一种导光组件和光学系统的制作方法

1.本公开涉及照明技术领域，尤其涉及一种导光组件和光学系统。


背景技术：

2.光源应用于显微系统照明时，通常需要导光棒对其发射的光线进行整定，通过多次反射可以将原本发散的或不同源的入射光线整定为强度均匀的出射光线。例如，将多个波段的led光源共同发射的光线合束，并匀光为可用于显微系统的照明光线。而由于结构限制，导光棒与光源或其它光学结构的连接存在不稳定性，进而影响出射光线的稳定性。因此需要提供一种能够稳固连接的导光组件，确保出射光线的稳定性。


技术实现要素：

3.本公开一方面提供了一种导光组件，包括包括导光棒、导光棒固定基座和导光棒盖板；所述导光棒的轴向上的两端面分别为入射端面和出射端面；所述导光棒固定基座的第一连接面和/或所述导光棒盖板的第二连接面上开设有用于放置所述导光棒的安装凹槽，所述安装凹槽沿所述导光棒的轴向设置，所述安装凹槽能够形成用于容置所述导光棒的通腔；所述安装凹槽沿其轴向贯穿所述导光棒固定基座和/或所述导光棒盖板，所述导光棒的入射端面和出射端面能够分别暴露于所述安装凹槽轴向上的两端开口，以容许光线穿过所述导光棒。
4.本公开实施例中，所述导光棒具有棱柱和/或棱台结构。
5.本公开实施例中，所述第一连接面和所述第二连接面上二者择一地开设有所述安装凹槽，所述第一连接面和所述第二连接面连接后，所述安装凹槽形成能够容置所述导光棒的通腔。
6.本公开实施例中，所述安装凹槽包括第一安装凹槽和第二安装凹槽，所述第一安装凹槽开设在所述第一连接面上，所述第二安装凹槽开设在所述第二连接面上；所述第一连接面和所述第二连接面连接后，所述第一安装凹槽和所述第二安装凹槽形成能够容置所述导光棒的通腔。
7.本公开实施例中，所述通腔的侧壁上，对应于所述导光棒侧棱的位置设有避空凹槽，当所述导光棒放置于所述安装凹槽内时，所述导光棒的各侧棱与所述通腔的侧壁不接触。
8.本公开实施例中，当所述导光棒固定于所述第一通腔中时，所述导光棒固定基座设有与所述导光棒入射端面同侧的光源连接面，所述光源连接面用于连接光源结构。
9.本公开实施例中，所述光源连接面上设有若干同心定位销，所述同心定位销与所述光源结构上的同心定位孔相匹配。
10.本公开实施例中，所述通腔的与所述出射端面同侧的第一端口处设有避空沉台，或所述第一端口的各个边长均大于对应的所述导光棒的各个边长；当所述导光棒容置于所述通腔中时，所述第一端口处的侧壁与所述出射端面的各棱边不接触。
11.本公开实施例中，当所述导光棒容置于所述安装凹槽形成的通腔中时，所述出射端面与所述通腔的第一端口的端面平齐，或者所述出射端面略低于所述第一端口的端面。
12.本公开实施例中，当所述第一连接面和所述第二连接面连接后，所述导光棒固定基座和导光棒盖板的一侧形成光学透镜连接面，所述第一端口位于所述光学透镜连接面上，所述光学透镜连接面连接光学透镜后，所述导光棒的中轴线与所述光学透镜的中轴线重合；或者，在所述第一端口的一侧，所述导光棒固定基座上设有第一沉台，所述导光棒盖板上设有第二沉台，当所述第一连接面和所述第二连接面连接后，所述第一沉台和所述第二沉台形成光学透镜安装座，所述第一端口位于所述光学透镜安装座的中部。
13.本公开实施例中，当所述光源连接面与光源结构连接时，所述入射端面能够抵接在所述光源结构的发光区域上或发光区域盖板上。
14.本公开实施例中，当所述导光棒容置于所述安装凹槽形成的通腔中时，所述入射端面超出所述通腔的第二端口的端面。
15.本公开实施例中，所述导光棒固定基座和所述导光棒盖板卡接或者通过固定连接件连接。
16.本公开另一方面提供了一种光学系统，包括光源结构、光学透镜和上述导光组件。
17.本公开提供的导光组件和光学系统具有如下技术效果：
18.本公开利用导光棒固定基座和导光棒盖板实现导光棒与其它光学结构的稳固连接，确保导光棒出射光线的稳定性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
20.图1：本公开实施例提供的导光组件的爆炸图；
21.图2：本公开实施例提供的导光组件的导光棒盖板的主视图；
22.图3：本公开实施例提供的导光组件的导光棒固定基座的主视图；
23.图4：本公开实施例提供的导光组件的导光棒固定基座的侧视图；
24.图5：本公开实施例提供的图4中方框区域的放大图；
25.图6：本公开实施例提供的导光组件的侧视图；
26.图7：本公开实施例提供的导光组件的另一导光组件的侧视图；
27.图中：100
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导光棒，200
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导光棒固定基座，210
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第一安装凹槽，220
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第一安装孔，300
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导光棒盖板，310
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第二安装凹槽，320
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第二安装孔，410
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通腔，420
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避空凹槽，430
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光学透镜连接面，440
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避空沉台，500
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光源结构，600
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光学透镜。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.以下参照附图对实施例进行说明，附图不对权利要求所记载的公开内容起任何限定作用。
31.请参考图1
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7，本公开实施例一方面提供了一种导光组件，包括包括导光棒100、导光棒固定基座200和导光棒盖板300；所述导光棒100的轴向上的两端面分别为入射端面和出射端面；所述导光棒固定基座200的第一连接面和/或所述导光棒盖板300的第二连接面上开设有用于放置所述导光棒100的安装凹槽，所述安装凹槽沿所述导光棒100的轴向设置，所述安装凹槽能够形成用于容置所述导光棒100的通腔410；所述安装凹槽沿其轴向贯穿所述导光棒固定基座200和/或所述导光棒盖板300，所述导光棒100的入射端面和出射端面能够分别暴露于所述安装凹槽轴向上的两端开口，以容许光线穿过所述导光棒100。
32.如此，利用导光棒固定基座200和导光棒盖板300实现导光棒100与其它光学结构的稳固连接，确保导光棒100出射光线的稳定性，确保导光棒100出射光线的稳定性。
33.在实际应用中，所述导光组件可以应用于显微光学系统，通过导光棒100的棱柱侧面对光源结构500的发射光线进行多次反射，最终将光线整定为强度均匀的出射光线，如使用多波段led组合光源的荧光显微光学系统等。
34.本公开实施例中，所述导光棒100具有棱柱和/或棱台结构，所述导光棒100可以为实心或者空心结构。
35.进一步地，所述导光棒100的至少一部分为棱柱和/或棱台结构。
36.在一些实施例中，所述导光棒100可以具有棱柱结构，棱柱结构的两底面为导光棒100的入射端面和出射端面。
37.在另一些实施例中，所述导光棒100可以具有棱台结构，棱台结构的两底面为导光棒100的入射端面和出射端面。
38.在另一些实施例中，所述导光棒100可以具有n个底面面积不同的棱柱结构，其中，n为大于等于2的正整数，n个棱柱结构沿其轴向首尾相接形成所述导光棒100。
39.在另一些实施例中，所述导光棒100可以具有n个底面面积不同的棱台结构，其中，n为大于等于2的正整数，n个棱台结构沿其轴向首尾相接形成所述导光棒100。
40.在另一些实施例中，所述导光棒100可以具有n1个底面面积不同的棱台结构和n2个底面面积不同的棱柱结构，其中，n1和n2为大于等于1的正整数，各个棱柱结构和棱台结构沿其轴向首尾相接形成所述导光棒100。
41.进一步地，在一些实施例中，所述导光棒100可以为四棱柱结构。在一个实施例中，请参考图1，所述导光棒100为直四棱柱结构。
42.在一些实施例中，所述导光棒100可以具有光滑表面和/或磨砂表面。在一个实施
例中，所述导光棒100的一端为磨砂面，另一端为抛光面。
43.在一些实施例中，所述导光棒100可以为玻璃或者塑料材质，在一个实施例中，所述导光棒100为石英材质。
44.在一些实施例中，所述安装凹槽为开设在所述第一连接端面和/或所述第二连接端面上的一字槽。
45.具体实施例中，通过连接所述第一连接端面和第二连接端面，所述导光棒固定基座200和导光棒盖板300扣合。
46.在实际应用中，所述导光棒固定基座200和所述导光棒盖板300卡接或者通过固定连接件连接。在一个实施例中，所述导光棒固定基座200上设有第一安装孔220，所述导光棒盖板300上设有第二安装孔320，所述第一连接面和所述第二连接面配合后，通过在第一安装孔220和第二安装孔320中设置连接件，可以实现导光棒固定基座200和导光棒盖板300的固定连接。
47.基于上述部分或全部实施方式，本公开实施例中，所述导光棒固定基座200的第一连接面和所述导光棒盖板300的第二连接面上二者择一地设有所述安装凹槽，所述第一连接面和所述第二连接面连接后，即所述导光棒固定基座200和所述导光棒盖板300扣合后，所述安装凹槽形成能够容置所述导光棒100的通腔410。
48.在一些实施例中，所述导光棒100为四棱柱结构，所述导光棒固定基座200的第一连接端面上开设有所述安装凹槽，所述安装凹槽为能够与所述导光棒100配合的四棱柱结构，所述安装凹槽沿其轴向贯穿所述导光棒固定基座200，其两端和顶面均为开口。所述导光棒盖板300的第二连接端面具有平面结构，当所述第二连接端面配合在第一连接端面上后，能够封闭所述安装凹槽顶面的开口，从而形成两端开口的通腔410，所述导光棒100能够由第一连接端面放入安装凹槽中。
49.在一些实施例中，所述导光棒100为四棱柱结构，所述导光棒盖板300的第二连接端面上开设有所述安装凹槽，所述安装凹槽为能够与所述导光棒100配合的四棱柱结构，所述安装凹槽沿其轴向贯穿所述导光棒盖板300，其两端和底面均为开口，所述导光棒固定基座200的第一连接端面具有平面结构，当所述第二连接端面配合在第一连接端面上后，能够封闭所述安装凹槽底面的开口，从而形成两端开口的通腔410，所述导光棒100能够由第二连接端面放入安装凹槽中。
50.基于上述部分或全部实施方式，本公开实施例中，所述安装凹槽包括第一安装凹槽210和第二安装凹槽310，所述第一安装凹槽210设置在所述导光棒固定基座200的第一连接面上，所述第二安装凹槽310设置在所述导光棒盖板300的第二连接面上；通过扣合所述导光棒固定基座200和所述导光棒盖板300，所述第一安装凹槽210和所述第二安装凹槽310形成能够容置所述导光棒100的通腔410。
51.具体实施例中，请参考图2
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3，所述导光棒100为四棱柱结构，所述第一安装凹槽210沿其轴向贯穿所述导光棒固定基座200，所述第二安装凹槽310沿其轴向贯穿所述导光棒盖板300；当所述第二连接端面扣合在第一连接端面上后，第一安装凹槽210和第二安装凹槽310形成两端开口的通腔410，所述导光棒100能够从第一连接端面放入所述第一安装凹槽210中，且所述导光棒100能够从第二连接端面放入所述第二安装凹槽310中。
52.在一些实施例中，所述通腔410和所述导光棒100紧配合或间隙配合。
53.基于上述部分或全部实施方式，本公开实施例中，所述通腔410的侧壁上，对应于所述导光棒100侧棱的位置设有避空凹槽420，当所述导光棒100放置于所述安装凹槽内时，所述导光棒100的各侧棱与所述通腔410的侧壁不接触。如此，在安装和使用时，导光棒100的各侧棱与导光棒固定基座200，以及与导光棒盖板300间不产生应力，降低导光棒100侧棱因应力而碎裂的可能性。
54.在一些实施例中，请参考图4
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5，所述导光棒100为四棱柱结构，所述通腔410侧壁的、与导光棒100四个侧棱对应的位置设有四个避空凹槽420，所述避空凹槽420为一字槽，且沿其轴向贯穿所述导光棒固定基座200和所述导光棒盖板300。
55.基于上述部分或全部实施方式，本公开实施例中，所述导光棒固定基座200设有与所述导光棒100入射端面同侧的光源连接面，所述光源连接面用于连接光源结构500。
56.基于上述部分或全部实施方式，在一些实施例中，所述光源连接面上设有若干同心定位销，所述同心定位销与光源结构500上的同心定位孔相匹配。如此，便于同心对准导光棒100与光源结构500的发光区域，有利于提高安装效率和导光棒100出射光线的均匀性。
57.在一些实施例中，当所述光源连接面与光源结构500连接时，导光棒100的入射端面能够抵接在光源结构500的发光区域上或发光区域盖板上。
58.基于上述部分或全部实施方式，在一些实施例中，请参考图2
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3，当所述第一连接面和所述第二连接面连接后，所述导光棒固定基座200和导光棒盖板300的一侧形成光学透镜连接面430，所述第一端口位于所述光学透镜连接面430上，所述光学透镜连接面430连接光学透镜600后，所述导光棒100的中轴线与所述光学透镜600的中轴线重合。如此，有利于光学透镜600和导光棒100的同心设置。
59.基于上述部分或全部实施方式，在另一些实施例中，在所述第一端口的一侧，所述导光棒固定基座200上设有第一沉台，所述导光棒盖板300上设有第二沉台，当所述第一连接面和所述第二连接面连接后，所述第一沉台和所述第二沉台形成光学透镜安装座，所述第一端口位于所述光学透镜安装座的中部。
60.如此，使得所述光学透镜连接面430连接光学透镜600后，所述导光棒100的中轴线与所述光学透镜600的中轴线重合。并且，光学透镜安装座的侧壁可以保护透镜的边缘，降低光学透镜600破损的可能性。
61.进一步地，所述光学透镜600与所述光学透镜安装座紧配合或间隙配合。
62.基于上述部分或全部实施方式，在一些实施例中，请参考图7，所述通腔410的与所述出射端面同侧的第一端口处设有避空沉台440，当所述导光棒100容置于所述通腔410中时，所述第一端口处的侧壁与所述出射端面的各棱边不接触。如此，在安装和使用时该处与导光棒固定基座、导光棒盖板间不产生应力，降低导光棒100棱边因应力而碎裂的可能性。
63.基于上述部分或全部实施方式，在另一些实施例中，所述第一端口的各个边长均大于对应的所述导光棒100的各个边长；当所述导光棒100容置于所述通腔410中时，所述第一端口处的侧壁与所述出射端面的各棱边不接触。如此，在安装和使用时该处与导光棒固定组件不产生应力，降低导光棒100棱边因应力而碎裂的可能性。
64.基于上述部分或全部实施方式，本公开实施例中，当所述导光棒100容置于所述安装凹槽形成的通腔410中时，所述出射端面与所述通腔410的第一端口的端面平齐，或者所述出射端面略低于所述第一端口的端面。如此，保护导光棒100的出射端，防止其因外力(如
与光学透镜600间的应力)而碎裂。
65.基于上述部分或全部实施方式，本公开实施例中，当所述导光棒100容置于所述安装凹槽形成的通腔410中时，所述入射端面超出所述通腔410的第二端口的端面。如此，在安装和使用时该处与导光棒固定基座200或导光棒盖板300间不产生应力，降低导光棒100棱边因应力而碎裂的可能性，并且有利于导光棒100与光源结构500的接触设置。
66.本公开另一方面提供了一种光学系统，包括光源结构500、光学透镜600和上述导光组件。
67.在一个实施例中，将所述导光组件安装于光学系统中的方法可以为：由导光棒固定基座200的第一连接端面侧，将导光棒100放入安装凹槽内，调整导光棒100的位置使得出射端面与安装凹槽的端面平齐，或者略低于安装凹槽的端面；将导光棒盖板300的第二连接面扣合在导光棒固定基座200的第一连接面上，安装连接件，使导光棒固定基座200和导光棒盖板300紧固连接；将导光棒固定基座200的同心定位销插入光源结构500的同心定位孔中，将导光棒固定基座200固定在光源结构500或者光源结构500的散热器上，此时，导光棒100抵接在光源结构500的发光区域上或者发光区域盖板上；将光学透镜600安装于光学透镜连接面430上，以完成导光组件和光学透镜600的安装。
68.本公开提供的导光组件和光学系统能够实现导光棒100、光源结构500和光学透镜600的稳固连接，保证其同心设置，确保导光棒100出射光线的稳定性，且能够减小导光棒100在安装和使用时易受到的应力，降低导光棒100碎裂的可能性。
69.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
70.需要说明的是，本技术中记载的全部特征(包括记载在不同实施例中的技术特征)，在合理的情况下，可以任意结合，结合而形成的新的技术方案均在本技术的保护范围内。
71.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。