一种投影显示设备的可调底座及投影显示设备

摘要

本发明提供了一种投影显示设备的可调底座及投影显示设备，可调底座包括底座、第一平移托盘、第一驱动机构、第二平移托盘、第二驱动机构、旋转托盘、载台等结构，该可调底座在使用中，投影显示设备的投影装置放置于载台形成的承载面上，可通过调整第一驱动机构驱动第一平移托盘来调整投影装置在第一方向上的位置，通过调整第二驱动机构驱动第二平移托盘来调整投影装置在第二方向上的位置，通过调整旋转托盘来调整投影装置在第一方向和第二方向所在平面上的旋转角度，通过调整三个载台来调整投影装置的俯仰/偏摆角度以使投影装置的画面与投影屏幕对准。该底座在调整过程中无需抬起或移动投影装置，且其调整过程简便，调整精度高。

说明书

技术领域

本发明涉及投影显示设备设计领域，特别涉及一种投影显示设备的可调底 座及投影显示设备。

背景技术

投影显示设备中的投影装置的投影画面在投影到投影屏幕上时，需要精 确定位后才能提供良好的用户体验，尤其是超短焦投影显示设备，如何正确 快速的将投影画面与被投影的屏幕的有效投影面积进行对齐、投影屏幕上的 画面是否完全覆盖整个有效投影面积，是带来良好用户体验的关键所在。

现有技术中的投影装置与投影屏幕间没有物理连接，投影装置的高度及 俯仰角度通常通过投影装置底部设置的多个脚垫进行调整，脚垫可通过螺纹 连接结构进行高度调节，调整全部脚垫的高度可实现投影装置的整体高度调 整，调整前后脚垫调节后的高度差可实现投影装置的俯仰调整。在调整过程 中，由于脚垫设置在投影装置底部，用户通常需要将投影装置抬起进行脚垫 高度调整，调整过程繁琐且调整精度低。投影装置的前后及左右位置的调整 通常通过整体移动投影装置来实现，调整过程同样繁琐且调整精度低。

发明内容

本发明提供了一种投影显示设备的可调底座及投影显示设备，该可调底座 可在不移动投影显示设备的投影装置的情况下实现投影装置在空间上多个自 由度的调整，且调整精度高，调整过程简便。

为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种用于投影显示设备的可调底座，包括：

底座；

第一平移托盘，第一平移托盘与底座之间通过第一滑动机构滑动配合，以 使第一平移托盘可沿第一方向移动地安装于底座；

驱动第一平移托盘移动的第一驱动机构；

位于第一平移托盘背离底座一侧的第二平移托盘，第二平移托盘与第一平 移托盘之间通过第二滑动机构滑动配合，以使第二平移托盘可沿第二方向移动 地安装于第一平移托盘，第二方向与第一方向垂直；

驱动第二平移托盘移动的第二驱动机构；

位于第二平移托盘背离第一平移托盘一侧的旋转托盘，旋转托盘通过第一 枢转轴安装于第二平移托盘，第一枢转轴垂直于第一方向、且垂直于第二方向；

位于旋转托盘背离第二平移托盘一侧、且呈三角形分布的三个载台，每一 个载台背离旋转托盘的一侧表面形成一承载面，且每一个载台可沿第一枢转轴 的延伸方向移动地安装于旋转托盘。

上述可调底座中，当第一平移托盘相对于底座沿第一方向平移时能够带动 第二平移托盘、旋转托盘、载台沿第一方向进行平移运动；第二平移托盘相对 于底座或第一平移托盘沿第二方向平移时能够带动旋转托盘、载台沿第二方向 进行平移运动；旋转托盘在绕第一枢转轴进行旋转运动时能够带动与其连接的 载台绕第一枢转轴进行旋转运动；三个载台可分别沿第一枢转轴的延伸方向进 行高度调整，以形成不同高度或俯仰、偏摆角度的承载面。

在该可调底座使用过程中，投影装置安装于三个载台上，在投影装置的位 置调整过程中，可通过调整第一驱动机构驱动第一平移托盘来调整投影装置在 第一方向上的位置，通过调整第二驱动机构驱动第二平移托盘来调整投影装置 在第二方向上的位置，通过调整旋转托盘来调整投影装置在第一方向和第二方 向所在平面上的旋转角度，通过调整三个载台在沿第一枢转轴的延伸方向上的 高度来调整投影装置的整体高度或俯仰、偏摆角度；由此可进行投影装置在空 间六个自由度上的位置调整，以将投影装置的投影画面与投影屏幕对准。该底 座在调整过程中无需直接移动投影装置，且其调整过程简便，调整精度高。

优选地，第一驱动机构包括第一螺纹丝杠和第一螺母，第一螺纹丝杠枢装 于底座、且沿第一方向延伸，第一螺母固定于第一平移托盘且与第一螺纹丝杠 螺纹配合；和/或，

第二驱动机构包括第二螺纹丝杠和第二螺母，第二螺纹丝杠枢装于第一平 移托盘、且沿第二方向延伸，第二螺母固定于第二平移托盘且与第二螺纹丝杠 螺纹配合。

优选地，第一滑动机构包括滑动配合的第一导轨和第一滑块，和/或，第二 滑动机构包括滑动配合的第二导轨和第二滑块。

优选地，当第一驱动机构包括第一螺纹丝杠和第一螺母、且第一滑动机构 包括滑动配合的第一导轨和第一滑块时，第一滑动机构中：第一导轨为两条， 两条第一导轨设置于底座；一条第一导轨位于第一螺纹丝杠的一侧，另一条第 一导轨位于第一螺纹丝杠的另一侧；第一滑块的数量为四个，且第一滑块固定 于第一平移托盘，每个第一导轨分别与两个第一滑块配合；和/或，

当第二驱动机构包括第二螺纹丝杠和第二螺母、且第二滑动机构包括滑动 配合的第二导轨和第二滑块时，第二滑动机构中：第二导轨为两条，两条第二 导轨设置于底座；一条第二导轨位于第二螺纹丝杠的一侧，另一条第二导轨位 于第二螺纹丝杠的另一侧；第二滑块的数量为四个，且第一滑块固定于第一平 移托盘，每个第二导轨分别与两个第二滑块配合。

优选地，用于限定第一平移托盘相对于底座平移行程的第一限位机构；

用于限定第二平移托盘相对于第一平移托盘平移行程的第二限位机构。

优选地，第一平移托盘设有第一限位框和第二限位框，底座设有凸向第一 平移托盘的第一限位凸起，第二平移托盘设有凸向第一平移托盘的第二限位凸 起，其中：

第一限位凸起伸入第一限位框内、且与第一限位框配合形成第一限位机 构；

第二限位凸起伸入第二限位框内、且与第二限位框配合形成第二限位机 构。

优选地，每一个载台包括与旋转托盘连接的内螺纹装置，和与承载面连接 的外螺纹装置，外螺纹装置和内螺纹装置配合连接且轴线沿第一枢转轴的延伸 方向。

优选地，每一个外螺纹装置上设有用于锁定内螺纹装置在沿第一枢转轴的 延伸方向上的位移的位置锁定机构。

优选地，位置锁定机构包括，设置于内螺纹装置上且贯穿内螺纹装置一侧 的螺纹通孔，螺纹通孔的轴线垂直于内螺纹装置的螺纹轴线；与螺纹通孔配合 的第二锁紧螺钉，第二锁紧螺钉的端头可旋紧至与外螺纹装置的螺纹接触位 置。

优选地，可调底座包括用于锁定旋转托盘旋转运动位置的旋转锁定机构。

优选地，旋转锁定机构包括，与枢转轴同轴连接的第一齿轮；与第一齿轮 啮合且旋转中心与第二平移台相连的第二齿轮，且第二齿轮的轮辐上设有圆心 与第二齿轮旋转中心重合的弧形槽；与第二平移台螺纹连接的第一锁紧螺钉， 第一锁紧螺钉位于弧形槽内且螺钉头部下端可旋紧至与第二齿轮的轮辐接触 位置。

本发明还提供了一种投影显示设备，包括投影装置，还包括上述的可调底 座，投影装置安装于可调底座的旋转托盘设置的呈三角形分布的三个载台的承 载面上。

该投影显示设备的投影装置在位置调整过程中，可通过调整第一驱动机构 驱动第一平移托盘来调整投影装置在第一方向上的位置，通过调整第二驱动机 构驱动第二平移托盘来调整投影装置在第二方向上的位置，通过调整旋转托盘 来调整投影装置在第一方向和第二方向所在平面上的旋转角度，通过调整三个 载台在沿第一枢转轴的延伸方向上的高度来调整投影装置的整体高度或俯仰、 偏摆角度；由此可进行投影装置在空间六个自由度上的位置调整，以将投影装 置的投影画面与投影屏幕对准。该投影显示设备的投影装置在位置调整过程中 无需直接移动投影装置，且其调整过程简便，调整精度高。

附图说明

图1为本发明具体实施例中的可调底座的部分结构装配示意图；

图2为本发明具体实施例中的可调底座的部分结构装配示意图；

图3为本发明具体实施例中的可调底座的部分结构装配爆炸示意图；

图4为本发明具体实施例中的可调底座的部分结构装配示意图；

图5为本发明具体实施例中的投影显示设备的结构示意图。

附图标记：

10，底座；11，第一限位凸起；20，第一平移托盘；

21，第一限位框；22，第二限位框；30，第一滑动机构；

31，第一导轨；32，第一滑块；40，第一驱动机构；

41，第一螺母；42，第一螺纹丝杠；43，第一方向调整螺钉；

50，第二平移托盘；51，第二限位凸起；60，第二滑动机构；

61，第二导轨；62，第二滑块；70，第二驱动机构；

71，第二螺母；72，第二螺纹丝杠；73，第二方向调整螺钉；

80，旋转托盘；90，第一枢转轴；100，载台；

101，外螺纹装置；102，内螺纹装置；103，位置锁定机构；

110，旋转锁定机构；111，第一齿轮；112，第二齿轮；

113，第一锁紧螺钉；120，摩擦机构；1，可调底座；2，投影装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种投影显示设备的可调底座及投影显示设备，上述 投影显示设备包括投影装置和用于调节投影装置的俯仰角度、以及偏摆、垂直 高度、旋转角度等参数的可调底座，该投影显示设备通过采用上述可调底座在 位置调整过程中无需抬起或直接移动投影显示设备的投影装置，且其调整过程 简便，调整精度高。

下述将结合附图对上述可调底座的结构以及使用原理进行描述，为便于描 述，本发明实施例在对上述可调底座的工作原理进行描述时，结合投影显示设 备中的投影装置、以及投影装置与可调底座之间的连接关系等特征进行说明。

如图1、图2和图3所示，本发明具体实施方式中提供的用于投影显示设 备的可调底座具体包括：

底座10；第一平移托盘20，第一平移托盘20与底座10之间通过第一滑 动机构30滑动配合；驱动第一平移托盘20移动的第一驱动机构40，第一平移 托盘20可在第一驱动机构40的驱动下，通过第一滑动机构30相对底座10沿 第一方向Y平移；

位于第一平移托盘20背离底座10一侧的第二平移托盘50，第二平移托盘 50与第一平移托盘20之间通过第二滑动机构60滑动配合；驱动第二平移托盘 移动的第二驱动机构70，第二平移托盘50可在第二驱动机构70的驱动下，通 过第二滑动机构60相对第一平移托盘20和底座10沿与第一方向Y垂直的第 二方向X平移；

位于第二平移托盘50背离第一平移托盘20一侧的旋转托盘80，旋转托盘 80通过设置于第二平移托盘50上的第一枢转轴90安装于第二平移托盘50， 第一枢转轴90所在的第三方向Z垂直于第一方向Y和第二方向X；

位于旋转托盘80背离第二平移托盘50一侧、且呈三角形分布的三个载台 100，为便于投影装置的调整，如图3所示，本具体实施方式中的三个载台在 旋转托盘80上呈等腰三角形分布，且该等腰三角形的下底与第二方向X平行； 每一个载台100背离旋转托盘80的一侧表面形成一承载面，用于放置投影显 示设备的投影装置，且每一个载台可沿第三方向Z移动地安装于旋转托盘80。

上述可调底座中，第一平移托盘20在平移时可带动与其连接的第二平移 托盘50、旋转托盘80、三个载台100沿第一方向Y进行平移运动；第二平移 托盘50在平移时可带动与其连接的旋转托盘80、三个载台100沿第二方向X 进行平移运动；旋转托盘80在绕第一枢转轴90旋转时可带动与其连接的三个 载台100绕第一枢转轴90进行旋转运动；呈等腰三角形排列的三个载台100 可分别沿第三方向Z进行高度调整，以形成不同高度或俯仰/偏摆角度的承载 面：同时调整三个载台100的高度，可调整承载面的整体高度；调整位于等腰 三角形顶点的一个载台100与位于等腰三角形下底的两个载台100之间的高度 差，可调整承载面的俯仰角度；只调整位于等腰三角形下底的两个载台100之 间的高度差，可调整承载面的偏摆角度。

在该可调底座使用过程中，投影装置安装于三个载台100形成的承载面上， 可通过调整第一驱动机构40驱动第一平移托盘20，对投影装置在第一方向Y 上的位置进行调整；通过调整第二驱动机构70驱动第二平移托盘50，对投影 装置在第二方向X上的位置进行调整；通过转动旋转托盘80，对投影装置在 第一方向Y和第二方向X所在平面上的旋转角度进行调整；通过调整三个载 台100沿第三方向Z上的高度，对投影装置的俯仰/偏摆角度进行调整；使用 该可调底座可进行投影装置在空间六个自由度上的位置调整，通过在多个自由 度上的位置调整以将投影装置的投影画面与投影屏幕对准。该可调底座在调整 过程中无需抬起或移动投影显示设备的投影装置，且其调整过程简便，调整精 度高。

如图1所示，一种优选方式中，为提高可调底座在第一方向上的调整精度， 第一驱动机构40包括：

一端枢装于底座10、且沿第一方向Y的第一螺纹丝杠42；固定于第一平 移托盘20且与第一螺纹丝杠42螺纹配合的第一螺母41，第一螺母41可与第 一平移托盘20为一体式结构或分体式结构；为便于第一螺纹丝杠42的调整， 一种优选方式中，第一驱动机构40还包括位于第一螺纹丝杠42枢装与底座10 一端且与第一螺纹丝杠42同轴连接的第一方向调整螺钉43，在进行第一平移 托盘20的位置调整时，可采用螺丝刀等工具转动第一方向调整螺钉43，带动 第一螺纹丝杠42转动，从而带动与第一螺母41连接的第一平移托盘20沿第 一方向Y平移。

在实际生产过程中，根据生产需求，第一驱动机构还可采用齿轮齿条结构 等驱动方式。

如图1所示，一种优选方式中，为提高可调底座在第二方向上的调整精度， 第二驱动机构70包括：

一端枢装于底座10、且沿第二方向Y的第二螺纹丝杠72；固定于第二平 移托盘20且与第二螺纹丝杠72螺纹配合的第二螺母71，第二螺母71可与第 二平移托盘50为一体式结构或分体式结构；为便于第二螺纹丝杠72的调整， 一种优选方式中，第二驱动机构70还包括位于第二螺纹丝杠72枢装与底座10 一端且与第二螺纹丝杠72同轴连接的第二方向调整螺钉73，在进行第二平移 托盘20的位置调整时，可采用螺丝刀等工具转动第二方向调整螺钉73，带动 第二螺纹丝杠72转动，从而带动与第二螺母71连接的第二平移托盘50沿第 二方向Y平移。

在实际生产过程中，根据生产需求，第二驱动机构还可采用齿轮齿条结构 等驱动方式。

如图1所示，一种优选方式中，第一滑动机构30包括滑动配合的第一导 轨31和第一滑块32；第二滑动机构60包括滑动配合的第二导轨61和第二滑 块62。

为增加第一平移托盘在平移运动中的稳定性，如图1所示一种优选方式中， 当第一驱动机构40包括第一螺纹丝杠42和第一螺母41、且第一滑动机构30 包括滑动配合的第一导轨31和第一滑块32时，第一滑动机构30中，第一导 轨31为两条，两条第一导轨31设置于底座10上；一条第一导轨31位于第一 螺纹丝杠42的一侧，另一条第一导轨31位于第一螺纹丝杠42的另一侧；

第一滑块32的数量为四个，且第一滑块32固定于第一平移托盘20，每个 第一导轨31分别与两个第一滑块32配合。

相应地，第一导轨31也可设置于第一平移托盘20上，第一滑块相应设置 于底座10上。

为增加第二平移托盘在平移运动中的稳定性，如图1所示一种优选方式中， 当第二驱动机构70包括第二螺纹丝杠72和第二螺母71、且第二滑动机构60 包括滑动配合的第二导轨61和第二滑块62时，第二滑动机构60中，第二导 轨61为两条，两条第二导轨61设置于第一平移托盘20上；一条第二导轨61 位于第二螺纹丝杠72的一侧，另一条第二导轨61位于第二螺纹丝杠72的另 一侧；

第二滑块62的数量为四个，且第二滑块62固定于第二平移托盘50，每个 第二导轨61分别与两个第二滑块62配合。

相应地，第二导轨61也可设置于第二平移托盘50上，第二滑块相应设置 于第一平移托盘20上。

一种优选方式中，为防止第一平移托盘或第二平移托盘在位置调整过程中 因调整行程过大而脱离第一驱动装置或第二驱动装置、或脱出可调底座，该可 调底座还包括：

用于限定第一平移托盘20相对于底座10平移行程的第一限位机构；

用于限定第二平移托盘50相对于第一平移托盘20平移行程的第二限位机 构。

如图1和图2所示的一种优选方式中，第一平移托盘20上设有第一限位 框21和第二限位框22，本优选方式中，第一限位框21和第二限位框22均为 矩形框，实际生产中也可采用其他形状的限位框，如圆形、梯形等形状；底座 设有凸向第一平移托盘的第一限位凸起11，优选地，第一限位凸起11为在底 座10上设置的限位柱，且限位柱伸入第一限位框21内，与第一限位框21配 合形成第一限位机构，第一限位框21沿第一方向Y的两个侧边之间的距离不 大于第一螺纹丝杠42的有效螺纹长度，当第一平移托盘20在沿第一方向Y的 平移过程中，第一限位框21沿第一方向Y的两个侧边中的任一个移动至与限 位柱接触时，第一平移托盘20不能继续移动，避免了第一平移托盘20在平移 时脱离第一螺纹丝杠42，进而避免了第一平移托盘20与可调底座脱离；第二 平移托盘设有凸向第一平移托盘的第二限位凸起51，优选地，第二限位凸起 51为设置于第二平移托盘上的折边，折边伸入第二限位框22内，与第二限位 框22配合形成第二限位机构，第二限位框22沿第二方向X的两个侧边之间的 距离不大于第二螺纹丝杠72的有效螺纹长度，当第二平移托盘50在沿第二方 向X的平移过程中，第二限位框22沿第二方向X的两个侧边中的任一个移动 至与折边接触时，第二平移托盘50不能继续移动，避免了第二平移托盘50在 平移时脱离第二螺纹丝杠72，进而避免了第二平移托盘50与可调底座脱离， 提高了可调底座的使用稳定性。

如图3所示的一种优选方式中，每一个载台100包括与旋转托盘80连接 的外螺纹装置101，和与载台100连接的内螺纹装置102，外螺纹装置101和 内螺纹装置102螺纹配合连接且轴线沿第三方向Z。

为避免载台在调整至所需位置后因受外力干扰等外界影响时产生位移，如 图3所示的一种优选方式中，每一个内螺纹装置102上设有用于锁定外螺纹装 置101在沿第三方向Z上的位移的位置锁定机构103。

一种优选方式中，位置锁定机构103包括，设置于内螺纹装置102上且贯 穿内螺纹装置102一侧的螺纹通孔，螺纹通孔的轴线垂直于内螺纹装置102的 螺纹轴线；与螺纹通孔配合的第二锁紧螺钉，第二锁紧螺钉的端头可旋紧至与 外螺纹装置101的螺纹接触位置，在通过旋转外螺纹装置101调整载台100至 所需位置时，可旋紧第二锁紧螺钉至外螺纹装置101不能转动，从而锁定载台 100在第三方向Z上的位置，避免了载台100在调整至所需位置后因外力干扰 而发生的位移，进而避免了投影显示装置的位置产生变化，提高了可调底座的 使用稳定性。

如图4所示的一种优选方式中，为了避免可调底座在投影装置的位置调整 过程中相对于可调底座的放置平面产生位移，进而降低调整精度，在底座10 背离第一平移托盘20的一侧设有用于增大可调底座与可调底座的放置平面之 间的摩擦力的摩擦机构120。

如图4所示的优选方式中，摩擦机构120为硅胶材料制成的脚垫，此处在 实际生产中也可选用其它摩擦系数较高的材料，或采用吸盘结构，以使可调底 座吸附于其放置平面上，进一步增大其调整时的稳定性。

为避免旋转托盘在调整至所需位置后因外力干扰等外界条件影响而产生 的位移，如图3所示一种优选方式中，可调底座包括用于锁定旋转托盘80旋 转运动位置的旋转锁定机构110。

具体地，如图3所示，旋转锁定机构110包括，与第一枢转轴90同轴连 接的第一齿轮111，为简化产品结构，本优选方式中的第一齿轮111为不完全 齿轮结构，实际生产过程中也可根据生产情况采用完全齿轮结构；与第一齿轮 111啮合且旋转中心与第二平移托盘50相连的第二齿轮112，第二齿轮112的 轮辐上设有圆心与第二齿轮112旋转中心重合的弧形槽；与第二平移托盘50 螺纹连接的第一锁紧螺钉113，第一锁紧螺钉113位于弧形槽内且螺钉头部下 端可旋紧至与第二齿轮112的轮辐接触位置，在调整旋转托盘80至所需位置 后，可将第一锁紧螺钉113旋紧至第二齿轮112不能转动，从而使旋转托盘80 的位置锁定，避免了旋转托盘80在受外力干扰等外界条件影响下产生的旋转 位移，进而避免了投影设备的位置发生变化，提高了可调底座的使用稳定性。

如图5所示，本发明具体实施方式中提供的投影显示设备具体包括：

投影装置2，可调底座1，投影装置2安装于可调底座1的旋转托盘80上 设置的呈三角形分布的三个载台100的承载面上。

在该投影显示设备的投影装置2的位置调整过程中，可通过调整第一驱动 机构40驱动第一平移托盘20，对投影装置2在第一方向Y上的位置进行调整； 通过调整第二驱动机构70驱动第二平移托盘50，对投影装置2在第二方向X 上的位置进行调整；通过转动旋转托盘80，对投影装置2在第一方向Y和第 二方向X所在平面上的旋转角度进行调整；通过调整三个载台100沿第三方向 Z上的高度，对投影装置2的俯仰/偏摆角度进行调整；使用该可调底座1可进 行投影装置2在空间六个自由度上的位置调整，通过在多个自由度上的位置调 整以将投影装置2的投影画面与投影屏幕对准。该可调底座在调整过程中无需 抬起或移动投影显示设备的投影装置2，且其调整过程简便，调整精度高。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱 离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。