专利名称：发光装置与投影机的制作方法
发光装置与投影机
技术领域：
本发明是有关于一种发光装置，且特别是有关于一种具有此发光装置的投影机。背景技术：
中国台湾专利公告号M358M8、M36M15与似61399等专利揭露了多种发光装置。 然而，应用于投影机的发光装置经过特殊的设计以提供亮度较高的光束且占据较少的配置 空间。现有之投影机包括一照明系统(illumination system)、一光阀(Iightvalve)与 一成像系统(imaging system)。照明系统适于发出一照明光束(illumination beam), 光阀位于照明光束的传递路径(transmissionpath)上且适于将照明光束转换为一影像 光束(image beam)。成像系统位于影像光束的传递路径上，且成像系统的一投影镜头 (projection lens)适于将影像光束投影至一屏幕(screen)上。照明系统包括多个发光装置，各个发光装置包括一光源模组(lightsource module)与一非球面镜(aspherical lens)。各个光源模组包括一发光二极管芯片 (light-emitting diode chip,LED chip)。各个非球面镜配置于对应的发光二极管芯片上 以适度地聚集对应的发光二极管芯片所发出的光束。然而，在现有技术中，这些光源模组是分别组装于投影机的一壳体(casing)的一 开孔(opening)中，且这些非球面镜是组装于壳体内的一支架(frame)上以分别对应于这 些光源模组的发光二极管芯片。因此，各个非球面镜与对应的光源模组的发光二极管芯片 之间的相对位置关系容易受到组装公差(assembly tolerance)的影响，使得组装后的各个 发光装置的光学表现(optical performance)较差。
发明内容本发明提供一种发光装置，其光学表现较佳。本发明提供一种投影机，其照明系统的发光装置的光学表现较佳。本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提出一种发光 装置，包括一电路板(circuit board)、一发光元件(light-emitting element)、一聚光元 件(light-condensing element)与一胶体(glue)。电路板具有多个贯穿孔与彼此相对的 一第一表面与一第二表面。各个贯穿孔具有一第一孔道(pattway)与一第二孔道。各个第 一孔道由第一表面延伸至电路板内。各个第二孔道由第二表面延伸至电路板内且连通这些 第一孔道之一。各个第二孔道的容置空间(accommodatingspace)大于对应的第一孔道的 容置空间。发光元件电连接于第一表面且配置于第一表面上。聚光元件具有多个定位柱 (positioning post)。部分聚光元件配置于发光元件上。各个定位柱贯穿这些第一孔道之 一而位于对应的第二孔道内。胶体配置于这些第二孔道内，以固定各个定位柱于对应的贯穿孔内。在本发明的一实施例中，上述的聚光元件具有多个承靠面(contactsurface)。这 些定位柱分别配置于这些承靠面上。这些承靠面分别覆盖这些第一孔道且接触第一表面。在本发明的一实施例中，上述的各个第二孔道的孔径(diameter)大于对应的第 一孔道的孔径。在本发明的一实施例中，上述的聚光元件包括一配置于发光元件上的非球面镜。在本发明的一实施例中，上述的发光元件为一发光二极管芯片。在本发明的一实施例中，上述的胶体是借由点胶(dispensing glue)的方式而成型。为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影 机，包括一照明系统、一光阀与一成像系统。照明系统适于发出一照明光束且包括上述的发 光装置。光阀位于照明光束的传递路径上，且适于将照明光束转换为一影像光束。成像系 统位于影像光束的传递路径上，且适于将影像光束投影至一屏幕。本发明的实施例至少具有以下其中的一个优点，由于发光装置的聚光元件配置于 电路板上，且部分聚光元件配置于发光元件上，所以与现有技术相较，本实施例的发光装置 的聚光元件与发光元件之间的相对位置在组装时较容易达到所要求的精确度。因此，组装 后的发光装置的光学表现较佳。为让本发明的实施例的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实 施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1绘示本发明一实施例的一种投影机的俯视示意图。图2A绘示图1的发光装置的立体示意图。图2B绘示图2A的发光装置的另一立体示意图。图2C绘示图2A的发光装置的部分分解示意图。图2D绘示图2A的发光装置的另一部分分解示意图。图2E绘示图2A的发光装置的剖面示意图。200 投影机210:照明系统212 发光装置212a:电路板212b 发光元件212c 聚光元件212d:胶体214 分色镜216 光均勻化元件220 光阀230 成像系统232 投影镜头
240 壳体Bl 照明光束B2 影像光束Cl 承靠面Dl 第一孔道的孔径D2 第二孔道的孔径Hl 贯穿孔Hll 第一孔道H12 第二孔道Ll 非球面镜Pl 支撑柱P2 定位柱Sl 第一表面S2 第二表面
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的实施例 的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、左、右、前 或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发 明。图1绘示本发明的一实施例的一种投影机的俯视示意图。图2A绘示图1的发光 装置的立体示意图。图2B绘示图2A的发光装置的另一立体示意图。图2C绘示图2A的发 光装置的部分分解示意图。图2D绘示图2A的发光装置的另一部分分解示意图。图2E绘 示图2A的发光装置的剖面示意图。请先参考图1，本实施例的投影机200，包括一照明系统210、一光阀220、一成像系 统230与一壳体M0。照明系统210、光阀220与至少部分的成像系统230配置于壳体240 内。适于发出一照明光束Bl的照明系统210包括多个发光装置212、多个分色镜(dichroic mirror) 214与一光均勻化元件(light-uniforming element) 216。这些发光装置212可分 别发出红光光束、绿光光束与蓝光光束。这些分色镜214分别对应于这些发光装置212，且 光均勻化元件216 (例如积分柱)对应于这些分色镜214的至少其中之一。当本实施例的投影机200运作时，在任一时间点下，这些发光装置212的其中之一 发射光束，且光束经由这些分色镜214的至少其中之一与光均勻化元件216的作用而形成 照明光束Bi。因此，在不同的时间点下，照明光束Bl分别呈现红色光束、绿色光束或蓝色光 束的型态。光阀220位于照明光束Bl的传递路径上，且适于将照明光束Bl转换为一影像光 束B2。光阀220例如为一数位微型反射镜元件(digitalmicromirror device,DMD) 具有 一投影镜头232的成像系统230位于影像光束B2的传递路径上，且适于将影像光束B2投 影至一屏幕(未绘示)。以下对于这些发光装置212的其中之一进行说明。请参考图2A至图2E，发光装置212包括一电路板21 、一发光元件212b、一聚光元件212c与一胶体212d。电路板21 具 有多个贯穿孔Hl与彼此相对的一第一表面Sl与一第二表面S2。各个贯穿孔Hl具有一第 一孔道Hll与一第二孔道H12。各个第一孔道Hll由电路板21 的第一表面Sl延伸至电 路板21 内。各个第二孔道H12由电路板21 的第二表面S2延伸至电路板21 内且连 通这些第一孔道Hll的其中之一。各个第二孔道H12的容置空间大于对应的第一孔道Hll 的容置空间。在本实施例中，各个贯穿孔Hl的第二孔道H12的孔径D2大于对应的第一孔 道Hll的孔径Dl。发光元件212b电连接于电路板21 的第一表面Si，且配置于电路板21 的第一 表面Sl上，发光元件212b例如为一发光二极管芯片。聚光元件212c包括一非球面镜Li、 多个支撑柱(support post)Pl与多个定位柱P2。部分聚光元件212c，例如非球面镜Li，配 置于发光元件212b上，以适度地聚集对应的发光元件212b所发出的光束。这些支撑柱Pl配置于非球面镜Ll旁且分别具有一承靠面Cl。这些承靠面Cl分 别覆盖这些贯穿孔Hl的这些第一孔道Hll且接触电路板21 的第一表面Si。这些定位柱 P2分别配置于这些承靠面Cl上。各个定位柱P2贯穿这些贯穿孔Hl的其中之一的第一孔 道Hll而位于对应的第二孔道H12内。胶体212d配置于这些第二孔道H12内，以固定各个 定位柱P2于对应的贯穿孔Hl内。在本发明的另一实施例中，胶体212d大约填满第二孔道 H12的1/2至2/3深度即可固定定位柱P2，且第二表面S2为一平整表面，使得设置在第二 表面S2的一散热块可紧贴附在第二表面S2上(未图示)。在本实施例中，胶体212d是借 由点胶的方式而成型。由于各个发光装置212的聚光元件212c可直接配置于对应的电路板21 上，且 部分聚光元件212c可直接配置于对应的发光元件212b上，所以与现有技术相较，本实施例 的投影机200的各个发光装置212的聚光元件212c与对应的发光元件212b之间的相对位 置在组装时较容易达到所要求的精确度。更详细地说明，第一孔道Hll的孔径大于定位柱 P2的尺寸，亦即第一孔道Hl 1提供定位柱P2 —可移动的范围，使得定位柱P2穿过第一孔道 Hll后可进一步调整聚光元件212c与发光元件212b的相对位置，再以胶体212d固定定位 柱P2，使得聚光元件212c与发光元件212b的相对位置在组装时达到所要求的精确度。另 外，发光装置212的聚光元件212c可直接配置于对应的电路板21 上，相较于现有技术可 减少一构件，进一步减少组装公差。因此，组装后的各个发光装置212的光学表现较佳。此外，由于各个发光装置212的电路板21 的各个贯穿孔Hl的第二孔道H12的 容置空间大于对应的第一孔道Hll的容置空间，所以填充于这些贯穿孔Hl的这些第二孔道 H12的胶体212d与聚光元件212c的这些定位柱P2之间的结合强度得以提升。另外，由于各个发光装置212的聚光元件212c的这些承靠面Cl分别覆盖这些贯 穿孔Hl的这些第一孔道Hll且接触电路板21 的第一表面Si，所以胶体212d较不易经由 这些第一孔道Hll而从第一表面Sl渗出。综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中之一个优点一、由于发光装置的聚光元件配置于电路板上，且部分聚光元件配置于发光元件 上，所以与现有技术相较，本实施例的发光装置的聚光元件与发光元件之间的相对位置在 组装时较容易达到所要求的精确度。因此，组装后的发光装置的光学表现较佳。二、由于发光装置的电路板的各个贯穿孔的第二孔道的容置空间大于对应的第一孔道的容置空间，所以填充于这些贯穿孔的这些第二孔道的胶体与聚光元件的这些定位柱 之间的结合强度得以提升。三、由于发光装置的聚光元件的这些承靠面分别覆盖这些贯穿孔的这些第一孔道 且接触电路板的第一表面，所以胶体较不易经由这些第一孔道而从第一表面渗出。以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡 依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利 涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目 的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本 发明的权利范围。
权利要求
1.一种发光装置，包括一电路板，具有多个贯穿孔与彼此相对的一第一表面与一第二表面，其中各该贯穿孔 具有一第一孔道与一第二孔道，各该第一孔道由该第一表面延伸至该电路板内，各该第二 孔道由该第二表面延伸至该电路板内且连通该些第一孔道之一，且各该第二孔道的容置空 间大于对应的该第一孔道的容置空间；一发光元件，电连接于该第一表面且配置于该第一表面上；一聚光元件，具有多个定位柱，其中部分该聚光元件配置于该发光元件上，且各该定位 柱贯穿该些第一孔道之一而位于对应的该第二孔道内；以及一胶体，配置于该些第二孔道内，以固定各该定位柱于对应的该贯穿孔内。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于该聚光元件具有多个承靠面，该些定位 柱分别配置于该些承靠面上，且该些承靠面分别覆盖该些第一孔道且接触该第一表面。
3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于各该第二孔道的孔径大于对应的该第 一孔道的孔径。
4.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于该聚光元件包括一配置于该发光元件 上的非球面镜。
5.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于该发光元件为一发光二极管芯片。
6.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于该胶体是借由点胶的方式而成型。
7.一种投影机，包括一照明系统，适于发出一照明光束，包括至少一发光装置，包括一电路板，具有多个贯穿孔与彼此相对的一第一表面与一第二表面，其中各该贯穿孔 具有一第一孔道与一第二孔道，各该第一孔道由该第一表面延伸至该电路板内，各该第二 孔道由该第二表面延伸至该电路板内且连通该些第一孔道之一，且各该第二孔道的容置空 间大于对应的该第一孔道的容置空间；一发光元件，电连接于该第一表面且配置于该第一表面上；一聚光元件，具有多个定位柱，其中部分该聚光元件配置于该发光元件上，且各该定位 柱贯穿该些第一孔道之一而位于对应的该第二孔道内；以及一胶体，配置于该些第二孔道内，以固定各该定位柱于对应的该贯穿孔内；一光阀，位于该照明光束的传递路径上，其中该光阀适于将该照明光束转换为一影像 光束；以及一成像系统，位于该影像光束的传递路径上，其中该成像系统适于将该影像光束投影至一屏幕。
8.如权利要求7所述的投影机，其特征在于该聚光元件具有多个承靠面，该些定位柱 分别配置于该些承靠面上，且该些承靠面分别覆盖该些第一孔道且接触该第一表面。
9.如权利要求7所述的投影机，其特征在于各该第二孔道的孔径大于对应的该第一 孔道的孔径。
10.如权利要求7所述的投影机，其特征在于该聚光元件包括一配置于该发光元件上 的非球面镜。
11.如权利要求7所述的投影机，其特征在于该发光元件为一发光二极管芯片。
12.如权利要求7所述的投影机，其特征在于该胶体是借由点胶的方式而成型。
全文摘要
一种发光装置，包括电路板、发光元件、聚光元件与胶体。电路板具有多个贯穿孔与彼此相对的一第一表面与一第二表面。各个贯穿孔具有一第一孔道与一第二孔道。各个第一孔道由第一表面延伸至电路板内。各个第二孔道由第二表面延伸至电路板内且连通这些第一孔道之一。各个第二孔道的容置空间大于对应的第一孔道的容置空间。发光元件电连接于第一表面且配置于第一表面上。聚光元件具有多个定位柱。部分聚光元件配置于发光元件上。各个定位柱贯穿这些第一孔道之一而位于对应的第二孔道内。胶体配置于这些第二孔道内，以固定各个定位柱于对应的贯穿孔内。本发明的发光装置的光学表现较佳。
文档编号F21V5/00GK102116438SQ200910263730
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者李鸿麟, 林晅铤 申请人:中强光电股份有限公司