WO2017161890A1

WO2017161890A1 - 一种匀光装置和激光投影设备

Info

Publication number: WO2017161890A1
Application number: PCT/CN2016/104386
Authority: WO
Inventors: 董淑斌; 曹秀燕; 鲁文生; 逄相来; 侯乃文
Original assignee: 海信集团有限公司
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2017-09-28
Also published as: EP3223071B1; EP3223071A1; US10222687B2; US20180067386A1

Abstract

一种匀光装置（221）和激光投影设备，该匀光装置（221）包括：壳体（11）和光棒（12）；壳体（11）形成两端具有开口的容置腔，光棒（12）位于容置腔内且容置腔的两端开口分别与光棒（12）的入射端和出射端相对；壳体（11）的至少一个面上设置有弹性部件（111），弹性部件（111）的第一端抵接在壳体（11）上，弹性部件（111）的第二端向容置腔内部延伸且抵靠在光棒（12）上。

Description

一种匀光装置和激光投影设备

本申请要求于2016年05月31日提交中国专利局、申请号为201610379966.X、发明名称为“一种匀光装置和激光投影设备”，2016年03月21日提交中国专利局、申请号为201610160992.3、发明名称为“一种匀光装置和激光投影设备”，2016年03月21日提交中国专利局、申请号为201610160366.4、发明名称为“一种匀光装置和激光投影设备”，2016年03月21日提交中国专利局、申请号为201620218578.9、发明名称为“一种匀光装置和激光投影设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本公开涉及激光技术领域，尤其涉及一种匀光装置和激光投影设备。

背景技术

激光作为一种优良的相干光，具有单色性好，方向性强，光通量高等优点，目前已被工业、医疗、科研、信息、军事等多个领域广泛应用，在显示领域,激光作为光源应用也越来越普遍。

由于激光为高能光束，在光路传输中通常经过光束整形形成小光斑，从而使激光能量密度更大，如果光斑能量密度不均，一方面有可能在光学镜片的局部冲击过大形成灼伤，同时，在进入光机照明系统并投影后造成图像亮度不均匀。因此，期望对于激光光束的利用是匀化的光束。在激光应用中，匀光部件是非常重要的元件器之一，例如光棒，扩散片或复眼透镜等。其中，光棒较为常用，通常位于光源输出端以及光机照明系统的入口端。光棒能够对进入光棒内部的光线进行多次反射，从而对光束进行匀化，同时根据光学扩展量不变原理，通过对光棒入射端面积和出射端面积的调节还能够对光线的发散角度进行改变。然而，光棒通常由玻璃材质制作形成，易破碎，所以需要对光棒进行保护，防止光棒破碎。

发明内容

第一方面，本发明的实施例提供一种匀光装置，包括：壳体和光棒；

所述壳体形成两端具有开口的容置腔，所述光棒位于所述容置腔内且所述光棒的入射端和出射端分别与所述容置腔的两端开口相对；所述壳体的至少一个面上设置有弹性部件，所述弹性部件的第一端抵接在所述壳体上，所述弹性部件的第二端向所述容置腔内部延伸且抵靠在所述光棒上。

第二方面，提供一种激光投影设备，包括：

依次设置的激光光源、光机和镜头，其中，所述光机包括匀光装置，所述匀光装置包括：壳体和光棒；

所述壳体形成两端具有开口的容置腔，所述光棒位于所述容置腔内且所述容置腔的两端开口分别与所述光棒的入射端和出射端相对；所述壳体的至少一个面上设置有弹性部件，所述弹性部件的第一端抵接在所述壳体上，所述弹性部件的第二端向所述容置腔内部延伸且抵接在所述光棒上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的匀光装置的示意性结构图之一；

图2为本发明实施例提供的壳体的示意性结构图之一；

图3为本发明实施例提供的壳体的示意性结构图之二；

图4为本发明实施例提供的壳体的示意性结构图之三；

图5为本发明实施例提供的壳体与光棒的侧视图；

图6为本发明实施例提供的另一种壳体与光棒侧视图；

图7为本发明实施例提供的再一种壳体与光棒侧视图；

图8为本发明实施例提供的匀光装置的示意性结构图之二；

图9为本发明实施例提供的调节螺钉的示意性结构图；

图10为本发明实施例提供的调节结构的第一调节支架的示意性结构图；

图11为本发明实施例提供的调节结构的第二调节支架的示意性结构图；

图12为本发明实施例提供的压接部件的示意性结构图；

图13为本发明实施例提供的第一调节支架与压接部件安装后的示意性结构图；

图14为本发明实施例提供的匀光装置的示意性结构图之三；

图15为本发明实施例提供的匀光装置的分解示意图之一；

图16为本发明实施例提供的匀光装置的分解示意图之二；

图17为本发明实施例提供的匀光装置的示意性结构图之四；

图18为本发明实施例提供的匀光装置的示意性结构图之五；

图19为本发明实施例提供的匀光装置的示意性结构图之六；

图20为本发明实施例提供的激光投影设备的示意性结构图。

附图标记：

11-壳体；12-光棒；111-弹性部件；20-连接处；112-开窗；

113-凸起；51-壳体的第一端开口的端面；

52-壳体的第二端开口的端面；121-光棒的入射端；

122-光棒的出射端；80-调节结构；81-调节孔；82-调节凸起；

83-弹性支撑部件；90-调节凸起与壳体相接触的端部；

801-第一调节支架；802-第二调节支架；84-第一调节支架的弯折部；

85-第二调节支架的弯折部；841-第一调节支架的弯折部上的通孔；

851-第二调节支架的弯折部上的通孔；86-压接部件；861-压片；

130-第一调节支架的通孔；15-底座；16-支架；17-锁紧部件；

18-弹性支撑部件；151-底板；152-第一侧板；153-第二侧板；

1531-凹槽；161-横筋；162-竖筋；171-调节孔；172-调节凸起；

190-爪部；191-第一通孔；192-第二通孔；193-定位孔；

194-定位柱；21-激光光源；22-光机；23-镜头；24-投影片屏幕；

211-激光器；212-荧光轮；213-滤色轮；221-匀光装置；

222-光路器件；223-DMD芯片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本申请中的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明实施例中的“A和/或B”表示三种选择：1)表示A；2)表示B；3)表示A和B。也即“和/或”即可以表示“和“的关系，也可以表示“或”的关系。

通常，激光显示装置包括：激光光源、光机、镜头、投影屏幕等部件。其中，激光光源可以包括：激光器、荧光轮以及滤色轮等部件，激光器可以为单色激光器，也可以为双色激光器，荧光轮上设置有至少一种荧光粉，且激光器发出的激光能够与荧光轮产生的激发光混合形成白光；滤色轮用于对混合光进行过滤，提高荧光纯度。光机包括：匀光装置、光路器件以及数字微镜(英文全称：Digital Micro mirror Device，简称：DMD)芯片等部件。滤色轮时序输出的光束进入匀光装置进行匀化和/或改变发散角度，使光束符合DMD的对光束能量分布和入射角度的要求，再通过光路器件将光传导至DMD芯片，DMD芯片接收三基色光，并且在电流的驱动下在一定范围内进行旋转，调节进入镜头的光量，从而使镜头上呈现出不同的色彩。镜头接收经过DMD调制的后的光线，并经过多个光学镜片的折射、反射等处理最终透射到投影屏幕上形成投影图像。其中，上述匀光装置具体可以为光棒，通过对进入光棒内部的光线进行多次反射，从而对光束进行匀化。此外，根据光学扩展量不变原理，通过对光棒入射端面积和出射端面积的调节还能够对光线的发散角度进行改变。

本发明的实施例提供一种匀光装置，参照图1所示，该匀光装置包括：壳体11和光棒12。

其中，壳体11形成两端具有开口的容置腔，光棒12位于容置腔内且光棒12的入射端和出射端分别与容置腔的两端开口相对；壳体11的至少一个面上设置有弹性部件111，弹性部件111的第一端抵接在壳体11上，弹性部件111的第二端向所述容置腔内部延伸且抵靠在光棒12上。

上述实施例中的弹性部件111的第一端抵接在壳体11上具体可以为弹性部件111第一端与壳体11固定连接，也可以为弹性部件111第一端仅与壳体11相互接触而没有固定连接。而上述实施例中的弹性部件111 的第二端抵靠在光棒12上仅是指弹性部件111的第二端与光棒12相互接触，即弹性部件111的第二端与光棒12不会固定连接。

示例性的，上述实施例中的弹性部件111具体可以为弹性片、弹簧等。

需要说明的是，本发明实施例中的壳体11可以为一体成型的金属壳体。例如：将铜、铝、合金等金属材料通过浇铸工艺形成上述壳体。此外，本发明实施例中的壳体11也可以为一体成型的非金属壳体，例如：将塑料、陶瓷、橡胶、树脂等非金属材料通过注塑等工艺形成上述壳体。进一步的，上述壳体还可以通过一块板状材料制作形成。可选的，板状材料为金属板材，并通过钣金工艺制作形成本发明实施例中的壳体。其制作过程具体为：首先通过剪切工艺获得与壳体尺寸相适应的矩形板材，然后通过冲孔工艺在需要形成弹性片的位置去除多余板材，再对预留的要形成弹性片的板材进行冲压形成弹性部件，最后将板材弯折形成本发明实施例中的壳体。相比于一体成型的壳体，通过一块板材制作形成本发明实施例中的壳体工艺流程简单，因此优选的本发明实施例中的壳体通过一块板状材料制作形成。

若壳体11由一块或多块板状材料制作形成，则壳体上具有板状材料的连接处。具体的，参照图2所示，壳体11由至少一块板状材料制作形成，板状材料在连接处20搭接且相互固定。

其中，图2中以壳体通过一块板状材料制作形成为例进行说明，因此壳体11上仅具有一个连接处20。而若壳体11通过两个以上板状材料拼接形成时，则壳体11上具有两个以上的连接处20。上述板状材料在连接处20可以通过黏接、焊接、铆接等方式进行固定。可选的，通过点焊工艺进行固定。例如：通过点焊接在板材的两端边沿以及连接处的中间位置进行三次点焊。通过使连接处搭接且相互固定可以在壳体受到外力挤压时，将力沿搭接形成的接触面延伸缓冲，连接处两边的板材不易发生错位形变，所以可以进一步避免壳体内的光棒受外力加压损坏。

还需要说明的是，在本发明的一个实施例中，如图1、2中以弹性部件111为弹性片且仅在壳体11的顶面上设置有弹性片为例进行说明，但本发明实施例并不限定于此。当本发明实施例提供的壳体11仅包括一个弹性片时，该弹性片可以位于壳体11的顶面、底面、左侧面、右侧面中的任一个面。此外，本发明实施例也不限定弹性片的数量，壳体11也可以包括其他数量的弹性片，例如：包括四个弹性片，该四个弹性片可以分别位于壳体11的顶面、底面、左侧面以及右侧面。显而易见，壳体11包括越多的弹性片，则壳体11与光棒12的固定就越稳定，但制作工艺难度也会随着弹性片的数量增多而增大，所以在实际使用中可以根据实际需要设置适合数量的弹性片。

进一步的，上述实施例中的光棒可以为实心也可以为空心(图1中以光棒为空心为例进行说明)。当光棒为实心时，可以采用透明材质(例如：玻璃、光学塑料、透明无机陶瓷等)按照预设光棒的形态切割形成；而当光棒为空心时，可以通过反射材质(例如：反光片、反射镜等)切割形成光棒各个面的形状，然后通过切割形成的各个面围设形成光棒。本发明实施例中对光棒的具体结构不做限定。

本发明实施例提供的匀光装置包括：壳体和光棒；其中，壳体形成两端具有开口的容置腔，光棒位于所述容置腔内且容置腔的两端开口分别与光棒的入射端和出射端相对，并且壳体的至少一个面上设置有弹性部件，弹性部件的第一端抵接在所述壳体上，弹性部件的第二端向容置腔内部延伸且抵靠在光棒上，因为光棒的入射端和出射端分别与壳体形成容置腔的两端开口相对，所以可以避免光棒的入射端和出射端被遮挡，且因为壳体的至少一个面上设置有弹性部件，弹性部件一端抵接在壳体上，另一端抵靠在光棒上，所以通过弹性部件可以实现对光棒的固定，以便上述匀光装置能够正常工作，又因为光棒位于壳体内部，所以在匀光装置受到外力加压时，可以使外力先作用在壳体上，避免容易破碎的光棒损坏，所以本发明实施例可以避免匀光装置受外力挤压时损坏。

在上述实施例提供的匀光装置的基础上，本发明实施例还进一步地提供另一种匀光装置。其与上述实施例提供的匀光装置的不同之处在于，壳体11还与光棒12黏接。

由于需要将光棒12放入壳体11形成的容置腔，所以通常壳体11形成容置腔的容积要大于光棒12的体积，虽然通过弹性部件111可以进行固定，但光棒12还可能在壳体11形成的容置腔内晃动，影响匀光装置对光线的利用率，因此，还可以进一步将壳体11与光棒12黏接，使得光棒的固定更为可靠。

进一步的，参照图3所示，壳体11的至少一个面上设置有开窗112，开窗112用于向光棒12侧面与壳体11内壁之间注入黏接材料。

示例性的，上述黏接材料具体可以为：光敏胶、胶水、树脂等。此外，当黏接材料为光敏胶时，开窗112不但可以用于注入光敏胶，而且还可以用于对注入的光敏胶进行固化。

本发明实施例中不限定开窗112的具体位置以及开窗的数量，以能够向光棒12侧面与壳体11内壁之间注入黏接材料为准。

以下以黏接材料为光敏胶为例对注入黏接材料的过程进行说明，首先通过开窗112向光棒12侧面与壳体11内壁之间注入光敏胶，使光敏胶填充光棒21的侧面与壳体11的内壁之间的缝隙，然后在开窗212、壳体11的两端开口等位置通过光照对光敏胶进行固化。

通过在壳体11上设置开窗112可降低黏接壳体11与光棒12时的工艺难度，且可以避免黏接材料污染光棒12的入射端和出射端。

在上述实施例提供的匀光装置的基础上，本发明实施例还进一步地提供另一种匀光装置。具体的，参照图4所示，壳体11的外表面上设置有至少一个凸起113，凸起113用于在安装匀光装置时对匀光装置进行定位。

匀光装置作为光学部件其在光路中的位置已经预设好，因此，将光棒12安放入壳体11形成匀光装置后还需要将匀光装置放入光路中的预设位置，通过设置凸起113可以在匀光装置安装过程中根据凸起113的位置对匀光装置进行定位，从而准确的将匀光装置安放在光路中的预设位置。

还需要说明的是，图4中以凸起113设置于壳体底部外表面为例进行说明，但并不能作为本发明实施例的限制，本发明实施例中也可以将凸起113设置于壳体11的其他位置。此外，本发明实施例中的壳体11上还可设置多个凸起113，例如：2个。通过设置多个凸起113还可以进一步使匀光装置在安装过程中的定位更加准确。

在上述实施例提供的匀光装置的基础上，本发明实施例还进一步的提供了另一种匀光装置。具体的，参照图5所示，壳体11两端的端面51、52之间的距离小于光棒12的入射端121和出射端122之间的距离。

在匀光装置的安装过程中，匀光装置的定位是以支撑座体上的某一部件作为参考的，因此需要匀光装置贴合该部件才能保证匀光装置的光棒位置精确。然而实际使用中壳体11一般为钣金加工件，且钣金加工件的加工公差通常大于光学器件(光棒)的加工公差，若按照相同的尺寸制作壳体11和光棒12，则可能会使壳体11两端的开口之间的距离大于光棒12的入射端121和出射端122之间的距离，进而在对匀光装置进行安装固定时，壳体11影响匀光装置的定位，进而影响光棒12的定位。因此可选的，使壳体11两端的开口之间的距离小于光棒的入射端121和出射端122之间的距离，从而避免上述影响光棒的定位。

具体的，参照图6所示，壳体11的第一端开口的端面51与光棒12的入射端121对齐，壳体11的第二端开口的端面52位于光棒12的入射端121所在的面和出射端122所在的面之间。或者，如图7所示，壳体11的第二端开口的端面52与光棒12的出射端122对齐，壳体11的第一端开口的端面51位于光棒12的入射端121所在的面和出射端122所在的面之间。

上述实施例提供的匀光装置中的壳体可以避免光棒在安装、调节过程中受外力破损，因此在上述实施例的基础上可以进一步设置对光棒的位置进行调节的调节结构。因此可选的，本发明实施例提供的匀光装置还包括：调节结构；该调节结构用于对壳体的位置进行调节。因为壳体与由该壳体形成的容置腔内的光棒相对固定，所以对匀光装置进行调节时可以首先通过调节结构对壳体的位置进行调节，然后通过壳体带动光棒移动。

具体的，参照图8所示，本发明实施例还进一步提供了一种调节结构。

调节结构80形成两端具有开口的容纳腔，壳体11位于容纳腔内且容纳腔的两端开口分别与壳体11形成的容置腔的两端开口相对，即壳体11内的光棒12的入射端121和出射端122分别与容纳腔的两端开口相对。调节结构80的至少一个面上设置有调节孔81以及和调节孔81相适应的调节凸起82，调节凸起82穿过调节孔81挤压壳体11，与设置有调节孔81的面相对的面上设置有弹性支撑部件83，所述弹性支撑部件83的第一端抵接在所述调节结构80上，所述弹性支撑部件83的第二端向所述容纳腔内部延伸并抵靠在所述壳体11上。

同样，上述实施例中的弹性支撑部件83的第一端抵接在调节结构80上具体可以为弹性支撑部件83第一端与调节结构80固定连接，也可以为弹性支撑部件83第一端仅与调节结构80相互接触而没有固定连接。而上述实施例中的弹性支撑部件83的第二端抵靠在壳体11上仅是指弹性支撑部件83的第二端与壳体11相互接触，即弹性支撑部件83的第二端与壳体11不会固定连接。

示例性的，上述调节孔81具体可以为螺纹孔、光孔等，调节凸起82具体可以为螺钉、螺栓等，弹性支撑部件83具体可以为弹性片、弹簧等。

需要说明的是，本发明实施例中的调节结构可以通过多个相互独立的盖板围设形成，例如：包括4个相互独立的盖板围设形成，其中两个盖板上设置有调节孔81和与调节孔81相适应的调节凸起82，两个盖板上设置有弹性支撑部件83，通过黏接、焊接、调节螺钉固定等方式将该4个相互独立的盖板连接固定形成两端具有开口的容纳腔。此外，本发明实施例中的调节结构也可以一体成型。在光棒安放过程中,与包括多个独立盖板的调节结构的不同之处在于，包括多个独立盖板的调节结构可以先将光棒放入多个盖板形成的容纳腔内，再在进行固定，也可以首先固定多个盖板形成容纳腔，然后将光棒从弹性支撑部件与容纳腔夹角为钝角的一端的开口塞入容纳腔中，而若调节结构一体成型则，则只能通过上述第二种方式将光棒安放于调节结构形成的容纳腔内。

以下以上述调节孔81为螺纹孔，调节凸起82为螺钉，弹性支撑部件83为弹性片为例对匀光装置的具体调节方法进行详细说明，基于附图8所示方位，当需要将光棒12向下调节时，可以通过顺时针旋转位于调节结构顶部的螺钉，使螺钉向容置腔内推进，进而挤压壳体11，壳体12挤压位于调节结构80底部的弹性片，弹性片发生形变，壳体11带动内部光棒12向下移动；当需要将光棒12向上调节时，可以通过逆时针旋转位于调节结构80顶部的螺钉，使螺钉伸入容置腔部分的长度减小，壳体11在位于调节结构80底部的弹性片的向上的弹力的作用下向上移动，从而带动光棒12向上移动。同理，当需要将光棒12向右调节时，可以通过顺时针旋转位于调节结构80左侧的螺钉，当需要将光棒12向左调节时，可以通过逆时针旋转位于调节结构80左侧的螺钉。

进一步的，由上述光棒调节过程可知：若匀光装置仅在一个面上设置有调节孔以及和调节孔相适应的调节凸起，且与该面相对的面上设置有弹性支撑部件，则匀光装置可以实现光棒在一个方向上的调节，而若在调节结构的多个面上设置调节孔和调节凸起，并在与设置有调节孔的面相对的面上设置弹性片，则可以实现光棒在多个方向上的调节。因此，可选的，在调节结构相互垂直的两个面上设置调节孔和调节凸起，并在与设置有调节孔的面相对的面上设置弹性支撑部件，通过上述两组调节孔、调节凸起以及弹性支撑部件可实现光棒上、下、左、右四个方向上的调节。通过在调节结构相互垂直的两个面上设置调节孔和调节凸起，并在调节孔相对的面上设置弹性支撑部件可以实现光棒在除轴线方向以外其他任意方向上的调节，因此，通过这种设计可以简化匀光装置的结构，进而简化制作匀光装置的工艺流程。

此外，还需要说明的是，由于调节凸起和弹性支撑部件产生的作用力相对，所以通过上述调节结构还可以减小调节时调节凸起的移动步长，进而提高调节精度。

本发明实施例提供的调节结构形成两端具有开口的容纳腔，壳体位于容纳腔内且容纳腔的两端开口分别与光棒的入射端和出射端相对，容纳腔的至少一个面上设置有调节孔和调节凸起，调节凸起能够穿过调节孔挤压位于容纳腔中的壳体，与设置有调节孔的面相对的面上设置有弹性支撑部件，弹性支撑部件第一端抵接在调节结构上，第二端向容纳腔内部延伸并抵接在壳体上，所以可以通过正向旋转弹性支撑部件使弹性支撑部件向容纳腔内推进，进而挤压容纳腔中的壳体，使壳体向远离设置有调节孔的面的方向移动，也可以通过反向旋转弹性支撑部件使弹性支撑部件伸入容纳腔部分的长度减小，进而通过调节孔相对面上的弹性支撑部件使光棒向设置有调节孔的面靠近，所以本发明实施例提供的匀光装置可以实现光棒位置的调节，此外，由上述调节过程可知：调节过程中调节凸起以及弹性支撑部件产生的作用力均是作用在壳体上，通过壳体带动光棒进行移动，所以壳体可以避免外力直接作用在光棒上，因此本发明实施例还可以通过壳体避免光棒在调节过程中受外力破损。

进一步的，因为上述实施例提供的匀光装置可以实现光棒位置的调节，所以可以通过调节光棒的入射端以使其能够接收更多入射光线，和/或调节光棒的出射端以将出射光投射在指定位，由此可见，本发明的实施例还可以提高光线的利用率。

本发明实施例还进一步地提供另一种调节凸起的改进结构，具体的，参照图9所示，所述调节凸起82的与所述壳体11相接触的端部90为半球形。

使调节凸起82与壳体11相接触的端部90为半球形，则可以使壳体11与调节凸起82的接触为点接触，进而可以减小调节过程中旋转调节螺钉的摩擦力，使调节更加顺滑，且可以更精确的控制调节距离。

可选的，调节凸起82的表面上涂覆有耐落胶(又称厌氧胶)。

其中，耐落胶是一种用于涂覆在螺丝、螺栓等结构上的特殊工程树脂，其具有非常高的稳定性，耐酸、碱及其他溶剂。在调节凸起82的表面上涂覆耐落胶可以使调节凸起82与调节孔81的接触更加紧密，且可以防止长时间使用过程中调节凸起82因震动而松弛、脱落。

本发明实施例还进一步地提供另一种匀光装置，具体的，参照图10、11所示，调节结构80包括第一调节支架801和第二调节支架802。其中，图10为第一调节支架801的示意性结构图，图11为第二调节支架802的示意性结构图。

所述第一调节支架801包括：第一壁板和第二壁板，所述第二调节支架802包括：第三壁板和第四壁板，所述第一壁板、第二壁板、第三壁板以及第四壁板围合形成所述容纳腔，第一壁板和所述第二壁板上分别设置有调节孔81和与调节孔81相适应的调节凸起82，第三壁板和第四壁板上分别设置有弹性支撑部件83。

即，调节结构80通过第一调节支架801和第二调节支架802围设形成，且在第一调节支架上制作形成调节孔81和调节凸起82，在第二调节支架上制作形成弹性支撑部件83，因此可以在一块合金板材上制作两个调节孔81，然后将合金板材弯折形成第一调节支架，同样在另一块合金板材上制作两个弹性支撑部件83，然后将合金板材弯折形成第二调节支架，所以调节结构通过第一调节支架801和第二调节支架802围设形成，可以简化调节结构的制作工艺，适于批量生产。

上述实施例中的第一调节支架801和第二调节支架802可以通过黏接、焊接、螺钉固定等方式进行固定。可选的，如图10所示，第一调节支架801的左侧边沿和右侧边沿均设置有弯折部84，弯折部84上设置有通孔841，且如图11所示，第二调节支架802的左侧边沿和右侧边沿均设置有弯折部85，弯折部85上设置有通孔851，使用螺钉、螺栓、销等固定部件穿过第一调节支架和第二调节支架的弯折部上设置的通孔，并使用固定部件对第一调节支架801和第二调节支架802进行固定。使用固定部件对第一调节支架801和第二调节支架802进行固定，有利于后期对调节结构进行拆卸和修理。

可选的，参照图12所示，匀光装置还包括与所述第一调节支架801相连接的压接部件86；

压接部件86上设置有压片861；压片861的第一端与压接部件86固定，压片的第二端向容纳腔内部延伸且抵接在壳体11上。

通过设置压接部件86可以使匀光装置的固定更加紧固，且能够使光棒接收各个方向上的压力，从而将光棒固定在容纳腔中的预设位置。

可选的，第一调节支架801与压接部件86一体成型。使第一调节支架801与压接部件86一体成型能够简化匀光装置的制造工艺。

可选的，参照图13所示，第一调节支架801与压接部件86相对位置上均设置有通孔130，第一调节支架801与压接部件86通过螺钉进行固定。

使第一调节支架801与压接部件86相对独立，且通过螺钉进行固定，可以在安装匀光装置的安装过程中先将设置有光棒的壳体安放于调节结构形成的容纳腔内，然后再安装压接部件，所以安装较为简便。

进一步的，参照图14所示，图14为将上述实施例中的第一调节支架801、第二调节支架802、压接部件、壳体11以及光棒12完成安装后的示意性结构图。如图14所示，匀光装置可以使光棒12在各个方向上进行微调，进而使光棒入射端能够接收更多入射光线和/或使光棒的出射端将出射光投射在指定位，可见，本发明的实施例可以对匀光装置进行调节，进而提高光线的利用率。

在上述实施例提供的匀光装置的基础上，本发明实施例还进一步地提供另一种匀光装置。具体的，参照图15、16、17所示，该匀光装置还包括：底座15、支架16、锁紧部件17以及弹性支撑部件18。

其中，图15为匀光装置中的光棒12、壳体11、锁紧部件17以及弹性支撑部件18的结构示意图，图16为匀光装置中的底座15、支架16、锁紧部件17以及弹性支撑部件18的结构示意图，图17为装配后的匀光装置整体示意性结构图。

底座15包括：底板151、与底板151垂直连接的第一侧板152以及与底板151垂直连接且与第一侧板152相邻的第二侧板153形成，第二侧板153上设置有露出壳体11第一端的凹槽1531。

所述壳体11的第一端固定在所述凹槽1531内。

其中，第二侧板153与第一侧板152可以连接固定，也可以相互独立。使第二侧板153与第一侧板152连接固定，可以使底座15更加稳定，因此优选使第二侧板153与第一侧板152连接固定。

支架16与底座15固定，锁紧部件17位于所述支架16上，弹性支撑部件18位于所述底座15与所述锁紧部件17相对的面上；锁紧部件17以及弹性支撑部件18压紧壳体11表面，用于对壳体11的位置进行固定。

还需要说明的是，上述实施例中的底座、支架、壳体等均可以采用铁、铜、铝、合金等金属材料制作形成，也可以采用陶瓷、塑料等非金属材料制作形成。但相比于非金属材料，金属材料具有更好的导热性、延展性以及强度，因此本发明实施例中的底座、支架、壳体优选采用金属材料制作形成。此外，为了简化匀光装置的制作工艺上述实施例中的底座15和支架16一体成型。具体的，底座15和支架16可以采用铸造工艺一体成型。

本发明实施例提供的匀光装置，包括：光棒、壳体、底座、支架、锁紧部件以及弹性支撑部件，其中，底座由底板、第一侧板和第二侧板形成，且第二侧板上设置有露出壳体第一端的凹槽，因此壳体第一端固定于凹槽内，所以本发明实施例首先可以将壳体的第一端准确定位；其次，支架与底座固定，支架上的锁紧部件与位于底座与锁紧部件相对的面上的弹性支撑部件，压紧所述壳体表面且可以对壳体的位置进行固定，所以通过锁紧部件和弹性支撑部件可以将进一步防止壳体晃动；因为本发明实施例提供的匀光装置可以将壳体的第一端准确定位且可以防止壳体整体晃动，所以可以将壳体进行准确定位；又因为光棒位于壳体形成容置腔内，所以本发明实施例可以实现对光棒的准确定位。

在上述实施例的基础上本发明实施例还提供了锁紧部件17的具体结构。

具体的，参照18所示，锁紧部件17包括：设置于支架16上的调节孔171和与调节孔171相适应的调节凸起172。

示例性的，调节孔171可以为螺纹孔、光孔等，调节凸起172可以为与调节孔171相适应的螺钉、螺栓等。弹性支撑部件18可以为弹簧、弹性片等，且当弹性支撑部件18为弹簧时，弹簧的轴线与弹簧和底座15的接触面垂直。

需要说明的是，在上述实施例的基础上本领域技术人员还可能想到通过其他可以在外力作用下发生形变并产生应力，在除去外力后又恢复原状的器件来替换本发明实施例中的弹性支撑部件，但这均属于本领域技术人员对本发明实施例的合理变换，因此也应属于本发明的保护范围之内。此外，相比于弹性片等器件弹簧能够在多次形变后仍保持较的回弹力，因此本发明优选使用弹簧来实现。

可选的，弹性支撑部件18为弹簧，且弹簧18与壳体11相接触的一端的横截面积小于弹簧18与底座15相接触的一端的横截面积。

使弹簧18为锥形弹簧，并且使弹簧18与壳体11相接触的一端的横截面积小于弹簧与底座15相接触的一端的横截面积，可以减小壳体11与弹簧18的接触面，进而可以更精确的控制调节距离。此外，还可以增大弹簧18与底座15的接触面积，进而可以避免弹簧18受外力偏移。

通过上述锁紧部件17和弹性支撑部件18不但可以对壳体12的位置进行固定，而且还可以通过锁紧部件17和弹性支撑部件18对光棒12的位置进行调节。其对光棒12位置进行调节的过程例如可以为：当需要将光棒12向靠近底板151的方向调节时，可以通过顺时针旋转调节凸起172，使调节凸起172向靠近底板151的方向推进，壳体11受调节凸起172挤压后挤压位于壳体12和底板之间的弹性支撑部件18，弹性支撑部件18被压缩，壳体11向靠近底板151的方向移动，进而带动壳体11内的光棒12向靠近底板151的方向移动。当需要将光棒12向远离底板151的方向调节时，可以通过逆时针旋转与底板151相对的弹性支撑部件18，使弹性支撑部件18与壳体11的接触点逐渐远离底板151，位于壳体11和底板151之间的弹性支撑部件18产生的应力使壳体11向远离底板151的方向移动，进而带动壳体11内的光棒12向远离底板151的方向移动。

进一步的，由上述光棒调节过程可知：若匀光装置仅在一个方向上设置有调节孔171、调节凸起172以及弹性支撑部件18，则匀光装置可以实现光棒在一个方向上的调节，而若在多个方向上设置调节孔171、调节凸起172以及弹性支撑部件18，则可以实现光棒在多个方向上的调节。因此，优选在多个方向上设置调节孔171、调节凸起172以及弹性支撑部件18。在多个方向上设置调节螺孔171、调节凸起172以及弹性支撑部件18可以实现光棒在横截面所在平面内任意方向的移动，即基于附图18所示的方向，可实现光棒上、下、左、右调节。

可选的，如图18所示，支架16包括与底板151平行的横筋161和与第一侧板152平行的竖筋162，横筋161和竖筋162上均设置有锁紧部件17。通过在相互垂直的两个面上设置调节孔171、调节凸起172以及弹性支撑部件18，即可实现光棒12在横截面所在平面内任意方向上的调节。因此，通过这种设计可以减少匀光装置上调节孔171、调节凸起172以及弹性支撑部件18的数量，进而简化匀光装置的结构，简化制作匀光装置的工艺流程。

在上述实施例的基础上本发明实施例还提供了一种将壳体11的第一端固定在所述凹槽1531内的具体实现方式。

具体的参照图15、16所示，所述壳体11的第一端设置有爪部190，所述爪部190上设置有第一通孔191，所述第二侧板153与所述第一通孔191相对的位置设置有第二通孔192，固定元件穿过所述第一通孔191和第二通孔192以将所述壳体的第一端固定在所述凹槽内。

示例性的，固定元件具体可以为螺钉、螺栓、销等。

需要说明的是，当对光棒12的位置向某一个方向调节时，调节凸起172产生的作用力的方向与弹性支撑部件18产生作用力的方向可能不在一条直线上，而若调节凸起172产生的作用力的方向与弹性支撑部件18产生作用力的方向不在一条直线上时，会形成扭矩，进而造成壳体11带动光棒12发生转动。因此如图15所示、壳体的第一端设置有两个所述爪部190，两个所述爪部190分别与所述凹槽1531的两侧相对。通过在壳体11的第一端设置有两个爪部190，且两个爪部190分别与凹槽1531的两侧相对，可以在上述情况下避免光棒发生转动。

进一步的，本发明实施例还提供了另一种上述壳体11的改进结构。

具体的，参照图19所示，爪部190上还设有定位孔193，第二侧板153与定位孔193相对的位置设置有定位柱194。

通过爪部190上的定位孔193以及第二侧板153上的定位柱194，可以在安装时准确的将壳体11放置在预设位置上，进而可以在将壳体11与第二侧板153固定时实现准确定位。

再进一步的，爪部190和第二侧板153之间还设置有垫片。

首先，通过在爪部190和第二侧板153之间设置垫片可以消除生产过程中壳体11和底座15的加工公差，进而使壳体与底座更加紧固。其次，由上述实施例中光棒的调节过程可知，上述实施例中的光棒位置仅能在光棒横截面所在平面内调节，无法在垂直光棒横截面的方向上进行调节，而本发明实施例中进一步在爪部190和第二侧板153之间增加垫片，所以本发明实施例可以进一步通过调整垫片的厚度进而在垂直光棒横截面的方向上对光棒的位置进行调节，即本发明实施可以实现光棒在上、下、左、右、前、后六个方向上的调节。

本发明的再一实施例提供了一种激光投影设备，该激光投影设备包括上述任一实施例提供的匀光装置。示例性的，该激光投影设备可以为激光电视、投影仪等。

具体的，参照图20所示，激光投影设备可以包括：激光光源21、光机22、镜头23以及投影片屏幕24。其中，激光光源21可以包括：激光器211、荧光轮212以及滤色轮213等部件，激光器211可以为单色激光器，也可以为双色激光器，荧光轮212上设置有至少一种荧光粉，且激光器211发出的激光能够与荧光轮产生的激发光混合形成白光。滤色轮213用于对混合光进行过滤，提高荧光纯度。光机22包括：匀光装置221、光路器件222以及数字微镜(英文全称：Digital Micro mirror Device，简称：DMD)芯片223等部件。其中，匀光装置为上述任一实施例提供的匀光装置。滤色轮213时序输出的光束进入匀光装置221进行匀化和/或改变发散角度，使光束符合DMD的对光束能量分布和入射角度的要求，再通光路器件222将光传导至DMD芯片，DMD芯片接收三基色光，并且在电流的驱动下在一定范围内进行旋转，调节进入镜头23的光量，从而使镜头上呈现出不同的色彩。镜头23接收经过DMD调制的后的光线，并经过多个光学镜片的折射、反射等处理最终透射到投影屏幕24上形成投影图像。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

一种匀光装置，包括：壳体和光棒；

所述壳体形成两端具有开口的容置腔，所述光棒位于所述容置腔内且所述光棒的入射端和出射端分别与所述容置腔的两端开口相对；所述壳体的至少一个面上设置有弹性部件，所述弹性部件的第一端抵接在所述壳体上，所述弹性部件的第二端向所述容置腔内部延伸且抵靠在所述光棒上。
根据权利要求1所述的匀光装置，其中，所述壳体由至少一块板状材料形成，所述板状材料在连接处搭接且固定。
根据权利要求1所述的匀光装置，其中，所述壳体与光棒粘接。
根据权利要求3所述的匀光装置，其中，所述壳体的至少一个面上设置有开窗，所述开窗用于向所述光棒侧面与所述壳体内壁之间注入黏接材料。
根据权利要求1-4任一项所述的匀光装置，其中，所述壳体两端的开口之间的距离小于所述光棒的入射端和出射端之间的距离。
根据权利要求1所述的匀光装置，其中，所述壳体的外表面上设置有至少一个凸起，所述凸起用于在安装所述匀光装置时对所述匀光装置进行定位。
根据权利要求1-6任一项所述的匀光装置，其中，所述匀光装置还包括：调节结构；

所述调节结构用于对所述壳体的位置进行调节。
根据权利要求7所述的匀光装置，其中，所述调节结构形成两端具有开口的容纳腔，所述壳体位于所述容纳腔内且所述光棒的入射端和出射端分别与所述容纳腔的两端开口相对；所述调节结构的至少一个面上设置有调节孔和与所述调节孔相适应的调节凸起，所述调节凸起穿过所述调节孔并挤压所述壳体；与设置有所述调节孔的面相对的面上设置有弹性支撑部件，所述弹性支撑部件的第一端抵接在所述调节结构上，所述弹性支撑部件的第二端向所述容纳腔内部延伸并抵靠在所述壳体上。
根据权利要求8所述的匀光装置，其中，所述调节凸起的与所述壳体相接触的端部为半球形。
根据权利要求8所述的匀光装置，其中，所述调节结构包括第一调节支架和第二调节支架，所述第一调节支架包括：第一壁板和第二壁板，所述第二调节支架包括：第三壁板和第四壁板，所述第一壁板、第二壁板、第三壁板以及第四壁板围合形成所述容纳腔，所述第一壁板和所述第二壁板上分别设置有调节孔和与所述调节孔相适应的调节凸起，所述第三壁板和所述第四壁板上分别设置有弹性支撑部件。
根据权利要求10所述的匀光装置，其中，所述匀光装置还包括与所述第一调节支架相连接的压接部件；

所述压接部件上设置有压片；所述压片的第一端与所述压接部件固定，所述压片的第二端向所述容纳腔内部延伸且抵接在所述壳体上。
根据权利要求1-5任一项所述的匀光装置，其中，所述匀光装置还包括：底座、支架、锁紧部件以及弹性支撑部件；

所述底座包括底板、与所述底板垂直连接的第一侧板以及与所述底板垂直连接且与所述第一侧板相邻的第二侧板，所述第二侧板上设置有露出所述壳体第一端的凹槽；

所述壳体的第一端固定在所述凹槽内；

所述支架与所述底座固定，所述锁紧部件位于所述支架上，所述弹性支撑部件位于所述底座与所述锁紧部件相对的面上；所述锁紧部件以及所述弹性支撑部件压紧所述壳体表面，用于对所述壳体的位置进行固定。
根据权利要求12所述的匀光装置，其中，所述锁紧部件包括：设置于所述支架上的调节孔和与所述调节孔相适应的调节凸起。
根据权利要求12所述的匀光装置，其中，所述支架包括与所述底板平行的横筋和与所述第一侧板平行的竖筋，所述横筋和所述竖筋上均设置有所述锁紧部件。
根据权利要求12所述的匀光装置，其中，所述壳体的第一端设置有爪部，所述爪部上设置有第一通孔，所述第二侧板与所述第一通孔相对的位置设置有第二通孔，固定元件穿过所述第一通孔和第二通孔以将所述壳体的第一端固定在所述凹槽内。
根据权利要求15所述的匀光装置，其中，所述爪部和所述第二侧板之间还设置有垫片。
根据权利要求12所述的匀光装置，其中，所述弹性支撑部件为弹簧且所述弹簧与所述壳体相接触的一端的横截面积小于所述弹簧与底座相接触的一端的横截面积。
一种激光投影设备，包括：

依次设置的激光光源、光机和镜头，其中，所述光机包括匀光装置，所述匀光装置包括：壳体和光棒；

所述壳体形成两端具有开口的容置腔，所述光棒位于所述容置腔内且所述容置腔的两端开口分别与所述光棒的入射端和出射端相对；所述壳体的至少一个面上设置有弹性部件，所述弹性部件的第一端固定在所述壳体上，所述弹性部件的第二端向所述容置腔内部延伸且抵接在所述光棒上。
根据权利要求18所述的激光投影设备，其中，所述匀光装置还包括：调节结构；

所述调节结构形成两端具有开口的容纳腔，所述壳体位于所述容纳腔内且所述光棒的入射端和出射端分别与所述容纳腔的两端开口相对；所述调节结构的至少一个面上设置有调节孔和与所述调节孔相适应的调节凸起，所述调节凸起穿过所述调节孔并挤压所述壳体；与设置有所述调节孔的面相对的面上设置有弹性支撑部件，所述弹性支撑部件的第一端抵接在所述调节结构上，所述弹性支撑部件的第二端向所述容纳腔内部延伸并抵接在所述壳体上。
根据权利要求18所述的激光投影设备，其中，所述匀光装置还包括：底座、支架、锁紧部件以及弹性支撑部件；

所述底座包括底板、与所述底板垂直连接的第一侧板以及与所述底板垂直连接且与所述第一侧板相邻的第二侧板，所述第二侧板上设置有露出所述壳体第一端的凹槽；

所述壳体的第一端固定在所述凹槽内；

所述支架与所述底座固定，所述锁紧部件位于所述支架上，所述弹性支撑部件位于所述底座与所述锁紧部件相对的面上；所述锁紧部件以及所述弹性支撑部件压紧所述壳体表面，用于对所述壳体的位置进行固定。