CN112650015A - 一种小体积的自动光学变焦投影仪及整机堆叠方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于投影仪技术领域,具体涉及一种小体积的自动光学变焦投影仪及整机堆叠方法，本发明的投影仪包括底盖组件，所述底盖组件包括整机主板，和喇叭组件；所述底盖组件上固定连接中框支架组件，所述中框支架组件包括与中框支架固定连接的风扇、光机组件和散热模块；所述光机组件的出光口位置设置有滑门组件。目的在于将以DLP技术方案的高功率投影仪整机进行合理堆叠，从空间上能够减小各个组件的占用面积，合理运用各组件之间的空缺完成空间互补，使得投影仪整体体积小巧，结构紧凑，模块化布局，更便于高功率投影仪后期的装配和维护。

Description

一种小体积的自动光学变焦投影仪及整机堆叠方法

技术领域

本发明属于投影仪技术领域，具体涉及一种小体积的自动光学变焦投影仪及整机堆叠方法。

背景技术

当前以DLP为技术点的投影仪已日趋在生活、商业场景中得到广泛应用，市场上的投影仪大多体积庞大，对于家居消费类电子产品来讲，如果需要高功率的设计，则需要占用了较大的生活空间，无法满足家居投影的需求；且传统投影仪的防护性也较差，多采用塑胶大面积开孔的方案，尤其是对于投影仪的喇叭口、出光口处，往往存在缺少防护或者防护不到位的情况，喇叭口和出光口长时间的裸露在外部则会影响投影仪的使用；传统的投影仪也不具备自动光学变焦功能，在特定环境状态下，投影出的画面大小比例无法进行调节，需要将投影仪的整机前移或者后移才可以进行画面大小的调节，对于家居使用来说也极为不便。

发明内容

为了解决基于DLP技术的投影仪体积较大，无法满足家居使用的需求问题，本发明提供了一种小体积的自动光学变焦投影仪及整机堆叠方法，所采用的技术方案是：一种小体积的自动光学变焦投影仪，包括底盖组件，所述底盖组件包括与底盖固定连接的整机主板，所述底盖上的一侧设置喇叭组件；所述底盖组件上固定连接中框支架组件，所述中框支架组件包括与中框支架固定连接的风扇、光机组件和散热模块，所述风扇设置在喇叭组件的旁边并位于底盖组件上的中间位置，所述散热模块设置在风扇旁边，所述光机组件设置在风扇、散热模块上方；所述光机组件的出光口位置设置有滑门组件。

优选的，所述滑门组件包括上滑门组件和下滑门组件，所述下滑门组件通过滑门支架与自动光学变焦投影仪侧面的侧盖固定连接，所述上滑门组件与滑门支架滑动连接。

优选的，所述上滑门组件下滑后位于下滑门组件的内侧，所述上滑门组件与丝杆滑块连接，所述丝杆滑块与丝杆相配合，所述丝杆竖直设置，所述丝杆上端固定连接有丝杆齿轮，所述丝杆齿轮与齿轮一啮合，所述齿轮一与驱动马达连接。

优选的，所述丝杆设置在上滑门组件的中间位置，所述上滑门组件的两端与设置在滑门支架上的侧滑轨滑动连接。

优选的，所述光机组件包括变焦镜筒和光源主体，所述变焦镜筒上设置有齿轮二，所述齿轮二与调焦齿轮啮合，所述调焦齿轮与调焦马达连接。

优选的，所述光源主体设置在镜筒的一侧、与镜筒构成L形。

优选的，所述变焦镜筒上设置有齿轮三，所述齿轮三与变焦齿轮啮合，所述变焦齿轮与变焦马达连接。

优选的，所述调焦马达和变焦马达分别位于变焦镜筒的两侧，所述调焦马达和变焦马达设置在投影仪的内部，由侧盖和滑门组件包裹。

优选的，投影仪外部由投影仪顶部的上盖，以及投影仪两侧的侧盖构成金属壳体，所述上盖、侧盖与滑门组件固定连接，所述上盖上设置有控制驱动马达、调焦马达和变焦马达转动的按键模组。

优选的，所述按键模组设置在靠近散热模块的一侧。

优选的，投影仪外部还包括有后盖组件，所述后盖组件由若干散热片构成，所述后盖组件的位置与散热组件的位置相对应；所述后盖组件的下侧设置有电源插口和数个数据线插口。

一种小体积的自动光学变焦投影仪整机堆叠方法，安装步骤包括：

1)将整机主板通过螺栓固定在底盖上，在底盖的一侧安装喇叭组件；

2)将风扇、具有调焦变焦功能的光机组件和散热模块与中框支架固定连接构成中框支架组件，将中框支架组件安装在整机主板上、并位于喇叭组件的上方；放置后，风扇位于整机主板的中间位置，散热模块位于风扇的旁边、底盖的边缘处，所述光机组件放置在风扇和散热模块的上方并通过螺栓固定连接；

3)组装滑门组件，并将滑门组件安装在光机组件的出光口侧，通过滑动滑门组件将光机组件的出光口露出/遮挡；

4)在上盖上安装按键模组形成上盖组件，并将整个上盖组件安装在投影仪的上方，通过按键模组调节光机组件的调焦变焦、以及滑门组件的滑动；

5)将后盖组件安装在投影仪的后侧，完成整机装配；并在投影仪的外侧安装金属防护壳。

优选的，步骤2)中所述的具有调焦变焦功能的光机组件包括变焦镜筒和光源主体，所述镜筒上设置有齿轮二和齿轮三，所述齿轮二与调焦齿轮啮合，所述调焦齿轮与调焦马达连接；所述齿轮三与变焦齿轮啮合，所述变焦齿轮与变焦马达连接。

优选的，步骤3)中的滑门组件包括滑门支架，下滑门组件与滑门支架固定连接，上滑门组件的两端与滑门支架上的侧滑轨滑动连接。

优选的，所述上滑门组件下滑后位于下滑门组件的内侧，所述上滑门组件与丝杆滑块连接，所述丝杆滑块与丝杆配合连接，所述丝杆的一端设置丝杆齿轮，所述丝杆齿轮与齿轮一啮合，所述齿轮一与驱动马达连接。

本发明具有以下有益效果：1)将以DLP技术方案的高功率投影仪整机进行合理堆叠，从空间上能够减小各个组件的占用面积，合理运用各组件之间的空缺完成空间互补，使得投影仪整体体积小巧，结构紧凑，模块化布局，更便于高功率投影仪后期的装配和维护；2)对投影仪整体采用包裹式防护，尤其是对喇叭口、出光口位置设置滑动门结构，在不使用时，通过滑动门闭合对喇叭口、出光口进行保护，避免投影仪碰撞时将关键部位损坏，影响整体使用；3)通过在镜筒上设计变焦结构，实现投影机在固定位置，就可以进行画面大小、清晰度的调整，避免在家居使用时，要整机进行前移或者后移，为家居使用提供便利。

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说，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它的附图。

图1为整机整体结构示意图；

图2为整机内部结构示意图；

图3为关闭状态的滑门组件结构示意图；

图4为关闭状态的滑门组件的后侧结构示意图；

图5为打开状态的滑门组件结构示意图；

图6为打开状态的滑门组件的后侧结构示意图；

图7为光机组件的结构示意图；

图8为光机组件的后侧示意图；

图9为底盖和整机主板的组合示意图；

图10为组合了喇叭组件后的示意图；

图11为底盖组件组合了风扇和散热模块的示意图；

图12为组合了光机组件的示意图；

图13为核心模块组合完成后的立体图；

图14为组合滑门组件的示意图；

图15为组合了上盖及侧盖的示意图；

图16为组合完成后的示意图。

图中：1-上滑门组件；2-下滑门组件；3-底盖；4-底盖组件；5-上盖；6-整机主板；7-按键模组；8-中框支架组件；9-光机组件；10-调焦齿轮；11-变焦齿轮；12-喇叭组件；13-后盖组件；14-变焦马达；15-调焦马达；16-镜筒；17-光源主体；18-风扇；19-侧滑轨；20-驱动马达；21-丝杆齿轮；22-丝杆滑块；23-滑门支架；24-散热模块；25-滑门组件；26-齿轮一；27-齿轮二；28-齿轮三；29-侧盖；30-IO板；31-驱动板；32-出光口。

具体实施方式

本发明是一种小体积的自动光学变焦投影仪及整机堆叠方法，如图1-2所示，包括底盖组件4，所述底盖组件4包括与底盖3固定连接的整机主板6，所述底盖3上的一侧设置喇叭组件12；所述底盖组件4上固定连接中框支架组件8，所述中框支架组件8包括与中框支架固定连接的风扇18、光机组件9和散热模块24，所述风扇18设置在喇叭组件12的旁边并位于底盖组件4的中间位置，所述散热模块24设置在风扇18的旁边、并位于底盖组件4的边缘一侧，所述光机组件9设置在风扇18、散热模块24上方，投影仪通过出光口32投影成像；所述光机组件9的出光口32位置处设置有滑门组件25，通过滑门组件25可以实现对出光口32的遮挡和露出，从而保护光机组件9不会受到外力的损伤或者灰尘的侵入造成无法使用的情况。可以理解的是，通过对整个投影仪内部的部件模块化，并通过模块化进行安装，合理利用投影仪的内部空间，能够整体堆叠优化摆放，做到体积小巧，结构紧凑，模块化布局，使得整机装配维护更加便捷。

如图3-6所示，为滑门组件的结构示意图，所述滑门组件25包括上滑门组件1和下滑门组件2，所述下滑门组件2通过滑门支架23与自动光学变焦投影仪侧面的侧盖29固定连接，所述上滑门组件1与滑门支架23滑动连接。可以理解的是，下滑门组件2为固定式的，上滑门组件1为可上下滑动式的；当需要遮挡出光口32时，只需要将上滑门组件1向上滑动，当需要露出出光口32时，只需要将上滑门组件1向下滑动至下滑门组件2处即可，上滑门组件1的滑动方式可以手动滑动，也可以自动滑动，本发明中优选上滑门组件1的滑动方式为自动滑动，通过在投影仪上盖5上的按键模组7，可以控制上滑门组件1的上下滑动，从而保证滑门组件2对投影仪出光口出的防护。

所述上滑门组件1下滑后位于下滑门组件2的内侧，也即上滑门组件1下滑后为内沉式的，所述上滑门组件1与丝杆滑块22连接，所述丝杆滑块22与丝杆相配合，丝杆为可转动连接，通过丝杆的转动，可以使得丝杆滑块22上下滑动，此处为现有技术不再赘述；所述丝杆设置在上滑门组件1的中间位置，所述丝杆上端固定连接有丝杆齿轮21，所述丝杆齿轮21与齿轮一26啮合，所述齿轮一26与驱动马达20连接，驱动马达20带动齿轮一26转动，从而带动丝杆齿轮21转动，使得丝杆滑块22上下移动，进而带动上滑门组件1上下移动；所述上滑门组件1的两端，与设置在滑门支架23上的侧滑轨19滑动连接，侧滑轨19在上滑门组件1上下滑动的过程中起到导轨的作用，且侧滑轨19能够进一步的限制上滑门组件1的滑动方向和滑动位置。

如图7-8所示，为光机的结构示意图，所述光机组件9包括变焦镜筒16和光源主体17，光源主体17设置在变焦镜筒16的后侧，所述光源主体17设置在镜筒15的一侧、与镜筒15构成L形，光源主体17内设置有各种光学镜片，从而保证投影仪的正常工作，变焦镜筒16内部有变焦结构，此为现有技术不再赘述。所述镜筒16上设置有齿轮二27和齿轮三28，所述齿轮二27与调焦齿轮10啮合，所述调焦齿轮10与调焦马达15连接；所述齿轮三28与变焦齿轮11啮合，所述变焦齿轮11与变焦马达14连接，由于变焦镜筒16内部具有变焦结构，因此可以通过手动转动镜筒的方式进行变焦调节，也可以如本发明中，在变焦镜筒16外侧设置齿轮三28，通过机械的调节的方式，自动变焦。调焦时，通过调焦马达15的正反转，带动镜筒16上的齿轮结构，从而驱动镜筒16内部镜片，实现镜片的移动，调节光线，最终可以实现投影画面的清晰调节；变焦时，通过变焦马达14的正反转，带动镜筒16上的变焦齿轮11，驱动镜筒16内部镜片，实现镜片的前后移动，最终实现投影画面的大小变化，对于调焦马达15和变焦马达14的驱动，可以通过人工按动按键模组7进行控制，从而达到自动调节的作用。

投影仪外侧设置有金属壳体，金属壳体能够保护投影仪的内部结构不受损坏，所述金属壳体包括设置在投影仪顶部的上盖5，以及设置在投影仪两侧的侧盖29，所述上盖5、侧盖29与滑门组件25固定连接，所述上盖5上设置有控制驱动马达20、调焦马达15和变焦马达14转动的按键模组7；调节时，只需要通过使用者手动按动按键模组7上的对应按钮，就可以实现投影仪上滑门组件1的打开/关闭，以及对于投影画面大小、清晰度的调整，对于投影仪的调节都可以通过按键模组7进行调节，避免了人的手动调节，因此本发明的投影仪可以固定设置在所需位置，通过自动调整保证投影效果的远近和清晰度。按键模组7设置在靠近散热组件24的一侧，也即为原理出光口的位置，使得按键模组7更靠近使用者，便于使用者在操作的时候不会遮挡出光口，能够清楚的了解到调节是否到位。

投影仪外部还包括有后盖组件13，所述后盖组件13由若干散热片构成，所述后盖组件13的位置与散热组件24的位置相对应；所述后盖组件13的下侧设置有电源插口和数个数据线插口。散热组件24将吸收的热量，通过后盖组件13上的散热片传递到投影仪外部的空气中，由于散热片为片状结构，散热表面较大，因此可以加快散热的效率，使得投影仪在长时间使用时，也能够保证其温度不会太高；在投影仪的后盖组件13设置电源插口和数个数据线插口，可以便于投影仪的供电和传输数据使用，数据线插口的类型以及数量可以根据实际使用需求进行设置。

一种小体积的自动光学变焦投影仪整机堆叠方法，如图9-14为本发明安装步骤的示意图，安装步骤包括：

1)将整机主板6通过螺栓固定在底盖3上，在底盖3的一侧安装喇叭组件12；

2)将风扇18、具有调焦变焦功能的光机组件9和散热模块24与中框支架组合并固定连接，构成中框支架组件8，并将中框支架组件8整体堆叠在整机主板6和喇叭组件12上放，堆叠后，风扇18位于整机主板6的中间位置，散热模块24位于风扇18的旁边、底盖3的边缘处(便于散热)，光机组件9位于风扇18和散热模块24的上方，所有的组件通过螺栓完成固定连接；

3)组装滑门组件25，并将滑门组件25安装在光机组件9的出光口侧，通过滑动滑门组件25将光机组件9的出光口32露出/遮挡；

4)在上盖5上安装按键模组7形成上盖组件，并将整个上盖组件安装在投影仪的上方，通过按键模组7调节光机组件9的调焦变焦、以及滑门组件25的滑动；

5)将后盖组件13安装在投影仪的后侧，完成整机装配；并在投影仪的外侧安装金属防护壳，金属防护壳可以根据使用情况添加或者不加，能够进一步的保护投影仪不受损坏。

步骤2)中所述的具有调焦变焦功能的光机组件包括变焦镜筒15和光源主体17，所述镜筒15上设置有齿轮二27和齿轮三28，所述齿轮二27与调焦齿轮10啮合，所述调焦齿轮10与调焦马达15连接；所述齿轮三28与变焦齿轮11啮合，所述变焦齿轮11与变焦马达14连接。

步骤3)中的滑门组件25包括滑门支架23，下滑门组件2与滑门支架23固定连接，上滑门组件1的两端与滑门支架23上的侧滑轨19滑动连接。

上滑门组件1下滑后，位于下滑门组件2的内侧，也即上滑门组件1下滑后为内沉式，所述上滑门组件1与丝杆滑块22连接，所述丝杆滑块22与丝杆配合连接，所述丝杆的一端设置丝杆齿轮21，所述丝杆齿轮与齿轮一26啮合，所述齿轮一26与驱动马达20连接。当上滑门组件1处于关闭状态时，上滑门组件1处于滑门支架23的上端，丝杆滑块22同时处于滑门上端；当上滑门组件1下滑开机时，丝杆滑块22向下移动，从而带动上滑门组件1往下移动，最后上滑门组件1移动到下端并内沉。

如图15-16为安装好后的示意图，本发明通过将整机装配的零件模块化，简化了组装步骤，缩小的组装体积，使得组装后整机更加紧凑，满足家居使用的要求，且即使放置在固定位置，也可以调节画面的清晰度以及画面大小，适用多种场合。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：包括底盖组件(4)，所述底盖组件(4)包括与底盖(3)固定连接的整机主板(6)，所述底盖(3)上的一侧设置喇叭组件(12)；所述底盖组件(4)上固定连接中框支架组件(8)，所述中框支架组件(8)包括与中框支架固定连接的风扇(18)、光机组件(9)和散热模块(24)，所述风扇(18)设置在喇叭组件(12)的旁边并位于底盖组件(4)上的中间位置，所述散热模块(24)设置在风扇(18)旁边，所述光机组件(9)设置在风扇(18)、散热模块(24)上方；所述光机组件(9)的出光口(32)位置设置有滑门组件(25)。

2.根据权利要求1所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：所述滑门组件(25)包括上滑门组件(1)和下滑门组件(2)，所述下滑门组件(2)通过滑门支架(23)与自动光学变焦投影仪侧面的侧盖(29)固定连接，所述上滑门组件(1)与滑门支架(23)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：所述上滑门组件(1)下滑后位于下滑门组件(2)的内侧，所述上滑门组件(1)与丝杆滑块(22)连接，所述丝杆滑块(22)与丝杆相配合，所述丝杆竖直设置，所述丝杆上端固定连接有丝杆齿轮(21)，所述丝杆齿轮(21)与齿轮一(26)啮合，所述齿轮一(26)与驱动马达(20)连接。

4.根据权利要求3所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：所述丝杆设置在上滑门组件(1)的中间位置，所述上滑门组件(1)的两端与设置在滑门支架(23)上的侧滑轨(19)滑动连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：所述光机组件(9)包括变焦镜筒(16)和光源主体(17)，所述变焦镜筒(16)上设置有齿轮二(27)，所述齿轮二(27)与调焦齿轮(10)啮合，所述调焦齿轮(10)与调焦马达(15)连接。

6.根据权利要求5所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：所述光源主体(17)设置在镜筒(15)的一侧、与镜筒(15)构成L形。

7.根据权利要求5所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：所述变焦镜筒(16)上设置有齿轮三(28)，所述齿轮三(28)与变焦齿轮(11)啮合，所述变焦齿轮(11)与变焦马达(14)连接。

8.根据权利要求7所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：所述调焦马达(15)和变焦马达(14)分别位于变焦镜筒(16)的两侧，所述调焦马达(15)和变焦马达(14)设置在投影仪的内部，由侧盖(29)和滑门组件(25)包裹。

9.根据权利要求1所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：投影仪外部由投影仪顶部的上盖(5)，以及投影仪两侧的侧盖(29)构成金属壳体，所述上盖(5)、侧盖(29)与滑门组件(25)固定连接，所述上盖(5)上设置有控制驱动马达(20)、调焦马达(15)和变焦马达(14)转动的按键模组(7)。

10.根据权利要求9所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：所述按键模组(7)设置在靠近散热模块(24)的一侧。

11.根据权利要求1所述的小体积的自动光学变焦投影仪，其特征在于：投影仪外部还包括有后盖组件(13)，所述后盖组件(13)由若干散热片构成，所述后盖组件(13)的位置与散热组件(24)的位置相对应；所述后盖组件(13)的下侧设置有电源插口和数个数据线插口。

12.一种小体积的自动光学变焦投影仪整机堆叠方法，其特征在于：安装步骤包括：

1)将整机主板(6)通过螺栓固定在底盖(3)上，在底盖(3)的一侧安装喇叭组件(12)；

2)将风扇(18)、具有调焦变焦功能的光机组件(9)和散热模块(24)与中框支架(13)固定连接构成中框支架组件(8)，将中框支架组件(8)安装在整机主板(6)上、并位于喇叭组件(12)的上方；放置后，风扇(18)位于整机主板(6)的中间位置，散热模块(24)位于风扇(18)的旁边、底盖(3)的边缘处，所述光机组件(9)放置在风扇(18)和散热模块(24)的上方并通过螺栓固定连接；

3)组装滑门组件(25)，并将滑门组件(25)安装在光机组件(9)的出光口侧，通过滑动滑门组件(25)将光机组件(9)的出光口露出/遮挡；

4)在上盖(5)上安装按键模组(7)形成上盖组件，并将整个上盖组件安装在投影仪的上方，通过按键模组(7)调节光机组件(9)的调焦变焦、以及滑门组件(25)的滑动；

5)将后盖组件(13)安装在投影仪的后侧，完成整机装配；并在投影仪的外侧安装金属防护壳。

13.根据权利要求12所述的自动光学变焦投影仪整机堆叠方法，其特征在于：步骤2)中所述的具有调焦变焦功能的光机组件包括变焦镜筒(15)和光源主体(17)，所述镜筒(15)上设置有齿轮二(27)和齿轮三(28)，所述齿轮二(27)与调焦齿轮(10)啮合，所述调焦齿轮(10)与调焦马达(15)连接；所述齿轮三(28)与变焦齿轮(11)啮合，所述变焦齿轮(11)与变焦马达(14)连接。

14.根据权利要求12所述的自动光学变焦投影仪整机堆叠方法，其特征在于：步骤3)中的滑门组件(25)包括滑门支架(23)，下滑门组件(2)与滑门支架(23)固定连接，上滑门组件(1)的两端与滑门支架(23)上的侧滑轨(19)滑动连接。

15.根据权利要求14所述的自动光学变焦投影仪整机堆叠方法，其特征在于：所述上滑门组件(1)下滑后位于下滑门组件(2)的内侧，所述上滑门组件(1)与丝杆滑块(22)连接，所述丝杆滑块(22)与丝杆配合连接，所述丝杆的一端设置丝杆齿轮(21)，所述丝杆齿轮与齿轮一(26)啮合，所述齿轮一(26)与驱动马达(20)连接。

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