CN213092095U - 一种投影系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种投影系统，该投影系统包括：投影机、投影屏幕、第一支撑组件、反射器件以及位置调节装置，投影机用于出射投影光束；投影屏幕用于最终承接并显示投影机出射的投影光束；第一支撑组件用于承载投影屏幕；反射器件设置在投影机的出射光束出射到投影屏幕的光路中，且反射器件与水平方向所成的夹角可调，反射器件用于改变出射光束的传播方向，将投影光束反射到投影屏幕上；位置调节装置用于调节投影机与反射器件的高度及与水平方向的夹角，以避免投影屏幕显示的图像信息被反射器件遮挡。通过此方式，本申请能减小投射比，在不遮挡投影画面的情况下提高投影画面的对比度。

Description

一种投影系统
技术领域
本申请涉及投影技术领域，具体涉及一种投影系统。
背景技术
现有正装投影机(投影机设置在屏幕下方)的投射比(投影距离与投影画面宽度的比值)一般大于0.2，对于尺寸为100寸的屏幕来说，其投影距离一般大于450mm；对于正装教育投影机来说，如果其投影距离为450mm，会发生投影光被遮挡的状况，因而为防止出现遮光，教育投影机一般设置在屏幕上方(即倒装教育投影机)，投影光和环境光来自同一方向，由于环境光主要来自屏幕上方，而抗环境光屏幕是通过区分投影光和环境光来自不同方向来实现选择性吸光的，从而达到抗环境光的目的，因而倒装投影机无法吸收顶部环境光，可能导致屏幕发白，使得对比度较差。
实用新型内容
本申请提供一种投影系统，能够减小投射比，在不遮挡投影画面的情况下提高投影画面的对比度。
为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种投影系统，该投影系统包括：投影机、投影屏幕、第一支撑组件、第一固定组件、反射器件以及位置调节装置，投影机用于出射投影光束；投影屏幕沿竖直方向放置，用于最终承接并显示投影机出射的投影光束；第一支撑组件用于承载投影屏幕；反射器件设置在投影机的出射光束出射到投影屏幕的光路中，且反射器件与水平方向所成的夹角可调，反射器件用于改变出射光束的传播方向，以将投影光束反射到投影屏幕上；位置调节装置与第一支撑组件固定连接，且位置调节装置承载投影机和反射器件，用于调节投影机与反射器件的高度和二者各自与水平方向所成的夹角，以避免投影屏幕显示的图像信息被反射器件遮挡。
在一个实施例中，投影系统还包括：第一固定组件与底座，第一固定组件设置在投影屏幕和第一支撑组件之间，用于将投影屏幕固定于第一支撑组件；底座用于固定第一支撑组件。
在一个实施例中，位置调节装置包括放置组件、第二固定组件以及第二支撑组件，放置组件用于承载投影机与反射器件，第二固定组件用于将放置组件固定在第一支撑组件上，第二支撑组件固定在第一支撑组件与放置组件上，用于支撑放置组件。
在一个实施例中，放置组件包括第一放置件与第二放置件，第一放置件用于放置投影机与反射器件；第二放置件与第一放置件连接，用于限制投影机与反射器件的位置。
在一个实施例中，第二支撑组件包括第一支撑件、第二支撑件以及第三支撑件，第一支撑件固定于放置组件上，第二支撑件分别与第一支撑件以及放置组件连接，第三支撑件与放置组件连接。
在一个实施例中，第二固定组件包括第一固定件与第二固定件，第一固定件用于将放置组件的一端固定在第一支撑组件上，第二固定件用于在投影机与反射器件倾斜时，将放置组件的另一端通过第二支撑组件固定在第一支撑组件上。
在一个实施例中，第一固定组件为粘接胶或双面胶，投影机底边与水平方向的夹角为第一预设角度，反射器件侧边与水平方向的夹角为第二预设角度。
在一个实施例中，第一预设角度为180°，第二预设角度为90°，反射器件为矩形，反射器件的长宽比与投影屏幕的长宽比相等。
在一个实施例中，第一预设角度为120°-160°，第二预设角度为60°-80°，反射器件为梯形反射镜。
在一个实施例中，投影机包括镜头，镜头与投影屏幕之间的水平距离小于预设水平距离。
通过上述方案，本申请的有益效果是：该投影系统中的第一支撑组件可以对投影屏幕与位置调节装置进行支撑，投影屏幕可通过第一固定组件固定在第一支撑组件上，位置调节装置固定在第一支撑组件上，用来调节投影机与反射器件的高度及二者各自与水平方向所成的夹角，投影机发出的投影光束可投射到反射器件上，并在反射器件上发生反射，从而反射到投影屏幕上；由于设置了反射器件可使得投影机与投影屏幕之间的距离减小，即投影距离减小，从而使得投射比降低，不会造成挡光，且由于投影机设置于投影屏幕的下方，可将投影屏幕设置为抗环境光屏幕，以吸收顶部环境光，能够在不遮挡投影画面的情况下提高投影画面的对比度，不会致使屏幕发白。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。其中：
图1是本申请提供的投影系统一实施例的结构示意图；
图2是图1所示的实施例中投影的光路示意图；
图3是图1所示的实施例中第一支撑组件的示意图。
图4是本申请提供的投影系统另一实施例的结构示意图；
图5是图4中反射器件和投影机的摆放角度和位置的示意图；
图6是图4所示的实施例中反射器件的尺寸示意图；
图7是图4所示的实施例中投影距离的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，图1是本申请提供的投影系统一实施例的结构示意图，投影系统包括：投影机11、投影屏幕12、第一支撑组件13、第一固定组件14、反射器件15以及位置调节装置16。
投影机11用于出射投影光束，投影机11与水平方向的夹角为第一预设角度，其设置于投影屏幕12接收投影光束一侧的下方，即本实施例中的投影系统为正装投影系统，投影机11可以为短焦投影机；可以理解地，本实施例中的投影机11可以为正投式投影机或背投式投影机；优选地，投影机11为背投式投影机，能够进一步减小投影机11出射的光线到后续光学系统的距离，有效减小投影系统的体积，降低整体装置的大小，且不会造成挡光。
投影屏幕12沿与水平方向垂直的方向放置，用于最终承接并显示投影机11出射的投影光束，其能够将投影光束包含的图像信息进行显示，可以采用软幕、磁性幕、PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)幕等各种高对比度、高增益的屏幕或者幕布结构，以进一步实现抗环境光的目的。
第一支撑组件13可以是壁挂架、屏幕支架、墙面或玻璃板等，例如，第一支撑组件13为墙面，屏幕或幕布能够挂设于墙面上。
第一固定组件14设置在投影屏幕12和第一支撑组件13之间，用于将投影屏幕12固定到第一支撑组件13上，即第一固定组件14的一端与投影屏幕12连接，同时第一固定组件14的另一端与第一支撑组件13连接，从而使得投影屏幕12与第一支撑组件13连接，达到固定的目的；具体地，第一固定组件14可以为机械结构或具有粘接作用的材料，例如，投影屏幕12为软屏，第一固定组件14为粘接胶或双面胶，投影屏幕12为带有磁性的屏幕或幕布结构，第一固定组件14为磁性吸附元件，以将带有磁性的投影屏幕12吸附在第一支撑组件13上。
反射器件15设置在投影机11的出射光束出射到投影屏幕12的光路中，且反射器件15与水平方向所成的夹角可调，其用于改变投影机11的出射光束的传播方向，以将投影光束反射到投影屏幕12上，实现折转光路，进而减小光束的传输距离，缩小投影系统的整体体积，本实施例中，反射器件15与水平方向的夹角为第二预设角度，其能够将投影机11出射的投影光束反射到投影屏幕12上，如图2所示，反射器件15可以为平面反射镜，可以理解的是，反射器件15也可以是其它具有反射功能的器件，如自由曲面反光镜或反光碗等，只要其能够将投影光束折反射到投影屏幕12，且光学损坏和光学畸变较小即可。
位置调节装置16与第一支撑组件13固定连接，且位置调节装置16承载投影机11和反射器件15，其用于调节投影机11和反射器件15的高度和二者各自与水平方向所成的夹角，以避免投影屏幕12显示的图像信息被反射器件15遮挡；具体地，位置调节装置16可以调节投影机11的高度及投影机11的底面与水平方向的夹角，以使得投影机11出射的投影光束的方向可变，进而满足不同使用环境下对投影机11不同位置的需求；同样的，位置调节装置16也能够改变反射器件15与水平方向的夹角，以使得反射器件15能够以不同的角度将投影光束反射至投影屏幕12，缩短投影机11到投影屏幕12的投影距离，在投影屏幕12宽度不变的情况下，降低投射比；可以理解的，位置调节装置16可同时调整投影机11和反射器件15的高度和角度位置，使得投影机11和反射器件15可以相对于投影屏幕12发生偏转，防止反射器件15阻挡投影屏幕12显示的部分画面信息，而无法使得画面信息传递到观众眼中，提升了观众的观看体验度，进一步的，通过设置位置调节装置16，使得投影机11、反射器件15以及投影屏幕12三者的相对位置可调，能够适应不同的装配条件，使得本实施例提供的正装超短焦投影方案可以应用在更多的应用场景中。
本实施例提供了一种正装超短焦投影方案，可应用于教育超短焦投影系统中，由于使用反射器件15来反射投影机11出射的投影光束，使得投影机11与投影屏幕12之间的距离减小，即减小了投影距离，在投影屏幕12的宽度不变的情况下，可使得投射比降低，不会造成挡光；另外，由于投影机11设置在投影屏幕12接收投影光束一侧的下方，可采用抗环境光屏幕来提高投影系统抵抗顶部环境光的能力，能够在不遮挡投影画面的情况下提高投影画面的对比度。
继续参阅图1，投影系统还包括：底座17，底座17可放置于水平面上，第一支撑组件13固定在底座17上，第一支撑组件13可以为壁挂架，如图3所示，壁挂架固定于底座17上，投影屏幕12固定于壁挂架上。
如图4所示，位置调节装置16包括放置组件161、第二固定组件162以及第二支撑组件163，放置组件161用于承载投影机11与反射器件15，在使用时，将投影机11与反射器件15设置于放置组件161内，可防止投影机11与反射器件15在倾斜时滑出；第二固定组件162用于将放置组件161固定在第一支撑组件13上，并改变放置组件161与第一支撑组件13所成的角度关系；第二支撑组件163用于支撑放置组件161，以使得投影系统的结构更加稳定。
具体地，放置组件161、第二固定组件162以及第二支撑组件163可以通过螺栓与螺母配合的方式连接，放置组件161通过第二固定组件162固定在第一支撑组件13上，放置组件161与第二固定组件162连接的一侧可设置有螺栓，第二固定组件162可以为螺母，螺栓与螺母进行配合，以起到固定的作用；同理，第二支撑组件163与第一支撑组件13或放置组件161也可通过螺栓与螺母配合连接。
进一步地，放置组件161包括第一放置件1611与第二放置件1612，第一放置件1611用于放置投影机11与反射器件15；第二放置件1612与第一放置件1611连接，其用于限制投影机11与反射器件15的位置，防止投影机11与反射器件15从放置组件161中滑出。
第二固定组件162包括第一固定件1621与第二固定件1622，其中，第一固定件1621用于将放置组件161的一端固定在第一支撑组件13上，具体地，第一固定件1621将第一放置件1611的一端固定在第一支撑组件13上，第一放置件1611的另一端与第二放置件1612连接；第二固定件1622用于在投影机11与反射器件15倾斜时，将放置组件161的另一端通过第二支撑组件163固定在第一支撑组件13上，放置组件161的另一端的位置可在预设范围内调节，预设范围可以为根据经验设置的一个调节范围，保证反射器件15能够将投影光束反射至投影屏幕12即可。
第二支撑组件163包括第一支撑件1631、第二支撑件1632以及第三支撑件1633，第一支撑件1631固定于放置组件161上，第一支撑件1631可向反射器件15提供支撑力，第二支撑件1632分别与第一支撑件1631以及放置组件161连接，第三支撑件1633的一端与放置组件161连接；具体地，第一支撑件1631固定连接于第一放置件1611上，第二支撑件1632的两端分别与第一支撑组件1631和第一放置件1611连接，第三支撑件1633一端与第一放置件1611连接，可选的，如图4所示，第三支撑件1633的另一端还可与第二固定件1622连接，并被固定于第一支撑组件13上。
在一具体的实施例中，如图1所示，投影机11底边与水平方向的夹角(即第一预设角度，记作α)为180°，反射器件15侧边与水平方向的夹角(即第二预设角度)为90°，即反射器件15与投影屏幕12平行，此时只要第一固定件1621能够将第一放置件1611固定住，第三支撑件1633可不与第一固定组件14连接，优选地，为了确保整体结构的稳定性，在使用时，可将第三支撑件1633固定在第一支撑组件13上。
反射器件15可以为矩形，反射器件15的长宽比与投影屏幕12的长宽比相等，比如，二者的长宽比均为16：9；反射器件15与投影屏幕12之间的水平距离为300-400mm，反射器件15的高度为550-660mm，反射器件15的下侧与投影屏幕12的下侧的高度差为80-120mm，比如，反射器件15的底边缘在投影屏幕12的底边缘的下方80-120mm处。
在另一具体的实施例中，为了防止反射器件15挡住投影机11产生的投影画面，反射器件15可与投影屏幕12成一定角度，即反射器件15相对投影屏幕12倾斜放置，或者，可以通过调节在本实施例中，如图4与图5所示，以3m的观看距离为例进行说明，为了不挡观众视线，反射器件15为梯形反射镜，反射器件15的上侧与投影屏幕12的下侧的高度差H'为65-80mm，优选地，H'为70-75mm；反射器件15与投影屏幕12之间的水平距离L'为300-390mm，优选地，L'为345-365mm。
投影机11与水平方向的夹角α为120°-160°，即第一预设角度为120°-160°，优选地，第一预设角度为130°-150°；反射器件15侧边与水平方向的夹角β为60°-80°，即第二预设角度为60°-80°，由于投影机11与反射器件15倾斜放置，投影机11与投影屏幕12之间的距离减小，使得投影距离减小，从而降低投射比，且反射器件15不会对投影屏幕12造成遮挡，观众可看到完整的画面。
进一步地，投影机11包括镜头(图中未示出)，镜头与投影屏幕12之间的水平距离小于预设水平距离，该预设水平距离可以为无限接近于0mm的距离值，比如0.5mm；镜头与投影屏幕12之间的高度差为170-210mm，优选地，镜头与投影屏幕12之间的高度差为180-200mm。
当反射器件15倾斜放置时，如图6所示，J为镜头所在的位置，反射器件DEFG与投影屏幕12平行，反射器件DEFG的长宽比和投影屏幕12的长宽比一致，反射器件DEFG为矩形，反射器件DEFG与镜头之间的距离为JH，将反射器件15往远离镜头的方向移动，反射器件DEFG的尺寸将增大，变成反射器件D'E'F'G'，将反射器件DEFG沿着底边DG往远离投影屏幕12的方向旋转角度δ，可得到反射器件DE'F'G，反射器件D'E'F'G'和反射器件DEFG满足如下关系：
Figure BDA0002533771550000081
其中，H、H'、I以及I'为GD、G'D'、EF以及E'F'的中点，反射器件DE'F'G的高HI'可通过余弦定理进行计算，如下所示：
HI'2＝HH'2+H'I'2-2*HH'*H'I'*cos(γ)
其中，γ为H'I'与HH'的夹角。
因而，在已知反射器件15底边的位置、反射器件15与投影屏幕12的夹角δ以及距离HH'的条件下，可以因此计算出倾斜放置时梯形的反射器件15的顶边长度、底边长度以及高度，进而实现本申请提供的投影系统的有益效果。
为了进一步说明本申请的优势，请继续参阅图5，并一并参阅图7，图5中，A为本实施例中投影机11的位置，投影机11可出射投影光束B1-B2，投影光束B1被反射器件15反射形成投影光束B3，投影光束B2被反射器件15反射形成投影光束B4；A'为现有技术中投影机的位置，可出射投影光束B1'-B2'；图7中的L是本实施例的投影距离，L'是现有技术中的投影机的投影距离，也就是说，本实施例中投影机11的位置相比现有技术中投影机的位置来说，投影距离由L'缩短到L，大大减小了投影距离。
本实施例了提供了一种投影系统，投影机11产生的投影光束可投射到反射器件15上，并在反射器件15上发生镜面反射，反射到投影屏幕12上，实现投影显示，且投影距离缩短，不会造成挡光，同时，由于采用正装投影方案，可以搭配抗环境光屏幕，进而使得投影显示的对比度显著提升。
以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种投影系统，其特征在于，包括：
投影机，用于出射投影光束；
投影屏幕，所述投影屏幕沿竖直方向放置，用于最终承接并显示所述投影机出射的投影光束；
第一支撑组件，用于承载所述投影屏幕；
反射器件，所述反射器件设置在所述投影机的出射光束出射到所述投影屏幕的光路中，且所述反射器件与水平方向所成的夹角可调，所述反射器件用于改变所述出射光束的传播方向，以将所述投影光束反射到所述投影屏幕上；
位置调节装置，所述位置调节装置与所述第一支撑组件固定连接，且所述位置调节装置承载所述投影机和所述反射器件，用于调节所述投影机与所述反射器件的高度和二者各自与水平方向所成的夹角，以避免所述投影屏幕显示的图像信息被所述反射器件遮挡。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影系统还包括：
第一固定组件，所述第一固定组件设置在所述投影屏幕和所述第一支撑组件之间，用于将所述投影屏幕固定于所述第一支撑组件；
底座，所述底座用于固定所述第一支撑组件。
3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，
所述位置调节装置包括放置组件、第二固定组件以及第二支撑组件，所述放置组件用于承载所述投影机与所述反射器件，所述第二固定组件用于将所述放置组件固定在所述第一支撑组件上，所述第二支撑组件固定在所述第一支撑组件与所述放置组件上，用于支撑所述放置组件。
4.根据权利要求3所述的投影系统，其特征在于，
所述放置组件包括第一放置件与第二放置件，所述第一放置件用于放置所述投影机与所述反射器件；所述第二放置件与所述第一放置件连接，用于限制所述投影机与所述反射器件的位置。
5.根据权利要求3所述的投影系统，其特征在于，
所述第二支撑组件包括第一支撑件、第二支撑件以及第三支撑件，所述第一支撑件固定于所述放置组件上，所述第二支撑件分别与所述第一支撑件以及所述放置组件连接，所述第三支撑件与所述放置组件连接。
6.根据权利要求3所述的投影系统，其特征在于，
所述第二固定组件包括第一固定件与第二固定件，所述第一固定件用于将所述放置组件的一端固定在所述第一支撑组件上，所述第二固定件用于在所述投影机与所述反射器件倾斜时，将所述放置组件的另一端通过所述第二支撑组件固定在所述第一支撑组件上。
7.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，
所述第一固定组件为粘接胶或双面胶，所述投影机底边与水平方向的夹角为第一预设角度，所述反射器件侧边与水平方向的夹角为第二预设角度。
8.根据权利要求7所述的投影系统，其特征在于，
所述第一预设角度为180°，所述第二预设角度为90°，所述反射器件为矩形，所述反射器件的长宽比与所述投影屏幕的长宽比相等。
9.根据权利要求7所述的投影系统，其特征在于，
所述第一预设角度为120°-160°，所述第二预设角度为60°-80°，所述反射器件为梯形反射镜。
10.根据权利要求9所述的投影系统，其特征在于，
所述投影机包括镜头，所述镜头与所述投影屏幕之间的水平距离小于预设水平距离。
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