CN108169986B - 自带电动调焦机构的全承载式投影机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自带电动调焦机构的投影机，包括框架结构以及固定在所述框架结构内的模块化设备，所述框架结构包括外观面板以及设置于外观面板内部、且整体成型的分隔结构，将投影机内部结构分为四个区域，其中光学模组放置于第二区，所述光学模组包括电动调焦机构，利用调焦齿条在调焦齿轮的驱动下，带动调焦扳手进行圆弧形运动，实现镜头焦距的电动调节。本发明采用全承载式的框架结构设计，根据框架设计将模块进行区域分割，同时利用散热模块在各模块的独立空间内形成散热通道。特别是还在光学模组中加入电动调焦机构，不仅提高了调焦效率、缩短调焦时间，结合科学的全载式框架设计进一步提高了散热效率。

Description

自带电动调焦机构的全承载式投影机

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，具体的说是涉及一种自带电动调焦机构的投影机。

背景技术

近年来，随着投影机产品的快速发展，越来越多的人们开始在日常生活中、工作中使用到投影机。目前市面上的投影机采用复杂的调焦结构，造成焦距调试过程十分复杂，而复杂的结构又使产品成本过高而导致价格较贵。另外，投影机内部核心部件主要分为光学模组、电气模组，其中光学模组包含光源单元、光学引擎单元、镜头单元、光学散热单元等。由于投影机内部功能模块较多，且对防尘、散热、固定、支撑、强度等要求严格，其框架结构设计制约着工件的加工难易度、产品的制造工艺性、成本、品质等等。常用的投影机产品采用自下向上的“层叠式”安装方式，即按照投影机底壳、内部金属加强板、光学部分、电气部分，由于安装元器件较多，又是逐层安装，多工件的累积精度要求太高，加工难度大，降低了产品的市场竞争力，不利于产品的推广应用。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种采用全承载式框架结构的投影机，既满足投影产品对框架强度、刚性的要求，实现科学的框架布局，同时又能实现焦距的电动调节，操作方便，性能稳定。

本发明的技术方案如下：

一种自带电动调焦机构的投影机，包括框架结构以及固定在所述框架结构内的模块化设备，所述模块化设备包括主板模块、存储模块、电源模块以及光学模组，其特征在于：

所述框架结构包括外观面板以及设置于外观面板内部、且整体成型的分隔结构；所述分隔结构包括：在竖直方向上将框架结构分为前、后区域的第一隔断；在水平方向上将后区域分为上、下两子区域的第二隔断；在竖直方向上将前区域分为左、右两子区域的第三隔断；其中，由第一隔断与第二隔断构成的下层子区域为第一区，所述第一区承载所述主板模块；上层子区域为第四区，所述第四区承载所述电源模块；由第一隔断与第三隔断构成的左侧子区域为第三区，所述第三区承载所述存储模块；右侧区域为第二区，所述第二区承载所述光学模组；

所述光学模组包括电动调焦机构，所述电动调焦机构包括：镜头组件、调焦基座、调焦齿条、调焦齿轮、电机；所述镜头组件上安装有运动轨迹为圆弧形的调焦扳手，所述调焦扳手伸出设置于调焦齿条上的调焦扳手运动槽；所述调焦齿条与固定在电机上的调焦齿轮配合工作；电机开启时，调焦齿条在调焦齿轮的驱动下，带动调焦扳手进行圆弧形运动，实现镜头焦距的电动调节。

进一步地，所述设置于调焦齿条上的镜头调焦扳手运动槽两侧分别设置有与所述上限位开关配合的上限位触点，以及与所述下限位开关配合的下限位触点。

进一步地，所述调焦基座上设置有滑轨槽、电机固定、基座固定、上限位开关固定以及下限位开关固定。

进一步地，所述分隔结构与所述外观面板为一体化结构，其中所述外观面板包括成矩形设置的前面板、后面板和两侧板。

进一步地，所述第一区、第二区、第三区以及第四区的分隔结构与所述外观面板的连接处均设有多个风扇连接孔；由风扇和风扇固定底座组成的散热模块通过所述的风扇连接孔与分隔结构固定以形成定向散热通道。

通过上述技术方案，本发明公开的投影机采用全承载式的框架结构设计，改善了常用“层叠式”安装工艺带来的多工件的累积精度低、加工难度大的问题，并根据框架设计将模块进行区域分割，同时利用散热模块在各模块的独立空间内形成散热通道。特别是还在光学模组中加入电动调焦机构，不仅提高了调焦效率、缩短调焦时间，结合科学的全载式框架设计进一步提高了散热效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面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来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明框架结构示意图；

图2为本发明电动调焦机构结构示意图；

图3为本发明调焦齿条结构示意图；

图4为本发明调焦基座结构示意图；

图5为本发明实施例框架结构示意图；

图6为本发明实施例主要结构示意图；

图7为本发明实施例风道设计示意图。

附图标记说明：

1、投影机镜头；2、调焦扳手；3、下限位开关；4、上限位开关；5、调焦基座；5-1、滑槽轨；5-2、下限位开关固定；5-3、电机固定；5-4、上限位开关固定；5-5、基座固定；6、电机；7、调焦齿轮；8、调焦齿条；8-1、下限位触点；8-2、上限位触点；8-3、调焦扳手运动槽；8-4、滑轨；8-5、运动齿；A1、框架结构；A2、光学模块；A3、电气主板模块；A4、电气驱动板模块；A5、电气电源板模块；A6、风扇模块。

具体实施方式

为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：

如图1-4所示：一种自带电动调焦机构的投影机，包括框架结构以及固定在所述框架结构内的模块化设备，所述模块化设备包括主板模块、存储模块、电源模块以及光学模组。

本发明框架结构包括外观面板以及设置于外观面板内部、且整体成型的分隔结构。图1给出了所述分隔结构示意图，其包括：在竖直方向上将框架结构分为前、后区域的第一隔断；在水平方向上将后区域分为上、下两子区域的第二隔断；在竖直方向上将前区域分为左、右两子区域的第三隔断；其中，由第一隔断与第二隔断构成的下层子区域为第一区，所述第一区承载所述电源模块；上层子区域为第四区，所述第四区承载所述主板模块；由第一隔断与第三隔断构成的左侧子区域为第三区，所述第三区承载所述存储模块；右侧区域为第二区，所述第二区承载所述光学模组。第一区、第二区、第三区以及第四区的分隔结构与所述外观面板的连接处均设有多个风扇连接孔；由风扇和风扇固定底座组成的散热模块通过所述的风扇连接孔与分隔结构固定以形成定向散热通道。

具体的，分隔结构与所述外观面板为一体化结构，其中所述外观面板包括后面板和两侧面板，本实例中将投影机的前面板作为一个独立的部件设计，但根据本发明实际应用需求，前面板可以根据产品造型设计来决定是否与框架集成为一体。作为优选的实施方式，所述第一区内的分隔结构设置有电源单元固定结构；所述第二区内的分隔结构设置有光学单元固定结构；所述第三区内的分隔结构设置有存储单元固定结构；所述第四区内的分隔结构设置有主板单元固定结构。

具体的，本发明采用了电气单元区域分割式设计，利用框架结构将电气的主板单元、电源板单元、驱动板单元、智能卡单元等分隔开，这样既可以避免各个电气单元在使用过程中相互影响(如电磁干扰等)，使其在电气EMC、静电测试时可以有针对性的单独更改某一区域；同时也为各个电气单元建立了相对独立的散热空间避免其互相影响；而且区域分割式的创新设计，方便了各电气单元的组装及拆卸，在制造以及售后维修方面都提供了很大便利，从而降低了成本。各电气单元的固定安装方式可以根据具体的使用需求进行选择，采用的固定结构可以是孔结构、栓结构、卡扣结构等等。

投影机的光学模组安装于分隔结构的第二区，其包括电动调焦机构，如图2 所示，电动调焦机构包括：镜头组件1、调焦基座5、调焦齿条8、调焦齿轮7、电机6；所述镜头组件1上安装有运动轨迹为圆弧形的调焦扳手2，所述调焦扳手2伸出设置于调焦齿条8上的调焦扳手运动槽8-3；所述调焦齿条8与固定在电机6上的调焦齿轮7配合工作；电机6开启时，调焦齿条8在调焦齿轮7的驱动下，带动调焦扳手2进行圆弧形运动，实现镜头焦距的电动调节。所述电机为微型电机。

如图3-4所示，调焦基座5通过滑轨结构安装调焦齿条8，所述调焦齿条8 上开设有镜头调焦扳手运动槽8-3，所述调焦齿条8能够与调焦齿轮7咬合；所述调焦基座5两端设置有上限位开关4、下限位开关3。进一步地，所述设置于调焦齿条8上的镜头调焦扳手运动槽8-3两侧分别设置有与所述上限位开关4 配合的上限位触点8-2，以及与所述下限位开关配合的下限位触点8-1。进一步地，所述调焦基座5上设置有滑轨槽5-1、电机固定5-3、基座固定5-5、上限位开关固定5-4以及下限位开关固定5-2。

电机6启动后，带动调焦齿轮7做圆周运动，调焦齿轮7又驱动调焦齿条8 上下往复运动，调焦齿条8上的调焦扳手运动槽8-3控制连接于镜头上的调焦扳手2进行圆弧形运动，从而针对镜头的焦距进行电动调焦动作，而上限位开关4 和下限位开关3分别利用上限位触点8-2、下限位触点8-1的感应结果输出调焦齿条运动极限点的信号，使投影机系统接收到信号后停止对电机的供电，有效的避免了电机6和调焦扳手2的损坏。

本发明采用电动调焦机构有效解决了投影机镜头快速调焦问题，结构简单，进一步降低了制造成本，有效提高产品竞争力。

下面通过具体的应用实例，对本发明的方案进行进一步的说明。

图5-7给出了本发明的一个较佳的实施例，本实施例中投影机的框架结构集多种功能于一体，根据元件各区域元件选型确定分隔结构位置，进而确定框架分区。本实施例中采用电气单元区域分割式设计，利用框架结构将电气的主板单元、电源板单元、驱动板单元、智能卡单元等分隔开，这样既可以避免各个电气单元在使用过程中相互影响(如电磁干扰等)，使其在电气EMC、静电测试时可以有针对性的单独更改某一区域；同时也为各个电气单元建立了相对独立的散热空间避免其互相影响；而且区域分割式的创新设计，方便了各电气单元的组装及拆卸，在制造以及售后维修方面都提供了很大便利，从而降低了成本。各电气单元的固定安装方式可以根据具体的使用需求进行选择，采用的固定结构可以是孔结构、栓结构、卡扣结构等等。

采用一体化承载式框架来代替传统的金属支架，框架作为产品中枢机构，对光学模块、电气模块及其他结构部件提供充足、稳定、可靠的支撑与固定。与以往大多具有金属板支架相比，其实施过程中改变了层叠式组装，即自下向上的组装顺序，对上层元件提供有效支撑力，提升产品品质。本实施方式采用机械性能较好的工程塑料PC+ABS作为框架成型材料，其在化工业又叫塑料合金，它具有优良的耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有良好的成型生产性，即使应用在薄壁复杂形状上也能提供可靠的性能。

图6给出了本实施例中投影机的主要结构，包括框架结构A1、光学模块 A2(安装于第二区)、电气主板模块A3(安装于第四区)、电气驱动板模块A4 (安装于第三区)、电气电源板模块A5(安装于第一区)、风扇模块A6。采用区域化模块组装，即将框架结构A1作为承载结构，还要集成外观展示的功能，即在其左右两侧和后面与外观面板集成一体化，同时具有外观效果、散热等综合功能。所述第一区、第二区、第三区以及第四区的分隔结构与所述外观面板的连接处均设有多个风扇连接孔；由风扇和风扇固定底座组成的散热模块通过所述的风扇连接孔与分隔结构固定以形成定向散热通道。图7给出了本实施例的风道设计示意图，在本实施例中，通过各散热模块的耦合作用形成了非接触式的散热模式，结合固有光学单元的结构和风向要求，充分利用各功能子区域中的空隙形成集成式定向散热风道，此合理的散热风道设计，有效提高了本框架结构的散热效率。区域化模块组装方法，既保证了生产效率和产品品质，同时也优化了维修流程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自带电动调焦机构的投影机，包括框架结构以及固定在所述框架结构内的模块化设备，所述模块化设备包括主板模块、存储模块、电源模块以及光学模组，其特征在于：

所述框架结构包括外观面板以及设置于外观面板内部、且整体成型的分隔结构；所述分隔结构包括：在竖直方向上将框架结构分为前、后区域的第一隔断；在水平方向上将后区域分为上、下两子区域的第二隔断；在竖直方向上将前区域分为左、右两子区域的第三隔断；其中，由第一隔断与第二隔断构成的下层子区域为第一区，所述第一区承载所述主板模块；上层子区域为第四区，所述第四区承载所述电源模块；由第一隔断与第三隔断构成的左侧子区域为第三区，所述第三区承载所述存储模块；右侧区域为第二区，所述第二区承载所述光学模组；

所述光学模组包括电动调焦机构，所述电动调焦机构包括：镜头组件、调焦基座、调焦齿条、调焦齿轮、电机；所述镜头组件上安装有运动轨迹为圆弧形的调焦扳手，所述调焦扳手伸出设置于调焦齿条上的调焦扳手运动槽；所述调焦齿条与固定在电机上的调焦齿轮配合工作；电机开启时，调焦齿条在调焦齿轮的驱动下，带动调焦扳手进行圆弧形运动，实现镜头焦距的电动调节。

2.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于所述设置于调焦齿条上的镜头调焦扳手运动槽两侧分别设置有与上限位开关配合的上限位触点，以及与下限位开关配合的下限位触点。

3.根据权利要求2所述的投影机，其特征在于所述调焦基座上设置有滑轨槽、电机固定、基座固定、上限位开关固定以及下限位开关固定。

4.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于所述分隔结构与所述外观面板为一体化结构，其中所述外观面板包括后面板和两侧面板。

5.根据权利要求4所述的投影机，其特征在于所述第一区、第二区、第三区以及第四区的分隔结构与所述外观面板的连接处均设有多个风扇连接孔；由风扇和风扇固定底座组成的散热模块通过所述的风扇连接孔与分隔结构固定以形成定向散热通道。

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