CN113075845A - 一种分光棱镜固定组件及投影光机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分光棱镜固定组件，包括壳体、分光棱镜、上盖、第一弹性件、第二弹性件以及两个第三弹性件，壳体具有左右相对的第一侧壁及第二侧壁；壳体的内腔中设有后限位面、第一侧壁与第二侧壁各设有第一凸台及第二凸台，第一凸台及第二凸台各设有一倾斜的第一凸条，第一凸台上形成侧限位面，第一凸条上形成有下限位面；分光棱镜安装在壳体的内腔，上盖固定盖合上安装口；第一弹性件连接分光棱镜的一端面及第二凸台；第二弹性件连接分光棱镜的上端与上盖；两个第三弹性件分别位于第一凸台及第二凸台前侧，两个第三弹性件均连接分光棱镜的下端及壳体。本发明还公开一种投影光机，本发明稳固分光棱镜的结构实用性高且紧凑。

Description

一种分光棱镜固定组件及投影光机

技术领域

本发明涉及光学投影设备技术领域，尤其涉及一种分光棱镜固定组件及投影光机。

背景技术

微型投影仪的核心组件为投影光机，而分光棱镜与DMD光调制器是投影光机的两大核心部件。分光棱镜与DMD光调制器之间相对位置的精确性对于投影质量具有相当重要的影响。在生产过程中，为了对投影光机进行调制，常见的做法包括：一、以DMD光调制器为固定参照调整分光棱镜的位置；二、与第一种方法相反，是以分光棱镜为固定参照调整DMD光调制器和/或镜头的位置。后一种做法则要求分光棱镜本身的装配高度稳固。

相关技术中，投影光机的壳体具有顶部敞口的容腔，往往分光棱镜棱镜沿垂直于其上下端面的方向装入壳体容腔，DMD光调制器的矩形调制区域、分光棱镜的用于接收照明光束的初始入射面，以及用于向投影镜头透射成像光束的成像出射面均垂直于水平面，即同时平行于上下方向。但是对于分光棱镜的空间位置改为分光棱镜的初始入射面朝下的结构，目前并没有既结构紧凑又能保证分光棱镜稳固的较为成熟的方案。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种能将初始入射面朝下布置的分光棱镜稳固限位且结构紧凑的分光棱镜固定组件及投影光机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种分光棱镜固定组件，包括壳体、分光棱镜、上盖、第一弹性件、第二弹性件以及两个第三弹性件，所述壳体具有内腔、与所述内腔连通的前安装口、后安装口、上安装口和下进光口，以及在左右方向上相对设置的第一侧壁及第二侧壁，所述内腔形成在所述第一侧壁与第二侧壁之间；

所述内腔中设有位于所述后安装口***的后限位面、所述第一侧壁的内侧面设有第一凸台，所述第二侧壁的内侧面设有第二凸台，所述第一凸台及第二凸台相向的一面各设有一个第一凸条，两个所述第一凸条均邻近所述下进光口，每个所述第一凸条由后往前地向下倾斜延伸，所述第一凸台朝向所述第二凸台的一面形成侧限位面，所述第一凸条的顶面形成下限位面；

所述分光棱镜穿过所述上安装口安装在所述壳体的内腔，所述上盖固定盖合所述上安装口；所述分光棱镜包括初始入射面、出射入射面、在左右方向上相对设置的第一端面及第二端面，所述第一端面与所述第一侧壁相对设置；

所述第一弹性件连接所述第二端面及所述第二凸台以使所述第一端面贴合所述侧限位面；所述第二弹性件连接所述分光棱镜的上端与所述上盖的内侧面以使所述初始入射面贴合所述下限位面且所述出射入射面贴合后限位面；两个所述第三弹性件分别位于所述内腔的位于所述第一凸台及第二凸台的前侧空间，两个第三弹性件均连接所述分光棱镜的下端及壳体以使所述出射入射面贴合所述后限位面。

优选地，所述第一侧壁的内侧面还设有位于所述第一凸台前侧且与所述第一凸台间隔的第三凸台，所述第二侧壁的内侧面还设有位于所述第二凸台前侧且与所述第二凸台间隔的第四凸台；两个所述第三弹性件中，一个所述第三弹性件弹性抵接所述第三凸台的后侧面并连接所述分光棱镜的下端，另一个所述第三弹性件弹性抵接所述第四凸台的后侧面并连接所述分光棱镜的下端。

优选地，所述分光棱镜固定组件还包括两个分别与所述第一端面及第二端面固定连接的底托件，一个所述底托件位于所述第一凸台与第三凸台之间，另一个所述底托件位于所述第二凸台与第四凸台之间；

两个所述底托件均具有朝前的支撑面，一个所述第三弹性件弹性抵接于所述第三凸台的后侧面与邻近的所述底托件的支撑面之间，另一所述第三弹性件弹性抵接于所述第四凸台的后侧面与邻近的所述底托件的支撑面之间。

优选地，所述底托件包括侧连板与前挡板，两所述底托件的所述侧连板分别贴合并粘接固定于所述第一端面与第二端面，所述前挡板与所述侧连板的背离所述分光棱镜的一面连接，所述支撑面形成在所述前挡板上。

优选地，所述第一凸台的顶面与所述第一凸台的前侧面的连接处设有倒角斜面。

优选地，所述第二凸台的朝向所述第一侧壁的一面设有容置槽，所述容置槽沿上下方向延伸至与所述第二凸台的顶面相交；所述第一弹性件嵌置于所述容置槽且与所述第二端面弹性抵接。

优选地，所述第一凸台的朝向所述第二侧壁的一面设有第一工艺槽，所述第一工艺槽沿上下方向延伸至与所述第一凸台的顶面相交，在侧视方向上，所述侧限位面形成在所述第一工艺槽的两侧。

优选地，所述第一凸台的顶面居中设有沿上下方向延伸的减料孔。

优选地，所述上盖的内侧面包括后斜面，所述分光棱镜的上端设有与所述后斜面相对的前抵接面，所述后斜面及前抵接面均由后往前地向下倾斜设置，所述第二弹性件弹性抵接在所述后斜面与前抵接面之间。

优选地，所述分光棱镜包括相互胶合的近侧棱镜与远侧棱镜，所述初始入射面、出射入射面形成在所述近侧棱镜，所述近侧棱镜还包括与所述远侧棱镜胶合的近侧临界面，所述前抵接面形成在所述近侧临界面的向上凸出所述远侧棱镜的部位。

优选地，所述远侧棱镜的顶部具有与所述近侧临界面邻接的出射连接面，所述出射连接面由上往下地向后倾斜延伸，所述近侧临界面和所述出射连接面围合形成开口朝上的凹部；

所述上盖的内侧面还包括前斜面，所述前斜面及后斜面均伸入所述凹部，所述上盖还设有贯通所述上盖外侧面及前斜面的点胶孔，所述分光棱镜固定组件还包括弹性胶，所述弹性胶流经所述点胶孔并固化粘接所述前斜面与出射连接面。

优选地，所述第一凸台及第二凸台的后侧面与所述内腔的后壁面之间均形成有间隔；所述壳体还包括第一连接部与第二连接部，所述第一连接部连接所述第一凸台的后侧面及所述内腔的后壁面，所述第二连接部连接所述第二凸台的后侧面与所述内腔的后壁面；两所述第一凸条向后延伸至分别与所述第一连接部及第二连接部相连。

优选地，所述第一连接部与所述第一凸台的下部相连，所述第一连接部的朝向所述第二侧壁的一面与所述第一连接部的顶面的连接处设有台阶结构，所述台阶结构的底面与所述下限位面平齐，所述台阶结构的竖直面相较所述侧限位面更为靠近所述第一侧壁。

优选地，靠近所述第一凸台的下限位面上设有第二工艺槽，所述第二工艺槽包括前后延伸段以及侧向延伸段，所述前后延伸段沿所述下限位面与所述侧限位面的交线延伸，所述侧向延伸段沿所述第一凸台的后侧面与所述台阶结构的底面的交线延伸。

优选地，所述第二连接部沿上下方向延伸而呈长条状，所述第二连接部朝向所述第一侧壁的一面平齐于所述第二凸台的朝向所述第一侧壁的一面，所述第二连接部的背离所述第一侧壁的一面与所述第二侧壁之间形成有空腔。

优选地，所述内腔的后壁面上设有第五凸台，在向后观察的视角中，所述第五凸台位于所述后安装口的上侧；在向下观察的视角中，所述第五凸台位于所述后安装口的左右边缘之间；所述后限位面形成在所述第五凸台的前侧面。

优选地，所述内腔的后壁面上还设有第二凸条，在向后观察的视角中，所述第二凸条位于所述后安装口的下侧，且所述第二凸条沿后安装口的下边缘延伸；所述后限位面形成在所述第二凸条的前侧面。

本发明还提供一种投影光机，包括DMD光调制器、投影镜头以及如上所述的分光棱镜固定组件，所述DMD光调制器安装在所述后安装口，所述投影镜头安装在所述前安装口。

本发明的分光棱镜固定组件在左右方向通过侧限位面与第一弹性件配合实现分光棱镜的限位；在前后方向，分光棱镜下端的限位由第三弹性件与后限位面配合实现，而分光棱镜的上端的限位由第二弹性件与后限位面配合实现；在上下方向则通过第二弹性件与下限位面配合来限位分光棱镜。如此，在三个方向均实现了分光棱镜的限位，其中，首先，第二弹性件兼用于两个方向的限位且与上盖的内侧面连接，距离上安装口较近，如此结构紧凑又易于装配；其次，第三弹性件的安装充分利用了第一凸台与第二凸台后侧的空间，如此同样可以达到结构紧凑的设计目的；再者，下限位面形成在宽度较窄的第一凸条上，如此不仅占用的空间小，而且还易于加工并保证下限位面的平面度。总结而言，分光棱镜固定组件能够实现分光棱镜的稳固装配、实用性高且相应的结构紧凑。

本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的的优选实施方式进行描述。图中：

图1为根据本发明的投影光机一种优选实施方式的立体结构示意图，其中镜头前侧为模拟的投影光束；

图2为图1中投影光机的俯视示意图；

图3为图2中沿III-III线的剖面结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大结构示意图；

图5为图1中投影光机的侧视示意图；

图6为图5中沿VI-VI线的剖面结构示意图；

图7为图1中上壳体处的部分结构示意图；

图8为图7中结构的***结构示意图；

图9为图8中分光棱镜、底托件以及第二弹性件的配合结构示意图；

图10为图9中结构另一角度的结构示意图；

图11为图8中结构移除掉底托件、第二弹性件以及DMD光调制器等部件后的结构示意图；

图12为图11中B处的局部放大结构示意图；

图13为图11中结构另一角度的结构示意图；

图14为图13中C处的局部放大结构示意图；

图15为图8中结构移除掉上盖、第二弹性件以及DMD光调制器等部件后的俯视示意图；

图16为图15中沿XVI-XVI线的剖面结构示意图；

图17为图16中D处的局部放大结构示意图；

图18为图15中沿XVIII-XVIII线的剖面结构示意图。

附图标号说明：

具体实施方式

为了更好地阐述本发明分光棱镜固定组件的技术方案与有益效果，在介绍本发明的分光棱镜固定组件时将一并介绍本发明一优选实施方式的投影光机。

请参照图1-6、图11至图14以及图18，在一实施例中，本发明的投影光机包括DMD光调制器30、投影镜头40以及分光棱镜固定组件，DMD光调制器30安装在壳体10的后安装口111b，投影镜头40安装在壳体10的前安装口111a。

该分光棱镜固定组件包括壳体10、分光棱镜20、上盖50、第一弹性件61、第二弹性件62以及两个第三弹性件63，壳体10具有内腔111、与内腔111连通的前安装口111a、后安装口111b、上安装口111c和下进光口111d，以及在左右方向上相对设置的第一侧壁112及第二侧壁113，内腔111形成在第一侧壁112与第二侧壁113之间；

内腔111中设有位于后安装口111b***的后限位面111e、第一侧壁112 的内侧面设有第一凸台112a，第二侧壁113的内侧面设有第二凸台113a，第一凸台112a及第二凸台113a相向的一面各设有一个第一凸条112b，两个第一凸条112b均邻近下进光口111d，每个第一凸条112b由后往前地向下倾斜延伸，第一凸台112a朝向第二凸台113a的一面形成侧限位面111f，第一凸条112b 的顶面形成下限位面111g；

分光棱镜20穿过上安装口111c安装在壳体10的内腔111，上盖50固定盖合上安装口111c；分光棱镜20包括初始入射面211、出射入射面212、在左右方向上相对设置的第一端面214及第二端面215，第一端面214与第一侧壁 112相对设置；

第一弹性件61连接第二端面215及第二凸台113a以使第一端面214贴合侧限位面111f；第二弹性件62连接分光棱镜20的上端与上盖50的内侧面以使初始入射面211贴合下限位面111g且出射入射面212贴合后限位面111e；两个第三弹性件63分别位于内腔111的位于第一凸台112a及第二凸台113a 的前侧空间，两个第三弹性件63均连接分光棱镜20的下端及壳体10以使出射入射面212贴合后限位面111e。

本实施例中，壳体10用于为其内部或外部的各个部件提供支撑，是投影光机中结构相对复杂的零部件。具体地，请一并参照图6至图8，该投影光机还可以包括投影镜头40、光学照明***以及反射镜90；光学照明***包括光源(81a，81b，81c，81d)、三色调制组件以及会聚透镜组(83a，83b)，三色调制组件包括准直透镜组(821a，821b，821c)、二向色镜(822a，822b)、中继透镜823、复眼透镜组824。

壳体10既可以为一体的结构也可以为分体的结构，具体地，可以包括第一壳体11与第二壳体12，所述的内腔111以及与内腔111连通的前安装口111a、后安装口111b、上安装口111c以及下进光口111d均形成在第一壳体11上；或者说投影光机的主机壳包括位于上部的一壳体10以及位于下部的与第一壳体11相接的第二壳体12，壳体10仅指第一壳体11。光学照明***、反射镜 90以及分光棱镜20既可以沿同一个平面铺设安装在壳体10上，可以沿一个以上的平面安装在壳体10上，例如光学照明***、反射镜90沿水平面安装至第二壳体12，而分光棱镜20沿一竖直面由上至下地安装至第一壳体11，如此可以降低投影光机整体的高度并实现沿垂直于DMD光调制器30的长边入射照明光路的效果。

壳体10的内腔111中，第一凸台112a、第一凸条112b的设置有利于将对应的侧限位面111f及下下限位面111g凸出周边的机构，从而减少高精度平面的加工面积，且易于保证对应的平面度。第二凸台113a的设置有利于为第一弹性件61提供连接点，以方便第一弹性件61的安装。

可以理解的是，请一并参照图9及图10，分光棱镜20既可以为TIR(Total InternalReflection，内全反射)棱镜，也可以为RTIR棱镜，或者为单块的棱镜。请参照图3、图4、图8至图10，在具体的实施例中，分光棱镜20搭配 DMD数字微镜将照明光路在DMD光调制器30的作用下转换为投影光路。具体地，分光棱镜20包括近侧棱镜21与远侧棱镜22，初始入射面211、出射入射面212、第一端面214及第二端面215均形成在近侧棱镜21上，近侧棱镜 21还包括近侧临界面213；初始入射面211、出射入射面212以及近侧临界面 213均位于第一端面214、第二端面215之间；远侧棱镜22包括远侧临界面 221、朝向投影镜头40的成像出射面222，远侧棱镜22的顶部具有由上至下向后倾斜的出射连接面224；远侧棱镜22还包括第三端面225、第四端面226，其中第三端面225与第一端面214平齐，第四端面226与第二端面215平齐；远侧临界面221与所述近侧临界面213胶合且两者之间形成有空气间隙。为了降低成本，近侧棱镜21与远侧棱镜22采用相同折射率的材质，并且两者形状相同，如此可以共用成型的模具。初始入射面211朝下且贴合下限位面111g，出射连接面224与近侧临界面213邻接，近侧临界面213的上部凸出于出射连接面224，近侧临界面213和出射连接面224围合形成开口朝上的凹部23。

请参照图3、图4及图6，DMD光调制器30用于根据接收的图像信号控制光束通断，进而实现图像显示。投影镜头40用于将DMD光调制器30调制的图像放大投射到屏幕上。请再次参照图3及图6，光学照明***用于产生平行的三色光，这里不是严格的平行光，而是允许一定夹角误差的大致平行的光束。光学照明***的光源(81a，81b，81c，81d)具体地为LED光源。在光学照明***的变形实施例中，光源可以为RGB激光，混光激光以及灯泡类型的光源。三色调制组件的构成根据现有现有技术具有多种变形，例如三色调制组件若根据光源的不同又可以搭配选用二色镜、色轮、荧光轮以及X棱镜等。

光学照明***的光源(81a，81b，81c，81d)发出的光，经过三色调制组件进行调整后输出的平行光，反射镜90用于改变该平行光的传播方向。光学照明***还包括会聚透镜组(83a，83b)，会聚透镜组(83a，83b)用于将横截面大致为圆形的光束转换为横截面大致为矩形的光束。本实施例中，经复眼透镜透出的平行光经会聚透镜组(83a，83b)下侧的透镜处理后照射到反射镜 90上，进而改变方向透射至会聚透镜组(83a，83b)上侧的自由曲面透镜上。经过会聚透镜组(83a，83b)转换的光束将透射至分光棱镜20的初始入射面 211上。分光棱镜20的横截面垂直于初始入射面211，在分光棱镜20为TIR (Total InternalReflection，内全反射)，由两个棱镜胶合而成时，分光棱镜20 的横截面通常还垂直于两个棱镜的胶合面。

第一弹性件61、第二弹性件62及第三弹性件63均既可以通过自身压缩的方式向分光棱镜20施加弹力，也可以通过自身拉伸的方式对分光棱镜20 施加弹力。例如，第二弹性件62设计的拉伸方向与前后方向一致，那么若第二弹性件62的后端与第一凸台112a的前侧面连接，前端与分光棱镜20的第一端面214连接，且第二弹性件62的前端连接点与后端连接点的距离大于第二弹性件62的自然伸展长度，那么第二弹性件62即可对分光棱镜20施加向后的弹力。第三弹性件63既可以直接与分光棱镜20的下端连接，也可以通过第三方部件间接地与分光棱镜20的下端连接，只要能可靠地传递弹力即可。为了是第二弹性件62产生向下及向后的作用力，可以使第二弹性件62的拉伸或压缩方向相对于上下方向及前后方向倾斜；和或使第二弹性件62作用于相对于上下方向及前后方向倾斜的平面上。

本发明的分光棱镜固定组件在左右方向通过侧限位面111f与第一弹性件 61配合实现分光棱镜20的限位；在前后方向，分光棱镜20下端的限位由第三弹性件63与后限位面111e配合实现，而分光棱镜20的上端的限位由第二弹性件62与后限位面111e配合实现；在上下方向则通过第二弹性件62与下限位面111g配合来限位分光棱镜20。如此，在三个方向均实现了分光棱镜20 的限位，其中，首先，第二弹性件62兼用于两个方向的限位且与上盖50的内侧面连接，距离上安装口111c较近，如此结构紧凑又易于装配；其次，第三弹性件63的安装充分利用了第一凸台112a与第二凸台113a后侧的空间，如此同样可以达到结构紧凑的设计目的；再者，下限位面111g形成在宽度较窄的第一凸条112b上，如此不仅占用的空间小，而且还易于加工并保证下限位面111g的平面度。总结而言，分光棱镜固定组件能够实现分光棱镜20的稳固装配、实用性高且相应的结构紧凑。

进一步地，请再次参照图11至图15、以及图18，在一实施例中，第一侧壁112的内侧面还设有位于第一凸台112a前侧且与第一凸台112a间隔的第三凸台112c，第二侧壁113的内侧面还设有位于第二凸台113a前侧且与第二凸台113a间隔的第四凸台113b；两个第三弹性件63中，一个第三弹性件63弹性抵接第三凸台112c的后侧面并连接分光棱镜20的下端，另一个第三弹性件 63弹性抵接第四凸台113b的后侧面并连接分光棱镜20的下端。

本实施例中，通过设置第三凸台112c及第四凸台113b为两第三弹性件 63提供了向后的支撑位置，方便两个第三弹性件63利用自身的压缩对分光棱镜20的下端施加向后的弹力；此外，由于分光棱镜20的前侧通常会设置用于遮挡DMD光调制器30暗态下的Off光束的遮光板，因此在靠近前安装口111a 处的温度比较高，因此第三凸台112c与第四凸台113b可以为对应的第三弹性件63遮挡一部分热辐射，避免第三弹性件63在过大的热辐射下弹性变化过快，例如老化。

进一步地，请参照图9、图10以及图15至图18，在一实施例中，分光棱镜固定组件还包括两个分别与第一端面214及第二端面215固定连接的底托件 70，一个底托件70位于第一凸台112a与第三凸台112c之间，另一个底托件 70位于第二凸台113a与第四凸台113b之间；

两个底托件70均具有朝前的支撑面，一个第三弹性件63弹性抵接于第三凸台112c的后侧面与邻近的底托件70的支撑面之间，另一第三弹性件63弹性抵接于第四凸台113b的后侧面与邻近的底托件70的支撑面之间。

本实施例中，在装配的过程中只需要将第三弹性件63压缩后塞入底托件 70的支撑面与相应的第三凸台112c或第四凸台113b的后侧面之间即可。通过设置底托件70可以简化第三弹性件63与分光棱镜20之间的连接或降低分光棱镜20的制造难度，同时又保证弹力的顺利传递。例如，无需将第三弹性件63直接粘接在分光棱镜20上或在分光棱镜20一体注塑方便第三弹性件63 连接的凸耳。

进一步地，底托件70包括侧连板71与前挡板72，两底托件70的侧连板71分别贴合并粘接固定于第一端面214与第二端面215，前挡板72与侧连板 71的背离分光棱镜20的一面连接，支撑面形成在前挡板72上。

本实施例中，底托件70侧连板71贴合粘接于分光棱镜20的端面，如此既方便组装，又能保证足够的接触面积进而增加抵抗沿前后方向的剪切应力。而通过设置前挡板72供第三弹性件63抵接，由于前挡板72在前后方向上厚度小，因此其在前后方向占用的空间小，从而更利于由上至下地装配至设计的位置，例如底托件70与分光棱镜20粘接固定后随分光棱镜20一起由上至下地装配至预定位置。

进一步地，请参照图11、图12以及图15，在一实施例中，第一凸台112a 的顶面与第一凸台112a的前侧面的连接处设有倒角斜面112d。

本实施例中，在底托件70随着分光棱镜20由上至下装配的过程中以特定角度倾斜且触碰到倒角斜面112d时，倒角斜面112d可以起到对应的引导作用，即引导相关部件移动至正确的位置。

进一步地，请参照图13至图16，在一实施例中，第二凸台113a的朝向第一侧壁112的一面设有容置槽113c，容置槽113c沿上下方向延伸至与第二凸台113a的顶面相交；第一弹性件61嵌置于容置槽113c且与第二端面215 弹性抵接。

本实施例中，通过设置容置槽113c供第一弹性件61安装，如此第一弹性件61可以通过自身的压缩来向分光棱镜20提供朝向第一侧壁112的弹力，并且相比利用自身的拉伸以施加弹力，这种方式更易于装配。此外，通过利用容置槽113c在前后方向上的侧壁面的限位作用，可以保证第一弹性件61在前后方向上的位置不至于跑偏，进而保证第一弹性件61产生符合设计要求的弹力。

进一步地，请再次参照图11及图12，在一实施例中，第一凸台112a的朝向第二侧壁113的一面设有第一工艺槽112e，第一工艺槽112e沿上下方向延伸至与第一凸台112a的顶面相交，在侧视方向上，侧限位面111f形成在第一工艺槽112e的两侧。

本实施例中，通过设置第一工艺槽112e可以减小侧限位面111f的面积，以及侧限位面111f的各个组成部分的最小尺寸，进而有利于保证侧限位面111f 的加工精度。此外，第一工艺槽112e沿上下方向延伸并朝上贯通，如此，有利于沿上下方向拔模成型该结构特征。由于第一侧壁112具有一定的厚度，在第一侧壁112的厚度方向也即左右方向上，第一凸台112a的设置会增加壳体 10的局部厚度，例如第一侧壁112的外侧面到第一凸台112a的朝向第二侧壁 113的一面的距离会增加。厚度过大对于零件的注塑或压铸成型可能会造成缩孔缺陷，进而导致相关表面变形。为了减少在制造过程中导致重要的侧限位面 111f变形，优选地，第一凸台112a的顶面居中设有沿上下方向延伸的减料孔 112f。

进一步地，请再次参照图4，在一实施例中，上盖50的内侧面包括后斜面51，分光棱镜20的上端设有与后斜面51相对的前抵接面213，后斜面51 及前抵接面213均由后往前地向下倾斜设置，第二弹性件62弹性抵接在后斜面51与前抵接面213之间。

本实施例中，第二弹性件62通过自身压缩的方式装配至后斜面51与分光棱镜20的前抵接面213之间，如此装配更便利。由于第二弹性件62的弹力大致地垂直于前抵接面213，因此第二弹性件62可以产生向后及向前的弹力，进而使得分光棱镜20同时抵靠在下限位面111g与后限位面111e上。该前抵接面213既可以形成在与分光棱镜20分体的第三部件上，也可以直接形成在分光棱镜20上。

进一步地，请参照图4、以及图8至图10，在一实施例中，分光棱镜20 包括相互胶合的近侧棱镜21与远侧棱镜22，初始入射面211、出射入射面212 形成在近侧棱镜21，近侧棱镜21还包括与远侧棱镜22胶合的近侧临界面213，前抵接面213形成在近侧临界面213的向上凸出远侧棱镜22的部位。

本实施例中，由于近侧临界面213需要将照明光束经全反射至位于后侧的 DMD光调制器30，因此，近侧临界面213本身的位置是由上至下向前倾斜的，从而第二弹性件62抵接在近侧临界面213上可以产生向下及向后的弹力。直接利用分光棱镜20的近侧临界面213供第二弹性件62抵接有利于减少装配所需的零部件数量，进而提升了装配效率。

进一步地，远侧棱镜22的顶部具有与近侧临界面213邻接的出射连接面 224，出射连接面224由上往下地向后倾斜延伸，近侧临界面213和出射连接面224围合形成开口朝上的凹部23；

上盖50的内侧面还包括前斜面52，前斜面52及后斜面51均伸入凹部23，上盖50还设有贯通上盖50外侧面及前斜面52的点胶孔53，分光棱镜固定组件还包括弹性胶(图未示)，弹性胶流经点胶孔53并固化粘接前斜面52与出射连接面224。

本实施例中，前斜面52及后斜面51伸入凹部23可以降低结构的上下高度，使得结构更加紧凑。通过设置点胶孔53可以方便在前斜面52与出射连接面224之间施加未固化之前的液态的弹性胶。通过设置弹性胶粘接固定前斜面 52与出射连接面224，可以防止绕平行于左右方向的水平轴前后晃动，进而保证对应的投影光机的投影稳定性。

进一步地，请再次参照图11至图14，在一实施例中，第一凸台112a及第二凸台113a的后侧面与内腔111的后壁面之间均形成有间隔；壳体10还包括第一连接部114与第二连接部115，第一连接部114连接第一凸台112a的后侧面及内腔111的后壁面，第二连接部115连接第二凸台113a的后侧面与内腔111的后壁面；两第一凸条112b向后延伸至分别与第一连接部114及第二连接部115相连。

本实施例中，通过设置第一连接部114及第二连接部115使得第一凸条 112b可以向后延伸，并保证其自身的强度。第一凸条112b向后延伸后，与此相对应的下限位面111g在前后方向上的长度也将相应地加长，如此，第一凸台112a及第二凸台113a的后侧镂空设置，有利于减少局部壁厚，从而提升加工成型尺寸的精度。而通过设置第一连接部114连接第一凸台112a，第二连接部115连接第二凸台113a，又能相应地增加第一凸台112a及第二凸台113a 的强度。

进一步地，第一连接部114与第一凸台112a的下部相连，第一连接部114 的朝向第二侧壁113的一面与第一连接部114的顶面的连接处设有台阶结构 114a，台阶结构114a的底面与下限位面111g平齐，台阶结构114a的竖直面相较侧限位面111f更为靠近第一侧壁112。

本实施例中，通过在第一凸台112a上设置台阶结构114a更大程度地降低了局部结构的壁厚，但又不至于过大的削弱第一连接部114的结构加强作用，并且通过将台阶结构114a的底面设置成与下限位面111g平齐，如此可以方便下限位面111g的直接加工，或者方便下限位面111g对应的模具表面的加工。

进一步地，靠近第一凸台112a的下限位面111g上设有第二工艺槽112g，第二工艺槽112g包括前后延伸段以及侧向延伸段，前后延伸段沿下限位面 111g与侧限位面111f的交线延伸，侧向延伸段沿第一凸台112a的后侧面与台阶结构114a的底面的交线延伸。

本实施例中，通过设置第二工艺槽112g可方便加工成型下限位面111g时，一方面是因为减小了下限位面111g的面积，另一方面是因为在下限位面111g 高出***表面时更易于加工该下限位面111g。此外，由于分光棱镜20的第一端面214抵靠侧限位面111f，初始入射面211抵靠下限位面111g，因此，对于第一端面214与初始入射面211连接连接处的转角部位，第二工艺槽112g 还可以起到避位作用，防止发生装配干涉。

进一步地，第二连接部115沿上下方向延伸而呈长条状，第二连接部115 朝向第一侧壁112的一面平齐于第二凸台113a的朝向第一侧壁112的一面，第二连接部115的背离第一侧壁112的一面与第二侧壁113之间形成有空腔。

本实施例中，首先，第二连接部115设置成长条状有利于充分地保证其对于第二凸台113a的加强作用；其次，第二连接部115与第二侧壁113之间形成有空腔，避免了增加局部的壁厚；再者，在朝向第一侧壁112的一侧，第二连接部115与第二凸台113a平齐设置，则有利于加工成型。

进一步地，内腔111的后壁面上设有第五凸台116，在向后观察的视角中，第五凸台116位于后安装口111b的上侧；在向下观察的视角中，第五凸台116 位于所述后安装口111b的左右边缘之间；后限位面111e形成在第五凸台116 的前侧面。

本实施例中，通过设置第五凸台116来形成后限位面111e有利于通过凸出后限位面111e及减小后限位面111e的面积降低后限位面111e的加工成型难度；此外，第五凸台116在上下方向并未完全遮挡后安装口111b，因此，在左右方向上，第五凸台116可与分别与第一侧壁112及第二侧壁113形成与后安装口111b前侧空间连通的通道，从而DMD光调制器30产生的热量的一部分可以扩散至内腔111的上部，如此，一方面增加了DMD光调制器30的散热效果，其次，可以平衡分光棱镜20***空气的温度，避免因为温度差异而导致变形。

进一步地，内腔111的后壁面上还设有第二凸条117，在向后观察的视角中，第二凸条117位于后安装口111b的下侧，且第二凸条117沿后安装口111b 的下边缘延伸；所述后限位面111e形成在所述第二凸条117的前侧面。

本实施例中，通过设置第二凸条117以同样形成后限位面111e，如此后限位面111e呈现上下分散的特征，从而对于分光棱镜20的出射入射面212的支撑更为平稳。

本发明还提供一种投影光机，请参照图1-6、图11至图14以及图18，在一实施例中，该投影光机包括DMD光调制器30、投影镜头40以及如上的分光棱镜固定组件，DMD光调制器30安装在后安装口111b，投影镜头40安装在前安装口111a。该分光棱镜固定组件的具体结构参照上述实施例，由于本投影光机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种分光棱镜固定组件，包括壳体(10)、分光棱镜(20)、上盖(50)、第一弹性件(61)、第二弹性件(62)以及两个第三弹性件(63)，其特征在于，

所述壳体(10)具有内腔(111)、与所述内腔(111)连通的前安装口(111a)、后安装口(111b)、上安装口(111c)和下进光口(111d)，以及在左右方向上相对设置的第一侧壁(112)及第二侧壁(113)，所述内腔(111)形成在所述第一侧壁(112)与第二侧壁(113)之间；

所述内腔(111)中设有位于所述后安装口(111b)***的后限位面(111e)、所述第一侧壁(112)的内侧面设有第一凸台(112a)，所述第二侧壁(113)的内侧面设有第二凸台(113a)，所述第一凸台(112a)及第二凸台(113a)相向的一面各设有一个第一凸条(112b)，两个所述第一凸条(112b)均邻近所述下进光口(111d)，每个所述第一凸条(112b)由后往前地向下倾斜延伸，所述第一凸台(112a)朝向所述第二凸台(113a)的一面形成侧限位面(111f)，所述第一凸条(112b)的顶面形成下限位面(111g)；

所述分光棱镜(20)穿过所述上安装口(111c)安装在所述壳体(10)的内腔(111)，所述上盖(50)固定盖合所述上安装口(111c)；所述分光棱镜(20)包括初始入射面(211)、出射入射面(212)、在左右方向上相对设置的第一端面(214)及第二端面(215)，所述第一端面(214)与所述第一侧壁(112)相对设置；

所述第一弹性件(61)连接所述第二端面(215)及所述第二凸台(113a)以使所述第一端面(214)贴合所述侧限位面(111f)；所述第二弹性件(62)连接所述分光棱镜(20)的上端与所述上盖(50)的内侧面以使所述初始入射面(211)贴合所述下限位面(111g)且所述出射入射面(212)贴合后限位面(111e)；两个所述第三弹性件(63)分别位于所述内腔(111)的位于所述第一凸台(112a)及第二凸台(113a)的前侧空间，两个第三弹性件(63)均连接所述分光棱镜(20)的下端及壳体(10)以使所述出射入射面(212)贴合所述后限位面(111e)。

2.如权利要求1所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述第一侧壁(112)的内侧面还设有位于所述第一凸台(112a)前侧且与所述第一凸台(112a)间隔的第三凸台(112c)，所述第二侧壁(113)的内侧面还设有位于所述第二凸台(113a)前侧且与所述第二凸台(113a)间隔的第四凸台(113b)；两个所述第三弹性件(63)中，一个所述第三弹性件(63)弹性抵接所述第三凸台(112c)的后侧面并连接所述分光棱镜(20)的下端，另一个所述第三弹性件(63)弹性抵接所述第四凸台(113b)的后侧面并连接所述分光棱镜(20)的下端。

3.如权利要求2所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，

所述分光棱镜固定组件还包括两个分别与所述第一端面(214)及第二端面(215)固定连接的底托件(70)，一个所述底托件(70)位于所述第一凸台(112a)与第三凸台(112c)之间，另一个所述底托件(70)位于所述第二凸台(113a)与第四凸台(113b)之间；

两个所述底托件(70)均具有朝前的支撑面，一个所述第三弹性件(63)弹性抵接于所述第三凸台(112c)的后侧面与邻近的所述底托件(70)的支撑面之间，另一所述第三弹性件(63)弹性抵接于所述第四凸台(113b)的后侧面与邻近的所述底托件(70)的支撑面之间。

4.如权利要求3所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述底托件(70)包括侧连板(71)与前挡板(72)，两所述底托件(70)的所述侧连板(71)分别贴合并粘接固定于所述第一端面(214)与第二端面(215)，所述前挡板(72)与所述侧连板(71)的背离所述分光棱镜(20)的一面连接，所述支撑面形成在所述前挡板(72)上。

5.如权利要求2-4任一项所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述第一凸台(112a)的顶面与所述第一凸台(112a)的前侧面的连接处设有倒角斜面(112d)。

6.如权利要求1-4任一项所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述第二凸台(113a)的朝向所述第一侧壁(112)的一面设有容置槽(113c)，所述容置槽(113c)沿上下方向延伸至与所述第二凸台(113a)的顶面相交；所述第一弹性件(61)嵌置于所述容置槽(113c)且与所述第二端面(215)弹性抵接。

7.如权利要求6所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述第一凸台(112a)的朝向所述第二侧壁(113)的一面设有第一工艺槽(112e)，所述第一工艺槽(112e)沿上下方向延伸至与所述第一凸台(112a)的顶面相交，在侧视方向上，所述侧限位面(111f)形成在所述第一工艺槽(112e)的两侧。

8.如权利要求7所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述第一凸台(112a)的顶面居中设有沿上下方向延伸的减料孔(112f)。

9.如权利要求1所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述上盖(50)的内侧面包括后斜面(51)，所述分光棱镜(20)的上端设有与所述后斜面(51)相对的前抵接面(213)，所述后斜面(51)及前抵接面(213)均由后往前地向下倾斜设置，所述第二弹性件(62)弹性抵接在所述后斜面(51)与前抵接面(213)之间。

10.如权利要求9所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述分光棱镜(20)包括相互胶合的近侧棱镜(21)与远侧棱镜(22)，所述初始入射面(211)、出射入射面(212)形成在所述近侧棱镜(21)，所述近侧棱镜(21)还包括与所述远侧棱镜(22)胶合的近侧临界面(213)，所述前抵接面(213)形成在所述近侧临界面(213)的向上凸出所述远侧棱镜(22)的部位。

11.如权利要求10所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，

所述远侧棱镜(22)的顶部具有与所述近侧临界面(213)邻接的出射连接面(224)，所述出射连接面(224)由上往下地向后倾斜延伸，所述近侧临界面(213)和所述出射连接面(224)围合形成开口朝上的凹部(23)；

所述上盖(50)的内侧面还包括前斜面(52)，所述前斜面(52)及后斜面(51)均伸入所述凹部(23)，所述上盖(50)还设有贯通所述上盖(50)外侧面及前斜面(52)的点胶孔(53)，所述分光棱镜固定组件还包括弹性胶，所述弹性胶流经所述点胶孔(53)并固化粘接所述前斜面(52)与出射连接面(224)。

12.如权利要求1、9-11中任一项所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述第一凸台(112a)及第二凸台(113a)的后侧面与所述内腔(111)的后壁面之间均形成有间隔；所述壳体(10)还包括第一连接部(114)与第二连接部(115)，所述第一连接部(114)连接所述第一凸台(112a)的后侧面及所述内腔(111)的后壁面，所述第二连接部(115)连接所述第二凸台(113a)的后侧面与所述内腔(111)的后壁面；两所述第一凸条(112b)向后延伸至分别与所述第一连接部(114)及第二连接部(115)相连。

13.如权利要求12所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述第一连接部(114)与所述第一凸台(112a)的下部相连，所述第一连接部(114)的朝向所述第二侧壁(113)的一面与所述第一连接部(114)的顶面的连接处设有台阶结构(114a)，所述台阶结构(114a)的底面与所述下限位面(111g)平齐，所述台阶结构(114a)的竖直面相较所述侧限位面(111f)更为靠近所述第一侧壁(112)。

14.如权利要求13所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，靠近所述第一凸台(112a)的下限位面(111g)上设有第二工艺槽(112g)，所述第二工艺槽(112g)包括前后延伸段以及侧向延伸段，所述前后延伸段沿所述下限位面(111g)与所述侧限位面(111f)的交线延伸，所述侧向延伸段沿所述第一凸台(112a)的后侧面与所述台阶结构(114a)的底面的交线延伸。

15.如权利要求12所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述第二连接部(115)沿上下方向延伸而呈长条状，所述第二连接部(115)朝向所述第一侧壁(112)的一面平齐于所述第二凸台(113a)的朝向所述第一侧壁(112)的一面，所述第二连接部(115)的背离所述第一侧壁(112)的一面与所述第二侧壁(113)之间形成有空腔。

16.如权利要求1、9-11中任一项所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述内腔(111)的后壁面上设有第五凸台(116)，在向后观察的视角中，所述第五凸台(116)位于所述后安装口(111b)的上侧；在向下观察的视角中，所述第五凸台(116)位于所述后安装口(111b)的左右边缘之间；所述后限位面(111e)形成在所述第五凸台(116)的前侧面。

17.如权利要求16所述的分光棱镜固定组件，其特征在于，所述内腔(111)的后壁面上还设有第二凸条(117)，在向后观察的视角中，所述第二凸条(117)位于所述后安装口(111b)的下侧，且所述第二凸条(117)沿后安装口(111b)的下边缘延伸；所述后限位面(111e)形成在所述第二凸条(117)的前侧面。

18.一种投影光机，其特征在于，包括DMD光调制器(30)、投影镜头(40)以及如权利要求1-17任一项所述的分光棱镜固定组件，所述DMD光调制器(30)安装在所述后安装口(111b)，所述投影镜头(40)安装在所述前安装口(111a)。

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