CN101185324A - 光束投影仪的快门开启和关闭装置 - Google Patents

Abstract

一种保护光束投影仪的投影透镜的快门开启和关闭装置，其中快门部件被设置于外机壳以有选择地开启和关闭使投影透镜的光输出表面露出的开口，驱动单元与快门构件分离地安装以驱动快门构件，藉此该装置由于其紧凑、轻量的结构而可用作以降低的功耗工作的壁挂薄型投影仪或直立薄型投影仪。

Description

光束投影仪的快门开启和关闭装置

技术领域

本发明涉及一种光束投影仪的光学镜头快门开启和关闭装置，更具体地涉及一种保护投影仪的投影镜头的快门开启和关闭装置。具体地说，本发明涉及一种尤其适用于薄型壁挂或直立型光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置。

背景技术

随着高清晰度电视更新换代和家庭影院设备市场的庞大，能经由大屏幕获得图像信息以满足消费者需求的投影仪的普及呈增长趋势。

作为投影仪的代表，通过例如连接于计算机而主要应用于放映的光束投影仪已被广泛地市场化并开始变得流行。这些类型的光束投影仪以如下方式工作：即通过数字镜装置(DMD)或液晶装置(LCD)用照明光以固定间距投影光束将图像矩阵投影至大型屏幕。

典型地，光束投影仪的投影透镜向开口露出，开口的光输出表面开放于外部机壳。响应光束投影仪的工作模式，开口由快门开启和关闭，从而在停机模式下隐藏和保护投影透镜。

参照图1，其中示出用于保护传统投影仪中的投影透镜的快门开启和关闭装置。形成于前机壳10用于露出投影透镜的光输出表面的开口12(未示出)由平面快门构件20有选择地开启和关闭。

快门构件20可往复地设置在前机壳10的底面。用于往复移动快门构件20的驱动单元30被安装在快门构件20上。

驱动单元30包括正转/反转驱动电机32、连接于驱动电机32输出轴的齿轮组以及传动齿轮36。

传动齿轮36啮合于设置在前机壳10的底面的齿条40。此外，齿条40被设置在快门构件20的移动方向上。部件50和52表示引导快门构件20往复移动的导向件。

根据现有技术的快门开启和关闭装置在保护投影仪的投影透镜方面存在的缺点是：由于快门构件20与安装于其上的驱动单元30一起移动，快门组件的厚度增加，使制造小尺寸、重量轻、紧凑结构的外机壳变得困难。

另一缺点在于因为快门组件的重量增加引起的驱动负载增加导致不可避免地要使用带来使功耗提高的大功率电机，这对产品的可靠性和质量有不良影响。

又一缺陷在于驱动电机和控制器之间的电气布线被加长，这导致成本增加以及随之而来的质量不稳定。

发明内容

本发明旨在解决前述涉及用于保护光束投影仪的投影透镜的传统快门开启和关闭装置的缺陷，因此本发明的一个目的是提供一种小尺寸、重量轻并具有紧凑结构的产品的光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置。

本发明的另一目的是提供一种光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置，这种光束投影仪被配置成通过实现有限的功耗、制造成本的降低以及产品质量的稳定性而提供良好的经济性。

本发明的又一目的是通过采用针对光束投影仪的投影透镜的快门开启和关闭装置提供一种可用于壁挂或直立用的薄型光束投影仪以实现前述目的。

根据本发明，光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置包括：

外机壳，所述外机壳设有用来容纳产生图像信息并将信息以大比例投影至屏幕的投影透镜的开口；快门构件，所述快门构件操作上与开启和关闭开口的外机壳相连；以及驱动单元，所述驱动单元操作上与快门构件连接并被设置在外机壳的单独分开区域内以影响快门构件的开启和关闭。

根据本发明，驱动单元包括能够正转和反转的驱动电机，有齿条连接于快门构件，所述驱动电机操作上与齿条连接以开启和关闭快门构件。有利地，传动齿轮连接于驱动电机的输出轴，所述传动齿轮适于与齿条啮合。

根据本发明的一个方面，驱动单元较佳地安装有设置在外机壳上的支承托架。较佳地，齿条被一体地形成在快门构件的一侧而至少一个或多个连接齿轮和离合器齿轮被设置在驱动电机和传动齿轮之间。

根据本发明，在如此构造的投影透镜快门开启和关闭装置中，外机壳较佳地设有用于引导快门构件往复运动的导向装置。

根据本发明的一个方面，导向装置较佳地包括形成于快门构件一侧的第一狭缝式导轨以及通过插入至第一狭缝式导轨正交地(以直角)设置于外机壳或支承托架上以约束快门构件的移动轨迹的导向轴。

根据本发明的另一方面，导向装置还包括设置于外机壳以引导快门构件的另一侧的导向框。

导线框包括第二狭缝式导轨，该第二狭缝式导轨互补地连接于快门构件的另一侧并形成为狭缝槽形状以使其移动。

根据本发明，外机壳被安装有防转装置以防止当快门构件完成开启或关闭时快门构件的自由端转动，并且防转装置较佳为从外机壳延伸出的凸片。

较佳地，根据本发明另一方面的光束投影仪的快门开启和关闭装置还包括防脱开装置，用来防止快门构件在快门构件被打开或关闭时从外机壳脱开。防脱开装置包括通过在支承托架的一端弯曲而形成的凸片，所述凸片较佳地形成在快门构件的上侧并与快门构件隔开一预定距离。

根据本发明的另一目的，外部机壳被形成为具有机架结构的、薄型外形。

根据本发明构成的光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置具有许多优点。首先，由于快门构件和驱动单元被单独构造，因此能通过削减快门组件的厚度而轻易和有效地实现外机壳的紧凑、小型的制造。其次，可通过实现快门组件自身的重量削减而降低驱动负载，这使具有相应降低电功率的小型电机的使用变得可能。再者，将驱动电机连接于控制器的布线长度被最小化以有利于削减成本和改善质量。

附图说明

下面对本发明的较佳实施例进行详细说明，其实例示出于附图中。不管在何处，所有附图中相同的附图标记用来表示相同或相似的部件。

图1是示出根据现有技术的光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置的平面结构示意图。

图2是根据本发明的光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置的立体示意图。

图3是图2的立体分解示意图。

图4和图5是示出根据本发明的光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置的工作状态的平面示意图。

图6是示出采用根据本发明的快门开启和关闭装置而发挥壁挂或直立功能的薄型光束投影仪的外部立体示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明根据本发明的光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置的较佳实施例。

参照图2和图3，根据本发明的光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置包括：具有使投影透镜(未示出)的光输出表面露出的开口112的外机壳110；可往复地设置在外机壳110的底面的平面快门构件120；以及以支承方式设置在外机壳110的底面以驱动快门构件120的驱动单元130。

根据本发明，驱动单元130包括能够正转和反转的驱动单元132、设置于驱动电机130的输出轴端部的蜗轮133、连接于蜗轮133的齿轮组134和传动齿轮135、以及设置于快门构件120以与传动齿轮135啮合的齿条136。

如此构成的驱动单元130在与快门构件120分离的区域内被设置于外机壳110的底面。

附图标号140表示构成以支承方式安装于驱动单元130的所谓子组件的支承托架，但本发明对支承托架140的存在与否没有硬性规定。

根据本发明的一个方面，齿条136较佳地与快门构件120的一侧形成一体。或者，齿条136被单独地制造以连接于快门构件120的一侧。

此外，齿轮组134较佳地包括至少一个或多个连接齿轮和离合器齿轮137。外机壳110安装有引导快门构件120往复移动的导向装置。

导向装置包括狭缝式导轨155a和155b，快门构件120的另一侧可移动地连接在该狭缝式导轨中，该导向装置还包括设置于外机壳110的导向框156和158。

外机壳110配有转动检测装置，用来防止当快门构件120到达开启/关闭结束位置时快门构件120的自由端的转动。

根据本发明的一个方面，转动检测装置是形成为凸出于外机壳110的凸片162、164。凸片162和164可以是用于支承快门构件120的端部的各种形状的支承构件。

根据本发明的另一方面，光束投影仪的快门开启和关闭装置包括脱开检测装置，用来防止当快门构件120往复移动时快门构件120与外机壳110分离。

脱开检测装置包括在支承托架140的一端弯曲的一对凸片170a、170b。各凸片170a、170b与快门机构120的上侧隔开一预定的距离。

图2中的部件181、182和183分别表示用于确定快门机构120受到约束和停止的位置的止动件。

图2和图3中的部件191和192分别表示用于确定快门构件120的开启或关闭状态的开启/关闭开关。

现在结合附图详细说明根据本发明的光束投影仪的投影透镜快门开启/关闭装置的操作。

参照图4，光束投影仪的主驱动开关(未示出)被开启以使驱动电机132响应主控制器(未示出)的控制信号沿正向或反向转动，藉此按顺序驱动齿轮组1 30和传动齿轮(未示出)。结果，与传动齿轮(未示出)啮合的齿条136开始直线移动，同时，连接于齿条136的快门构件120开始与之一起移动。快门构件120随后沿导向框156、158的第一狭缝式导轨152和第二狭缝至导轨(未示出)运动，以允许快门构件120进行开启操作。

在快门构件120移动至开启位置的过程中，开启/关闭开关192工作以将信号信息传送至主控制器(未示出)，藉此可控地停止对驱动电机1 32的驱动。结果，快门构件120停止在开启位置112。

快门构件120的关闭操作以与快门构件120的开启操作相反的方式进行，其中快门构件120以相反方式滑动以如图5所示关闭开口112。

因此根据本发明的光束投影仪的投影透镜开启和关闭装置以这样一种方式工作：当快门构件和驱动单元被分开设置时，快门构件自动开启和关闭开口。

图6是示出根据本发明的通过利用能够使外机壳110变薄的快门开启和关闭装置而发挥壁挂或直立作用的所谓的薄型光束投影仪200的外部立体示意图。

本领域内技术人员可以理解对本发明的所述较佳实施例可作出各种修正和改变而不脱离本发明的精神或范围。因此，本发明旨在覆盖落在所附权利要求书及其等效物范围内的所有修正和变化。此外，不管术语“包括”用于详细说明或权利要求中，该术语与当用作权利要求书中的过渡词时解释的术语“包含”意思相同。

Claims (22)

1.一种用于光束投影仪的投影透镜快门开启和关闭装置，包括：

外机壳，所述外机壳设有用来容纳产生图像信息并将信息以大比例投影至屏幕的投影透镜的开口；快门构件，所述快门构件操作上与外机壳相连以开启和关闭开口；以及驱动单元，所述驱动单元操作上与所述快门构件连接并被设置在外机壳的单独分开区域内以实现快门构件的开启和关闭。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动单元包括能够正转和反转的驱动电机，并且有齿条关联于所述快门构件，所述驱动电机操作上与齿条连接以开启和关闭快门构件。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，传动齿轮连接于驱动电机的输出轴，所述传动齿轮适于与所述齿条啮合。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外机壳还包括用于支承驱动单元的支承托架。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述齿条一体地形成于所述快门构件的一侧。

6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，至少一个或多个连接齿轮和一离合器齿轮被设置在驱动电机和传动齿轮之间。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，外机壳设有用于引导快门构件开启和关闭移动的导向装置。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述导向装置包括：沿移动方向形成于快门构件一侧的第一狭缝式导轨；支承于外机壳以插入至第一狭缝式导轨的导向轴；以及具有第二狭缝式导轨的导向框，所述快门构件的另一侧以可移动状态连接在所述导向框中并被设置于外机壳。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外机壳包括防转装置以防止当快门构件完成开启或关闭时快门构件的自由端转动。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，防转装置是从外机壳延伸出的至少一个凸片。

11.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括防脱开装置，用来防止快门构件在快门构件被打开或关闭时从外机壳脱开。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述防脱开装置包括通过在支承托架的一端弯曲而形成的凸片，以及，所述凸片设置在所述快门构件的上侧以与快门构件隔开一预定距离。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外机壳形成为具有机架结构的、板状外观。

14.一种薄型光束投影仪，包括：

外机壳，所述外机壳具有机架结构的、板状外观，所述外机壳设有用于产生图像信息并将信息以大比例投影至屏幕的投影透镜和露出所述投影透镜的开口；以及快门开启和关闭单元，用来开启和关闭开口，其中快门开启和关闭单元包括可往复地设置于外机壳的快门构件以开启和关闭快门构件以及设置在与外机壳分离的区域以往复地移动快门构件的驱动单元。

15.如权利要求13所述的薄型光束投影仪，其特征在于，所述驱动单元包括设置于外机壳并能够正转和反转的驱动电机以及设置于所述快门构件的齿条，所述驱动电机在操作上连接于齿条。

16.如权利要求14所述的薄型光束投影仪，其特征在于，有传动齿轮连接于驱动电机的输出轴，所述传动齿轮适于与所述齿条啮合。

17.如权利要求14所述的薄型光束投影仪，其特征在于，所述外机壳还包括用于支承驱动单元的支承托架。

18.如权利要求15所述的薄型光束投影仪，其特征在于，所述齿条一体地形成于快门构件的一侧。

19.如权利要求15所述的薄型光束投影仪，其特征在于，至少一个或多个连接齿轮和一离合器齿轮被置于驱动电机和传动齿轮之间。

20.如权利要求14所述的薄型光束投影仪，其特征在于，外机壳设有导向装置以引导快门构件的往复移动。

21.如权利要求14所述的薄型光束投影仪，其特征在于，所述外机壳还包括防转装置以防止当快门构件完成开启或关闭动作时快门构件的自由端转动。

22.如权利要求14所述的薄型光束投影仪，其特征在于，还包括防脱开装置，用来防止快门构件在快门构件被打开或关闭时从外机壳脱开。

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