光學機構的制作方法
【專利摘要】一種光學機構，其包括支架、第一偏振分光器、第二偏振分光器、復數個面板以及復數個鏡頭，支架連接第一偏振分光器及第二偏振分光器。光線通過該第一偏振分光器后由這些面板反射而分別產生復數個影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進入該第二偏振分光器，并通過該出光面而由這些鏡頭分別投射而產生至少一影像，這些影像光線中的至少一影像光線由該第一分光面反射后由這些鏡頭中的至少一鏡頭投射。
【專利說明】
光學機構
技術領域
[0001 ] 本發明有關于一種光學機構，特別是有關于一種以玻璃材質制成的支架來連接偏振分光器及面板的光學機構。
【背景技術】
[0002]請參閱圖1、2，其表示已知的硅基液晶式微投影機所使用的光學機構，該光學機構包括二硅基液晶面板10、二偏振分光片20以及二偏振分光塊30、塑料殼體40以及二鏡頭50。硅基液晶面板10、偏振分光片20以及偏振分光塊30分別安裝于塑料殼體40，鏡頭50鄰近于偏振分光塊30設置。由于塑料殼體40的塑料材質的熱膨脹系數與偏振分光片20以及偏振分光塊30的玻璃材質的熱膨脹系數有較大的差異而且塑料殼體40的精度均仰賴其射出成形時的精度，再加上組裝時的公差，會導致整體精度產生變異而使投影機的對比與銳利度變差。
[0003]另外，近年來，由于穿戴式產品逐漸普及化，而微投影機應用在穿戴式產品也慢慢形成主流；當微投影機應用在穿戴式產品上，為了同時滿足兩只眼睛，必須有兩臺微投影機同時作動，因此兩臺微投影機投射光軸的相對精度與穩定性非常重要，但在圖1、2所示的已知的光學機構中，因兩臺微投影機都獨立組裝，因此會有下列的問題:
[0004]1、溫度的上升導致兩眼光軸產生變化。
[0005]2、因獨立組裝精度不足，而產生兩眼光軸不平行。
[0006]3、因溫度上升造成兩個面板畫素偏移，無法堆棧。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種用于微投影機的光學機構，可以降低多個成像系統之間精度的差異，提高成像的質量。
[0008]本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是，提供一種光學機構的一較佳實施例，包括支架、第一偏振分光器、第二偏振分光器、復數個面板以及復數個鏡頭，第一偏振分光器連接于該支架的第一側，第二偏振分光器連接于該支架的第二側，并具有第一分光面以及出光面，這些面板鄰近于該第一偏振分光器設置，這些鏡頭鄰近于該第二偏振分光器設置，并對應于這些面板，其中光線通過該第一偏振分光器后由這些面板反射而分別產生復數個影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進入該第二偏振分光器，并通過該出光面而由這些鏡頭投射而產生至少一影像，這些影像光線中的至少一影像光線由該第一分光面反射后由這些鏡頭中的至少一鏡頭投射。
[0009]在上述較佳實施例中，該第一側與該第二側為該支架的相對側。
[0010]在上述較佳實施例中，該第一偏振分光器為偏振分光片(polarizat1n beamsplit plate，PBS plate)0
[0011]在上述較佳實施例中，該第二偏振分光器為偏振分光塊(polarizat1n beamsplit cube，PBS cube)0
[0012]在上述較佳實施例中，該面板為娃基液晶面板(liquid crystal on siliconpanel，LCoS Panel)0
[0013]在上述較佳實施例中，該支架的材質為玻璃。
[0014]在上述較佳實施例中，該支架的材質為浮法玻璃(Borofloat glass)。
[0015]本發明的光學機構的另一較佳實施例包括第一偏振分光器、僅第二偏振分光器、復數個面板以及至少一鏡頭。該第二偏振分光器具有出光面，這些鏡頭對應于這些面板并對應于該出光面，其中光線通過該第一偏振分光器后由這些面板反射后分別產生復數個影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進入該第二偏振分光器，并通過該出光面而由該鏡頭投射而產生至少一影像。
[0016]上述較佳實施例包括復數個鏡頭，其中這些影像光線通過該出光面而由這些鏡頭分別投射而產生至少一影像。
[0017]在上述較佳實施例中，這些鏡頭相對于該第二偏振分光器水平或垂直排列。
[0018]在上述較佳實施例中，該第二偏振分光器呈長條狀。
[0019]實施本發明的光學機構，具有以下有益效果:面板、偏振分光片及偏振分光塊安裝于玻璃材料制成的支架上，同時偏振分光片及偏振分光塊形成長條狀，使多個成像系統對應于一個偏振分光片及一個偏振分光塊，藉此可以降低多個成像系統之間精度的差異，提高成像的質量。
【附圖說明】
[0020]為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出實施例并配合附圖作詳細說明。
[0021]圖1為已知的微投影機的光學機構的立體圖。
[0022]圖2為已知的微投影機的光學機構的立體圖。
[0023]圖3為本發明的微投影機的光學機構的一實施例的立體圖。
[0024]圖4為圖3所示的實施例的光路示意圖。
[0025]圖5A?f5D表不本發明的光學機構中的鏡頭與第二偏振分光器不同的配置方式。
【具體實施方式】
[0026]請參閱圖3、4，其表示本發明的微投影機的光學機構的立體圖。本發明的微投影機的光學機構包括二個面板110、第一偏振分光器120、第二偏振分光器130、二支架140以及二鏡頭150。每一個支架140具有相對設置的第一側142以及第二側144，第一偏振分光器120結合于支架140的第一側142，第二偏振分光器130結合于支架140的第二側144，面板110鄰近于第一偏振分光器120設置，鏡頭150鄰近于第二偏振分光器130設置，第二偏振分光器130具有第一分光面131以及出光面132，鏡頭150對應出光面132設置。
[0027]來自光源(未圖不)的光線LI穿過第一偏振分光器120后抵達二個面板110并由二個面板110反射而形成二個影像光線L2，該二個影像光線L2再經由第一偏振分光器120反射后進入第二偏振分光器130，并由第二偏振分光器130的第一分光面131反射后自出光面132出光，并分別經由該二個鏡頭150投射而產生二個影像，此二個影像例如可分別提供給人體的左眼與右眼觀看。
[0028]在本實施例中，支架140由玻璃材質制成，例如由浮法玻璃(Borofloat glass)制成，浮法玻璃的熱膨脹系數為4 X 10-6m/moCo第一偏振分光器120為偏振分光片(polarizat1n beam split plate, PBS plate)，第二偏振分光器 130 為偏振分光塊(polarizat1n beam split cube,PBS cube)，面板 110 為娃基液晶面板(liquid crystalon silicon panel，LCoS Panel)。
[0029]本發明的光學機構，由于使用玻璃材質制成支架140，其熱膨脹系數與其所結合的第一偏振分光器120及第二偏振分光器130接近，可避免由于熱膨脹系數不同所造成的結構上的變形。另外，由于玻璃材料可采用研磨制程，可以達到比已知的使用塑料射出成型的殼體更高的精度，而且第一偏振分光器120及第二偏振分光器130組裝于塑料射出機構件時，又會有另一次的組裝公差，而本發明的玻璃材質制成支架140可以直接與第一偏振分光器120及第二偏振分光器130的承靠面接合，避免組裝公差。
[0030]另外，第一偏振分光器120及第二偏振分光器130的精度在成像系統中非常重要，其歪斜會影響像面傾斜以及MTF的低落，在圖1、2所示的已知的使用兩顆偏振分光器系統的投影機系統中，通常偏振分光器為獨立制作與組裝，因此其兩偏振分光器間的精度差異會造成光軸的不平行。本發明的光學機構中僅使用一個第一偏振分光器120及一個第二偏振分光器130，所有的成像系統均一并對應于同一第一偏振分光器120及第二偏振分光器130，如此不會有因相對精度不同而造成光軸的不平行的問題。
[0031]圖5A?f5D表不本發明的光學機構中的鏡頭150與第二偏振分光器130不同配置方式的實施例。如圖3所示，第二偏振分光器130呈長條狀，圖5A表示從圖3的第二偏振分光器130的上方觀看，三個鏡頭150相對于第二偏振分光器130呈水平排列，即沿著第二偏振分光器130的縱長方向排列，來自三個面板110的影像光線分別由第二偏振分光器130反射，然后由三個鏡頭150投射出三個影像。圖5B表示本發明的光學機構的另一實施例從第二偏振分光器130的側面觀看，二個鏡頭150呈垂直排列，在此構造中，面板110可設置于第二偏振分光器130的上下兩側，由面板110反射的影像光線分別經由第二偏振分光器130的第一分光面131與第二分光面133反射而由垂直排列的上下兩個鏡頭150投射出兩個影像。圖5C表不本發明的光學機構的另一實施例從第二偏振分光器130的側面觀看，三個鏡頭150呈垂直排列，三個面板110可以分別設置在第二偏振分光器130的上方、側方以及下方，由面板110反射的影像光線分別經由第二偏振分光器130的第一分光面131與第二分光面133反射以及不經由反射而分別由垂直排列的上下三個鏡頭150投射出三個影像。圖f5D表示本發明的光學機構的另一實施例，在本實施例中，只使用一個鏡頭150，二個面板110可以分別設置在第二偏振分光器130的相鄰兩側，由面板110反射的影像光線分別經由第二偏振分光器130的第一分光面131反射以及不經由反射而均經由鏡頭150投射出影像。因此本實施例中，多個成像系統建構在同一個偏振分光器上，不需要整臺光機進行調整、對位且可以做水平及垂直延伸。
[0032]本發明雖以實施例揭露如上，但其非用以限定本發明的范圍，本領域的技術人員，在不脫離本發明的精神范圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視權利要求所界定者為準。
【主權項】
1.一種光學機構，其特征在于，包括: 支架； 第一偏振分光器，連接于該支架的第一側； 第二偏振分光器，連接于該支架的第二側，并具有第一分光面以及出光面； 復數個面板，鄰近于該第一偏振分光器設置；以及 復數個鏡頭，鄰近于該第二偏振分光器設置，并對應于這些面板，其中光線通過該第一偏振分光器后由這些面板反射而分別產生復數個影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進入該第二偏振分光器，并經由該出光面而自這些鏡頭分別投射而產生至少一影像，這些影像光線中的至少一影像光線由該第一分光面反射后通過該出光面而由這些鏡頭中的至少一鏡頭投射。2.如權利要求1所述的光學機構，其特征在于，該第一側與該第二側為該支架的相對側。3.如權利要求1所述的光學機構，其特征在于，該第一偏振分光器為偏振分光片。4.如權利要求1所述的光學機構，其特征在于，該第二偏振分光器為偏振分光塊。5.如權利要求1所述的光學機構，其特征在于，該面板為硅基液晶面板。6.如權利要求1至5項中任一所述的光學機構，其特征在于，該支架的材質為玻璃。7.如權利要求6所述的光學機構，其特征在于，該支架的材質為浮法玻璃。8.一種光學機構，其特征在于，包括: 至少一第一偏振分光器； 僅一第二偏振分光器，具有出光面； 復數個面板；以及 至少一鏡頭，對應于這些面板并對應于該出光面，其中光線通過該第一偏振分光器后由這些面板反射后分別產生復數個影像光線，這些影像光線由該第一偏振分光器反射后進入該第二偏振分光器，并通過該出光面而由該鏡頭投射而產生至少一影像。9.如權利要求8所述的光學機構，其特征在于，包括復數個鏡頭，其中這些影像光線通過該出光面而由這些鏡頭分別投射而產生至少一影像。10.如權利要求9所述的光學機構，其特征在于，這些鏡頭相對于該第二偏振分光器水平排列。11.如權利要求9所述的光學機構，其特征在于，這些鏡頭相對于該第二偏振分光器垂直排列。12.如權利要求10或11所述的光學機構，其特征在于，該第二偏振分光器呈長條狀。
【文檔編號】G03B21/14GK105842965SQ201510014363
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月12日
【發明人】林耿暉
【申請人】信泰光學(深圳)有限公司, 亞洲光學股份有限公司