光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学装置，包括结构光产生单元、至少一光传导元件以及至少一光耦合元件，该至少一光耦合元件用以衔接结构光产生单元以及至少一光传导元件，而结构光产生单元所输出的结构光的多个第一光束入射至光传导元件中以进行传输与应用。本发明专利技术能够提高光学装置的光耦合率、减小其体积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种光学装置，尤其关于一种具有光传导元件的光学装置。
技术介绍
光纤是一种光传导工具，其是由玻璃或塑料等材料所制成，主要是供光束以全反射的方式传输于其中，且光纤具有低损耗、高频宽、重量轻、尺寸小、不导电等优势，现已逐渐被应用于通信、医疗、娱乐等各种领域上。例如，美国第2011/0069974号专利公开案即透过在布料中设置光纤使光信号可在布料中被传递。又例如由HALO公司所贩卖的穿戴式装置(如皮带、背带)设置有可提供警示照明的光扩散光纤(lightdiffusionfiber，LDF)，因此使用者(特别是老幼妇孺者或运动中的人们)可藉由穿戴该穿戴式装置来提升自我交通安全。然而，现有应用光纤的装置至少具有下述三缺点：第一、用以提供进入光纤的光束的发光源与光纤之间的光耦合率不佳，因此光使用效能低落；第二、用以衔接发光源与光纤的光纤连接器因其尺寸过大而占据许多空间，不适合应用在穿戴式的产品上，特别是针对轻、薄、短小的应用；第三、现有技术采用透镜来聚集发光源所提供的光束，使光束得以入射至光纤内，但由于透镜具有一定的厚度，因此应用光纤的装置的体积难以有效缩小，亦成为不适合应用在穿戴式产品的原因之一。根据以上的说明可知，现有光纤的应用上还具有改善的空间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种能够提高光耦合率、减小体积的光学装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光学装置，包括结构光产生单元、至少一光传导元件以及至少一光耦合元件，该结构光产生单元输出一结构光；该至少一光传导元件供该结构光的多个第一光束入射至该光传导元件中并进行传输；该至少一光耦合元件用以衔接该结构光产生单元以及该至少一光传导元件。较佳地，该结构光产生单元包括发光源以及光学元件组，且该光学元件组包括衍射光学元件(diffractiveopticalelement，DOE)、折射式光学元件以及反射式光学元件中的至少一者；其中，该发光源用以提供多个第二光束，而该多个第二光束透过该光学元件组而形成该结构光。较佳地，该衍射光学元件是由一单层基材所制成，或者，该衍射光学元件包括相互层叠的多个基材或反射或部分反射的基材。较佳地，该衍射光学元件包括至少一光学衍射薄膜。较佳地，该衍射光学元件还用以导引该多个第二光束的行进方向，以使该多个第二光束分别从该衍射光学元件的一相对应表面的一相对应输出口输出。较佳地，该发光源包括至少一发光单元，且该至少一发光单元包括激光二极管(LD)、发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)中的至少一者。较佳地，该至少一发光单元以及该至少一光传导元件之间是属于单一发光单元对单一光传导元件的光耦合配置、单一发光单元对多个光传导元件的光耦合配置或多个发光单元对多个光传导元件的光耦合配置。较佳地，该发光源用以输出具有一第一波长区间的第二光束、具有一第二波长区间的第二光束以及具有热感应波长区间的第二光束中的至少一者。较佳地，该发光源包括具有多个光源区块的有机发光二极管(OLED)，且该多个第二光束包括相对应于该多个光源区块并具有不同颜色的光束；其中，该衍射光学元件具有多个导引区块，用以分别引导入射至其上的该些第二光束依不同路径行进并从不同位置输出。较佳地，该至少一光传导元件包括至少一光纤。较佳地，该光学装置还包括热处理结构，该热处理结构是供该光学装置对其所产生的热能进行对流式散热、传导式散热及/或辐射式散热。较佳地，该热处理结构透过伯努利原理对该光学装置所产生的热能进行该对流式散热。较佳地，该热处理结构包括第一空气出入口以及第二空气出入口，且该第一空气出入口的总出入口面积不同于该第二空气出入口的总出入口面积。较佳地，该热处理结构包括导热件，用以供该光学装置进行该传导式散热；其中，该导热件的最大厚度在15毫米(mm)以下。较佳地，该热处理结构包括至少一辐射件，用以供该光学装置进行该辐射式散热。较佳地，该光学装置是应用在通信领域、安全维护领域、娱乐领域以及医疗领域中的至少一者。较佳地，该光学装置为一穿戴式装置。本专利技术光学装置中，入射至光传导元件的光束已被结构光产生单元整形，使得光学装置的发光源与光传导元件之间得以更弹性地配置。又，由于在现有技术下，结构光产生单元的厚度极小，故采用的结构光产生单元的光学装置可减少光束传输时所造成的光损耗，进而提升发光源与光传导元件之间的光耦合率，同时用以衔接发光源与光传导元件的光耦合元件以及光学装置的整体体积皆得以有效缩小。换言之，透过结构光产生单元可产生更多样化的结构光(structuredlightingpattern)，进而能够提供更弹性的光耦合方式，并达成更高的光耦合率且使光学装置的整体体积弹性化或缩小化。附图说明图1：为本专利技术光学装置于一第一较佳实施例的方块概念示意图。图2：为图1所示光学装置的结构光产生单元的概念示意图。图3A：为本专利技术光学装置于一第二较佳实施例的结构光产生单元的概念俯视图。图3B：为图3A所示结构光产生单元的概念正视图。图4：为本专利技术光学装置于一第三较佳实施例的结构概念示意图。图5：为图4所示光学装置的结构光产生单元所输出的结构光的概念示意图。图6A：为呈带状(stripe-like)的结构光的一较佳概念示意图。图6B：为呈涡流环状(vortexring)的结构光的一较佳概念示意图。图6C：为呈网格状的结构光的一较佳概念示意图。图6D：为呈多条线光源平行排列状的结构光的一较佳概念示意图。图6E：为呈多个点光源排列成矩形状的结构光的一较佳概念示意图。图6F：为呈矩形面光源状的结构光的一较佳概念示意图。图7：为本专利技术光学装置于一第四较佳实施例的结构概念示意图。图8：为本专利技术光学装置于一第五较佳实施例的结构光产生单元的概念示意图。图9：为图8中结构光产生单元的发光源为有机发光二极管(OLED)的一较佳概念示意图。图10：为本专利技术光学装置于一第六较佳实施例的结构光产生单元的概念俯视图。图11：为图10所示衍射光学元件的光导引路径的概念示意图。图12：为本专利技术光学装置于一第七较佳实施例的结构光产生单元的概念示意图。图13：为本专利技术光学装置于一第八较佳实施例的概念示意图。具体实施方式请参阅图1与图2，图1为本专利技术光学装置于一第一较佳实施例的方块概念示意图，图2为图1所示光学装置的结构光产生单元的概念示意图。光学装置1A包括结构光产生单元11A、光耦合元件12A以及光传导元件13，且结构光产生单元11A用以输出结构光21A(structurelight)，而光耦合元件12A包括壳体122以及位于壳体内的耦合单元123；其中，耦合单元123是用以衔接结构光产生单元11A以及光传导元件13，使得结构光产生单元11A所输出的结构光21A的多个光束211得以入射至光传导元件13；此外，结构光21A的多个光束211于入射至光传导元件13后大都是以全反射的方式传输于光传导元件13中。于本较佳实施例中，光传导元件13可为一光纤或其本身可向外提供照明的一光扩散光纤(lightdiffusionfiber，LDF)，但并不以此为限，而光扩散光纤的技术为本
普通技术人员所知悉，如公司所揭露，在此即不再予以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学装置，其特征在于，包括：结构光产生单元，其输出一结构光；至少一光传导元件，供该结构光的多个第一光束入射至该光传导元件中并进行传输；以及至少一光耦合元件，用以衔接该结构光产生单元以及该至少一光传导元件。

【技术特征摘要】
1.一种光学装置，其特征在于，包括：结构光产生单元，其输出一结构光；至少一光传导元件，供该结构光的多个第一光束入射至该光传导元件中并进行传输；以及至少一光耦合元件，用以衔接该结构光产生单元以及该至少一光传导元件。2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该结构光产生单元包括发光源以及光学元件组，且该光学元件组包括衍射光学元件、折射式光学元件以及反射式光学元件中的至少一者；其中，该发光源用以提供多个第二光束，而该多个第二光束透过该光学元件组而形成该结构光。3.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于，该衍射光学元件是由一单层基材所制成，或者，该衍射光学元件包括相互层叠的多个基材或反射或部分反射的基材。4.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于，该衍射光学元件包括至少一光学衍射薄膜。5.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于，该衍射光学元件还用以导引该多个第二光束的行进方向，以使该多个第二光束分别从该衍射光学元件的一相对应表面的一相对应输出口输出。6.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于，该发光源包括至少一发光单元，且该至少一发光单元包括激光二极管、发光二极管或有机发光二极管中的至少一者。7.如权利要求6所述的光学装置，其特征在于，该至少一发光单元以及该至少一光传导元件之间是属于单一发光单元对单一光传导元件的光耦合配置、单一发光单元对多个光传导元件的光耦合配置或多个发光单元对多个光传导元件的光耦合配置。8.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于，该发光源用以输出具有一第一波长区间的第二光束、具有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志隆，颜智敏，
申请(专利权)人：高准精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71