CN207424505U - 一种透镜位置调整装置以及投影仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型实施方式公开了一种透镜位置调整装置以及投影仪，包括：支架、透镜、调整部件和弹性部件；所述支架设置有配合槽，所述透镜收容于所述配合槽，所述弹性部件设置于所述配合槽内，并且位于所述透镜和所述支架之间，所述调整部件用于调整所述弹性部件的压缩量或者伸展量，以调整所述透镜相对于所述支架的位置。通过上述方式，本实用新型实施方式利用弹性形变原理直接调整透镜位置，进而校正显示芯片上光斑的位置，使得投影仪无需反射镜也能实现光斑位置的校正，提高光照效率，且透镜位置调整装置结构简单，不会影响光机结构构造。

Description

一种透镜位置调整装置以及投影仪
技术领域
本实用新型实施方式涉及数字投影技术领域，特别是涉及一种透镜位置调整装置以及投影仪。
背景技术
投影仪一般为确保光效率，对零部件的精密度要求较高，但在制造过程中，极易出现误差，使得投影仪的零部件达不到目标精密度要求，造成光束通过透镜后的光斑通常与显示芯片形成位置偏差，导致显示区域的一部分图像不能显示，即出现黑边现象，此时，就需要一种能够消除黑边的方案出现，从而获得更好的视觉体验和更大的屏占比。
而现有技术中消除黑边的方案，其中一种是将显示芯片固定在支架主体上不动，通过调整照明组件与显示芯片的相对位置，来调整照明光束的入射角度，调整好后再把照明组件固定在支架主体上，这种方案会限制光机结构的构造，制作起来比较麻烦；另一种是通过调整支架主体上的5颗可调节顶丝或者增加其他调整部件来调整反射镜的角度，这样照明光束照在反射镜上随着反射镜角度的改变来调整光斑位置，使得光斑对准显示芯片，但由于反射镜的反光作用，会使光照效率下降，造成能量损耗，使得光利用率较低，影响投影仪的投影性能。因此，发明人提出了一种新的消除黑边现象的方案，能够既不影响光机结构，又能提高光照效率。
实用新型内容
本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种透镜位置调整装置以及投影仪，利用弹性形变原理直接调整透镜位置，进而校正显示芯片上光斑的位置，使得投影仪无需反射镜也能实现光斑位置的校正，提高光照效率，且透镜位置调整装置结构简单，不会影响光机结构构造。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种透镜位置调整装置，包括：
支架、透镜、调整部件和弹性部件；
所述支架设置有配合槽，所述透镜收容于所述配合槽，
所述弹性部件设置于所述配合槽内，并且位于所述透镜和所述支架之间，所述调整部件用于调整所述弹性部件的压缩量或者伸展量，以调整所述透镜相对于所述支架的位置。
可选地，所述透镜包括透镜镜片和透镜固定块；
所述透镜固定块设置有镜片口，所述透镜镜片安装于所述镜片口中。
可选地，所述支架上设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与所述配合槽连通，所述调整部件为顶丝，所述顶丝螺接于所述第一螺纹孔，并且所述顶丝的一端穿过所述第一螺纹孔之后与所述透镜固定块抵接。
可选地，所述弹性部件与所述顶丝分别位于所述透镜固定块的两侧，所述弹性部件固定于所述支架上。
可选地，所述弹性部件为弹性橡胶或者弹性钢片。
可选地，所述支架设置有腰孔，所述调整部件为螺钉，所述透镜固定块设置第二螺纹孔，所述螺钉安装于所述腰孔中，并且所述螺钉的一端与所述第二螺纹孔螺接。
可选地，所述腰孔直径大于所述第二螺纹孔直径。
可选地，所述弹性部件与所述螺钉位于同一侧，所述弹性部件的两端分别固定于所述支架和所述透镜固定块。
可选地，所述弹性部件为螺旋弹簧。
为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种投影仪，所述投影仪还包括：
照明光源、显示芯片和以上所述的透镜位置调整装置；
所述照明光源和显示芯片均固定于所述透镜位置调整装置中的支架上，并且所述透镜位置调整装置中的透镜位于所述照明光源和显示芯片之间。
本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式提供一种透镜位置调整装置以及投影仪，包括：支架、透镜、调整部件和弹性部件，所述调整部件和弹性部件设置于所述支架和透镜之间，通过调节调整部件来改变弹性部件的压缩量或者伸展量，利用弹性形变原理调整透镜相对支架的位置，也即调整了透镜相对显示芯片的位置，使得投影仪中的照明光束从所述透镜位置调整装置出射后，光斑正好与显示芯片对准，实现光斑位置的校正，使得投影仪无需反射镜也能实现光斑位置的校正，减少了光的损耗，提高了光照效率，且所述透镜位置调整装置制造简单，不会影响光机结构构造。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本实用新型实施方式提供的投影仪的剖面结构示意图；
图2是本实用新型实施方式提供的透镜位置调整装置的剖面结构示意图；
图3是本实用新型另一实施方式提供的透镜位置调整装置的剖面结构示意图。
参见图1至图3，1为投影仪，10为透镜位置调整装置，20为照明光源，30为显示芯片，11为支架，111为配合槽，112为第一螺纹孔，113为腰孔，114为第二螺纹孔，12为透镜，121为透镜固定块，122为透镜镜片，123为镜片口，13为调整部件，14为弹性部件。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，图1是本实用新型实施方式提供的投影仪的剖面结构示意图。该投影仪1，包括照明光源20、显示芯片30和透镜位置调整装置10。
其中，照明光源20可以为氙灯、卤素灯、超高压汞灯(Ultra High Performance，UHP)、UHE等传统的高压气体放电光源，也可以为LED光源、混合光源或者激光光源等新兴光源，用于出射照明光束。显示芯片30则可以为数字微镜晶片(Digital Micro mirrorDevice，DMD)，用于接收照明光源20出射的照明光束，进行投影显示。
所述照明光源20和显示芯片30均固定于所述透镜位置调整装置10的支架11上，具体地，照明光源20和显示芯片30可以进行不可拆卸式固定，比如：直接嵌入支架11中固定，或者，通过胶粘剂固定在支架11上；也可以进行可拆卸式固定，比如，通过夹持装置固定，或者，通过卡扣固定，再或者，通过旋钮等进行固定。
所述透镜位置调整装置10中的透镜12位于所述照明光源20和显示芯片30之间，所述透镜12中的透镜镜片122和所述照明光源20中心轴线重合，所述显示芯片30的中心点则位于所述透镜12中透镜镜片122的焦点处，具体地，照明光源20位于所述透镜位置调整装置10中透镜12的下方，出光面正对透镜12，显示芯片30则位于所述透镜位置调整装置10中透镜12的上方，接收面朝向透镜12，使得所述照明光源20出射的照明光束正好进入所述透镜12中，经透镜12中的透镜镜片122折射后，出射至显示芯片30，被显示芯片30的接收面接收，且该照明光束形成的光斑正好照射在显示芯片30的接收面上，避免了光斑与显示芯片30形成位置偏差，能够较好的消除黑边现象，同时，不需增设反射镜来调整光斑位置，减少了光的损耗，提高了光照效率，增强了投影画质。
请参阅图2，图2是本实用新型实施方式提供的透镜位置调整装置的剖面结构示意图。该透镜位置调整装置10，包括支架11、透镜12、调整部件13和弹性部件14，所述透镜12通过所述调整部件13与支架11进行连接，所述弹性部件14设置于所述支架11和透镜12之间，通过调整部件13调整所述弹性部件14的压缩量或者伸展量，调整透镜12相对支架11的位置，也即调整透镜12相对显示芯片30的位置。
具体地，所述支架11可以为任意几何形状的框架，比如，可以为矩形框架，或者，圆形框架，或者，椭圆形框架等，不同形状的支架11能够制成不同形状结构的光机。
在支架11上设置有配合槽111，用于收容所述透镜12、调整部件13和弹性部件14，所述收容槽111的容积大于所述透镜12的体积，使得所述配合槽111能够收容所述透镜12、调整部件13和弹性部件14的同时，还能为所述透镜12提供竖直方向和/或水平方向移动的空间，即当所述透镜12收容于所述配合槽111中时，通过调整所述透镜12的位置能够在配合槽111中进行上、下、左、右四个方向的平移，所述平移的范围为0-2mm。
其中，所述透镜12包括透镜固定块121和透镜镜片122，在透镜固定块121的一表面开设镜片口123，所述透镜镜片122通过卡接的方式安装于所述镜片口123中，卡接的方式使得所述透镜镜片122能够进行拆卸，实现透镜镜片122的更换，能够适配不同型号的透镜镜片122。
在一些可替代实施方式中，所述透镜镜片122固定于所述镜片口123中，并且不能拆卸。
在所述透镜固定块121设置镜片口123的位置，开设通光孔，使得经过透镜镜片122折射的光线能够透过所述透镜12，出射至显示芯片30的接收面。
所述透镜镜片122可以为自由曲面透镜，也可以为中继透镜，用于接收照明光源20出射的照明光束，并将所述照明光束折射汇聚至显示芯片30的接收面，使得照明光束形成的光斑能够正好对准所述显示芯片30。
在本实用新型实施方式中，在支架11上还开设数量至少为1的第一螺纹孔112，所述第一螺纹孔112与所述配合槽111连通，用于与所述调整部件13进行螺接。其中，所述调整部件13为顶丝，设置于配合槽111内，一端与第一螺纹孔112螺接后，另一端正好抵在透镜固定块121上，与所述透镜固定块121抵接，同时，在所述透镜固定块121被顶丝抵接的对侧，设置弹性部件14，所述弹性部件14可以为弹性橡胶或者弹性钢片等具有复位作用的弹性物质，所述弹性部件14设置于所述配合槽111内，并固定于支架11上，利用弹性部件14的弹性形变原理来调整透镜12的位置，校正透镜12相对显示芯片30的相对位置，使得透过透镜的光斑能够正好与显示芯片30对准，避免显示画面出现黑边，提高投影画质。
具体地，当顶丝向透镜固定块121方向推动时，对透镜固定块121施加挤压力，使得所述透镜12向弹性部件14方向移动，并向所述弹性部件14施加挤压力，此时，弹性部件14因弹性形变原理向透镜固定块121施加一个反作用力，使得所述透镜12能够固定在目标位置，进而控制透镜12相对支架11的移动量；当顶丝松动时，即顶丝向第一螺纹孔112方向推动时，顶丝撤去对透镜固定块121的挤压力，并且所述弹性部件14因弹性形变原理向透镜固定块121施加挤压力，使得所述透镜12向第一螺纹孔112方向移动，移动至所述透镜固定块121与所述顶丝抵接，使得所述透镜12能够固定在目标位置，进而控制透镜12相对支架11的移动量。所述透镜12相对支架11的移动量即为在透镜12正好抵接顶丝和弹性部件14的情况下调整顶丝移动的距离。
请参阅图3，图3是本实用新型另一实施方式提供的透镜位置调整装置的剖面结构示意图。
在本实用新型另一实施方式中，在支架11上开设数量至少为1的腰孔113，能够方便的拆卸零件，所述腰孔113一般为椭圆形结构，与所述配合槽111连通，同时，在透镜固定块121靠近所述腰孔113的一侧设置数量至少为1的第二螺纹孔114，所述腰孔113与所述第二螺纹孔114对应，用于连接调整部件13。其中，所述调整部件13为螺钉，设置于配合槽111内，一端安装于所述腰孔113中，另一端与所述第二螺纹孔114螺接，同时，在螺钉连接的腰孔113和第二螺纹孔114对应的支架11和透镜12之间设置弹性部件14，即所述弹性部件14和所述螺钉位于同一侧，所述弹性部件14可以为螺旋弹簧等具有复位作用的弹性物质，所述弹性部件14设置于所述配合槽111内，两端分别固定于所述支架11和所述透镜固定块121，通过调整螺钉锁入腰孔113和第二螺纹孔114的深度来使得弹性部件14发生弹性形变，进而利用弹性形变原理来调整透镜12的位置，校正透镜12相对显示芯片30的相对位置，使得透过透镜的光斑能够正好与显示芯片30对准，避免显示画面出现黑边，提高投影画质。
进一步地，所述腰孔113直径大于所述第二螺纹孔114的直径，所述螺钉的直径与所述第二螺纹孔113的直径吻合，比如，若所述第二螺纹孔114直径为M1.4，则所述螺钉的直径也为M1.4，腰孔113的直径则可以做到1.6*2，使得螺钉一端能够牢固地固定在第二螺纹孔114中，另一端能在腰孔113内活动，进而调整锁入深度。
具体地，当螺钉锁入较深时，拉动透镜固定块121向腰孔113的方向移动，对弹性部件14施加挤压力，使得所述弹性部件14缩短，透镜12和支架11之间的间隙减小，此时，透镜12固定在目标位置，即校正了透镜12相对显示芯片30的位置；当螺钉锁入较浅时，所述弹性部件14因弹性形变原理拉长，向透镜固定块121施加挤压力，使得所述透镜12向弹性部件14形变回复的方向移动，透镜12和支架11之间的间隙增大，此时，透镜12移动至目标位置，即校正了透镜12相对显示芯片30的位置。
在一些可替代实施方式中，所述弹性部件14的数量可以为多个。
在本实用新型中，通过在支架11上设置螺纹孔与调整部件13顶丝配合，或者，通过在支架11上设置腰孔和在透镜固定块121上设置螺纹孔与调整部件13螺钉配合，再结合弹性部件14，对透镜12进行直接调整，进而调整所述透镜镜片122的位置，校正了所述光斑的位置，使得从透镜镜片122出射的光斑能够正好对准显示芯片30，相比传统的使用反射镜或者改变照明组件的位置的方式，结构更为简单，不会影响光机的结构构造，且减少了光的损耗，提高了光照效率。
本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式提供一种透镜位置调整装置以及投影仪，包括：支架、透镜、调整部件和弹性部件，所述调整部件和弹性部件设置于所述支架和透镜之间，通过调节调整部件来改变弹性部件的压缩量或者伸展量，利用弹性形变原理调整透镜相对支架的位置，也即调整了透镜相对显示芯片的位置，使得投影仪中的照明光束从所述透镜位置调整装置出射后，光斑正好与显示芯片对准，实现光斑位置的校正，使得投影仪无需反射镜也能实现光斑位置的校正，减少了光的损耗，提高了光照效率，且所述透镜位置调整装置制造简单，不会影响光机结构构造。
需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种透镜位置调整装置，其特征在于包括：支架(11)、透镜(12)、调整部件(13)和弹性部件(14)；
所述支架(11)设置有配合槽(111)，所述透镜(12)收容于所述配合槽(111)，
所述弹性部件(14)设置于所述配合槽(111)内，并且位于所述透镜(12)和所述支架(11)之间，所述调整部件(13)用于调整所述弹性部件(14)的压缩量或者伸展量，以调整所述透镜(12)相对于所述支架(11)的位置。
2.根据权利要求1所述的透镜位置调整装置，其特征在于，
所述透镜(12)包括透镜镜片(122)和透镜固定块(121)；
所述透镜固定块(121)设置有镜片口(123)，所述透镜镜片(122)安装于所述镜片口(123)中。
3.根据权利要求1所述的透镜位置调整装置，其特征在于，所述支架(11)上设置有第一螺纹孔(112)，所述第一螺纹孔(112)与所述配合槽(111)连通，所述调整部件(13)为顶丝，所述顶丝螺接于所述第一螺纹孔(112)，并且所述顶丝的一端穿过所述第一螺纹孔(112)之后与所述透镜固定块(121)抵接。
4.根据权利要求3所述的透镜位置调整装置，其特征在于，所述弹性部件(14)与所述顶丝分别位于所述透镜固定块(121)的两侧，所述弹性部件(14)固定于所述支架(11)上。
5.根据权利要求4所述的透镜位置调整装置，其特征在于，所述弹性部件(14)为弹性橡胶或者弹性钢片。
6.根据权利要求1所述的透镜位置调整装置，其特征在于，
所述支架(11)设置有腰孔(113)，所述调整部件(13)为螺钉，所述透镜固定块(121)设置第二螺纹孔(114)，所述螺钉安装于所述腰孔(113)中，并且所述螺钉的一端与所述第二螺纹孔(114)螺接。
7.根据权利要求6所述的透镜位置调整装置，其特征在于，所述腰孔(113)直径大于所述第二螺纹孔(114)直径。
8.根据权利要求6所述的透镜位置调整装置，其特征在于，所述弹性部件(14)与所述螺钉位于同一侧，所述弹性部件(14)的两端分别固定于所述支架(11)和所述透镜固定块(121)。
9.根据权利要求8所述的透镜位置调整装置，其特征在于，所述弹性部件(14)为螺旋弹簧。
10.一种投影仪，其特征在于，所述投影仪还包括照明光源(20)、显示芯片(30)和如权利要求1至9中任意一项所述的透镜位置调整装置(10)；
所述照明光源(20)和显示芯片(30)均固定于所述透镜位置调整装置(10)中的支架(11)上，并且所述透镜位置调整装置(10)中的透镜(12)位于所述照明光源(20)和显示芯片(30)之间。
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