CN102591114A - 壁挂式投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壁挂式投影装置。本发明中的壁挂式投影装置包括：机壳；设置于所述机壳内侧底部且用于发射光线的光源；设置于所述光源之前且可根据所述光源发射的光线以及所接收的图像信号发射出图像信息的照明模块；设置于所述照明模块之前且可放大所接收的图像信息的放大镜片组；设置于所述放大镜片组之前且与所述放大镜片组的光轴呈45°设置的镀膜反射镜片；设置于所述机壳的侧壁上、与所述放大镜片组的光轴呈90°设置且可透射镀膜反射镜片的反射光线并用于调节所述壁挂式投影装置焦距的调焦镜片。通过使用本发明中的壁挂式投影装置，可以大大减小壁挂式投影装置的厚度，并有效地改善投影画面的显示效果。

Description

壁挂式投影装置

技术领域

本发明涉及图像投影技术，特别涉及一种壁挂式投影装置。

背景技术

目前的家庭影院市场上，以高压灯泡为光源的传统投影机占据着统治地位。图1为现有技术中的传统投影机的结构示意图。如图1所示，传统投影机主要包括机壳100、光源101、照明显示模块102和投影镜头103；其中，照明显示模块102中还包括照明元件和显示芯片。传统投影机处于工作状态时，光源101发出的光经过照明元件整形后照射到显示芯片上面，通过显示芯片显示出输入的数字信号的图像，然后经过投影镜头的放大投射到屏幕上，从而形成投影图像。从图1中可以看出，传统投影机中的光源101、照明显示模块102和投影镜头103是设置在同一个平面内的，这样就会导致投影机在投影方向上的尺寸很大。因此，传统的投影机一般只能吊装在屋顶或者摆放到桌面上使用。但是，传统投影机的悬吊比较困难，需要专业人士安装，并且需要特别的室内装修，而摆放到桌面上则又比较占用空间，从而会给使用带来不便，不利于家用投影机的普及。

为了解决上述的问题，现有技术中提出了一种壁挂式投影仪。图2为现有技术中的壁挂式投影机的结构示意图。如图2所示，上述壁挂式投影机主要包括机壳200、光源201、照明显示模块202、投影镜头203和反射镜204；其中，照明显示模块202中也包括照明元件和显示芯片。图3为现有技术中的壁挂式投影机的投影镜头的结构示意图。如图3所示，上述投影镜头203中设置有一个调焦镜片205和放大镜片组206。与传统的投影仪相比，在上述壁挂式投影仪中，在照明显示模块202的显示芯片(DLP和LCD)和投影镜头203之间设置了一个反射镜204，且显示芯片和投影镜头203的光轴线呈90度设置，因此，从显示芯片射出的光线将被所述反射镜204反射，方向翻转了90°后，再通过投影镜头203将光线发射出去，从而减小了投影仪的体积，可以实现投影仪的壁挂式使用。

然而，在现有技术中的壁挂式投影仪中，由于显示芯片与投影镜头的光轴方向不同，因此容易导致显示芯片与投影镜头之间的同轴性不佳，从而影响投影画面的显示效果。另外，由于投影镜头设置在机壳的侧壁上，而投影镜头的长度一般都比较长，因此现有技术中的壁挂式投影机仍然较厚，因此仍然会带来安装上的不便，而且也影响美观。

此外，在现有技术中，投影镜头中的放大镜片组是用玻璃或者塑料等材料制成的具有放大作用的光学元件，常常会带来色差。通常，现有技术中经常利用补偿镜组来消除色差。补偿镜组一般都包括多片补偿镜片，因此现有技术中的投影镜头的尺寸一般都比较大。

发明内容

根据本发明，提供了一种壁挂式投影装置，从而能够在不影响投影显示画面的效果的前提下减小壁挂式投影装置的厚度。

根据本发明的一种壁挂式投影装置，其包括：机壳；设置于所述机壳内侧底部且用于发射光线的光源；设置于所述光源之前且可根据所述光源发射的光线以及所接收的图像信号发射出图像信息的照明模块；设置于所述照明模块之前且可放大所接收的图像信息的放大镜片组；设置于所述放大镜片组之前且与所述放大镜片组的光轴呈45°设置的镀膜反射镜片；设置于所述机壳的侧壁上、与所述放大镜片组的光轴呈90°设置且可透射所述镀膜反射镜片的反射光线并用于调节所述壁挂式投影装置焦距的调焦镜片。

其中，所述放大镜片组为去除调焦镜片后的投影镜头。

其中，所述镀膜反射镜片的基底表面上镀有至少一层具备高反射率的高反射膜。

其中，所述高反射膜为：介质反射膜或金属反射膜。

其中，所述金属反射膜由铝、银或金制成。

其中，所述放大镜片组中包括：主镜组、补偿镜组和变焦镜组。

其中，所述补偿镜组中只设置一个补偿镜片。

其中，所述放大镜片组由主镜组和变焦镜组组成，所述主镜组和变焦镜组分别由两种色散互补的材料制成。

其中，所述两种色散互补的材料为：冕玻璃和火石玻璃。

其中，所述光源为固态光源。

其中，所述光源为发光二极管光源、混合光源、激光光源或泵浦荧光粉产生的光源。

其中，所述照明模块还进一步包括：照明元件和显示芯片；所述光源发射的光线经过所述照明元件整形后，照明到所述显示芯片上；所述显示芯片根据整形后的光线以及所接收的图像信号发射出相应的图像信息。

其中，所述壁挂式投影装置还进一步包括：用于调节所述镀膜反射镜片倾斜角度的反射镜支架；所述镀膜反射镜片设置于所述反射镜支架上。

其中，所述壁挂式投影装置适用于：

单片硅基液晶、多片硅基液晶、数字光处理或液晶显示器显示。

由上述技术方案可见，本发明中的壁挂式投影装置中主要包括：机壳、光源、照明模块、放大镜片组、镀膜反射镜片和调焦镜片。其中，由于上述壁挂式投影装置将调焦镜片从投影镜头中分离出来，仅将调焦镜片405设置在机壳侧壁上，而并未将整个投影镜头都设置在机壳的侧壁上，从而可以大大减小壁挂式投影装置的厚度，使得整个壁挂式投影装置的外形变得很薄，并且并不影响投影显示画面的效果。进一步的，由于所述照明模块和所述放大镜片组的光轴方向相同，因此同轴性很好，因此可以有效地改善投影画面的显示效果。更进一步的，由于调焦镜片已从投影镜头中被分离出来，因此照射到镀膜反射镜片上的光斑会比较小，因此镀膜反射镜片的尺寸也可以做得比较小，从而可以有效地降低成本，并使得所述壁挂式投影装置的机身变得更薄，安装也变得更为方便。此外，本发明中，由于采用具有高反射膜的镀膜反射镜片，因此投影镜头中的补偿镜片往往只需要一片；而且在投影镜头中的主镜组和变焦镜组由两种色散互补的材料制成的情形下，去掉补偿镜片。因此，本发明更利于进一步使投影设备超薄化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下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而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为现有技术中的传统投影机的结构示意图；

图2为现有技术中的壁挂式投影机的结构示意图；

图3为现有技术中的壁挂式投影机的投影镜头的结构示意图；

图4为本发明实施例中的壁挂式投影装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中的壁挂式投影装置的正面结构示意图；

图6为现有技术中的投影镜头中的放大镜片组的结构示意图；

图7为本发明实施例中的第一种放大镜片组的结构示意图；

图8为本发明实施例中的第二种放大镜片组的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

参见图4至图5，本实施例中的壁挂式投影装置包括：机壳400；设置于所述机壳400内侧底部且用于发射光线的光源401；设置于所述光源401之前且可根据所述光源401发射的光线以及所接收的图像信号发射出图像信息的照明模块402；设置于所述照明模块402之前且可放大所接收的图像信息的放大镜片组403；设置于所述放大镜片组403之前且与所述放大镜片组403的光轴呈45°设置的镀膜反射镜片404；设置于所述机壳400的侧壁上、与所述放大镜片组403的光轴呈90°设置且可透射所述镀膜反射镜片404的反射光线并用于调节所述壁挂式投影装置焦距的调焦镜片405。

当上述的壁挂式投影装置处于工作状态时，所述光源401将发射相应的光线；所述照明模块402可接收光源401发射的光线，将所接收的光线进行整形，并根据整形后的光线以及所接收的图像信号发射出相应的图像信息；所述放大镜片组403将所述照明模块402发射的图像信息进行放大后，投射到所述镀膜反射镜片404上，经所述镀膜反射镜片404反射后，从所述调焦镜片405射出，投影到相应的屏幕上，形成相应的投影图像。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述光源401可以是固态光源，例如，所述光源401可以是发光二极管(LED)光源、混合光源、激光光源或泵浦荧光粉产生的光源。上述的固态光源体积小巧，散热相对简单，从而可以有效地减小上述壁挂式投影装置的尺寸。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述照明模块402还进一步包括：照明元件和显示芯片(图中未示出)。所述光源401发射的光线经过所述照明元件整形后，照明到所述显示芯片上；所述显示芯片根据整形后的光线以及所接收的图像信号发射出相应的图像信息。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述放大镜片组403可以是去除调焦镜片后的投影镜头，即图3中所示的放大镜片组206。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述镀膜反射镜片404的基底表面上镀有至少一层具备高反射率的高反射膜。由于高反射膜的膜层厚度与光波的波长具有同等的数量级，因此，镀膜反射镜片404利用光在高反射膜层之间的干涉，可以实现95％以上的反射率，从而增强光线的反射率，提高投影图像的成像质量。

进一步的，所述高反射膜可以是：介质反射膜或金属反射膜。

具体来说，由于金属对光波具有很强的反射作用，因此我们可以利用这一特性在镀膜反射镜片404的基底表面上镀一层金属反射膜。

较佳的，所述金属反射膜可由铝、银或金等材料制成。例如，由铝制成的金属反射膜的反射率可以达到95％，而由银制成的金属反射膜的反射率则高达97％以上。因此，仅仅这一层金属反射膜就可以实现至少95％的反射率，并且金属反射膜对于入射光的角度没有要求，可以实现任意入射角度的高反射。另外，上述金属反射膜还具有成本低、加工简单的优点。

此外，在本发明的较佳实施例中，还可以通过在镀膜反射镜片404的基底表面上镀多层介质反射膜的方式来实现高反射率。通过预先设计各个介质反射膜的厚度和材料，使得穿过每一层膜和下一层膜的光满足干涉相长，从而使反射光得到增强，实现高反射率。

综上可知，上述镀有高反射膜的镀膜反射镜片404可以利用干涉原理来实现对光的高反射率。而且，由于所述高反射膜一般都非常薄，因此对于入射光的色散作用微乎其微，可以忽略不计。此外，由于上述镀有高反射膜的镀膜反射镜片404只需要一个面的平整度即可保证对光的高反射率，因此相对于其它需要保证多个面的平整度的光学元件(例如，全反射镜片或者全反射棱镜)来说，上述镀有高反射膜的镀膜反射镜片404的加工更为容易，精度也要求较低，从而具有成本低、加工简单的优点。

进一步的，在本发明的较佳实施例中，由于上述镀有高反射膜的镀膜反射镜片404不会给放大镜片组403带来额外色差，因此，在本发明的技术方案中，可以考虑对现有技术中的放大镜片组进行相应的改进，以减小放大镜片组的尺寸，降低放大镜片组的生产成本。

图6为现有技术中的投影镜头中的放大镜片组的结构示意图。以光路从左向右为例，如图6所示，现有技术中的投影镜头中的放大镜片组包括：主镜组501、补偿镜组502和变焦镜组503。其中，所述补偿镜组502中包括多片胶合在一起的补偿镜片。

具体来说，所述主镜组用于对通过的光线进行放大；所述变焦镜组用于改变整个镜头的焦距。

现有技术中的投影镜头中的放大镜片组是用玻璃或者塑料等材料制成的具有放大作用的光学元件。由于材料对不同波长的光的折射率不同，所以一束白光在经过同一种材料的时候，其折射角度也会不相同，即所谓的色散，因此，不同颜色的光的成像点并不重合。在投影镜头的光学设计中，色散所带来的成像不完整的现象叫做色差。色差普遍存在于光学元件中，是成像系统中必须要消除的一种像差。一般情况下，现有技术中的放大镜片组都是利用补偿镜组502来消除色差。但是，为了消除色差的需要，补偿镜组502中一般都包括多片补偿镜片，因此现有技术中的投影镜头的尺寸一般都比较大。

在本发明的上述壁挂式投影装置中，基于上述镀有高反射膜的镀膜反射镜片404的特性可知，镀有高反射膜的镀膜反射镜片404不会给放大镜片组403带来额外色差。因此，在本发明的较佳实施例中，可以考虑从放大镜片组403中减少补偿镜组的镜片数目，甚至去除放大镜片组403中的补偿镜组。

例如，参见图7，以光路传播从左向右为例，在本发明的较佳实施例中，所述放大镜片组403中包括：主镜组501、补偿镜组602和变焦镜组503。其中，所述补偿镜组602中只设置一个补偿镜片。由于补偿镜组602中只具有一个补偿镜片，因此可以有效地减小放大镜片组403的尺寸，降低放大镜片组403的生产成本。

再例如，参见图8，以光路从左向右为例，在本发明的较佳实施例中，所述放大镜片组403由主镜组501和变焦镜组503组成。在此实施例中，所述主镜组501和变焦镜组503分别由两种色散互补的材料制成，从而可以消除放大镜片组403中可能存在的色差，因而可以去掉补偿镜组502。也就是说，所述放大镜片组403中并未设置补偿镜组，从而可以更加有效地减小放大镜片组403的尺寸，降低放大镜片组403的生产成本。

较佳的，所述两种色散互补的材料可以是：冕玻璃和火石玻璃。

由上可知，在本发明的具体实施例中，可以通过对放大镜片组403的整体设计，减少放大镜片组403中的补偿镜组的镜片数目，甚至从放大镜片组403中去掉补偿镜组，而通过改变放大镜片组403中不同镜片的材料来补偿色差，从而可以有效地减小放大镜片组403的尺寸，进一步减小投影设备的体积，有利于投影设备的超薄化，并且降低了投影设备的生成成本。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述壁挂式投影装置还进一步包括：用于调节所述镀膜反射镜片404倾斜角度的反射镜支架406；所述镀膜反射镜片404设置于所述反射镜支架406上。因此，通过对所述反射镜支架406的微调，即可调节所述镀膜反射镜片404倾斜角度，从而调节出射光的角度，因而获得更佳的投影显示效果。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述壁挂式投影装置适用于单片硅基液晶(LCOS)、多片LCOS、数字光处理(DLP)或液晶显示器(LCD)显示等显示技术。

综上可知，在本发明中所提供的壁挂式投影装置中，由于所述照明模块402和所述放大镜片组403的光轴方向相同，因此同轴性很好，因此可以有效地改善投影画面的显示效果。另外，上述的壁挂式投影装置中并未将整个投影镜头都设置在机壳的侧壁上，而是将调焦镜片从投影镜头中分离出来(即将所述投影镜头拆分成放大镜片组403和调焦镜片405)，仅将调焦镜片405设置在机壳侧壁上，从而可以大大减小壁挂式投影装置的厚度，使得整个壁挂式投影装置的外形变得很薄，并且并不影响投影显示画面的效果。另外，由于调焦镜片已从投影镜头中被分离出来，因此照射到镀膜反射镜片404上的光斑会比较小，因此镀膜反射镜片404的尺寸也可以做得比较小，从而可以有效地降低成本，并使得所述壁挂式投影装置的机身变得更薄，安装也变得更为方便。同时，由于本发明的技术方案中对现有技术中的放大镜片组进行相应的改进，从放大镜片组中减少了补偿镜组的镜片数目，甚至去除了放大镜片组中的补偿镜组，从而有效地减小了放大镜片组的尺寸，降低了放大镜片组的生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种壁挂式投影装置，其特征在于，包括：

机壳；

设置于所述机壳内侧底部且用于发射光线的光源；

设置于所述光源之前且可根据所述光源发射的光线以及所接收的图像信号发射出图像信息的照明模块；

设置于所述照明模块之前且可放大所接收的图像信息的放大镜片组；

设置于所述放大镜片组之前且与所述放大镜片组的光轴呈45°设置的镀膜反射镜片；

设置于所述机壳的侧壁上、与所述放大镜片组的光轴呈90°设置且可透射所述镀膜反射镜片的反射光线并用于调节所述壁挂式投影装置焦距的调焦镜片。

2.如权利要求1所述的壁挂式投影装置，其特征在于：

所述放大镜片组为去除调焦镜片后的投影镜头。

3.如权利要求1所述的壁挂式投影装置，其特征在于：

所述镀膜反射镜片的基底表面上镀有至少一层具备高反射率的高反射膜。

4.如权利要求3所述的壁挂式投影装置，其特征在于，所述高反射膜为：介质反射膜或金属反射膜。

5.如权利要求4所述的壁挂式投影装置，其特征在于：

所述金属反射膜由铝、银或金制成。

6.如权利要求2所述的壁挂式投影装置，其特征在于，所述放大镜片组中包括：主镜组、补偿镜组和变焦镜组；

其中，所述补偿镜组中只设置一个补偿镜片。

7.如权利要求2所述的壁挂式投影装置，其特征在于：

所述放大镜片组由主镜组和变焦镜组组成；

所述主镜组和变焦镜组分别由两种色散互补的材料制成。

8.如权利要求7所述的壁挂式投影装置，其特征在于，

所述两种色散互补的材料为：冕玻璃和火石玻璃。

9.如权利要求1所述的壁挂式投影装置，其特征在于：

所述光源为发光二极管光源、混合光源、激光光源或泵浦荧光粉产生的光源。

10.如权利要求1所述的壁挂式投影装置，其特征在于，所述壁挂式投影装置还进一步包括：

用于调节所述镀膜反射镜片倾斜角度的反射镜支架；

所述镀膜反射镜片设置于所述反射镜支架上。

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