TWI632421B - 光學合光輪 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種光學合光輪，其包括一轉動式透光基板、一光學微結構層以及一光學鍍膜層。轉動式透光基板具有一第一表面以及一相對於第一表面的第二表面，其中轉動式透光基板以一中心軸線旋轉。光學微結構層設置於第一表面或第二表面上。光學鍍膜層設置於光學微結構層上。至少一雷射投射光源投射在轉動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雷射投射光束。藉此，本發明能夠達到雷射合光並消除色斑現象的效果。

Description

光學合光輪

本發明涉及一種光學輪，特別是涉及一種能夠適用於投影機的光學合光輪。

投影機的特點之一乃是由於不需要固定的螢幕，因此不會被螢幕大小所限制，只要有一可用來投射影像的平面，即可輕易地投射出大尺寸的畫面。因此，已被廣泛的應用到各個領域，例如應用於大型會議演講上以投影機放大欲投影的畫面，或是應用於家庭劇院組。

然而，現有的投影機所投影出來的畫面，在某些情況下會有色斑點產生，而導致畫質不佳。

因此如何提出一種能進行多種波段的雷射合光及消除色斑點現象的光學合光輪，以克服上述的缺陷，已然成為該項所屬技術領域人士所欲解決的重要課題。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種光學合光輪。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種光學合光輪，其包括一轉動式透光基板、一光學微結構層以及一光學鍍膜層。所述轉動式透光基板具有一第一表面以及一相對於所述第一表面的第二表面。所述光學微結構層設置於所述第一表面或所述第二表面上。所述光學鍍膜層設置於所述光學微結構層上。其中，至少一雷射投射光源投射在所述轉動式 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雷射投射光束。

本發明的有益效果在於，本發明實施例所提供的光學合光輪，其能利用“光學微結構層設置於轉動式透光基板的第一表面或第二表面上”的技術特徵，以達到雷射合光並消除色斑現象的效果。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。

Q‧‧‧光學合光輪

1‧‧‧轉動式透光基板

11‧‧‧本體

12‧‧‧第一表面

13‧‧‧第二表面

2‧‧‧光學鍍膜層

M‧‧‧光學微結構層

D‧‧‧轉動單元

C‧‧‧中心軸線

L1‧‧‧第一雷射投射光源

L2‧‧‧第二雷射投射光源

L3‧‧‧第三雷射投射光源

R1‧‧‧第一雷射投射光束

R2‧‧‧第二雷射投射光束

R3‧‧‧第三雷射投射光束

圖1為本發明第一實施例光學合光輪與轉動單元的一立體分解示意圖。

圖2為本發明第一實施例光學合光輪與轉動單元的一立體組合示意圖。

圖3為本發明第一實施例光學合光輪的一俯視示意圖。

圖4為本發明第一實施例光學合光輪的一側視剖視示意圖。

圖5為本發明第一實施例光學合光輪的一側視剖視局部放大示意圖。

圖6為本發明第一實施例光學合光輪的其中一種雷射光源投射示意圖。

圖7為本發明第一實施例光學合光輪的另外一種雷射光源投射示意圖。

圖8為本發明第一實施例光學合光輪的再一種雷射光源投射示意圖。

圖9為本發明第二實施例光學合光輪的其中一種雷射光源投射示意圖。

圖10為本發明第二實施例光學合光輪的另外一種雷射光源投射示意圖。

圖11為本發明第二實施例光學合光輪的再一種雷射光源投射示意圖。

圖12為本發明第三實施例光學合光輪的一側視剖視局部放大示意圖。

圖13為本發明第四實施例光學合光輪的一側視剖視局部放大示意圖。

以下是通過特定的具體實例來說明本發明所公開有關“光學合光輪”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，予以聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的技術範圍。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件或信號等，但這些元件或信號不應受這些術語限制。這些術語乃用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，如本文中所使用，術語“或”視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的所有組合。

第一實施例

首先，請參閱圖1至圖3所示，圖1為本發明第一實施例光學合光輪與轉動單元的一立體分解示意圖，圖2為本發明第一實施例光學合光輪與轉動單元的一立體組合示意圖，圖3為本發明第一實施例光學合光輪的一俯視示意圖。本發明第一實施例提供一種光學合光輪Q，其可應用於一投影裝置(圖中未示出)中，光學合光輪Q可以被一轉動單元D(例如馬達)所驅動，以使得光學合 光輪Q能以一中心軸線C旋轉。藉此，至少一個或是多個雷射投射光源可以投射在光學合光輪Q上，並通過設置在光學合光輪Q上的光學微結構層M(請參閱圖4至圖7所示)而達到消除或減少色斑點的效果。

接著，請參閱圖4及圖5所示，並同時配合圖1所示，圖4為本發明第一實施例光學合光輪的一側視剖視示意圖，圖5為本發明第一實施例光學合光輪的一側視剖視局部放大示意圖。需特別注意的是，為容易說明轉動式透光基板1、光學微結構層M以及光學鍍膜層2三者之間的關係，此等圖式並未按比例繪製。詳細來說，光學合光輪Q包括一轉動式透光基板1、一光學微結構層M以及一光學鍍膜層2。轉動式透光基板1具有一本體11、一位於本體11上的第一表面12(上表面)以及一位於本體11上且相對於第一表面12的第二表面13(下表面)，其中轉動式透光基板1能以一中心軸線C旋轉。另外，轉動式透光基板1可以為具有透光效果的材質，例如玻璃，其中玻璃材質可以選自如矽酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽及碲酸鹽等系統者。值得說明的是，為了能夠使得轉動式透光基板1在轉動時能具有較佳的旋轉動平衡能力，轉動式透光基板1大致上呈扁平的正圓圓盤狀結構，然本發明不以此為限。

承上述，請複參閱圖5所示，光學微結構層M可設置於第一表面12或第二表面13上，且光學微結構層M至少覆蓋第一表面12或第二表面13的10%至100%的表面面積。以圖5的實施例而言，光學微結構層M及光學鍍膜層2是設置在轉動式透光基板1的第一表面12上，然本發明不以此為限。值得說明的是，光學微結構層M可通過研磨、灌鑄、印刷、蝕刻、噴砂、霧化及模具壓合等方式以呈現凸起狀、凹凸狀、凹陷狀、顆粒狀或霧化表面等各種形狀的光學微結構層M，然本發明不以此為限。也就是說，通過研磨、蝕刻、噴砂、霧化及模具壓合等方式所形成的光學微 結構層M，其光學微結構層M的材質將會與轉動式透光基板1的材質相同。另外，為了達到較佳的消除色斑點效果，所述光學微結構層具有一介於0.01微米(Micrometre，um至1微米之間的粗糙度。

承上述，請複參閱圖5所示，光學鍍膜層2設置於光學微結構層M上，其中光學鍍膜層2至少覆蓋第一表面12或第二表面13的10%至100%的表面面積。值得注意的是，光學鍍膜層2可以為單層膜、雙層膜或多層膜之其中之一者，本發明不以此為限。另外，光學鍍膜層2可以是抗反射膜(Anti-Reflection Coating)或是高反射膜(High-Reflection Coating)，藉此，投射在光學合光輪Q上的至少一個或是多個雷射投射光源可以通過光學鍍膜層2而穿透光學合光輪Q或是被光學合光輪Q所反射。另外，須特別說明的是，雖然圖5所示的第一實施例中是將光學微結構層M設置在轉動式透光基板1的第一表面12上，且將光學鍍膜層2設置在光學微結構層M上，但是，在其他的實施中，光學微結構層M及光學鍍膜層2也可以設置在轉動式透光基板1的第二表面13上。

接著，詳細來說，至少一雷射投射光源或多個雷射投射光源可投射在轉動式透光基板1的第一表面12或第二表面13上，以形成一個或多個由第二表面13投射而出的雷射投射光束。換句話說，當光學合光輪Q包括多個雷射投射光源時，多個雷射投射光源投射在轉動式透光基板1的第一表面12與第二表面13兩者其中之一上，可以形成都是由第二表面13投射而出的多個雷射投射光束。也就是說，不論雷射投射光源是投射在第一表面12或第二表面13上，都會形成由第二表面13投射而出的雷射投射光束，即，雷射投射光束的投射方向都是朝向同一方向，且都是從同一個表面投射而出。進一步來說，可以通過光學鍍膜層2而決定雷射投射光源當穿透光學合光輪Q或是被光學合光輪Q所反射。

承上述，請參閱圖6所示，圖6為本發明第一實施例光學合 光輪的其中一種雷射光源投射示意圖。以圖6的實施方式來說，雷射投射光源是投射在第一表面12上，然而，在其他實施方式中，雷射投射光源也可以投射在第二表面13上。另外，以本發明第一實施例而言，至少一雷射投射光源優選為波長介於450奈米至495奈米之間的藍色雷射投射光源。另外，需特別說明的是，以下說明內容將以光學合光輪Q包括多個雷射投射光源投射在光學合光輪Q上進行說明。藉此，如圖6所示的實施例中，多個雷射投射光源投射在轉動式透光基板1的第一表面12後，可以形成多個由第二表面13投射而出的雷射投射光束。另外，多個雷射投射光源還可具有一波長介於495奈米至570奈米之間的雷射投射光源以及一波長介於620奈米至750奈米之間的雷射投射光源。換句話說，多個雷射投射光源可以是藍色雷射投射光源、綠色雷射投射光源以及紅色雷射投射光源。

承上述，請複參閱圖6所示，多個雷射投射光源中可包括一第一雷射投射光源L1、一第二雷射投射光源L2以及一第三雷射投射光源L3。舉例來說，第一雷射投射光源L1投射在轉動式透光基板1的第一表面12上，可以形成一由第二表面13投射而出的第一雷射投射光束R1。第二雷射投射光源L2投射在轉動式透光基板1的第一表面12上，以形成一由第二表面13投射而出的第二雷射投射光束R2。第三雷射投射光源L3投射在轉動式透光基板1的第一表面12上，以形成一由第二表面13投射而出的第三雷射投射光束R3。也就是說，第一表面12可以做為光學合光輪Q的入光面，第二表面13可做為光學合光輪Q的出光面。須說明的是，在其他實施方式中，第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3也可以投射在轉動式透光基板1的第二表面13上，以分別形成由第二表面13投射而出的第一雷射投射光束R1、第二雷射投射光束R2以及第三雷射投射光束R3。另外，舉例來說，第一雷射投射光源L1的波長介於450 奈米至495奈米之間，第二雷射投射光源L2的波長可介於波長介於495奈米至570奈米之間，第三雷射投射光源L3的波長可介於620奈米至750奈米之間，然本發明不以此為限。

承上述，在圖6的實施方式中，光學鍍膜層2可以是抗反射膜，所以，多個雷射投射光源(第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3)都投射在轉動式透光基板1的第一表面12上，以形成由第二表面13投射而出的多個雷射投射光束(第一雷射投射光束R1、第二雷射投射光束R2以及第三雷射投射光束R3)。藉此，第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3可以依序通過光學鍍膜層2、光學微結構層M、轉動式透光基板1的第一表面12、轉動式透光基板1的本體11以及轉動式透光基板1的第二表面13，而形成多個由第二表面13投射而出的第一雷射投射光束R1、第二雷射投射光束R2以及第三雷射投射光束R3。值得說明的是，在本實施方式中，為了提高第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3通過光學合光輪Q後的合光效果及消除色斑點的效果，光學微結構層M具有一介於0.01um至1um之間的粗糙度，且光學鍍膜層2的具有介於1.2至1.9之間的折射率。

接著，請參閱圖7所示，圖7為本發明第一實施例光學合光輪的另外一種雷射光源投射示意圖。以圖7的實施方式來說，多個雷射投射光源(第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3)都投射在轉動式透光基板1的第二表面13，以形成由第二表面13投射而出的多個雷射投射光束(第一雷射投射光束R1、第二雷射投射光束R2以及第三雷射投射光束R3)。另外，光學鍍膜層2可以是一高反射膜，且在投影機整體結構配置的考量下，可以利用反射的方式，使得多個雷射投射光束由第二表面13投射而出。換句話說，多個雷射投射光源可以依序通過轉動式透光基板1的第二表面13、轉動式透光基板1的本體 11、轉動式透光基板1的第一表面12、光學微結構層M以及光學鍍膜層2，再受到光學鍍膜層2的反射後，由轉動式透光基板1的第二表面13投射而出。值得說明的是，在本實施方式中，為了提高第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3通過光學合光輪Q後的合光效果及消除色斑點的效果，光學微結構層M具有一介於0.01um至1um之間的粗糙度，且光學鍍膜層2的具有介於1.2至1.9之間的折射率。

接著，請參閱圖8所示，圖8為本發明第一實施例光學合光輪的再一種雷射光源投射示意圖。以圖8的實施方式來說，多個雷射投射光源中的其中一個雷射投射光源投射在轉動式透光基板1的第一表面12，以形成由第二表面13投射而出的多個雷射投射光束中的其中一個雷射投射光束。多個雷射投射光源中的另外一個雷射投射光源投射在轉動式透光基板1的第二表面13，以形成由第二表面13投射而出的多個雷射投射光束中的另外一個雷射投射光束。換句話說，一部份的雷射投射光源可以因著光學鍍膜層2的材質選擇，而以穿透的方式而朝遠離第二表面13的方向投射而出，另外一部分的雷射投射光源可以因著光學鍍膜層2的材質選擇，而以反射的方式而朝遠離第二表面13的方向投射而出。

詳細來說，請複參閱圖8所示，第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3可以依序通過光學鍍膜層2、光學微結構層M、轉動式透光基板1的第一表面12、轉動式透光基板1的本體11以及轉動式透光基板1的第二表面13，而形成由第二表面13投射而出的第二雷射投射光束R2以及第三雷射投射光束R3。另外，第一雷射投射光源L1可以投射在轉動式透光基板1的第二表面13上，並依序通過轉動式透光基板1的本體11、轉動式透光基板1的第一表面12、光學微結構層M以及光學鍍膜層2，再受到光學鍍膜層2的反射後，由轉動式透光基板1的第二表面13投射而出。換句話說，光學鍍膜層2具有讓第二雷射投射光源L2以及 第三雷射投射光源L3的波長可以穿透而過的透光率，且光學鍍膜層2也具有反射第一雷射投射光源L1的波長的反射率。

第二實施例

首先，請參閱圖9所示，圖9為本發明第二實施例光學合光輪的其中一種雷射光源投射示意圖。由圖9與圖6的比較可知，本發明第二實施例所提供的光學合光輪Q與第一實施例所提供的光學合光輪Q最大的差別在於：第二實施例所提供的光學合光輪Q的光學微結構層M及光學鍍膜層2是設置在轉動式透光基板1的第二表面13上。須說明的是，第二實施例中所提供的光學合光輪Q中的結構特徵與前述第一實施例相仿，在此容不再贅述。以下將針對多個雷射投射光源的投射路徑進行詳細說明。

請複參閱圖9所示，舉例來說，光學鍍膜層2可以為一抗反射膜，藉此，多個雷射投射光源(第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3)可以依序通過轉動式透光基板1的第二表面13、轉動式透光基板1的本體11、轉動式透光基板1的第一表面12、光學微結構層M以及光學鍍膜層2，而形成由第二表面13投射而出的多個雷射投射光束(第一雷射投射光束R1、第二雷射投射光束R2以及第三雷射投射光束R3)。值得說明的是，在本實施方式中，為了提高第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3通過光學合光輪Q後的合光效果及消除色斑點的效果，光學微結構層M具有一介於0.01um至1um之間的粗糙度，且光學鍍膜層2的具有介於1.2至1.9之間的折射率。

接著，請參閱圖10所示，圖10為本發明第二實施例光學合光輪的另外一種雷射光源投射示意圖。舉例來說，光學鍍膜層2可以為一高反射膜，藉此，多個雷射投射光源(第一雷射投射光源L1、第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3)可以受到光 學鍍膜層2的反射後，由轉動式透光基板1的第二表面13投射而出，而形成多個雷射投射光束(第一雷射投射光束R1、第二雷射投射光束R2以及第三雷射投射光束R3)。

接著，請參閱圖11所示，圖11為本發明第二實施例光學合光輪的再一種雷射光源投射示意圖。圖11的實施方式中，光學鍍膜層2可具有讓第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3的波長可以穿透而過的透光率，且光學鍍膜層2也具有反射第一雷射投射光源L1的波長的反射率。藉此，第二雷射投射光源L2以及第三雷射投射光源L3可以依序通過轉動式透光基板1的第一表面12、轉動式透光基板1的本體11、轉動式透光基板1的第二表面13、光學微結構層M以及光學鍍膜層2，而形成由第二表面13投射而出的第二雷射投射光束R2以及第三雷射投射光束R3。另外，第一雷射投射光源L1可以投射在光學鍍膜層2上，再受到光學鍍膜層2的反射後，由轉動式透光基板1的第二表面13投射而出。

第三實施例

首先，請參閱圖12所示，圖12為本發明第三實施例光學合光輪的一側視剖視局部放大示意圖。由圖12與圖5的比較可知，本發明第三實施例所提供的光學合光輪Q與第一實施例所提供的光學合光輪Q最大的差別在於：第三實施例所提供的光學合光輪Q還進一步包括一設置在轉動式透光基板1的第二表面13上的光學鍍膜層2。藉此，通過設置在轉動式透光基板1的第二表面13上的光學鍍膜層2能夠進一步改變多個雷射投射光源的合光效果。

另外，須說明的是，多個雷射投射光源對於第三實施例所提供的光學鍍膜層2的投射方式，也可以如同前述第一實施例及第二實施例中所說明的內容，在此容不贅述。

第四實施例

首先，請參閱圖13所示，圖13為本發明第四實施例光學合光輪的一側視剖視局部放大示意圖。由圖13與圖5的比較可知，本發明第四實施例所提供的光學合光輪Q與第一實施例所提供的光學合光輪Q最大的差別在於：第四實施例所提供的光學合光輪Q還進一步包括一設置在轉動式透光基板1的第二表面13上的光學微結構層M以及一設置在該光學微結構層M上的光學鍍膜層2。藉此，通過設置在轉動式透光基板1的第二表面13上的光學微結構層M及設置在該光學微結構層M上的光學鍍膜層2能夠進一步改變多個雷射投射光源的合光效果。

另外，須說明的是，多個雷射投射光源對於第四實施例所提供的光學鍍膜層2的投射方式，也可以如同前述第一實施例及第二實施例中所說明的內容，在此容不贅述。

實施例的有益效果

本發明的有益效果在於，本發明實施例所提供的光學合光輪Q，可以利用“光學微結構層M”的技術特徵，以達到雷射合光並消除色斑現象的效果。

以上所述僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以全部運用本發明說明書及附圖內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

Claims (8)

1. 一種光學合光輪，其包括：一轉動式透光基板，所述轉動式透光基板具有一第一表面以及一相對於所述第一表面的第二表面；一光學微結構層，所述光學微結構層設置於所述第一表面或所述第二表面上；以及一光學鍍膜層，所述光學鍍膜層設置於所述光學微結構層上；其中，至少一雷射投射光源投射在所述轉動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雷射投射光束；其中，所述光學微結構層具有一介於0.01um至1um之間的粗糙度。
2. 如請求項1所述的光學合光輪，其中，所述光學合光輪包括多個雷射投射光源，多個所述雷射投射光源投射在所述轉動式透光基板的所述第一表面或所述第二表面上，以形成多個由所述第二表面投射而出的雷射投射光束。
3. 如請求項2所述的光學合光輪，其中，多個所述雷射投射光源具有一波長介於450奈米至495奈米之間的雷射投射光源、一波長介於495奈米至570奈米之間的雷射投射光源以及一波長介於620奈米至750奈米之間的雷射投射光源。
4. 如請求項2所述的光學合光輪，其中，多個所述雷射投射光源都投射在所述轉動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個所述雷射投射光束。
5. 如請求項2所述的光學合光輪，其中，多個所述雷射投射光源都投射在所述轉動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個所述雷射投射光束。
6. 如請求項2所述的光學合光輪，其中，其中一個雷射投射光源投射在所述轉動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個雷射投射光束，且另外一個雷射投射光源投射在所述轉動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個雷射投射光束。
7. 如請求項1所述的光學合光輪，其中，所述光學微結構層的材質與所述轉動式透光基板的材質相同。
8. 如請求項1所述的光學合光輪，其中，所述光學微結構層設置於所述第一表面以及所述第二表面上。