组装光积分器的方法技术

技术编号:2671208 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种组装光处理装置的方法,该装置包括多个用来进行反射的分开的壁,并且该装置可以经受高温和加热循环。该方法把一种快速固化的粘接剂施加到要固定到一起的壁的一些部分上。该方法也把壁在一个临时的固定装置中固定一定的时间间隔,这个时间间隔是快速固化的粘接剂固化所需要的时间间隔,并且,在快速固化的粘接剂固化之后将壁由临时的固定装置移开,从而快速固化的粘接剂把壁固定到一起。该方法也提供把壁固定在一起的另一种方式,这种方式可以抵御高温和加热循环所造成的退化。也提供了由此方法产生的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及组装光处理装置的方法,具体地说,涉及光积分器(light integrators),这些光积分器包括多个分开的基底壁。
技术介绍
一个典型的光积分器包括反射壁,这些反射壁通过多次反射在孔道的中空区域中把光传输到出口。由于多次反射所以在出口获得均匀的光分布。特别是,以形成一个孔道的方式把分开的壁组装到一起。这些壁可以在组装起来之前就是反射壁,或者,可以在组装步骤之后使它们成为反射壁。可以在用于图像投射设备的光机芯(或光引擎)中使用光积分器。这样的光机芯的一个重要参数是投射器的亮度。为了获得明亮的图像,需要使用强的光源。需要这些光源自身以及在光路中的部件能够经受很强的光强,而不会被损坏。特别是光积分器需要能够经受很高的光强,这是因为所有的照明光需要通过该光积分器传输,并且这样的光积分器的截面相当小。即使在光积分器中存在很少的吸收也会产生很高的温度,这样的吸收通常是不能避免的。在这样的应用中可能达到等于或高于150摄氏度的温度。因此,光积分器必须是耐高温的。一种用来生产这样的光学部件的已知方法是在不具有光学活性的表面把分开的平面基底壁用胶粘在一起。典型地,使用一种用紫外光固化的粘接剂,因为这是一种快速固化/硬化的粘接剂,且因此可以提供一种容易并且廉价的制造方法。为了进行组装,用机械的方法把分开的基底壁固定起来,并且在与光学性能无关的基底表面上涂布粘接剂。在胶粘的过程中的机械固定保证在整个固化过程中基底壁的相对位置保持不变。在固化过程之后,当粘结连接的机械强度足以使光积分器稳定时,释放机械固定。如果使用紫外光固化粘接剂,可以在非常短的时间内达到光积分器必须的机械强度。对于市场上可供使用的用紫外光固化的粘接剂典型的固化时间是在5秒到60秒的范围内。不幸的是,当前以用紫外光固化的粘接剂为基础的组件越来越多地在图像投射系统中使用,它们对于光强来说不是耐高温的,因此,它们不能用于这些应用。为了获得更耐高温的组件,可以使用不用紫外光固化的其它类型的粘接剂,比如一种成分或两种成分的环氧树脂,以硅树脂为基础的粘接剂,陶瓷性质的环氧树脂(ceramic epoxies)以及无机粘接剂(胶合剂)。陶瓷性质的环氧树脂和无机粘接剂特别有意义,尽管它们较脆。这些粘接剂的脆性给人们以下印象它们不适用于也可能出现强烈的温度循环的那些高温应用。然而,它们的热膨胀系数(CTE)与典型地用于光积分器的基底的CTE紧密地匹配。一般说来,它们可以提供在单一基底之间关于温度稳定的连接。对于上面提到的粘接剂,典型的固化方案是把它们暴露给高温,湿气,或者化学反应,或者,由混合两种成分开始。不幸的是,这些粘接剂的固化时间相当长,并且,为了达到稳定,组件需要在机械固定状态下保持的时间急剧地增加。对于上面提到的粘接剂的典型固化时间在由1小时到24小时的范围内。因此,从制造的观点看来,这样的生产方法非常昂贵,并且是不感兴趣的。在专利文件WO 01/14923 A1中描述了获得耐高温的光学组件的另一种途径。在这种途径中,使用一根收缩管以机械的方式固定单片的基底。另一种可能性是使用围绕着组件缠绕的一条或多条粘结胶带,如在专利文件DE 202 17 720中描述的那样。不幸的是,这种方法为了防止组件塌陷要求单片基底的边缘有特殊的形状。因为这种特殊的形状,积分器不会塌陷,并且,用可以收缩的管把单片的基底压在一起。很明显,这样的解决方案有如下缺点边缘的机械处理很困难、并且很昂贵。从先有技术的方法的缺点出发,本专利技术的目的是提供一种可以获得对温度稳定的组件,它们没有先有技术的缺点,比如不适合于成本有效的批量生产的困难和/或昂贵的生产过程。
技术实现思路
下面将给出对本专利技术的简单概述,为的是提供对本专利技术的某些方面的基本理解。这个概述不是对本专利技术的扩展的综述。既不希望确定出本专利技术的关键部件或重要部件,也不想描绘出本专利技术的范围。它的唯一目的是以简化的形式给出本专利技术的某些概念,作为下面将给出的更详细的描述的前言。按照一个方面,本专利技术提供了一种两步骤的制造过程。第一步骤是快速固定的步骤,在第一步骤中,例如如上面描述过的那样按照典型的和最常用的组装步骤用一种快速固化或者可以快速硬化的粘接剂把组件固定。在快速固定/固化步骤之后,现在,组件的形状是稳定的,并且可以在很短的时间内把组件由机械固定装置移开。在第二作为增强步骤的步骤中,实现耐高温能力的固定。在这里,我们集中关注耐高温能力的提高,然而,如果要求提高关于机械的和/或化学的和/或环境的耐用能力时,也可以采用相同的两步骤方法。因为快速固定步骤已经将组件的形状固定,所以,可以将组件由机械固定装置移开,并且,为了防止组件在增强的第二步骤中塌陷不需要提供任何特殊的装置。按照另一方面,本专利技术提供了一种组装光处理装置的方法,该装置包括多个用来进行反射的分开的壁,并且该装置可以经受高温和加热循环。该方法包括把一种快速固化的粘接剂设置到要固定到一起的壁的一些部分上。把壁在一个临时的固定装置中固定一定的时间间隔,这个时间间隔是快速固化的粘接剂固化所需要的时间间隔。在快速固化的粘接剂固化之后将壁由临时的固定装置移开,从而快速固化的粘接剂把壁固定到一起。该方法包括提供把壁固定在一起的另一种方式(或装置或者手段),这种方式可以抵御高温和加热循环所造成的退化。按照另一方面,本专利技术提供了一种能够经受高温和热循环的光处理装置。该装置包括多个分开的进行反射的壁。用第一固定方式和第二固定方式把壁固定在一起。第一固定方式在机械性能上和/或在化学上与第二固定方式不同。附图说明本专利技术的上述和其它特点和优点将由下面参考着附图的描述变得清楚,在附图中图1是示意性侧视图,示出了包括可以按照本专利技术组装起来的光积分器的示例性光机芯或图像投射器; 图2A-2D是示意性端面视图,示出了按照本专利技术的实施例组装光积分器的步骤;图3是示意性透视图,示出了按照本专利技术的一个方面施加到光积分器的两个壁上把壁固定起来的两种不同的粘接剂;图4是带有第一粘接剂和第一机械装置的光积分器的示意性端面视图,它包括一个托架和一个偏置弹簧,用来按照本专利技术的另一方面把壁固定起来;以及图5是带有第一粘接剂和第二机械装置的光积分器的示意性端面视图,它包括一根收缩管,用来按照本专利技术的另一方面把壁固定起来。具体实施例方式图1示出了光积分器208在图像设备200中的典型应用。在一个具体的示例中,图像设备200是光机芯或者图像投射器。应当理解,可以应用本专利技术提供该光积分器208。虽然可以采用本专利技术提供该光积分器208,但是应当理解,光积分器208和图像设备200的所示出的示例不是对本专利技术的限制。应当理解,可以采用本专利技术提供在其它情况下使用的其它光积分器。例如,可以与本专利技术联系起来使用任何适当的尺寸,形状或类型的部件或材料。回到所示出的示例,光积分器208接收来自光源203的光。反射器202收集由光源203发出的光,并且将光聚焦(即,聚焦光206)进入光积分器208的入口中。在所示出的示例中,透镜204实现把来自光源203的光聚焦进入光积分器208中。反射器202和透镜204的目的是把所有由光源203发射的光聚焦进光积分器208的入口中。由于聚焦光206在光积分器208的很小的截面内的积聚,在光积分器20本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种组装光处理装置的方法,所述装置包括多个用来进行反射的分开的壁,并且所述装置可以经受高温和加热循环,所述方法包括:    把一种快速固化的粘接剂设置到要固定到一起的壁的一些部分上;    把壁在临时的固定装置中固定一定的时间间隔,所述时间间隔是快速固化的粘接剂固化所需要的时间间隔;    在所述快速固化的粘接剂固化之后将所述壁由所述临时的固定装置移开,从而所述快速固化的粘接剂把所述壁固定到一起;并且    提供把壁固定在一起的另一种方式,所述方式可以抵御因高温和加热循环所造成的退化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B弗赖N科尔纳R肖尔
申请(专利权)人:尤纳克西斯巴尔策斯公司
类型:发明
国别省市:LI[列支敦士登]

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