CN113983329A - 具有高自由度调节吊架的lcos投影仪 - Google Patents

具有高自由度调节吊架的lcos投影仪 Download PDF

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CN113983329A CN202111282852.0A CN202111282852A CN113983329A CN 113983329 A CN113983329 A CN 113983329A CN 202111282852 A CN202111282852 A CN 202111282852A CN 113983329 A CN113983329 A CN 113983329A
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ball screw
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马仁祥
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Abstract

本发明为具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，涉及数码成像技术领域。包括LCOS投影仪本体，还包括可调节吊架，其用以吊装LCOS投影仪本体并能够对LCOS投影仪本体进行转动调节以及纵向位置调节，可调节吊架至少包括：顶部基座，顶部基座下方设有与其相互平行的安装基座，顶部基座与安装基座之间同轴转动连接；转动调节机构，其设置在顶部基座与安装基座之间用以驱动安装基座进行转动；以及纵向位置调节机构，其设置在安装基座与LCOS投影仪本体之间用以对LCOS投影仪本体纵向位置进行调节。通过可调节吊架吊装LCOS投影仪本体，通过转动调节以及纵向位置调节来更好的应对投影位置转移以及投影面倾斜的情况，提升LCOS投影仪的使用体验，和在不同环境下的通用性能。

Description

具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪
技术领域
本发明涉及数码成像技术领域，特别涉及具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪。
背景技术
LCOS投影仪是一种新型的反射式microLCD投影技术，与穿透式LCD和DLP相比，LCOS具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟等特点，它可以很容易的实现高分辨率和充分的色彩表现。
目前的LCOS投影仪虽然体积小，但是在一些室内场合也需要安装支架进行使用。但是目前的LCOS投影仪不仅没有配套的吊架，而且对于支撑投影仪的支架，仅仅是简单的吊装在屋顶进行，而幕布的高度以及位置调节也有限，使得简单的吊装结构无法很好的匹配投影位置，为投影使用带来不便，且在吊装投影仪时，也难免出现投影位置转移以及投影面倾斜的情况，这样的情况下传统的投影仪吊装结构更是无法满足需求，为了解决这一问题，需要设计具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪。
发明内容
本发明要解决上述的技术问题，提供具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，包括LCOS投影仪本体，还包括可调节吊架，其用以吊装所述LCOS投影仪本体并能够对所述LCOS投影仪本体进行转动调节以及纵向位置调节，所述可调节吊架至少包括：
顶部基座，所述顶部基座下方设有与其相互平行的安装基座，所述顶部基座与所述安装基座之间同轴转动连接；
转动调节机构，其设置在所述顶部基座与所述安装基座之间用以驱动所述安装基座进行转动；
以及纵向位置调节机构，其设置在所述安装基座与所述LCOS投影仪本体之间用以对所述LCOS投影仪本体纵向位置进行调节。
优选的，所述顶部基座与所述安装基座之间同轴连接有竖直转轴，所述竖直转轴一端固定连接在所述安装基座上、另一端通过轴承转动连接在所述顶部基座上。
优选的，所述转动调节机构包括：
第一步进电机，其设置在所述顶部基座的下表面；
主动齿轮，其同轴设置在所述第一步进电机的旋转端上；
以及从动齿轮，其同轴设置在所述竖直转轴并与所述主动齿轮之间相啮合。
优选的，所述主动齿轮直径小于所述从动齿轮直径。
优选的，所述从动齿轮上设有第一弧形凸起，所述第一弧形凸起的弧形面滑动于所述顶部基座的下表面。
优选的，所述纵向位置调节机构包括：
升降调节机构，其设置在所述安装基座与所述LCOS投影仪本体之间用以调节对所述LCOS投影仪本体的支撑高度；
以及倾斜角度调节机构，其用以调节所述LCOS投影仪本体的倾斜角度。
优选的，所述升降调节机构包括：
安装横板，其连接在所述LCOS投影仪本体的上表面；
第一支撑体和第二支撑体，所述第一支撑体为矩形框架结构，所述第二支撑体为长条形且截面为U型的杆件，所述第二支撑体中间部位与第一支撑体中间部位的内侧表面之间转动连接，所述第一支撑体一端铰链连接在所述安装基座下表面、另一端铰链连接在所述安装横板的上表面；
第一滚珠丝杠，其通过轴承转动设置在所述安装基座的上表面，所述第一滚珠丝杠上同轴设置有与其螺纹配合的第一螺母副；
第二步进电机，其设置在所述安装基座的上表面，所述第二步进电机的旋转端与所述第一滚珠丝杠之间同轴连接；
条形导向开口，其开设在所述安装基座的上表面；
以及连接块，其滑动于所述条形导向开口内，所述连接块一端与所述第一螺母副之间固定连接、另一端与所述第二支撑体的一端铰链连接；
所述倾斜角度调节机构安装在所述第二支撑体上。
优选的，所述连接块的两侧表面上均设有第二弧形凸起，所述第二弧形凸起的弧形面滑动于所述条形导向开口的内侧表面上。
优选的，所述倾斜角度调节机构包括：
副支撑体，其为长条形且截面为U型的杆件，所述副支撑体沿所述第二支撑体轴线延伸方向滑动于所述第二支撑体内侧；
导向轨道，其设置在所述安装横板的上表面，所述导向轨道上设有移动块，所述移动块滑动于所述导向轨道上且无法脱离所述导向轨道，所述副支撑体伸出于所述第二支撑体的一端与所述移动块之间铰链连接；
第三步进电机，其固定在所述第二支撑体内侧的一端；
第二滚珠丝杠，其一端同轴连接在所述第三步进电机的旋转端上，所述第二滚珠丝杠的靠近所述第三步进电机的一端部处同轴轴承转动连接在所述第二支撑体内侧、且另一端沿所述副支撑体轴线延伸方向伸入所述副支撑体内侧；
以及第二螺母副，其同轴设置在所述第二滚珠丝杠上并与其螺纹配合、且所述第二螺母副固定连接在所述副支撑体上靠近所述第三步进电机的一端的内侧。
优选的，所述副支撑体两侧表面上均设有第三弧形凸起，所述第三弧形凸起的弧形面滑动于所述第二支撑体的内侧表面上。
本发明具有以下的有益效果：
本发明的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，通过可调节吊架吊装LCOS投影仪本体，能够对LCOS投影仪本体进行转动调节以及纵向位置调节，继而能够更好的匹配投影幕布的使用，也能更好的投影到幕布位置，且能够通过转动调节以及纵向位置调节来更好的应对投影位置转移以及投影面倾斜的情况，不仅提升LCOS投影仪的使用体验，更提升LCOS投影仪在不同环境下的通用性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪的结构示意图；
图2为本发明的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪的升降调节机构支撑LCOS投影仪本体升起的示意图；
图3为本发明的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪的第二支撑体的侧视剖面图；
图4为本发明的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪的倾斜角度调节机构的结构示意图；
图5为本发明的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪的安装基座的俯视图。
图中的附图标记表示为：
1、LCOS投影仪本体；2、顶部基座；3、安装基座；4、竖直转轴；5、第一步进电机；6、主动齿轮；7、从动齿轮；8、第一弧形凸起；9、安装横板；10、第一支撑体；11、第二支撑体；12、第一滚珠丝杠；13、第一螺母副；14、第二步进电机；15、条形导向开口；16、连接块；17、第二弧形凸起；18、副支撑体；19、导向轨道；20、移动块；21、第三步进电机；22、第二滚珠丝杠；23、第二螺母副；24、第三弧形凸起。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-5，具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，包括LCOS投影仪本体1，其中LCOS投影仪本体为目前市场中的常规LCOS投影仪，还包括可调节吊架，其用以吊装LCOS投影仪本体1并能够对LCOS投影仪本体1进行转动调节以及纵向位置调节，可调节吊架至少包括：
顶部基座2，顶部基座2下方设有与其相互平行的安装基座3，顶部基座2与安装基座3之间同轴转动连接，也即顶部基座2与安装基座3之间能够进行相对转动；
转动调节机构，其设置在顶部基座2与安装基座3之间用以驱动安装基座3进行转动；
以及纵向位置调节机构，其设置在安装基座3与LCOS投影仪本体1之间用以对LCOS投影仪本体1纵向位置进行调节，具体的，纵向位置调节机构与LCOS投影仪本体1之间连接，继而使转动调节机构驱动安装基座3进行转动时，也即将会驱动LCOS投影仪本体1进行转动。
综上所述，通过可调节吊架吊装LCOS投影仪本体1，能够对LCOS投影仪本体1进行转动调节以及纵向位置调节，继而能够更好的匹配投影幕布的使用，也能更好的投影到幕布位置，且能够通过转动调节以及纵向位置调节来更好的应对投影位置转移以及投影面倾斜的情况，不仅提升LCOS投影仪的使用体验，更提升LCOS投影仪在不同环境下的通用性能。
其中，本装置所有电器元件的安装及其控制，均为本领域技术工作人员所熟知的，包括步进电机的控制及其驱动，在此不做具体赘述。其中本装置的电气元件均通过控制器或在本装置上安装遥控模块以通过遥控器等手段进行操控，且均为本领域技术工作人员所熟知的，在此不做具体赘述。
进一步的，顶部基座2与安装基座3之间同轴连接有竖直转轴4，竖直转轴4一端固定连接在安装基座3上、另一端通过轴承转动连接在顶部基座2上。也即竖直转轴4起到连接支撑顶部基座2与安装基座3的作用，并且因为竖直转轴4一端通过轴承转动连接在顶部基座2上，因此使顶部基座2与安装基座3之间能够进行同轴的相对转动。
进一步的，转动调节机构包括：
第一步进电机5，其设置在顶部基座2的下表面；
主动齿轮6，其同轴设置在第一步进电机5的旋转端上；
以及从动齿轮7，其同轴设置在竖直转轴4并与主动齿轮6之间相啮合。
具体的，在第一步进电机5的驱动下带动主动齿轮6转动，继而带动与其相啮合的从动齿轮7转动，继而带动竖直转轴4转动，继而带动与其固定连接的安装基座3进行转动，继而能够驱动LCOS投影仪本体1进行转动调节，以使其转动到适当角度并使投影方向能够对准幕布进行投影，继而应对幕布的位置转移。
进一步的，主动齿轮6直径小于从动齿轮7直径。具体的，使主动齿轮6的转动能够更加精准的带动从动齿轮7的转动角度，继而能够更为精准的调节LCOS投影仪本体1的转动角度。
进一步的，从动齿轮7上设有第一弧形凸起8，第一弧形凸起8的弧形面滑动于顶部基座2的下表面。具体的，第一弧形凸起8的弧形面与顶部基座2的下表面之间具有一摩擦力，且其摩擦力值介于第一步进电机5的驱动力与LCOS投影仪本体1进行自行转动的力之间，也即通过第一弧形凸起8的弧形面与顶部基座2的下表面之间具有的摩擦力，能够防止LCOS投影仪本体1进行自行转动，且也不影响第一步进电机5驱动LCOS投影仪本体1进行转动，提升LCOS投影仪本体1转动后位置的稳定性。
进一步的，纵向位置调节机构包括：
升降调节机构，其设置在安装基座3与LCOS投影仪本体1之间用以调节对LCOS投影仪本体1的支撑高度；
以及倾斜角度调节机构，其用以调节LCOS投影仪本体1的倾斜角度。
进一步的，升降调节机构包括：
安装横板9，其连接在LCOS投影仪本体1的上表面；
第一支撑体10和第二支撑体11，第一支撑体10为矩形框架结构，第二支撑体11为长条形且截面为U型的杆件，第二支撑体11中间部位与第一支撑体10中间部位的内侧表面之间转动连接，第一支撑体10一端铰链连接在安装基座3下表面、另一端铰链连接在安装横板9的上表面；
第一滚珠丝杠12，其通过轴承转动设置在安装基座3的上表面，第一滚珠丝杠12上同轴设置有与其螺纹配合的第一螺母副13；
第二步进电机14，其设置在安装基座3的上表面，第二步进电机14的旋转端与第一滚珠丝杠12之间同轴连接；
条形导向开口15，其开设在安装基座3的上表面；
以及连接块16，其滑动于条形导向开口15内，连接块16一端与第一螺母副13之间固定连接、另一端与第二支撑体11的一端铰链连接；
倾斜角度调节机构安装在第二支撑体11上。
具体的，第一支撑体10和第二支撑体11之间相互交叉的转动连接，形成支撑LCOS投影仪本体1升降的支架，也即第一支撑体10和第二支撑体11之间的相对转动能够带动LCOS投影仪本体1升降移动，继而调节对LCOS投影仪本体1的支撑高度。其中通过第二步进电机14驱动第一滚珠丝杠12转动，而第一螺母副13与连接块16之间固定连接使其无法转动，继而第一螺母副13将沿着第一滚珠丝杠12轴线延伸方向移动，继而带动连接块16顺着条形导向开口15移动，继而带动第二支撑体11一端被牵动，继而使第一支撑体10和第二支撑体11之间进行相对转动。其中的安装横板9用以安装LCOS投影仪本体1以及与第一支撑体10和第二支撑体11进行连接。
进一步的，连接块16的两侧表面上均设有第二弧形凸起17，第二弧形凸起17的弧形面滑动于条形导向开口15的内侧表面上。具体的，第二弧形凸起17的弧形面与条形导向开口15的内侧表面之间具有一摩擦力，且其摩擦力值介于第二步进电机14的驱动力与第一支撑体10和第二支撑体11之间能够进行自行转动的力之间，也即通过第二弧形凸起17的弧形面与条形导向开口15的内侧表面之间具有的摩擦力，能够防止第一支撑体10和第二支撑体11之间进行自行的相对转动，且也不影响第二步进电机14驱动LCOS投影仪本体1进行升降，提升LCOS投影仪本体1升降调节后位置的稳定性。
进一步的，倾斜角度调节机构包括：
副支撑体18，其为长条形且截面为U型的杆件，副支撑体18沿第二支撑体11轴线延伸方向滑动于第二支撑体11内侧；
导向轨道19，其设置在安装横板9的上表面，导向轨道19上设有移动块20，移动块20滑动于导向轨道19上且无法脱离导向轨道19，副支撑体18伸出于第二支撑体11的一端与移动块20之间铰链连接；
第三步进电机21，其固定在第二支撑体11内侧的一端；
第二滚珠丝杠22，其一端同轴连接在第三步进电机21的旋转端上，第二滚珠丝杠22的靠近第三步进电机21的一端部处同轴轴承转动连接在第二支撑体11内侧、且另一端沿副支撑体18轴线延伸方向伸入副支撑体18内侧；
以及第二螺母副23，其同轴设置在第二滚珠丝杠22上并与其螺纹配合、且第二螺母副23固定连接在副支撑体18上靠近第三步进电机21的一端的内侧。
具体的，倾斜角度调节机构中由副支撑体18伸出于第二支撑体11的一端，以作为对第二支撑体11的长度的延长，继而在第二支撑体11的长度延长下，也即将支撑LCOS投影仪本体1的一端做出角度倾斜，并且在副支撑体18伸展时，将通过副支撑体18端部与移动块20之间铰链连接，且通过移动块20滑动于导向轨道19来平衡副支撑体18转动时相对LCOS投影仪本体1的位置变化。具体的过程为，由第三步进电机21驱动第二滚珠丝杠22进行转动，因为第二滚珠丝杠22与第二螺母副23之间的螺纹配合关系，且第二螺母副23固定在副支撑体18内侧而无法转动，因此将沿第二滚珠丝杠22轴线延伸方向进行转动，继而带动副支撑体18沿着第二支撑体11轴线延伸方向进行移动，继而完成了副支撑体18的延展动作，也即相当于使第二支撑体11的长度增加来支撑LCOS投影仪本体1进行倾角调节，继而能够使LCOS投影仪本体1应对不同倾斜面的投影幕布时的使用。
进一步的，副支撑体18两侧表面上均设有第三弧形凸起24，第三弧形凸起24的弧形面滑动于第二支撑体11的内侧表面上。具体的，第三弧形凸起24的弧形面与第二支撑体11的内侧表面之间具有一摩擦力，且其摩擦力值介于第三步进电机21的驱动力与副支撑体18沿着第二支撑体11进行自行移动的力之间，也即通过第三弧形凸起24的弧形面与第二支撑体11的内侧表面之间具有的摩擦力，能够防止副支撑体18沿着第二支撑体11在没有第三步进电机21的驱动下进行自行的相对移动，且也不影响第三步进电机21驱动LCOS投影仪本体1进行倾角调节，提升LCOS投影仪本体1倾角调节后位置的稳定性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，包括LCOS投影仪本体(1)，其特征在于，还包括可调节吊架，其用以吊装所述LCOS投影仪本体(1)并能够对所述LCOS投影仪本体(1)进行转动调节以及纵向位置调节，所述可调节吊架至少包括：
顶部基座(2)，所述顶部基座(2)下方设有与其相互平行的安装基座(3)，所述顶部基座(2)与所述安装基座(3)之间同轴转动连接；
转动调节机构，其设置在所述顶部基座(2)与所述安装基座(3)之间用以驱动所述安装基座(3)进行转动；
以及纵向位置调节机构，其设置在所述安装基座(3)与所述LCOS投影仪本体(1)之间用以对所述LCOS投影仪本体(1)纵向位置进行调节。
2.根据权利要求1所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述顶部基座(2)与所述安装基座(3)之间同轴连接有竖直转轴(4)，所述竖直转轴(4)一端固定连接在所述安装基座(3)上、另一端通过轴承转动连接在所述顶部基座(2)上。
3.根据权利要求2所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述转动调节机构包括：
第一步进电机(5)，其设置在所述顶部基座(2)的下表面；
主动齿轮(6)，其同轴设置在所述第一步进电机(5)的旋转端上；
以及从动齿轮(7)，其同轴设置在所述竖直转轴(4)并与所述主动齿轮(6)之间相啮合。
4.根据权利要求3所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述主动齿轮(6)直径小于所述从动齿轮(7)直径。
5.根据权利要求3所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述从动齿轮(7)上设有第一弧形凸起(8)，所述第一弧形凸起(8)的弧形面滑动于所述顶部基座(2)的下表面。
6.根据权利要求1所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述纵向位置调节机构包括：
升降调节机构，其设置在所述安装基座(3)与所述LCOS投影仪本体(1)之间用以调节对所述LCOS投影仪本体(1)的支撑高度；
以及倾斜角度调节机构，其用以调节所述LCOS投影仪本体(1)的倾斜角度。
7.根据权利要求6所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述升降调节机构包括：
安装横板(9)，其连接在所述LCOS投影仪本体(1)的上表面；
第一支撑体(10)和第二支撑体(11)，所述第一支撑体(10)为矩形框架结构，所述第二支撑体(11)为长条形且截面为U型的杆件，所述第二支撑体(11)中间部位与第一支撑体(10)中间部位的内侧表面之间转动连接，所述第一支撑体(10)一端铰链连接在所述安装基座(3)下表面、另一端铰链连接在所述安装横板(9)的上表面；
第一滚珠丝杠(12)，其通过轴承转动设置在所述安装基座(3)的上表面，所述第一滚珠丝杠(12)上同轴设置有与其螺纹配合的第一螺母副(13)；
第二步进电机(14)，其设置在所述安装基座(3)的上表面，所述第二步进电机(14)的旋转端与所述第一滚珠丝杠(12)之间同轴连接；
条形导向开口(15)，其开设在所述安装基座(3)的上表面；
以及连接块(16)，其滑动于所述条形导向开口(15)内，所述连接块(16)一端与所述第一螺母副(13)之间固定连接、另一端与所述第二支撑体(11)的一端铰链连接；
所述倾斜角度调节机构安装在所述第二支撑体(11)上。
8.根据权利要求7所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述连接块(16)的两侧表面上均设有第二弧形凸起(17)，所述第二弧形凸起(17)的弧形面滑动于所述条形导向开口(15)的内侧表面上。
9.根据权利要求7所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述倾斜角度调节机构包括：
副支撑体(18)，其为长条形且截面为U型的杆件，所述副支撑体(18)沿所述第二支撑体(11)轴线延伸方向滑动于所述第二支撑体(11)内侧；
导向轨道(19)，其设置在所述安装横板(9)的上表面，所述导向轨道(19)上设有移动块(20)，所述移动块(20)滑动于所述导向轨道(19)上且无法脱离所述导向轨道(19)，所述副支撑体(18)伸出于所述第二支撑体(11)的一端与所述移动块(20)之间铰链连接；
第三步进电机(21)，其固定在所述第二支撑体(11)内侧的一端；
第二滚珠丝杠(22)，其一端同轴连接在所述第三步进电机(21)的旋转端上，所述第二滚珠丝杠(22)的靠近所述第三步进电机(21)的一端部处同轴轴承转动连接在所述第二支撑体(11)内侧、且另一端沿所述副支撑体(18)轴线延伸方向伸入所述副支撑体(18)内侧；
以及第二螺母副(23)，其同轴设置在所述第二滚珠丝杠(22)上并与其螺纹配合、且所述第二螺母副(23)固定连接在所述副支撑体(18)上靠近所述第三步进电机(21)的一端的内侧。
10.根据权利要求9所述的具有高自由度调节吊架的LCOS投影仪，其特征在于，所述副支撑体(18)两侧表面上均设有第三弧形凸起(24)，所述第三弧形凸起(24)的弧形面滑动于所述第二支撑体(11)的内侧表面上。
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