CN111258155B - 一种激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种激光投影设备，涉及激光投影显示技术领域，为解决透光件表面积灰的问题而发明。激光投影设备包括：壳体，壳体内设有容纳空间，且壳体上设有与容纳空间连通的出光口和通风孔；透光件，透光件设置于出光口处，用于防止灰尘落入容纳空间内；投影镜头，投影镜头安装于容纳空间内，用于投射影像光束，影像光束透过透光件从出光口出射并成像于投影屏幕上；风扇，风扇设置于通风孔处，用于将至少流经投影镜头的散热气流排出容纳空间；导风件，导风件包括进风口和出风口，进风口与风扇相对设置，出风口位于透光件的一侧，导风件用于引导风扇的部分气流沿透光件的外表面流过。本发明的激光投影设备用于投影显示图像信息。

Description

一种激光投影设备

技术领域

本发明涉及激光投影显示技术领域，尤其涉及一种激光投影设备。

背景技术

激光光源具有亮度高，方向性强，单色性好，寿命长等优点，可以作为光源应用于投影显示技术领域。通常，激光投影设备包括壳体，壳体内设有光学引擎部分，光学引擎部分包括投影镜头，投影镜头用于投射影像光束；壳体上设有出光孔，出光口处设置有透光件，透光件用于防止灰尘落入壳体内；投影镜头射出的影像光束穿过透光件从出光口出射并成像于投影屏幕上；光学引擎部分工作时会产生很大的热量，壳体内通常还设置有至少一个风扇，用于为激光投影设备进行散热。

现有技术中，激光投影设备的透光件通常直接裸露设置，并且透光件的外侧没有设置防尘装置。激光投影设备长时间静置时，会使透光件的外侧表面积灰，附着在透光件上的灰尘颗粒会影响透光件的透光率，进而降低投影镜头射出的影像光束的亮度，并降低激光投影设备的投影形成的画面的清晰度。现有技术通常依靠人工清理透光件表面的灰尘，示例性的，当需要对透光件进行清理时，使用湿毛巾擦拭透光件。

但是，使用湿毛巾擦拭透光件会在透光件上留下水渍，不利于光线透过，经常清洁擦拭也会增加激光投影设备的进水风险，不利于激光投影设备的安全使用，而且，人工除尘的方式还会增加用户维护激光投影设备的难度，降低用户的使用体验。

发明内容

本发明的实施例提供了一种激光投影设备，可以自动清除透光件表面的灰尘颗粒，提升用户的使用体验。

为达到上述目的，本发明的实施例提供的激光投影设备包括：壳体，壳体内设有容纳空间，且壳体上设有与容纳空间连通的出光口和通风孔；透光件，透光件设置于出光口处，用于防止灰尘落入容纳空间内；投影镜头，投影镜头安装于容纳空间内，投影镜头用于投射影像光束，影像光束透过透光件从出光口出射并成像于投影屏幕上；风扇，风扇设置于通风孔处，用于将至少流经投影镜头的散热气流排出容纳空间；导风件，导风件包括进风口和出风口，进风口与风扇相对设置，出风口位于透光件的一侧，导风件用于引导风扇的部分气流沿透光件的外表面流过。

本发明实施例提供的激光投影设备，投影镜头设置于壳体的容纳空间内，投影镜头射出的影像光束透过透光件从出光口出射并成像于投影屏幕上。风扇安装在容纳空间内的通风孔处，风扇工作时可以产生气流。导风件形成风道，且导风件上设有与风道连通的进风口和出风口；其中，进风口与风扇相对设置，风扇工作时产生的气流能够经进风口送入风道内；出风口设置在透光件的侧边，可以防止导风件遮挡住由透光件射出的激光；风道内的气流由出风口流出，然后沿透光件的外表面流动，进而将透光件外表面上的灰尘颗粒吹开。相较于现有技术，透光件的外表面不做防护，需要依靠人工对透光件进行清理除尘，本发明实施例的激光投影设备工作时，通过导风件将风扇产生的气流引导至透光件的外表面，对透光件的外表面吹风，通过气流的作用将透光件外表面的灰尘颗粒吹开，达到清理透光件外表面的除尘的目的，进而防止灰尘颗粒影响透光件的透光率，同时，还可以减少用户手动除尘的频率，提升用户的使用体验。

附图说明

图1为本发明实施例的激光投影设备的装配结构示意图；

图2为本发明实施例的激光投影设备的***结构示意图；

图3为本发明实施例的导风件的立体结构示意图；

图4为本发明实施例中风扇与导风件的安装位置示意图；

图5为本发明实施例的激光投影设备的气流流向示意图；

图6为本发明实施例的激光投影设备的截面结构示意图；

图7为图6中A的局部放大图；

图8为图6中B的局部放大图。

附图标记

1-壳体；1a-上壳体；1b-下壳体；11-出光口；12-通风孔；13-散热通道；14-第一侧壁；2-透光件；3-投影镜头；4-风扇；5-导风件；51-进风口；52-出风口；53-导流段；531-上侧壁；532-下侧壁。

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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的激光投影设备，参照图1和图2，包括：壳体1，壳体1内设有容纳空间，壳体1上设有与容纳空间连通的出光口11和通风孔12；透光件2，透光件2设置于出光口11处，用于防止灰尘落入容纳空间内；投影镜头3，投影镜头3安装于容纳空间内，投影镜头3用于投射影像光束，影像光束透过透光件2从出光口11出射并成像于投影屏幕上；风扇4，风扇4设置于通风孔12处，用于将至少流经投影镜头3的散热气流排出容纳空间；导风件5，参照图3和图4，导风件5包括进风口51和出风口52，进风口51与风扇4相对设置，出风口52位于透光件2的一侧，导风件5用于引导风扇4的部分气流沿透光件2的外表面流过。

本发明实施例提供的激光投影设备，参照图1和图2，投影镜头3设置于壳体1的容纳空间内，投影镜头3射出的影像光束透过透光件2从出光口11出射并成像于投影屏幕上。参照图1，风扇4安装在容纳空间内，且靠近通风孔12设置，风扇4工作时，可以产生气流。参照图3，导风件5形成风道，且导风件5上设有与风道连通的进风口51和出风口52。参照图4和图5，进风口51与风扇4相对设置，风扇4工作时产生的气流能够经由进风口51送入风道内。参照图6和图7，出风口32设置在透光件2的侧边，可以防止导风件5遮挡住由透光件2射出的激光，风道内的气流由出风口52流出后，沿透光件2的外表面流动，进而将透光件2外表面上的灰尘颗粒吹开。相较于现有技术，透光件的外表面不做防护，需要依靠人工对透光件的外表面进行清理除尘；本发明实施例的激光投影设备工作时，通过导风件5将风扇4产生的气流引导至透光件2的外表面，对透光件2的外表面吹风，通过气流的作用将透光件2外表面的灰尘颗粒吹开，达到为透光件2外表面清理除尘的目的，进而防止灰尘颗粒影响透光件2的透光率，同时，还可以减少用户手动除尘的频率，提升用户的使用体验。其中，需要理解的是，透光件2的外表面是指透光件2远离容纳空间的表面。

在一些实施例中，参照图6和图7，透光件2靠近出风口52的侧壁与出光口11的侧壁之间设有避让间隙，导风件5位于容纳空间内，导风件5沿壳体1的内壁从风扇4处延伸至避让间隙处，出风口52位于避让间隙处，且出风口52搭接在透光件2的侧边边缘。本实施例中，导风件5为仿形结构，仿形是指：两个零件结构相同，或者一个零件与另外一个零件相适配。本实施例中的“导风件5”的结构与容纳空间内用于安装“导风件5”的空间相适配，参照图6和图7，导风件5的上侧壁与壳体1的内壁贴合，导风件5的形状外形结构与壳体1的内壁的形状结构相同。导风件5可以有效利用容纳空间内的闲置空间，减小因设置导风件5而增加的容纳空间的大小，使激光投影设备的结构更紧凑，减小激光投影设备的体积。

需要说明的是，在一些实施例中，参照图1和图2，风扇4的数量为两个，两个风扇4中的一个用于向容纳空间内鼓风，另一个风扇4用于将容纳空间内的气流排出容纳空间。在一些实施例中，还可以将导风件5设置在容纳空间外，示例性的，可以将导风件5的进风口51与向外排风的风扇4相对设置，导风件5沿壳体1的外侧壁延伸至透光件2的侧边，出风口设置在透光件2一侧。但是，将导风件5设置在壳体1的外部，一方面，影响激光投影设备的整体美观性；另一方面，导风件5位于壳体1外部的部分，没有壳体1的保护，可能会被磕碰损坏，导风件5的使用安全性较差。

激光投影设备工作时，投影镜头3射出的影像光束为高强度的激光光束，根据光的力学效应，激光束会形成光镊，影像光束会吸引附近的灰尘颗粒，导致影像光束的光路中以及出光口11处的灰尘颗粒的浓度较高。一方面，激光光路中的灰尘颗粒会影响激光投影形成的画面的清晰度；另一方面，出光口11处灰尘颗粒的浓度较高，会使透光件2上更容易附着灰尘颗粒。

参照图6和图7，在一些实施例中，当导风件5设置于容纳空间内时，导风件5靠近出风口52的部分为导流段53，导流段53与透光件2的外表面成一定夹角，以使出风口52的出风方向与透光件2的外表面成一定夹角，出风方向的下游向远离透光件2的方向倾斜；即，参照图6，出风口52的出风方向朝向左上方，以使气流从出风口52流出后，可以向左上方流动，且由出风口52吹出的气流依然有一部分可以沿透光件2的外表面流动。出风口52搭接在透光件2外表面的侧边的边缘处，且从出风口52吹出的气流在空气阻力的作用下呈发散状态，一方面，可以使一部分气流能够沿透光件2的外表面流动，确保气流能够吹开透光件2的外表面上的灰尘颗粒，清洁透光件2的外表面；另一方面，导流段53倾斜设置，使一部分气流能够向远离透光件2的方向流动，吹开透光件2上方的由激光束吸引的灰尘颗粒，防止灰尘颗粒落在透光件2上。

在一些实施例中，参照图7，导流段53远离容纳空间的侧壁为上侧壁531，上侧壁531与透光件2之间的夹角为α，其中，α≤15°。若夹角α太大，会使从出风口52吹出的气流沿透光件2的外表面的风量较小，进而导致气流不能吹开透光件2表面的灰尘颗粒。需要理解的是，夹角为α也可以大于15°，但是当夹角为α大于15°时，为了使气流能够吹开透光件2外表面的灰尘颗粒，需要更大的风量，进而需要增加风扇4的输出功率，增加能耗。因此，应当理解的是，夹角为α≤15°是一个优选的角度范围，该角度范围是对本发明实施例的补充，不应该理解为对本发明的限制。示例性的，本实施例中，夹角α＝10°。

在一些实施例中，参照图7，导流段53靠近容纳空间的侧壁为下侧壁532，下侧壁532与透光件2之间的夹角为β，其中，10°≤β≤30°。若夹角β太小，会使从出风口52吹出的气流向远离透光件2方向的风量较小，不能吹开透光件2上方的由激光束吸引的灰尘颗粒。若夹角β太大，会使气流向远离透光件2方向的风量较大，而沿透光件2的外表面的风量较小，不能吹开透光件2表面的灰尘颗粒。需要理解的是，与夹角α相似，10°≤β≤30°也只是夹角β的优选范围，该角度范围应当理解为对本发明实施例的补充，不应该理解为对本发明实施例的限制。示例性的，在本实施例中，夹角β＝20°。

在一些实施例中，出风口52的截面形状为长方形，出风口52的长度大于或等于透光件2沿出风口长度方向的长度；即，出风口52的长度大于或等于透光件2在出风口52所在平面上的投影长度，以使从出风口52流出的气流能够覆盖到透光件2外表面的所有区域，确保气流能够吹开透光件2外表面上的全部灰尘颗粒。示例性的，参照图3和图7，透光件2为长方形，且出风口52搭接在透光件2的其中一个侧边上，出风口52的延伸方向与上述侧边的延伸方向相同，出风口52的长度与上述侧边的长度相等。

在一些实施例中，还可以将出风口52的截面形状设置为椭圆形或者其他长条形的形状，相较于长方形的出风口52，将出风口52的截面设置为其它形状，导风件5的结构复杂，加工难度较大，且对容纳空间内的空间利用率较低。在一些实施例中，出风口52的长度也可以略大于透光件2在出风口52上的投影长度，在保证气流覆盖透光件2外表面的前提下，可以适应较大的安装偏差，降低对导风件5和透光件2之间相对位置精度的要求，即使导风件5或透光件2出现安装偏差，依旧可以使气流能够覆盖透光件2外表面。

激光投影设备工作时会产生热量，使容纳空间内的零部件温度升高，为了降低容纳空间内零部件的温度，参照图6，容纳空间内还设有散热通道13，散热通道13用于为激光投影设备散热。在一些实施例中，导风件5位于散热通道13内，且与散热通道13共用风扇4，即，利用激光投影设备原本的风扇4为导风件5提供风量，只需要在容纳空间内增加导风件5即可，对激光投影设备本身的改动较小，同时降低激光投影设备的制作成本。参照图5和图6，导风件5与散热通道4共用风扇4时，进风口51的面积小于风扇4在进风口51上的投影面积；即，进风口51只能覆盖风扇4的一部分区域，风扇4吹出的气流一部分从进风口51流入风道内，用于为透光件2除尘，一部分由原本的散热通道流入容纳空间内为激光投影设备降温。

需要说明的是，在一些实施例中，还可以设置一个专门为透光件2除尘的风扇4，但是，增加风扇4的数量会增加激光投影设备的零部件数量，增加激光投影设备的体积和安装难度，同时还会增加激光投影设备的制作成本。

在一些实施例中，参照图3，进风口51的面积大于出风口52的面积，导风件5整体呈近似锥形的结构，从进风口51流入风道内的气流在风道内被压缩，从出风口52流出的气流速度较快，可以增加气流的动能，进而使气流可以更容易吹开透光件2表面的灰尘颗粒。

在一些实施例中，参照图6、图7和图8，透光件2的高度低于壳体1外表面的高度，透光件2的外侧面位于壳体1的外表面靠近容纳空间的一侧；透光件2嵌设于壳体1的外表面之下，可以使壳体保护透光件2，防止外物磕碰到透光件2的外表面。出光口11与出风口52相对的侧壁为第一侧壁14，第一侧壁14的外侧向远离出风口52的方向倾斜；以使第一侧壁14形成坡面，沿透光件2外表面流动的气流在透光件2的末端可以顺利的沿第一侧壁14流动，保证沿透光件2外表面流动的气流以层流状态流动，防止气流在透光件2与第一侧壁111的接触位置产生湍流，同时避免灰尘颗粒在第一侧壁14与透光件2接触的位置汇集，增加透光件2的除尘效果。

在一些实施例中，壳体1向内凹陷形成V型槽，所述出光口11位于所述V型槽的其中一个侧壁上，相适应的，透光件2倾斜设置。将透光件2倾斜设置，一方面，落在透光件2表面上的灰尘在重力作用下，容易沿透光件2的表面滑落至出光口的边缘，进而减少透光件2表面上的积灰附着量；另一方面，由于灰尘受重力作用，气流更容易将附着在透光件2表面上的灰尘吹开，增强气流清理灰尘的效果。

在一些实施例中，参照图2，壳体1包括上壳体1a和下壳体1b，上壳体1a和下壳体1b共同围成容纳空间。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光投影设备，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设有容纳空间，且所述壳体上设有与所述容纳空间连通的出光口和通风孔；

透光件，所述透光件设置于所述出光口处，用于防止灰尘落入所述容纳空间内；

投影镜头，所述投影镜头安装于所述容纳空间内，所述投影镜头用于投射影像光束，所述影像光束透过所述透光件从所述出光口出射并成像于投影屏幕上；

风扇，所述风扇设置于所述通风孔处，用于将至少流经所述投影镜头的散热气流排出所述容纳空间；

导风件，所述导风件形成风道，所述导风件设有与所述风道连通的进风口和出风口，所述进风口与所述风扇相对设置，所述出风口位于所述透光件的一侧，且所述出风口与所述透光件的侧边接触，所述导风件用于引导所述风扇的部分气流沿所述透光件的外表面流过。

2.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述透光件靠近所述出风口的侧壁与所述出光口的侧壁之间设有避让间隙，所述导风件位于所述容纳空间内，所述导风件沿所述壳体的内壁从所述风扇处延伸至所述避让间隙处，所述出风口位于所述避让间隙处，且所述出风口搭接在所述透光件的侧边边缘。

3.根据权利要求2所述的激光投影设备，其特征在于，所述导风件靠近所述出风口的部分为导流段，所述导流段与所述透光件的外表面成一定夹角，以使所述出风口出风方向的下游向远离所述透光件的方向倾斜，且至少一部分气流能够沿所述透光件表面流动。

4.根据权利要求3所述的激光投影设备，其特征在于，所述导流段远离所述容纳空间的侧壁与所述透光件之间的夹角为α，α≤15°。

5.根据权利要求4所述的激光投影设备，其特征在于，所述导流段靠近所述容纳空间的侧壁与所述透光件之间的夹角为β，10°≤β≤30°。

6.根据权利要求2所述的激光投影设备，其特征在于，所述出风口的截面形状为长方形，所述出风口的长度大于或等于所述透光件沿所述出风口长度方向的长度。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的激光投影设备，其特征在于，所述容纳空间内还设有：

散热通道，所述散热通道用于为所述激光投影设备散热；

所述散热通道与所述导风件共用所述风扇，所述进风口的面积小于所述风扇在所述进风口上的投影面积。

8.根据权利要求7所述的激光投影设备，其特征在于，所述进风口的面积大于所述出风口的面积。

9.根据权利要求7所述的激光投影设备，其特征在于，所述透光件的外表面与所述壳体的外表面具有高度差，且所述透光件的外表面位于所述壳体外表面的内侧；所述出光口与所述出风口相对的侧壁为第一侧壁，所述第一侧壁的外侧向远离所述出风口的方向倾斜。

10.根据权利要求7所述的激光投影设备，其特征在于，所述壳体向内凹陷形成V型槽，所述出光口位于所述V型槽的一个侧壁上。

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