CN101813876B - 投影机引擎以及采用此引擎的投影机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投影机引擎以及采用此引擎的投影机，所述投影机引擎包括：主体，以及设置在所述主体内的：光源部分、将所述光源部分发出的白色光分离为三原色的光学***、以及影像合成装置；所述光学***包括入射复合透镜和出射复合透镜，其中，所述光学***还包括由耐高温材料制成的固定座，所述固定座固定在所述主体上且带有定位槽，所述入射复合透镜和出射复合透镜插置在所述固定座的定位槽内。这种投影机引擎在局部使用耐高温材料的固定座，对高热量的元件进行隔离，可避免灯泡散发的热量造成的影响。除此之外，主体的上梁、下梁、以及左、右侧壁共同构成“口”形结构，增强了强度，保证入射复合透镜和出射复合透镜固定的稳定性。

Description

投影机引擎以及采用此引擎的投影机

技术领域

本发明涉及投影机的组件，更具体地说，涉及一种投影机引擎以及采用此引擎的投影机。

背景技术

图1是现有技术中投影机引擎的结构示意图。参照图1，该引擎100包括主体101、设置在主体101上的光源部分102、以及固定在主体101上的多个光学元件。光源部分102内的灯泡(图中未示出)发出的光线经过入射复合透镜(又称为入射积分透镜)104，从出射复合透镜(又称为出射积分透镜)106出射，从而使光线均匀化。光线通过偏振棱镜(又称为偏振光分束器)107和聚光镜(未图示)后，被分光镜108分成红、绿、蓝三色光，之后被反射到液晶盘109；液晶盘109形成图像，并经合光棱镜110合成，最后通过镜头111投射到幕布上，产生图像。

入射复合透镜104和出射复合透镜106将灯泡发出的光线分割后再组合，从而使光线均匀地照射到液晶盘109上。由于入射复合透镜104和出射复合透镜106成像于液晶盘109上，因此如果入射复合透镜104和出射复合透镜106的位置发生偏移，会导致光线在液晶盘109上的照射范围也发生偏移。这种偏移容易导致红、绿或蓝色光对应的液晶盘109的一部分不在照射范围内，最终将导致投影机形成的画面发生漏色现象。

考虑到灯泡的效率等因素，一般会涉及光线的照射范围比液晶盘109的实用面积稍大，即周边预留0.5mm-0.7mm。当入射复合透镜104的位置偏移0.1mm，在液晶盘109上的照射范围会偏移0.3mm。因此入射复合透镜104的固定成为保证成像质量的一个关键。

在现有技术的引擎结构中，主体101通常为一体化结构，由团状模塑料(BMC)制成，其上设置有插槽112，入射复合透镜104和出射复合透镜106插置于插槽112内。其它的光学元件都安装在主体101上，由于是一体化结构，不存在组装带来的误差，因此很容易保证各光学元件之间的位置精度。

随着投影机照度的提高，灯泡的功率也增加，这导致灯泡散发的热量随之增多。在投影机的工作过程中，入射复合透镜104附近的温度可高达200℃。而由BMC制成的主体101仅能耐受130℃左右的温度，已经不能满足投影机的发展需求。但是若主体101全部采用耐热材料，又会大幅增加投影机的生产成本。除此，也可增加散热装置，但是这样增大投影机的体积，同时增加成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对投影机引擎的光学元件间位置精度要求较高、且现有技术的投影机引擎不能满足耐热要求的缺陷，提供一种投影机引擎以及采用此引擎的投影机，能够满足耐热要求，同时保证光学元件间的位置精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种投影机引擎，包括：主体，以及设置在所述主体内的：光源部分、将所述光源部分发出的白色光分离为三原色的光学***、以及影像合成装置；所述光学***包括入射复合透镜和出射复合透镜，其中，所述光学***还包括由耐高温材料制成的固定座，所述固定座固定在所述主体上且带有定位槽，所述入射复合透镜和出射复合透镜插置在所述固定座的定位槽内。

根据本发明所述的投影机引擎，所述主体上，设置有所述固定座的容纳位，所述容纳位包括左、右侧壁以及底壁；所述固定座与所述左、右侧壁紧密配合，且所述左、右侧壁的顶部通过上梁连接。

根据本发明所述的投影机引擎，所述固定座的左、右两侧分别设置有凸起，所述主体的左、右侧壁内侧分别设置有对应的凹槽，所述凸起与所述凹槽紧密配合，将所述固定座固定于所述容纳位中。

根据本发明所述的投影机引擎，所述两凸起之间的宽度大于或等于所述两凹槽之间的宽度。

根据本发明所述的投影机引擎，所述凸起设置在所述固定座的一端，靠近所述入射复合透镜，在所述主体的底壁上、靠近这一端处，设置有连接在所述左、右侧壁之间的下梁；所述上梁靠近所述固定座的另一端。

根据本发明所述的投影机引擎，所述主体的左、右侧壁、上梁以及下梁共同形成“口”形结构。

根据本发明所述的投影机引擎，所述凸起设置在所述固定座的左、右两侧的上部，且所述凸起与所述凹槽配合的部分同所述定位槽由同一模仁成型。

根据本发明所述的投影机引擎，所述固定座上方还设置有顶板，所述投影机引擎还包括螺钉，所述螺钉通过所述顶板、固定座，与所述主体的左、右侧壁连接。

本发明还提供了一种投影机，包括：

外壳；

投影机引擎，设置在所述外壳内；以及

投射镜头，设置在所述投影机引擎前端；

所述投影机引擎包括：主体，以及设置在所述主体内的：光源部分、将所述光源部分发出的白色光分离为三原色的光学***、以及影像合成装置；所述光学***包括入射复合透镜和出射复合透镜，其中，所述光学***还包括由耐高温材料制成的固定座，所述固定座固定在所述主体上且带有定位槽，所述入射复合透镜和出射复合透镜插置在所述固定座的定位槽内。

根据本发明所述的投影机，所述主体上，设置有所述固定座的容纳位，所述容纳位包括左、右侧壁以及底壁；所述固定座与所述左、右侧壁紧密配合，且所述左、右侧壁的顶部通过上梁连接。

根据本发明所述的投影机，所述固定座的左、右两侧分别设置有凸起，所述主体的左、右侧壁内侧分别设置有对应的凹槽，所述凸起与所述凹槽紧密配合，将所述固定座固定于所述容纳位中。

根据本发明所述的投影机，所述两凸起之间的宽度大于或等于所述两凹槽之间的宽度。

根据本发明所述的投影机，所述凸起设置在所述固定座的一端，靠近所述入射复合透镜，在所述主体的底壁上、靠近这一端处，设置有连接在所述左、右侧壁之间的下梁；所述上梁靠近所述固定座的另一端。

根据本发明所述的投影机，所述主体的左、右侧壁、上梁以及下梁共同形成“口”形结构。

根据本发明所述的投影机，所述凸起设置在所述固定座的左、右两侧的上部，且所述凸起与所述凹槽配合的部分同所述定位槽由同一模仁成型。

根据本发明所述的投影机，所述固定座上方还设置有顶板，所述投影机引擎还包括螺钉，所述螺钉通过所述顶板、固定座，与所述主体的左、右侧壁连接。

实施本发明的投影机引擎以及采用此引擎的投影机，具有以下有益效果：在局部使用耐高温材料的固定座，将入射复合透镜和出射复合透镜容纳于其中，对高热量的元件进行隔离，可避免灯泡散发的热量造成的影响。由于固定座左右两侧采用凸起与主体零配合，可在左右方向上保持固定。固定座上下方向采用螺钉锁付，也可在该方向定位。并且，凸起同主体配合的部分与固定入射复合透镜和出射复合透镜的定位槽由同一模仁加工而成，进一步保证了入射复合透镜和出射复合透镜相对于主体的位置精度。除此之外，主体的上梁、下梁、以及左、右侧壁共同构成“口”形结构，增强了强度，保证入射复合透镜和出射复合透镜固定的稳定性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中投影机引擎的结构示意图；

图2是本发明中投影机的内部结构示意图；

图3是本发明中投影机引擎的结构示意图；

图4是本发明中投影机引擎的另一结构示意图；

图5是本发明中投影机引擎的部分组件的结构示意图；

图6是本发明中复合透镜固定座的结构示意图；

图7是本发明中复合透镜固定座的分解示意图；

图8是本发明中复合透镜固定座的截面图；

图9是本发明中复合透镜固定座的分模面简图。

具体实施方式

本发明中的投影机包括外壳，该外壳包括上壳体和下壳体。图2是本发明中投影机的内部结构示意图，示出了将上壳体取下后的状态。参照图2，在下壳体201内，设置有投影机引擎202，在投影机引擎202的前端，连接有投射镜头203。另外，在外壳内部、投影机引擎202的前方设置有电源装置204。在投影机引擎202一侧，还安装有冷却风扇205，用于将投影机引擎202产生的热量带到外界。在外壳上，设置有对应的散气窗206，供气流通过。

图3和图4均为投影机引擎202的结构示意图。参照图3和图4，该投影机引擎202包括大致呈L形的主体207，该主体207可以由例如团状模塑料制成。在主体207内，设置有光源部分208、将光源部分208发出的白色光分离为三原色光的光学***209、以及影像合成装置210。投射镜头203即设置在影像合成装置210前方。

其中光源部分208包括灯泡211，上述冷却风扇205即设置在灯泡211一侧，以利于散热。光学***209包括入射复合透镜(又称为入射积分透镜)212、光栅213、出射复合透镜(又称为出射积分透镜)214、偏振镜(又称为偏振光分束器)215、聚光镜(未图示)、分光镜216、217、以及反射镜218-220。来自灯泡211的光线依次经过上述组件后，到达影像合成装置210。该影像合成装置210包括液晶盘221-223、以及合光棱镜224，液晶盘221-223分别设置在合光棱镜224的三个侧面。

入射复合透镜212和出射复合透镜214由耐热玻璃制成，用于使光源部分208发出的白色光分布均匀。光线经过以上两者后，通过偏振镜215，从而使包括P极、S极的光转换为P极光。之后光线经聚光镜(带调整装置的一块透镜)聚光，出射后到达第一分光镜216，该第一分光镜216只反射光的蓝色成分，而红色成分和绿色成分可从中通过。蓝色成分被反射到第一反射镜218后，再被反射并到达蓝色用液晶盘221。红色成分和绿色成分的光透过第一分光镜216，到达第二分光镜217。第二分光镜217可反射光的绿色成分，而红色成分可从中通过。绿色成分被反射后，到达绿色用液晶盘222。红色成分被第二反射镜219反射后，到达第三反射镜220并被反射，最终到达红色用液晶盘223。

红、绿、蓝色成分的光在对应的液晶盘上形成图像，之后，三色影像光经合光棱镜224合成，得到彩色影像光。该彩色影像光经由投射镜头203，向前方的屏幕放大投射。

如图5-8所示，由于入射复合透镜212靠近光源部分208，在工作过程中自身温度很高，为了避免高温带来的影响，本发明中增设了固定座225。该固定座225由耐高温的材料制成，例如聚苯硫醚(PPS)或者金属。固定座225是由左、右侧板240、210和底板211连接而成的半开放式立方体。在固定座225的左、右侧板240、210内侧加工有多个定位槽229(参照图4)，入射复合透镜212和出射复合透镜214分别插在不同的定位槽229内，从而固定在固定座225上。

投影机引擎202的主体207上，设置有固定座225的容纳位，该容纳位包括左、右侧壁226、227、以及底壁228。固定座225设置在左、右侧壁226、227之间。在固定座225的左、右侧板240、210的外侧上部，分别设置有凸起230，该凸起230沿着垂直于底板211的方向延伸。在主体207的左、右侧壁226、227内侧，分别设置有对应的凹槽231。左右两凹槽231之间的宽度等于或略小于左右两凸起230的宽度，这样，固定座225刚好插置在主体207的容纳位中，或者，使主体207的左、右侧壁226、227上端微微外张后插置在其中。这种配合方式可使得固定座225在左右方向上定位而不能移动。

凸起230最好设置得靠近固定座225的第一端，该第一端靠近入射复合透镜212。在主体207的底壁228上、靠近该第一端处，设有下梁233，连接在左、右侧壁226、227之间且与上梁232平行。在靠近固定座225的第二端、主体207的左、右侧壁226、227顶部通过上梁232彼此连接。这样，当固定座225安装到主体207上时，主体207的左右侧壁226、227靠近光源部分208的一端可发生轻微变形，将固定座225卡置在其中，而上梁232可增加容纳位的强度。该上梁232、下梁233、以及主体207的左、右侧壁226、227共同构成“口”形结构，通过增强强度保证入射复合透镜212和出射复合透镜214固定的稳定性。

参照图9，凸起230包括由台阶面分隔的上部234和下部235，其中上部234比下部235宽，在装配后与凹槽231配合，而下部235不会与凹槽231接触。需要说明的是，分模面236位于上部234和下部235之间，固定座225在成型时，定位槽229与凸起230的上部234--也就是与凹槽231配合的部分--由同一模仁成型。同配合的部分与定位槽229由不同的模仁成型相比，更容易保证位置精度。固定座225装配到主体207上时，凸起230准确定位，即可保证入射复合透镜212和出射复合透镜214的位置精度。

回到图5-8，在固定座225上，还设置有顶板239。在顶板239的左右两侧，设有突出的固定部240，其上设有螺孔241。固定座225的左、右侧板240、210上边缘，设有突出的固定部237，其上设置有螺孔238。在主体207上，也设有对应的螺孔(未图示)。这三处螺孔相对应。将入射复合透镜212和出射复合透镜214设置在固定座225内，并将固定座225装配在主体207上以后，利用螺钉242将顶板239锁紧，使入射复合透镜212和出射复合透镜214在上、下方向上定位。

由以上描述可知，本发明在局部使用耐高温材料的固定座225，将入射复合透镜212和出射复合透镜214容纳于其中，对高热量的元件进行隔离，可避免灯泡211散发的热量造成的影响。由于固定座225左右两侧采用凸起230与主体207零配合，可在左右方向上保持固定。固定座225上下方向采用螺钉锁付，也可在该方向定位。并且，凸起230同主体207配合的部分与固定入射复合透镜212和出射复合透镜214的定位槽229由同一模仁加工而成，进一步保证了入射复合透镜212和出射复合透镜214相对于主体207的位置精度。除此之外，主体207的上梁232、下梁233、以及左、右侧壁226、227共同构成“口”形结构，增强了强度，保证入射复合透镜212和出射复合透镜214固定的稳定性。

Claims (14)

1.一种投影机引擎，包括：主体，以及设置在所述主体内的：光源部分、将所述光源部分发出的白色光分离为三原色的光学***、以及影像合成装置；所述光学***包括入射复合透镜和出射复合透镜，其特征在于，所述光学***还包括由耐高温材料制成的固定座，所述主体上，设置有所述固定座的容纳位，所述容纳位包括左、右侧壁以及底壁；所述固定座固定在所述主体上，与所述左、右侧壁紧密配合，且所述左、右侧壁的顶部通过上梁连接；所述固定座带有定位槽，所述入射复合透镜和出射复合透镜插置在所述固定座的定位槽内。

2.根据权利要求1所述的投影机引擎，其特征在于，所述固定座的左、右两侧分别设置有凸起，所述主体的左、右侧壁内侧分别设置有对应的凹槽，所述凸起与所述凹槽紧密配合，将所述固定座固定于所述容纳位中。

3.根据权利要求2所述的投影机引擎，其特征在于，所述两凸起之间的宽度大于或等于所述两凹槽之间的宽度。

4.根据权利要求2所述的投影机引擎，其特征在于，所述凸起设置在所述固定座的一端，靠近所述入射复合透镜，在所述主体的底壁上、靠近这一端处，设置有连接在所述左、右侧壁之间的下梁；所述上梁靠近所述固定座的另一端。

5.根据权利要求4所述的投影机引擎，其特征在于，所述主体的左、右侧壁、上梁以及下梁共同形成“口”形结构。

6.根据权利要求2所述的投影机引擎，其特征在于，所述凸起设置在所述固定座的左、右两侧的上部，且所述凸起与所述凹槽配合的部分同所述定位槽由模具中的同一模仁成型。

7.根据权利要求2所述的投影机引擎，其特征在于，所述固定座上方还设置有顶板，所述投影机引擎还包括螺钉，所述螺钉通过所述顶板、固定座，与所述主体的左、右侧壁连接。

8.一种投影机，包括：

外壳；

投影机引擎，设置在所述外壳内；以及

投射镜头，设置在所述投影机引擎前端；

所述投影机引擎包括：主体，以及设置在所述主体内的：光源部分、将所述光源部分发出的白色光分离为三原色的光学***、以及影像合成装置；所述光学***包括入射复合透镜和出射复合透镜，其特征在于，所述光学***还包括由耐高温材料制成的固定座，所述主体上，设置有所述固定座的容纳位，所述容纳位包括左、右侧壁以及底壁；所述固定座固定在所述主体上，与所述左、右侧壁紧密配合，且所述左、右侧壁的顶部通过上梁连接；所述固定座带有定位槽，所述入射复合透镜和出射复合透镜插置在所述固定座的定位槽内。

9.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于，所述固定座的左、右两侧分别设置有凸起，所述主体的左、右侧壁内侧分别设置有对应的凹槽，所述凸起与所述凹槽紧密配合，将所述固定座固定于所述容纳位中。

10.根据权利要求9所述的投影机，其特征在于，所述两凸起之间的宽度大于或等于所述两凹槽之间的宽度。

11.根据权利要求9所述的投影机，其特征在于，所述凸起设置在所述固定座的一端，靠近所述入射复合透镜，在所述主体的底壁上、靠近这一端处，设置有连接在所述左、右侧壁之间的下梁；所述上梁靠近所述固定座的另一端。

12.根据权利要求11所述的投影机，其特征在于，所述主体的左、右侧壁、上梁以及下梁共同形成“口”形结构。

13.根据权利要求9所述的投影机，其特征在于，所述凸起设置在所述固定座的左、右两侧的上部，且所述凸起与所述凹槽配合的部分同所述定位槽由模具中的同一模仁成型。

14.根据权利要求9所述的投影机，其特征在于，所述固定座上方还设置有顶板，所述投影机引擎还包括螺钉，所述螺钉通过所述顶板、固定座，与所述主体的左、右侧壁连接。

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