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1、(10)申请公布号 CN 103138150 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103138150 A *CN103138150A* (21)申请号 201110389190.7 (22)申请日 2011.11.30 H01S 5/022(2006.01) G03B 21/14(2006.01) G03B 21/20(2006.01) (71)申请人 中强光电股份有限公司 地址 中国台湾新竹科学工业园区 (72)发明人 李鸿麟 尹南钧 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 蔡胜利 (54) 发明名称 光源模组及其组装方法 (57) 摘要 一种光源。
2、模组及其组装方法， 所述光源模组， 包括承载座与发光元件。承载座具有彼此相对的 顶面与底面， 顶面具有容纳槽， 且容纳槽内具有相 对底面倾斜的承载面， 而承载面与底面之间夹有 一角度。发光元件是配置于承载面上而位于该容 纳槽内， 并具有一中心轴。 发光元件用以沿一发光 方向射出光束， 其中此发光方向大致垂直于承载 座的底面， 而中心轴与发光方向之间的夹角大致 与承载面及底面之间的夹角相等。本发明还提供 此光源模组的组装方法， 以及使用此光源模组的 投影装置。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权。
3、利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103138150 A CN 103138150 A *CN103138150A* 1/2 页 2 1. 一种光源模组， 包括 ： 一承载座， 具有一顶面以及一底面， 该顶面与该底面彼此相对， 且该顶面具有一容置 槽， 而该容置槽内具有一承载面， 其中该承载面相对该底面而倾斜， 且该承载面与该底面之 间具有一角度 ； 以及 一发光元件， 配置于该承载面上而位于该容置槽内， 该发光元件具有一中心轴， 且该发 光元件用于沿一发光方向射出光束， 该发光方向大致垂直该底面， 而该中心轴与该发光方 向之间的夹角为该角度。 2. 如权利要求 1。
4、 所述的光源模组， 其中该承载面相对该底面具有一最低点， 且该承载 座还具有一第一标记， 对应至该承载面的该最低点。 3. 如权利要求 2 所述的光源模组， 其中该第一标记设于该顶面。 4. 如权利要求 2 所述的光源模组， 其中该承载座还具有一第二标记， 用以标示该角度。 5. 如权利要求 4 所述的光源模组， 其中该第二标记设于该顶面。 6. 如权利要求 1 所述的光源模组， 其中该发光元件为激光二极管。 7. 一种投影装置， 包括 ： 一光源模组， 包括 ： 一承载座， 具有一顶面以及一底面， 该顶面与该底面彼此相对， 且该顶面具有一容置 槽， 而该容置槽内具有一承载面， 其中该承载面相。
5、对该底面而倾斜， 且该承载面与该底面之 间具有一角度 ； 以及 一发光元件， 配置于该承载面上而位于该容置槽内， 该发光元件具有一中心轴， 且该发 光元件用于沿一发光方向射出一光束， 该发光方向大致垂直该底面， 而该中心轴与该发光 方向之间的夹角为该角度 ； 一成像元件， 配置于该光束的传递路径上， 用于将该光束转换为一影像光束 ； 以及 一投影镜头， 配置于该影像光束的传递路径上。 8. 如权利要求 7 所述的投影装置， 其中该承载面相对该底面具有一最低点， 且该承载 座还具有一第一标记， 对应至该承载面的该最低点。 9. 如权利要求 8 所述的投影装置， 其中该第一标记设于该顶面。 10.。
6、 如权利要求 8 所述的投影装置， 其中该承载座还具有一第二标记， 用以标示该角 度。 11. 如权利要求 10 所述的投影装置， 其中该第二标记设于该顶面。 12. 如权利要求 7 所述的投影装置， 其中该发光元件为激光二极管。 13. 一种光源模组的组装方法， 包括 ： 提供一承载座， 其中该承载座具有一顶面以及一底面， 该顶面与该底面彼此相对， 且该 顶面具有一容置槽， 而该容置槽具有一承载面， 其中该承载面相对该底面而倾斜， 且该承载 面与该底面之间具有一角度， 该些承载座的该些角度不相同 ； 提供一发光元件， 其中该发光元件具有一中心轴 ； 检测该发光元件之一发光方向， 而得出该发光。
7、方向相对该中心轴的一偏移相位及一偏 移角 ； 根据该偏移相位在该发光元件上标示一对位标记， 其中该发光元件所发出之一光束在 权 利 要 求 书 CN 103138150 A 2 2/2 页 3 该发光元件上的投影与该对位标记的连线通过该发光元件的中心 ； 提供该承载座的该角度与该偏移角大致相等 ； 以及 利用该对位标记对应至该承载面相对于该底面的一最低点， 用以将该发光元件置于该 容置槽内， 而使该发光方向垂直该承载座的该底面。 14. 如权利要求 13 所述的光源模组的组装方法， 其中该承载座还具有一第一标记， 对 应至该承载面的该最低点， 且在将该发光元件置于该容置槽内之前， 包括将该对位。
8、标记对 准至该第一标记。 15. 如权利要求 13 所述的光源模组的组装方法， 其中该承载座还具有一第二标记， 用 以标示该角度， 且在挑选该承载座时， 包括依据该第二标记进行挑选。 权 利 要 求 书 CN 103138150 A 3 1/5 页 4 光源模组及其组装方法 【技术领域】 0001 本发明是有关于一种激光二极管， 且特别是有关于一种出光角度精准的光源模组 及其组装方法。 【背景技术】 0002 激光二极管 (Laser Diode， LD) 或称半导体雷射 (semiconductor laser) 具有体 积小、 耗电少、 反应快、 耐冲撞、 寿命长、 效率高及价格低等优点，。
9、 于光电系统产品中应用范 围十分广泛。而且， 由于激光二极管制作精细， 技术层次高， 生产设备昂贵， 元件价格却低 廉， 因此由光电产业整体视之， 激光二极管是极重要的关键性元件。 0003 然而， 目前的激光二极管在制程上却有无法克服的公差问题， 使得激光二极管的 出光角度与中心轴之间夹有一偏移角， 导致激光二极管所出射之光线照射在受光平面上的 能量不足。 因此， 如何对激光二极管的出光角度进行校正或补偿， 实为本技术领域之人员所 关注的重点之一。 0004 在美国专利公告号 4601452 所揭露的雷射调整座中， 其是利用可相对基座转动的 雷射承载器带动雷射转动， 以改变雷射光束的照射方向。
10、。 然而， 此篇专利的雷射调整座是利 用复杂的机构设计来改变雷射光束的照射方向。也就是说， 在更换雷射承载器上的激光二 极管后， 则需依据更换后之激光二极管的出光偏移角度再度调整雷射承载器的转动角度， 而这种以人工方式操作调整角度的方法， 实在难以精准地校正激光二极管的出光角度。 0005 另外， 美国专利公告号 6665331 则是揭露一种可调整雷射共振槽与激光二极管之 间的距离的光源调整机构， 以达雷射光输出的最佳化。 然而， 此篇专利所揭露的光源调整机 构并无法对激光二极管的出光偏移角度进行校正或补偿。 【发明内容】 0006 本发明提供一种光源模组， 以调校补偿发光元件的出光偏移角度。。
11、 0007 本发明还提供一种投影装置， 以投影出高亮度及高品质的影像。 0008 本发明更提供一种光源模组的组装方法， 以提供高照射效能的光源模组。 0009 为达上述优点， 本发明提出一种光源模组， 包括承载座与发光元件。 承载座具有彼 此相对的顶面与底面， 顶面具有容置槽， 且容置槽内具有相对底面倾斜的承载面， 而承载面 与底面之间具有一角度。 发光元件是配置于承载面上而位于该容置槽内， 并具有一中心轴。 发光元件用于沿一发光方向射出光束， 其中此发光方向大致垂直于承载座的底面， 而中心 轴与发光方向之间的夹角大致与承载面及底面之间的夹角相等。 0010 本发明还提出一种投影装置， 包括上。
12、述的光源模组、 成像元件以及投影模组， 其中 成像元件是配置于上述光束的传递路径上， 用以将光束转换为影像光束。投影镜头则是配 置于影像光束的传递路径上。 0011 在本发明的一实施例中， 上述的承载面相对底面具有一最低点， 且承载座还具有 第一标记， 对应至承载面的最低点。举例来说， 此第一标记例如是设于承载座的顶面。 说 明 书 CN 103138150 A 4 2/5 页 5 0012 在本发明的一实施例中， 上述的承载座还可以具有第二标记， 用以标示承载面与 底面之间所夹的角度。举例来说， 此第二标记例如是设于承载座的顶面。 0013 本发明还提出一种光源模组的组装方法， 其是先提供上。
13、述的承载座， 且承载座的 承载面与底面之间所夹的角度彼此不同。接着， 提供发光元件， 并检测其发光方向， 以得知 其发光方向相对中心轴的偏移相位及偏移角。之后， 根据上述的偏移相位在发光元件标示 对位标记。其中， 发光元件所发出的光束在发光元件上的投影与对位标记的连线是通过发 光元件的中心。接续， 承载面与底面之间所夹的角度与上述的偏移角大致相等。然后， 将对 位标记对应至承载面相对于底面的最低点， 以将发光元件置于容置槽内， 而使其发光方向 垂直承载座的底面。 0014 在本发明的一实施例中， 上述的承载座还具有第一标记， 对应至上述承载面的最 低点。在将上述发光元件置于容置槽内之前， 是将。
14、对位标记对准至第一标记。 0015 在本发明的一实施例中， 上述的承载座还具有第二标记， 用以标示上述承载面与 底面之间所夹的角度。在挑选上述承载座时， 是依据第二标记进行挑选。 0016 本发明的光源模组是藉由承载座来调校补偿发光元件的发光方向， 以使发光方向 可垂直于承载座的底面。 如此一来， 不但可以提高光源模组的照射效能， 更可以在使用此光 源模组的投影装置中， 进而提高投影装置所投影出的影像的亮度及品质。 此外， 本发明的光 源模组的组装方法可将发光元件的发光方向经由承载座精确地补偿回垂直于承载座的底 面， 以提高光源模组的投射效能。 【附图说明】 0017 图 1 为本发明的一实施。
15、例中光源模组的立体分解示意图。 0018 图 2 为图 1 的光源模组的剖面分解示意图。 0019 图 3 为本发明的一实施例中投影装置的示意图。 0020 图 4 为本发明的一实施例中发光元件的俯视示意图。 0021 100、 210 ： 光源模组 0022 110 ： 承载座 0023 111 ： 承载面 0024 112 ： 容置槽 0025 113 ： 底面 0026 114 ： 第一标记 0027 116 ： 第二标记 0028 118 ： 顶面 0029 120 ： 发光元件 0030 200 ： 投影装置 0031 212 ： 照明光束 0032 220 ： 成像元件 0033 。
16、222 ： 成像光束 0034 230 ： 投影镜头 0035 C ： 中心轴 说 明 书 CN 103138150 A 5 3/5 页 6 0036 L ： 发光方向 0037 M ： 对位标记 0038 P ： 光束投影 0039 ： 角度 0040 为让本发明之上述和其他目的、 特征和优点能更明显易懂， 下文特举较佳实施例， 并配合所附图式， 作详细说明如下。 【具体实施方式】 0041 下列各实施例的说明是参考附加的图式， 用以例示本发明可用以实施之特定实施 例。本发明所提到的方向用语， 例如 上 、下 、前 、后 、左 、右 等， 仅是参考附加 图式的方向。因此， 使用的方向用语是用。
17、来说明， 而非用来限制本发明。 0042 图 1 为本发明的一实施例中光源模组的立体分解示意图， 图 2 则为图 1 的光源模 组的剖面分解示意图。请同时参照图 1 及图 2， 光源模组 100 包括承载座 110 与发光元件 120。承载座 110 具有彼此相对的顶面 118 与底面 113， 顶面 118 具有容置槽 112， 且容置槽 112 内具有相对底面 113 倾斜的承载面 111。而且， 承载面 111 与底面 113 之间的夹角角度 为 。 0043 承上述， 发光元件 120 是配置于承载面 111 上而位于容置槽 112 内。具体来说， 发 光元件 120 可以是藉由涂布在。
18、承载面 111 上的散热胶 ( 图未示 ) 而固定于承载座 110 上。 而且， 发光元件 120 具有中心轴 C， 用以沿着垂直底面 113 的发光方向 L 射出光束。其中， 发 光方向 L 与中心轴 C 之间的夹角大致等于承载面 111 及底面 113 之间的夹角角度 。在本 实施例中， 发光元件 120 例如是激光二极管 (Laser Diode， LD)。 0044 具体来说， 发光元件 120 往往会因无法克服的制程因素而导致其发光方向 L 与中 心轴 C 之间夹有角度 ， 而在本实施例中， 由于承载座 110 的容置槽 112 内具有相对底面 113 倾斜 角的承载面 111， 因。
19、此当发光元件 120 置于容置槽 112 内时， 其中心轴 C 是相对 承载座 110 的底面 113 的法线方向偏斜角度 ， 且其偏斜方向与发光元件 120 的发光方向 L 的偏斜方向相反， 以对发光元件 120 的发光方向 L 进行补偿， 使其垂直底面 113。如此一 来， 即可提升光源模组 100 的光学投射效能。 0045 特别的是， 在本实施例中， 承载座 110 例如是具有第一标记 114， 其例如是设于顶 面 118 上， 并对应至承载面 111 相对于底面 113 的最低点。举例来说， 第一标记 114 可以是 顶面 118 上的凹槽或缺口， 或是以涂布、 粘贴等方式固定于顶面。
20、 118 上的记号。藉由第一标 记114可在将发光元件120置入容置槽112内前， 精准地完成发光元件120与承载座110之 间的对位， 使得发光元件120置入容置槽112后， 发光方向L垂直于承载座110的底面113。 详细组装方法将于后文做进一步的说明。 0046 另外， 本实施例的承载座 110 还可以具有第二标记 116， 其同样可以设于顶面 118 上， 用以标示出承载面 111 与底面 113 之间的夹角角度 。举例来说， 第二标记 116 例如是 形成在顶面 118 上的一或多个凹槽， 而这些凹槽的数量即代表角度 的数值。在其他实施 例中， 第二标记 116 也可以是形成在顶面 。
21、118 上的凸点 ( 图未示 )， 但本发明不限于此。 0047 由上述可知， 光源模组 100 可精确地控制出光角度进而提高照射效能。以下将举 实施例说明本发明的光源模组的应用， 但其并非用以限定本发明。 说 明 书 CN 103138150 A 6 4/5 页 7 0048 图3为本发明之一实施例中投影装置的示意图。 请参照图3， 投影装置200包括光 源模组 210、 成像元件 220 以及投影镜头 230。光源模组 210 用以提供照明光束 212， 且光 源模组210的结构例如是与前述实施例的光源模组100相同或相似， 此处不再赘述其细节。 成像元件 220 例如是数位微镜装置 (D。
22、igital Micromirror Device， DMD)， 配置于照明光束 212 的传递路径上， 用以将照明光束 212 转换为影像光束 222。投影镜头则是配置于影像光 束 222 的传递路径上， 用以将影像光束 222 投影至屏幕 ( 图未示 ) 上， 以供使用者观赏。 0049 由于光源模组 210 可提供发光方向确实垂直于承载座的底面的照明光束 212， 因 此可增加照射至成像元件 220 上的光能量， 并且使光线在投影装置 200 内部的传递路径更 为精准， 进而提高投影装置 200 所投影出的影像亮度及品质。除此之外， 本实施例更可以避 免在光源模组 210 因损坏而需更换。
23、时， 投影装置 200 内的成像元件 220、 投影镜头 230 及其 他光学元件均需随着出光角度不同的光源模组而调整位置。 0050 为使熟习此技艺者更加了解本发明， 以下将举实施例说明本发明的光源模组的组 装方法。 0051 请再次参照图 1 及图 2， 首先提供多个如图 1 及图 2 所示的承载座 110， 其中这些 承载座 110 的容置槽 112 内的承载面 111 分别具有不同的倾斜角度。也就是说， 这些承载 座 110 之底面 113 与承载面 111 之间的夹角角度 不同。而且， 各承载座 110 的角度 例如是藉由第二标记 116 标示于顶面 118 上。 0052 接着， 。
24、提供欲进行组装的发光元件120， 并对发光元件120进行发光方向L的检测， 以测得出发光方向 L 相对中心轴 C 的偏移相位及偏移角。详细来说， 检测发光方向 L 的偏 移相位与偏移角的方法例如是将发光元件 120 所射出的光束投射至绘有多个同心圆的平 面 ( 未绘示 ) 上， 并且令发光元件 120 的中心轴 C 对准于这些同心圆的圆心。各同心圆分 别代表不同的偏移角度， 且相邻之同心圆所代表之偏移角之间的差值即为可测得知偏移角 的最小单位。 而且， 这些同心圆例如是由多条通过圆心的直线切割成多等份， 用以判定光束 的偏移相位。 0053 举例来说， 假设这些同心圆由内到外所代表的偏移角度分。
25、别为 1、 2、 3 等， 则当发光元件120所发出的光束投影在这些同心圆的圆心上时， 表示发光元件120的发 光偏移角度为 0； 当发光元件 120 所发出的光束投射在最内圈的同心圆圆周上时， 表示发 光元件 120 的发光偏移角度为 1 ； 当发光元件 120 所发出的光束投影在从内数来第二个 同心圆的圆周上时， 表示发光元件 120 的发光偏移角度为 2， 依此类推。 0054 此外， 这些同心圆之间的间距还可以视发光元件 120 与此平面之间的距离以及光 束投影至平面上的光点大小来决定， 以避免光束投射在平面上的光点同时落在两个同心圆 的圆周上， 导致无法准确判定偏移角度。 0055 。
26、然后， 如图4所示， 根据所测得的偏移相位， 在发光元件120上标示对位标记M。 其 中， 发光元件 120 所发出的光束在发光元件 120 上的投影 P 与对位标记 M 的连线通过发光 元件 120 的中心轴 C。具体来说， 对位标记 M 可以是以涂画、 粘贴或其他方法标示于发光元 件 120 上。 0056 请再参照图 1 及图 2， 接着根据承载座 110 的顶面 118 上的第二标记 116， 选择承 载面111与底面113之间的夹角角度与发光元件120的发光偏移角大致相同的承载座110。 之后， 将发光元件 120 上的对位标记 M 对应至容置槽 112 的承载面 111 的最低点，。
27、 并将发光 说 明 书 CN 103138150 A 7 5/5 页 8 元件 120 置入容置槽 112 内， 以使发光方向 L 垂直于承载座 110 的底面 113， 此即完成光源 模组 100 的组装。具体来说， 在将发光元件 120 置入容置槽 112 前， 例如是将发光元件 120 上的对位标记 M 对准承载座 110 的顶面 118 上的第一标记 114。 0057 综上所述， 本发明的光源模组的承载座具有容置发光元件的容置槽， 且容置槽内 具有相对承载座的底面倾斜的承载面， 以使发光元件置于容置槽后， 其发光方向可垂直于 承载座的底面。 如此一来， 不但可以提高光源模组的照射效能。
28、， 更可以在使用此光源模组的 投影装置中， 进而提高投影装置所投影出的影像的亮度及品质。 0058 此外， 在本发明的光源模组的组装过程中， 系先检测出发光元件的发光方向的偏 移相位及偏移角， 并且依据检测结果在发光元件上标示对位标记， 之后再选择承载面具有 适当的倾斜角度的承载座， 并依据发光元件与承载座上的标记进行对位， 以使发光元件组 装至承载座上之后， 其发光方向垂直于承载座的底面。 由此可知， 本发明的光源模组的组装 方法可将发光元件的发光方向经由承载座精确地补偿回垂直于承载座的底面， 以提高光源 模组照射时的能量， 且可有效控制光束偏移角度与相位。 0059 虽然本发明已以较佳实施。
29、例揭露如上， 然其并非用以限定本发明， 任何熟习此技 艺者， 在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的更动与润饰， 因此本发明的保护范围 当视申请专利范围所界定者为准。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本 发明所揭露之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之权利范围。另， 说明书中所提及的例如第一标记、 第二标 记， 等仅用以表示元件的名称， 并非用来限制元件数量上的上限或下限。 说 明 书 CN 103138150 A 8 1/4 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103138150 A 9 2/4 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 103138150 A 10 3/4 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 103138150 A 11 4/4 页 12 图 4 说 明 书 附 图 CN 103138150 A 12 。