CN109752816B - 光学组件及光学设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学组件，包括光学元件和用于固定所述光学元件的固定组件，所述固定组件包括承载件和挡光板，挡光板靠近所述光学元件的一侧设置有抵接并固定光学元件的弹性件。利用承载件的支撑力和弹性件的弹力来固定棱镜，可以降低加工难度，同时通过挡光板挡住了光照保护了弹性件防止其氧化失效，提高了产品的可靠性能。

Description

光学组件及光学设备
技术领域
本发明涉及光学技术领域，特别是涉及一种光学组件及光学设备。
背景技术
在光学设计经常会使用棱镜，但是棱镜的表面都是光学面，特别是对于外表面都需要透光或反光的光学面的棱镜，与棱镜的光学面接触的物品都会破坏其光学性能影响整体效率或可靠性。一般设计都是使用大量胶水粘接或者是单一弹性件压住，但是效果不理想。使用大量胶水粘接破坏了棱镜光学面影响其光学效率，使用单一弹性件固定一方面弹力难以控制而且弹性件长时间光照高温环境导致弹力失效影响其可靠性。
因此，实有必要提供一种新的光学组件及光学设备以解决上述问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种光学组件及光学设备，以解决现有技术中光学元件在固定过程中会破坏其光学性能影响整体效率或可靠性，影响使用效果的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光学组件，包括光学元件和用于固定所述光学元件的固定组件，所述固定组件包括用于支撑所述光学元件的承载件、固定在所述承载件上并与所述承载件之间形成光学元件的固定空间的挡光板，所述挡光板靠近所述光学元件的一侧设置有弹性件，所述光学元件固定在所述固定空间内并抵在所述弹性件上。
优选的，所述承载件包括用于支撑所述光学元件的支撑部和自所述支撑部突出延伸的用于固定所述挡光板的固定部，所述挡光板与所述支撑部之间形成所述固定空间。
优选的，所述支撑部的上表面设置有向光学元件方向凸出的定位面，所述光学元件固定并粘接在所述定位面上。
优选的，所述光学元件与所述定位面之间采用低折射率胶水粘接而成。
优选的，所述挡光板的一端固定在所述固定部上，另一端作为自由端延伸至所述光学元件上方，所述弹性件位于所述挡光板的自由端一侧，并抵接在所述光学元件的上表面。
优选的，所述挡光板上设置有贯穿的第一螺丝孔，所述固定部上设置有与所述第一螺丝孔对应的第二螺丝孔，所述挡光板与所述固定部之间通过螺丝固定。
优选的，所述弹性件包括固定在所述挡光板上的固定端，和自固定端向两侧弯折延伸的弹性端子，所述固定端固定在所述挡光板上，所述弹性端子抵接在所述光学元件的上表面。
优选的，所述固定端上设置第三螺丝孔，所述挡光板上设置有第四螺丝孔，所述固定端与所述挡光板之间通过螺丝固定。
优选的，所述挡光板上设置向远离光学元件方向凹陷的固定槽，所述弹性件的固定端收容在所述固定槽内。
优选的，所述弹性件为一体成型的弹片结构。
优选的，所述光学元件为两个对称设置的直角棱镜。
为解决上述技术问题，本发明还提供一个技术方案是：提供一种光学设备，包括和如上所述的光学组件。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种光学组件，包括光学元件和用于固定所述光学元件的固定组件，所述固定组件包括承载件和挡光板，挡光板靠近所述光学元件的一侧设置有抵接并固定光学元件的弹性件。利用承载件的支撑力和弹性件的弹力来固定棱镜，可以降低加工难度，同时通过挡光板挡住了光照保护了弹性件防止其氧化失效，提高了产品的可靠性能。
附图说明
图1是本发明光学组件的结构示意图；
图2是本发明光学组件的承载件的结构示意图；
图3是本发明光学组件的挡光板与弹性件的组装示意图；
图4是应用本发明光学组件的光学设备的结构示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种光学组件及应用该光学组件的光学设备，以解决现有技术中光学元件在固定过程中会破坏其光学性能影响整体效率或可靠性，影响使用效果的问题。
如图1所示，本发明提供的光学组件100，包括光学元件1和用于固定光学元件1的固定组件2。
固定组件2包括承载件21、挡光板22和弹性件23。其中承载件21包括用于支撑光学元件1的支撑部211和自支撑部211突出延伸的用于固定挡光板22的固定部212。挡光板22固定在固定部212上，并与支撑部211之间形成用于收容光学元件1的固定空间。
如图2所示，进一步的，支撑部211的上表面上还设置有向光学元件1方向突出的定位面2111，光学元件1固定并粘接在定位面2111上。具体采用低折射率胶水实现光学元件1与定位面2111的粘接固定。定位面2111可以为自上表面突出的任意形状的台阶面，可以为一个孤立的台阶面也可以为多个离散的台阶面。当定位面2111为多个离散的台阶面时，其形状可以一致也可以不同，均是可以实施的。定位面2111的设置可以使得支撑部211与光学元件1的粘接固定呈点胶的方式粘接，可以有效避免应力集中，提高产品的可靠性能。同时减少了与棱镜接触面积，从而减少了其对光学元件1效率的影响。
如图3所示，挡光板22的一端固定在固定部212上，另一端作为自由端延伸至光学元件1的上方，弹性件23固定在挡光板22上，且位于挡光板22的自由端一侧，并抵接在光学元件1的上表面。当光学元件1固定在该固定空间时弹性件23受力压缩，并将光学元件1压紧固定在该固定空间内。优选的，挡光板22上设置有向远离光学元件1方向凹陷的固定槽221，弹性件23固定在该固定槽221内。
弹性件23可以为弹片结构，也可以为弹簧件，具体在本实施方式中，弹性件23为一体成型的弹片结构，包括固定在挡光板22的固定槽221内的固定端231，和自固定端231向两侧弯折延伸的弹性端子232，弹性端子232抵接在光学元件1的上表面。
挡光板22与固定部212之间通过螺丝固定，具体的，挡光板22上设置有贯穿的第一螺丝孔222，固定部212上设置有与第一螺丝孔222对应的第二螺丝孔2121，挡光板22与固定部212之间通过一分别穿过第一螺丝孔222和第二螺丝孔2121的螺丝固定连接。
相应的，弹性件23与挡光板22之间也通过螺丝固定，具体的，固定端231上设置第三螺丝孔2311，挡光板22上设置有第四螺丝孔223，固定端231与挡光板22之间通过一分别穿过第三螺丝孔2311和第四螺丝孔223的螺丝固定。
利用弹性件23和承载件21固定棱镜，可以有效提高固定效果，降低加工难度。进一步的，在承载件和棱镜的接触面上通过低折射率的胶水进行点胶从而实现进一步的固定，提高产品的可靠性能。同时通过挡光板22挡住了光照保护了弹性件23，防止弹性件23氧化失效，而且通过定位面2111加胶水粘接减少了与棱镜接触面积，从而减少了其对光学元件效率的影响。
需要说明的是，本发明的光学组件可以适用于任何具有光学面的光学元件的固定，尤其适用于棱镜的固定，具体在本实施方式中，光学元件为两个对称设置的直角棱镜。
下面结合具体应用环境进行说明，参照图4所示，为采用本发明光学组件的一种例如投影仪的光学设备的结构示意图，包括激光光源500、光学组件100、反射镜200、凸透镜300和光机方棒400。其中光学组件100中固定有两个对称设置的直角棱镜。激光光源500包括第一激光光源501和第二激光光源502，反射镜200包括分别与第一激光光源501和第二激光光源502对应设置的两个。两个直角棱镜对第一激光光源501和第二激光光源502所产生的激光或者由第一激光光源501和第二激光光源502所激发荧光粉所产生的荧光进行合光，更具体来说，激光光源500出射的光线首先经过反射镜200后在直角棱镜的第一表面101处聚焦为一个与直角棱镜的第一表面101尺寸大小相匹配的矩形光斑，进入直角棱镜的第一表面101的光线经过棱镜镀有全反膜后的第三表面103后发生反射从第二表面102出射，同时，由于采用本发明的固定组件，直角棱镜的两个三角侧面可以经过抛光处理，具有良好的全反射性能，能够有效地避免光线从侧面出射，增加了直角棱镜出光的效率，并减少弹性件所受光照，提高其可靠性。
同理从激光光源2出射的光线也从第四表面104出射，最终从第二表面102和第四表面104出射的光线再通过凸透镜300收集到光机方棒400里面，相当于将第二表面102和第四表面104组合的矩形光斑通过透镜系统成像至光机方棒入口处。整个系统不仅光学性能好，而且结构简单，成本低。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种光学组件，包括光学元件和用于固定所述光学元件的固定组件，所述固定组件包括承载件和挡光板，挡光板靠近所述光学元件的一侧设置有抵接并固定光学元件的弹性件。利用承载件的支撑力和弹性件的弹力来固定棱镜，可以降低加工难度，同时通过挡光板挡住了光照保护了弹性件防止其氧化失效，提高了产品的可靠性能。
以上所述仅为本发明的实施例，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 (12)

1.一种光学组件，其特征在于，包括光学元件和用于固定所述光学元件的固定组件，所述固定组件包括用于支撑所述光学元件的承载件、固定在所述承载件上并与所述承载件之间形成光学元件的固定空间的挡光板，所述挡光板靠近所述光学元件的一侧设置有弹性件，所述光学元件固定在所述固定空间内并抵在所述弹性件上；其中，所述光学元件包括相互平行的上表面和下表面，所述挡光板设置在所述光学元件的上表面的上方空间，所述承载件包括用于支撑所述光学元件的支撑部，所述支撑部与所述挡光板相互平行设置且所述支撑部设置在所述光学元件下表面的下方空间。
2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述承载件包括自所述支撑部突出延伸的用于固定所述挡光板的固定部，所述挡光板与所述支撑部之间形成所述固定空间。
3.根据权利要求2所述的光学组件，其特征在于，所述支撑部的上表面设置有向光学元件方向凸出的定位面，所述光学元件固定并粘接在所述定位面上。
4.根据权利要求3所述的光学组件，其特征在于，所述光学元件与所述定位面之间采用低折射率胶水粘接并固定。
5.根据权利要求2所述的光学组件，其特征在于，所述挡光板的一端固定在所述固定部上，另一端作为自由端延伸至所述光学元件上方，所述弹性件位于所述挡光板的自由端一侧，并抵接在所述光学元件的上表面。
6.根据权利要求2所述的光学组件，其特征在于，所述挡光板上设置有贯穿的第一螺丝孔，所述固定部上设置有与所述第一螺丝孔对应的第二螺丝孔，所述挡光板与所述固定部之间通过螺丝固定。
7.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述弹性件包括固定在所述挡光板上的固定端，和自固定端向两侧弯折延伸的弹性端子，所述固定端固定在所述挡光板上，所述弹性端子抵接在所述光学元件的上表面。
8.根据权利要求7所述的光学组件，其特征在于，所述固定端上设置第三螺丝孔，所述挡光板上设置有第四螺丝孔，所述固定端与所述挡光板之间通过螺丝固定。
9.根据权利要求8所述的光学组件，其特征在于，所述挡光板上设置向远离光学元件方向凹陷的固定槽，所述弹性件的固定端收容在所述固定槽内。
10.根据权利要求9所述的光学组件，其特征在于，所述弹性件为一体成型的弹片结构。
11.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学元件为两个对称设置的直角棱镜。
12.一种光学设备，其特征在于，包括如权利要求 1至11任意一项所述的光学组件。
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