CN217443724U - 投影光机及投影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种投影光机及投影设备。投影光机包括包括机壳、光学系统及散热装置。光学系统包括光源、光锥、第一透镜、液晶屏、第二透镜及镜头，第一透镜、第二透镜和机壳围合形成散热腔。光锥具有相对的入光端和出光端，光源设于入光端，第一透镜设于出光端。液晶屏设于散热腔，散热装置与散热腔连通。光源出射的光线经光锥聚光后，依次通过第一透镜、液晶屏、第二透镜及镜头，最后将液晶屏显示的内容投射到屏幕上。该投影光机采用光锥进行聚光，能提高光学系统的效率，减少光损失，增加亮度，降低成本。此外，不能透过液晶屏的光线转换为热量时，散热装置对液晶屏散热，使液晶屏在合适温度下工作，避免液晶屏因温度过高而损坏。

Description

投影光机及投影设备

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，特别是涉及一种投影光机及投影设备。

背景技术

投影光机由光源、聚光透镜、前菲涅尔透镜、液晶屏、后菲涅尔透镜、镜头等组成。投影时，光源发出光线，光线经过后菲涅尔透镜照射到液晶屏，再经前菲涅尔透镜将射出的光线汇集到镜头，最终将液晶屏显示的内容投射到屏幕上。

由于液晶屏的透射率较低，大部分光线集中到液晶屏上被液晶屏吸收，并以热量的形式体现出来，导致液晶屏的温度非常高。为了解决散热问题，投影光机设有开放式散热结构，然而开放式散热结构容易导致液晶屏上灰尘堆积，影响显示效果。此外，现有的具有散热结构的投影光机多采用聚光透镜进行聚光，光损失严重，亮度低，同时成本高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种投影光机及投影设备，能够提高光学系统的效率，增加亮度，同时还能够降低成本。

一种投影光机，包括：

机壳；

光学系统，包括光源以及沿所述光源出射光传播方向依次设置的光锥、第一透镜、液晶屏、第二透镜及镜头，所述第一透镜、所述第二透镜和所述机壳围合形成散热腔；所述光锥具有相对的入光端和出光端，所述出光端的尺寸大于所述入光端的尺寸，所述光源设于所述入光端，所述第一透镜设于所述出光端；所述液晶屏设于所述散热腔内；以及

散热装置，所述散热装置与所述散热腔连通，用于对所述液晶屏进行散热。

在其中一个实施例中，所述机壳具有第一收容腔，所述第一收容腔位于所述第一透镜远离所述散热腔的一侧，所述光源和所述光锥设于所述第一收容腔内；或者，所述光源和至少部分所述光锥设于所述机壳外，且所述光源和所述光锥位于所述第一透镜远离所述散热腔的一侧。

在其中一个实施例中，所述机壳还具有第二收容腔，所述第二收容腔位于所述第二透镜远离所述散热腔的一侧，所述镜头至少部分设于所述第二收容腔内。

在其中一个实施例中，所述散热装置包括换热器及风扇，所述风扇设于所述散热腔内，所述换热器安装于所述机壳的外壁，并与所述散热腔连通。

在其中一个实施例中，所述第一透镜与所述液晶屏之间形成第一风道，所述液晶屏与所述第二透镜之间形成第二风道；所述散热腔内还设有回风通道，所述回风通道分别与所述第一风道的一端和所述第二风道的一端连通；所述风扇设有进风口及出风口，所述出风口与所述第一风道远离所述回风通道的一端连通，所述进风口与所述第二风道远离所述回风通道的一端连通。

在其中一个实施例中，所述光学系统还包括隔热光学板，所述隔热件设于所述第一透镜与所述液晶屏之间，并将所述第一风道分隔为并列的第一分风道与第二分风道，所述第一分风道与所述第二分风道分别与所述回风通道连通。

在其中一个实施例中，所述隔热光学板与所述液晶屏之间的间隔大于或等于所述隔热光学板与所述第一透镜之间的间隔。

在其中一个实施例中，所述光学系统还包括反射镜，所述反射镜设于所述机壳内，所述反射镜用于将所述第二透镜出射的光线反射至所述镜头。

在其中一个实施例中，所述第一透镜为涅尔透镜，用于将经所述光锥出射的光线转变为准直光线照射于所述液晶屏；所述第二透镜为菲涅尔透镜，用于将经所述液晶屏射出的光线汇集到所述镜头。

一种投影设备，包括所述的投影光机。

上述的投影光机及投影设备，投影时，光源出射的光线经光锥聚光后，依次通过第一透镜、液晶屏、第二透镜及镜头，最后将液晶屏显示的内容投射到屏幕上。该投影光机采用光锥进行聚光，能够提高光学系统的效率，减少光损失，增加亮度，同时还能够降低成本。此外，在投影的过程中，不能透过液晶屏的光线转换为热量时，散热装置工作，对液晶屏进行散热，使液晶屏在合适的温度下工作，避免液晶屏因温度过高而损坏，延长投影光机的使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型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取其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的投影光机的内部结构示意图。

附图标号说明：10、机壳；11、第一收容腔；12、散热腔；121、第一风道；1211、第一分风道；1212、第二分风道；122、第二风道；123、回风通道；13、第二收容腔；20、光学系统；21、光源；22、光锥；23、第一透镜；24、液晶屏；25、第二透镜；26、镜头；27、反射镜；28、隔热光学板；281、隔热玻璃；30、散热装置；31、风扇；32、换热器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，图1示出了本实用新型一实施例的投影光机的内部结构示意图。本实用新型一实施例的投影光机，包括机壳10、光学系统20及散热装置30。光学系统20包括光源21以及沿光源21出射光传播方向依次设置的光锥22、第一透镜23、液晶屏24、第二透镜25及镜头26，第一透镜23、第二透镜25和机壳10围合形成散热腔12。光锥22具有相对的入光端和出光端，出光端的尺寸大于入光端的尺寸，光源21设于入光端，第一透镜23设于出光端。液晶屏24设于散热腔12，散热装置30与散热腔12连通，用于对液晶屏24进行散热。

需要说明的是，光锥22可为实心的锥体结构，也可是由四个反射镜拼接形成的空心锥体结构。

上述的投影光机，投影时，光源21出射的光线经光锥聚光后，依次通过第一透镜23、液晶屏24、第二透镜25及镜头26，最后将液晶屏24显示的内容投射到屏幕上。该投影光机采用光锥22进行聚光，能够提高光学系统20的效率，减少光损失，增加亮度，同时还能够降低成本。此外，在投影的过程中，不能透过液晶屏24的光线转换为热量时，散热装置30工作，对液晶屏24进行散热，使液晶屏24在合适的温度下工作，避免液晶屏24因温度过高而损坏，延长投影光机的使用寿命。

在一个实施例中，机壳10具有第一收容腔11，第一收容腔11位于第一透镜23远离散热腔12的一侧，光源21和光锥22设于第一收容腔11内。光源21和光锥22设于第一收容腔11内，能够防止光源21和光锥22上沉积灰尘。或者，光源21和至少部分光锥22设于机壳10外，且光源21和光锥22位于第一透镜23远离散热腔12的一侧。将光源21和至少部分光锥22设于机壳10外，有利于光源21和光锥22的散热。合理设置光源21和光锥22的位置，确保该投影光机能够正常使用。

在一个实施例中，机壳10还具有第二收容腔13，第二收容腔13位于第二透镜25远离散热腔12的一侧，镜头26至少部分设于第二收容腔13内。如此，合理设置镜头26的位置，不仅能够防止镜头26上沉积灰尘，而且能够防止不能透过液晶屏24的光线转换的热量传递至第二收容腔13内而影响镜头26的正常使用。

在一个实施例中，参阅图1，散热装置30包括换热器32及风扇31。风扇31设于散热腔12内。换热器32安装于机壳10的外壁，并与散热腔12连通。在投影的过程中，当不能透过液晶屏24的光线转换为热量时，风扇31工作，散热腔12内的气流在风扇31的驱动下循环运转，以对液晶屏24进行散热。当对液晶屏24进行降温后的热风经过换热器32所在区域时，换热器32将热量传递到机壳10外，通过机壳10外部的空气流动散热。如此循环，实现对液晶屏24的散热。当然，在其它实施例中，散热装置30也可为水冷散热装置、半导体制冷片等，不以此为限。

具体地，参阅图1，机壳10还设有与散热腔12连通的第一开口，换热器32设于第一开口，并与机壳10密封配合。机壳10还设有与第二收容腔13连通的第二开口，镜头26设于第二开口，并与机壳10密封配合。如此，使得机壳10的内部空间为全密封空间，实现密封防尘。

进一步地，参阅图1，第一透镜23与液晶屏24之间形成第一风道121，液晶屏24与第二透镜25之间形成第二风道122。散热腔12内还设有回风通道123，回风通道123分别与第一风道121的一端和第二风道122的一端相连通，第一风道121、回风通道123及第二风道122连通，形成通风回路。风扇31设有进风口及出风口，出风口与第一风道121远离回风通道123的一端连通，进风口与第二风道122远离回风通道123的一端连通。换热器32和回风通道123分别位于液晶屏24的相对两侧，且换热器32的一部分设于风扇31的进风口与第二风道122之间的风道中。在投影的过程中，当不能透过液晶屏24的光线转换为热量时，风扇31工作，散热腔12内的气流在风扇31的驱动下流入第一风道121，冷却液晶屏24朝向第一透镜23的一面，及第一透镜23朝向液晶屏24的一面。然后，气流通过回风通道123流入第二风道122，冷却液晶屏24朝向第二透镜25的一面、及第二透镜25朝向液晶屏24的一面。最后，当对液晶屏24进行降温后的热风经过换热器32所在区域，将热量传递到换热器32上，经换热器32的气流回流到风扇31所在的区域，即完成一次气流循环。

具体在本实施例中，参阅图1，回风通道123的截面呈圆弧形。如此，确保第一风道121内的气流更好地回流到第二风道122内。

进一步地，参阅图1，光学系统20还包括隔热光学板28，隔热光学板28设于第一透镜23与液晶屏24之间，并将第一风道121分隔为第一分风道1211及第二分风道1212，第一分风道1211与第二分风道1212分别与回风通道123连通。在投影的过程中，当不能透过液晶屏24的光线转换为热量时，风扇31工作，散热腔12内的气流在风扇31的驱动下分别进入第一分风道1211和第二分风道1212，进入第一分风道1211的气流冷却液晶屏24朝向隔热光学板28的一面、及隔热光学板28朝向液晶屏24的一面，进入第二分风道1212的气流冷却第一透镜23朝向隔热光学板28的一面、及隔热光学板28朝向第一透镜23的一面。然后，气流通过回风通道123流入第二风道122，冷却液晶屏24朝向第二透镜25的一面、及第二透镜25朝向液晶屏24的一面。如此，通过在第一透镜23与液晶屏24之间设置隔热光学板28，隔热光学板28能够有效阻挡光源21产生的热量传导至液晶屏24，避免热量对光学系统20中其它器件的影响。此外，有利于提高光利用率。

可选地，参阅图1，隔热光学板28为隔热玻璃281，隔热玻璃281为反热或吸热型。当然，在其它实施例中，隔热光学板28也可为具有隔热且能够透光的构件。

更进一步地，参阅图1，隔热光学板28与液晶屏24之间的间隔大于或等于隔热光学板28与第一透镜23之间的间隔。由于不能透过液晶屏24的光线转换的热量大多都留在液晶屏24上，故本实施例中，隔热光学板28与液晶屏24之间的间隔大于或等于隔热光学板28与第一透镜23之间的间隔，这样能够确保气流在风扇31的驱动下较多的流入隔热光学板28与第一透镜23之间的间隔，提高液晶屏24的散热效率及散热效果。

在一个实施例中，参阅图1，光学系统20还包括反射镜27。反射镜27设于机壳10内，反射镜27用于将第二透镜25出射的光线反射至镜头26。具体地，反射镜27设于第二收容腔13内，位于第二透镜25和镜头26之间的光路上。如此，通过反射镜27折叠光路，缩小机壳10的尺寸，这样投影光机可实现小型化。当然，在其它实施例中，也可不设置反射镜27，光源21出射的光线经光锥22聚光后，依次通过第一透镜23、液晶屏24及第二透镜25直接照射到镜头26，使整个光路呈一字形。

在一个实施例中，第一透镜23为涅尔透镜，用于将经光锥22出射的光线转变为准直光线照射于液晶屏24。第二透镜25为菲涅尔透镜，用于将经液晶屏24射出的光线汇集到镜头26。

本实用新型一实施例的投影设备，包括上述任一实施例的投影光机。

上述的投影设备，投影时，光源21出射的光线经光锥22聚光后，依次通过第一透镜23、液晶屏24、第二透镜25及镜头26，最后将液晶屏24显示的内容投射到屏幕上。该投影光机采用光锥22进行聚光，能够提高光学系统20的效率，减少光损失，增加亮度，同时还能够降低成本。此外，在投影的过程中，不能透过液晶屏24的光线转换为热量时，散热装置30工作，对液晶屏24进行散热，使液晶屏24在合适的温度下工作，避免液晶屏24因温度过高而损坏，延长投影光机的使用寿命。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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)

1.一种投影光机，其特征在于，包括：

机壳；

光学系统，包括光源以及沿所述光源出射光传播方向依次设置的光锥、第一透镜、液晶屏、第二透镜及镜头，所述第一透镜、所述第二透镜和所述机壳围合形成散热腔；所述光锥具有相对的入光端和出光端，所述出光端的尺寸大于所述入光端的尺寸，所述光源设于所述入光端，所述第一透镜设于所述出光端；所述液晶屏设于所述散热腔内；以及

散热装置，所述散热装置与所述散热腔连通，用于对所述液晶屏进行散热。

2.根据权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述机壳具有第一收容腔，所述第一收容腔位于所述第一透镜远离所述散热腔的一侧，所述光源和所述光锥设于所述第一收容腔内；

或者，所述光源和至少部分所述光锥设于所述机壳外，且所述光源和所述光锥位于所述第一透镜远离所述散热腔的一侧。

3.根据权利要求2所述的投影光机，其特征在于，所述机壳还具有第二收容腔，所述第二收容腔位于所述第二透镜远离所述散热腔的一侧，所述镜头至少部分设于所述第二收容腔内。

4.根据权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述散热装置包括换热器及风扇，所述风扇设于所述散热腔内，所述换热器安装于所述机壳的外壁，并与所述散热腔连通。

5.根据权利要求4所述的投影光机，其特征在于，所述第一透镜与所述液晶屏之间形成第一风道，所述液晶屏与所述第二透镜之间形成第二风道；所述散热腔内还设有回风通道，所述回风通道分别与所述第一风道的一端和所述第二风道的一端连通；

所述风扇设有进风口及出风口，所述出风口与所述第一风道远离所述回风通道的一端连通，所述进风口与所述第二风道远离所述回风通道的一端连通。

6.根据权利要求5所述的投影光机，其特征在于，所述光学系统还包括隔热光学板，所述隔热光学板设于所述第一透镜与所述液晶屏之间，并将所述第一风道分隔为并列的第一分风道与第二分风道，所述第一分风道与所述第二分风道分别与所述回风通道连通。

7.根据权利要求6所述的投影光机，其特征在于，所述隔热光学板与所述液晶屏之间的间隔大于或等于所述隔热光学板与所述第一透镜之间的间隔。

8.根据权利要求1至7任一项所述的投影光机，其特征在于，所述光学系统还包括反射镜，所述反射镜设于所述机壳内，所述反射镜用于将所述第二透镜出射的光线反射至所述镜头。

9.根据权利要求1至7任一项所述的投影光机，其特征在于，所述第一透镜为涅尔透镜，用于将经所述光锥出射的光线转变为准直光线照射于所述液晶屏；所述第二透镜为菲涅尔透镜，用于将经所述液晶屏射出的光线汇集到所述镜头。

10.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的投影光机。

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