CN107144940B - 一种光机的三棱镜结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光机的三棱镜结构，包括光机本体和固定在所述光机本体上的三棱镜，所述光机本体上设置有第一承靠面、第二承靠面和限位面；所述第一承靠面与所述三棱镜的第一侧面相贴合，所述第二承靠面与所述三棱镜的第二侧面相贴合，所述限位面与所述三棱镜的第三侧面之间设置有撑紧装置。上述光机的三棱镜结构，通过第一承靠面对三棱镜的第一侧面进行限位，第二承靠面对三棱镜的第二侧面进行限位，三棱镜的第三侧面与限位面之间通过撑紧装置进行撑紧实现固定，主要靠第一承靠面和第二承靠面的加工精度来保证三棱镜的位置精度，避免了点胶过程和调试过程，进而避免了三棱镜成像容易跑焦且调试组装过程繁琐的问题。

Description

一种光机的三棱镜结构

技术领域

本发明涉及投影机技术领域，尤其涉及一种光机的三棱镜结构。

背景技术

随着现代微型投影技术的发展，越来越多的光学引擎追求尺寸小，亮度高，成像效果质量好等要求，其中一项就是光学三棱镜的组装固定对整个产品的成像品质起到非常重要的作用。通常的三棱镜固定都是采用调整治具校准，再点UV胶固定，或加橡胶棒来实现固定作业。

如图1-图3所示，现有的光机引擎三棱镜，一般包括光机本体1和三棱镜2，光机本体1对应三棱镜2的固定位置设置有装配槽位3上，且三棱镜2与装配槽位3具有一定间隙，一般使用点UV胶将三棱镜固定在装配槽位3上或使用橡胶棒4将三棱镜2固定在装配槽位3上。由于三棱镜在进行光束的传导过程中会产生热量，一般的散热方法为在光机本体对应三棱镜的底部设置金属片5散热，金属片5通过点胶位6与三棱镜2固定，此外三棱镜2顶面还需要设置硅胶导热垫7进行散热。但在点胶组装过程中需要通过电路点亮光机，再用六轴平台治具调整三棱镜，直到成像清晰，再点UV胶固定，而且点胶后需要经过UV炉干燥，成像又容易跑焦；而采用橡胶棒固定一般也无法达到更高的耐温效果，且产品在调试组装过程中很繁琐，难定位并无法控制产品良率，用UV胶固定又增加制造加工成本，组装与生产作业都很不方便，产品成像等问题也很难得到管控。

综上所述，如何解决光机的三棱镜成像容易跑焦且调试组装过程繁琐的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光机的三棱镜结构，以避免三棱镜成像容易跑焦且调试组装过程繁琐的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种光机的三棱镜结构，包括光机本体和固定在所述光机本体上的三棱镜，所述光机本体上设置有第一承靠面、第二承靠面和限位面；

所述第一承靠面与所述三棱镜的第一侧面相贴合，所述第二承靠面与所述三棱镜的第二侧面相贴合，所述限位面与所述三棱镜的第三侧面之间设置有撑紧装置。

优选地，所述光机本体上还设置有凸台面，所述凸台面与所述三棱镜的底面相贴合。

优选地，所述凸台面的平面度控制在0.01±0.005mm。

优选地，所述撑紧装置为弹片结构，所述弹片结构包括第一弹性臂和能够相对所述第一弹性臂发生弹性变形的第二弹性臂，所述第一弹性臂与所述三棱镜的第三侧面相贴合，所述第二弹性臂与所述限位面相抵接。

优选地，所述弹片结构为金属弹片。

优选地，所述金属弹片为0.3mm的弹簧钢sus301或铍青铜制作而成的金属弹片。

优选地，所述弹片结构还包括便于所述弹片结构拆除的手柄，所述手柄包括第一手柄和第二手柄，所述第一手柄设置在所述第一弹性臂上，所述第二手柄设置在所述第二弹性臂上且与所述第一手柄的位置相对应。

优选地，所述第一承靠面的平面度、所述第二承靠面的平面度均控制在0.01±0.005mm。

优选地，所述光机本体为耐高温PPS或镁合金材料制作而成的光机本体。

相比于背景技术介绍内容，上述光机的三棱镜结构，包括光机本体和固定在光机本体上的三棱镜，光机本体上设置有第一承靠面、第二承靠面和限位面；第一承靠面与三棱镜的第一侧面相贴合，第二承靠面与三棱镜的第二侧面相贴合，限位面与三棱镜的第三侧面之间设置有撑紧装置。通过第一承靠面对三棱镜的第一侧面进行限位，第二承靠面对三棱镜的第二侧面进行限位，三棱镜的第三侧面与限位面之间通过撑紧装置进行撑紧实现固定，主要靠第一承靠面和第二承靠面的加工精度来保证三棱镜的位置精度，避免了点胶过程和调试过程，进而避免了三棱镜成像容易跑焦且调试组装过程繁琐的问题。

附图说明

图1为传统的光机的三棱镜结构使用橡胶棒的结构示意图；

图2为传统的光机的三棱镜结构未使用橡胶棒的结构示意图；

图3为传统的光机本体的底部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的光机的三棱镜结构的俯视结构示意图；

图5为图4的剖视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的光机本体的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的光机的三棱镜结构的示意图。

上图1-7中，

光机本体1、三棱镜2、装配槽位3、橡胶棒4、金属片5、点胶位6、硅胶导热7、第一承靠面8、第二承靠面9、限位面10、凸台面11、第一弹性臂12、第二弹性臂13、第一手柄14、第二手柄15。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种光机的三棱镜结构，以避免三棱镜成像容易跑焦且调试组装过程繁琐的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图4-图7所示，本发明实施例提供的一种光机的三棱镜结构，包括光机本体1和固定在光机本体1上的三棱镜2，光机本体1上设置有第一承靠面8、第二承靠面9和限位面10；第一承靠面8与三棱镜2的第一侧面相贴合，第二承靠面9与三棱镜2的第二侧面相贴合，限位面10与三棱镜2的第三侧面之间设置有撑紧装置。需要说明的是，上述相贴合是指相互接触且零间隙的配合；此外需要说明的是，上述光机的三棱镜结构，一般采用第一承靠面与三棱镜的第一侧面的局部相贴合，第二承靠面与三棱镜的第二侧面的局部相贴合，这样使得承靠面的加工更加方便，精度更容易保证。当然也可以是采用第一承靠面与三棱镜的第一侧面完全贴合的方式，和/或第二承靠面与三棱镜的第二侧面的完全相贴合的方式。

相比于背景技术介绍内容，上述光机的三棱镜结构，通过第一承靠面对三棱镜的第一侧面进行限位，第二承靠面对三棱镜的第二侧面进行限位，三棱镜的第三侧面与限位面之间通过撑紧装置进行撑紧实现固定，主要靠第一承靠面和第二承靠面的加工精度来保证三棱镜的位置精度，避免了点胶过程和调试过程，进而避免了三棱镜成像容易跑焦且调试组装过程繁琐的问题。

在进一步的实施方案中，上述光机本体1上还设置有凸台面11，凸台面11与三棱镜2的底面相贴合。通过设置凸台面使得与三棱镜的底面相贴合的平面加工更加方便，平面度等精度更容易保证。当然可以理解的是，上述设置凸台面的方式仅仅是本发明实施例的优选举例，也可以是光机本体的底面整体与三棱镜的底面相贴合。

在一些更具体的实施方案中，上述凸台面11的平面度控制在0.01±0.005mm。当然可以理解的是，上述平面度的选取范围仅仅是本发明实施例的优选举例还可以是根据实际生产情况选择对应的平面度范围。

在一些更具体的实施方案中，上述撑紧装置为弹片结构，弹片结构包括第一弹性臂12和能够相对第一弹性臂12发生弹性变形的第二弹性臂13，第一弹性臂12与三棱镜2的第三侧面相贴合，第二弹性臂13与限位面10相抵接。通过将第一弹性臂和第二弹性臂的壁厚设计成不同的厚度能够调节撑紧的力度，也可以通过选取不同的材质来调节撑紧力度。当然可以理解的是，上述弹片结构仅仅是本发明实施例对于撑紧装置的一种举例，还可以是本领域技术人员常用的其他撑紧装置，比如耐高温的弹性橡胶垫或耐高温的塑料弹性件等。

在进一步的实施方案中，上述弹片结构可以为金属弹片，当然可以理解的是也可以是本领域技术人员容易想到的其他弹片结构，只要能够实现弹性撑紧的目的即可，比如能够发生弹性变形的塑料弹片结构等。

此外，上述金属弹片优选为0.3mm的弹簧钢sus301或铍青铜制作而成的金属弹片。这里需要说明的是，上述0.3mm的弹簧钢sus301或铍青铜制作而成的金属弹片仅仅是本发明实施例的优选的举例，也可以是根据实际生产的需求，选择其他厚度或其他材质的金属弹片，比如不锈钢弹片等。

在一些具体的实施方案中，弹片结构还包括便于弹片结构拆除的手柄，手柄包括第一手柄14和第二手柄15，第一手柄14设置在第一弹性臂12上，第二手柄15设置在第二弹性臂13上且与第一手柄14的位置相对应。通过设置拆除手柄，使得拆除三棱镜时，拆除更加方便，仅需按压第一手柄和第二手柄使二者靠近即可将弹片结构取出，进而将三棱镜取出。

在一些更具体的实施方案中，第一承靠面8的平面度、第二承靠面9的平面度均控制在0.01±0.005mm。当然可以理解的是，上述平面度的选取范围仅仅是本发明实施例的优选举例还可以是根据实际生产情况选择对应的平面度范围。

此外，上述光机本体1为耐高温PPS或镁合金材料制作而成的光机本体。当然可以理解的是上述光机本体还可以采用其他耐高温材质制作而成。这里需要说明的是，PPS为聚苯硫醚的英文简写，是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。当光机本体采用PPS塑胶材质时，可以采用行位滑块的方式保证平面度；当光机本体采用金属镁合金材质时，可以采用后加工方式铣平承靠面，以保证三棱镜的贴合为零间隙。

以上对本发明所提供的光机的三棱镜结构进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种光机的三棱镜结构，包括光机本体（1）和固定在所述光机本体（1）上的三棱镜（2），其特征在于，所述光机本体（1）上设置有第一承靠面（8）、第二承靠面（9）和限位面（10）；

所述第一承靠面（8）与所述三棱镜（2）的第一侧面相贴合，所述第二承靠面（9）与所述三棱镜（2）的第二侧面相贴合，所述限位面（10）与所述三棱镜（2）的第三侧面之间设置有撑紧装置；

所述光机本体（1）上还设置有凸台面（11），所述凸台面（11）与所述三棱镜（2）的底面相贴合，且所述凸台面（11）的平面度控制在0.01±0.005mm；

所述撑紧装置为弹片结构，所述弹片结构包括第一弹性臂（12）和能够相对所述第一弹性臂（12）发生弹性变形的第二弹性臂（13），所述第一弹性臂（12）与所述三棱镜（2）的第三侧面相贴合，所述第二弹性臂（13）与所述限位面（10）相抵接；所述弹片结构还包括便于所述弹片结构拆除的手柄，所述手柄包括第一手柄（14）和第二手柄（15），所述第一手柄（14）设置在所述第一弹性臂（12）上，所述第二手柄（15）设置在所述第二弹性臂（13）上且与所述第一手柄（14）的位置相对应。

2.如权利要求1所述的光机的三棱镜结构，其特征在于，所述弹片结构为金属弹片。

3.如权利要求2所述的光机的三棱镜结构，其特征在于，所述金属弹片为0.3mm的弹簧钢sus301制作而成的金属弹片；或所述金属弹片为0.3mm的铍青铜制作而成的金属弹片。

4.如权利要求1所述的光机的三棱镜结构，其特征在于，所述第一承靠面（8）的平面度、所述第二承靠面（9）的平面度均控制在0.01±0.005mm。

5.如权利要求1所述的光机的三棱镜结构，其特征在于，所述光机本体（1）为耐高温PPS或镁合金材料制作而成的光机本体。

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