CN107870404B - 光导管调节装置和匀光系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光导管调节装置和匀光系统，其中，光导管调节装置包括：管体，管体内设有球窝；球体，球体上设有连接通孔，球体设置在球窝中，球体与球窝球面接触并与球窝之间具有球面转动自由度；光导管，光导管穿设在连接通孔内，并与球体固定连接；调节系统，包括在同一方向上相对设置的伸缩装置和弹性件，伸缩装置和弹性件沿管体的径向设置在管体上，伸缩装置和弹性件位于光导管的端部和球体之间，光导管夹设在伸缩装置和弹性件之间，伸缩装置能够沿管体的径向伸缩以驱动光导管以球体为中心相对于管体转动。本发明可提高光导管位置调节的准确性和可靠性。

Description

光导管调节装置和匀光系统
技术领域
本发明涉及光学设备技术，尤其涉及一种光导管调节装置和匀光系统。
背景技术
匀光系统能够起到匀光作用，是投影机中的重要部件。
请参考图1，现有的匀光系统包括光导管调节装置，光导管调节装置包括管体201、调节系统和光导管202，调节系统包括弹性件203和螺栓204，弹性件203设置在管体201内，螺栓204与管体201上螺纹孔连接并能够沿管体201的径向伸入到管体201内，螺栓204与弹性件203沿相同方向设置，光导管202穿设在管体201内并夹设在弹性件203和螺栓204之间。通过螺栓204和弹性件203的夹持作用能够使光导管202定位，通过旋转螺栓204能够使螺栓204沿管体201的径向伸缩，从而调节光导管202与管体201的相对位置，当匀光系统设置在光路中时，通过调节光导管202与管体201的相对位置能够调节光导管202在光路中的位置，以保证匀光效果。
由于现有的光导管调节装置中，光导管与管体之间连接的稳定性较差，因此造成光导管位置调节的准确性和可靠性偏低的问题。
发明内容
本发明提供一种光导管调节装置和匀光系统，以提高光导管位置调节的准确性和可靠性。
本发明一方面提供一种光导管调节装置，包括：
管体，管体内设有球窝；
球体，球体上设有连接通孔，球体设置在球窝中，球体与球窝球面接触并与球窝之间具有球面转动自由度；
光导管，光导管穿设在连接通孔内，并与球体固定连接；
调节系统，包括在同一方向上相对设置的伸缩装置和弹性件，伸缩装置和弹性件沿管体的径向设置在管体上，伸缩装置和弹性件位于光导管的端部和球体之间，光导管夹设在伸缩装置和弹性件之间，伸缩装置能够沿管体的径向伸缩以驱动光导管以球体为中心相对于管体转动。
本发明另一方面提供一种匀光系统，包括光学镜片组和本发明所提供的光导管调节装置，光学镜片组固定设置在管体内，光学镜片组用于接收光导管的出光端所发出的光束，以控制光束的传播路径和会聚位置。
基于上述，本发明提供的光导管调节装置，由于光导管夹设在伸缩装置和弹性件之间，因此在伸缩装置的压力和弹性件的弹性力的作用下，光导管能够相对于管体定位，在需要对光导管的位置进行调节时，可使伸缩装置沿管体的径向伸缩，从而在伸缩装置的压力和弹性件的弹性力作用下，光导管能够带动球体在球窝中转动，从而使光导管以球体为中心相对于管体转动，实现光导管与管体相对位置的调节，当光导管调节装置设置在光路中时，通过调节光导管与管体的相对位置即可调节光导管在光路中的位置，保证匀光效果。由于光导管通过球体与管体转动连接，且光导管通过伸缩装置和弹性件的夹持作用而相对于管体定位，因此，光导管与管体的连接较为稳定，由于光导管能够通过以球体为中心相对于管体的转动来实现位置的调节，因此，在位置调节过程中，光导管不会产生整体的移动，使光导管的位置调节稳定性较好，从而利于提高光导管位置调节的准确性和可靠性。
附图说明
图1为现有技术的一种光导管调节装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供一种光导管调节装置的轴向剖面图；
图3为本发明实施例提供一种光导管调节装置的结构分解图；
图4为本发明实施例提供一种光导管调节装置的部分结构分解图；
图5为本发明实施例提供一种光导管调节装置的径向剖面图；
图6为本发明实施例提供一种匀光系统的轴向剖面图。
附图标记：
现有技术：
201：管体； 202：光导管； 203：弹性件；
204：螺栓。
本发明：
101：管体； 102：球窝； 103：球体；
104：连接通孔； 105：光导管； 106：调节系统；
107：伸缩装置； 108：弹性件； 109：连接板；
110：条形孔； 111：防护套； 112：第一壳体；
113：第二壳体； 114：光学镜片组。
具体实施方式
请参考图2，本发明实施例提供一种光导管调节装置，包括：管体101，管体101内设有球窝102；球体103，球体103上设有连接通孔104，球体103设置在球窝102中，球体103与球窝102球面接触并与球窝102之间具有球面转动自由度；光导管105，光导管105穿设在连接通孔104内，并与球体103固定连接；调节系统106，包括在同一方向上相对设置的伸缩装置107和弹性件108，伸缩装置107和弹性件108沿管体101的径向设置在管体101上，伸缩装置107和弹性件108位于光导管105的端部和球体103之间，光导管105夹设在伸缩装置107和弹性件108之间，伸缩装置107能够沿管体101的径向伸缩以驱动光导管105以球体103为中心相对于管体101转动。
本实施例中，由于光导管105夹设在伸缩装置107和弹性件108之间，因此在伸缩装置107的压力和弹性件108的弹性力的作用下，光导管105能够相对于管体101定位，在需要对光导管105的位置进行调节时，可使伸缩装置107沿管体101的径向伸缩，从而在伸缩装置107的压力和弹性件108的弹性力作用下，光导管105能够带动球体103在球窝102中转动，从而使光导管105以球体103为中心相对于管体101转动，实现光导管105与管体101相对位置的调节，当光导管调节装置设置在光路中时，通过调节光导管105与管体101的相对位置即可调节光导管105在光路中的位置，保证匀光效果。由于光导管105通过球体103与管体101转动连接，且光导管105通过伸缩装置107和弹性件108的夹持作用而相对于管体101定位，因此，光导管105与管体101的连接较为稳定，由于光导管105能够通过以球体103为中心相对于管体101的转动来实现位置的调节，因此，在位置调节过程中，光导管不会产生整体的移动，光导管105的位置调节稳定性较好，从而利于提高光导管105位置调节的准确性和可靠性。另外，由于光导管105通过球体103与管体101转动连接，当光导管调节装置受到机械振动而使光导管105的位置发生偏移时，在弹性件108的弹性作用下，光导管105能够以球体103为中心相对于管体101旋转而实现复位，保证了光导管105的匀光效果。
本实施例中，优选的，光导管105的出光端穿设在连接通孔104内，伸缩装置107和弹性件108位于光导管105的入光端和球体103之间。由此，当光导管调节装置设置在光路中时，照明光源所发出的光束会通过光导管105的入光端进入光导管105进行匀光，经过匀光的光束会由光导管105的出光端射出，并射向其他光学器件。由于光导管105的出光端穿设在连接通孔104内，因此，在对光导管105进行位置调节时，可根据光束的位置调节光导管105的入光端的位置，而光导管105的出光端的位置基本不变，从而在完成光导管105的位置调整后，无需对光路中的其他光学器件的位置进行调整，降低了操作难度。
请参考图3，本实施例中，优选的，管体101外表面上设有连接板109，连接板109上开设有条形孔110，条形孔110沿管体101的轴向延伸。当光导管调节装置与投影设备主体连接时，管体101可通过在条形孔110中穿设螺栓并将螺栓与投影设备主体螺接的方式与投影设备主体连接，由于条形孔110沿管体101的轴向延伸，因此，可通过螺栓在条形孔110中的滑动使管体101沿轴向移动，以在管体101的轴向上调节光导管105的位置。由此使光导管105能够进行前、后、左、右、上、下等六个自由度的调节。
请参考图4，本实施例中，优选的，光导管调节装置还包括防护套111，防护套111套设在光导管105上并与光导管105固定连接，防护套111穿设在连接通孔104内，并与球体103固定连接，防护套111夹设在伸缩装置107和弹性件108之间。由此，防护套111能够对光导管105起到防护作用，使光导管105不与球体103、伸缩装置107和弹性件108直接接触，防止球体103、伸缩装置107和弹性件108对光导管105造成损伤，影响匀光效果。
请参考图5，本实施例中，优选的，弹性件108为锥形弹簧，锥形弹簧的第一端的直径大于锥形弹簧的第二端的直径，锥形弹簧的第二端与管体101连接，锥形弹簧的第一端与防护套111相接触。由此，可增加锥形弹簧与防护套111的接触面积，从而减小对于保护套的压强，防止对防护套111造成损坏，且锥形弹簧在被压缩时不易发生晃动，也不易出现卡死光导管105造成无法调节、无法复位的问题。另外，弹性件108也可为压簧、片簧、橡胶件等。
本实施例中，优选的，伸缩装置107为调节螺栓，调节螺栓穿设在管体101的螺栓孔内。通过旋转调节螺栓能够使调节螺栓沿管体101的径向伸缩，从而使调节螺栓对光导管105施力，调节光导管105与管体101的相对位置。由此，使伸缩装置107结构简单、调节操作简便可靠。当然，伸缩装置107也可为电动伸缩装置107、液压伸缩装置107等。
本实施例中，优选的，调节系统106为两个，两个调节系统106的设置方向相垂直。由此，在安装过程中只需将其中一个调节系统106沿水平方向或竖直方向设置，即可实现光导管105在水平方向和竖直方向上沿管体101的径向的位置调节。
请参考图2，本实施例中，优选的，管体101包括第一壳体112和第二壳体113，第一壳体112的第一端与第二壳体113的第一端螺纹连接并拼合构成球窝102。由此，能够方便的将球体103安装在球窝102内，降低光导管调节装置的组装难度。当然，管体101也可以是一体结构，且球窝102形成在一体结构的管体101中。
本实施例中，优选的，第一壳体112的第一端与第二壳体113的第一端能够旋紧以将球体103夹持定位。由此，在对光导管105的位置调节完毕后，可将第一端与第二壳体113的第一端旋紧，从而使球窝102能够对球体103进行夹持定位，增加了光导管105与管体101的定位效果。
请参考图6，本发明实施例提供一种匀光系统，包括光学镜片组114和本发明任意实施例的光导管调节装置，光学镜片组114固定设置在管体101内，光学镜片组114用于接收光导管105的出光端所发出的光束，以控制光束的传播路径和会聚位置。
本实施例中，由于光导管105夹设在伸缩装置107和弹性件108之间，因此在伸缩装置107的压力和弹性件108的弹性力的作用下，光导管105能够相对于管体101定位，在需要对光导管105的位置进行调节时，可使伸缩装置107沿管体101的径向伸缩，从而在伸缩装置107的压力和弹性件108的弹性力作用下，光导管105能够带动球体103在球窝102中转动，从而使光导管105以球体103为中心相对于管体101转动，实现光导管105与管体101相对位置的调节，当光导管调节装置设置在光路中时，通过调节光导管105与管体101的相对位置即可调节光导管105在光路中的位置，保证匀光效果。由于光导管105通过球体103与管体101转动连接，且光导管105通过伸缩装置107和弹性件108的夹持作用而相对于管体101定位，因此，光导管105与管体101的连接较为稳定，由于光导管105能够通过以球体103为中心相对于管体101的转动来实现位置的调节，因此，光导管105的位置调节稳定性较好，从而利于提高光导管105位置调节的准确性和可靠性。由于光导管105通过球体103与管体101转动连接，当光导管调节装置受到机械振动而使光导管105的位置发生偏移时，在弹性件108的弹性作用下，光导管105能够以球体103为中心相对于管体101旋转而实现复位，保证了光导管105的匀光效果。另外，由于光学镜片组114固定设置在管体101内，因此利于使光导管105与光学镜片组114之间处于设计位置，避免出现光学不良。其中，光学镜片组114可以是数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)光阀照明系统光路的至少部分镜片，从而使光导管105和照明系统光路从结构上连接在一起，利于使光导管105与照明系统光路之间处于设计位置，避免出现光学不良。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光导管调节装置，其特征在于，包括：
管体，所述管体内设有球窝；
球体，所述球体上设有连接通孔，所述球体设置在所述球窝中，所述球体与所述球窝球面接触并与所述球窝之间具有球面转动自由度；
光导管，所述光导管穿设在所述连接通孔内，并与所述球体固定连接；
调节系统，包括在同一方向上相对设置的伸缩装置和弹性件，所述伸缩装置和弹性件沿所述管体的径向设置在所述管体上，所述伸缩装置和弹性件位于所述光导管的端部和所述球体之间，所述光导管夹设在所述伸缩装置和弹性件之间，所述伸缩装置能够沿所述管体的径向伸缩以驱动所述光导管以所述球体为中心相对于所述管体转动；
当所述光导管位置发生偏移时，所述弹性件能够通过弹性作用使所述光导管复位。
2.根据权利要求书1所述的光导管调节装置，其特征在于，所述光导管的出光端穿设在所述连接通孔内，所述伸缩装置和弹性件位于所述光导管的入光端和所述球体之间。
3.根据权利要求书1所述的光导管调节装置，其特征在于，所述管体外表面上设有连接板，所述连接板上开设有条形孔，所述条形孔沿所述管体的轴向延伸。
4.根据权利要求书1所述的光导管调节装置，其特征在于，还包括防护套，所述防护套套设在所述光导管上并与所述光导管固定连接，所述防护套穿设在所述连接通孔内，并与所述球体固定连接，所述防护套夹设在所述伸缩装置和弹性件之间。
5.根据权利要求书4所述的光导管调节装置，其特征在于，所述弹性件为锥形弹簧，所述锥形弹簧的第一端的直径大于所述锥形弹簧的第二端的直径，所述锥形弹簧的第二端与所述管体连接，所述锥形弹簧的第一端与所述防护套相接触。
6.根据权利要求书5所述的光导管调节装置，其特征在于，所述伸缩装置为调节螺栓，所述调节螺栓穿设在所述管体的螺栓孔内。
7.根据权利要求书6所述的光导管调节装置，其特征在于，所述调节系统为两个，两个所述调节系统的设置方向相垂直。
8.根据权利要求书1-7中任一所述的光导管调节装置，其特征在于，所述管体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的第一端与所述第二壳体的第一端螺纹连接并拼合构成所述球窝。
9.根据权利要求书8所述的光导管调节装置，其特征在于，所述第一壳体的第一端与所述第二壳体的第一端能够旋紧以将所述球体夹持定位。
10.一种匀光系统，其特征在于，包括光学镜片组和权利要求1-9中任一所述的光导管调节装置，所述光学镜片组固定设置在所述管体内，所述光学镜片组用于接收所述光导管的出光端所发出的光束，以控制所述光束的传播路径和会聚位置。
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