CN103353704A - 一种兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，包括投影仪壳体，其前端安装有投影镜头，还包括反射镜和收拢装置，收拢装置分别活动连接反射镜和投影仪壳体，选择反射投影模式，收拢装置将反射镜位移至投影镜头的前端，选择直接投影模式，收拢装置将反射镜收拢于贴近投影仪壳体的位置。本发明投影装置既可以选择直接投影模式也可以选择反射投影模式，由于反射投影模式需要反射镜，本发明巧妙安排反射镜在不同投影模式下的位置，使不同投影模式的转换非常便捷，且互不影响，使投影装置基本保持投影仪壳体的体积，本发明不仅降低了投射比，而且可以因应场地空间的大小，灵活选用不同的投影模式，因此大大提高了投影装置的使用效率。

Description

一种兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置

技术领域

本发明涉及投影设备技术领域，具体涉及一种兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置。

背景技术

投影仪是一种将微小的显示图像通过镜头放大成像到屏幕的一种显示机器，广泛应用于教学、商务、媒体广告、家庭娱乐等领域。随着投影产业的蓬勃发展，投影仪已经深入到普通大众的日常生活当中，在我们的身边，随处可见各式各样的投影仪。在产业迅猛发展的同时，投影的技术也得到了不断的革新，各式各样的新应用也应运而生。微型投影仪是近年发展起来一种采用LED或激光作为光源、采用LCOS或DMD作为显示芯片的新型投影产品，功耗低、尺寸小、价格便宜，市场规模日益壮大。投射比是作为判断投影产品的技术标准之一，投射画面到投影镜头的距离与投射画面宽度的比值就是投射比，比值越小，即投射比越小，说明在投射画面到投影镜头的距离相同的情况下，投射画面的宽度越大。投影仪的投影方式有直接投影和反射式投影两种：直接投影是投射光线从投影镜头中透射出来后，直接投射到屏幕上；反射式投影是在投影镜头的前方，放置一个反射镜（反射镜的反射面或为自由曲面，或为平面），将从投影镜头中透射出来投射光线进行反射，投射光线在反射后投射到屏幕上。与直接投影方式相比较，同样的投射画面宽度，反射式投影模式下的投射画面到投影镜头的距离更小，即投射比更小。目前市场上的微型投影仪，采用的是直接投影的方式，投射比最小可达到1.2左右。市场上未见可以同时选择直接投影与反射投影两者模式的投影仪。

采用反射投影模式是为了得到更小的投射比，但是反射投影模式的投影仪体积较为庞大，反射镜及支撑反射镜的支撑架部分相对于投影仪主机比较凸出。有时为了运输的安全性，部分反射式投影仪对反射镜部位采用了收拢/打开的装置，但在收拢的情况下投影仪不能工作，而且有的收拢/打开的装置采用电动驱动的方式，电动机的使用大大增加了投影产品的重量。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为解决现有技术的问题，本发明提供一种兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，本发明投影装置既可以选择直接投影模式也可以选择反射投影模式，由于反射模式投影需要反射镜，本发明巧妙安排反射镜在不同投影模式下的位置，使不同投影模式的转换非常便捷，且互不影响，使投影装置基本保持投影仪壳体的体积，本发明不仅降低了投射比，而且可以因应场地空间的大小，灵活选用不同的投影模式，因此大大提高了投影装置的使用效率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

本发明提供一种兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，包括投影仪壳体，该投影仪壳体的前端安装有投影镜头，还包括反射镜和收拢装置，该收拢装置分别活动连接该反射镜和该投影仪壳体，当选择反射投影模式时，该收拢装置将该反射镜位移至该投影镜头的前端，当选择直接投影模式时，该收拢装置将该反射镜收拢于贴近该投影仪壳体的位置。

根据本发明的实施例，该收拢装置包括第一支撑杆和第二支撑杆，第一支撑杆的头端通过轴销连接该投影仪壳体的左侧壁的前端，其尾端通过轴销连接该反射镜的左侧壁的上端，第二支撑杆的头端通过轴销连接该投影仪壳体的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接该反射镜的右侧壁的上端，转动第一支撑杆和第二支撑杆可以将该反射镜移至该投影镜头的前端或者将该反射镜平贴该投影仪壳体的上表面。

根据本发明的实施例，该收拢装置包括第三支撑杆和第四支撑杆，第三支撑杆的头端通过轴销连接该投影仪壳体的左侧壁的前端，其尾端通过轴销连接该反射镜的左侧壁的下端，第四支撑杆的头端通过轴销连接该投影仪壳体的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接该反射镜的右侧壁的下端，转动第三支撑杆和第四支撑杆可以将该反射镜移至该投影镜头的前端或者将该反射镜平贴该投影仪壳体的上表面。

根据本发明的实施例，第三支撑杆和第四支撑杆具有可伸缩的结构，将该反射镜移至该投影镜头的前端时第三支撑杆和第四支撑杆拉伸，将该反射镜平贴该投影仪壳体的上表面时第三支撑杆和第四支撑杆收缩。

根据本发明的实施例，该收拢装置包括第五支撑杆和第六支撑杆，还包括支撑底盘，该支撑底盘设置在该投影仪壳体的底部，并通过滑动装置活动连接该投影仪壳体，通过该滑动装置可将该支撑底盘从该投影仪壳体的底部移出或复位，第五支撑杆的头端通过轴销连接该支撑底盘的左侧壁的前端，其尾端通过轴销连接该反射镜的左侧壁，第六支撑杆的头端通过轴销连接该支撑底盘的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接该反射镜的右侧壁，该反射镜收纳在该支撑底盘上，将该支撑底盘从该投影仪壳体的底部移出并该转动第五支撑杆和第六支撑杆可以将该反射镜移至该投影镜头的前端。

根据本发明的实施例，该滑动装置包括设置在该投影仪壳体底部的两条滑轨，以及设置在该支撑底盘上相应位置的两个凹槽。

根据本发明的实施例，该收拢装置包括第七支撑杆和第八支撑杆，第七支撑杆的头端通过轴销连接该投影仪壳体的左侧壁的前端，其尾端通过轴销连接该反射镜的左侧壁，第八支撑杆的头端通过轴销连接该投影仪壳体的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接该反射镜的右侧壁，转动第七支撑杆和第八支撑杆，可以将该反射镜平贴该投影仪壳体的上表面，该投影装置还包括至少一个L形反射架，该L形反射架包括互相垂直的第一固定杆和第二固定杆，选择反射投影模式时，将第七支撑杆和第八支撑杆从该投影仪壳体上移除，然后将第一固定杆通过轴销固定在该投影仪壳体的上表面上，将该反射镜通过轴销固定在第二固定杆上，使该反射镜位于该投影镜头的前端。

根据本发明的实施例，该反射镜设为平面反射镜。

根据本发明的实施例，该投影镜头的偏置率offset大于100％。

根据本发明的实施例，该投影镜头的偏置率offset设为135％

发明的有益效果：本发明投影装置既可以选择直接投影模式也可以选择反射投影模式，由于反射模式投影需要反射镜，本发明巧妙安排反射镜在不同投影模式下的位置，使不同投影模式的转换非常便捷，且互不影响，使投影装置基本保持投影仪壳体的体积，本发明不仅降低了投射比，而且可以因应场地空间的大小，灵活选用不同的投影模式，因此大大提高了投影装置的使用效率。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明实施例一直接投影模式示意图；

图2为本发明实施例一反射投影模式示意图；

图3为本发明实施例二直接投影模式示意图；

图4为本发明实施例二反射投影模式示意图；

图5为本发明实施例三直接投影模式示意图；

图6为本发明实施例三反射投影模式示意图；

图7为本发明实施例四直接投影模式示意图；

图8为本发明实施例四反射投影模式示意图；

图9为本发明实施例投影镜头偏置率offset示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，包括投影仪壳体1，投影仪壳体1的前端安装有投影镜头3，还包括反射镜2和收拢装置，收拢装置分别活动连接反射镜2和投影仪壳体1，当选择反射投影模式时，收拢装置将反射镜2位移至投影镜头3的前端，当选择直接投影模式时，收拢装置将反射镜2收拢于贴近投影仪壳体1的位置。

根据本发明的实施例一，收拢装置包括第一支撑杆4和第二支撑杆（未示出），第一支撑杆4的头端通过轴销7连接投影仪壳体1的左侧壁的前端，其尾端通过轴销6连接反射镜2的左侧壁的上端，第二支撑杆的头端通过轴销连接投影仪壳体1的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接反射镜2的右侧壁的上端，转动第一支撑杆4和第二支撑杆可以将反射镜2移至投影镜头3的前端或者将反射镜2平贴投影仪壳体1的上表面。

投影装置处于直接投影模式工作状态时，从投影镜头3中投射出来的投射光线8、投射光线9直接投射到屏幕5上面，在屏幕5上面形成均匀、清晰的投影画面。反射镜2收拢在投影仪壳体1的顶部位置，不参与光路的折反，出于防尘考虑，反射镜2反射光线的反射面10贴近投影仪壳体1。投影装置处于反射投影模式工作状态时，投影镜头3背对着屏幕5，将第一支撑杆4和第二支撑杆绕着轴销转动，到预先设计好的位置后固定住，再将反射镜2绕着轴销6旋转打开，到达预先设计好的垂直位置时，平面镜2固定住，平面镜2的反射面10靠近投影仪壳体1，最终从投影镜头3投射出来的投射光线全部入射到平面镜2的反射面10上，投射光线8、投射光线9经过反射面10的反射后，反射光线11、反射光线12最后投射到屏幕5上，在屏幕5上显示的投射画面均匀、清晰可见。

如图3和图4所示，根据本发明的实施例二，收拢装置包括第三支撑杆4和第四支撑杆（未示出），第三支撑杆4的头端通过轴销7连接投影仪壳体1的左侧壁的前端，其尾端通过轴销6连接反射镜2的左侧壁的下端，第四支撑杆的头端通过轴销连接投影仪壳体1的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接反射镜2的右侧壁的下端，转动第三支撑杆4和第四支撑杆可以将反射镜2移至投影镜头3的前端或者将反射镜2平贴投影仪壳体1的上表面。进一步的优化是第三支撑杆4和第四支撑杆具有可伸缩的结构，将反射镜2移至投影镜头3的前端时第三支撑杆4和第四支撑杆拉伸，将反射镜2平贴投影仪壳体1的上表面时第三支撑杆4和第四支撑杆收缩。

投影装置处于直接投影模式工作状态时，从投影镜头3中投射出来的投射光线8、投射光线9直接投射到屏幕5上面，在屏幕5上面形成均匀、清晰的投影画面。反射镜2收拢在投影仪壳体1的顶部位置，不参与光路的折反，出于防尘考虑，反射镜2反射光线的反射面10贴近投影仪壳体1。

投影装置处于反射投影模式工作状态时，投影镜头3背对着屏幕5，将第一支撑杆4和第二支撑杆绕着轴销转动，到预先设计好的位置后固定住，再将反射镜2绕着轴销6旋转打开，到达预先设计好的垂直位置时，平面镜2固定住，平面镜2的反射面10靠近投影仪壳体1，最终从投影镜头3投射出来的投射光线全部入射到平面镜2的反射面10上，投射光线8、投射光线9经过反射面10的反射后，反射光线11、反射光线12最后投射到屏幕5上，在屏幕5上显示的投射画面均匀、清晰可见。

如图5和图6所示，根据本发明的实施例三，收拢装置包括第五支撑杆4和第六支撑杆（未示出），还包括支撑底盘13，支撑底盘13设置在投影仪壳体1的底部，并通过滑动装置活动连接投影仪壳体1，通过滑动装置可将支撑底盘13从投影仪壳体1的底部移出或复位，第五支撑杆4的头端通过轴销14连接支撑底盘13的左侧壁的前端，其尾端通过轴销6连接反射镜2的左侧壁，第六支撑杆的头端通过轴销连接支撑底盘13的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接反射镜2的右侧壁，反射镜2收纳在支撑底盘13上，将支撑底盘13从投影仪壳体1的底部移出并转动第五支撑杆4和第六支撑杆可以将反射镜2移至投影镜头3的前端。滑动装置包括设置在投影仪壳体1的两条滑轨，以及设置在所述支撑底盘13上相应位置的两个凹槽。

投影装置处于直接投影模式工作状态时，支撑底盘13收缩在投影仪壳体1的底部，第五支撑杆4和第六支撑杆与反射镜2收纳在支撑底盘13中，反射镜2不参与光路的折反，从投影镜头3中投射出来的投射光线8、投射光线9直接投射到屏幕5上面，投射画面均匀、清晰。投影装置处于反射投影模式工作状态时，投影镜头3背对着屏幕5，支撑底盘13从投影仪壳体1的底部拉出，然后将反射镜2打开，第五支撑杆4绕着轴销14旋转，反射镜2绕着轴销6旋转，当第五支撑杆4和第六支撑杆与水平面的夹角达到预定大小时，第五支撑杆4和第六支撑杆将会固定住，反射镜2达到最终的竖直位置时也将会固定住。

如图7和图8所示，根据本发明的实施例四，收拢装置包括第七支撑杆4和第八支撑杆（未示出），第七支撑杆4的头端通过轴销7连接投影仪壳体1的左侧壁的前端，其尾端通过轴销6连接反射镜2的左侧壁，第八支撑杆的头端通过轴销连接投影仪壳体1的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接反射镜2的右侧壁，转动第七支撑杆4和第八支撑杆，可以将反射镜2平贴投影仪壳体1的上表面，投影装置还包括至少一个L形反射架15，L形反射架15包括互相垂直的第一固定杆和第二固定杆，选择反射投影模式时，将第七支撑杆4和第八支撑杆从投影仪壳体1上移除，然后将第一固定杆通过轴销7固定在投影仪壳体1的上表面上，将反射镜2通过轴销6固定在第二固定杆上，使反射镜2位于投影镜头3的前端。

本实施例采用投影仪主体与反射镜分离的设计理念，当直接投影时，可以直接使用投影仪主体进行投影；当反射投影时，投影仪壳体1倒悬在空中，投影镜头3背对屏幕5，反射镜2通过L形反射架15连接投影仪壳体1，最终固定在顶部，固定部位可进行拆卸，便于携带。投影装置处于直接投影模式工作状态时，投影镜头3正对着屏幕5，从投影镜头3中投射出来的投射光线8、投射光线9直接投射到屏幕5上面，形成均匀、清晰的投射画面。投影装置处于反射投影模式工作状态时，投影镜头3背对着屏幕5，并且投影仪壳体1倒悬在空中，反射镜2通过L形反射架15与投影仪壳体1连接。从投影镜头3中投射出来的投射光线8、投射光线9全部入射到反射镜2的反射平面10上，经过反射平面10的反射，反射光线11、反射光线12投射到屏幕5上面，形成均匀、清晰的投射画面。

在上面所有实施例中反射镜2可以设为平面反射镜。

如图9所示，投影成像的一个特点是当投影机放在原理桌面时，画面不能被桌面挡住，为解决这一问题，通常的解决办法是将DMD（DigitalMicormirror Device，数字微镜）偏移投影镜头光轴放置，投影行业称为偏置率offset，offset定义为DMD中心沿高度方向偏移镜头光轴与DMD有效像场高度一半的比值。

即： $\mathrm{Offset}=\frac{2y}{H}\×1$

直接投影情况下，offset做到100%便可满足要求，本项目要求兼顾反射式投影情况，因此offset要大于100%，较佳的实施例是offset选取135％。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：包括投影仪壳体，所述投影仪壳体的前端安装有投影镜头，还包括反射镜和收拢装置，所述收拢装置分别活动连接所述反射镜和所述投影仪壳体，当选择反射投影模式时，所述收拢装置将所述反射镜位移至所述投影镜头的前端，当选择直接投影模式时，所述收拢装置将所述反射镜收拢于贴近所述投影仪壳体的位置。

2.根据权利要求1所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：所述收拢装置包括第一支撑杆和第二支撑杆，第一支撑杆的头端通过轴销连接所述投影仪壳体的左侧壁的前端，其尾端通过轴销连接所述反射镜的左侧壁的上端，第二支撑杆的头端通过轴销连接所述投影仪壳体的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接所述反射镜的右侧壁的上端，转动第一支撑杆和第二支撑杆可以将所述反射镜移至所述投影镜头的前端或者将所述反射镜平贴所述投影仪壳体的上表面。

3.根据权利要求1所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：所述收拢装置包括第三支撑杆和第四支撑杆，第三支撑杆的头端通过轴销连接所述投影仪壳体的左侧壁的前端，其尾端通过轴销连接所述反射镜的左侧壁的下端，第四支撑杆的头端通过轴销连接所述投影仪壳体的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接所述反射镜的右侧壁的下端，转动第三支撑杆和第四支撑杆可以将所述反射镜移至所述投影镜头的前端或者将所述反射镜平贴所述投影仪壳体的上表面。

4.根据权利要求3所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：第三支撑杆和第四支撑杆具有可伸缩的结构，将所述反射镜移至所述投影镜头的前端时第三支撑杆和第四支撑杆拉伸，将所述反射镜平贴所述投影仪壳体的上表面时第三支撑杆和第四支撑杆收缩。

5.根据权利要求1所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：所述收拢装置包括第五支撑杆和第六支撑杆，还包括支撑底盘，所述支撑底盘设置在所述投影仪壳体的底部，并通过滑动装置活动连接所述投影仪壳体，通过所述滑动装置可将所述支撑底盘从所述投影仪壳体的底部移出或复位，第五支撑杆的头端通过轴销连接所述支撑底盘的左侧壁的前端，其尾端通过轴销连接所述反射镜的左侧壁，第六支撑杆的头端通过轴销连接所述支撑底盘的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接所述反射镜的右侧壁，所述反射镜收纳在所述支撑底盘上，将所述支撑底盘从所述投影仪壳体的底部移出并所述转动第五支撑杆和第六支撑杆可以将所述反射镜移至所述投影镜头的前端。

6.根据权利要求5所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：所述滑动装置包括设置在所述投影仪壳体底部的两条滑轨，以及设置在所述支撑底盘上相应位置的两个凹槽。

7.根据权利要求1所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：所述收拢装置包括第七支撑杆和第八支撑杆，第七支撑杆的头端通过轴销连接所述投影仪壳体的左侧壁的前端，其尾端通过轴销连接所述反射镜的左侧壁，第八支撑杆的头端通过轴销连接所述投影仪壳体的右侧壁的前端，其尾端通过轴销连接所述反射镜的右侧壁，转动第七支撑杆和第八支撑杆，可以将所述反射镜平贴所述投影仪壳体的上表面，所述投影装置还包括至少一个L形反射架，所述L形反射架包括互相垂直的第一固定杆和第二固定杆，选择反射投影模式时，将第七支撑杆和第八支撑杆从所述投影仪壳体上移除，然后将第一固定杆通过轴销固定在所述投影仪壳体的上表面上，将所述反射镜通过轴销固定在第二固定杆上，使所述反射镜位于所述投影镜头的前端。

8.根据权利要求1至7任一所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：所述反射镜设为平面反射镜。

9.根据权利要求1所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：所述投影镜头的偏置率offset大于100％。

10.根据权利要求9所述的兼容直接投影模式和反射投影模式的投影装置，其特征在于：所述投影镜头的偏置率offset设为135％。

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