CN116736465A - 基于led光源的激光电视光学引擎系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于LED光源的激光电视光学引擎系统，涉及激光显示技术领域，包括三个同轴设计的特殊透镜，三个特殊透镜的底部均设有定位环板，定位环板的底部固定有安装壳，安装壳的底部固定有连接架，定位环板上安装有用于对特殊透镜进行固定的安装组件，本发明通过在现有的激光电视光学引擎系统上设计一个安装组件，可以实现对特殊透镜和连接架之间的快速固定，并且当特殊透镜需要及时更换清洗时，能够快速徒手进行拆卸，省去了重复拧螺丝的多道工序，从而降低人员的劳动强度，给工作人员更换清洗特殊透镜带来极大的方便。

Description

基于LED光源的激光电视光学引擎系统

技术领域

本发明涉及激光显示技术领域，具体为基于LED光源的激光电视光学引擎系统。

背景技术

激光电视相对于液晶电视成本偏高，在整个产业的成本相对也较高。要实现大规模产业化生产，降低价格成本将是激光电视产业化亟待解决的问题。光源、投影芯片、超短焦镜头以及抗光幕布主要决定了激光电视的硬件成本，其中光学引擎占据了激光电视70％的成本。

经检索，公开号为CN109194891B中一种基于LED光源的激光电视光学引擎系统，其包括基于LED光源的合光光学系统以及折射式准直匀光系统，所述折射式准直匀光系统包括透镜一、透镜二及透镜三，所述合光光学系统发出的光线经过透镜一与透镜二出射的光为等效光源，所述透镜三的焦点与上述等效光源位置重合，从而使该光学引擎系统出射平行光，达到准直的效果。该发明巧妙的结合使用了三个特殊透镜，对其光线进行三次收光，从而使出射的光线满足激光电视光源高准直性和均匀性的要求，并且该发明采用包含有多颗LED芯粒排布矩阵的合光光学系统，作为其引擎系统的光源，从而得到了激光电视所需的高亮度白光，降低了激光电视的成本，但是由于该特殊透镜是一直暴露在外部的，所以其表面和内部在长期使用后会吸附很多灰尘，此时就需要定期对特殊透镜进行拆卸更换或清洗，防止灰尘吸附过多影响光源的投射效果，目前对透镜的连接方式都是通过螺丝和支架进行连接的，在更换时需要使用者将连接的螺丝一个个拧出，不光消耗大量的人力，增加人员的劳动强度，而且在组装时又需要有一道拧多个螺丝进行紧固的工序，进一步地增加工作时间，从而给使用者更换清洗特殊透镜带来极大的不便。为此，我们提出基于LED光源的激光电视光学引擎系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于LED光源的激光电视光学引擎系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于LED光源的激光电视光学引擎系统，包括三个同轴设计的特殊透镜，三个所述特殊透镜的底部均设有定位环板，所述定位环板的底部固定有安装壳，所述安装壳的底部固定有连接架，所述定位环板上安装有用于对所述特殊透镜进行固定的安装组件；所述安装组件包括与所述特殊透镜的底部外侧固定连接的环形边，所述环形边的外侧开设有四个限位孔，所述限位孔内滑动连接有限位柱，所述限位柱的顶部固定有条形杆，所述条形杆的外侧滑动套接有支撑框，所述定位环板的外侧呈环形阵列分布有四组升降件，所述定位环板的底部且在所述安装壳内部还设有驱动件。

优选的，所述升降件包括固定在所述支撑框底部的螺纹杆，所述螺纹杆的外侧螺纹连接有螺纹筒，所述螺纹杆和所述螺纹筒均穿过所述定位环板，所述螺纹筒的外侧固定套接有滚子轴承，所述滚子轴承的外圈与所述定位环板上开设的通孔内部固定连接，所述螺纹筒的底端固定有旋转齿轮，所述旋转齿轮设有四组，所述驱动件与所述旋转齿轮传动连接，通过升降件便于控制限位柱与限位孔进行对接。

优选的，所述驱动件包括固定在所述定位环板底部的限位筒，所述限位筒的外侧固定套接有回转支承，所述回转支承的外侧转动连接有外齿环，四组所述旋转齿轮均与所述外齿环啮合连接，通过驱动件便于调节多个升降件进行运动。

优选的，所述螺纹筒设有四个，其中一个所述螺纹筒的外侧固定套接有螺母，通过螺母便于工作人员手动对外齿环进行转动。

优选的，所述螺纹杆设有四个，相邻两个所述螺纹杆的底部之间均固定有弧形限位板，通过弧形限位板使得螺纹杆只能在螺纹筒的转动下进行上下运动。

优选的，所述支撑框上设有调节件，所述调节件包括调节齿轮，所述调节齿轮的中轴一端固定有手柄，所述调节齿轮的中轴另一端转动连接有U型座，所述U型座与所述支撑框的外壁固定，所述调节齿轮的一侧啮合有固定齿条，所述固定齿条的底部两侧均固定有连接柱，所述固定齿条通过所述连接柱与所述条形杆的顶部固定连接，通过调节件便于调节条形板的长度，使得该结构能够适应不同大小的透镜的安装。

优选的，所述手柄的外侧设有防滑纹，提高手柄的防滑效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在现有的激光电视光学引擎系统上设计一个安装组件，可以实现对特殊透镜和连接架之间的快速固定，并且当特殊透镜需要及时更换清洗时，能够快速徒手进行拆卸，省去了重复拧螺丝的多道工序，从而降低人员的劳动强度，给工作人员更换清洗特殊透镜带来极大的方便。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明安装组件结构示意图；

图3为本发明局部结构剖视图；

图4为本发明定位环板和连接架结构示意图；

图5为本发明升降件结构示意图；

图6为本发明螺纹筒结构示意图；

图7为本发明驱动件结构示意图；

图8为本发明调节件结构示意图。

图中：1-特殊透镜；2-定位环板；3-安装壳；4-连接架；5-安装组件；6-环形边；7-限位孔；8-限位柱；9-条形杆；10-支撑框；11-升降件；12-驱动件；13-螺纹杆；14-螺纹筒；15-滚子轴承；16-旋转齿轮；17-限位筒；18-回转支承；19-外齿环；20-螺母；21-弧形限位板；22-调节件；23-调节齿轮；24-手柄；25-U型座；26-固定齿条；27-连接柱。

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。

实施例1：如图1-图4所示，图示中的基于LED光源的激光电视光学引擎系统，包括三个同轴设计的特殊透镜1，三个特殊透镜1的底部均设有定位环板2，定位环板2的底部固定有安装壳3，安装壳3的底部固定有连接架4，定位环板2上安装有用于对特殊透镜1进行固定的安装组件5；安装组件5包括与特殊透镜1的底部外侧固定连接的环形边6，环形边6的外侧开设有四个限位孔7，限位孔7内滑动连接有限位柱8，限位柱8的顶部固定有条形杆9，条形杆9的外侧滑动套接有支撑框10，定位环板2的外侧呈环形阵列分布有四组升降件11，定位环板2的底部且在安装壳3内部还设有驱动件12，通过在现有的激光电视光学引擎系统上设计一个安装组件5，可以实现对特殊透镜1和连接架4之间的快速固定，并且当特殊透镜1需要及时更换清洗时，能够快速徒手进行拆卸，省去了重复拧螺丝的多道工序，从而降低人员的劳动强度，给工作人员更换清洗特殊透镜1带来极大的方便。

其中，如图2和图5所示，为了便于控制限位柱8与限位孔7进行对接，升降件11包括固定在支撑框10底部的螺纹杆13，螺纹杆13的外侧螺纹连接有螺纹筒14，螺纹杆13和螺纹筒14均穿过定位环板2，螺纹筒14的外侧固定套接有滚子轴承15，滚子轴承15的外圈与定位环板2上开设的通孔内部固定连接，螺纹筒14的底端固定有旋转齿轮16，旋转齿轮16设有四组，驱动件12与旋转齿轮16传动连接。

同时，如图7所示，为了便于调节多个升降件11进行运动，驱动件12包括固定在定位环板2底部的限位筒17，限位筒17的外侧固定套接有回转支承18，回转支承18的外侧转动连接有外齿环19，四组旋转齿轮16均与外齿环19啮合连接。

另外，如图6所示，为了便于工作人员手动对外齿环19进行转动，螺纹筒14设有四个，其中一个螺纹筒14的外侧固定套接有螺母20。

同时，如图7所示，为了使得螺纹杆13只能在螺纹筒14的转动下进行上下运动，螺纹杆13设有四个，相邻两个螺纹杆13的底部之间均固定有弧形限位板21。

具体的实施方式：当对特殊透镜1进行拆卸时，使用者握紧螺母20并顺时针转动，带动其中一个螺纹筒14转动，该螺纹筒14带动其中一个旋转齿轮16转动，旋转齿轮16带动外齿环19转动，外齿环19带动剩下的旋转齿轮16一起同步转动，旋转齿轮16带动其他的螺纹筒14奇异转动，由于螺纹杆13受到弧形限位板21的限制，所以螺纹筒14在转动时会带动螺纹杆13往上运动，螺纹杆13进一步带动支撑框10和条形板一起往上运动，条形板便会带动限位柱8从限位孔7内抽出，从而解除对定位环板2和环形边6之间的固定作用，进一步实现特殊透镜1的快速拆卸；另外在安装时，再将特殊透镜1的环形边6放在定位环板2上，然后再反向逆时针转动螺母20，使得四个限位柱8往下运动，并再次将限位柱8插进限位孔7内即可。

另外本方案中设计的设置旋转齿轮16、升降件11等结构，是为了改变现有拆卸特殊透镜1的方式，旋转齿轮16能够取代现有方便旋转升降件11所需要的扭矩，现有的螺丝连接方式本质上也是一种升降的运动趋势，也需要工具或者手动才能旋转，旋转齿轮16与其作用类似，并不复杂；弧形限位板21和驱动件12，两个配合可以实现多个位置升降件11的同步运行，在安装和拆卸时只需要提供一次旋转的扭矩即可实现多个位置的联动，比起逐个对螺丝进行拆卸的方式，这种技术方案的技术效果能基本上达到现有技术的水平，且具有显著进步的要求，另外其整体复杂度并没有大幅度提高，驱动件12只是简单的齿轮和齿圈结构，因此在现实生产、装配、维护等成本也不会大幅度提高，齿轮和齿圈的传动效率高稳定性好，也并不会造成运行稳定度降低的问题，除此之外，由于特殊透镜1的清理工作较为频繁，所以拆卸的频率较多，螺丝频繁拆卸容易出现滑丝或者丢失现象，最后安装组件5能够一次性安装在连接架4上，即拆即用，螺纹筒14和螺纹杆13一体化地设计在连接架4上不易丢失。

实施例2：如图2和图8所示，本实施方式对实施例1进一步说明，图示中的支撑框10上设有调节件22，调节件22包括调节齿轮23，调节齿轮23的中轴一端固定有手柄24，调节齿轮23的中轴另一端转动连接有U型座25，U型座25与支撑框10的外壁固定，调节齿轮23的一侧啮合有固定齿条26，固定齿条26的底部两侧均固定有连接柱27，固定齿条26通过连接柱27与条形杆9的顶部固定连接；手柄24的外侧设有防滑纹，提高手柄24的防滑效果；通过调节件22便于调节条形杆9的长度，使得该结构能够适应不同大小的透镜的安装。

具体的实施方式：在拿出旧的特殊透镜1时，通过手动转动手柄24，手柄24带动调节齿轮23转动，调节齿轮23通过与固定齿条26的啮合作用便会带动条形杆9在支撑框10内滑动，从而使得限位柱8移动到与支撑框10最近的位置，此时环形边6不会受到限位柱8的阻挡便可轻松拿出旧的特殊透镜1；另一方面可调节条形杆9和限位柱8的位置，使得四个限位柱8围成的圆的直径大小可调节，从而便于不同大小直径的特殊透镜1放在定位环板2上进行连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.基于LED光源的激光电视光学引擎系统，包括三个同轴设计的特殊透镜（1），三个所述特殊透镜（1）的底部均设有定位环板（2），所述定位环板（2）的底部固定有安装壳（3），所述安装壳（3）的底部固定有连接架（4），其特征在于：所述定位环板（2）上安装有用于对所述特殊透镜（1）进行固定的安装组件（5）；所述安装组件（5）包括与所述特殊透镜（1）的底部外侧固定连接的环形边（6），所述环形边（6）的外侧开设有四个限位孔（7），所述限位孔（7）内滑动连接有限位柱（8），所述限位柱（8）的顶部固定有条形杆（9），所述条形杆（9）的外侧滑动套接有支撑框（10），所述定位环板（2）的外侧呈环形阵列分布有四组升降件（11），所述定位环板（2）的底部且在所述安装壳（3）内部还设有驱动件（12）。

2.根据权利要求1所述的基于LED光源的激光电视光学引擎系统，其特征在于：所述升降件（11）包括固定在所述支撑框（10）底部的螺纹杆（13），所述螺纹杆（13）的外侧螺纹连接有螺纹筒（14），所述螺纹杆（13）和所述螺纹筒（14）均穿过所述定位环板（2），所述螺纹筒（14）的外侧固定套接有滚子轴承（15），所述滚子轴承（15）的外圈与所述定位环板（2）上开设的通孔内部固定连接，所述螺纹筒（14）的底端固定有旋转齿轮（16），所述旋转齿轮（16）设有四组，所述驱动件（12）与所述旋转齿轮（16）传动连接。

3.根据权利要求2所述的基于LED光源的激光电视光学引擎系统，其特征在于：所述驱动件（12）包括固定在所述定位环板（2）底部的限位筒（17），所述限位筒（17）的外侧固定套接有回转支承（18），所述回转支承（18）的外侧转动连接有外齿环（19），四组所述旋转齿轮（16）均与所述外齿环（19）啮合连接。

4.根据权利要求2所述的基于LED光源的激光电视光学引擎系统，其特征在于：所述螺纹筒（14）设有四个，其中一个所述螺纹筒（14）的外侧固定套接有螺母（20）。

5.根据权利要求2所述的基于LED光源的激光电视光学引擎系统，其特征在于：所述螺纹杆（13）设有四个，相邻两个所述螺纹杆（13）的底部之间均固定有弧形限位板（21）。

6.根据权利要求1所述的基于LED光源的激光电视光学引擎系统，其特征在于：所述支撑框（10）上设有调节件（22），所述调节件（22）包括调节齿轮（23），所述调节齿轮（23）的中轴一端固定有手柄（24），所述调节齿轮（23）的中轴另一端转动连接有U型座（25），所述U型座（25）与所述支撑框（10）的外壁固定，所述调节齿轮（23）的一侧啮合有固定齿条（26），所述固定齿条（26）的底部两侧均固定有连接柱（27），所述固定齿条（26）通过所述连接柱（27）与所述条形杆（9）的顶部固定连接。

7.根据权利要求6所述的基于LED光源的激光电视光学引擎系统，其特征在于：所述手柄（24）的外侧设有防滑纹。