匀光棒、光学组件及投影装置的制作方法

本实用新型涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种匀光棒、光学组件及投影装置。

背景技术：

匀光棒在投影照明系统内起到匀光的作用，尤其在激光投影产品内，激光在匀光棒内反射面出进过多次反射后，可以破环原来激光光源的强相干性，在出射端得到强度均匀的出射光。在高能量的激光投影中实心匀光棒通常会被用作激光匀光器件，通常采用金属弹片或结构件来固定。由于匀光棒固定结构件与匀光棒的接触点位置会破坏匀光棒的全反射作用，导致部分光泄露，光能量较大时会使固定结构温度上升，在热胀冷缩的情况下，固定装置和匀光棒之间会产生很大的应力，容易造成匀光棒的损坏，进而影响匀光棒的固定效果。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本申请提供了一种匀光棒、光学组件及投影装置，以增加匀光棒固定的稳定性。本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本实用新型提供一种匀光棒，匀光棒包括棒体、第一端部及第二端部，第一端部位于棒体的一端，第一端部的截面的尺寸不同于棒体的截面的尺寸；第二端部位于棒体的另一端，第二端部的截面的尺寸不同于棒体的截面的尺寸。

第二方面，本实用新型提供了一种光学组件，光学组件包括匀光棒及固持件，固持件包括第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板开设有第一安装孔，第一支撑板通过第一安装孔与第一端部配合，第二支撑板开设有第二安装孔，第二支撑板通过第二安装孔与第二端部配合，以固持匀光棒。

第三方面，本实用新型提供了一种投影装置，包括了上述的光学组件，光学组件设于投影装置内。

相较于现有技术，本实用新型提供的匀光棒、光学组件及投影装置通过将匀光棒的第一端部与第二端部的截面尺寸设计成与棒体的截面尺寸不同，使得在不破坏匀光棒的全反射作用的条件下，可以提高匀光棒固定的稳定性。

本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的匀光棒的立体结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的左视图。

图4是本实用新型第二实施例提供的匀光棒的立体结构示意图。

图5是本实用新型第三实施例提供的匀光棒的一种立体结构示意图。

图6是本实用新型第三实施例提供的匀光棒的另一种立体结构示意图。

图7是本实用新型第四实施例提供的光学组件的立体结构示意图。

图8是图7在A-A方向的剖面图。

图9是本实用新型第四实施例提供的光学组件的第一支撑板的立体结构示意图。

图10是本实用新型第四实施例提供的光学组件的第二支撑板的立体结构示意图。

图11是本实用新型第五实施例提供的光学组件的壳体的立体结构示意图。

图12是本实用新型第五实施例提供的光学组件的立体结构示意图。

图13是图7在B-B方向的剖面图。

图14是本实用新型第六实施例提供的投影装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型实施例，下面将参照相关附图对本实用新型实施例进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

第一实施例

请一并参阅图1至图3，本实施例提供的匀光棒11包括棒体111、第一端部113及第二端部115，第一端部113位于棒体111的一端，第一端部113的截面的尺寸不同于棒体111的截面的尺寸；第二端部115位于棒体111的另一端，第二端部115的截面的尺寸不同于棒体111的截面的尺寸。

具体地，匀光棒11包括棒体111，棒体111为匀光棒11的主体部分，可以是一种小型、易碎的玻璃器件，当然也可以是其他如有机玻璃等材质。本实例中，棒体111为方形柱体结构，可以理解的是，在其他实施方式中，棒体111的形状可以根据实际需要设定成方棒状、圆柱或圆台或锥体等形状的结构。棒体111包括闭合的第一边沿1111和第二边沿1113，第一边沿1111和第二边沿1113分别位于棒体111的两端，即第一边沿1111和第二边沿1113为棒体111两端面的边线，棒体111还包括外周面1115。

匀光棒11还包括第一端部113与第二端部115。

第一端部113位于棒体111的一端，第一端部113的截面的尺寸小于棒体111的截面的尺寸，第一端部113包括第一通光面1132和围绕第一通光面1132的第一固持面1136。第一通光面1132的边缘位于第一边沿1111内，在本实施例中，棒体111的形状设定成方棒状，第一通光面1132可以为方形，当然第一通光面1132还可以是其他形状例如圆形、三角形、梯形或者其他的多边形，第一通光面1132可以是入光面，即光线进入匀光棒11的端面，需要说明的是，第一通光面1132还可以是出光面，即光线从匀光棒11出射的端面。本实施例中，第一通光面1132可以位于棒体111一端的中央。

第一固持面1136自第一通光面1132向棒体111延伸，在本实施例中，第一固持面1136包括四个依次垂直连接的平面，可以理解的是，第一固持面1136的形状可以由第一通光面1132的形状决定，例如第一通光面1132为三角形时，第一固持面1136则由三个首尾相接的平面组成，第一通光面1132为梯形时，第一固持面1136则由四个首尾相接的平面组成。

第一固持面1136可以与匀光棒11的固定结构连接(如通过粘结等方式)，使匀光棒11在端部得到固定。

在本实施例中，第一端部113还包括第一连接面1134，第一连接面1134为环形，第一连接面1134的外缘与第一边沿1111连接，第一连接面1134的内缘与第一固持面1136连接，第一连接面1134可以根据实际需要设定合适的大小。

在其他实施方式中，第一端部113还可以不包括第一连接面1134，第一固持面1136直接连接第一通光面1132的边缘和第一边沿1111，即第一固持面1136呈倾斜设置并自第一通光面1132向棒体111延伸，第一端部呈锥台状或者圆台状，此种设计，更有利于光线由第一通光面1132进入棒体111内。

第一通光面1132、第一连接面1134及第一固持面1136共同构成台阶结构。

第二端部115位于棒体111的另一端，第二端部115的截面的尺寸小于棒体111的截面的尺寸，第二端部115包括第二通光面1152和围绕第二通光面1152的第二固持面1156，第二通光面1152的边缘位于第二边沿1113内，在本实施例中，棒体111的形状设定成方棒状，第二通光面1152位于棒体111另一端的中央，第二通光面1152可以为方形，第二通光面1152还可以是其他形状例如圆形、三角形、梯形或者其他的多边形，而且第二通光面1152的形状可以不与第一通光面1132相同。本实施例中，第一通光面1132为入光面，第二通光面1152为出光面。

第二固持面1156自第二通光面1152向棒体111延伸，在本实施例中，第二固持面1156包括四条依次垂直连接的平面，可以理解的是，第二固持面1156的形状可以由第二通光面1152的形状决定，例如第二通光面1152为圆形时，第二连接面1154则由圆形弧面组成。

第二固持面1156用于与匀光棒11的固定结构连接(如通过粘结等方式)，通过第二固持面1156与第一固持面1136的配合使匀光棒11在端部得到固定。

在本实施例中，第二端部115还包括第二连接面1154，第二连接面1154为环形，第二连接面1154的外缘与第二边沿1113连接，第二连接面1154的内缘与第二固持面1156连接，第二连接面1154可以根据实际需要设定合适的大小。

在其他实施方式中，第二端部115也可以不包括第二连接面1154，第二固持面1156直接连接第二通光面1152的边缘和第二边沿1113，即第二固持面1156呈倾斜设置并自第二通光面1152向棒体111延伸，第二端部呈锥台状或者圆台状，此种设计，更有利于光线由第二通光面1152进入棒体111内。

第二通光面1152、第二连接面1154及第二固持面1156共同构成台阶结构。

综上，本实施例提供的匀光棒11，通过将匀光棒11的第一端部113与第二端部115的截面尺寸设计成与棒体111的截面尺寸不同，使得在不破坏匀光棒11的全反射作用的条件下，可以提高匀光棒11固定的稳定性。

第二实施例

请参阅图4，与第一实施例不同的是，本实施例提供的匀光棒21的第二端部215的截面的尺寸大于棒体211的截面的尺寸，第二通光面2152的边缘位于第二边沿2113外；第二连接面2154的外缘与第二固持面2156连接，第二连接面2154的内缘与第二边沿2113连接。

本实施例中，第二通光面2152的面积大于第一通光面2132的面积，即出光面的面积大于入光面的面积。可以理解的是，在其他实施方式中，第二通光面2152可以为入光面，相应地，第一通光面2132为出光面，即入光面的面积可以大于出光面的面积。

第二固持面2156的面积可以适当大点，因为第二固持面2156面积太小时会影响到匀光棒21的安装稳定性，而第二固持面2156面积较大时并不影响光线的全反射。考虑到生产成本问题，第二固持面2156的面积也不宜过大。

综上，本实施例提供的匀光棒21，通过将第二端部215的截面的尺寸设计成大于棒体211的截面的尺寸，第二通光面2152的边缘设置在第二边沿2113之外，并且对第一固持面2136和第二固持面2156进行固定，使得在不破坏匀光棒21的全反射作用的条件下，可以提高匀光棒21固定的稳定性。

第三实施例

请一并参阅图5与图6，与第一实施例不同的是，本实施例提供的匀光棒31的第一端部313的截面的尺寸大于棒体311的截面的尺寸，第一通光面3132的边缘位于第一边沿3111外；第一连接面3134的外缘与第一固持面3136连接，第一连接面3134的内缘与第一边沿3111连接。第二端部315的截面的尺寸大于棒体311的截面的尺寸，第二通光面3152的边缘位于第二边沿3113外；第二连接面3154的外缘与第二固持面3156连接，第二连接面3154的内缘与第二边沿3113连接。

本实施例提供的匀光棒31，通过将第一端部313的截面的尺寸设计成大于棒体311的截面的尺寸，第一通光面3132的边缘设置在第一边沿3111之外，将第二端部315的截面的尺寸设计成大于棒体311的截面的尺寸，第二通光面3152的边缘设置在第二边沿3113之外，并且对第一固持面3136和第二固持面3156进行固定，使得在不破坏匀光棒31的全反射作用的条件下，可以提高匀光棒31固定的稳定性。

第四实施例

请一并参阅图7至图10，本实施例提供的光学组件40包括上述实施例中任一匀光棒，例如为匀光棒21，光学组件40还包括固持件42，固持件42用于将匀光棒21固定，固持件42包括第一支撑板421和第二支撑板423，第一支撑板421开设有第一安装孔4215，第一支撑板421通过第一安装孔4215与第一端部213配合，第二支撑板423开设有第二安装孔4235，第二支撑板423通过第二安装孔4235与第二端部215配合，以固持匀光棒21，即第一支撑板421和第二支撑板423可以随着第一端部213和第二端部215的变化而变化，只要能将匀光棒21固定即可。

具体地，固持件42包括第一支撑板421和第二支撑板423，第一支撑板421和第二支撑板423的材质可以为金属或者塑料等多种，但需能够支撑匀光棒21，请单独参阅图9，本实施例中第一支撑板421为方形板，在其他实施方式中，第一支撑板421还可以为圆形板、三角形板或梯形板等结构，第一支撑板421包括第一表面4211及与第一表面4211相背的第二表面4213，第一表面4211可以与第二表面4213平行，第一支撑板421还包括孔壁4217及第一侧壁4219，第一支撑板421还开设有第一安装孔4215。

本实施例中，第一表面4211相对第二表面4213远离第二端部215，第一表面4211可以与第一通光面2132平齐。在其他实施方式中，第一表面4211还可以凸出或凹陷于第一通光面2132。

第二表面4213与第一连接面2134抵接，使匀光棒21在端部得到固定。

第一安装孔4215贯通第一表面4211与第二表面4213，第一安装孔4215与第一通光面2132的的形状和大小均一致，因此第一安装孔4215也可以是方形孔、三角形孔或者梯形孔，孔壁4217围合形成第一安装孔4215，孔壁4217与第一固持面2136的各个平面均可以抵接，使匀光棒21在端部得到固定。

第一侧壁4219为第一支撑板421的外侧面，第一侧壁4219连接于第一表面4211与第二表面4213之间。

请单独参阅图10，本实施例中，第二支撑板423还可以为圆形板、三角形板或梯形板等结构，第二支撑板423包括第三表面4231及与第三表面4231相背的第四表面4233，第三表面4231可以与第四表面4233平行，第二支撑板423包括第一台阶面4232、第二台阶面4234、第三台阶面4236及第二侧壁4237，第二支撑板423还开设第二安装孔4235，第二安装孔4235可以是阶梯孔。

第三表面4231相对第二通光面2152靠近第一端部213，第四表面4233凸出于第二通光面2152。

第二安装孔4235贯通第三表面4231与第四表面4233，第二安装孔4235的形状与第二固持面2156的构成有关，例如当第二固持面2156由四条依次垂直连接的平面构成，则第二安装孔4235为方形孔，当第二固持面2156则由三个首尾相接的平面组成，则第二安装孔4235为三角形孔，第二安装孔4235还可以为其他形状。

第一台阶面4232、第二台阶面4234和第三台阶面4236围合形成第二安装孔4235，其中第二台阶面4234与第四表面4233平行并且垂直连接于第一台阶面4232和第一台阶面4232，第一台阶面4232与第三表面4231垂直连接，第三台阶面4236与第四表面4233垂直连接，由第三台阶面4236围合形成的区域面积小于由第一台阶面4232围合形成的区域面积。

第一台阶面4232与第二固持面2156可以抵接，使匀光棒21在端部得到固定，第二台阶面4234与第二通光面2152抵接，使匀光棒21在端部得到固定。

需要说明的是，在第一固持面2136和第二固持面2156被固定(例如通过粘胶分别与第一支撑板421和第二支撑板423固定粘结)的情况下，第一连接面2134和第二连接面2154是否被固定都不影响对匀光棒21的固定。

第二侧壁4237为第二支撑板423的外侧面，第二侧壁4237连接于第三表面4231与第四表面4233之间。

固持件42还包括固定支架，固定支架425的材质可以为金属材质，固定支架425包括支架本体4251、第一连杆4253和第二连杆4255，第一连杆4253及第二连杆4255均可以通过焊接、粘结、或快拆结构与支架本体4251连接。第一连杆4253可以与第一支撑板421的第一侧壁4219通过焊接进行连接，第二连杆4255可以与第二支撑板423的第二侧壁4237通过焊接进行连接，当然还可以有其他连接方式如一体成型或者铸造等工艺。可以理解的是，第一连杆4253还可以与第一表面4211或第二表面4213连接，或者在第一支撑板421上另开通孔，第一连杆4253穿设于第一支撑板421并将第一支撑板421固定在固定支架425上，对于第二连杆4255可以有同样的连接方法。

可以理解的是，上述各实施例中的特征可以相互结合并形成新的实施例。

综上，本实施例提供的光学组件40，通过第一支撑板421与第一端部213的配合，第二支撑板423与第二端部215的配合，使得在不破坏匀光棒21的全反射作用的条件下，可以提高匀光棒21固定的稳定性。固定支架425与第一支撑板421及第二支撑板423的连接，提供了一种稳定固定匀光棒21的简易结构。

第五实施例

请一并参阅图11至图13，与第四实施例不同的是，本实施例提供的光学组件50中的固持件52不包括固定支架425，固持件52包括壳体525。壳体525的材质可以与第一支撑板521及第二支撑板523相同，壳体525可以是截面为方形的方形壳体，也可以是截面为其他形状如圆形的圆柱形壳体。

壳体525可以是与第一支撑板521及第二支撑板523一体成型，如图11所示，壳体525在长度方向上包括两个独立的壳体单元，如第一壳体单元5251与第二壳体单元5253，其中第一壳体单元5251与第一支撑板521一体成型，第二壳体单元5253与第二支撑板523一体成型，即固持件52在长度方向上分为两个独立的固持单元，第一壳体单元5251与第二壳体单元5253可以通过如卡接、焊接、粘结等方式进行配合，从而将壳体与第一支撑板521及第二支撑板523共同组成一个整体，亦可以是壳体525在宽度或高度方向上包括两个独立的壳体单元，同时第一支撑板521及第二支撑板523均相应的包括两个独立的支撑单元，即固持件52在宽度或高度方向上分为两个独立的固持单元，该两个固持单元亦可以通过如卡接、焊接、粘结等方式进行配合。

壳体525包括侧壁5255，侧壁5255的两端分别连接第一支撑板521和第二支撑板523，匀光棒21收容于壳体525内。可以理解，匀光棒21可以是前述实施例中的任意一种，相应地，第一支撑板521和第二支撑板523可以随着第一端部213和第二端部215的变化而变化，只要能将匀光棒21固定即可。

侧壁5255与匀光棒21之间存在空气间隙，即匀光棒21的外周面2115与侧壁5255之间存在空气间隙。

综上，本实施例提供的光学组件50，通过第一支撑板521与第一端部213的配合，第二支撑板523与第二端部215的配合，增加了匀光棒21固定的稳定性；第一支撑板521和第二支撑板523分别连接于壳体525的侧壁5255的两端，并且将匀光棒21收容于壳体525内，使得匀光棒21达到了密封效果，减少了灰尘对匀光棒21侧面的影响；侧壁5255与匀光棒21之间存在空气间隙，不会影响匀光棒21的全反射。

第六实施例

请参阅图14，本实施例提供了一种投影装置600，包括了光学组件50，可以理解的是，在其他实施方式中，投影装置600可以包括上述实施例中任一的光学组件，光学组件50设于投影装置600内。该投影装置600至少还包括光源系统60、光机70、镜头80以及投影屏幕90等，其中光源系统60、光机70、镜头80以及投影屏幕90等其他组件的结构、连接关系可参考现有技术，在此不做赘述。

本实施例提供的投影装置600，包括光学组件50，光学组件50包括匀光棒21，通过将匀光棒21的的两端设计成台阶状固定结构，使得在不破坏匀光棒21的全反射作用的条件下，可以提高匀光棒21固定的稳定性，从而提高了投影装置的工作效率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。