CN114578636B - 一种光学投影设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学投影设备。光学投影设备包括：金属板，所述金属板具有朝向所述光学投影设备内部的内表面；光束调整模块，所述光束调整模块包括塑胶镜片，所述金属板的内表面与所述塑胶镜片的端面之间形成空隙，所述空隙的宽度方向与所述塑胶镜片的光轴方向垂直；散热器，所述散热器用于给所述光学投影设备散热；导热部件，所述导热部件位于所述空隙内，所述导热部件的第一端部与所述塑胶镜片的端面接触，所述导热部件的第二端部延伸至所述散热器和/或所述金属板，并与所述散热器和/或所述金属板连接。
Description
技术领域
本申请涉及光学设备技术领域，更具体地，本申请涉及一种光学投影设备。
背景技术
数字光处理(Digital Light Processing，DLP)投影光机显示方式具有高亮度，高对比度，高分辨率的特点，与新型LED光源结合，能够实现小型化的便携式微型投影，受到越来越多用户的欢迎。
投影光机内部的光束调整模块包括镜片组合。镜片一般分为玻璃、塑胶两类，两种材质的镜片均有各自的优势和缺点，塑胶材质的镜片重量较小，但塑胶材质导热性能较差，并且塑胶材质的镜片在受热后易产生变形，如果工作过程中散发的热量不能及时疏导排出，将导致塑胶镜片变形，进而影响影像采集设备的成像效果。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种光学投影设备新技术方案，以解决塑胶材质的镜片散热问题。
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种光学投影设备。所述光学投影设备包括：
金属板，所述金属板具有朝向所述光学投影设备内部的内表面；
光束调整模块，所述光束调整模块包括塑胶镜片，所述金属板的内表面与所述塑胶镜片的端面之间形成空隙，所述空隙的宽度方向与所述塑胶镜片的光轴方向垂直；
散热器，所述散热器用于给所述光学投影设备散热；
导热部件，所述导热部件位于所述空隙内，所述导热部件的第一端部与所述塑胶镜片的端面接触，所述导热部件的第二端部延伸至所述散热器和/或所述金属板，并与所述散热器和/或所述金属板连接。
可选地，所述光束调整模块还包括棱镜组件，所述金属板中与所述棱镜组件对应的区域为第一区域，所述金属板中除了第一区域的区域为第二区域；
所述导热部件的第二端延伸至所述第二区域，并与所述第二区域连接。
可选地，所述导热部件为非弹性导热部件。
可选地，所述导热部件具有宽度尺寸，所述宽度尺寸与所述空隙的宽度尺寸一致；所述导热部件具有远离所述塑胶镜片的第一表面，和靠近所述塑胶镜片的第二表面，所述第一表面与所述金属板的内表面贴合，所述第二表面与所述塑胶镜片的端面贴合。
可选地，所述空隙内填充有泡棉，所述泡棉夹设在所述金属板与所述导热部件之间。
可选地，所述导热部件为弹性导热部件，沿所述弹性导热部件的弹性形变方向，所述弹性导热部件具有远离所述塑胶镜片的第一表面，和靠近所述塑胶镜片的第二表面，所述第一表面与所述金属板的内表面抵接，所述第二表面于所述塑胶镜片的端面抵接。
可选地，所述导热部件的第一端部通过粘接剂与所述塑胶镜片的端面连接。
可选地，所述粘接剂为具有粘性的导热材料。
可选地，所述导热部件的第二端部与所述金属板和/或所述散热器的连接方式包括：粘接方式、焊接方式或者紧固件连接方式中的一种。
可选地，所述光束调整装置包括多个塑胶镜片，多个所述塑胶镜片对应的端面均与所述导热部件的第一端部接触。
本申请的一个技术效果在于，本申请提供了一种光学投影设备。光学投影设备包括金属板、散热器和塑胶镜片。塑胶镜片的端面上设置有导热部件，导热部件的另一端部连接在金属板和/或散热器上，以及塑胶镜片的热量通过导热部件传递至金属板和/或散热器上，进而通过金属板和/或散热器传递到光学投影设备的外部，从而达到了降低塑胶镜片温度的目的。另外金属板与塑胶镜片的端面之间形成空隙，导热部件的第一端部与塑胶镜片的端面连接，以使导热部件位于空隙内，导热部件不影响塑胶镜片的成像效果。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本申请的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请的原理。
图1所示为本申请光学投影设备安装导热部件的结构示意图。
图2所示为本申请光学投影设备(未安装有导热部件)的结构示意图。
附图标记说明：
1、壳体；2、金属板；21、第一区域；22、第二区域；3、光束调整模块；31、塑胶镜片；32、棱镜组件；4、导热部件；5、DMD模块；6、泡棉；7、散热器。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本申请提供了一种光学投影设备。例如光学投影设备可以是DLP投影光机。参照图1和图2所示，光学投影设备包括：金属板2、光束调整模块3、散热器7和导热部件4。
在一个实施例中，金属板2可以是盖设在光学投影设备的壳体上的光机盖板；或者金属板可以是壳体上的一块金属板。因此光机板可以是投影光机结构中的顶板或者底板。
在一个具体的实施例中，金属板2为金属盖板，光学投影设备还包括壳体1，壳体1和金属板2围合形成容纳腔。例如壳体1和金属板2围合形成了端部相连接的光源腔和镜组腔。容纳腔包括光源腔和镜组腔。其中光源腔用于放置光源组件，镜组腔用于放置光束调整模块3。
在该实施例中，散热器7用于给光学投影设备散热。例如散热器7可以位于光学投影设备内部，或者散热器7可以位于壳体1的外部。光学投影设备可以包括一个散热器7或者多个散热器7。例如可以是对应于对光源组件进行散热的散热器7、或者对应于对光学投影设备上的DMD模块5进行散热的散热器7。当塑胶镜片31的热量通过导热部件4传递至散热器7时，可以选择其中一个或其中多个散热器7与导热部件4进行连接，使得塑胶镜片31的热量传导至光学投影设备的外部。
在该实施例中，光束调整模块3位于光学投影设备内部(例如镜组腔内)，光束调整模块3包括塑胶镜片31，金属板2的内表面与塑胶镜片31的端面之间形成空隙，空隙的宽度方向与塑胶镜片31的光轴方向垂直。在一个具体的实施例中，光学投影模组内形成了容纳腔，塑胶镜片31放置在容纳腔内，塑胶镜片31的直径尺寸小于容纳腔的深度尺寸，使得塑胶镜片31的端面与金属板2的内表面并没有直接接触。塑胶镜片31的端面与金属板2的内表面之间形成了空隙。其中空隙的宽度尺寸与塑胶镜片31的光轴方向垂直。例如参照图1所示，塑胶镜片31的光轴方向为箭头a所示方向，空隙的宽度方向为箭头b所示方向。例如塑胶镜片31为圆形镜片，塑胶镜片31的端面为圆形镜片的周向端面。
在该实施例中，塑胶镜片31的热量通过导热部件4传递至金属板2和/或散热器7。具体地，导热部件4位于空隙内，且导热部件4的第一端部与塑胶镜片31的端面连接，导热部件4在空隙内的延伸方向与塑胶镜片31的光轴方向接近于平行关系，导热部件4的设置位置不影响塑胶镜片31的成像效果(即导热部件4没有对塑胶镜片31的光学部进行遮挡，也即导热部件4不会对光学投影设备内部的光路产生任何影响)。
在一个具体的实施例中，沿导热部件4的长度方向，导热部件4具有第一端部和所述第二端部，导热部件4的第一端部与塑胶镜片31的端面接触，例如导热部件4的第一端部与塑胶镜片31的端面可以是直接接触或者间接接触，这样能够使得塑胶镜片31的热量传递至导热部件4即可。导热部件4的第二端部延伸至散热器7和/或金属板2，并与所述散热器7和/或金属板2连接。例如导热部件4的第二端部可以与光学投影设备的散热器7连接；或者导热部件4的第二端部可以金属板2连接；或者导热部件4的第二端部可以同时与金属板2和散热器7连接。参照图1所示，导热部件4的第二端部同时与金属板2和散热器7连接。
在本申请实施例中，在不改变光学投影设备内部结构的基础上，利用金属板2与塑胶镜片31的端面之间的空隙，在空隙内设置导热部件4，导热部件4的第一端部与塑胶镜片31的端面连接，导热部件4的第二端部与金属板2和/或散热器7连接，以及将塑胶镜片31的热量通过导热部件4传导到金属板2以及散热器7上，利用金属板2和散热器7良好的散热性能，从而达到降低塑胶镜片31温度的目的。
在一个实施例中，参照图2所示，所述光束调整模块3还包括棱镜组件32，所述金属板2中与所述棱镜组件32对应的区域为第一区域21，所述金属板2中除了第一区域21的区域为第二区域22。所述导热部件4的第二端部延伸至所述第二区域22，并与所述第二区域22连接。
具体地，在光学投影设备光路的影响下导致金属板2的温度分布不均，在靠近棱镜组件32的位置，金属板2温度较高(在光束调整模块3中，由于棱镜组件32更靠近DMD模块5，DMD模块5在工作时会产生大量的热量，棱镜组件32的热量会相对较高)，而在其他位置温度相对较低。与棱镜组件32相对应的金属板2为第一区域21，金属板2中没有与棱镜组件32对应的区域为第二区域22，因此金属板2中第一区域21的温度相对于第二区域22的温度较高。
在该实施例中，导热部件4的第二端部延伸至金属板2的第二区域22(即延伸至金属板2的低温区域)，能够快速的将塑胶镜片31的热量排出，能够提高塑胶镜片31的散热效率。
在一个实施例中，所述导热部件4为非弹性导热部件。例如导热部件4可以为刚性金属部件或者石墨片等非弹性导热部件。由于非弹性导热部件不具备弹性，其无法依靠弹性压力安装在空隙内，并与塑胶镜片31的端面接触。因此需要通过公差控制与塑胶镜片31形成良好的接触(例如考虑导热部件4的宽度尺寸以空隙宽度尺寸关系)、或者通过粘贴或者泡棉6压覆等方式与塑胶镜片31紧密接触。
在一个实施例中，所述导热部件4具有宽度尺寸，所述宽度尺寸与所述空隙的宽度尺寸一致；所述导热部件4具有远离所述塑胶镜片31的第一表面，和靠近所述塑胶镜片31的第二表面，所述第一表面与所述金属板2的内表面贴合，所述第二表面与所述塑胶镜片31的端面贴合。
在该实施例中，通过限定导热部件4的宽度尺寸与空隙的宽度尺寸关系，使得导热部件4刚性地位于空隙内，导热部件4的第一表面与金属板2的内表面紧密贴合，导热部件4的第二表面与塑胶镜片31的端面紧密贴合。在该实施例中，例如导热部件4的第一表面与金属板2的内表面贴合，增大了导热部件4与金属板2的接触面积，提升了塑胶镜片31的散热效率。优选的，导热部件4的第一表面与金属板2的第二区域22(较低温度的区域)进行贴合，能够快速将塑胶镜片31的热量排出，提升了塑胶镜片31的散热效率。
在一个实施例中，参照图1所示，所述空隙内填充有泡棉6，所述泡棉6夹设在所述金属板2与所述导热部件4之间。
在该实施例中，当导热部件4的宽度尺寸小于空隙的宽度尺寸的情况下，在空隙内填充有泡棉6，泡棉6远离金属板2的一表面与导热部件4抵接，泡棉6靠近金属板2的表面与金属板2抵接。导热部件4靠近泡棉6的表面与泡棉6抵接，导热部件4远离泡棉6的表面与塑胶镜片31的端面抵接。本实施例通过泡棉6压覆以使导热部件4的塑胶镜片31的端面接触。参照图1，泡棉6的设置位于与塑胶镜片31的位置一一对应。
在一个实施例中，所述导热部件4为弹性导热部件，沿所述弹性导热部件的弹性形变方向，所述弹性导热部件具有远离所述塑胶镜片31的第一表面，和靠近所述塑胶镜片31的第二表面，所述第一表面与所述金属板2的内表面抵接，所述第二表面于所述塑胶镜片31的端面抵接。
在该实施例中，导热部件4为弹性导热部件，例如导热部件4为金属弹片。弹性导热部件通过自身存在的弹性形变与塑胶镜片31的端面紧密接触。例如弹性导热部件沿空隙的宽度方向能够产生弹性形变。弹性导热部件处于被压缩状态下，弹性导热部件的第一表面与金属板2的内表面抵接，弹性导热部件的第二表面与塑胶镜片31的端面抵接，通过弹性导热部件将塑胶镜片31的热量传递至金属板2和/或散热器7上。
在一个实施例中，所述导热部件4的第一端部通过粘接剂与所述塑胶镜片31的端面连接。
在该实施例中，为了提高导热部件4与塑胶镜片31的连接可靠性，导热部件4的第一端部通过粘接剂与塑胶镜片31的端面连接。在一个具体的实施例中，导热部件4的第一端部靠近塑胶镜片31的表面与塑胶镜片31的端面粘接。
在一个实施例中，所述粘接剂为具有粘性的导热材料，比如导热凝胶。
在该实施例中，导热部件4的第一端部通过导热凝胶与塑胶镜片31的端面实现连接，一方面提升了导热部件4与塑胶镜片31的连接接触强度，另一方面导热部件4和导热凝胶配合使用，起到了更好的散热效果。
在一个可选的实施例中，导热部件4可以与石墨片导热部件结合使用(例如金属导热部件和石墨片导热部件贴合在一起并连接构成了本申请的导热部件4)，进一步提升塑胶镜片31的散热效果。
在一个实施例中，参照图1所示，所述导热部件4的第二端部与所述金属板2和/或所述散热器7的连接方式包括：粘接方式、焊接方式或者紧固件连接方式中的一种。
在该实施例中，导热部件4设计为独立的部件，导热部件4的第二端部可以通过粘贴、焊接、螺丝固定等方式与金属板2和/或散热器7连接。
在一个实施例中，参照图1所示，所述光束调整装置包括多个塑胶镜片31，多个所述塑胶镜片31对应的端面均与所述导热部件4的第一端部接触。
在该实施例中，导热部件4可以不是针对某一个特定的塑胶镜片31，导热部件4可以同时将多个塑胶镜片31和金属板2、散热器7部件连接到一起，起到多个塑胶镜片31同时散热的目的。例如多个塑胶镜片31沿光轴方向设置，多个塑胶镜片31的端面均与导热部件4接触，以达到降低多个塑胶镜片31温度的目的。
上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种光学投影设备，其特征在于，所述光学投影设备包括：
金属板(2)，所述金属板(2)具有朝向所述光学投影设备内部的内表面；
光束调整模块(3)，所述光束调整模块(3)包括塑胶镜片(31)，所述金属板(2)的内表面与所述塑胶镜片(31)的端面之间形成空隙，所述空隙的宽度方向与所述塑胶镜片(31)的光轴方向垂直；
散热器(7)，所述散热器(7)用于给光学投影设备散热；
导热部件(4)，所述导热部件(4)位于所述空隙内，所述导热部件(4)的第一端部与所述塑胶镜片(31)的端面接触，所述导热部件(4)的第二端部延伸至所述散热器(7)和/或所述金属板(2)，并与所述散热器(7)和/或所述金属板(2)连接；
所述光束调整模块(3)还包括棱镜组件(32)，所述金属板(2)中与所述棱镜组件(32)对应的区域为第一区域(21)，所述金属板(2)中除了第一区域(21)的区域为第二区域(22)；
所述导热部件(4)的第二端部延伸至所述第二区域(22)，并与所述第二区域(22)连接。
2.根据权利要求1所述的光学投影设备，其特征在于，所述导热部件(4)为非弹性导热部件。
3.根据权利要求1或2所述的光学投影设备，其特征在于，所述导热部件(4)具有宽度尺寸，所述导热部件(4)的宽度尺寸与所述空隙的宽度尺寸一致；所述导热部件(4)具有远离所述塑胶镜片(31)的第一表面，和靠近所述塑胶镜片(31)的第二表面，所述第一表面与所述金属板(2)的内表面贴合，所述第二表面与所述塑胶镜片(31)的端面贴合。
4.根据权利要求1或2所述的光学投影设备，其特征在于，所述空隙内填充有泡棉(6)，所述泡棉(6)夹设在所述金属板(2)与所述导热部件(4)之间。
5.根据权利要求1所述的光学投影设备，其特征在于，所述导热部件(4)为弹性导热部件，沿所述弹性导热部件的弹性形变方向，所述弹性导热部件具有远离所述塑胶镜片(31)的第一表面，和靠近所述塑胶镜片(31)的第二表面，所述第一表面与所述金属板(2)的内表面抵接，所述第二表面与所述塑胶镜片(31)的端面抵接。
6.根据权利要求1或2所述的光学投影设备，其特征在于，所述导热部件(4)的第一端部通过粘接剂与所述塑胶镜片(31)的端面连接。
7.根据权利要求6所述的光学投影设备，其特征在于，所述粘接剂为具有粘性的导热材料。
8.根据权利要求1所述的光学投影设备，其特征在于，所述导热部件(4)的第二端部与所述金属板(2)和/或所述散热器(7)的连接方式包括：粘接方式、焊接方式或者紧固件连接方式中的一种。
9.根据权利要求1所述的光学投影设备，其特征在于，所述光束调整装置包括多个塑胶镜片(31)，多个所述塑胶镜片(31)对应的端面均与所述导热部件(4)的第一端部接触。
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