CN103323951A - 一种匀光棒调节装置及匀光系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种匀光棒调节装置及匀光系统，包括：包括球体、柱体、通孔的第一支架，该通孔用于固定匀光棒，球体的第一曲面在第一方向上的所有截面都为圆的一部分，且圆心位于同一直线上，第一方向与该直线平行，匀光棒的端面的中心与一圆心重合；包括分别与球体和柱体配合的凹槽和通孔的第二支架，凹槽包括与第一曲面配合的第二曲面；连接第一支架和第二支架的轴向连接装置，且该连接允许第一曲面相对于第二曲面转动；第一调节装置在第二方向上将第一支架固定，并在外力的作用下在第二方向上推动或者拉动第一支架的柱体，第二方向垂直于第一方向和匀光棒的长度方向。本发明提供了一种可以减少光损失的匀光棒调节装置及匀光系统。

Description

一种匀光棒调节装置及匀光系统

技术领域

本发明涉及机械技术领域，特别是涉及一种匀光棒调节装置及匀光系统。

背景技术

在很多用于照明或者投影的光源中，光源出射光都不够均匀，若直接出射会影响照明或者投影的质量。因此，一般都在照明装置或者投影装置中设置匀光装置，例如匀光棒，以对光源的出射光进行匀光。匀光棒是通过使得光线在其内部多次反射来匀光的。在实际应用中，匀光棒可以是空心光管或者实心光棒，其截面也可以是多种形状。

在匀光棒的实际应用中，匀光棒的入光面与出光面要调整到分别对应着光源和后续光学元件。例如，光源出射光的光斑一般会被调整至匀光棒的入光面的中心，再调整匀光棒的出光面与后续的光学元件对应。但是在光源和后续光学元件固定的情况下，现有的匀光棒调节装置在调整匀光棒的出光面与后续光学元件对应的同时，会影响匀光棒的入光面与光源出射光的光斑的对应，使得光源出射光的光斑偏离匀光棒的入光面的中心位置，此时光损失较大。

发明内容

本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种可以减少光损失的匀光棒调节装置及匀光系统。

本发明实施例提供了一种匀光棒调节装置，包括：

第一支架，该第一支架包括相固定的球体与柱体、以及贯穿球体与柱体的通孔，该通孔内部用于容纳并固定匀光棒，球体包括第一曲面，该第一曲面在第一方向上的所有截面都为圆的一部分，且所有圆的圆心位于同一条直线上，匀光棒的一个端面的中心与其中一个圆的圆心重合，该第一方向与所有圆的圆心所在的直线平行；

第二支架，该第二支架包括分别与球体和柱体配合的凹槽和通孔，凹槽包括与第一曲面配合的第二曲面；

轴向连接装置，该轴向连接装置用于在匀光棒的长度方向上连接第一支架和第二支架，且该连接允许第一曲面相对于第二曲面转动；

第一调节装置，用于在第二方向上将第一支架固定，并在外力的作用下在第二方向上推动或者拉动第一支架的柱体，以使得该柱体带动第一支架的球体的第一曲面以该第一曲面在第一方向的截面的所有圆的圆心所在的直线为轴相对于第二曲面转动，第二方向垂直于第一方向和匀光棒的长度方向。

优选地，第一曲面位于以匀光棒的一个端面的中心为球心的一个球面上，第二曲面为与第一曲面相配合的球面的一部分。

优选地，第一支架和第二支架包括一限位配合，该限位配合限制第一支架以匀光棒长度方向所在的直线为轴只在一定角度内转动。

优选地，轴向连接装置包括第一螺栓、第一螺纹孔、第一通孔，该第一通孔设置于第一支架的球体上，第一螺纹孔设置于第二支架的凹槽在与第一通孔相接触的位置，该第一螺栓的螺杆穿过球体的第一通孔，并与凹槽的第一螺纹孔相连接，且该第一螺栓的螺杆与头部与球体之间存在间隙，以允许第一曲面相对于第二曲面转动。

优选地，轴向连接装置还包括第一弹簧，第一螺栓的螺杆穿过第一弹簧内部，第一螺栓的头部将第一弹簧压向第一支架。

优选地，第一支架的柱体的相对的侧壁上分别设置有一螺纹通孔和凹槽，第一调节装置包括穿过螺纹通孔的第一螺钉和固定于凹槽的第三弹簧，该第一螺钉和第三弹簧相对分布在第一支架的柱体两侧，并顶住该第一支架的柱体。

优选地，第一螺钉为球头螺钉。

优选地，第一曲面包括多个曲面，该多个曲面位于以匀光棒的一个端面的中心为球心的同一个球面上。

优选地，匀光棒调节装置还包括第二调节装置，该第二调节装置用于在第三方向上将第一支架固定，并在外力的作用下在第三方向上推动或者拉动第一支架的柱体，以使得该柱体带动第一支架的球体的第一曲面相对于第二曲面转动，第三方向垂直于第二方向和匀光棒的长度方向。

本发明实施例还提供了一种匀光系统，该发光装置包括上述匀光棒调节装置，该匀光系统还包括一匀光棒，该匀光棒固定在匀光棒调整装置的第一支架的通孔内。

与现有技术相比，本发明实施例具有如下有益效果：

本发明实施例中，匀光棒会被固定于第一支架的通孔内。由于第一支架的球体的第一曲面在第一方向上的所有截面都为圆的一部分，且所有圆的圆心位于同一条直线上，匀光棒的端面的中心与其中一个圆的圆心重合，该第一方向与所有圆的圆心所在的直线平行，且第二支架的凹槽包括与第一曲面配合的第二曲面，因此第一支架的第一曲面可以相对于第二曲面转动。轴向连接装置将第一支架与第二支架连接，且该连接允许第一曲面相对于第二曲面转动。当第一调整装置在外力的作用下在第二方向推动或者拉动第一支架的柱体，由于第二方向垂直于第一方向和匀光棒的长度方向，柱体会带动第一支架的球体的第一曲面以该第一曲面在第一方向的截面的所有圆的圆心所在的直线为轴相对于第二曲面转动。此时，由于第一曲面的某一截面的圆心与匀光棒的一端面的中心重合，在第一曲面相对于第二曲面转动的过程中，匀光棒的该端面的中心位置保持不变。匀光棒的另一端面在第二方向上的位置可以调节到一个较合适的位置，并被第一调节装置固定。因此，在匀光棒的一端面的中心位置保持不变的情况下，匀光棒调节装置可以调整另一个端面到一个较为合适的位置，减少了光损失。

附图说明

图1为本发明匀光棒调节装置的一个实施例的结构立体图；

图2为图1所示匀光棒调节装置的结构爆炸图；

图3为图2所示匀光棒调节装置中第一支架的结构立体图；

图4为图2所示匀光棒调节装置中的第一支架120的结构主视图；

图5为图2所示的第二支架130的结构立体图；

图6为图2所示的第二支架130的结构主视图；

图7为图2所示匀光棒调节装置的结构主视图；

图8a为图7所示的匀光棒调节装置的B-B截面的结构示意图；

图8b为本发明轴向连接装置的另一个实施例的局部放大图；

图8c为本发明轴向连接装置的另一个实施例的结构示意图；

图9为图7所示匀光棒调节装置的C-C截面的结构示意图；

图10为图9所示匀光棒调节装置的A-A截面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。

请参阅图1与图2，图1为本发明匀光棒调节装置的一个实施例的结构立体图，图2为图1所示匀光棒调节装置的结构爆炸图，如图1和图2所示，匀光棒调节装置包括第一支架120、第二支架130。该匀光棒调节装置用于调整匀光棒110。

本实施例中，匀光棒110具体为锥形方棒，该锥形方棒包括一端面111，锥形方棒110可以对入射光线进行匀光。在本发明实施例的其它实施方式中，匀光棒110还可以是其它形式的匀光棒，并不仅限于这里的锥形方棒，匀光棒的材质与结构并不影响本发明实施例中的匀光棒调节装置所要达到的效果。这里的端面111可以是锥形方棒的入光面也可以是其出光面。

图3为图2所示匀光棒调节装置中第一支架的结构立体图，图4为图2所示匀光棒调节装置中的第一支架120的结构主视图，如图3和图4所示，第一支架120包括相固定连接的球体121与柱体122、以及贯穿球体121与柱体122的通孔123。

第一支架120的柱体122为外轮廓截面为矩形的柱状结构，该柱体结构的一端与第一支架120的球体121相连，另一端悬空。

第一支架120的球体121包括圆板121b与4个肋条121c，该圆板121b与柱体122同轴固定。圆板121b包括两个圆面以及两个圆面之间的侧环面。肋条121c为长条状，4个肋条121c均匀分布在圆板121b的一个圆面上且沿圆板121b的圆面的径向延伸，长条状的一端与柱体122相连，另一端延伸到圆板121b的侧环面。其中延伸到圆板121b的侧环面的端面具体为球面的一部分，所有肋条121c的端面共同组成了第一曲面121a，且这些肋条121c的端面位于以锥形方棒110的端面111为中心的同一个球面上，即第一曲面121a位于以锥形方棒110端面的中心为球心的一个球面上。

在本实施例中，球体121的圆板121b的作用在于连接肋条121c以提高球体121的强度，但是在本发明实施例的其它实施方式中，球体121可以不设置圆板121b，只包括肋条121c。另外，第一曲面121a还可以是其它的结构形式，只需位于以锥形方棒110的端面111为中心的同一个球面上即可，例如可以是一个环面，此时四个肋条被替换为饼状结构，这时的第一曲面121a为一整个曲面而不是由多个曲面构成。

优选地，本实施例中，第一支架120的柱体122和球体121可以一体成型，例如通过铸造成型，可以减少工艺步骤。当然，第一支架120的柱体122和球体121可以分别成型，然后利用焊接等方法固定。

通孔123为穿过柱体122和球体121的圆板121b的通孔，该通孔的截面为矩形。锥形方棒110固定在该通孔123内。为了操作方便，锥形方棒110通过胶水粘接的形式固定。当然锥形方棒110也可以采用其它的形式固定，例如利用透明玻璃片将锥形方棒110密封在通孔123内。为了能够更好地固定匀光棒，优选地，第一支架120的通孔123的外形与匀光棒110的外形相接近，例如这里通孔123的外形近似为锥形。

值得说明的是，柱体122的外轮廓形状设计是为了与内部通孔123的外形相接近，以使得各个方向的壁厚相接近，有利于铸造等工艺的实现以及节省材料。但是在本发明实施例的其它实施方式中，柱体122可以是任意的形状，该形状只需与后面将要描述的第二支架130相匹配即可，并不对匀光棒调节装置的功能实现有不利的影响。

图5为图2所示的第二支架130的结构立体图，图6为图2所示的第二支架130的结构主视图，如图2、图5与图6所示，第二支架130包括外壳131、凹槽132、通孔133。

第二支架130的外壳131为一个长方体。当然，第一支架130的外壳131的形状并不影响第一支架130的作用，在本发明实施例的其它实施方式中，第二支架130还可以其它的形状。

第二支架130的凹槽132位于外壳131的其中一个面上，包括依次相连的第二曲面132a、柱面132b以及底面132c，第二曲面132a为一环状的凹曲面，该凹曲面为一球面的一部分，该环状的凹曲面的大直径端与外壳131的表面相连。柱面132b为一个圆柱面，柱面132b与第二曲面132a的同轴连接，且与环状的凹曲面132a的小直径端相连。凹槽132的底部为一个与柱面132b的一端相连的圆平面，该圆平面为凹槽132的底面132c，通孔133位于该底面132c的中心。

通孔133为一个柱形通孔，其截面是矩形，且通孔133的截面尺寸小于底面132c的大小。

为了实现第二支架130与第一支架120的配合，第一支架120的球体121被容纳于凹槽132内，第一支架120的柱体122被容纳于通孔133内。具体地，在凹槽132内，第二曲面132a可以与第一支架120的第一曲面121a紧密接触，并且该第二曲面132a所在的球面包裹第一曲面121a所在的球面，且二者球心重合。在误差允许的范围内，第一曲面121a和第二曲面132a的直径可以看作近似相等，第一曲面121a可以相对第二曲面132a转动，实现了第二曲面132a与第一曲面121a的配合。

第一支架120的圆板121b与凹槽132的第二曲面132a之间存在间隙。第一支架120的肋条121c的底面（即背离圆板121b的表面）与凹槽132的底面132c之间存在间隙，因此肋条121c并不会阻碍第一曲面121a相对于第二曲面132a转动。实际上，第一支架120的肋条121c的底面与凹槽132的底面132c之间的间隙就是凹槽132的柱面132b所在的区域。这样，第一支架120的球体121与第二支架130的凹槽132之间能够实现互相配合。

另外，通孔133的外形尺寸大于第一支架120的柱体122的外形尺寸，以容纳柱体122，并且留有一定的间隙以供第一支架120的柱体122在预定范围内转动，以实现通孔133与柱体122之间的配合。

本实施例中，第二支架130的凹槽132的第二曲面132a设置为环形的凹曲面，同时设置了柱面132b以使得肋条121c的底面与凹槽132的底面132c之间存在间隙，这些是出于加工方便的考虑。实际上，在本发明实施例的其它实施方式中，第二曲面132a还可以是其它的结构形式，该结构形式只需能与第一曲面121a相配合，且球心位于锥形方棒的端面111的中心处即可。例如凹槽132为一个半球面，该半球面的底部与通孔133连接，此时整个凹槽132都为第二曲面132a。同时保持第一曲面121a不变，也可以实现与第二曲面132a配合。

这里值得说明的是，当第一曲面121a和第二曲面132a的接触面积过大时，二者之间的摩擦力过大，并且可能会阻碍二者之间的相对转动。因此如前所述，本实施例中，第一曲面121a做成由多个曲面组成，相对于第一曲面121a为环状区域等形式，上述多个曲面只是该环状区域的一部分，可以减少与第二曲面132a的接触面积，减小了转动的阻力，使得转动更加顺畅。

为了将第一支架120与第二支架130连接，匀光棒调节装置还包括了轴向连接装置。图7为图2所示匀光棒调节装置的结构主视图，图8a为图7所示的匀光棒调节装置的B-B截面的结构示意图，根据图2、图7与图8a所示，轴向连接装置具体包括第一螺栓141、第二螺栓142、第一弹簧143、第二弹簧144、第一通孔145、第二通孔146、第一螺纹孔147、第二螺纹孔148。其中第一通孔145设置于第一支架120的球体121上，这里具体为阶梯孔，第一螺纹孔147设置于第二支架130的凹槽132在与第一通孔145相接触的位置。第一螺栓141的螺杆穿过第一弹簧143内部和第一通孔145，并与第一螺纹孔147相连接，且该第一螺栓141的螺杆与第一通孔145之间存在间隙。第一螺栓141的头部将第一弹簧143压向第一支架120。这样通过弹簧的压紧力使得第一支架120的第一曲面121a和第二支架130的第二曲面132a之间紧密接触，且第二曲面132a所在的球面包裹第一曲面121a所在的球面。而第一螺栓141的螺杆与阶梯孔的较小直径的孔之间存在一定间隙，在一定范围内不会阻碍第一支架120和第二支架130之间的相对转动。如图8a所示，锥形方棒110包括两个端面：端面111以及与端面111相对的端面112，而在实际应用中，锥形方棒110的端面112与对应的光学元件之间偏差很小，在保持端面111不动，调节端面112时，所需调节的距离也很小，因此上述第一螺栓141的螺杆与阶梯孔的较小直径的孔之间的间隙足够允许锥形方棒的端面112的中心位置调节到适当位置。

这里设置第一通孔145为阶梯孔的目的在于，能够使得第一螺栓141的头部不露出球体121的表面。第一螺栓141的头部将第一弹簧143压在阶梯孔的直径较大的孔与直径较小的孔之间的阶梯上，第一螺栓141的头部和第一弹簧143被容纳于直径较大的孔内，当该直径较大的孔的长度大于第一螺栓141从直径较小的孔露出的长度时，第一螺栓141的螺杆不露出球体的表面。

而实际上，其它类型的通孔也可以应用于本实施例中，而并不对第一螺栓141的连接作用有任何影响，例如单一直径的通孔，该通孔直径大于第一螺栓141的螺杆直径而小于第一弹簧143的直径，此时第一螺栓141的螺杆穿过该通孔，而第一弹簧143被第一螺栓141的头部只能压在通孔的周围的圆板121b的表面上。

类似地，第二螺栓142与第二弹簧144连接第一支架120和第二支架130的方式与第一螺栓141与第一弹簧143完全相同，而为了使得第一支架120和第二支架130的连接力更加平衡，第一螺栓141和第二螺栓142相对于锥形方棒110的端面111的中心对称分布。当然，第一螺栓141、第一弹簧143、第一通孔145、第一螺纹孔147的配合已经可以实现连接第一支架120与第二支架130，因此在本发明实施例的其它实施方式中，匀光棒调节装置也可以不设置第二螺栓142、第二弹簧144、第二通孔146、第二螺纹孔148。

实际上，在图8a所示的轴向连接装置可以不设置弹簧。例如，请参考图8b，图8b为本发明轴向连接装置的另一个实施例的局部放大图，如图8b所示，第一螺栓141的螺杆穿过阶梯孔143的直径较小的孔而与螺纹孔147相连接，第一螺栓141的螺杆与阶梯孔143的直径相对较小的孔之间存在间隙。与图8a所示的结构不同的是，图8b中轴向连接装置没有设置第一弹簧，并且第一螺栓141的头部与阶梯孔143的直径较大的孔与直径较小的孔之间的阶梯具有一定的间隙，使得第一支架120与第二支架130之间存在一个较松的配合。第一螺栓141的螺杆与阶梯孔143的较小直径的孔之间的间隙、头部与阶梯孔143的阶梯之间的空隙可以允许第一支架120的第一曲面121a相对于第二支架130的第二曲面132a相对转动。当然，这种配合是一种较松的配合，相对于图8a中的螺钉、弹簧与通孔的配合形式，其误差会更大一些。

另外，第一螺栓141的头部的直径要大于阶梯孔143的较小直径孔的直径，以阻止第一支架120完全从第二支架130上脱落。

容易理解的是，实现连接第一支架120和第二支架130的装置并不限于上述的螺栓与弹簧的配合方式，其它任何可以实现连接第一支架120和第二支架130，并允许第一支架120的第一曲面121a相对于第二支架130的第二曲面132a转动的装置都可以。

举例来说，轴向连接装置还可以是包括弹簧以及容纳弹簧的凹槽。具体地请参阅图8c，图8c为本发明轴向连接装置的另一个实施例的结构示意图，如图8c所示，轴向连接装置包括弹簧a1和凹槽a2，其中凹槽a2位于第二支架130上，弹簧a1的一端固定在凹槽a2内，且弹簧a1的直径小于等于凹槽a2的直径，弹簧a2的另一端与第一支架120固定。这样，在弹簧拉伸力的作用下，弹簧a2将第一支架120和第二支架130轴向连接，且当第一支架120相对于第二支架130转动，由于弹簧a1具有弹性，不会阻碍二者的相对转动。实际上，如前所述，第一支架120的肋条121c的底面与第二支架130的凹槽132的底面132c之间存在着间隙，因此，轴向连接装置可以不设置凹槽a2，而直接将弹簧a1设置在第一支架120的肋条121c的底面与第二支架130的凹槽132的底面132c之间的间隙内，并将二者相连。

为了实现锥形方棒110的端面112的中心位置可调，匀光棒调节装置还包括了第一调节装置。图9为图7所示匀光棒调节装置的C-C截面的结构示意图，图10为图9所示匀光棒调节装置的A-A截面的结构示意图，根据图2、图9和图10所示，第一调节装置150包括第一螺钉151、第三弹簧152，而第二支架130的通孔133的相对的两个侧壁上分别设置一螺纹通孔和凹槽以固定第一螺钉151、第三弹簧152。第一螺钉151穿过螺纹通孔并与其螺纹相配合，第三弹簧152被固定在柱体122的凹槽内。这里第三弹簧152的固定是通过将第三弹簧152的一端固定在螺钉上实现的，具体地，在第二支架130的侧壁上的凹槽所在的区域设置一螺纹通孔，并设置一螺钉穿过该螺纹通孔，且该螺钉的末端穿过该螺纹通孔并延伸到第三弹簧152的内部。当然，第三弹簧152还可以用粘接等形式固定。这样，第一螺钉151与第三弹簧152相对分布的第一支架120的柱体122的两侧，并顶住柱体122，以固定该柱体122。

当外力作用于第一螺钉151，第一螺钉151会被旋进或者旋出，并与第三弹簧152配合，在第二方向上推动或拉动第一支架120的柱体122。这里的第二方向垂直于锥形方棒110的长度方向，例如本实施例中，第一螺钉151与第三弹簧152接触第一支架120的柱体122的位置为接近锥形方棒110的端面112的位置，第二方向为图10中纸面内的竖直方向。当柱体122在第二方向上受力，第一支架120具有向第二方向运动的趋势，但是由于第一支架的第一曲面121a与第二曲面132a相配合，第二曲面132a在第二方向上具有对第一支架120的反作用力，限制了第一支架120在第二方向上平动，然而，柱体122在第二方向的受力，会沿第一曲面121a的球心产生一个力矩，第一曲面121a和第二曲面132a的摩擦力不足以提供足够的阻力抵消掉该力矩，因此该力矩会使得柱体122带动第一支架120的球体121的第一曲面121a相对于第二曲面132a转动。另外，为了第一调节装置150推动或者拉动柱体122能够带动第一支架120转动，第一螺钉151不能作用于第一曲面121a的球心所在的位置。

当然，在本发明实施例的其它实施方式中，第一调节装置150还可以是其它形式，并不限于这里的具体结构，例如，上述螺钉和弹簧用两个螺钉代替，在调节的过程中，需要旋出一个螺钉，并旋进另一个螺钉，也可以实现对第一支架120的调节。

本实施例中，由于第一支架120的球体121的第一曲面121a为球面的一部分，匀光棒110的端面111的中心与球心重合，而第一支架120的球体121与柱体122分别与第二支架130的凹槽131与通孔132相配合，因此球体121的第一曲面121a和凹槽132的第二曲面132a可以相互配合转动。轴向连接装置将第一支架120与第二支架130连接，且该连接允许第一曲面121a相对于第二曲面132a转动。当第一调整装置140在外力的作用下在第二方向推动或者拉动第一支架120的柱体122，由于第二方向垂直于匀光棒的长度方向，柱体122会带动第一支架120的球体121的第一曲面121a以经过该第一曲面121a的球心的某一直线为轴相对于第二曲面转动。此时，由于第一曲面121a的球心与锥形方棒110的端面111的中心重合，在第一曲面121a相对于第二曲面132a转动的过程中，锥形方棒110的端面111的中心位置保持不变。锥形方棒110的另一端面在第二方向上的位置可以调节到一个较合适的位置，并被第一调节装置150固定。因此，在锥形方棒110的端面111的中心位置保持不变的情况下，匀光棒调节装置可以调整另一个端面到一个较为合适的位置，减少了光损失。

在很多情况下，单独在一维方向调节锥形方棒110的位置，不能实现锥形方棒110的端面112与对应的光学元件的准确配合，因此在本实施例中，匀光棒调节装置还包括了第二调节装置。

如图10所示，与第一调节装置150的结构与作用过程相同，第二调节装置包括第二螺钉161和第四弹簧162，第二支架130的通孔133的相对的两个侧壁上分别设置一螺纹通孔和凹槽以固定第二螺钉161、第三弹簧162。第一调节装置可以在第三方向上将第一支架固定，这里的第三方向是在垂直于锥形方棒110的长度方向的平面内与第二方向垂直的方向，以图10为例，第二方向为纸面内的竖直方向，第三方向为纸面内水平方向。在外力的作用下，第二调节装置在第三方向上推动或者拉动第一支架的柱体，以使得该柱体带动第一支架的球体的第一曲面相对于第二曲面转动，此时转动是以与纸面内的竖直方向平行且经过第一曲面121a的球心的直线为轴。第一调节装置和第二调节装置的配合，可以调整锥形方棒110的端面112在一个平面内移动，从而可以通过调节实现端面112与光学元件的精确配合。

需要说明的是，本实施例中的第一曲面121a和第二曲面132a为球面的一部分，这是为了能够在两个维度上进行调节。事实上，有时只需要一维调节就能达到调节的目的。当第一曲面121a为球面，其在任意方向上的所有截面都为圆的一部分，并且锥形棒110的端面111的中心与其中直径最大的圆的圆心重合。但是实际上，当外力作用于第一调节装置150时，第一调节装置150只是在第二方向上拉动或者推动第一支架120的柱体122，因此只需保证第一曲面121a能够相对于第二曲面132a在某一直线为轴内转动即可。若在该直线所在的方向上，第一曲面121a的任意截面保证都为圆的一部分，且该圆的圆心在该直线上，就可以保证以该直线为轴转动的过程中，所有截面的圆心位置始终不变。以图10为例，第二方向为纸面内的竖直方向，此时转动轴为以与纸面内的水平方向平行且经过第一曲面121a的球心的直线为轴。因此，在本发明实施例的其它实施方式中，第一曲面121a只需要保证在第一方向上的所有截面都为圆的一部分，所有圆的圆心位于同一条直线上，且锥形方棒的端面111的中心与其中一个圆的圆心重合，该第一方向与上述圆心所在的直线平行。

例如，第一曲面121a可以为圆柱面的一部分，这时第一方向为平行于该圆柱面的旋转对称轴的方向。在第一方向上，圆柱面的截面都为圆的一部分，并且所有圆的圆心都在圆柱面的旋转对称轴上，且锥形方棒110的端面111的中心与某一截面的圆的圆心重合。同时第二曲面132a与第一曲面121a相配合，此时若第二方向垂直于第一方向和锥形方棒110的长度方向，第一调节装置150在第二方向上拉动或者推动第一支架120的柱体122，柱体122会带动球体121的第一曲面121a相对于第二曲面132a以圆柱面的旋转对称轴为转轴转动，也可以保证锥形方棒110的端面111的中心位置不变。当然，第一曲面121a还可以是圆柱面以外满足上述条件的其它曲面。

在第一调节装置和第二调节装置的调节过程中，第一支架120可能会以锥形方棒110长度方向所在的直线为轴转动，这时虽然锥形方棒110的端面111的中心与入射光斑依然重合，但是入射光斑的长度方向会和锥形方棒110端面111的长度方向呈一定角度，入射光光斑可能会超出锥形方棒110的端面111而造成光损失。因此本实施例中，第一支架120和第二支架130装置设置了限位配合，该限位配合限制第一支架120以匀光棒长度方向所在的直线为轴在一定角度内转动。具体地，如图4和图6所示，第一支架120的设置有两个凸出结构121d，而第二支架130的凹槽132边缘设置有两个限位槽132d以与凸出结构121d配合。其配合方式如图1所示，凸出结构121d伸进限位槽132d中，且凸出结构121d与限位槽132d在锥形方棒110的长度方向上有间隙，而在垂直于锥形方棒110的长度方向的平面内，凸出结构121d的两侧与限位槽132d接触，使得第一支架120无法以锥形方棒110长度方向所在的直线为轴转动。当然，第一支架120无法以锥形方棒110长度方向所在的直线为轴转动只是理想的情况，考虑到实际加工中，凸出结构121d的两侧与限位槽132d之间总会有很小的间隙的存在，在实际中，转动的角度会在正负2度以下，并不会造成入射光的光斑偏离出锥形方棒的端面111。

当然，在本发明实施例的其它实施方式中，限位结构还可以是其它形式，并不限于这里的具体结构，只要实现阻止第一支架120以锥形方棒110长度方向所在的直线为轴自由转动即可。

在实施例中，优选地，第一支架120和第二支架130为铸件，例如压铸件。铸件可以成型较为复杂的形状，并且加工余量较少，节省材料。

在本实施例中，第一螺钉151和第二螺钉153都会和第一支架120的柱体122直接接触，在旋进的过程中，第一螺钉151和第二螺钉153有可能旋进第一支架120的柱体122侧壁内，特别是当第一支架120的柱体采用铝铸件等硬度不是很高的材料时。因此，优选地，第一螺钉151和第二螺钉153可以是球头螺钉，球头螺钉的螺杆的末端为球面，该球面与第一支架120的柱体122相接触，不会对第一支架120的柱体122造成破坏。

为了方便对锥形方棒110点胶固定，如图3和图4所示，第一支架120的柱体122的端面的侧壁上设置有凹槽122a。此时，锥形方棒110的侧表面会从该柱体端面的凹槽122a中露出，点胶可以通过点在凹槽122a中，使得锥形方棒110与第一支架120的柱体122侧壁相固定，有利于提高点胶效率。

另外，如图6所示，为了将匀光棒调节装置固定在其它装置上，第二支架130还包括了底座134，底座134上设置有通孔，可以通过螺栓等方式固定在其它装置上。

本发明实施例还提供了一种匀光系统，该匀光系统包括上述实施例中的匀光棒调节装置。该匀光系统还包括一匀光棒，该匀光棒固定在匀光棒调整装置的第一支架120的通孔123内。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种匀光棒调节装置，其特征在于，包括：

第一支架，该第一支架包括相固定的球体与柱体、以及贯穿球体与柱体的通孔，该通孔内部用于容纳并固定匀光棒，所述球体包括第一曲面，该第一曲面在第一方向上的所有截面都为圆的一部分，且所有圆的圆心位于同一条直线上，所述匀光棒的一个端面的中心与其中一个圆的圆心重合，该第一方向与所有圆的圆心所在的直线平行；

第二支架，该第二支架包括分别与所述球体和柱体配合的凹槽和通孔，所述凹槽包括与所述第一曲面配合的第二曲面；

轴向连接装置，该轴向连接装置用于在所述匀光棒的长度方向上连接所述第一支架和第二支架，且该连接允许所述第一曲面相对于第二曲面转动；

第一调节装置，用于在第二方向上将第一支架固定，并在外力的作用下在第二方向上推动或者拉动第一支架的柱体，以使得该柱体带动第一支架的球体的第一曲面以该第一曲面在第一方向的截面的所有圆的圆心所在的直线为轴相对于第二曲面转动，所述第二方向垂直于所述第一方向和匀光棒的长度方向。

2.根据权利要求1所述的匀光棒调节装置，其特征在于，所述第一曲面位于以所述匀光棒的一个端面的中心为球心的一个球面上，所述第二曲面为与第一曲面相配合的球面的一部分。

3.根据权利要求2所述的匀光棒调节装置，其特征在于，所述第一支架和第二支架包括一限位配合，该限位配合限制所述第一支架以匀光棒长度方向所在的直线为轴只在一定角度内转动。

4.根据权利要求1至3任一项所述的匀光棒调节装置，其特征在于，所述轴向连接装置包括第一螺栓、第一螺纹孔、第一通孔，该第一通孔设置于第一支架的球体上，所述第一螺纹孔设置于第二支架的凹槽在与第一通孔相接触的位置，该第一螺栓的螺杆穿过所述球体的第一通孔，并与所述凹槽的第一螺纹孔相连接，且该第一螺栓的螺杆与头部与所述球体之间存在间隙，以允许所述第一曲面相对于第二曲面转动。

5.根据权利要求4所述的匀光棒调节装置，其特征在于，所述轴向连接装置还包括第一弹簧，所述第一螺栓的螺杆穿过所述第一弹簧内部，所述第一螺栓的头部将所述第一弹簧压向所述第一支架。

6.根据权利要求1至3任一项所述的匀光棒调节装置，其特征在于，所述第一支架的柱体的相对的侧壁上分别设置有一螺纹通孔和凹槽，所述第一调节装置包括穿过所述螺纹通孔的第一螺钉和固定于所述凹槽的第三弹簧，该第一螺钉和第三弹簧相对分布在所述第一支架的柱体两侧，并顶住该第一支架的柱体。

7.根据权利要求6所述的匀光棒调节装置，其特征在于，所述第一螺钉为球头螺钉。

8.根据权利要求1至3任一项所述的匀光棒调节装置，其特征在于，所述第一曲面包括多个曲面，该多个曲面位于以所述匀光棒的一端面的中心为球心的同一个球面上。

9.根据权利要求1至3任一项所述的匀光棒调节装置，其特征在于，所述匀光棒调节装置还包括第二调节装置，该第二调节装置用于在第三方向上将第一支架固定，并在外力的作用下在第三方向上推动或者拉动第一支架的柱体，以使得该柱体带动第一支架的球体的第一曲面相对于第二曲面转动，所述第三方向垂直于所述第二方向和匀光棒的长度方向。

10.一种匀光系统，其特征在于，该匀光系统包括如权利要求1至9任一项所述的匀光棒调节装置，该匀光系统还包括匀光棒，该匀光棒固定在所述匀光棒调整装置的第一支架的通孔内。

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