of the
仕切り部108は、側面(例えば、図2に示した136)とも呼ばれる外部表面を有する。図2の実施形態に示すように、仕切り部108は、8つの側面136を有するが、その側面は、8つより多くても少なくてもよい。一実施形態において、仕切り部108の4つの側面は、仕切り部106の4つの側面と整列するが、仕切り部106に、仕切り部108より広い部分(突出部)を持たせるように、仕切り部108の別の4つの側面は、ある程度で仕切り部106に対して内側へ縮む。また、そのより広い部分の範囲は、上表面119として定義されることができ、突出部は、光の出口及び/又はレンズより広くてもよい。突出部は、導光部品100の筐体への組み立てに寄与し、導光部品100を組み立てようとする位置にしっかりと組み立てることができる。
The
一実施形態において、集光ロッド102、仕切り部106及び/又は仕切り部108、レンズ104は、屈折率が実質的に同じである。
In one embodiment, the collecting
前記の通り、導光部品100は、必ずしも集光ロッド102とレンズ104との間に介在する仕切り部106、仕切り部108を必要としない。図5は、本発明の一実施形態の仕切り部を有しない導光部品100を示す。図5から分かれるように、レンズ104は、集光ロッド102の光の出口112に直接につながれる。一実施形態において、導光部品100は、シングルピースであり、且つその中の集光ロッド102は、レンズ104に接続される。
As described above, the
図6は、本発明の一実施形態の光源モジュール604に光結合される導光部品100を示す。光源モジュール604は、プリント基板619又はその均等物に設けられる少なくとも1つの発光ダイオードを含む。ある実施形態において、1つの赤色、1つの青色、2つの緑の発光ダイオードは、バイエルパターン(Bayer pattern)の形式で設けられる。光源モジュール604は、発光ダイオードの近傍の温度を測定するためのサーミスターを含む。
FIG. 6 shows the
導光部品100の光の入口110は、光源640からの光を獲得することができる位置に設けられ、その形状、大きさが光源640と一致するように設計されてよい。例としては、光の入口110の表面は、平面であってよいが、光源640の少なくとも一部を凹溝とぴったり合わせることを可能にするように、凹面であってもよい。
The
光の入口110は、光の獲得効率を向上させるために、できるだけ光源640に近づくように設けられる。ある実施形態において、光源640と導光部品100との間に間隔がある。間隔における空気は、フレネルロス(Fresnel loss)を引き起こし、更に光の獲得にも損失を与える。一実施形態において、光の入口110の表面が光源640より僅かに大きいことは、間隔における空気によるフレネルロス(Fresnel loss)の抑制に寄与する。前記間隔には、光学的特性を改善するための材料を充填することができる。一実施形態において、光源640と光の入口110との間に、光の獲得効率を上げる光集束ミラーが設けられる。
The
ある実施形態において、光源640は、導光部品100に接続される。例としては、光源640は、光学的エポキシ樹脂によって、光の入口110に接着されることができる。この場合、光束の獲得する率は、100%に達することができるが、光源640は、導光部品100に接続されなくてもよい。
In some embodiments, the
光源640は、発光ダイオードでなくてもよく、少なくとも1つのレーザーダイオードであってもよい。
The
一実施形態において、パルス幅変調(pulse width modulation;PWM)によって、光源640(例えば、発光ダイオード)の光色及び/又は強度を制御することができる。一実施形態において、各発光ダイオードは、それぞれのパルス幅変調信号によって、別々に制御を行うことができる。パルス幅変調信号は、発光ダイオードに流れた電流を制御することで、発光ダイオードをオン・オフすることができる。一実施形態において、パルス幅変調信号は、一連の固定周波数を有するパルスを有し、パルス幅をパターン化することで、発光ダイオードの光強度を制御する。また、パルス幅変調信号に対する制御は、プロセッサによって達成することができるが、光源640に対する制御は、パルス幅変調信号以外の制御信号によって達成することもできる。
In one embodiment, pulse width modulation (PWM) may control the light color and / or intensity of the light source 640 (eg, light emitting diode). In one embodiment, each light emitting diode can be controlled separately by a respective pulse width modulation signal. The pulse width modulation signal can turn on and off the light emitting diode by controlling the current flowing through the light emitting diode. In one embodiment, the pulse width modulation signal comprises a pulse having a series of fixed frequencies and controls the light intensity of the light emitting diode by patterning the pulse width. Further, the control for the pulse width modulation signal can be achieved by the processor, but the control for the
図7Aは、本発明の一実施形態の光エンジン700を示すブロック図である。光エンジン700は、その内に本発明の一実施形態の導光部品100が設けられており、静的画面と動的画面を含む画面を映ることができる。光エンジン700は、光源モジュール604と、導光部品100と、筐体800と、リレーレンズセット(relay lenses and mirror)712と、偏光ビームスプリッター(Polarization Beam Splitter;PBS)706と、パネルモジュール710と、プレ偏光子(pre−polarizer)714と、ポスト偏光子(post polarizer)717と、投影レンズモジュール708と、を含む。注意すべきなのは、ある素子は図示せず、例としては、光エンジン700は、投影レンズ708を調整するための複数のギアを具備してよい。
FIG. 7A is a block diagram illustrating a
一実施形態において、光源モジュール604は、少なくとも1つの発光ダイオードを備えてよい。ある実施形態において、用いられる発光ダイオードは、1種以上の色を持ち、例えば、少なくとも赤、緑、青の発光ダイオードを用いる。一実施形態において、これらの発光ダイオードは、バイエルパターン(Bayer pattern)で、回路基板に設けられることができる。一方、発光ダイオードの代わりに、レーザーモジュール(又は、他の発光技術)を用いることもできる。
In one embodiment, the
本発明の前記実施形態の導光部品100は、いずれも光エンジン700に用いることができる。導光部品100は、筐体800に取り囲まれることで、適切に光源モジュール604と整列するように寄与する。筐体800、光源モジュール604、導光部品100の三者が合わせて光源キットと呼ばれてよい。
Any of the
導光部品100は、発光ダイオードの光を統合して視準化することができる。視準化された光は、リレーレンズセット712によって、プレ偏光子714に伝送されることができる。また、リレーレンズセット712は、第1中継レンズと、反射レンズと、第2中継レンズと、を備えてよい。
The
プレ偏光子714は、視準化された光を線形分極することができる。例としては、プレ偏光子714は、光をS型の偏光状態(S polarization state)(例えば、入射平面に垂直)に分極することができる。プレ偏光子714は、偏光ビームスプリッター706に合わせて、光のコントラストを増すことができる。細部について以下で説明する。
The pre-polarizer 714 can linearly polarize the collimated light. As an example, the pre-polarizer 714 can polarize light to an S-polarization state (eg, perpendicular to the incident plane). The pre-polarizer 714 can increase the light contrast in accordance with the
偏光ビームスプリッター706は、お互いに斜辺で接続する2つのプリズムを備えてよい、その中の1つがプレ偏光子714から光を受信する。偏光ビームスプリッター706は、偏光状態(例えば、S型の偏光状態)の光を、パネルモジュール710に伝送することができ、P型分極の光をパネルモジュール710に伝送することもできる(パネルモジュール710が図面と異なる他の場所に設けられる場合)。例としては、図7Aにおいて、パネルモジュール710が偏光ビームスプリッター706の上に設けられることで、偏光ビームスプリッター706は、P型偏光状態の光を2つのプリズムをまっすぐに通させて、パネルモジュール710に伝送することができる。この実施形態において、プレ偏光子714は、光をP型偏光状態に分極することができる。
The
注意すべきなのは、偏光ビームスプリッター706は、すべての光をS型又はP型に分極することができなく、他の光を遮ることもできなく、つまり、偏極化選択性は100%ではない。通常、投射する画面に高いコントラストを与えるために、偏光ビームスプリッター706には高い偏極化選択性(例えば、S型又はP型に分極する)がなければならない。一方、プレ偏光子714は、偏光ビームスプリッター706より先に、光を分極することができ、これは、コントラスト及び偏光ビームスプリッター706における偏極化選択性の向上に寄与する。
It should be noted that the
一実施形態において、パネルモジュール710は、シリコン液晶(liquid crystal on silicon;LCoS)モジュールを含む。シリコン液晶装置は、液晶を搭載するためのシリコン基板を含むことができる。液晶の下に反射表面を有することができる。液晶は、その状態によって光の方向を調整することができる。例えば、液晶が規則配列の場合に、光が影響されず、ある装置に対して、液晶を規則配列させるために、電圧又は電流を印加することができる。しかし、液晶が不規則配列の場合に、光の方向は、影響されて変化する。液晶分子の状態は、相補型金属酸化物半導体(complementary metal−oxide−semiconductor;CMOS)トランジスターのアクティブマトリクス(active matrix)によって制御されることができるので、液晶モジュールの制御は、画素レベル(pixel level)に達することができる。例としては、トランジスターは、液晶分子の対称軸を選択的に回転させることができる。
In one embodiment, the
従って、パネルモジュール710は、光の偏極方向を変化させる能力を持つ画素点を含む。例えば、S型偏光をP型偏光に変えることができる。同様に、偏光ビームスプリッター706が、P型偏光をパネルモジュール710に伝送する場合、パネルモジュール710は、それをS型偏光に変えることもできる。いずれにしても、つまり、1種の偏極状態は白を示し、もう一つの偏極状態は黒を示すので、白と黒を組み合わせた画素によって、画面を形成することができる。
Accordingly, the
パネルモジュール710から離れた光は、偏光ビームスプリッター706及びポスト偏光子717に戻す。ポスト偏光子717は、画面のコントラストの向上に寄与する。ある実施形態において、偏光ビームスプリッター706は、主に、P型偏光を投影レンズモジュール708へ伝送する。パネルモジュール710から離れたS型偏光は、偏光ビームスプリッター706によって、ポスト偏光子717から離れる場所へ反射する。しかしながら、光の分極効率の先天的な制限に基づいて、偏光ビームスプリッター706は、依然として、S型偏光の一部を投影レンズモジュール708へ伝送するが、ポスト偏光子717は、S型偏光を濾過で取り除くことができるため、依然として、画面のコントラストを向上させることができる。
Light away from the
投影レンズモジュール708は、画面における光を拡大して投射することで、プリセットされたフルカラー画面を表示することができる。投影レンズモジュール708は、画面を焦点合わせるために、ギア又はその他のメカニズムによって制御する複数のレンズを備えてよい。
The
注意すべきなのは、前記光エンジン700のパネルモジュール710は、シリコン液晶装置を有するが、例えば、デジタルマイクロミラー(digital micro mirror)技術のようなその他の技術を用いることもできる。
It should be noted that the
また、注意すべきなのは、一実施形態において、光エンジン700のパネルモジュール710には、光反射の技術が応用されるが、光伝送の技術を採用してもよい。前記のような場合に、偏光ビームスプリッター706は、不要でも可能だ。光伝送の技術とは、例えば、液晶ディスプレイの撮影素子(LCD imager)である。図7Bは、本発明の一実施形態の光伝送技術を用いたパネルモジュール710を含む光エンジン750を示すブロック図である。光エンジン750は、本発明の実施形態のいずれかに記載の導光部品100を含むことができる。光源モジュール604は、少なくとも1つの異なる色の発光ダイオードを含むことができる。導光部品100は、視準化された光を偏光器754に提供することができる。偏光器754は、光を第1偏光状態に分極することができる。例えば、偏光器754は、光をS型偏光状態に分極することができる。もうひとつの偏光器757は、別の偏光状態に分極された光(例えば、P型偏光状態)を投影レンズモジュール708に伝送することができる。これにより、導光部品100は、視準化された光を、液晶ディスプレイの撮影素子のような光伝送装置に提供することができる。
Also, it should be noted that in one embodiment, a light reflection technique is applied to the
図7Cは、本発明の一実施形態の導光部品100が設けられる光エンジン700の細部、つまり、図7Aにおける光エンジン700の詳細な構成を示す。本実施形態において、光源モジュール604は、1つの光源640と、プリント基板619と、を含む。一実施形態において、光源640は、4つの発光ダイオードを含むが、4つに限定されない。光源640は、異なる形の光源であってもよく、例えば、レーザー光である。本実施形態において、リレーレンズセット712は、中継レンズ733と、反射レンズ737と、中継レンズ735と、を含むことができる。本実施形態において、パネルモジュール710は、基板744に位置するシリコン液晶素子742を含む。本実施形態において、投影レンズモジュール708は、レンズ762と、レンズ764と、レンズ766と、レンズ768と、を含む。ポスト偏光子717は、投影レンズモジュール708の一部として示されるが、投影レンズモジュール708から独立してもよい。
FIG. 7C shows details of the
前記の通り、ある実施形態において、導光部品100の外を取り囲む筐体800がある。図8Aは、本発明の一実施形態の筐体を示す斜視図である。図8Bは、本発明の一実施形態の筐体を示す平面図である。図8Cは、本発明の一実施形態の筐体及び発光ダイオードモジュールを示す断面図である。下記の説明について、図8A〜図8Cを合わせて参照する。筐体800は、集光ロッド102を収納するための穴801を含むことができる。図8Aから分かれるように、穴801の周りに導光部品100を支持可能なプラットフォーム803がある。ある実施形態において、穴801は、円錐状である。図8Cは、断面の視角から、一実施形態の円錐状の穴801を示す。図8Bは、平面の視角から、穴を示す。内表面823は、穴801内部の表面である。境界841は、筐体の穴801とプラットフォーム803との間の境であり、境界842は、円錐状の穴801の底部の境界である。
As described above, in an embodiment, there is a
穴801の形状は、集光ロッド102の形状によって設計されてよい。例としては、図2を参考してよい。集光ロッドがテーパー状であるため、テーパー状の集光ロッド102は、円錐状の穴801に差し込むことができる。また、テーパー状の集光ロッドは、筐体800より支持されることができる。細部について、以下のとおり説明する。
The shape of the
前記の通り、筐体800は、導光部品100を支持し、又は導光部品100の仕切り部106の下表面116と接触することに用いるプラットフォーム803を有する。図8Aにおいて、筐体800は、導光部品100を支持し、又は導光部品100の仕切り部108の側面と接触することに用いる表面805を有する。
As described above, the
筐体800は、光エンジン(例えば、光エンジン700、光エンジン750)又はその他の光学装置の中に整列して取り付けられるための整列用ラグ(lug)821を含む。例としては、光エンジンは、整列用ラグ821に対応可能な穴を含むことができる。これにより、光エンジンにおける導光部品100は、光学素子に正確に整列することができ、揺れ又は振動などのことで、シフトしてずれるという問題がなく、光エンジンの内にしっかりと設けられることもできる。
The
筐体800は、導光部品100を光源640(例えば、発光ダイオード)に適宜に整列するように寄与する。図8Cから分かれるように、光源640は、穴801の底部に位置する。しかし、光源640は、光源モジュール604の上方におけるプリント基板(又は、その均等物)619に位置してもよい。筐体800の形状は、より容易に整列するように、光源モジュール604と更に合わせるように設計されることができる。前記の通り、光源は、発光ダイオード以外の光源であってもよい。
The
図8Dは、本発明の一実施形態の導光部品100を内蔵する筐体800を示す側面図である。本実施形態において、筐体800は二つの部材を含んで、それぞれは外部部材820と、内部部材810である。簡単に言えば、内部部材810は、集光ロッド102を支持するための穴801を有し、外部部材820は、導光部品100が筐体800にしっかりと設けられるように補助することができる。内部部材810及び外部部材820という2つの部材について、以下に詳しく説明する。
FIG. 8D is a side view showing a
図8Eは、導光部品100の周辺を取り囲む筐体800の内部部材810を示す斜視図である。導光部品100の仕切り部106は、内部部材810のフラットフォーム803(図8Eに示せず)と接触する下表面116(図8Eに示せず)を有する。図1を参照すれば、仕切り部106の下表面116が見られ、図8A及び図8Bを参照すれば、下表面116がフラットフォーム803の上に設けられる。
FIG. 8E is a perspective view showing the
図8Fは、本発明の一実施形態のツーピースの筐体800を示す斜視図である。図8Fから、内部部材810と外部部材820が同時に見られる。内部部材810は、図8Eに示したものと同様である。外部部材820は、導光部品100が筐体800の内に固設されるように寄与し、その詳細について、下記の通り説明する。
FIG. 8F is a perspective view showing a two-
図9A〜図9Cは、本発明の一実施形態の筐体800の内部部材810を示す。これは、図8Eに示した内部部材810に似る。前記の通り、内部部材810は、導光部品100を支持可能な1つの穴801を有する。図9Aは側面図を示す。図9Bは、図9AのB−B線に沿っている断面図を示す。図9Cは、図9AのC−C線に沿っている断面図を示す。
9A to 9C show the
図9B及び図9Cにおいて、穴801から集光ロッド102の断面が見られる。一実施形態において、集光ロッド102は、テーパー状となるため、図9Cに示した集光ロッド102の断面面積は、図9Bのより大きい。一実施形態において、内部部材810は、集光ロッド102のエッジと接触するが、その側面と接触しない。内部部材810は、基本的に、集光ロッド102の光の入口110から光の出口112までの範囲で、集光ロッド102と接触するが、光の入口110から光の出口112までの全範囲で接触する必要もない。例としては、図9Aにおいて、集光ロッド102が光の入口110に近づく部分は、内部部材810と接触しない。
9B and 9C, a cross section of the condensing
内部部材810は、内部813と、外部817と、を含む。内部813は、円錐状であってよく、且つ集光ロッド102を支持可能であり、外部817は、内部813の周りを取り巻く。図9Bにおいて、内部813と外部817とは、4つのブロックによって接続されるが、接続されたブロックの数は、より多くても少なくてもよい。図9Cにおいて、内部813が筐体の上部に進むほど大きくなり、延いては、その一部が外部817に組み込まれる。一実施形態において、内部813は、黒色であり、集光ロッド102からの散光を吸収することができる。
The
運用中、筐体800は、内部部材810が集光ロッド102を支持することに用いるため、集光ロッド102が使用中に反り、変形になり、ずれるような問題の発生を避けることができる。導光部品100は、携帯電話のような小型装置に用いることができる。例としては、導光部品は、携帯電話又はその他のポータブル電子素子のプロジェクター(又は、その他の光学装置)に用いることができる。装置が落ちた場合、筐体800は、集光ロッド102を適宜に整列するように寄与する。
During operation, the
ある装置(例えば、携帯電話)及びある安全基準に対して、共振周波数は、2kHzを超えなければならない。ある実施形態における導光部品100は、このような装置に用いることができる。ある実施形態における筐体800は、使用中に変形が生じないように集光ロッド102を支持可能である。ある実施形態における集光ロッド102及び/又は筐体800は、2kHzを超えた共振周波数の形成にも寄与する。
For some devices (eg mobile phones) and some safety standards, the resonant frequency must exceed 2 kHz. The
図10は、本発明の一実施形態の筐体800及び導光部品100を示す断面図である。本実施形態において、筐体800は、2つの部材を含む。図10の視角は、図8Dと同様である。図10は、集光ロッド102の周りを取り囲む内部部材810を示す。図面からわかるように、内部部材810は、集光ロッド102の側壁に沿って集光ロッド102と接触していない。また、図9B及び図9Cを参照すると、内部部材810は、集光ロッド102の4つの側辺のみと接触可能であることが判明した。注意すべきなのは、図10には、集光ロッド102の側辺が示されていない。本発明の他の実施形態において、穴801を集光ロッド102の側面に接触させなくでもいい。内部部材810を集光ロッド102の少なくとも2つの側辺と接触させれば、整列効果を果たせる。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the
内部部材810は、2つ接続する物件を含む。図10からわかるように、中央に位置する内部813は、平らでまっすぐな外部817に接続される。中央に位置する内部813によって、集光ロッド102をより柔軟的に差し込むことができる。例としては、集光ロッド102が穴801に差し込まれる場合、内部813は、ある程度広いことができる。サイズの異なる集光ロッド102に対して、よりよく接触させることができる。ただし、ある実施形態において、内部部材810は、内部813及び外部817という2つの物件を備えなくてもよく、単一の部材だけであればよい。
The
図10において、仕切り部106の下表面116は、内部部材810のフラットフォーム803に位置する。筐体800の外部部材820は、導光部品100を固定することができる。外部部材820は、仕切り部106の少なくとも1つの上表面119と接触することができ、仕切り部108の少なくとも1つの側面136と接触することができる。
In FIG. 10, the
前記の通り、本実施形態において、筐体800は、2つの独立した部材を含む。これにより、導光部品100と筐体800との間の組み立てに寄与する。例としては、まず、導光部品100を内部部材810の穴801に配置し(この際、まだ外部部材820がないほうが好適である)、その後、外部部材820を、仕切り部106の上表面119に位置するとともに仕切り部108の少なくとも1つの側面136と隣接するように取り付けて、導光部品100を適宜な位置に固定することができる。
As described above, in the present embodiment, the
導光部品100が筐体800内に配置された場合、導光部品100の少なくとも1つの側壁は、筐体800と接触する。例としては、仕切り部108の側面136のある部分は、筐体800と接触し、仕切り部106の下表面116のある部分は、筐体800と接触することも可能だ。ある実施形態において、導光部品100は、全内部反射で動作するが、前記接触による光損失は、僅かであり、延いては、如何なる光損失もない。これは、筐体800と接触する導光部品100の側壁は、光の出口112とレンズ104との間に介在する光通路から離れるからである。
When the
図11は、本発明の一実施形態の筐体800及び導光部品100を示す断面図である。本実施形態において、筐体800は、単一の部材である。仕切り部106の下表面116は、筐体800のフラットフォーム表面1103と接触する。フラットフォーム表面1103は、前記筐体800が2つの物件を含む実施形態におけるフラットフォーム803に該当する。図11において、フラットフォーム表面1103のエッジしか見えない。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the
図11に開示した実施形態において、仕切り部106の側面126(図11に示せず)は、筐体800と接触するため、導光部品100は、簡単で正確に筐体800の中に配置され、集光ロッド102は、穴801に位置することができる。そのため、シングルピース筐体800は、集光ロッド102を支持することもできる。筐体がシングルピースである実施形態において、穴801は、テーパー状の集光ロッド102を支持するように、円錐状となっている。
In the embodiment disclosed in FIG. 11, the side surface 126 (not shown in FIG. 11) of the
少なくとも1つの部品1104は、導光部品100が筐体800にしっかりと配置するように補助することができる。部品1104は、導光部品100が筐体800の中に配置するように筐体800に貼り付けることができる。例としては、部品1104は、筐体800の側壁に貼り付け、又は、導光部品100のある部分に貼り付けることができるが、これは必須でもない。ある実施形態において、部品1104は、導光部品100の少なくとも1つの表面と接触して、導光部品100を予定の位置にしっかりと設ける。部品1104は、仕切り部106の上表面119(図11に示せず)及び/又は仕切り部108の側面136(図11に示せず)と接触することができる。
At least one
筐体800がシングルピースである実施形態において、筐体800は、光源モジュール604に付着することができる。これにより、集光ロッド102は、光源640に正確に整列することができる。
In embodiments where the
図12は、本発明の一実施形態のシングルピース導光部品100の製造方法1200を示すフロー図である。製造方法1200は、前記の通り開示されたたくさんのシングルピース導光部品100を形成することに用いることができる。
FIG. 12 is a flowchart showing a
ステップ1202は、集光ロッド102と、レンズ104と、を含むシングルピース導光部品を形成するステップを含む。導光部品100は、集光ロッド102とレンズ104との間に介在する少なくとも1つの仕切り部(例えば、仕切り部106及び/又は仕切り部108)を選択的に備えてよい。
ある実施形態において、シングルピース導光部品100は、射出成形で製造され、シングルピース導光部品を成形させることができる鋳型も使用される。導光部品100は、光学材料によって製造されることができる。光学材料は、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ガラスを含むが、これらに限定されない。ある実施形態において、導光部品100全体は、同じ材料によって製造されるが、ある実施形態において、導光部品100は、2種以上の材料によって製造されることもできる。一実施形態において、集光ロッド102は、ソリッドであり、例としては、ソリッドの統合式光軸素子であってよい。一実施形態において、集光ロッド102は、中空である。
In an embodiment, the single piece
図13は、本発明の一実施形態の光源キットを光エンジンに組み立てる組立方法1300を示すフロー図である。組立方法1300は、前記の通り開示されたたくさんの光源キット900を組み立てることに用いることができる。組立方法1300は、シングルピースにもツーピースの筐体にも好適に用いられる。
FIG. 13 is a flowchart showing an
ステップ1302において、導光部品100の集光ロッド102を筐体800の穴801に配置する。穴801は、円錐状であってよく、集光ロッド102は、テーパー状であってよい。集光ロッド102のエッジは、図9B及び図9Cに示すように、筐体800と接触可能である。円錐状の部分は、集光ロッド102を支持することに用いることができる。一実施形態において、凸部材107は、集光ロッド102を筐体800の中に整列して配置し、更に、光の出口112を適宜な位置に位置させることに用いることができる。例としては、光の出口112は、矩形であってよい。凸部材107は、矩形を指向して、光をプリセットされたアスペクト比で投射することに用いることができる。
In
同様に、仕切り部106の下表面116は、筐体800の少なくとも1つのプラットフォーム803又はプラットフォーム表面1103と接触することができる。図10により、仕切り部106の下表面116は、筐体と如何に接触するかが分かる(注意すべきなのは、ステップ1302において、外部部材820がまだないほうが好適である)。図11により、仕切り部106の下表面116は、如何に別の方式で筐体と接触するかが分かる。しかしながら、ステップ1302において、部品1104がまだないほうが好適である。図13A及び図13Bは、本発明の一実施形態のステップ1302の細部を更に示すフロー図である。
Similarly, the
ステップ1304において、筐体800を導光部品100の周りに組み立てる。つまり、ステップ1304において、導光部品100は、筐体800内にしっかりと設けられる。一実施形態において、導光部品100は、集光ロッド102とレンズ104との間に位置する突出部を含む。ステップ1304において、筐体は、前記突出部の周りに組み立てられる。図13A及び図13Bは、本発明の一実施形態のステップ1304の細部を更に示すフロー図である。
In
ステップ1306において、筐体800は、光源モジュール604に付着する。図8Dは、光源モジュール604に付着する光源キット900を示す。注意すべきなのは、発光ダイオードモジュール以外、他のタイプの光源を使用することもできる。
In
ステップ1308において、光源キット900は、光エンジン(例えば、光エンジン700、光エンジン750)に設けられる。ある実施形態において、筐体800は、補助するための整列用ラグ821を含む。光エンジンは、複数のホールを有し、整列用ラグ821に対応して収納するためのケースを含むことができる。
In
図13Aは、本発明の一実施形態の光源キット900を組み立てる組立方法1320の細部を示すフロー図である。組立方法1320は、組立方法1300におけるステップ1302〜1304を達成することに用いることができ、ツーピースの筐体800を採用した実施形態に用いることができる。
FIG. 13A is a flowchart showing details of an
ステップ1322において、集光ロッド102は、筐体800の内部部材810の穴801に配置され、仕切り部106の下表面116は、プラットフォーム803に設けられることができる。ステップ1322は、ステップ1302の一実施形態である。
In
ステップ1324において、筐体800の外部部材820は、導光部品100の周りに組み立てられる。一実施形態において、外部部材820が内部部材810の外に設けられた後、2つの部材は、かみ合っている。例としては、2つの部材は、外部部材820が動作しない場合に係合する。一方、外部部材820は、接着剤(例えば、エポキシ化合物)によって内部部材810に接着されることもできる。ステップ1324によって、導光部品100を筐体800にしっかりと設けることができる。図10からわかるように、本発明の一実施形態の外部部材820は、導光部品100の周りに設けられる。また、ステップ1324は、ステップ1304の一実施形態である。
In
図13Bは、本発明の一実施形態の光源キット900を組み立てる組立方法1340の細部を示すフロー図である。組立方法1340は、組立方法1300におけるステップ1302〜1304を達成することに用いることができ、シングルピース筐体800を採用した実施形態に用いることができる。
FIG. 13B is a flowchart showing details of an
ステップ1342において、集光ロッド102は、筐体800の穴801に配置されることができる。ステップ1342は、ステップ1302の一実施形態である。図11において、集光ロッド102は、穴801に設けられることができ、仕切り部106の下表面116は、筐体800のプラットフォーム表面1103と接触する。注意すべきなのは、この際、部品1104がまだないほうが好適である。
In
ステップ1344において、導光部品100を筐体800内にしっかりと設けるように、筐体800に部品1104を加える。図11において、導光部品100が筐体800内にしっかりと設けられるように補助するように、筐体800に少なくとも1つの部品1104を加える。例としては、部品1104は、筐体800の側壁に貼り付けられることができ、導光部品100のある部分に加えられてもよいが、これは必須でもない。ある実施形態において、部品1104は、導光部品100の少なくとも1つの表面と接触して、導光部品100を予定の位置にしっかりと設ける。部品1104は、仕切り部106の上表面119及び/又は仕切り部108の側面136と接触することができる。また、ステップ1344は、ステップ1304の一実施形態である。
In
本発明では実施形態及び実施形態を前述の通り開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。 Although the embodiments and the embodiments are disclosed in the present invention as described above, this does not limit the present invention, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. Can be added. Therefore, the protection scope of the present invention is based on the contents specified in the claims.
100 導光部品
102 集光ロッド
104 レンズ
106、108 仕切り部
107 凸部材
110 光の入口
112 光の出口
116 下表面
119 上表面
126、136 側面
604 光源モジュール
619 プリント基板
640 光源
700、750 光エンジン
706 偏光ビームスプリッター
708 投影レンズモジュール
710 パネルモジュール
712 リレーレンズセット
714 プレ偏光子
717 ポスト偏光子
733、735 中継レンズ
737 反射レンズ
742 シリコン液晶素子
744 基板
754、757 偏光器
762、764、766、768 レンズ
800 筐体
801 穴
803 プラットフォーム
805 表面
810 内部部材
813 内部
817 外部
820 外部部材
821 整列用ラグ
823 内表面
841、842 境界
900 光源キット
1103 プラットフォーム表面
1104 部品
1200 製造方法
1300、1320、1340 組立方法
1202、1302、1304、1322、1324、1342、1344 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (19)
突出部を有する第1仕切り部と、
前記第1仕切り部に垂直に積み重ねられた第2仕切り部と、
光結合となるように前記第1仕切り部および前記第2仕切り部を介して前記第2端に連結されるレンズと、を備え、
前記突出部は前記第2仕切り部および前記光の出口より広く形成されており、
前記第1仕切り部および前記第2仕切り部は前記集光ロッドと前記レンズとの間に介在しており、
前記レンズ、前記第1仕切り部、前記第2仕切り部、および前記集光ロッドは、一体接続してシングルピースの部材に成形することを特徴とする導光部品。 A condensing rod having a first end for receiving light and a second end having a light exit;
A first partition having a protrusion;
A second partition portion vertically stacked on the first partition portion;
A lens coupled to the second end via the first partition and the second partition so as to be optically coupled,
The protrusion is formed wider than the second partition and the light outlet,
The first partition and the second partition are interposed between the condensing rod and the lens,
The lens, the first partition portion, the second partition portion, and the light collecting rod are integrally connected to be molded into a single piece member.
光結合となるように前記第1手段に連結されており前記第1手段からの光を視準化する第2手段と、
第1仕切り部と、
前記第1仕切り部に垂直に積み重ねられた第2仕切り部と、を備え、
前記第1仕切り部は前記第2仕切り部より広く形成されている前記突出部を有し、
前記第1仕切り部および前記第2仕切り部は前記第1手段と前記第2手段との間に位置しており、
前記第1手段、前記第1仕切り部、前記第2仕切り部、および前記第2手段は、一体に成形されることを特徴とするシングルピース導光部品。 First means for receiving and transmitting light from the light source;
Second means you collimated light from said first means being coupled to said first means so that the optical coupling,
A first partition,
A second partition portion vertically stacked on the first partition portion,
The first partition has the protrusion formed wider than the second partition,
The first partition and the second partition are located between the first means and the second means;
Said first means, said first partition portion, the second partition part, and the second means is a single-piece light guide components, characterized in that it is integrally molded.
突出部を有する第1仕切り部と、
前記第1仕切り部に垂直に積み重ねられた第2仕切り部と、
光結合となるように前記第1仕切り部および前記第2仕切り部を介して前記集光ロッドの前記第2端に連結されるレンズとを備えるシングルピースの部材を形成するステップを含み、
前記突出部を前記第2仕切り部および前記光の出口より広く形成し、前記第1仕切り部および前記第2仕切り部を前記集光ロッドと前記レンズとの間に位置させ、射出成形方法によって前記レンズ、前記第1仕切り部、前記第2仕切り部、および前記集光ロッドを一体形成することを特徴とする導光部品の製造方法。 A condensing rod having a first end for receiving light and a second end having a light exit;
A first partition having a protrusion;
A second partition portion vertically stacked on the first partition portion;
Forming a single-piece member comprising a lens coupled to the second end of the condensing rod through the first partition and the second partition so as to be optically coupled;
The projecting part is formed wider than the second partition part and the light outlet, the first partition part and the second partition part are positioned between the condensing rod and the lens, and the injection molding method is used to A method of manufacturing a light guide component, wherein a lens, the first partition portion, the second partition portion, and the light collecting rod are integrally formed.
第1仕切り部を形成し、前記第1仕切り部に突出部を形成するステップと、
第2仕切り部を形成するステップと、
前記第1仕切り部と前記第2仕切り部とを垂直に積み重ねるステップと、
光結合となるように前記第1仕切り部および前記第2仕切り部を介して前記第2端に連結されるレンズを形成するステップと、を含み、
前記第1仕切り部および前記第2仕切り部は、前記集光ロッドの前記第二端と前記レンズとの間に介在し、
前記第1仕切り部又は前記第2仕切り部は、少なくとも一つの外部表面を有し、前記突出部が前記第2仕切り部および前記光の出口より広く形成されており、前記外部表面は前記光の出口より広く形成されており、
前記集光ロッド、前記レンズ、前記第1仕切り部、および、前記第2仕切り部は、一体となっていることを特徴とする導光部品の製造方法。 Forming a condensing rod having a first end for receiving light and a second end having a light exit;
A step of forming the first partition portion, forming a projecting portion on the first partition portion,
Forming a second partition part,
Stacking the first partition and the second partition vertically;
Forming a lens coupled to the second end via the first partition and the second partition so as to be optically coupled ,
It said first partitioning portion and said second partitioning portion is interposed between the second end and the lens of the focusing rod,
The first partition portion or the second partition portion has at least one external surface, the protrusion is formed wider than the second partition portion and the light outlet, and the external surface is Formed wider than the exit,
The method of manufacturing a light guide component, wherein the condensing rod, the lens, the first partition portion, and the second partition portion are integrated.
前記光源からの光を受信するための第1端、光の出口を有する第2端、および、前記第1端と前記第2端との間に介在する少なくとも1つの側面を有する集光ロッドと、突出部を有する第1仕切り部と、前記第1仕切り部に垂直に積み重ねられる第2仕切り部と、光結合となるように前記第1仕切り部および前記第2仕切り部を介して前記集光ロッドの前記第2端に連結されるレンズとを有し、前記突出部が前記第2仕切り部および前記光の出口より広く形成されており、前記第1仕切り部および前記第2仕切り部が前記集光ロッドと前記レンズとの間に介在しているシングルピース導光部品と、を備える光エンジン。 A light source;
A condensing rod having a first end for receiving light from the light source, a second end having a light exit, and at least one side surface interposed between the first end and the second end; The first partition part having a projecting part, the second partition part vertically stacked on the first partition part, and the light condensing through the first partition part and the second partition part so as to be optically coupled. A lens coupled to the second end of the rod, the protrusion is formed wider than the second partition and the light outlet, and the first partition and the second partition are the A light engine comprising: a single-piece light guide component interposed between a condensing rod and the lens.
前記筐体は、前記集光ロッドの前記第1端から前記第2端までの範囲で、前記集光ロッドの少なくとも一部と接触し、前記側面と所定間隔を有することを特徴とする請求項8に記載の光エンジン。 A housing that surrounds the single piece light guide component;
The said housing | casing contacts at least one part of the said condensing rod in the range from the said 1st end of the said condensing rod to the said 2nd end, and has a predetermined space | interval with the said side surface. 8. The light engine according to 8.
前記筐体は、前記集光ロッドを支持するための円錐状の穴を有することを特徴とする請求項8に記載の光エンジン。 The condensing rod is tapered from the second end toward the first end,
The light engine according to claim 8, wherein the housing has a conical hole for supporting the light collecting rod.
前記集光ロッドは、前記多種の色の光を統合することを特徴とする請求項8に記載の光エンジン。 The light sources are plural and emit light of various colors.
The light engine according to claim 8, wherein the light collecting rod integrates the light of the various colors.
前記光源から光を受信するための第1端および光の出口を有する第2端を有する統合式光軸素子と、光結合となるように前記第1仕切り部および前記第2仕切り部を介して前記統合式光軸素子の前記第2端レンズに連結されるレンズと、突出部を有する第1仕切り部と、前記第1仕切り部に垂直に積み重ねられる第2仕切り部とを有し、前記突出部が前記第2仕切り部および前記光の出口より広く形成されており、前記第1仕切り部および前記第2仕切り部が前記統合式光軸素子と前記レンズとの間に介在しており、前記第1仕切り部又は前記第2仕切り部が少なくとも1つの外部表面を有し、前記外部表面が前記光の出口より広く形成されている導光部品と、を備えることを特徴とする光エンジン。 A light source;
An integrated optical axis element having a first end for receiving light from the light source and a second end having a light exit, and through the first partition and the second partition so as to be optically coupled. A lens connected to the second end lens of the integrated optical axis element; a first partition having a protrusion; and a second partition stacked vertically on the first partition; A portion is formed wider than the second partition portion and the light outlet, and the first partition portion and the second partition portion are interposed between the integrated optical axis element and the lens, A light engine comprising: a light guide component in which the first partition portion or the second partition portion has at least one outer surface, and the outer surface is formed wider than the light outlet.
前記導光部品は、前記パネルモジュールに光を提供することを特徴とする請求項12に記載の光エンジン。 A panel module for imaging,
The light engine according to claim 12, wherein the light guide component provides light to the panel module.
偏光ビームスプリッターと、
投影レンズモジュールと、を更に備え、
前記偏光ビームスプリッターは、前記導光部品からの光を受信して、前記シリコン液晶装置に提供し、又は前記シリコン液晶装置からの光を受信して、前記投影レンズモジュールに提供することを特徴とする請求項12に記載の光エンジン。 A silicon liquid crystal device;
A polarizing beam splitter;
A projection lens module;
The polarizing beam splitter receives light from the light guide component and provides the light to the silicon liquid crystal device, or receives light from the silicon liquid crystal device and provides the light to the projection lens module. The light engine according to claim 12.
前記光源から光を受信するための第1端および光の出口を有する第2端を有し、前記第2端から前記第1端に向かってテーパー状となる集光ロッドと、突出部および複数の側面を有する第1仕切り部と、前記第1仕切り部に垂直に積み重ねられる複数の側面を有する第2仕切り部と、光結合となるように前記第1仕切り部および前記第2仕切り部を介して前記集光ロッドの前記第2端に連結されるレンズと、を有し、前記突出部が前記第2仕切り部および前記光の出口より広く形成されている導光部品と、
前記集光ロッドを支持するための円錐状の穴を有する筐体と、を備え、
前記第1仕切り部および前記第2仕切り部は前記集光ロッドおよび前記レンズとの間に介在し、
前記筐体は、前記第1仕切り部および前記第2仕切り部の前記側面に接続し、前記突出部を固定することで、前記導光部品を固定することを特徴とする光エンジン。 A light source;
A condensing rod having a first end for receiving light from the light source and a second end having a light exit, and tapered from the second end toward the first end, a protrusion and a plurality A first partition portion having a plurality of side surfaces, a second partition portion having a plurality of side surfaces stacked vertically on the first partition portion, and the first partition portion and the second partition portion so as to be optically coupled. said lens being coupled to a second end, have a light-guiding part, wherein the protruding portion is formed wider than the outlet of the second partition part and the light of the light focusing rod Te,
A housing having a conical hole for supporting the condensing rod,
The first partition and the second partition are interposed between the condensing rod and the lens;
Wherein the housing, the first partitioning portion and connected to the side surface of the second partition part, by fixing the projecting portions, the light engine, characterized by fixing the light-guiding part.
前記集光ロッドを支持するための円錐状の穴を有する筐体と、を備え、
前記第1仕切り部および前記第2仕切り部は前記集光ロッドおよび前記レンズとの間に介在しており、
前記突出部は前記第2仕切り部および前記光の出口より広く形成されており、
前記筐体は、前記突出部、および前記導光部品を固定することを特徴とする光源キット。 A first partition having a first end for receiving light and a second end having a light exit, tapered from the second end toward the first end, and having a protrusion Connected to the second end of the condensing rod via the first partition portion and the second partition portion so as to be optically coupled to each other, a second partition portion stacked vertically to the first partition portion A light guide component comprising:
A housing having a conical hole for supporting the condensing rod,
The first partition and the second partition are interposed between the condensing rod and the lens,
The protrusion is formed wider than the second partition and the light outlet,
The said housing | casing fixes the said protrusion part and the said light guide component, The light source kit characterized by the above-mentioned.
複数の側面と、
前記側面に接続される複数の側辺と、を有し、
前記側面と前記側辺は、前記集光ロッドの前記第1端から前記第2端に向かって延ばし、前記筐体は、前記側辺と接触するが、前記側面と接触しないことを特徴とする請求項17に記載の光源キット。 The condensing rod is
Multiple sides,
A plurality of sides connected to the side surface,
The side surface and the side edge extend from the first end of the light collecting rod toward the second end, and the housing contacts the side edge but does not contact the side surface. The light source kit according to claim 17.
前記集光ロッドを支持する円錐状の穴を有する筐体の中に前記導光部品を配置し、前記突出部の周りに前記筐体を位置させるステップと、を含む光源キットの組立方法。 A condensing rod having a first end for receiving light and a second end having a light exit, and tapered from the second end toward the first end, a protrusion, a lower surface, and a side surface And a first partition part having an upper surface, a second partition part provided on the upper surface so as to be stacked vertically with the first partition part, and a lens, and the first partition part and The second partition portion is interposed between the condensing rod and the lens, and the projecting portion takes a light guide component formed wider than the second partition portion and the light outlet ;
The light guiding part is disposed in the housing having a conical hole for supporting the front Symbol condensing rod assembly method of a light source kits comprising the steps of: positioning the housing around the projection.
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