專利名稱：不同尺寸的長方形光束橫截面用的光積累器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于ー種光積累器，它做成空心積累器形式且具有ー長方形光出口面。這種空心積累器見于US 2005/0213333A1的先前技術(shù)的說明。·
背景技術(shù)：
光積累器主要用于希望有特別均勻照明的地方。舉例而言，它可在光刻版木、晶圓檢查及鐳射材料加工的情形，使用光積累器的器具的例子為投影機(jī)，特別是光束器(Beamer)。基本上可將光積累器分成將光在一棒形實(shí)心體中導(dǎo)進(jìn)者、該實(shí)心體可被ー較高指射的材料圍住或設(shè)有反射層(棒或纖維積累器)、以及由一管形空心體(它一般內(nèi)部鍍成鏡面)形成者(空心積累器)。棒形或纖維積累器一般用于圓形的光束橫截面，且比起空心積累器來其缺點(diǎn)為由于導(dǎo)光束的材料不可避免的吸收而光損失較大?？招姆e累器一般用于多角形光束橫截面，例如長方形光束橫截面，且相較于棒形或纖維積累器其缺點(diǎn)為它們不能一體制造，即使用單晶方式做成為此所需的空心體，但無法在內(nèi)面鍍上充分均勻的鏡面，因此空心積心器基本上由至少ニ個構(gòu)件組合成。在上述種類的光積累器，一叢導(dǎo)入光積累器的充入口面中的光叢束(Lichtbundel)的光束以任意的能量分布分配在光束橫截面，例如呈高斯形能量分布，在光積累器內(nèi)利用數(shù)道反射而均化。光叢束經(jīng)一光出ロ面(它具有一定的橫截面幾何形狀，例如圓形或長方形)以至少近乎均勻的能量分布在光束橫截面(所謂的Top-Head分布)離開光積累器，導(dǎo)入的光叢束的孔洞(Apertur)和出來的光叢束的孔洞相同。在US 2005/0213333 Al中其根據(jù)先前技術(shù)利用一光積累器形成,該光積累器由四個組合的扁平玻璃板構(gòu)成，它們共同圍成一方形空腔，玻璃板各有一鍍成鏡面的內(nèi)側(cè)、一外側(cè)、ニ個縱側(cè)及ニ個端側(cè)、玻璃板互相設(shè)成使對立的玻璃板形成ー個內(nèi)玻璃板或外玻璃板對。在此，內(nèi)玻璃板對的縱側(cè)倚在外玻璃板對的內(nèi)側(cè)，使內(nèi)玻璃板的縱突伸超出外玻璃板對的縱側(cè)出來，為可形成非正方形的長方形橫截面的空心體，玻璃板成對地具不同寬度。玻璃板利用塑料條帶上下互相連接，塑料條帶放在由相倚的縱側(cè)形成的缺ロ中。US 2005/0213333 Al的申請人認(rèn)為這種光積累器受到玻璃板的設(shè)計及相對設(shè)置及其只用材料接合的方式連接，缺點(diǎn)很大。這種光積累器不能承受力量則容易變形。為了克服此缺點(diǎn)，依US 2005/0213333 Al的標(biāo)的，玻璃板設(shè)計成互相成對的構(gòu)件，其中在玻璃板縱側(cè)中形成互相關(guān)的凹隙和突起，玻璃板除了用粘著條帶作材料接合方式連接外，更利用凹隙/突起另外作形狀嵌合方式的連接。這種空心積累器的確具較高穩(wěn)定性，但因此其制造較繁復(fù)。因?yàn)椴⒎侵圃烊嗤牟ＡО?，而須制造幾何形狀不同的玻璃板。這ニ種具長方形橫截面的先前技術(shù)習(xí)知的空心積累器在制造上的缺點(diǎn)為由不同的玻璃板組合。此外它們設(shè)計成只用于光出ロ面的固定橫截面尺寸的玻璃板的尺寸設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在提供一種穩(wěn)定而可簡單制造的空心積累器以形成長方形的光束橫截面，它可設(shè)計成用于不同橫截面大小者。此目的利用申請專利范圍第I項的光積累器達(dá)成。有利的實(shí)施例見于申請專利范圍附屬項。本發(fā)明在以下利用圖式配合一實(shí)施例詳細(xì)說明。


圖1a系一光積累器的分解圖； 圖1b系在一第一安裝階段的一光積累器；圖1c系一安裝完成的光積累器；圖2a 2c系具不同空腔寬度y的光積累器。主要組件符號說明( I)玻璃板(2)〔玻璃板(I)的〕內(nèi)側(cè)(2.1)光學(xué)作用的面(2.2)粘著面(3)〔玻璃板(I)的〕外側(cè)(4.1)〔玻璃板(I)的〕第一縱側(cè)(4. 2)〔玻璃板(I)的〕第二縱側(cè)(5)〔玻璃板(I)的〕端側(cè)(6)空腔(7)槽(8)相位(9)粘著劑X空腔高度y空腔寬度h玻璃板高度b玻璃板寬度
具體實(shí)施例方式圖1a Ic中所不的本發(fā)明光積累器由四個相同方形玻璃板(I)構(gòu)成。它們各有ー內(nèi)側(cè)(2)及一外側(cè)(3)，其長度1，寬度b，并有ー第一及第ニ縱側(cè)(4.1) (4. 2)及ニ個端側(cè)(5)、高度(h)、內(nèi)側(cè)(2)分成各一個鍍鏡面的光學(xué)作用的面(2.1)及一粘著面(2. 2)，粘著面包含一沿縱向延伸的槽(7)，該槽(7)鄰界到光學(xué)作用的面(2.1)。由于所有玻璃板制成具簡單幾何形狀的所謂「相同部件」形式，制造的功夫及制造成本可保持很低。對于光束均化以及ー種通過光積累器的光叢束的正好長方形光束橫截面的造形的質(zhì)量而言，光學(xué)有效面(2.1)的質(zhì)量，以及在內(nèi)側(cè)(2)和第一縱側(cè)(4.1)之間的直角程度有決定性的意義。玻璃(I)須在制造后在100%品管作檢查。由于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)很高(例如在第一縱側(cè)(4.1)和內(nèi)側(cè)(2)之間的角度誤差不能在內(nèi)側(cè)(2)上有驟變的情事，且光學(xué)作用的面(2.1)要完全而均勻地反射)，須制很多的件數(shù)，俾將不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的玻璃板(I)在可接受的成本范圍分類挑撿出。由于玻璃板(I)做成相同部件形式，故可在相同的制造程序用相同エ具制造最大的件數(shù)。因此玻璃板(I)互相設(shè)成使它們圍成一方形開放的空腔，延伸過長度I范圍，它被內(nèi)側(cè)(2)的光學(xué)作用面(2.1)圍住。在此，內(nèi)側(cè)(2)以其各一玻璃板(I)的粘著面(2. 2)間接地經(jīng)由粘著劑(9)倚在另ー玻璃板(I)的第一縱側(cè)(4.1)。空腔(6)的空腔高度由玻璃板
(I)的度量尺寸預(yù)設(shè)，空腔寬度y可在安裝時決定。 要安裝光積累器，在一第一安裝步驟各將ニ個玻璃板(I)互相定位及粘合，形成一構(gòu)造組，而在一第二安裝步驟將ニ個相同構(gòu)造組互相定位及粘合。依圖lb，各將ニ個玻璃板(I)互相粘合形成一構(gòu)造組，使一玻璃板(I)的外側(cè)(3)與另ー玻璃板(I)的第二縱側(cè)(4. 2)在一平面中。因此，對于光積累器所要形成的空腔，空腔高度X在高度h上等于寬度b?？涨粚挾葃與ニ構(gòu)造組互相沿何方向以及互相偏移多寬而連接有夫，舉例而言，見圖lc。如果偏移等于零，則空腔寬度y等于空腔高度X，如圖2a所示。由于構(gòu)造組互相偏移，空腔寬度y會減少(見圖2b)或加大(見圖2c)。一最大的空腔寬度y系與槽(7)的位置有關(guān)，該槽鄰界到光學(xué)作用面(2.1)。因此不同的橫截面大小可利用相同玻璃板(I)藉改變空腔寬度y達(dá)成。槽(7)用于當(dāng)作施到粘著面(2. 2)上的粘著劑(9)的阱。由于過量的粘著劑(7)在玻璃板(I)組合時被壓入槽(7)中，故可確實(shí)防止粘著劑(9)跑到光學(xué)作用面(2.1)上。由于ー玻璃板(I)覆以粘著劑(9)的粘著面(2. 2)倚靠在另一玻璃板(I)的第一縱側(cè)(4.1),故玻璃板(I)上下利用四條形成的粘著劑條帶以材料接合方式互相連接。不同于先前技術(shù)悉知的光積累器，粘著劑條帶并非自由地倚在外側(cè)面上，而系封藏在玻璃板(I)間。這種方式的優(yōu)點(diǎn)為粘著劑(9)完全被一相同的介質(zhì)圍住且?guī)缀醪皇軠囟扔绊?。此外，這還有ー優(yōu)點(diǎn)粘著劑(9)不會直接受光照，而造成粘著劑(7)變得脆易碎。因此本發(fā)明的光積累器特別可適合用在紫外線頻域。為了達(dá)成光積累器的高穩(wěn)定性，玻璃板(I)的高度h宜大于寬度b之半而小于寬度b?！N有利的做法(特別是有利于安裝)，系使玻璃板(I)有一個相位(8)延伸過玻璃板(I)的整個長度范圍，各延伸過由外側(cè)(3)及第ニ縱側(cè)(4.2)形成的邊緣緣。一方面，此玻璃板(I)上的相位(8)在安裝時可使第一縱側(cè)(4.1)和第二縱側(cè)(4. 2)簡單地區(qū)別，以確實(shí)各將第一縱側(cè)(4.1)粘接。另方面，一如在光學(xué)構(gòu)件常見者?？杀苊庥泄δ苌喜恍枰匿劺吘墶?以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光積累器，由四個方形玻璃板(I)構(gòu)成，該玻璃板具有相同寬度(6),具有一內(nèi)偵儀2)及一外側(cè)(3)，其長度(1)，并有一第一及一第二縱(4.1) (4. 2)及二個端側(cè)(5)，其高度(h)，這些側(cè)互相設(shè)成使它們圍住一方形開放的空腔(6)，該空腔延伸過長度(I)的范圍，其中玻璃板(I)互相粘接，其中， 內(nèi)側(cè)(2)劃分成各一個反射的光學(xué)作用的面(2.1)及一粘著面(2. 2)，且該內(nèi)側(cè)(2)利用其一玻璃板(I)的粘著面(2. 2)間接地經(jīng)由粘著劑(9)倚在另一玻璃板(I)的第一縱側(cè)(4.1)上，其特征在于該內(nèi)側(cè)(2)粘著面包含一槽(7)，沿縱向延伸，當(dāng)作粘著劑阱的作用，該槽鄰界到該光學(xué)作用的面(2. 1)，該內(nèi)側(cè)(2)以其各一玻璃板(I)的粘著面(2. 2)間接利用粘著劑倚在另一玻璃板(I)的第一縱側(cè)(4.1)上。
2.如申請專利范圍第I項的積累器，其中 該空腔(6)的空腔高度(X)利用玻璃(I)的度量設(shè)計預(yù)設(shè)，且其空腔寬度(y)可在安裝時決定。
3.如申請專利范圍第2項的積累器，其中 各二個玻璃板(11)(它們形成一構(gòu)造組)互相粘合，使一玻璃板(I)的外側(cè)(3)與另一玻璃板(I)的第二縱側(cè)(4. 2)在一平面中。
4.如申請專利范圍第I項的積累器，其中 玻璃板(I)的高度(h)大于寬度(b)的一半而小于寬度(b)。
5.如申請專利范圍第I項的積累器，其中 玻璃板(I)有一相位(8)，延伸過玻璃板(I)整個長度(I)范圍，延伸過由外側(cè)(3)和第二縱側(cè)(4. 2)形成的邊緣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光積累器，由四個方形玻璃板(1)構(gòu)成，該玻璃板具有相同寬度(6)，具有一內(nèi)側(cè)(2)及一外側(cè)(3)，其長度(l)，并有一第一及一第二縱(4.1)(4.2)及二個端側(cè)(5)，其高度(h)，這些側(cè)互相設(shè)成使它們圍住一方形開放的空腔(6)，該空腔延伸過長度(l)的范圍，其中玻璃板(1)互相粘接，其中，內(nèi)側(cè)(2)劃分成各一個反射的光學(xué)作用的面(2.1)及一粘著面(2.2)，粘著面包含一槽(7)，沿縱向延伸，當(dāng)作粘著劑阱的作用，該槽鄰界到該光學(xué)作用的面(2.1)，該內(nèi)側(cè)(2)以其各一玻璃板(1)的粘著面(2.2)間接利用粘著劑倚在另一玻璃板(1)的第一縱側(cè)(4.1)上。
文檔編號G02B27/09GK103026285SQ201180032466
公開日2013年4月3日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者托斯頓·哥烈茲, 猶格-彼得·史密德, 炎·維爾史尼克 申請人:耶恩光學(xué)系統(tǒng)公司