CN211956087U - 投影装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种投影装置，包括镜头、镜头后壳以及OFF光处理结构。镜头后壳上开设有图像光出光口及OFF光出光口，镜头安装于图像光出光口；OFF光处理结构安装于OFF光出光口，OFF光处理结构包括底面、至少两个第一反射件及多个第二反射件，底面封挡OFF光出口，至少两个第一反射件及多个第二反射件均从底面向镜头后壳内部延伸，且每个第一反射件从底面延伸出的高度大于第二反射件从底面延伸出的高度。本实用新型提供的投影装置，OFF光在第一反射件和第二反射件之间多次反射，减少了入射至镜头的OFF光，提高了投影装置的图像对比度和成像质量。

Description

投影装置
技术领域
本实用新型涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种投影装置。
背景技术
在投影过程中，入射光通过棱镜组合进入空间光调制器后反射，一部分以图像光的形式通过镜头后焦镜片进入镜头，一部分以非图像光的形式照射到镜头后群壁面。在投影画面处于暗场/暗场比例较大的时候，通过镜头后群镜片进入镜头的图像光的光通量减少，非图像光的比例增加，非图像光将照射到镜头后群透镜入口以外的区域。由于光的散射、反射和衍射，会有一部分杂散光进入镜头，导致投影画面对比度降低，不能满足用户需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种投影装置，以解决上述问题。本实用新型实施例通过以下技术方案来实现上述目的。
本实用新型提供一种投影装置，包括镜头、镜头后壳以及OFF光处理结构。镜头后壳上开设有图像光出光口及OFF光出光口，镜头安装于图像光出光口；OFF光处理结构安装于OFF光出光口，OFF光处理结构包括底面、至少两个第一反射件及多个第二反射件，底面封挡OFF光出口，至少两个第一反射件及多个第二反射件均从底面向镜头后壳内部延伸，且每个第一反射件从底面延伸出的高度大于第二反射件从底面延伸出的高度。
在一种实施方式中，至少两个第一反射件包括两个相对的第一反射件，多个第二反射件位于两个相对的第一反射件之间；或至少两个第一反射件包括多个第一反射件，每两个相邻的第一反射件之间设有两个或多个第二反射件。
在一种实施方式中，第一反射件朝向第二反射件倾斜。
在一种实施方式中，第二反射件为棱镜结构。
在一种实施方式中，第一反射件和/或第二反射件的入光面上设置有吸光层。
在一种实施方式中，OFF光处理结构还包括与底面相背的背面及设置于背面的散热结构，散热结构包括多个并排设置且间隔排列的散热片。
在一种实施方式中，OFF光处理结构还包括开设于底面上的至少一个应力松弛槽。
在一种实施方式中，投影装置还包括密封圈，密封圈用于密封OFF光处理结构与镜头后壳的连接处。
在一种实施方式中，OFF光处理结构与镜头后壳一体设置。
在一种实施方式中，OFF光处理结构还包括与底面连接的侧面，侧面向镜头后壳外延伸，侧面设有反射材料，底面和侧面封挡OFF光出光口。
相较于现有技术，本实用新型提供的投影装置，OFF光在第一反射件和第二反射件之间多次反射，减少了入射至镜头的OFF光，提高了投影装置的图像对比度和成像质量。
本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型第一实施例提供的投影装置的光路图。
图2是本实用新型第一实施例提供的投影装置的结构示意图。
图3是本实用新型第一实施例提供的OFF光处理结构在一种视角下的结构示意图。
图4是本实用新型第一实施例提供的OFF光处理结构在另一种视角下的结构示意图。
图5是本实用新型第二实施例提供的OFF光处理结构的结构示意图。
图6是本实用新型第三实施例提供的OFF光处理结构的结构示意图。
图7是本实用新型第四实施例提供的OFF光处理结构的结构示意图。
图8是本实用新型第五实施例提供的OFF光处理结构的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实施例，下面将参照相关附图对本实施例进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文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。本文中在本实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
第一实施例
请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供一种投影装置1，包括镜头10、镜头后壳20以及OFF光处理结构40。镜头后壳20上开设有图像光出光口22及OFF光出光口23，镜头10安装于图像光出光口22；OFF光处理结构40安装于OFF光出光口23，OFF光处理结构40包括底面412、至少两个第一反射件43及多个第二反射件45，底面412封挡OFF光出口23，至少两个第一反射件43及多个第二反射件45均从底面412向镜头后壳20内部延伸，且每个第一反射件43在底面412上延伸出的高度大于每个第二反射件45在底面412上延伸出的高度。
请参阅图3和图4，在本实施例中，至少两个第一反射件43包括两个相对的第一反射件43，多个第二反射件45位于两个相对的第一反射件43之间。其中，两个第一反射件43均自底面412以朝向第二反射件45倾斜的方式向镜头后壳20内部延伸，这样两个第一反射件43之间可以形成一个相对封闭的空间，使得光线可以在该空间内经过两个第一反射件43和多个第二反射件45的多次反射，而降低光线在经过一次、两次或者其他较少次数的反射便出射的概率。第一反射件43朝向第二反射件45倾斜，且两个第一反射件43向第二反射件45倾斜的角度可以相等，这样设置使得光线不会在一个第一反射件43反射经第二反射件45反射至另外一个第一反射件43时，直接出射，因此可以增加光线的反射次数，减少OFF光从镜头10出射的几率。
第一反射件43的材料包括但不限于可包括PET(Polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)或者PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)等有机材料。
在一种实施方式中，第一反射件43还可以是和底面412呈任意夹角。
在另一种实施方式中，第一反射件43朝向第二反射件45的一侧还可以为曲面，其中曲面的曲率可以根据实际需求进行设定。
在其他实施方式中，两个第一反射件43和底面412之间的夹角还可以不相等。
在本实施例中，第二反射件45可以为棱镜结构。多个第二反射件45可以以阵列的方式均匀设置于两个第一反射件43之间，从而使不同方向入射的光线均可以按相近似的光路传输，提升了OFF光处理结构40的处理光的能力。第二反射件45在底面412上的高度小于第一反射件43在底面412上的高度，因此多个第二反射件45可以位于由至少两个第一反射件43形成的相对封闭的空间内，利于光线的第一反射件43和第二反射件45的多次反射。第二反射件45的材料可以和第一反射件43的材料相同，也可以不同。
具体地，镜头10包括镜筒和位于镜筒内的透镜组件，其中镜筒大致为阶梯状的圆柱形壳体结构，透镜组件可以根据需求的光斑不同可以包括但不限于平凸球面透镜、双凸球面透镜、双凹球面透镜以及非球面透镜等。透镜组件中的透镜可以根据需要设置成不同的直径，以满足出射不同的出射光线。可以理解的是，根据使用场景或者功能的不同，镜筒还可以是其他形状，例如长方体形等。
在本实施例中，投影装置1还包括密封圈50，密封圈50用于密封OFF光处理结构40和镜头后壳20的连接处，OFF光处理结构40装配于镜头后壳20后，密封圈50可以用于将二者之间的连接处进行密封，从而防止水汽或灰尘进入镜头后壳20及镜头10内部。
在本实施例中，镜头后壳20包括第一侧壁24、第二侧壁25和第三侧壁26，第一侧壁24与第三侧壁26相对，第二侧壁25连接于第一侧壁24和第三侧壁26之间，图像光出光口22开设于第一侧壁24。OFF光处理结构40与第二侧壁25相对，入光口21开设于第二侧壁25。密封圈50安装于OFF光处理结构40和第一侧壁24之间以及OFF光处理结构40和第三侧壁26之间。
在一种实施方式中，OFF光处理结构40还可以与镜头后壳20一体设置，具体地，OFF光处理结构40和第一侧壁24以及第三侧壁26一体设置，这样设置可以简化投影装置1的制造工艺，减少了OFF光处理结构40的装配过程，因此可以降低生产成本，还可以避免由于密封性能不佳导致水汽或灰尘对光学组件30的影响。
请参阅图2，在本实施例中，投影装置1还包括光学组件30，镜头后壳20大致为长方形的壳体，镜头后壳20还开设有入光口21，入光口21用于光线的进入，镜头10安装于图像光出光口22，图像光经图像光出光口22进入镜头10，再从镜头10出射。镜头后壳20的尺寸跟位于镜头后壳20内部的光学组件30的尺寸以及布局有关，也就是说，当光学组件30的尺寸较大或者光学组件30占用的空间更大时，需要将镜头后壳20的尺寸设置的较大。
光学组件30包括空间光调制器34和棱镜组合32，棱镜组合32位于镜头10和空间光调制器34之间，入射光线自入光口21入射至棱镜组合32，经过棱镜组合32的反射后到达空间光调制器34，从空间光调制器34出射后再经过棱镜组合32，并从图像光出光口22入射至镜头10。棱镜组合32包括至少两个相互胶合的棱镜，棱镜组合32用于分光。空间光调制器34用于将棱镜组合32出射的光线进行调制，作为一种示例，对于DMD(Digital MicromirroDevice,数字微镜装置)空间光调制器34，包括多个微镜，空间光调制器34处于“ON”状态时，微镜出射的光为图像光，空间光调制器34处于“OFF”状态时，微镜出射的光为非图像光，且非图像光与图像光之间具有一定的夹角。其中，出射的图像光是指空间光调制器34依据图像数据信号将入射光调制后的用于图像显示的光，而非图像光是指经空间光调制器34调制后的不用于显示图像的光，也就是本申请的OFF光。在本实施例中，空间光调制器34调制出的图像光经棱镜组合32入射至镜头10并出射；非图像光入射至OFF光处理结构40，经过OFF光处理结构40的处理后，减少了入射至镜头10的OFF光的光量。
请继续参阅图2和图3，OFF光处理结构40包括底板41，底板41包括底面412以及与底面412相背的背面414。第一反射件43或第二反射件45均可以是通过粘结的方式设置于底板41的底面412，第一反射件43和第二反射件45还可以与底板41一体设置。
在本实施例中，OFF光处理结构40还包括设置于背面414的散热结构47。由于光线入射至OFF光处理结构40时会在至少两个第一反射件43和多个第二反射件45之间来回反射，反射过程中光线的能量不断被第一反射件43和第二反射件45吸收并转换成热量，热量可以传递至散热结构47并传递到周围环境，通过外部气流带走。也就是说，通过设置散热结构47可以将OFF光处理结构40产生的热量及时散发至外部环境，从而减少热量对OFF光处理结构40以及光学组件30的寿命的影响。
散热结构47包括多个并排设置且间隔排列的散热片471。散热片471可以相互平行设置，散热片471之间的间隙大小可以根据投影装置1的功率及散热结构47的导热能力而设定。在其他实施方式中，散热结构47还可以开设有多条散热通道，散热通道的多少也可以根据投影装置1的功率及散热结构47的导热能力而设定。
OFF光处理结构40还包括开设于底面412上的至少一个应力松弛槽4122，应力松弛槽4122用于减少底面412的应力，且至少一个应力松弛槽4122的延伸方向平行于第一反射件43，这样设置可以减少底板41沿垂直于应力松弛槽4122的延伸方向上的应力，也就是减小OFF光转换为热之后引起的膨胀向镜头后壳20其他壁面的传递，从而减少光学组件30的偏移，改善投影画面上的像素漂移现象。在本实施例中，OFF光处理结构40包括两个应力松弛槽4122，两个应力松弛槽4122分别位于至少两个第一反射件43远离多个第二反射件45的两侧。应力松弛槽4122的深度可以根据实际情况进行设定。在一种实施方式中，应力松弛槽4122可以是底面412上具有任意形状的槽道。在另一种实施方式中，应力松弛槽4122的数量还可以是一个、三个或者更多个，多个应力松弛槽4122也可以是其他延伸方向。
综上，本实用新型提供的投影装置1，OFF光可以在第一反射件43和第二反射件45之间多次反射，减少了入射至镜头10的OFF光，提高了投影装置1的图像对比度和成像质量。
第二实施例
请参阅图5，与第一实施例不同的是，本实施例中的第一反射件43和/或第二反射件45的入光面上设置有吸光层431。吸光层431可以是由炭黑材料制成。吸光层431可以采用简单易操作的刷涂设置于第一反射件43或者第二反射件45，还可以通过机器喷涂或者机器镀膜的方式设置于第一反射件43或者第二反射件45。吸光层431可以用于吸收入射至第一反射件43或者第二反射件45的光线(主要是OFF光)，从而减少从镜头10出射的OFF光的光量。
第三实施例
请参阅图6，与第一实施例不同的是，本实施例中的每两个相邻的第一反射件43之间设有两个或多个第二反射件45，第一反射件43垂直于底面412。第二反射件45可以为棱镜结构，即每两个第一反射件43之间均有两个或多个第二反射件45。这样设置，可以保证从各种方向入射的光线均可以按照相近似的光路传输，提升了OFF光处理结构40的处理光的能力。在本实施方式中，第一反射件43垂直于底面412。
第四实施例
请参阅图7，与第一实施例不同的是，本实施例中的至少两个第一反射件43与多个第二反射件45交替设置，其中交替设置指的是每两个第一反射件43之间有两个或多个第二反射件，且自底面412向镜头后壳的方向，第一反射件43的宽度逐渐减小，这样设置可以将OFF光约束在两个第一反射件43之间形成的空间内，以提升OFF光处理结构40的处理光的能力。
第五实施例
请参阅图8，与第一实施例不同的是，本实施例中的OFF光处理结构40包括底面412、与底面412连接的侧面416，底面412与侧面416组成的封闭光腔封挡镜头后壳20的OFF光出口23。封闭光腔向镜头后壳20外延伸，光腔内部侧面416和/或底面412上设置有上述实施例中的第一反射件43和/或第二反射件45，第一反射件43和/或第二反射件45可以是通过粘结或者镀覆的方式设置于侧面416和/或底面412上。图8中示出的是在底面412上设置第一反射件43和第二反射件45。本实施例中OFF光出口的尺寸小于镜头后壳20相应侧面的截面积，可以防止OFF光逸出。
与底面412相背的背面414也可以设置散热结构，以增加OFF光处理结构40的散热性能。本实施例提供的投影装置1通过在侧面416上设置反射材料，使OFF光在侧面416和底面412围成的空间内多次反射，减少了入射至镜头10的OFF光。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种投影装置，其特征在于，包括：
镜头；
镜头后壳，所述镜头后壳上开设有图像光出光口及OFF光出光口，所述镜头安装于所述图像光出光口；
OFF光处理结构，安装于所述OFF光出光口，包括：底面、至少两个第一反射件及多个第二反射件；所述底面封挡所述OFF光出口，所述至少两个第一反射件及所述多个第二反射件均从所述底面向所述镜头后壳内部延伸，所述第一反射件从所述底面延伸出的高度大于所述第二反射件从所述底面延伸出的高度。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述至少两个第一反射件包括两个相对的第一反射件，所述多个第二反射件位于所述两个相对的第一反射件之间；或所述至少两个第一反射件包括多个第一反射件，每两个相邻的所述第一反射件之间设有两个或多个所述第二反射件。
3.根据权利要求1或2所述的投影装置，其特征在于，所述第一反射件朝向所述第二反射件倾斜。
4.根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述第二反射件为棱镜结构。
5.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述第一反射件和/或所述第二反射件的入光面上设置有吸光层。
6.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述OFF光处理结构还包括与所述底面相背的背面及设置于所述背面的散热结构，所述散热结构包括多个并排设置且间隔排列的散热片。
7.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述OFF光处理结构还包括开设于所述底面上的至少一个应力松弛槽。
8.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置还包括密封圈，所述密封圈用于密封所述OFF光处理结构与所述镜头后壳的连接处。
9.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述OFF光处理结构与所述镜头后壳一体设置。
10.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述OFF光处理结构还包括与所述底面连接的侧面，所述侧面向所述镜头后壳外延伸，所述第一反射件和/或第二反射件设置在所述侧面和/或所述底面上，所述底面和所述侧面封挡所述OFF光出光口。
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