CN201273983Y - 一种投影模块及使用该投影模块的投影机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种投影模块及使用该投影模块的投影机。所述投影模块使用白光LED矩阵为光源，包括一具有二段式结构的光机引擎组，由一前机壳及一后机壳对接而成，该光机引擎组的前机壳前侧设有一投影镜头组，该前机壳的内部枢设一菲氏镜片组，该光机引擎组的后侧设有一光源模块，该光机引擎组的前机壳与后机壳交界处设一液晶显示屏；本实用新型所使用的光机引擎组为二段式对接结构，只要拆解分开光机引擎组的后机壳，就可以更换不同分辨率的液晶显示屏，而且更换后自动达成定位效果，不需要精密测试与校正，具有结构简单及降低成本的特点。

Description

一种投影模块及使用该投影模块的投影机

技术领域

本实用新型涉及一种投影模块，尤其是一种使用白光LED矩阵为光源且将光机引擎设成二段式对接结构的投影模块，本实用新型还涉及一种使用该投影模块的投影机。

背景技术

前投式LCD液晶投影机的工作原理，包括光线由主导照明的灯泡发出，途中经过色彩分光镜分出红、绿、蓝三种颜色的光束，再透过液晶面板光阀与偏极片的调变作用，改变各色光的强度，最后由色彩合光系统组合成为完整的彩色影像，经投影镜头投射于屏幕上，以完成整个投影过程。

但是，这种LCD液晶投影机所使用的光机引擎具有零件多、构造复杂及不易更换光学模块的缺点。在光机引擎组装完成后，还需要进行精密的测试与校正，造成生产成本高昂外，也有碍于大量生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种克服上述现有技术中问题的投影模块及使用该投影模块的投影机。

本实用新型的投影模块，由一投影镜头组、一光机引擎组、一菲氏镜片组、一角度调整机构、一液晶显示屏及一光源模块共同联结而成，其中所述光机引擎组由一前机壳及一后机壳对接组成，该前机壳为一中空矩形壳体，其后端开口设有一框形联结部，该中空矩形壳体的左右侧壁上分别设有一枢接孔，且其中一面侧壁上设有一插槽，与该侧壁所设的枢接孔相交，另一面侧壁的外壁上凸设一固定轴；该后机壳为一中空矩形壳体，其前端开口设有一对接联结部，对应该前机壳的后端开口的框形联结部，且该后机壳的对接联结部还凹设一嵌入槽；所述投影镜头组对接及封闭该光机引擎组的前机壳的前端开口，且具有一可调焦距的镜头；所述菲氏镜片组穿过该光机引擎组的前机壳的插槽且枢设在前机壳的内部，具有一镜框及一设于该镜框内部的菲氏镜片，其中，该镜框的左右两侧各设有一枢轴，分别枢接在该前机壳左右侧壁的枢接孔上，且其中一枢轴穿过该前机壳设有该固定轴的侧壁的枢接孔凸伸到外面；所述液晶显示屏组装在该光机引擎组的后机壳的嵌入槽内，具有一供光电信号输入的信号输入接口，且从该光机引擎组的前机壳与后机壳的交接处伸出到外面；所述光源模块由一反射灯杯、一聚光镜片及一LED光源共同组成，其中，该反射灯杯设有一中空杯体及一接合部，供该聚光镜片置入在该中空杯体的内部及供该LED光源联结在该中空杯体的背面，且该反射灯杯以所述接合部对接及封闭该光机引擎组的后机壳的后端开口；所述角度调整机构包括一转轮及一角度限制块，其中，该转轮包括一外轮毂及一内轮毂，且该内轮毂的内部设有一中空转轴及一滑槽；该角度限制块包括一滑块、一弧形槽及一联结孔，并且以所述的弧形槽套在该光机引擎组的前机壳的固定轴上并以所述联结孔与该菲氏镜片组凸伸到外面的枢轴构成固定联结；该转轮的内轮毂的中空转轴再枢设套入所述的光机引擎组的前机壳的固定轴上，且该角度限制块的滑块进入该转轮的内轮毂的滑槽内。

本实用新型还提供一种投影机，包括一设有输入端口的机壳，且该机壳的内部设有本实用新型的投影模块与一系统控制单元，其中，该系统控制单元包括一微处理器、一影像数据运算单元、一数字信号处理单元、一电源控制单元及一输出/输入控制单元，用于转换从该输入端口进来的影像数据电信号或数字电信号，并将所转换成的光电信号输出以及控制由该投影模块投射至屏幕上。

所述的光源模块的后侧可组装一散热片，以导出LED光源的热量。

所述光源模块的LED光源为白光LED，并使用6-30颗且排列成水平间距为0.83mm、垂直间距为0.62mm的白光LED阵列为光源。

本实用新型提供的投影模块及使用该投影模块的投影机，除具备使用LED冷光源与液晶显示屏直接投射出影像的特点外，并将所使用的光机引擎设成二段式结构，不但液晶显示屏定位容易，可以大幅减少测试与校正的时间，而且光机引擎可以容易更换为不同分辨率的光学模块，有助于大量生产及降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型所示的投影模块的立体图；

图2为图1中a部分的局部放大图；

图3为本实用新型投影模块在不同视角下的立体图；

图4为图1所示的投影模块的各部件的分解透视图；

图5为本实用新型一种投影机的构造示意图；

图6为本实用新型一种投影机系统控制单元结构框图。

主要附图标记：

10......投影模块        20......投影镜头组

21......镜头            22......对接部

30......光机引擎组      31......前机壳

31a......接合凸缘       31b......框形联结部

32......插槽            33a、33b......枢接孔

34......固定轴          36......后机壳

36a......对接联结部     36b......接合凸缘

37......嵌入槽          40......菲氏镜片组

41......镜框            42......菲氏镜片

43a、43b......枢轴      50......角度调整机构

51......转轮            52......外轮毂

53......内轮毂          54......中空转轴

55......滑槽            56......角度限制块

57......滑块            58......弧形槽

59......联结孔          60......液晶显示屏

61......信号输入接口    70......光源模块

71......反射灯杯        72......中空杯体

73......灯槽                  74......接合部

75......聚光镜片              78......LED光源

79......LED阵列               80......散热片

90......机壳                  95......系统控制单元

98......喇叭                  100......投影机

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型的投影模块10包括一投影镜头组20、一光机引擎组30、一菲氏镜片组40、一角度调整机构50、一液晶显示屏60及一光源模块70，或进一步包括一散热片80，以导出光源模块70的热量。

其中，投影镜头组20组装在光机引擎组30的前侧，光源模块70组装在光机引擎组30的后侧，而菲氏镜片组40及液晶显示屏60组装在光机引擎组30的内部。当液晶显示屏60显现光电信号的时候，光源模块70的投射光源会通过液晶显示屏60，并将液晶显示屏60上的光电信号投射出来，再透过菲氏镜片组40予以扩散放大及去除光斑后，再由投影镜头组20投射至屏幕上。

所述光源模块70由一反射灯杯71、一聚光镜片75及一LED光源78共同组成。该反射灯杯71设有一中空杯体72及一接合部74，而且，所述光源模块70通过该反射灯杯71的接合部74组装在该光机引擎组30的后侧。反射灯杯71的中空杯体72的内部设有一灯槽73，用于容置该聚光镜片75，而该中空杯体72的背面用于联结该LED光源78。

所述LED光源78得选用一颗以上的白光LED作为发光来源，且为了达到最好光投射效果，减少光源的损失与能源的浪费，LED光源78中的白光LED得选用6-30颗，且排列成水平间距为0.83mm垂直间距为0.62mm的白光LED阵列79。

所述散热片80组装在光源模块70的后侧，用于快速导出LED光源78的热量，再使用冷却风扇(图未绘)将所导出的热量强制驱散，以帮助白光LED阵列79一直保持在正常工作温度下投射光源。

所述投影镜头组20包括一可调焦距的镜头21及一对接部22，且通过所述对接部22组装在光机引擎组30的前侧。

所述光机引擎组30为二段式结构，由一前机壳31及一后机壳36对接组成。其中，该前机壳31供所述的菲氏镜片组40枢设于其内，而该前机壳31与该后机壳36的对接交界处供所述液晶显示屏60设置入其中。

所述光机引擎组30的前机壳31为中空矩形壳体，前端开口的周围设成一接合凸缘31a，用于对接投影镜头组20的对接部22；后端开口设有一框形联结部31b，除用于对接所述后机壳36外，亦用于固定所述液晶显示屏60。

该前机壳31的其中一面侧壁上设有一插槽32，且该插槽32上设有一枢接孔33a，该前机壳31的另一面侧壁上，对应对面的枢接孔33a，设有另一枢接孔33b。而且，该前机壳31在设有枢接孔33b的这面侧壁的外壁上还凸设一固定轴34。

所述光机引擎组30的后机壳36亦为中空矩形壳体，前端开口设有一对接联结部36a，对应该前机壳31的后端开口的框形联结部31b，但该后机壳36的对接联结部36a还凹设一嵌入槽37，供所述液晶显示屏60嵌入其中；而后端开口的周围设成一接合凸缘36b，用于对接该光源模块70的接合部74。

所述菲氏镜片组40由一镜框41及一设于该镜框41内部的菲氏镜片(Fresnel lens)42所组成，其中，该镜框41的左右两侧各设有一枢轴43a及43b，且所述的枢轴43b的前端还设有榫槽，用于联结所述角度调整机构50。组装时，镜框41的枢轴43a及43b分别枢设在光机引擎组30的前机壳31的枢接孔33a及33b，使得菲氏镜片组40因此枢设在该光机引擎组30的前机壳31的内部。

将菲氏镜片组40枢设入前机壳31内部的组装过程，是通过镜框41设有榫槽的枢轴43b对准该前机壳31的插槽32上的枢接孔33a后，再将菲氏镜片组40从前机壳31的插槽32插入到前机壳31的内部，直到菲氏镜片组40左右两侧的枢轴43a及43b分别枢接入前机壳31左右侧壁的枢接孔33a及33b。而且，当菲氏镜片组40枢设入前机壳31之后，菲氏镜片组40设有榫槽的枢轴43b会从前机壳31的枢接孔33b凸伸到外面。

如图1及图4所示，所述角度调整机构50包括一转轮51及一角度限制块56。其中，转轮51包括一外轮毂52及一内轮毂53，其中，外轮毂52呈半圆状，且外轮毂52与内轮毂53之间设有轮辐。内轮毂53的内部还设有一中空转轴54及一滑槽55。

角度限制块56包括一滑块57、一弧形槽58及一联结孔59。其中，角度限制块56以弧形槽58套入所述光机引擎组30的前机壳36的固定轴34，套入之后，角度限制块56再以所设的联结孔59供凸伸在前机壳31外面的菲氏镜片组40的枢轴43b插入，当所述枢轴43b插入之后，设于角度限制块56的联结孔59内部的凸榫(图未绘)会插进所述枢轴43b的榫槽，使得角度限制块56的联结孔59与菲氏镜片组40的枢轴43b构成固定联结。

如图1、图2所示，当角度限制块56组装到所述的光机引擎组30的前机壳36上面之后，将转轮51的中空转轴54枢设套入所述光机引擎组30的前机壳36的固定轴34上，此刻，角度限制块56的滑块57会组装进入转轮51的滑槽55内。

所以，当转动转轮51的外轮毂52的时候，转轮51的内轮毂53会以中空转轴54为轴心而带动滑槽55跟着转动，这个动作将带动滑槽55内的角度限制块56的滑块57以角度限制块56的联结孔59为轴心跟着转动，也使得与角度限制块56的联结孔59构成固定联结的菲氏镜片组40的枢轴43b同步跟着转动，最后达成使得菲氏镜片组40在光机引擎组30的前机壳31内部产生转动位移。

换言之，通过拨动角度调整机构50的转轮51，就可以对菲氏镜片组40进行不同角度的调整。而且，菲氏镜片组40能够调整角度的范围，是受到角度限制块56的弧形槽58的限制，本实用新型所示的投影模块10是将菲氏镜片组40设成可以在光机引擎组30的内部顺时针或逆时针转动15度的范围内调整角度。

所述液晶显示屏60具有一信号输入接口61，可以供光电信号输入。通过光电信号的控制，所述液晶显示屏60将红、蓝、绿三种颜色数据组合，并且适当地显现出来。所以，当本实用新型的投影模块10使用光源模块70将光源投射出来的时候，投影模块10的液晶显示屏60所显现的光电信号将通过光源被投射到屏幕上，使得人类的视觉得以观赏到所投射的影像数据。

根据前面所述，本实用新型的投影模块10具有以下特点：

一、本实用新型将液晶显示屏60组装在光机引擎组30的后机壳36的嵌入槽37内，尤其，只要将液晶显示屏60嵌入，就达到定位液晶显示屏60的效果。因此，当光机引擎组30的前机壳31与后机壳36对接组装的时候，不需要对所述的液晶显示屏60进行额外的测试与校正，可以大幅减少测试与校正的时间。

二、本实用新型将光机引擎组30设成二段式结构，只要拆解分开光机引擎组30的后机壳36，就可以更换不同分辨率的液晶显示屏60或高分辨率的VGA或QVGA光学模块。因此，有助于大量生产，以及适应不同的客户需求，可以降低购料与生产成本。

三、本实用新型的投影模块10的液晶显示屏60可以接收来自光盘、存储卡或USB输入的各种光电信号，将本实用新型的投影模块10应用到投影机上，可以提升投影机的使用功能，例如具备支持多种影像与音乐的播放格式，可以应用于播放数字电视或传统电视的节目。

如图5所示，本实用新型的投影机100是一种使用前面所述的投影模块10的投影机，可以支持多种影像与音乐的播放格式，其结构包括一机壳90，且所述的机壳90内部设有一投影模块10及一系统控制单元95，或进一步包括一对喇叭98。其中，所述投影模块10将投影镜头组20的可调焦距的镜头21凸伸到所述机壳90的外面。

如图6所示，所述系统控制单元95至少包括一微处理器、一影像数据运算单元、一数字信号处理单元、一电源控制单元及一输出/输入控制单元。其中，本实用新型的投影机100的机壳90设有输入端口(图中未示出)，与所述的系统控制单元95的输出/输入控制单元连接，可以用于外接各种影音设备的输出端，并将这些设备所输出的影像数据电信号或数字电信号输入到所述系统控制单元95。

所述系统控制单元95的微处理器、影像数据运算单元及数字信号处理单元，可以将从输出/输入控制单元输入的影像数据电信号或数字电信号转换成光电信号，再将所转换的光电信号从输出/输入控制单元输出到所述的投影模块10的液晶显示屏60的信号输入接口61，并且显示在所述液晶显示屏60上，然后通过所述投影模块10的光源投射，就可将显示于液晶显示屏60上的光电信号投射至屏幕上。

因此，储存在光盘或存储卡的影像数据电信号或数字电信号或者包括DVD、数字电视或传统电视等影音设备所播放的影像数据电信号或数字电信号，通过本实用新型的投影机100的输入端口，都可以输入到投影机100的系统控制单元95，再经过系统控制单元95转换成光电信号后，由投影模块10投射至屏幕上。

以上所述内容是本实用新型较好的具体实施例，凡是与本实用新型的创作目的及所能达到的效果构成所谓的等效或均等，且属于本领域技术人员能够轻易完成的简易修改、修饰、改良或变化，均落入实用新型权利要求保护的范围。

Claims (8)

1、一种投影模块，由一投影镜头组、一光机引擎组、一菲氏镜片组、一角度调整机构、一液晶显示屏及一光源模块共同联结而成，其特征在于，

所述光机引擎组由一前机壳及一后机壳对接组成，该前机壳为一中空矩形壳体，其后端开口设有一框形联结部，该中空矩形壳体的左右侧壁上分别设有一枢接孔，且其中一面侧壁上设有一插槽，与该侧壁所设的枢接孔相交，另一面侧壁的外壁上凸设一固定轴；该后机壳为一中空矩形壳体，其前端开口设有一对接联结部，对应该前机壳的后端开口的框形联结部，且该后机壳的对接联结部还凹设一嵌入槽；

所述投影镜头组对接及封闭该光机引擎组的前机壳的前端开口，且具有一可调焦距的镜头；

所述菲氏镜片组穿过该光机引擎组的前机壳的插槽且枢设在前机壳的内部，该菲氏镜片组具有一镜框及一设于该镜框内部的菲氏镜片，其中，该镜框的左右两侧各设有一枢轴，分别枢接在该前机壳左右侧壁的枢接孔上，且其中一枢轴穿过该前机壳设有该固定轴的侧壁的枢接孔凸伸到外面；

所述液晶显示屏组装在该光机引擎组的后机壳的嵌入槽内，且所述液晶显示屏具有一供光电信号输入的信号输入接口，且从该光机引擎组的前机壳与后机壳的交接处伸出到外面；

所述的光源模块由一反射灯杯、一聚光镜片及一LED光源共同组成，其中，该反射灯杯设有一中空杯体及一接合部，供该聚光镜片置入在该中空杯体的内部及供该LED光源联结在该中空杯体的背面，且该反射灯杯以所述的接合部对接及封闭该光机引擎组的后机壳的后端开口；

所述角度调整机构包括一转轮及一角度限制块，其中，该转轮包括一外轮毂及一内轮毂，且该内轮毂的内部设有一中空转轴及一滑槽；该角度限制块包括一滑块、一弧形槽及一联结孔，并且以所述弧形槽套在该光机引擎组的前机壳的固定轴上并以所述联结孔与该菲氏镜片组凸伸到外面的枢轴构成固定联结；该转轮的内轮毂的中空转轴再枢设套入所述光机引擎组的前机壳的固定轴上，且该角度限制块的滑块进入该转轮的内轮毂的滑槽内。

2、如权利要求1所述的投影模块，其特征在于，所述光源模块的后侧组装一散热片，以导出LED光源的热量。

3、如权利要求1或2所述的投影模块，其特征在于，所述LED光源为白光LED光源。

4、如权利要求1或2所述的投影模块，其特征在于，所述LED光源为6-30颗且排列成水平间距为0.83mm、垂直间距为0.62mm的白光LED阵列。

5、一种投影机，包括一设有输入端口的机壳，其特征在于，该机壳的内部设有权利要求1所述的投影模块与一系统控制单元，且该系统控制单元包括一微处理器、一影像数据运算单元、一数字信号处理单元、一电源控制单元及一输出/输入控制单元，用于转换从该输入端口进来的影像数据电信号或数字电信号，并将所转换成的光电信号输出以及控制由该投影模块投射至屏幕上。

6、如权利要求5所述的投影机，其特征在于，所述光源模块的后侧组装一散热片，以导出LED光源的热量。

7、如权利要求5或6所述的投影机，其特征在于，所述LED光源为白光LED光源。

8、如权利要求5或6所述的投影机，其特征在于，所述LED光源为6-30颗且排列成水平间距为0.83mm、垂直间距为0.62mm的白光LED阵列。

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