(57)【要約】【課題】従来の光トンネル構造のサイズの精密度の要求と複雑な製造プロセスとを同時に改善し、且つ、ゲルがひび割れてその結合強度に影響を及ぼさず、更に製品の歩留まり率と信頼度とを上げ、生産コストを低減する光トンネル構造及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る光トンネル構造３は、互いに接合されて囲むことで、光トンネルＴを形成し、各接合部は少なくとも１つの間隙Ｇを有する複数のプレート３１〜３４と、前記接合部と前記間隙Ｇとの間に充填される接着剤３５と、を含むことを特徴とする。【選択図】図３Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合されて囲むことで、光トンネルを形成し、各接合部は少なくとも１つの間隙を有する複数のプレートと、
前記接合部と前記間隙との間に充填される接着剤と、を含むことを特徴とする光トンネル構造。
【請求項２】
前記接着剤は、熱硬化型接着剤からなることを特徴とする請求項１に記載の光トンネル構造。
【請求項３】
前記接着剤は、シリコーンゲル、セラミックゲル、無機ゲル、またはこれらと等価な接着剤からなることを特徴とする請求項１に記載の光トンネル構造。
【請求項４】
前記光トンネルを形成するプレートの１つの側は、反射層を含み、且つ、前記反射層の材料は、金属、合金、または誘電体材料からなることを特徴とする請求項１に記載の光トンネル構造。
【請求項５】
投影装置の集光ロッド、または導光管に用いられることを特徴とする請求項１に記載の光トンネル構造。
【請求項６】
治具を提供するステップと、
前記治具に緊密に近接され、互いに接合されて囲むことで、光トンネルを形成し、前記各接合部が少なくとも１つの間隙を有する複数のプレートを提供するステップと、
前記接合部と前記間隙に接着剤を充填するステップと、
前記治具を取り除くステップと、を含むことを特徴とする光トンネル構造の製造方法。
【請求項７】
前記治具は、長方形からなることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記プレートは、前記治具に圧着固定する方式、または真空吸着する方式で緊密に近接することを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項９】
前記接着剤を充填するステップの後、前記接着剤を熱硬化するステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記接着剤は、シリコーンゲル、セラミックゲル、無機ゲル、またはこれらと等価な接着剤からなることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光トンネル構造及びその製造方法に関し、特に、光空間分解能を持つ光トンネル構造及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光トンネル（Ｌｉｇｈｔ Ｔｕｎｎｅｌ）は、光学投影システムに用いられる投射エンジンの光学素子であり、その作用は、光トンネルを通過した光線が均一に、且つ、的確に光変調装置の有効作用領域に投射できるようにして、投射システムが特定光路上で輝度が不均一になる問題を効果的に防ぐものである。光学投影システムの高品質の要求により、その設計傾向として要求する輝度は、ますます高くなっている。よって、用いる光源の効率も高くなり、光源より発される光束の温度を上げることから、光トンネルの結合強度と耐温性が設計の鍵となった。
【０００３】
図１Ａと図１Ｂを参照すると、従来の光トンネル構造１は、４片の長方形鏡である、上プレート１１、下プレート１２、右側プレート１３、左側プレート１４のそれぞれが、中空構造をなして囲む形式で組み立てられて、構成されている。長方形鏡１１〜１４の内側壁は、高反射率の光学薄膜がコーティングされる。光トンネル構造１は、上プレート１１と下プレート１２とを右側プレート１３と左側プレート１４とに押さえつける形で長方形のトンネルを構成し、光硬化型接着剤１５、例えば、ＵＶゲル、またはＵＶゲルとエポキシ樹脂との混合物（略してＵＶ−Ｅｐｏｘｙゲル）で接合され、一時的に長方形鏡１１〜１４を固定し、位置付けする。続いて熱硬化型接着剤１６、例えば、セラミックゲルで永久的に固定及び位置付けをして光トンネル構造１を形成する。しかし、セラミックゲルは、長方形鏡１１〜１４の熱膨張係数と近く、ＵＶゲルの熱膨張係数は、セラミックゲル及び長方形鏡１１〜１４より大きいことから、その耐温性には、一定の制限がある。仮に、温度が高過ぎた場合、長期の熱循環作用は、ＵＶゲルまたはＵＶエポキシゲルにひび割れを生じさせて、結合強度を低下させ、ひいては変質または破損させる可能性がある。
【０００４】
図２Ａと図２Ｂを参照すると、もう１つの従来の光トンネル構造２は、同じように、４片の長方形鏡である、上プレート２１、下プレート２２、右側プレート２３と、左側プレート２４のそれぞれとが組み立てられて構成されている。長方形鏡２１〜２４の接合の特徴は、上プレート２１と下プレート２２とが階段状の凹溝を有して、右側プレート２３と左側プレート２４とを上プレート２１と下プレート２２とにそれぞれ係合して緊密に接合させ、光トンネル構造２が倒壊しないように確保することで、構造の強度を増加している。しかし、光トンネル構造２の内部のサイズの精密度と、トンネル内部の４つの夾角の垂直度とが、全て上プレート２１と下プレート２２との階段状の凹溝製造の精密度によって決まるため、光トンネル構造２の精密度が制御し難く、生産コストを増加させ、生産価格を上げている。
【０００５】
よって、いかにして上述の従来の光トンネル構造のサイズの精密度の要求と複雑な製造プロセスとを同時に改善し、且つ、ゲルがひび割れてその結合強度に影響を及ぼさず、更に製品の歩留まり率と信頼度とを上げ、生産コストを低減する光トンネル構造及びその製造方法を提供するかが重要な課題の１つとなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の課題に鑑みて、本発明の目的は、光トンネル構造及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光トンネル構造及びその製造方法は、光トンネルの隣接するプレートの接合部に間隙を設置し、前記間隙に接着剤を充填することで、光トンネル構造の組み立てに必要な垂直精密度の要求を満たし、生産の歩留まり率を上げ、生産コストを低減する。
【０００８】
本発明の光トンネル構造及びその製造方法は、熱硬化型接着剤と光トンネルとを構成するプレートの熱膨張係数が近い特性であることから、光硬化型接着剤を含まない熱硬化型接着剤のみを用いて接合し、異なる接着剤の熱膨張が一致しないために生じるひび割れが結合強度に影響を及ぼすのを防ぎ、製品の信頼度を向上する。
【０００９】
よって、上述の目的を達成するために、本発明に基づいた光トンネルの構造は、複数のプレートと接着剤とを含む。複数のプレートは、互いに接合されて囲むことで、光トンネルを形成する。プレートの各接合部は少なくとも１つの間隙を有し、接着剤が接合部と間隙との間に充填される。
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明に基づいた光トンネル構造の製造方法は、治具を提供するステップと、前記治具に緊密に近接され、互いに接合されて囲むことで、光トンネルを形成し、前記各接合部が少なくとも１つの間隙を有する複数のプレートを提供するステップと、前記接合部と前記間隙に接着剤を充填するステップと、前記治具を取り除くステップとを含む。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明の光トンネル構造及びその製造方法に基づくと、光トンネルの隣接するプレートの接合部に間隙を設置することで、接合面積を増加し、光トンネル構造の組み立てに必要な垂直精密度の要求を満たし、熱硬化型接着剤のみで間隙を充填し、異なる接着剤の熱膨張が一致しないことで生じるひび割れを防ぐ。従来技術と比べると、本発明の間隙の設置は、必要な垂直精密度に組み立てる上で、調整可能なゆとりを提供することで、光トンネル素子の誤差により生じる光トンネル構造不良の欠点を改善し、生産の歩留まり率と信頼度とを上げ、生産コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明についての目的、特徴及び長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
図３Ａと図３Ｂを参照すると、本発明の好ましい実施例の光トンネル構造３は、投影装置の集光ロッド（ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｒｏｄ）または導光管に用いることができる。光トンネル構造３は、上プレート３１、下プレート３２、右側プレート３３、左側プレート３４及び接着剤３５を含む。上プレート３１と下プレート３２は、接合部に２つの垂直な欠けた角を有し、右側プレート３３と左側プレート３４は、上プレート３１と下プレート３２の垂直な欠けた角にそれぞれ嵌合し、これらのプレート３１〜３４で囲まれた光トンネルＴを形成する。光トンネルＴを形成するプレート３１〜３４の１つの側は、反射層（未図示）を含み、その材料は、例えば、金属、合金、または誘電体材料からなるが、これらを限定するものではない。注意するのは、光トンネル構造３は、プレート３１〜３４の接合部に、接着剤３５を充填する少なくとも１つの間隙Ｇを残す。間隙Ｇを含む接合部に充填される接着剤３５は、例えば、シリコーンゲル、セラミックゲル、無機ゲル、またはこれらと等価な接着剤などの熱硬化型接着剤からなる。
【００１４】
図４Ａ〜図４Ｃを参照すると、光トンネル構造３の製造方法は、下記のステップを含む。まず、長方形の治具からなる治具Ｒを提供し、光トンネルＴを位置付けする。プレート３１〜３４は、例えば、治具Ｒに圧着固定する方式、または真空吸着する方式で、冶具Ｒの外面に緊密に近接し、プレート３１〜３４が互いに接合されて囲まれることで、光トンネルＴを形成する。各接合部は、図４Ａに示すように少なくとも１つの間隙Ｇを有する。続いて、図４Ｂを参照すると、各プレート３１〜３４の接合部とその間隙Ｇとの間に接着剤３５を充填する。接着剤３５は、例えば、シリコーンゲル、セラミックゲル、無機ゲル、またはこれらと等価な接着剤などの熱硬化型接着剤からなる。プレート３１〜３４は、更に間隙Ｇによって垂直精密度を調整して、接着剤３５との接合面積を増加し、接合強度を上げて熱硬化方式で接着剤３５を硬化することができる。続いて、図４Ｃに示すように、治具Ｒを取り除いて、光トンネル構造３の製造を完成する。
【００１５】
上述のように、本発明の光トンネル構造及びその製造方法に基づくと、光トンネルＴの隣接するプレート３１〜３４の接合部の間に間隙Ｇを設置することで、接合面積を増加し、光トンネル構造３の組み立て後の垂直精密度が更に精密になる。また、熱硬化型接着剤のみを必要として間隙を充填することから、異なる特性の接着剤の使用を回避することができる。異なる特性の接着剤は、その熱膨張の特性が一致しないことから、光トンネル構造全体のひび割れを生じさせる。従来技術と比べると、本発明の間隙Ｇの設置は、必要な垂直精密度に組み立てる上で、調整可能なゆとりを提供することで、光トンネル素子の誤差により生じる光トンネル構造不良の欠点を改善し、生産の歩留まり率と信頼度とを上げ、生産コストを低減することができる。また、本発明は、光硬化型接着剤を用いて予め一時的に位置付けしてから、熱硬化型接着剤で永久に固定及び位置付けをする必要がないため、光硬化型接着剤の使用をなくすことができ、製造プロセスの組み立てステップがより簡単になる。
【００１６】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】従来の光トンネル構造の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａの光トンネル構造の断面概略図である。
【図２Ａ】従来の別な光トンネル構造の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａの光トンネル構造の断面概略図である。
【図３Ａ】本発明の好ましい実施例に基づいた光トンネル構造の概略図である。
【図３Ｂ】図３Ａの光トンネル構造の断面概略図である。
【図４Ａ】本発明の光トンネル構造の製造方法に基づいたプロセスのステップ図である。
【図４Ｂ】本発明の光トンネル構造の製造方法に基づいたプロセスのステップ図である。
【図４Ｃ】本発明の光トンネル構造の製造方法に基づいたプロセスのステップ図である。
【符号の説明】
【００１８】
１、２、３  光トンネル構造
１１、２１、３１  上プレート
１２、２２、３２  下プレート
１３、２３、３３  右側プレート
１４、２４、３４  左側プレート
１５  光硬化型接着剤
１６  熱硬化型接着剤
３５  接着剤
Ｇ  間隙
Ｒ  治具
Ｔ  光トンネル
【図１Ａ】
2008129577.tif 000003
【図１Ｂ】
2008129577.tif 000004
【図２Ａ】
2008129577.tif 000005
【図２Ｂ】
2008129577.tif 000006
【図３Ａ】
2008129577.tif 000007
【図３Ｂ】
2008129577.tif 000008
【図４Ａ】
2008129577.tif 000009
【図４Ｂ】
2008129577.tif 000010
【図４Ｃ】
2008129577.tif 000011