(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
前記集光ロッドは、ソリッドの統合式光軸素子であり、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ことを特徴とする請求項１に記載の導光部品。
【請求項３】
前記第１仕切り部または前記第２仕切り部は、前記光の出口より広く形成され、少なくとも一部が実質的に平面である少なくとも１つの外部表面を有することを特徴とする請求項１に記載の導光部品。
【請求項４】
光源からの光を受信して伝送するための第１手段と、
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
前記光の出口より広く形成し、少なくとも一部が実質的に平面である外部表面を有するよう、前記第１仕切り部または前記第２仕切り部を形成することを特徴とする請求項５に記載の導光部品の製造方法。
【請求項７】
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端を有する集光ロッドを形成するステップと、
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。
【請求項８】
光源と、
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。
【請求項９】
前記シングルピース導光部品を取り囲む筐体を更に備え、
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。
【請求項１０】
前記集光ロッドは、前記第２端から前記第１端に向かってテーパー状となり、
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。
【請求項１１】
前記光源は、複数であり、多種の色の光を発射し、
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。
【請求項１２】
光源と、
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。
【請求項１３】
結像するためのパネルモジュールを更に備え、
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。
【請求項１４】
シリコン液晶装置と、
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。
【請求項１５】
光源と、
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。
【請求項１６】
前記筐体は、実質的に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、前記集光ロッドと接触することを特徴とする請求項１５に記載の光エンジン。
【請求項１７】
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、を有する導光部品と、
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。
【請求項１８】
前記集光ロッドは、
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。
【請求項１９】
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、突出部と下表面と側面と上表面とを有する第１仕切り部と、前記第１仕切り部と垂直に積み重ねられるよう前記上表面に設けられている第２仕切り部と、レンズと、を有し、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、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を取るステップと、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５２５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の導光部品を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の導光部品を示す斜視図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態の導光部品の第１側面を示す側面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態の導光部品の第２側面を示す側面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態の導光部品の第３側面を示す側面図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施形態の導光部品の第４側面を示す側面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態の導光部品を示す平面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態の導光部品を示す底面図である。
【図５】本発明の一実施形態の導光部品形態を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態の導光部品の応用形態を示す模式図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態の導光部品を含む形態光エンジンを示すブロック図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態の光伝送技術を運用したパネルモジュールを含む光エンジンを示すブロック図である。
【図７Ｃ】本発明の一実施形態の導光部品が設けられる光エンジンを示す平面図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態の筐体を示す斜視図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態の筐体を示す平面図である。
【図８Ｃ】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。
【図８Ｄ】本発明の一実施形態の導光部品を内蔵する筐体を示す側面図である。
【図８Ｅ】本発明の一実施形態の筐体の内部部材を示す斜視図である。
【図８Ｆ】本発明の一実施形態のツーピースの筐体を示す斜視図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態の筐体の内部部材を示す側面図である。
【図９Ｂ】図９ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図９Ｃ】図９ＡのＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態の筐体及び導光部品を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態の筐体及び導光部品を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態の製造方法を示すフロー図である。
【図１３】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を示すフロー図である。
【図１３Ａ】本発明の一実施形態の光源キットを組み立てる組立方法の細部を示すフロー図である。
【図１３Ｂ】本発明の一実施形態の光源キットを組み立てる組立方法の細部を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【符号の説明】
【０１０７】
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
【図１】
0005650175.tif 000002
【図２】
0005650175.tif 000003
【図３Ａ】
0005650175.tif 000004
【図３Ｂ】
0005650175.tif 000005
【図３Ｃ】
0005650175.tif 000006
【図３Ｄ】
0005650175.tif 000007
【図４Ａ】
0005650175.tif 000008
【図４Ｂ】
0005650175.tif 000009
【図５】
0005650175.tif 000010
【図６】
0005650175.tif 000011
【図７Ａ】
0005650175.tif 000012
【図７Ｂ】
0005650175.tif 000013
【図７Ｃ】
0005650175.tif 000014
【図８Ａ】
0005650175.tif 000015
【図８Ｂ】
0005650175.tif 000016
【図８Ｃ】
0005650175.tif 000017
【図８Ｄ】
0005650175.tif 000018
【図８Ｅ】
0005650175.tif 000019
【図８Ｆ】
0005650175.tif 000020
【図９Ａ】
0005650175.tif 000021
【図９Ｂ】
0005650175.tif 000022
【図９Ｃ】
0005650175.tif 000023
【図１０】
0005650175.tif 000024
【図１１】
0005650175.tif 000025
【図１２】
0005650175.tif 000026
【図１３】
0005650175.tif 000027
【図１３Ａ】
0005650175.tif 000028
【図１３Ｂ】
0005650175.tif 000029