投影机光学镜片调整组件、投影机光学引擎及投影机

摘要

本发明提供一种投影机光学镜片的调整组件、包括该调整组件的投影机光学引擎及包括该光学引擎的投影机。投影机光学镜片调整组件，包括：光学镜片；第一调整支架，其安装到投影机的光学引擎座体上，或安装到可在光学引擎座体上调整位置的第二调整支架上，所述第一调整支架具有用于固定所述光学镜片的固定机构，并与所述光学引擎座体或所述第二调整支架之间形成用于进行调整操作的调整操作机构、用于限制调整方向的调整限位机构、及用于固定调整位置的调整定位机构。本发明减小了部件数量、减轻了部件重量，有益于实现投影机的轻量化。

说明书

技术领域

本发明涉及投影机技术领域，尤其涉及投影机光学镜片的调整组件、包括该调整组件的投影机光学引擎及包括该光学引擎的投影机。

背景技术

近年来，小型化、轻量化且低成本的投影机得到迅速发展，如何充分地减少使用部件的数量、减轻部件的重量已成为一种趋势。

在申请人于2007年4月5日提出的申请号为CN200710100526.7，名称为《光学部件冷却机构及采用该机构的投影型图像显示装置》的专利申请中具体揭示了一种投影机的光学系统及工作原理。

如图1所示为上述专利申请中光学系统13的构成示图。来自光源灯19的白色光经过聚光透镜20、第1积分透镜21、第2积分透镜22、偏振光分束器(PBS)23及聚光透镜24等，向第1分色镜25照射。

上述第1积分透镜21及第2积分透镜22分别由多个透镜单元矩阵状排列而成的蝇眼透镜构成，具有使光源灯19发出的白色光的照度分布均一化的功能。

另外，偏振光分束器(PBS)23具备偏振光分离膜和位相差板(1/2波片)。偏振光分离膜使来自第2积分透镜22的光中的例如P偏振光透过，而使S偏振光光路稍微变更后出射。透过偏振光分离膜的P偏振光由设在其前侧(光出射侧)的位相差板变换成S偏振光后出射。即，几乎所有的光都一致成为S偏振光。

通过上述偏振光分束器23的光经聚光透镜24到达第1分色镜25。第1分色镜25具有仅将光的蓝色分量反射并使红色及绿色分量通过的功能，通过的红色及绿色分量的光到达第2分色镜26。第2分色镜26具有将光的绿色分量反射并使红色分量通过的功能。从而，光源灯19发出的白色光由第1及第2分色镜25、26分为蓝光、绿光及红光。

第1分色镜25反射的蓝光被全反射镜27反射，第2分色镜26反射的绿光保持原样，通过第2分色镜26的红光经由中继透镜28、30被全反射镜29、31反射，然后分别导入图像生成光学系统32。

图像生成光学系统32中，在立方体形状的色合成棱镜33的三个侧面，分别可装拆地配置设有红光用液晶盘34r、绿光用液晶盘34g及蓝光用液晶盘34b等的棱镜安装部件35(参照图4)。在色合成棱镜33和红光用液晶盘34r之间配置出射侧偏光板36r，在色合成棱镜33和绿光用液晶盘34g之间配置出射侧偏光板36g和前置偏光板37g，在色合成棱镜33和蓝光用液晶盘34b之间配置出射侧偏光板36b和前置偏光板37b。另外，在三块液晶盘34r、34g、34b的入射侧分别配置入射侧偏光板38r、38g、38b和聚光透镜39r、39g、39b。

从而，由第1分色镜25及全反射镜27反射的蓝光被导入蓝光用的聚光透镜39b，经由入射侧偏光板38b、蓝光用液晶盘34b及前置偏光板37b、出射侧偏光板36b，到达色合成棱镜33。另外，由第2分色镜26反射的绿光被导入绿光用的聚光透镜39g，经由入射侧偏光板38g、绿光用液晶盘34g及前置偏光板37g、出射侧偏光板36g，到达色合成棱镜33。同样，透过第1分色镜25及第2分色镜26，并经2块全反射镜29、31反射的红光被导入红光用聚光透镜39r，经由入射侧偏光板38r、红光用液晶盘34r及出射侧偏光板36r，到达色合成棱镜33。

被导入色合成棱镜33的3色图像光由该色合成棱镜33合成，由此获得的彩色图像光经由投射镜头4放大投影到前方的屏幕上。

光学系统也称之为光学引擎，其包括用于布设上述元件的光学引擎座体，一般呈“L”形而安置于投影机壳体内。作为投影机的重要组成部分，其部件繁多，因此也是减少使用部件的数量和减轻部件的重量的设计关键部分。

光学镜片，例如透镜和中继透镜在使用过程中需要调整，例如上下调整、或左右调整，或同时实现上下调整和左右调整。现有的光学镜片一般首先固定一个在固定部件上，而固定部件再安装到调整部件上，调整部件往往为金属件，如果同时实现上下调整和左右调整，则调整部件还不止一个，需要一个调整部件实现上下调整，而另一个调整部件实现左右调整。这样产生了较多的部件数量，同时重量也相应较大。

发明内容

为了解决现有技术中光学镜片固定调整机构部件繁多、不够精简的问题，本发明提供一种投影机光学镜片的调整组件、包括该调整组件的投影机光学引擎及包括该光学引擎的投影机，从而减小部件数量、减轻部件重量，有益于实现投影机的轻量化。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种投影机光学镜片调整组件，包括：

光学镜片；

第一调整支架，其安装到投影机的光学引擎座体上，或安装到可在光学引擎座体上调整位置的第二调整支架上，该第一调整支架具有用于固定该光学镜片的固定机构，并与该光学引擎座体或该第二调整支架之间形成用于进行调整操作的调整操作机构、用于限制调整方向的调整限位机构、及用于固定调整位置的调整定位机构。

该光学镜片可以为透镜或中继透镜。

在只需要进行左、右或上、下调整时，只需采用上述第一调整支架。如果需要在四个方向上进行调整，则还需要第二调整支架，该第二调整支架安装到投影机的光学引擎座体上，该第二调整支架与该光学引擎座体之间形成用于进行调整操作的调整操作机构、用于限制不同于该第一调整支架的调整方向的调整限位机构、及用于固定调整位置的调整定位机构。

根据本发明的另一个方面，提供一种投影机光学引擎，其包括上述的投影机光学镜片调整组件。

根据本发明的再一个方面，提供一种投影机，其包括上述的投影机光学引擎。

在本发明中，通过采用同一部件实现光学镜片的装配固定同时又可实现光学镜片的左右或上下调整功能。同时材料也由原来的金属改为树脂。通过采用树脂材料来减轻重量，同时通过将光学镜片的固定装配结构和左右或上下调整结构继承到同一部件上，使得本构造比以前的构造具有相同功能却减少了部件，起到了轻量化和低成本的双重效果。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加显而易见，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为现有技术投影机光学系统的构成示意图；

图2为本发明示例性的透镜调整组件和中继透镜调整组件在投影机壳体内的光学引擎中的位置示意图；

图3为本发明示例性的透镜调整组件和中继透镜调整组件的调整及装配结构示意图；

图4为本发明示例性的中继透镜调整组件装配位置的局部放大结构示意图；

图5a为本发明示例性的中继透镜调整支架组装后的立体结构示意图；

图5b为本发明示例性的中继透镜调整支架组装后的另一立体结构示意图；

图6为本发明示例性的透镜调整组件装配位置的局部放大结构示意图；

图7为本发明示例性的透镜调整组件装配位置的另一局部放大结构示意图；

图8a为本发明示例性的透镜调整支架组装后的立体结构示意图；

图8b为本发明示例性的透镜调整支架分解后的立体结构示意图；

图9为本发明示例性的透镜调整组件装配位置的从另一角度观察的局部放大结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，在投影机壳体100内布置有大致“L形”的光学引擎200，光学元件布置于光学引擎座体210内，其中以透镜调整组件300和中继透镜调整组件400为例进行说明。

如图3、图4、图5a、图5b所示，先以中继透镜调整组件400为例进行说明，中继透镜410只需要进行左右调整。中继透镜调整组件400包括中继透镜410和第一调整支架420，第一调整支架420安装到投影机的光学引擎座体210上，第一调整支架420具有用于固定中继透镜410的固定机构。第一调整支架420具有与中继透镜410形状相应的开口，固定机构为沿开口的周缘设置的若干个卡脚421，卡脚421用于将中继透镜410卡扣在第一调整支架420上。当然，固定机构并不限于此种方式，也可以以其它多种方式实施。

第一调整支架420与光学引擎座体210之间形成用于进行调整操作的调整操作机构，调整操作机构包括形成于第一调整支架420上的卡槽422、及形成于光学引擎座体210上的支撑槽211，卡槽422与支撑槽211大致齐平，使得采用一字螺丝刀类的工具穿过卡槽422而插入支撑槽211时，可通过摆动工具来左右调整第一调整支架420相对于光学引擎座体210的位置。当然卡槽和支撑槽的位置可以互换，即卡槽位于光学引擎座体210上，而支撑槽位于第一调整支架420上，同样可以实现采用一字螺丝刀类的工具进行调整。卡槽422可为从第一调整支架420侧面伸出的相邻柱体423之间形成的槽，光学引擎座体210上形成有供柱体423穿过并在其中滑动的槽道212，槽道212中部设置与卡槽422对应的支撑槽211，这样柱体423与槽道212同时也起到了对第一调整支架420移动的限位作用。

第一调整支架420与光学引擎座体210之间形成用于限制调整方向的调整限位机构。调整限位机构包括在第一调整支架420侧面伸出的肋片424、及在光学引擎座体210中形成的槽孔(图未示)，肋片424穿入槽孔而移动，从而限制第一调整支架420的调整方向。当然也可以相反，在第一调整支架中形成槽孔，而在光学引擎座体中形成肋片，同样可以实现本发明的调整限位。

第一调整支架420与光学引擎座体210之间形成用于固定调整位置的调整定位机构。调整定位机构包括螺钉430、在第一调整支架420上形成的长条孔425、及在光学引擎座体210形成的与长条孔425相对应的螺孔(图未示)，调整好之后，通过螺钉430穿过长条孔425旋紧于螺孔内，而将第一调整支架420定位。

以上示出的中继透镜410只需要进行左右调整，因此只需要第一调整支架420。下面以需要进行左右调整和上下调整的透镜调整组件300为例进行说明。

如图6、7、8a、8b、9所示，透镜调整组件300包括透镜310和用于左右调整的第一调整支架320，第一调整支架320安装到用于上下调整的第二调整支架330上，第一调整支架320具有用于固定透镜310的固定机构。第一调整支架320具有与透镜310形状相应的开口，固定机构为沿开口的周缘设置的若干个卡脚326、327，卡脚326、327用于将透镜310卡扣在第一调整支架320上，安装方式与前述中继透镜安装方式相同。当然，固定机构并不限于此种方式，也可以以其它多种方式实施。

第一调整支架320与第二调整支架330之间形成用于进行调整操作的调整操作机构，调整操作机构包括形成于第一调整支架310上的卡槽322、及形成于第二调整支架330上的支撑槽331，卡槽322与支撑槽331大致齐平，使得采用一字螺丝刀类的工具穿过卡槽322而插入支撑槽331时，可通过摆动工具(例如一字螺丝刀)来调整第一调整支架320相对于第二调整支架330的位置。当然卡槽和支撑槽的位置可以互换，即卡槽位于第二调整支架330上，而支撑槽位于第一调整支架320上，同样可以实现采用一字螺丝刀类的工具进行调整。

第一调整支架320与光学引擎座体210之间形成用于限制调整方向的调整限位机构。调整限位机构包括在第一调整支架320一侧伸出的肋片324、及在光学引擎座体210一侧中形成的槽孔215，肋片324穿入槽孔215而移动；同时，在第一调整支架320的另一侧和光学引擎座体210的另一侧也形成同样的肋片和槽孔结构，从而限制第一调整支架320的调整方向。当然也可以相反，在第一调整支架中形成槽孔，而在光学引擎座体中形成肋片，同样可以实现本发明的调整限位。

第一调整支架320与第二调整支架330之间形成用于固定调整位置的调整定位机构。调整定位机构包括螺钉340、在第一调整支架320上形成的长条孔325、及在第二调整支架330中形成的与长条孔325相对应的螺孔332，通过螺钉340穿过长条孔325旋紧于螺孔332内，而将第一调整支架320相对于第二调整支架330定位。

第二调整支架330安装到投影机的光学引擎座体210上，第一调整支架320与第二调整支架330的结合体与光学引擎座体210之间形成用于进行调整操作的调整操作机构、用于限制不同于第一调整支架320的左右调整方向的上下调整限位机构、及用于固定调整位置的调整定位机构。调整操作机构、调整限位机构、调整定位机构以与上述中继透镜的第一调整支架相对于光学引擎座体的调整方式的实施例类似的方式实现，只是第二调整支架调整的方向为上下方向。如图6所示，调整操作机构包括在座体一侧350处形成类似前述对应的卡槽333(本示例中设于第二调整支架330上，当然不限于此，也可以设于光学引擎座体210上)和支撑槽A(本示例中设于光学引擎座体210上，当然也可以对应地设于第二调整支架330上)的用于上下调整的结构；在座体相对侧360处也形成同样的结构。在进行调整操作时，在两侧的支撑槽A和卡槽333中分别插入一字螺丝刀的前端，以支撑槽A为支点转动螺丝刀，从而将设有卡槽333的第二调整支架330在上、下方向移动。也可以采用专用工具进行上下调整，该专用工具的前端能同时在两侧的支撑槽A和卡槽333中插入，从而能方便地在两侧同时进行上下调整。调整限位机构同样通过肋片324和槽孔215实现，槽孔215将肋片324限制为在上下方向移动。调整定位机构通过左右两颗螺钉334(带有垫圈)分别穿过位于座体上的长条孔(图未示)而旋入位于第二调整支架330上的螺孔而实现紧固定位。根据上面的描述，本领域技术人员可以很显而易见地明白其安装方式和调整操作。

本发明通过构造上的改变，在实现同等功能的基础上减少了部件点数并改变了材料，调整支架的材料可由原来的金属改为树脂。本发明是简化小型化投影机调整机构、降低成本和减轻重量的一种有效手段。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变型方案实现本发明。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。