CN114706263A - 投影光机及投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种投影光机及投影仪，投影光机包括光机壳、棱镜组件、DMD组件以及投影镜头，所述光机壳包括壳本体和连接于壳本体的镜头法兰，所述镜头法兰设置于所述壳本体设置所述镜头安装口的外侧，且其周缘至少部分伸出所述壳本体；投影镜头安装于镜头法兰；棱镜组件包括主三角棱镜，所述DMD组件包括DMD器件，DMD组件安装于所述壳本体，所述DMD器件的DMD中心面较所述主三角棱镜的棱镜中心面远离所述投影镜头；其中，所述DMD中心面、所述棱镜中心面均垂直于所述投影镜头的光轴，且所述棱镜中心面过所述第一通光面的中线。本发明能够增大DMD组件与投影镜头之间距离且保证投影光机的清晰度以及结构更为紧凑。

Description

投影光机及投影仪

技术领域

本发明涉及投影系统技术领域，具体设计一种投影光机及投影仪。

背景技术

DLP投影仪凭借其丰富的色彩、高清晰的画面得到了迅速的发展。DLP投影仪包括LED光源、准直系统、复眼透镜、中继系统(多个中继透镜)、棱镜、DMD组件等，LED光源系统发出的光经准直系统后入射到复眼透镜、中继透镜进入棱镜，经棱镜折射后从其一个通光面射出进入到DMD组件，经DMD组件反射出的光束再次进入到棱镜，经棱镜的斜面反射后从棱镜的另一个通光面射出，进入到投影镜头。其中，为了合理利用棱镜的各个面的中心部分，本领域技术人员的惯常设计一般采用对称设计，具体地，在投影镜头的光轴方向上，DMD组件通常位于棱镜的中间区域，也就是说，DMD组件垂直于投影镜头的光轴的中心面与棱镜垂直于投影镜头的光轴的中心面(该中心面过棱镜靠近DMD组件的通光面的中心线)重合，中继透镜设置于棱镜远离DMD组件的一侧。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种投影光机及投影仪，以提高投影光机的通用性，且使整个投影光机成型清晰以及结构更为紧凑。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种投影光机，包括光机壳、棱镜组件、DMD组件以及投影镜头，所述光机壳包括壳本体和连接于所述壳本体的镜头法兰，所述壳本体具有第一腔体，所述第一腔体包括相邻的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁设置有DMD安装口，第二侧壁设置有镜头安装口；所述镜头法兰位于所述壳本体设置所述镜头安装口的外侧，且其周缘至少部分伸出所述壳本体；

所述投影镜头安装于所述镜头法兰；

所述棱镜组件安装于所述第一腔体内，包括主三角棱镜，所述主三角棱镜的第一通光面和第二通光面分别与所述第一侧壁、第二侧壁贴合；

所述DMD组件安装于所述壳本体，所述DMD组件包括DMD器件，所述DMD器件至少部分位于所述DMD安装口，且所述DMD器件的DMD中心面较所述主三角棱镜的棱镜中心面远离所述投影镜头；其中，所述DMD中心面、所述棱镜中心面均垂直于所述投影镜头的光轴，且所述棱镜中心面过所述第一通光面的中线。

优选地，所述棱镜组件还包括补偿三角棱镜，所述主三角棱镜为等腰直角棱镜，其两个直角面分别形成所述第一通光面和第二通光面；所述补偿三角棱镜为楔形直角棱镜，其斜面贴合于所述主三角棱镜的斜面，且所述补偿三角棱镜在所述主三角棱镜的斜面上向靠近DMD组件一侧偏置，以使所述主棱镜的斜面在远离所述DMD组件的部分裸露。

优选地，所述DMD的中心面与所述棱镜中心面之间的距离为0.8～1.2mm。

优选地，所述DMD组件还包括DMD散热器，所述DMD散热器包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第一侧壁相对，所述第二部分位于所述第一部分远离所述第一侧壁的一侧，且延伸至所述镜头法兰的外侧。

优选地，所述镜头法兰在远离所述棱镜组件的一侧设置有振镜安装腔，所述振镜安装腔贯通所述镜头安装口；

所述投影光机还包括振镜组件，所述振镜组件安装于所述振镜安装腔。

优选地，所述光机壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的内腔形成所述第一腔体，且所述第一壳体具有与所述DMD安装口相对的第一开口；所述第二壳体具有第二腔体，所述第二壳体连接于所述第一壳体远离所述DMD组件的一侧，且所述第一开口与所述第二腔体连通；

所述投影光机还包括安装于所述第二壳体的光源组件和反射镜，所述反射镜的反射面朝向所述第一开口，以使所述光源组件发出的光束经所述反射镜后照射到所述棱镜组件。

优选地，所述反射镜远离所述第二侧壁的一端较另一端更靠近所述第一侧壁。

优选地，还包括位于所述光源组件与反射镜之间的复眼透镜；

所述第二壳体在朝向所述第一壳体的一侧间隔设置的第二开口和第三开口，所述第二开口与所述第一开口相对，所述第三开口与所述第一壳体错位设置；所述光源组件和复眼透镜通过所述第三开口安装于所述第二壳体；所述反射镜通过所述第二开口安装于所述第二壳体。

优选地，还包括中继系统，所述中继系统包括设置于所述反射镜与所述棱镜组件之间的第一中继透镜，所述第一中继透镜安装于所述第一壳体，所述第一中继透镜的透镜截面较所述棱镜截面偏离所述第二侧壁；其中，所述透镜截面垂直于所述投影镜头的光轴，且过所述第一中继透镜靠近所述棱镜组件的一面的光学中心。

优选地，所述第二壳体在背离所述第一壳体的一侧设置有第四开口，沿所述DMD器件的法线方向，所述第一壳体的投影与所述第四开口的投影部分重合；

所述投影光机还包括中继系统，所述中继系统包括位于所述光源组件与所述反射镜之间的第二中继透镜和第三中继透镜，所述第二中继透镜和所述第三中继透镜通过所述第四开口安装于所述第二壳体。

优选地，所述主三角棱镜包括直角棱镜部和平板玻璃部，所述平板玻璃部的一个表面与所述直角棱镜部的第一直角面平行，且二者之间留有间隙，另一个表面形成所述第二通光面；所述直角棱镜部的第二直角面形成第一通光面；所述DMD器件的DMD中心面与所述直角棱镜部的局部中心面重合；其中，所述局部中心面垂直于所述投影镜头的光轴，且过所述第二直角面的中线。

优选地，所述主三角棱镜为一体成型的直角棱镜。

本发明的第二方面还提供了一种投影仪，包括上述任一项所述的投影光机。

【有益效果】

本发明的投影光机，DMD器件的中心面与棱镜组件的棱镜中心面不重合，而是向远离投影镜头的方向偏离，如此，一方面，在投影镜头的光轴方向上DMD器件与投影镜头之间的距离增大了，镜头法兰能够向远离投影镜头的方向延伸，因此，镜头法兰的厚度可以设置的较大，在投影光机设置振镜组件时，镜头法兰能够为其提供足够的安装空间，从而提高了投影光机的通用性，同时能够保证整个投影光机成像的清晰度，且较厚的镜头法兰有利于投影镜头与光机壳安装的可靠性；将DMD器件偏离设置后，在DMD中心面上，棱镜组件在该处的尺寸较小，光路中位于棱镜组件的上游侧光学器件能够更靠近DMD组件，因此在DMD器件的法线方向上整个投影光机的高度能够减小，从而有利于整个投影光机的小型化发展。另一方面，这种结构，在光机壳采用分体结构时，镜头法兰能够设置的较大，甚至从一部分壳体延伸到另一部分壳体，也不会造成干涉，而较大的镜头法兰，能够适应多种大小不同的投影镜头，在采用其他镜头甚至振镜时也不需要重新设计光路，因此，进一步提高了投影光机的通用性，降低成本。再一方面，进入DMD器件的光束在通过棱镜组件时的路径缩短了，也能够降低整个光学系统的设计难度，降低成本。

本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对本发明的投影光机的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明的投影光机的一种优选实施方式的结构示意图；

图2为本发明的投影光机的一种优选实施方式的局部截面示意图；

图3为本发明的投影光机的一种优选实施方式的爆炸视图；

图4为本发明的投影光机中，棱镜组与DMD器件、第一中继透镜、反射镜的一种优选实施方式的结构示意图；

图5为本发明的投影光机中，第二壳体的一种优选实施方式的结构；

图6、图7为本发明的投影光机中，第一壳体的一种优选实施方式的结构示意图；

图8为本发明的投影光机中，腔体散热器的一种优选实施方式的结构示意图；

图9为本发明的投影光机中，第一中继透镜与透镜安装座的一种优选实施方式的结构示意图；

图10为本发明的投影光机中，棱镜组与DMD器件、第一中继透镜、反射镜的另一种优选实施方式的结构示意图。

图中：

10、光机壳；11、壳本体；111、第一腔体；1111、DMD安装口；1112、镜头安装口；12、镜头法兰；121、振镜安装腔；1211、贯通孔；13、第一壳体；131、第一开口；14、第二壳体；141、第一直边；142、第二直边；143、第二开口；144、第三开口；145、第四开口；15、第一盖板；16、第二盖板；17、腔体散热器；171、固定板；172、第一挡光板；173、第二挡光板；174、散热翅片；

20、棱镜组件；21、主三角棱镜；211、第一通光面；212、第二通光面；213、光分界面；214、直角棱镜部；215、平板玻璃部；22、补偿三角棱镜；221、较小直角面；222、较大直角面；

30、DMD组件；31、DMD器件；32、DMD散热器；

40、投影镜头；

50、振镜组件；

60、光源组件；

70、中继系统；71、第一中继透镜；72、第二中继透镜；73、第三中继透镜；74、透镜安装座；741、倾斜面；742、通光孔；

80、复眼透镜；

90、反射镜；91、第一侧边；92、第二侧边；93、第三侧边。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明中，为了方便描述，以投影光机处于使用状态的空间位置建立XYZ三维坐标系，如图1中，以投影光机的高度方向为竖直方向，即DMD器件的法线方向Z，且DMD器件所在的一侧为上，投影镜头的光轴所在的方向为水平方向，即光轴方向Y，另一水平方向为X。当投影光机的空间位置发生变化时，这些方向与水平面作相应的空间调整即可。

背景技术中的投影光机，DMD组件与投影镜头之间的距离有限，同一系列光机除需适配不同的投影镜头外，甚至有的机型还需增加振镜，此时容易出现结构干涉，需要重新设计光路，增加了设计和加工成本。

本发明提供了一种投影光机，参考图1-图10，包括光机壳10、棱镜组件20、DMD组件30以及投影镜头40，光机壳10包括壳本体11和连接于壳本体11的镜头法兰12，壳本体11具有第一腔体111，第一腔体111包括相邻的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁设置有DMD安装口1111，第二侧壁设置有镜头安装口1112；镜头法兰12位于壳本体11设置镜头安装口11112的外侧，且其周缘至少部分伸出壳本体11，也就是说，壳本体11具有形成第一腔体111的第一侧壁和第二侧壁，两个侧壁相邻，镜头法兰12设置于第二侧壁的外侧，且至少部分伸出第二侧壁。投影镜头40安装于镜头法兰12。棱镜组件20安装于第一腔体111内，包括主三角棱镜21，主三角棱镜21的第一通光面211和第二通光面212分别与第一侧壁、第二侧壁贴合，具体地，棱镜组件20具有第一通光面211、第二通光面212和光分界面213，第一通光面211与第一侧壁(具体内壁面)贴合，第二通光面212与第二侧壁(具体内壁面)贴合，如此，棱镜组件20定位于第一腔体111。DMD组件30包括DMD器件31，DMD组件30安装于壳本体11，具体地安装于第一侧壁，DMD器件31至少部分位于DMD安装口，且DMD器件31的DMD中心面P1较主三角棱镜21的棱镜中心面P2远离投影镜头40，即DMD器件31相对于主三角棱镜210偏离设置，DMD中心面P1与棱镜中心面P2不重合，如图2、图4所示，DMD器件31的表面与第一通光面211相对，实际上，第一通光面211呈长方形结构，DMD器件31靠近棱镜组件20的一面也呈长方形结构，二者平行设置，且二者的长边相互平行，短边相互平行。其中，DMD中心面P1、棱镜中心面P2均垂直于投影镜头40的光轴，且棱镜中心面P2过第一通光面211的中线，也就是说，DMD中心面P1指平行于其长边，且过两个宽边的中点的平面；棱镜中心面P2指平行于第一通光面211的长边，且过其两个宽边的中点的平面。

上述投影光机，DMD器件31的中心面P1与棱镜组件20的棱镜中心面P2不重合，而是向远离投影镜头40的方向偏离。如此，一方面，DMD器件31偏离设置后，在DMD中心面P1上，棱镜组件20在该处的尺寸较在棱镜中心面P2上的尺寸小，光路中位于棱镜组件20的上游侧(指在光路方向的上游侧)光学器件能够更靠近DMD组件30，因此在DMD器件31的法线方向上整个投影光机的高度能够减小，从而有利于整个投影光机的小型化发展。另一方面，这种结构，DMD器件31与投影镜头40之间的距离增大了，能够为需增加振镜的机型提供足够的振镜安装空间，从而提高了投影光机的通用性，且该结构镜头法兰12能够向远离投影镜头40的方向延伸，因此，镜头法兰12的厚度可以设置的较大，在投影光机设置振镜组件时，镜头法兰能够为其提供足够的安装空间，且较厚的镜头法兰有利于投影镜头40与光机壳10安装的可靠性。再一方面，DMD器件31的偏离设置，在设置有第一中继透镜71(下文详述)时，第一中继透镜71与棱镜组的相对距离减小了，同时进入DMD器件31的光束在通过棱镜组件20时的路径缩短了，这有助于降低整个光学系统的设计难度，降低成本。

可以理解地，投影光机还包括安装于光机壳10内的光源组件60(包括LED光源和准直系统)、中继系统70(如下文所述的第一中继透镜71、第二中继透镜72和第三中继透镜73)以及复眼透镜80，工作时，LED光源发出的光束经准直系统后进入复眼透镜80、中继系统70照射到棱镜组件20，在光分界面213发生透射，之后经第一通光面211照射到DMD器件31，经DMD器件31反射的光束再次通过第一通光面211进入棱镜组件20，在光分界面213处发生反射，反射后的光束经第二通光面212进入到投影镜头40，实现投影。其中，在实际使用中，DMD器件31的法线方向为投影光机的高度方向，DMD组件20位于整个投影光机的上方。在有些实施例中，投影光机还包括反射镜90，反射镜90可以设置于中继系统70中，如设置于第一中继透镜71与第二中继透镜72之间，也可以设置于第二中继透镜72与第三中继透镜73之间。

本发明的主三角棱镜21可以看作两部分：直角棱镜部214和平板玻璃部215，如图10所示，平板玻璃部215包括在厚度方向上相对的两个表面，平板玻璃部215的一个表面与直角棱镜部214的第一直角面平行，另一个表面形成第二通光面212；直角棱镜部214的第二直角面形成第一通光面211，DMD中心面P1与直角棱镜部214的局部中心面重合。其中，局部中心面垂直于投影镜头40的光轴，且局部中心面过直角棱镜部214位于第一通光面211的直角面的中线，也就是说，局部中心面指平行于直角棱镜部214位于第一通光面211的直角面的长边，且过其两个宽边的中点的平面。具体地，主三角棱镜21可以为一体成型的结构，即直角棱镜部214和平板玻璃部215是一次加工形成的，为一个独立的零件，如图4所示，主三角棱镜为一体成型的直角棱镜，此时，直角棱镜214与平板玻璃215没有分界面。在另一个实施例中，主三角棱镜21为分体结构，如图10所示，直角棱镜部214和平板玻璃部215是作为两个零件分别加工成型的，平板玻璃部215位于直角棱镜部214与投影镜头40之间，在设置有振镜组件50时，位于直角棱镜部214与振镜组件50之间，此时，平板玻璃部215的一个表面与直角棱镜214的第一直角面平行，且二者之间留有间隙，该间隙可以根据光学设计以及结构需求进行调节，只需要保证成像光线都鞥能够穿过平板玻璃部215即可，优选地，沿投影镜头40的光轴投影中，直角棱镜部214的投影位于平板玻璃部215的投影的轮廓内。需要说明的是，平板玻璃部215的两个表面通常为矩形或者圆形，对应地，其侧面的形状也会相应变化，如表面为圆形的实施例中侧面为圆柱面，表面为矩形的实施例中其侧面包括多个平面。

参考图4，主三角棱镜21为等腰直角棱镜，其两个直角面(第一直角面和第二直角面)分别形成第一通光面211和第二通光面212，斜面形成光分界面213，两个直角面分别与斜面形成侧边沿。一种优选的实施例中，棱镜组件20还包括补偿三角棱镜22，补偿三角棱镜22为楔形直角棱镜，也就是说，补偿三角棱镜22是非等腰直角棱镜，其具有较小直角面221和较大直角面222，较小直角面221为较短直角边所在的直角面，较大直角面222为较大直角边所在的直角面，补偿三角棱镜22的斜面贴合于主三角棱镜21的斜面。补偿三角棱镜22的斜面贴合于主三角棱镜21的斜面，且在靠近DMD组件30的一侧，补偿三角棱镜22的侧边沿与主三角棱镜21的侧边沿平行，补偿三角棱镜22相对于主三角棱镜21是偏离设置的，补偿三角棱镜22更靠近主棱镜21上靠近DMD组件30的一侧，使主三角棱镜21的斜面的下方区域部分裸露出来。采用这种补偿三角棱镜22偏离设置，不仅对进入主三角棱镜21的光束起到补偿作用，而且能够为棱镜组件20的上游侧提供更大的安装空间，进而使上游侧的光学器件(如下文所述的第一中继透镜71)更靠近DMD组件30，从而进一步减小投影光机的高度。棱镜组件20也可以仅包括主三角棱镜21。

DMD的中心面P1与棱镜中心面P2之间的距离为0.8～1.2mm，如0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm或者1.2mm等，进一步优选地，DMD的中心面P1与棱镜中心面P2之间的距离为1mm。采用这种设置，棱镜组件20与投影镜头40之间的间隙比较合适，能够便于投影镜头40的安装。如图1-图3所示，DMD组件30还包括DMD散热器32，用于为DMD器件31进行散热，DMD散热器32可以包括翅片结构，具体地，DMD散热器32包括相互连接的第一部分321和第二部分322，第一部分321与第一侧壁相对，第二部分322位于第一部分321远离第一侧壁的一侧，且延伸至镜头法兰12的外侧，也就是说，DMD散热器32的第一部分321的部分位于第一侧壁与镜头法兰12围成的外侧空间，部分沿着DMD安装口1111的开口方向伸出镜头法兰12；第二部分322在DMD器件31的法线方向上与镜头法兰12相对，其一端侧与第一部分321连接，另一端侧向投影镜头所在的一侧延伸，如图2、图3所示，DMD散热器32形成类似L型结构，其中，第一部分321和第二部分322的翅片均向远离光机壳10的方向延伸。采用这种结构，增加了DMD散热器32的散热面积，尤其在壳本体11设置DMD安装口1111的一侧镜头法兰12伸出壳本体的实施例中，整个投影光机的结构更为紧凑。其中，DMD组件30还可以包括压紧机构、电路板等结构，DMD散热器32、DMD器件31可以通过压紧机构与紧固件如螺钉等安装于光机壳10。

为了追求质量更高的投影画面，本发明的一种优选实施例中，在棱镜组件20与投影镜头40之间增加有振镜组件50，镜头法兰12在远离棱镜组件20的一侧设置有振镜安装腔121，振镜安装腔121贯通镜头安装口1112，且沿投影镜头40的光轴方向，振镜安装腔121的腔壁的投影中至少部分位于壳本体11的投影的外侧，振镜组件50安装于振镜安装腔121。如前述分析，正是由于本申请的DMD器件31偏离设置，增加了镜头法兰12的厚度，因此，能够充分利用镜头法兰12增加的这部分厚度，使振镜安装腔121的周缘尽可能向外扩张，靠近镜头法兰12的外侧壁，如此，振镜组件50可以通过位于壳本体11外部的这部分区域进行安装，从而，在增加投影画面像素的同时仍然能够保持较小的投影光机尺寸。在有的实施例中，振镜组件50可以安装于投影镜头40，也可以直接安装于镜头法兰12的端面，即振镜组件50通过投影镜头40与镜头法兰12压紧。

光机壳10可以为一体式结构，然而，这种结构制造难度较大，成本太高。本发明的一种优选实施例中，光机壳10包括第一壳体13和第二壳体14，参考图1-图3，第一壳体13的内腔形成第一腔体111，且第一壳体13具有与DMD安装口1111相对的第一开口131，也就是说，第一壳体13设置有DMD安装口1111、镜头安装口1112以及第一开口131，且三者均贯通至第一腔体111；第二壳体14具有第二腔体，第二壳体连接于第一壳体13远离DMD组件30的一侧，且第一开口131与第二腔体连通，这样，第二壳体14封闭整个第一开口131。在投影光机包括光源组件60和反射镜90的实施例中，光源组件60和反射镜90安装于第二壳体14，具体安装于第二腔体，此时，反射镜90的反射面朝向第一开口131，当然，同时朝向光源组件60，以使光源组件60发出的光束经反射镜90后照射到棱镜组件20。由于DMD器件31的偏离设置，使棱镜组件20光路上游侧的部件能够更靠近DMD组件30，因此，整个投影光机的高度可以设置的较小，此时，通过采用这种上下分体结构，能够在水平方向上减小投影光机的尺寸，且通过第一开口131的设置，有利于棱镜组件20的安装。

继续参考图3，第二壳体14呈近似L型结构，L型结构的第一直边141与投影镜头40平行设置，第二直边142连接于第一直边141远离投影镜头的一端，并向投影镜头40所在的一侧延伸，第一壳体13连接于第二直边142。

具体地，第二壳体14在朝向第一壳体13的一侧间隔设置的第二开口143和第三开口144，即第二开口143和第三开口144设置于第二腔体靠近第一壳体13的侧壁上，第二开口143与第一开口131相对，第三开口144与第一壳体13错位设置，即第三开口144是裸露的。光源组件60和复眼透镜80通过第三开口144安装于第二壳体14；反射镜90通过第二开口143安装于第二壳体14。由于在投影光机的安装过程中，常常需要对复眼透镜80进行调节，采用这种间隔设置的开口结构，且复眼透镜80通过第三开口144安装，当需要对其进行调整时，能够只打开第三开口144，如此，能够降低对光路中其他光学器件的影响，提高装配效率；且这种间隔设置的方式，来能够增加第二壳体14的强度；另外，将第三开口144设置于朝向第一壳体13的一面，在需要打开第三开口144时，不需要变换投影光机的放置方位，因为投影光机在使用时第一壳体13是位于第二壳体14的上方的。

在第一壳体13远离第三开口144的一侧，镜头法兰12伸出第一壳体13，也就是说，在水平方向X上，镜头法兰12超出第一壳体13，振镜安装腔121的底部设置有贯通孔1211，贯通孔1211位于镜头法兰12伸出第一壳体13的区域，也就是说，贯通孔1211贯通振镜安装腔121的底部，且与第一壳体13错位设置。

继续参考图1和图2，在该实施例中，本发明的投影光机还可以包括腔体散热器17，腔体散热器17包括固定板171、第一挡光板172、第二挡光板173和散热翅片174，如图8所示，固定板171安装于振镜安装腔121设置贯通孔1211的区域；第一挡光板172连接于固定板171靠近第三开口144的侧壁，位于棱镜组件20与投影镜头40之间，并远离DMD组件30的区域；第二挡光板173连接于固定板171与第一挡光板172远离DMD组件30的一侧，并延伸至棱镜组件20远离DMD组件30的一侧；散热翅片174穿过贯通孔1211延伸至第一壳体13的外部。也就是说，第一挡光板172和第二挡光板173均位于远离DMD组件30的一侧，第一挡光板172沿着固定板171延伸，第二挡光板173可以相对第一挡光板172向棱镜组件20所在一侧弯折。经DMD器件31反射出来的光束有部分可能会照射到第一壳体13甚至是第二壳体14上，尤其是在DMD器件31处于“关”状态时，由于其能量较高，特别是在使用大面积的LED光源时，该部分的能量会更高，会灼伤壳体(包括第一壳体13和第二壳体14)，采用本发明的这种结构，这部分光束会直接照射到第一挡光板172和第二挡光板173上，从而通过散热翅片174导出到壳本体的外部，且这两个挡光板还能够吸收壳本体内部的热量，进而将其传导出去，从而避免壳本体被灼伤；且通过这种从镜头法兰12处引出散热翅片174的结构，能够使整个投影光机的结构更为紧凑，尤其是在投影光机设置有振镜组件50时，振镜组件50可以安装于振镜安装腔121，固定板171可以与振镜组件50并排于振镜安装腔121，或者二者部分叠置于振镜安装腔121。

考虑到棱镜组件20的上游(对于光路而言的)空间(即光机壳中棱镜组件20朝向反射镜90部分的空间)中，远离投影镜头40的部分较靠近投影镜头40的部分大，本发明中为了更好地利用空间，使整个投影光机的结构更为紧凑，一种优选的实施例中，反射镜90远离第二侧壁的一端较另一端更靠近第一侧壁，如图4所示，反射镜90包括在投影镜头40的光轴方向Y上相对的第一侧边91和第二侧边92，第一侧边91较第二侧边92更靠近投影镜头40，第三侧边93连接第一侧边91和第二侧边92靠近DMD组件30的一端，且第三侧边93连接第二侧边92的一端较另一端更靠近DMD组件30。

参考图2-图4，中继系统70包括设置于反射镜90与棱镜组件20之间的第一中继透镜71，第一中继透镜71安装于第一壳体13，第一中继透镜71的透镜截面较棱镜中心面P2偏离第二侧壁；其中，第一中继透镜71的透镜截面垂直于投影镜头40的光轴，且过第一中继透镜71靠近棱镜组件20的一面的光学中心，如图2、图4所示，第一中继透镜71倾斜设置，其远离投影镜头40的一侧较另一侧更靠近DMD组件30，且第一中继透镜71相对于棱镜中心面P2也是偏离设置的。通过使第一中继透镜71尽可能向远离投影镜头40的一侧偏离，能够减小棱镜组件20与第一中继透镜71二者在高度方向上的尺寸，进而进一步减小整个投影光机的高度。

进一步地，第一中继透镜71远离第二侧壁的一侧较另一侧与棱镜组件20的间隙大。

中继系统70还包括透镜安装座74，透镜安装座74上设置有通光孔742，第一中继透镜71通过透镜安装座74安装于第一壳体13。具体地，参考图9，透镜安装座74具有倾斜面741，倾斜面与主三角棱镜21裸露出补偿三角棱镜22的部分斜面平行且相对，即该斜面位于透镜安装座74远离DMD组件30的一侧，同时靠近投影镜头40的一侧。通过这种结构，能够使第一中继透镜71更靠近DMD组件30，从而进一步减小整个投影光机的高度。

继续参考图2-图4，中继系统70还包括位于光源组件60与反射镜90之间的第二中继透镜72和第三中继透镜73，在设置有复眼透镜80的实施例中，第二中继透镜72和第三中继透镜73位于复眼透镜80与反射镜90之间。在该实施例中，优选地，第二壳体14在背离第一壳体13的一侧设置有第四开口145，沿与DMD器件31的法线方向(即投影光机的高度方向)，第一壳体13的投影与第四开口145的投影部分重合，部分相对于重合的部分更远离反射镜90，第二中继透镜72和第三中继透镜73通过第四开口145安装于第二壳体14。采用这种结构，能够尽可能增加第二壳体14上第二开口143与第三开口144的间隔距离，进而增加第二壳体14的可靠性，其通过在背离第一壳体13的一侧设置第四开口145能够使第二中继透镜72和第三中继透镜73的安装更为方便。

当然，在设置有第三开口144、第四开口145的实施例中，光机壳10还包括盖合第三开口144的第一盖板15和盖合第四开口145的第二盖板16。

值得说明的是，在中继系统70同时包括第一中继透镜71、第二中继透镜72和第三中继透镜73的实施例中，三个中继透镜沿着光路的前进方向依次设置，反射镜90也可以设置于第二中继透镜72和第三中继透镜73之间，但是考虑到在光路中，第一中继透镜71与第二中继透镜72之间的距离大于第二中继透镜72和第三中继透镜73之间的距离，因此，优选将反射镜90设置于第一中继透镜71与第二中继透镜72之间。在光机壳10为一体式结构的实施例中，也可以设置第一开口131、第二开口143、第三开口144、第四开口145。

另外，在一些实施例中，光源组件60、复眼透镜80、第二中继透镜72与第三中继透镜73、反射镜90、第一中继透镜71、棱镜组件20以及投影镜头40、DMD组件30沿水平方向布置，本发明优选地采用上下结构的布置方式，能够使整个投影光机的结构更为紧凑。

本发明还提供了一种投影仪，包括上述任一实施例所述的投影光机，当然投影仪还包括有外壳，投影光机安装于外壳。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种投影光机，其特征在于，包括光机壳、棱镜组件、DMD组件以及投影镜头，所述光机壳包括壳本体和连接于所述壳本体的镜头法兰，所述壳本体具有第一腔体，所述第一腔体包括相邻的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁设置有DMD安装口，第二侧壁设置有镜头安装口；所述镜头法兰位于所述壳本体设置所述镜头安装口的外侧，且其周缘至少部分伸出所述壳本体；

所述投影镜头安装于所述镜头法兰；

所述棱镜组件安装于所述第一腔体内，包括主三角棱镜，所述主三角棱镜的第一通光面和第二通光面分别与所述第一侧壁、第二侧壁贴合；

所述DMD组件安装于所述壳本体，所述DMD组件包括DMD器件，所述DMD器件至少部分位于所述DMD安装口，且所述DMD器件的DMD中心面较所述主三角棱镜的棱镜中心面远离所述投影镜头；其中，所述DMD中心面、所述棱镜中心面均垂直于所述投影镜头的光轴，且所述棱镜中心面过所述第一通光面的中线。

2.根据权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述棱镜组件还包括补偿三角棱镜，所述主三角棱镜为等腰直角棱镜，其两个直角面分别形成所述第一通光面和第二通光面；所述补偿三角棱镜为楔形直角棱镜，其斜面贴合于所述主三角棱镜的斜面，且所述补偿三角棱镜在所述主三角棱镜的斜面上向靠近DMD组件一侧偏置，以使所述主棱镜的斜面在远离所述DMD组件的部分裸露。

3.根据权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述DMD的中心面与所述棱镜中心面之间的距离为0.8～1.2mm。

4.根据权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述DMD组件还包括DMD散热器，所述DMD散热器包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第一侧壁相对，所述第二部分位于所述第一部分远离所述第一侧壁的一侧，且延伸至所述镜头法兰的外侧。

5.根据权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述镜头法兰在远离所述棱镜组件的一侧设置有振镜安装腔，所述振镜安装腔贯通所述镜头安装口；

所述投影光机还包括振镜组件，所述振镜组件安装于所述振镜安装腔。

6.根据权利要求1-5任一项所述的投影光机，其特征在于，所述光机壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的内腔形成所述第一腔体，且所述第一壳体具有与所述DMD安装口相对的第一开口；所述第二壳体具有第二腔体，所述第二壳体连接于所述第一壳体远离所述DMD组件的一侧，且所述第一开口与所述第二腔体连通；

所述投影光机还包括安装于所述第二壳体的光源组件和反射镜，所述反射镜的反射面朝向所述第一开口，以使所述光源组件发出的光束经所述反射镜后照射到所述棱镜组件。

7.根据权利要求6所述的投影光机，其特征在于，所述反射镜远离所述第二侧壁的一端较另一端更靠近所述第一侧壁。

8.根据权利要求6所述的投影光机，其特征在于，还包括位于所述光源组件与反射镜之间的复眼透镜；

所述第二壳体在朝向所述第一壳体的一侧间隔设置的第二开口和第三开口，所述第二开口与所述第一开口相对，所述第三开口与所述第一壳体错位设置；所述光源组件和复眼透镜通过所述第三开口安装于所述第二壳体；所述反射镜通过所述第二开口安装于所述第二壳体。

9.根据权利要求6所述的投影光机，其特征在于，还包括中继系统，所述中继系统包括设置于所述反射镜与所述棱镜组件之间的第一中继透镜，所述第一中继透镜安装于所述第一壳体，所述第一中继透镜的透镜截面较所述棱镜中心面偏离所述第二侧壁；其中，所述透镜截面垂直于所述投影镜头的光轴，且过所述第一中继透镜靠近所述棱镜组件的一面的光学中心。

10.根据权利要求6所述的投影光机，其特征在于，所述第二壳体在背离所述第一壳体的一侧设置有第四开口，沿所述DMD器件的法线方向，所述第一壳体的投影与所述第四开口的投影部分重合；

所述投影光机还包括中继系统，所述中继系统包括位于所述光源组件与所述反射镜之间的第二中继透镜和第三中继透镜，所述第二中继透镜和所述第三中继透镜通过所述第四开口安装于所述第二壳体。

11.根据权利要求1-10任一项所述的投影光机，其特征在于，所述主三角棱镜包括直角棱镜部和平板玻璃部，所述平板玻璃部的一个表面与所述直角棱镜部的第一直角面平行，且二者之间留有间隙，另一个表面形成所述第二通光面；所述直角棱镜部的第二直角面形成第一通光面；所述DMD器件的DMD中心面与所述直角棱镜部的局部中心面重合；其中，所述局部中心面垂直于所述投影镜头的光轴，且过所述第二直角面的中线。

12.根据权利要求1-10任一项所述的投影光机，其特征在于，所述主三角棱镜为一体成型的直角棱镜。

13.一种投影仪，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的投影光机。

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