CN108828883B - 投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影设备。本发明的投影设备，包括镜头组件、镜头底座、传热组件以及散热组件，镜头组件包括镜头筒，散热组件套设在镜头筒的外侧并与镜头底座连接，传热组件设置在镜头筒的外壁上，并与散热组件之间弹性连接，将镜头组件的热量传导至散热组件上。本发明能够在工作时进行有效散热。

Description

投影设备

技术领域

本发明涉及投影显示领域，尤其涉及一种投影设备。

背景技术

随着科技的发展与人们生活水平的进步，激光电视、投影仪等各类投影设备因其具有投影图像尺寸较大、显示效果较好的优势，得到了越来越广泛的应用。

目前，投影设备主要包括有光学组件以及镜头等组成部分。其中，光学组件也叫光学引擎，内部通常包括有振镜等组成部分，主要用于发出光线；而镜头内通常包括有多组镜片，通过镜头内部镜片的组合，能够对光线进行折射，从而进行成像。镜头的镜片安装在塑胶等材料制成的镜头筒内，且镜头筒一端和光学组件相连，另一端用于出射光线，从而进行画面的成像。一般的，为了避免投影设备受到外界环境的影响，镜头和光学组件之间通常为密封连接，且镜头筒通常会埋设在光学组件内部。

然而，当投影设备工作时，光线透过镜片的时候会产生一定的热量，当热量在镜片上积聚时，容易使镜片产生变形，进而改变镜片各部分的折射率，从而造成“温漂”现象，影响最终的成像画面。

发明内容

本发明提供一种投影设备，能够在工作时进行有效散热。

本发明提供一种投影设备，包括镜头组件、镜头底座、传热组件以及散热组件，镜头组件包括镜头筒，散热组件套设在镜头筒的外侧并与镜头底座连接，传热组件连接在镜头筒的外壁以及散热组件之间，传热组件与散热组件之间弹性连接，用于将镜头组件的热量传导至散热组件上。

本发明的投影设备包括镜头组件、镜头底座、传热组件以及散热组件，镜头组件包括镜头筒，散热组件套设在镜头筒的外侧并与镜头底座连接，传热组件设置于镜头筒的外壁上，并与散热组件之间弹性连接，将镜头组件的热量传导至散热组件上。这样可以有效的将镜头组件上的热量散发至镜头底座或者是外界，从而避免镜头组件上的热量积聚过多而影响镜头的正常成像，同时由于传热组件和散热组件之间保持弹性连接，因而镜头组件的移动不会受到阻碍，从而可以实现正常变焦。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的投影设备的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的投影设备的爆炸示意图；

图3是本发明实施例一提供的投影设备的内部示意图；

图4是本发明实施例一提供的投影设备的剖面示意图；

图5是本发明实施例一提供的投影设备内部的分解示意图；

图6是本发明实施例一提供的一种传热组件的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

图1是本发明实施例一提供的投影设备的结构示意图。图2是本发明实施例一提供的投影设备的爆炸示意图。图3是本发明实施例一提供的投影设备的内部示意图。图4是本发明实施例一提供的投影设备的剖面示意图。图5是本发明实施例一提供的投影设备内部的分解示意图。如图1至图5所示，本实施例提供的投影设备，包括镜头组件1、镜头底座2、传热组件3以及散热组件4，镜头组件包括镜头筒11，散热组件4套设在镜头筒11的外侧并与镜头底座2连接，传热组件3设置在镜头筒11的外壁上，且传热组件3与散热组件4之间弹性连接，将镜头组件1的热量传导至散热组件4上。

其中，投影设备通常可以为激光电视、投影仪或者其它能够进行影像投影的装置。为了实现画面的投影，投影设备中包括有镜头组件1和光学组件等。光学组件通常也称为光学引擎，其中包括有数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)以及前端的照明光路等器件。其中，照明光路能够作为光源提供光线；而数字微镜器件中布满了微型光阀或者是光路开关，因而可以用于进行光路的开闭，以使照明光路所发出的光线被选择性的通过，从而形成图像画面。

而为了对从光学组件中出射的光线进行聚焦、变焦等操作，使其在投影屏幕上投影出正常显示的画面图像，投影设备还包括有镜头组件1。镜头组件1内包含有多组镜片，各组镜片中均包括有一个或一个以上镜片，这样通过不同镜片之间的折射，能够让从光学组件中出射的光线在投影屏幕上实现聚焦，从而显示正常的画面。其中，为了固定镜片，镜头组件1中还包括有镜头筒11，这样多个镜片能够以预设的间隔被固定在镜头筒11中，以通过镜片对光线的折射实现成像。

同时，为了固定镜头组件1，投影设备中还包括有镜头底座2，这样镜头组件1可以设置在镜头底座2上，从而得到定位与固定。

而当投影设备工作时，由于光学组件射出的光线会经镜头组件1实现汇聚和折射等处理，因而镜头组件1中的镜片会在光线透过时受到大量热量。为了避免镜片因热量积聚过多而产生热变形，影响投影设备所投射出的图像画面，投影设备中还包括有传热组件3以及散热组件4。传热组件3和散热组件4能够将镜头组件1上的热量传导至镜头底座2或者是外界，从而有效减少镜头组件1上所积聚的热量，避免镜头组件1中的镜头出现热变形现象，保证投影设备的正常成像。

其中，散热组件4通常会套设在镜头筒11的外侧，同时会与镜头底座2连接，一般的，由于散热组件4和镜头底座2之间相对固定，且当镜头组件1实现调焦的功能时，镜头筒11会在轴向上产生一定位移，为了避免散热组件4阻碍到镜头组件1的正常调焦，散热组件4通常套设在镜头筒11外侧，且散热组件4并不会和镜头筒11直接接触，而是保留有一定的间隙，这样镜头筒11可以自由的前后移动，而不受到散热组件4的干涉和阻挡。

而此时，为了将镜头筒11上的热量传导至散热组件4，在镜头筒11的外壁和散热组件4之间还连接有传热组件3，传热组件3通常设置在镜头筒11的外壁上，且和散热组件4之间具有弹性连接。这样镜头筒11上的热量即可经由传热组件3传递给散热组件4。其中，传热组件3和散热组件4之间的弹性连接的实施方式可以有多种，例如可以是利用各种弹性结构件实现两者之间的连接，这样传热组件3和散热组件4之间可以利用弹性结构件的形变实现相对移动，从而在传热组件3跟随镜头筒11移动时，散热组件4能够保持原有的位置，且传热组件3和散热组件4之间始终维持接触状态，以形成持续的热传导。

一般的，为了形成良好的热传导路径，传热组件3和散热组件4通常均可以由金属等具有较高热传导速度的材料制成，以提高热传导速度。

这样通过在投影设备中设置传热组件3和散热组件4，可以有效的将镜头组件1上的热量散发至镜头底座2或者是外界，从而避免镜头组件1上的热量积聚过多而影响镜头的正常成像，同时由于传热组件3和散热组件4之间保持弹性连接，因而镜头组件1的移动不会受到阻碍，从而可以实现正常变焦。

由于镜头组件1需要执行焦距调节等功能，因而一般镜头组件1中通常将镜片分为多个群组，且镜头组件1中的镜头筒11可以为多个，这样可以将不同群组的镜片放置在不同镜头筒11内，且利用不同镜头筒在镜头组件1轴向上的前后移动实现调焦。因而示例性的，镜头组件1中的镜头筒11可以包括前镜头筒和后镜头筒等不同组成部分。其中，传热组件3通常会和后镜头筒连接。

具体的，前镜头筒通常位于镜头组件1的前端，也就是远离光学组件的位置，而后镜头筒位于镜头组件1的后端，即靠近光学组件的一端。前镜头筒和后镜头筒之间可以沿着镜头组件1的轴线，也就是光轴方向前后移动，以改变前镜头筒中镜片与后镜头筒中镜片的相对距离，从而完成调焦功能。其中，由于后镜头筒靠近光学组件设置，一方面后镜头筒中的镜片受到光照影响较大，升温较快；另一方面，后镜头筒靠近光学组件，其至少部分被光学组件所遮蔽，其自身热量较难散发。因而通过将传热组件3和后镜头筒连接，可以为后镜头筒提供散热，避免热量的积聚，保证镜头的正常成像。

其中，可选的，为了提高和传热组件3之间的传热效率，后镜头筒通常采用金属材质，或者是其它导热速度较快的材料制成，而其它镜头筒仍可以塑胶等质地较轻的材料，以减少投影设备的整体重量。

其中，为了避免传热组件3和散热组件4阻碍投影设备的正常变焦，作为一种可选的实施方式，镜头筒中包括有子镜头筒，子镜头筒在沿镜头组件1的轴向方向上可以相对于散热组件4前后移动。

其中，散热组件4一般固定在镜头底座2上，而镜头组件1在执行调焦等操作时，通常需要让镜片改变其在光轴方向上的位置来改变镜头焦距，这样，镜头筒11中至少需需要一个能够沿着镜头组件1的轴向前后移动的子镜头筒。而为了避免散热组件4干涉到镜头筒11的移动，子镜头筒之间需要在镜头组件1的轴向上相对于散热组件4前后移动，也就是相对于散热组件4具有可以调整的相对位置。这样镜头筒11和散热组件4能够在镜头组件1的轴向上相对移动，因而镜头筒11在调焦时不会受到散热组件4的影响。其中，能够沿镜头组件1轴向方向相对于散热组件4前后移动的子镜头筒可以是前镜头筒或者后镜头筒等。一般的，进行前后移动的子镜头筒通常可以为后镜头筒。

具体的，为了和镜头筒11外壁以及散热组件4连接，传热组件3可以具有多种不同的形式和结构。图6是本发明实施例一提供的一种传热组件的结构示意图。如图6所示，在其中一种可选的实施方式中，传热组件3包括本体31，本体31和镜头筒11的外壁连接，且本体31上具有至少一个用于和散热组件4弹性连接的弹性部32。

具体的，传热组件3中的本体31可以和镜头筒11的外壁连接，以接收来自镜头筒11外壁上的热量，而本体31上的弹性部32由于其自身具有一定的弹性，因而可以和散热组件4之间弹性连接，从而在镜头筒11和散热组件4之间产生相对位移时，始终依靠弹性部32的弹性而抵接在散热组件4之上，以和散热组件4之间形成较好的传热接触面，这样传热组件3即可通过弹性部32的传导将来自于镜头筒11的热量传递给散热组件4。

其中，为了实现和镜头筒11外壁之间的良好传热，本体31可以直接和镜头筒11的外壁接触，也可以通过导热膜等结构与镜头筒11的外壁连接。当传热组件3的本体31与镜头筒11的外壁之间存在导热膜时，导热膜的一面与镜头筒11的外壁贴合，而另一面则和本体31贴合，从而即可充当镜头筒11与传热组件3的本体31之间的传热媒介。

具体的，导热膜可以为多种形式和结构。例如，导热膜可以为由石墨制成的石墨导热膜，或者由其它等较易导热的材料制成的膜状件。由于导热膜具有较好的热传导速度和热传导效率，因而将导热膜设置在镜头筒11的外壁和传热组件3的本体31之间，即可提高传热组件3对于镜头筒11的传热效果。

具体的，为了和镜头筒11的外壁连接固定，可选的，本体31可以为环状，且本体31的内缘直径与镜头筒11的外壁直径相匹配，此时，即可将传热组件3的本体31套设在镜头筒11的外壁上。

此时，本体31可以从周向上套设在镜头筒11的外壁外侧，且由于本体31的内缘直径和镜头筒11的外壁直径相匹配，所以依靠尺寸上的配合，本体31能够和镜头筒11之间实现可靠的相对固定，且本体31的内缘可以和镜头筒11的外壁形成良好的接触。这样镜头筒11在投影设备工作时所释放的热量即可通过本体31的内缘传递至本体31上。

具体的，本体31可以为一个单独的部件，也可以由多个部件共同组成。当本体31是由多个部件所共同组成时，可以令本体31包括两个或两个以上半环状的结构件，当两个或者两个以上结构件相互拼合时，即可共同形成一个圆环状的完整本体。具体的，半环状的结构件在拼接时，由于每个结构件的形状均为圆环的一段圆弧，可以让半环状结构件的端部相互对接，从而共同围成完整的圆环。这样采用多个部件共同组成传热组件3的本体31的方式，可以在镜头筒11端部结构尺寸过大时，通过不同部件相互拼合的方式，从镜头筒11侧方将本体31固定在镜头筒11外侧，完成本体31的正常装配。

可选的，当传热组件3的本体31包括多个半环状的结构件时，多个结构件之间可以通过卡接连接，或者是利用螺纹紧固件进行螺纹连接。以多个结构件之间通过螺纹连接为例，每个结构件的两端均可以设置定位孔，定位孔可以为光孔或者螺纹孔。相邻两个结构件拼合后，将螺纹紧固件由定位孔穿入并旋合，即可将不同结构件固定在一起。

而为了让传热组件3与散热组件4之间形成良好的导热接触，可选的，传热组件3上的弹性部32通常可以为多个，且多个弹性部32呈周向环绕在本体31外侧。此时，在本体31周向上的各个方向上均设置有弹性部32，因而本体31周向的不同方向上的各个部位均能够将自身的热量通过临近的弹性部32传递至散热组件4上，这样加快了传热组件3与散热组件4之间，以及传热组件3和镜头筒11外壁之间的导热速度，实现了较好的导热效率。

进一步的，为了和散热组件4之间实现弹性连接或者是弹性接触，弹性部32可以具有多种不同的结构和形式。其中，在一种可选的实施方式中，弹性部32为弹片，且弹片的一端与本体31连接，弹片的另一端抵持在散热组件4上。

具体的，弹片通常由弹簧钢等材料制成，且通常可以弯折成不同的形状。这样当弹片受压后，即可利用自身的形变储存弹性势能，并利用弹力而实现和其它部件之间的抵持。具体的，弹片的一端会和本体31连接，而另一端可以依靠弹片自身的弹力紧紧的抵持在散热组件4上，以实现和散热组件4之间的可靠接触连接。其中，弹片的形状可以为卡爪式，或者波浪式等不同造型。

由于弹片为扁平状的片状结构，所以弹片抵接在散热组件4上时，弹片端部的扁平的一面会和散热组件4接触，从而形成面积较大的接触面，这样弹片和散热组件4之间的接触部位具有面积较大的传热面，能够加快本体31与散热组件4之间的热传导速度，提高传热组件3的传热效率。

在本实施例中，弹片可以为多个，且多个弹片沿轴向环绕在本体31的外侧。此时，由于弹片的一端和本体31直接连接，而弹片的另一端抵持于散热组件4之上，因而弹片在本体31的周向外缘通常上呈放射状排列，且弹片的抵接在散热组件4之上的一端位于和本体31连接一端的外侧。

其中，弹性部32为弹片时，由于弹片需要采用弹性较高的材料制成，因而弹性部32通常可以和本体31之间为分体式结构，此时，弹性部32和本体31之间可以采用铆接、螺接等方式连接在一起。

此外，弹性部32也可以为其它的弹性结构，例如是螺旋弹簧或者是块状弹性件等本领域技术人员常用的结构，此处不加以限制。

由于传热组件3的本体31依靠弹性部32和散热组件4实现弹性连接，因而当镜头组件1进行调焦时，可以通过调焦环的旋转带动镜头筒11中后镜头筒以及传热组件3的本体31一同沿镜头组件1的轴向前后移动，同时，由于弹性部32和散热组件4之间保持弹性接触，因而具有一定的移动余量，能够保证在调焦时后镜头筒的整个结构前后移动时，传热组件3中的弹性部32一直与散热组件4之间保持接触，达到调焦时仍然能够进行镜头组件1的正常散热降温的目的。

而为了对镜头筒11进行散热，散热组件4同样具有多种不同的结构和形式。可选的，散热组件4包括散热件41，散热件41具有避让孔411，避让孔411的孔径大于镜头筒11的外径，以使散热件41套设在镜头筒11的外侧。

此时，散热件41可以作为散热组件4的主体和传热组件3连接，并接收来自传热组件3的热量。为了减少传热路径的长度，散热件41与镜头筒11之间通常应保持较短的距离，此时，可以在散热件41上开设避让孔411，并让镜头筒11穿过避让孔411，这样散热件41即可套设在镜头筒11的外侧。

这样通过散热件41上开设避让孔411，且利用避让孔411将散热件41套设在镜头筒11外侧的设置方式，一方面，散热件41可以从周向上围在镜头筒11外侧，从而对应镜头筒11各个不同方向的部位，使镜头筒11能够实现均匀散热；另一方面，将散热件41套设在镜头筒11的外侧，能够充分利用镜头筒11外侧周围的空间，使得散热组件4的结构较为紧凑，优化投影设备的内部整体空间。

其中，避让孔411的孔径要大于镜头筒11的外径，这样避让孔411的孔缘和镜头筒11的外壁之间具有一定的间距，因而当投影设备进行调焦时，镜头筒11可以自如的沿镜头组件1的轴向前进或后退，而不会与散热件41之间发生干涉。

当传热组件3将镜头筒11上的热量传导至散热件41上时，为了让散热件41能够快速释放积聚的热量，散热件41通常应具有较大的体积和散热面积。其中，作为一种可选的实施方式，至少部分散热件41延伸至镜头底座2的边缘外侧。此时，散热件41的部分边缘可以从镜头底座2的覆盖范围内伸出，并延伸至镜头底座2的外侧。散热件41的延伸至镜头底座2外侧的部分边缘即可和外界空气实现对流换热，从而加快自身的热量散发。

或者，在另一种可选的实施方式中，至少部分散热件41也可以延伸至与镜头底座2的边缘齐平的位置。此时，散热件41不会从镜头底座2边缘露出，因而可以依靠和镜头底座2之间的接触实现热量的传导和释放，将散热件41上的热量传递给镜头底座2。

为了固定散热组件4，镜头底座2上通常可以设置相应的固定结构，例如是卡槽或者安装孔等。这样可以通过卡接或者螺纹连接的方式，将散热组件4固定于镜头底座2上。

其中，在一种可选的结构中，镜头底座2上可以设置有与散热件41形状相匹配的安置槽21。此时，散热件41可以部分或者完全地嵌设在安置槽21中，并得到安置槽21的固定。

通常的，安置槽21可以开设在镜头底座2的面向光学组件一侧的端面上，且安置槽21的槽口朝向光学组件一侧，这样散热件41设置在安置槽21之内时，散热件41在镜头组件1径向上的位置会被安置槽21所限制，由此得到固定和定位。

一般的，安置槽21的形状会和散热件41的形状相互匹配，即安置槽21的形状和散热件41相同，且尺寸略大于散热件41的尺寸，这样安置槽21可以较好的对散热件41形成固定。

为了进一步加快散热件41的散热速度，提高投影设备的散热性能，通常还可以在散热件41上设置一些散热结构，以通过加大散热面积或者加快散热件41表面的空气对流速度的方式，将散热件41上的热量尽快散发至外界。

可选的，散热件41上可以设置有散热鳍片412。散热鳍片412设置在散热件41的外表面，且包括多个间隔设置的鳍片。这样外界空气在流经各鳍片之间的间隙时，能够和鳍片表面进行热交换，从而带走鳍片表面的热量。由于鳍片表面的总面积要远大于散热件41本身的表面积，因而散热件41上设置散热鳍片412之后，能够更快的将热量散发至外界，避免热量积聚在镜头组件1上。

一般的，当散热件41上设置有散热鳍片412等散热结构时，散热件41通常会一直延伸至镜头底座2的边缘外侧，从而使散热鳍片412暴露于外界空气中。这样散热鳍片412表面能够进行较为高效的空气对流，提高散热效率。

同样的，散热件41上还可以设置散热格栅，或者是其它的被动散热结构等。散热格栅同样可以依靠间隔设置的栅条等结构增大散热件41与外界的散热面积，从而加快热传导速度，提高散热效率。散热格栅的具体设置方式和散热鳍片412类似，此处不再赘述。

而作为另一种可选的实施方式，散热组件4中还可以包括风扇等主动散热装置。风扇可以将风吹至散热件41以及散热结构的表面，以加快散热件41表面的气流流动，改善散热性能。

需要说明的是，上述风扇等主动散热装置，既可以独立使用，也可以和散热鳍片412等被动散热结构配合使用，以提高散热速度和散热效率。

本实施例中，投影设备包括镜头组件、镜头底座、传热组件以及散热组件，镜头组件包括镜头筒，散热组件套设在镜头筒的外侧并与镜头底座连接，传热组件设置在镜头筒的外壁上，并与散热组件之间弹性连接，将镜头组件的热量传导至散热组件上。这样可以有效的将镜头组件上的热量散发至镜头底座或者是外界，从而避免镜头组件上的热量积聚过多而影响镜头的正常成像，同时由于传热组件和散热组件之间保持弹性连接，因而镜头组件的移动不会受到阻碍，从而可以实现正常变焦。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种投影设备，其特征在于，包括镜头组件、镜头底座、传热组件以及散热组件，所述镜头组件包括镜头筒，所述散热组件套设在所述镜头筒的外侧并与所述镜头底座连接，所述传热组件设置于所述镜头筒的外壁上，并与所述散热组件之间弹性连接，将所述镜头组件的热量传导至所述散热组件上；所述传热组件包括本体，所述本体和所述镜头筒的外壁连接，且所述本体上具有至少一个用于和所述散热组件弹性连接的弹性部。

2.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述镜头筒具有沿所述镜头组件的轴向方向相对于所述散热组件前后移动的子镜头筒。

3.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述本体为环状，且所述本体的内缘直径与所述镜头筒的外壁直径相匹配，用于套设在所述镜头筒的外壁上。

4.根据权利要求3所述的投影设备，其特征在于，所述弹性部为多个，且多个所述弹性部呈周向环绕在所述本体外侧。

5.根据权利要求2-4任一项所述的投影设备，其特征在于，所述弹性部为弹片，且所述弹片的一端与所述本体连接，所述弹片的另一端抵持在所述散热组件上。

6.根据权利要求1-4任一项所述的投影设备，其特征在于，所述散热组件包括散热件，所述散热件具有避让孔，所述避让孔的孔径大于所述镜头筒的外径，以使所述散热件套设在所述镜头筒的外侧。

7.根据权利要求6所述的投影设备，其特征在于，至少部分所述散热件延伸至所述镜头底座的边缘外侧；或者，至少部分所述散热件延伸至与所述镜头底座的边缘齐平。

8.根据权利要求6所述的投影设备，其特征在于，所述镜头底座上设置有与所述散热件形状相匹配的安置槽。

9.根据权利要求6所述的投影设备，其特征在于，所述散热件上设置有以下散热结构的任意一种或多种：散热鳍片、散热格栅。

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