CN202393959U - 夹持装置及发光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于夹持锥形积分棒的夹持装置及发光装置，该锥形积分棒的横截面呈多边形，该锥形积分棒包括相对的入口与出口，夹持装置还包括：基座，该基座设有用于支撑锥形积分棒的第一侧面的第一支撑面；固定于基座的、用于将锥形积分棒的第一侧面压紧至第一支撑面的第一弹性压紧件；用于在第一弹性压紧件压紧锥形积分棒的过程中，阻挡锥形积分棒向大口方向位移的阻挡件，大口为锥形积分棒的入口与出口两者中面积较大者；该阻挡件固定于基座上，且具有覆盖大口80％以上面积的透光区。本实用新型能够防止锥形积分棒向大口方向滑动而脱离夹持装置的固定，具有夹持稳定性较高的优点。

Description

夹持装置及发光装置

技术领域

本实用新型涉及照明与显示用的光源技术领域，特别是涉及一种夹持装置及发光装置。

背景技术

光学积分棒用于照明系统中可实现均匀化照明，用于投影系统中可用于调整光斑形状及得到均匀化亮度的光斑。

光学积分棒具有多边形或圆形截面，且在垂直于截面方向有一定长度。所述光学积分棒在长度方向有两端，一端为光线的入口，另一端是光线在积分棒内部传播后出射的出口。

请参考图1和图2，常见光学积分棒按形状分为两类，一类是自入口101至出口102等截面面积分布的条形积分棒，另一类是横截面为矩形的锥形积分棒，锥形积分棒的过截面中心的任一垂直于截面的切面均为等腰梯形。图1所示为条形积分棒100的主视图，图2所示是锥形积分棒200的主视图。如图2所示，锥形积分棒的入口101的面积小于出口102的面积，为便于描述，以下将入口与出口中面积较大的称为大口，较小的成为小口。

采用夹持机构夹持图2所示的锥形积分棒200时，夹持机构在上下两个方向对锥形积分棒进行夹持，请参照图3。设夹持机构在上下方向上对锥形积分棒的夹持力均为F，则根据力的分解原理，夹持机构对锥形方棒上随之产生朝向锥形积分棒的大口的水平方向的分力F’。夹持锥形积分棒所需的夹持力F越大，则夹持力F在水平方向上的分力F’越大。分力F’可能促使锥形积分棒沿从小口至大口的方向滑动并脱离夹持机构固定，夹持力F越大则锥形积分棒自夹持机构上脱离的可能性越大。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于夹持锥形积分棒的夹持装置，使锥形积分棒能够被稳定夹持。

为解决上述技术问题，本实用新型提供用于夹持锥形积分棒的夹持装置，该锥形积分棒的横截面呈多边形，该锥形积分棒包括相对的入口与出口，其中，还包括：

基座，该基座设有用于支撑锥形积分棒的第一侧面的第一支撑面；

固定于基座的、用于将锥形积分棒的第一侧面压紧至第一支撑面的第一弹性压紧件；

用于在第一弹性压紧件压紧锥形积分棒的过程中，阻挡锥形积分棒向大口方向位移的阻挡件，大口为锥形积分棒的入口与出口两者中面积较大者；该阻挡件固定于基座上，且具有覆盖大口80％以上面积的透光区。

优选地，基座上还设有用于支撑锥形积分棒的第二侧面的第二支撑面，第二侧面与第一侧面相邻；夹持装置还包括固定于基座的、用于将锥形积分棒的第二侧面压紧至第二支撑面的第二弹性压紧件。

优选地，阻挡件包括依次叠置的支架、透光板与压板，支架包括覆盖大口80％以上面积的第一开口并固定于基座上，透光板完全覆盖于第一开口上，压板包括与第一开口匹配的第二开口并固定于支架上，以将透光板压紧于该支架上。

优选地，支架与基座合为一个一体成型器件。

优选地，阻挡件包括完全覆盖大口的透光板，该透光板粘接于基座上。

优选地，透光板为只透射特定波长的光线的滤光片。

优选地，第一、第二弹性压紧件均包括一对用于施压于锥形积分棒的侧面的弹性压片。

优选地，第一弹性压紧件与第二弹性压紧件合为一个一体成型器件。

优选地，夹持装置还包括固定于基座的远离阻挡件的一端的光阑，该光阑包括完全覆盖锥形积分棒的小口的第三开口，小口为锥形积分棒的入口与出口两者中面积较小者。

本实用新型还提供一种发光装置，包括上述的夹持装置，该夹持装置夹持有上述锥形积分棒。

与现有技术相比，本实用新型包括如下有益效果：

本实用新型的夹持装置中，设置有用于在第一弹性压紧件压紧锥形积分棒的过程中阻挡锥形积分棒向大口方向位移的阻挡件，该阻挡件抵消了第一弹性压紧件施压锥形积分棒时产生的向大口方向上的分力，能够防止锥形积分棒向大口方向滑动而脱离夹持装置的固定，因此本实用新型的夹持装置具有夹持稳定性较高的优点。

附图说明

图1是现有技术中条形积分棒的结构示意图；

图2是现有技术中锥形积分棒的结构示意图；

图3是图2所示锥形积分棒被夹持装置夹持时的受力示意图；

图4是本实用新型实施例中夹持装置的一个实施例的结构示意图；

图5是图4所示实施例中夹持装置的结构分解示意图；

图6是本实用新型实施例中夹持装置的另一实施例的结构分解示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例进行详细说明。

实施例一

请参阅图4与图5，图4是本实用新型实施例中夹持装置的一个实施例的结构示意图。图5是图4所示实施例中夹持装置的结构分解示意图。

如图4与图5所示，夹持装置用于夹持锥形积分棒2，该锥形积分棒2的过横截面中心的任一垂直于截面的切面均为等腰梯形，锥形积分棒2的横截面面积自一端至另一端连续线性变化。锥形积分棒2的横截面呈矩形。此处以横截面为矩形为例，但并不限定夹持装置用于夹持横截面为其它形状的锥形积分棒，例如正三角形、菱形、正五边形、正六边形等多边形。本实用新型实施例中，将锥形积分棒2的垂直于其光轴的截面定义为锥形积分棒2的横截面。

锥形积分棒2用于传导光束，锥形积分棒2包括光束进入该积分棒2的入口21和光束在该积分棒内部传播后出射的出口22，入口21与出口22相对。光束自入口21进入锥形积分棒2后，部分小角度入射光直接穿过锥形积分棒2内部从出口22出射；其他大角度的入射光在锥形积分棒2内部经一次或多次反射后自出口22出射。光束自锥形积分棒2出射时的光斑形状与锥形积分棒2出口22处的截面形状相同。

夹持装置包括基座100，该基座在本实施例中具体呈L状。基座100设有用于支撑锥形积分棒2的第一侧面的第一支撑面110、以及用于支撑锥形积分棒2的第二侧面的第二支撑面120，锥形积分棒2的第二侧面与第一侧面相邻。夹持装置还包括固定于基座100的、用于将锥形积分棒2的第一侧面压紧至第一支撑面110的第一弹性压紧件210，以及固定于基座100的、用于将锥形积分棒2的第二侧面压紧至第二支撑面120的第二弹性压紧件220。

由于锥形积分棒的侧面具有一定斜度，因此第一支撑面110与第二支撑面110优选设置为匹配锥形积分棒的侧面的斜度的支撑面。具体来说，锥形积分棒2的横截面从入口21至出口22逐渐均匀变大，因此第一、第二支撑面110与120的厚度均设置为从入口21至出口22逐渐均匀变小，以使锥形积分棒2的第一侧面与第二侧面分别平稳地置于第一、第二支撑面110与120。

优选地，本实施例中，第一弹性压紧件210包括一对用于施压于锥形积分棒2的第一侧面的弹性压片211与212，第二弹性压紧件220包括一对用于施压于锥形积分棒2的第二侧面的弹性压片221与222，以提高施压的稳定性。每对弹性压片优选为对称设置。可以理解的是，第一弹性压紧件210与第二弹性压紧件220均可以只包括一个弹性压片，即可给锥形积分棒2施加两个方向上的压力。

更为优选地，各弹性压片的形状设置使得其施压于锥形积分棒2的侧面时与该侧面的接触方式为线接触，以减少光束在弹性压片与锥形积分棒2的接触位置上发生的漏光现象。

此外，本实施例中，第一弹性压紧件210与第二弹性压紧件220合为一个一体成型器件，具有制作较为简易、成本较低的优点。并且，一体成型的第一、第二弹性压紧件210与220作用于锥形积分棒2长度方向上的同一个位置，具有稳定性较高的优点。可以理解的是，第一弹性压紧件210与第二弹性压紧件220也可以为相互独立的两个器件，此时，第一、第二弹性压紧件210与220以及第一、第二支撑面110与120优选固定于基座100长度方向上的同一个位置，以提高夹持的稳定性。当然，相互独立的第一弹性压紧件210与第二弹性压紧件220也可以分别施压于锥形积分棒2长度方向上的不同位置。

本实施例中，通过第一、第二弹性压紧件210与220分别施压于锥形积分棒2的第一、第二侧面，分别为锥形积分棒2提供了x与y方向上的压力，使承载在第一、第二支撑面上的锥形积分棒2不会在x与y方向上发生位移。但是，如背景技术中所描述，施加在锥形积分棒2上的x与y方向上的压力会产生朝向锥形积分棒2的大口的水平方向，即z的反方向上的分力，该大口为锥形积分棒2的入口21与出口22两者中面积较大者(本实施例中大口为出口22)，导致锥形积分棒2会向大口方向位移。

为解决上述问题，本实用新型实施例中，夹持装置还包括用于在第一、第二弹性压紧件210与220压紧锥形积分棒2的过程中，阻挡锥形积分棒2向大口方向位移的阻挡件300；该阻挡件300固定于基座100上。阻挡件300具有覆盖大口80％以上面积的透光区，在本实施例中具体指能透射锥形积分棒2的出口22的80％以上面积出射的光束。

具体地，本实施例中的阻挡件300包括支架310、透光板320与压板330。支架310固定于基座100上，优选地，支架310与基座100合为一个一体成型器件，以便制作更为简易。支架310包括在夹持装置夹持锥形积分棒2时覆盖大口80％以上面积的第一开口，本实施例中，第一开口具体为完全覆盖锥形积分棒2的大口。透光板320完全覆盖于第一开口上，压板330固定于支架310上以将透光板320压紧于该支架310上。压板330包括与第一开口匹配的第二开口，以形成阻挡件330的覆盖大口80％以上面积的透光区，以透射锥形积分棒2的出口22的80％以上面积出射的光束。

压板330与支架310的固定方式可以有多种，例如如图5所示的通过螺钉固定，也可以为粘接、焊接等方式。透光板320均可以为用于透射所有光的透明玻璃；也可以为只透射特定波长的光线的滤光片，例如只透射蓝光的滤光片；也可以为增透膜片。

此外，夹持装置还包括固定于基座100的远离阻挡件300的一端的光阑400，即该光阑位于锥形积分棒2的小口的一侧，该小口为锥形积分棒2的入口21与出口22两者中面积较小者(本实施例中为入口21)。光阑400由挡板410、以及完全覆盖锥形积分棒2的小口的第三开口420组成。挡板410用于阻挡其它杂光进入基座100。当选择夹持的锥形积分棒2的长度小于等于基座100的长度，并且将锥形积分棒2的出口抵至阻挡件时，只有通过第三开口420的光束才能进入锥形积分棒2的入口并在锥形积分棒2中传播。此处并非对夹持装置夹持的锥形积分棒的长度进行限制，事实上，夹持装置夹持的锥形积分棒2的长度也可以大于基座100的长度，锥形积分棒2的入口21也可以从光阑400的第三开口420伸出。

本实施例中，锥形积分棒2安装于夹持装置的过程可以为：先将透光板320覆设于支架310的第一开口上，再将压板330固定于支架310上，以将透光板压紧于该支架310上；再将锥形积分棒2附设在第一、第二支撑面110与120上，并将锥形积分棒2的大口抵至透光板320；然后，固定第一、第二弹性压紧件210与220，以将锥形积分棒的第一侧面、第二侧面分别压紧至第一、第二支撑面；最后，将光阑400的第三开口420对准锥形积分棒2的小口，并将光阑400固定在基座100的远离阻挡件300的一端。

由于将锥形积分棒2的大口抵至阻挡件300，使得阻挡件300施压于锥形积分棒2，为锥形积分棒2提供了z方向上的压力，从而抵消第一、第二弹性压紧件210与220施压锥形积分棒时产生的z的反方向上的力，使承载在第一、第二支撑面上的锥形积分棒2不会在z方向上发生位移。

现有光学积分棒按制作方法分实心积分棒和空心积分棒。实心积分棒是使用一整块透明材料直接加工而成的，在实心积分棒的任意位置处折射率不变。空心积分棒是使用多块反光镜拼装成光学积分棒的反射壁围墙，利用这些反射镜使光线在其中传播；各块反光镜的接缝处使用胶水固定。现有技术中，为了解决背景技术中的技术问题，在利用夹持装置夹持锥形积分棒时，在夹持装置和锥形积分棒之间进行点胶固定。对实心的锥形积分棒来说，在点胶的区域，胶水会使此处原有的玻璃-空气界面变成玻璃-胶水界面。因玻璃和胶水的折射率比较接近且均远大于空气的折射率，并且胶水与锥形积分棒的接触方式为面接触，所以，当光线入射至实心锥形积分棒的点胶区域时，会出现部分光线折射进入胶水而破坏此处原有的全反射，造成光能量的损耗。

本实施例的夹持装置中，设置有用于在第一、第二弹性压紧件压紧锥形积分棒2的过程中阻挡锥形积分棒2向大口方向位移的阻挡件300，且该阻挡件300具有覆盖大口80％以上面积的透光区，该阻挡件抵消了第一弹性压紧件施压锥形积分棒时产生的向大口方向上的分力，能够防止锥形积分棒向大口方向滑动而脱离夹持装置的固定，因此本实用新型的夹持装置具有夹持稳定性较高的优点。并且，本实施例无需对夹持装置进行点胶操作，避免了现有技术中因点胶带来的漏光现象。

阻挡件300也可以具有能够在第一、第二弹性压紧件210与220压紧锥形积分棒2的过程中，阻挡锥形积分棒2向大口方向位移的其它结构形式。以下以另一实施例阐述阻挡件的另一种结构形式。

实施例二

请参阅图6，图6是本实用新型实施例中夹持装置的另一实施例的结构分解示意图。

如图6所示，本实施例与图5所示实施例的区别之处在于：阻挡件300为一个框架，该框架具有略小于锥形积分棒的大口面积的开口(例如，该开口覆盖大口90％面积)，以透射锥形积分棒2的出口绝大部分光的同时能够阻挡锥形积分棒2向大口方向位移。框架优选与基座100合为一个一体成型器件。框架优选采用硬度较高的材质制成，以避免该框架被锥形积分棒抵顶时发生变形。

在另一实施例中，阻挡件还可以只包括完全覆盖锥形积分棒的大口的透光板，该透光板粘接于基座上。此处的透光板也可以为用于透射所有光的透明玻璃；也可以为只透射特定波长的光线的滤光片，例如只透射蓝光的滤光片；也可以为增透膜片。

本实施例中，第一、第二弹性压紧件210与220优选采用硬度较高的材质制成，以使其与锥形积分棒2的接触方式为点接触，以减少光束在弹性压片与锥形积分棒2的接触位置上发生的漏光现象。同理，基座100的第一、第二支撑面110与120也优选采用硬度较高的材质制成，例如硬度较高的金属。

与实施例一相比，本实施例由于阻挡件的结构较为简单，因此除了具有实施例一的优点之外，还具有制作更为简易、成本更低的优点。

本实用新型还提供一种发光装置，包括上述的夹持装置，该夹持装置夹持有上述锥形积分棒。该发光装置可应用于显示技术领域，例如投影技术领域。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于夹持锥形积分棒的夹持装置，该锥形积分棒的横截面呈多边形，该锥形积分棒包括相对的入口与出口，其特征在于，还包括：

基座，该基座设有用于支撑锥形积分棒的第一侧面的第一支撑面；

固定于基座的、用于将锥形积分棒的第一侧面压紧至第一支撑面的第一弹性压紧件；

用于在第一弹性压紧件压紧锥形积分棒的过程中，阻挡锥形积分棒向大口方向位移的阻挡件，所述大口为锥形积分棒的入口与出口两者中面积较大者；该阻挡件固定于所述基座上，且具有覆盖大口80％以上面积的透光区。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述基座上还设有用于支撑锥形积分棒的第二侧面的第二支撑面，第二侧面与第一侧面相邻；

夹持装置还包括固定于基座的、用于将锥形积分棒的第二侧面压紧至第二支撑面的第二弹性压紧件。

3.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述阻挡件包括依次叠置的支架、透光板与压板，支架包括覆盖所述大口80％以上面积的第一开口并固定于所述基座上，所述透光板完全覆盖于第一开口上，所述压板包括与第一开口匹配的第二开口并固定于所述支架上，以将所述透光板压紧于该支架上。

4.根据权利要求3所述的夹持装置，其特征在于，所述支架与基座合为一个一体成型器件。

5.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述阻挡件包括完全覆盖所述大口的透光板，该透光板粘接于所述基座上。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的夹持装置，其特征在于，所述透光板为只透射特定波长的光线的滤光片。

7.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，第一、第二弹性压紧件均包括一对用于施压于所述锥形积分棒的侧面的弹性压片。

8.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，第一弹性压紧件与第二弹性压紧件合为一个一体成型器件。

9.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，夹持装置还包括固定于所述基座的远离阻挡件的一端的光栅，该光栅包括完全覆盖所述锥形积分棒的小口的第三开口，所述小口为锥形积分棒的入口与出口两者中面积较小者。

10.一种发光装置，包括权利要求1至9中任一项所述的夹持装置，该夹持装置夹持有上述锥形积分棒。

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