專利名稱：光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)元件，特別是涉及一種用以平移切換光線的行進(jìn)路徑的光學(xué)元件。


圖1為現(xiàn)有用以平移切換光路的光學(xué)元件的示意圖。如
圖1所示，該現(xiàn)有的光學(xué)元件101，是將一平板玻璃102置于一固定座104后整個(gè)樞接至旋轉(zhuǎn)軸103上。當(dāng)外界的入射光105進(jìn)入時(shí)，同時(shí)使用如馬達(dá)及螺桿之類的驅(qū)動(dòng)裝置(未圖標(biāo))以帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸103。此時(shí)固定于該固定座104的平板玻璃102，以該旋轉(zhuǎn)軸103為中心旋轉(zhuǎn)一角度，使平板玻璃102折射出的光線的行進(jìn)路徑由光路106平移至光路106′。
使用上述的光學(xué)元件以平移切換光線路徑，須滿足快速反應(yīng)的強(qiáng)烈要求，如此才能迅速切換光傳輸路徑而將光信號(hào)的傳輸損失降低至最小。然而，現(xiàn)有的平板玻璃光學(xué)元件，為達(dá)旋轉(zhuǎn)目的須使用一復(fù)雜且元件眾多的機(jī)構(gòu)裝置，而難以將其小型化，更無法達(dá)到光路迅速切換的效果。另外，因平移光路形成的位移距離與平板玻璃的厚度成線性正比，當(dāng)設(shè)計(jì)上須加大此位移距離時(shí)，平板玻璃的重量與體積亦隨之增加，會(huì)使其整體反應(yīng)速度更為降低而造成更多的光信號(hào)傳輸損失。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的光學(xué)元件為具自旋軸的玻璃體。該玻璃體具有一第一平面，以及與第一平面平行的一第二平面。自旋軸位于玻璃體本身，且其軸線方向?qū)嵸|(zhì)上垂直于第一平面與第二平面的法線方向。
前述的較佳模式，為自旋軸的軸線通過玻璃體的重心。
又，一較佳模式為玻璃體的形狀相對(duì)于自旋軸的軸線呈對(duì)稱。
又，一較佳模式為玻璃體還具有外形為錐形或圓柱形的盲孔，且外接的旋轉(zhuǎn)軸的一端插入至且固定于盲孔中，而該盲孔與外接的旋轉(zhuǎn)軸緊配配合。
又，另一較佳模式為玻璃體還具有一體連設(shè)的成對(duì)旋轉(zhuǎn)軸。
又，另一較佳模式為該玻璃體架設(shè)于對(duì)稱的軸承上。
又，一較佳模式為玻璃體還具有兩圓弧面，該圓弧面的曲率半徑相等，且其圓心落在自旋軸的軸線上。
依上述結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸為玻璃體本身的設(shè)計(jì)，使本實(shí)用新型的光學(xué)元件本身即具有自旋軸，而可獲得一較高的元件反應(yīng)速度。再者，因元件本身即具有自旋軸，故不須如現(xiàn)有技術(shù)般，因旋轉(zhuǎn)軸在平板玻璃外而另需固定座、支架及連動(dòng)機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì)，因此可大量簡(jiǎn)化光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，且因此減少的體積及重量又可直接反映在元件反應(yīng)速度的提高上，而達(dá)到迅速平移切換光傳輸路徑以降低光信號(hào)的傳輸損失的效果。
圖6為本實(shí)用新型的光學(xué)元件的另一較佳實(shí)施例的主視圖。
圖中符號(hào)說明1、101光學(xué)元件2 玻璃體2a第一平面2b第二平面3 自旋軸4、5 盲孔6 入射光7、7′光路8 旋轉(zhuǎn)軸9 軸承102 平板玻璃103 旋轉(zhuǎn)軸104 固定座105 入射光106、106′光路D 光路位移如圖2所示，在該實(shí)施例中，玻璃體2以將一玻璃圓柱于其側(cè)面研磨出一成對(duì)的平行表面而形成，因此該玻璃體的外形具有曲率半徑相等的兩圓弧面，且弧面的圓心落在該自旋軸的軸線上。玻璃體2還具有盲孔4、5，該盲孔的外形舉例而言可為錐形或圓柱形等等，其大小是配合外接的旋轉(zhuǎn)軸(未圖標(biāo))，以使外接的旋轉(zhuǎn)軸的一端插入盲孔時(shí)，兩者能緊密接合以達(dá)固定的效果。
圖4為依本實(shí)用新型實(shí)施例，顯示該光學(xué)元件1的運(yùn)作方式的俯視圖。首先，玻璃體2位于O-A位置處，當(dāng)入射光6由第一平面2a進(jìn)入時(shí)，玻璃體2同時(shí)受驅(qū)動(dòng)源(未圖標(biāo))驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)一θ角，因在本實(shí)施例中，自旋軸3是位于玻璃體2本身，故在光線由第一平面2a進(jìn)入且在第二平面2b折射出的同時(shí)，玻璃體2即以該自旋軸3為中心由O-A位置旋轉(zhuǎn)θ角至O-A′位置處，而將第二平面2b折射出的光線路徑，由原先配合玻璃體2的O-A位置的光路7切換至配合O-A′位置的光路7′。
由于玻璃體2本身具自旋軸3的設(shè)計(jì)，如此和現(xiàn)有的光學(xué)元件相較，首先，本實(shí)施例將現(xiàn)有元件的旋轉(zhuǎn)軸103由平板玻璃2外而移至玻璃體2上成為自旋軸3，則以該自旋軸3為中心旋轉(zhuǎn)的玻璃體2，能以移動(dòng)較短距離的方式來產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)角θ。換言之，即可獲得較高的元件反應(yīng)速度。特別是在自旋軸3移至玻璃體2上的重心處時(shí)效果尤為顯著。再者，因元件本身即具有自旋軸，故不須如現(xiàn)有技術(shù)般，因旋轉(zhuǎn)軸在平板玻璃外而需固定座、支架及連動(dòng)機(jī)構(gòu)等等的設(shè)計(jì)，而可大量簡(jiǎn)化光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及本身的體積，且因此減少的重量又可直接反映在元件反應(yīng)速度的提高上。綜上所述，故本實(shí)用新型能以一較高的反應(yīng)速度來切換光傳輸路徑，并降低光信號(hào)的傳輸損失。
又，因光路7與光路7′間的位移D與玻璃體的厚度呈線性正比，當(dāng)設(shè)計(jì)上須加大此光路位移D時(shí)，玻璃體的體積及重量亦會(huì)隨之增加，而造成整體反應(yīng)速度的下降。此時(shí)更需朝簡(jiǎn)化光學(xué)元件結(jié)構(gòu)以減輕重量的方向來考慮，因而更突顯出本實(shí)用新型的功效。
圖5為本實(shí)用新型的光學(xué)元件1的另一較佳實(shí)施例立體圖，圖6則為該實(shí)施例的主視圖。如圖5及圖6所示，該光學(xué)元件1是采一體成型的方式，直接在玻璃體2兩端上磨制出成對(duì)的旋轉(zhuǎn)軸8。當(dāng)玻璃體2的旋轉(zhuǎn)軸8受驅(qū)動(dòng)源(未圖標(biāo))驅(qū)動(dòng)時(shí)，玻璃體2即以此時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸8位于同一直線的自旋軸3為中心旋轉(zhuǎn)，而達(dá)到平移光路的效果。
再者，如圖5及圖6所示，玻璃體2還可架設(shè)于一對(duì)軸承9上，通過對(duì)稱的軸承9以固定玻璃體2的位置。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本實(shí)用新型的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍中。舉例而言，如本實(shí)用新型的玻璃體可為具成對(duì)平行表面的任意立體形態(tài)，而非限定于上述的實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)元件，其特征在于包含，一具有自旋軸的玻璃體，其具有一第一平面及一第二平面，該第一平面與該第二平面相互平行，且該自旋軸其軸線方向?qū)嵸|(zhì)上垂直于該第一平面與該第二平面的法線方向。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于該自旋軸的軸線通過該玻璃體的重心。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于該玻璃體的形狀相對(duì)于該自旋軸的軸線呈對(duì)稱。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于該玻璃體還具有盲孔，以使外接的旋轉(zhuǎn)軸的一端插入至且固定于該盲孔中。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)元件，其特征在于該外接的旋轉(zhuǎn)軸與該盲孔緊配配合。
6.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)元件，其特征在于該盲孔為錐形。
7.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)元件，其特征在于該盲孔為圓柱形。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于該玻璃體還具有一體連設(shè)的成對(duì)旋轉(zhuǎn)軸。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于該玻璃體架設(shè)于對(duì)稱的軸承上。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于該玻璃體還具有兩圓弧面，該圓弧面的曲率半徑相等，且其圓心落在該自旋軸的軸線上。
專利摘要一種光學(xué)元件，是具自旋軸的玻璃體。玻璃體具有一第一平面，以及與第一平面平行的一第二平面。自旋軸位于玻璃體本身，且其軸線方向?qū)嵸|(zhì)上垂直于第一平面與第二平面的法線方向。依上述結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸為玻璃體本身的設(shè)計(jì)，使本實(shí)用新型的光學(xué)元件本身即具有自旋軸，而可獲得一較高的元件反應(yīng)速度。再者，因元件本身即具有自旋軸，故不須如現(xiàn)有技術(shù)般，因旋轉(zhuǎn)軸在平板玻璃外而另需固定座、支架及連動(dòng)機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì)，因此可大量簡(jiǎn)化光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，且因此減少的體積及重量又可直接反映在元件反應(yīng)速度的提高上，而達(dá)到迅速平移切換光傳輸路徑以降低光信號(hào)的傳輸損失的效果。
文檔編號(hào)G02B6/35GK2549480SQ02231010
公開日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2002年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月11日
發(fā)明者張紹雄, 張世勛 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司