一种投影设备的制作方法

本实用新型涉及一种投影设备，特别涉及一种可自调节投影角度的液晶投影设备。

背景技术：

投影设备已经越来越多的应用于日常生活和工作中，在使用时投影设备经常会影响到观众视线，因此往往必须通过调整投影设备放置的高度和投影的角度来调整投影画面的位置。比较常见的方式是预先调试投影设备的投影范围，然后选择最佳安装角度安装投影设备，这样做的缺点是需要人工进行调试安装，人力成本较高；还有比较常见的调整方式是在投影设备的底面上安装可调节的支撑脚，通过调节支撑脚的高度来间接调节投影角度，这样做的缺点是增加了投影设备的外围部件，既影响投影设备的美观度又增加了成本，调节时也费时费力；此外，还有用户通过书本、纸箱等物品垫高投影设备的倾斜角度来调节投影角度，但这样做很难对投影光路做精确调节，而且一旦身边没有合适的物品，就无法垫高投影设备从而调节投影画面。因此，急需一种可以自身调节投影画面的投影角度的投影设备。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述技术问题，通过调整投影设备机芯内部光路设计，使投影机芯产生一定的投影角度(上仰和俯视)，在无需改变投影设备的位置和角度、也无需改变投影机芯的安装角度的情况下，即可实现投影角度的改变，避免设备干扰观众视线。

本实用新型提供了一种投影设备，包括机箱和显示组件，显示组件包括投影镜头、反光镜、前菲镜、液晶屏、后菲镜和光源组件，其中，反光镜设置于投影镜头和前菲镜之间，液晶屏设置于前菲镜和后菲镜之间，光源组件位于后菲镜的后面,所述后菲镜所在平面平行于液晶屏所在平面且后菲镜相对于液晶屏位置固定，所述反光镜所在平面和前菲镜所在平面与液晶屏所在平面之间的夹角均为可调，所述投影镜头的中心轴与液晶屏所在平面之间的夹角可调。

进一步的，所述反光镜、前菲镜和投影镜头被设置为相对于液晶屏所在平面做俯仰调节，其中，反光镜还被设置为能够沿着入射的投影光束的中心线移动，使得经反光镜反射的投影光线能够平行于投影镜头的中心轴射出。

进一步的，所述反光镜、前菲镜和投影镜头上分别设置有旋转轴，所述旋转轴连接驱动机构，驱动机构用于驱动反光镜、前菲镜和投影镜头围绕各自的旋转轴转动，并驱动反光镜的旋转轴沿着入射的投影光束的中心线移动。

进一步的，所述反光镜和前菲镜被设置为相对于液晶屏所在平面做俯仰调节，所述投影镜头被设置为相对于液晶屏所在平面做俯仰调节，并且以投影光线的中心线在反光镜的入射点为圆心做圆周运动，使得经反光镜反射的投影光线能够平行于投影镜头的中心轴射出。

进一步的，所述反光镜、前菲镜和投影镜头上分别设置有旋转轴，所述投影镜头设置在基座上，基座设置在圆周轨道上，旋转轴和基座分别连接驱动机构，驱动机构用于驱动反光镜、前菲镜和投影镜头围绕各自的旋转轴转动，还用于驱动安装有投影镜头的基座沿着圆周轨道运动，该圆周轨道的圆心为投影光线在反光镜的入射点。

进一步的，所述驱动机构包括第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组和第四齿轮组，所述第一齿轮组、第二齿轮组和第三齿轮组通过第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴驱动反光镜、前菲镜和投影镜头围绕各自的旋转轴转动，所述第四齿轮组通过第四输出轴驱动安装有投影镜头的基座沿着圆周轨道运动。

进一步的，所述驱动机构包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机，该第一驱动电机、第二驱动电机、和第三驱动电机的输出轴分别连接所述反光镜、前菲镜和投影镜头的旋转轴，所述第四驱动电机的输出轴连接所述基座，并驱动基座沿着圆周轨道运动。

进一步的，所述驱动机构还包括控制器，控制器与所述第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机电连接，并控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机的转动。

进一步的，驱动机构还包括第一旋钮、第二旋钮、第三旋钮和第四旋钮，所述第一旋钮、第二旋钮、第三旋钮分和第四旋钮分别用于驱动第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组和第四齿轮组的动作。

进一步的，所述投影镜头相对于液晶屏所在平面的调整角度用±θ表示，反光镜的调整角度为±θ/2，前菲镜的调整角度为±(θ/2～θ)。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本发明投影设备的光路结构图；

图2是本发明投影镜头的角度调整示意图。

图3是实施例4方案二的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1所示，本发明的投影设备是一种液晶投影仪，其包括机箱和显示组件，所述显示组件包括投影镜头1、反光镜2、前菲镜3、液晶屏4、后菲镜5和光源组件，其中，反光镜2设置于投影镜头1和前菲镜3之间，液晶屏4设置于前菲镜3和后菲镜5之间，光源组件位于后菲镜5的后面,而普通的液晶投影仪通常将前菲镜3、液晶屏4、后菲镜5设置为相互平行，仅仅通过反光镜2将投影光线投射到镜头外，这样做的后果是投影光路的角度变化范围很窄，且需要反光镜2的动作范围很大，导致反光镜2的位置设计复杂、安装困难。经过技术人员的大量试验和精心设计，发明人将本实用新型中的后菲镜5所在平面设计为平行于液晶屏4所在平面且后菲镜5相对于液晶屏4位置固定，并将反光镜2所在平面和前菲镜3所在平面设计为与液晶屏4所在平面之间的夹角均为可调，将投影镜头的中心轴与液晶屏所在平面的夹角设计为可调。这样即保证了投影图像的色彩、亮度、清晰度，又保证了反光镜2角度变化很小时就可产生较大角度范围的投影画面。调节夹角时可以将反光镜2、前菲镜3、投影镜头设置在万向轴上，以实现三者不同方向的角度调节。

实施例2

为了使投影画面的投射角度更大，优选的将反光镜2和前菲镜3相对于液晶屏4所在平面设置为做俯仰调节，将投影镜头1设置为其中心轴相对于液晶屏4所在平面做俯仰调节，并且如图2所示，使投影镜头以投影光线在反光镜的入射点为圆心做圆周运动，使得经反光镜反射的投影光线能够平行于投影镜头的中心轴射出。当反光镜2和前菲镜3俯仰调节时会导致投影光线的路径变化，投影镜头1在投影方向上的圆周运动和相对于液晶屏4的俯仰运动将会最大幅度的接收投影光线，使投影画面的可调范围更广泛。

进一步的，作为优选的实施方式，所述投影镜头1相对于液晶屏4所在平面的调整角度即圆周运动的角度范围用±θ表示，则将反光镜2的调整角度设计为±θ/2，前菲镜3的调整角度设计为±θ/2～θ之间。也就是说，投影镜头1调整角度和反光镜2调整角度是关联的，而前菲镜3的调整角度可以在T形失真的情况下在上述范围内进行微调。

实施例3

优选的，实施例2中的投影镜头1相对于液晶屏4所在平面的调整角度即圆周运动的角度优选为±15°，反光镜2的调整角度设计为±7.5°，前菲镜3的调整角度设计为±(7.5°～15°)。其中，前菲镜3的调整角度可以在T形失真的情况下在上述范围内进行微调。

实施例4

方案一：为了使反光镜2所在平面、前菲镜3所在平面和投影镜头与液晶屏4所在平面之间的夹角、以及投影镜头1的中心轴与液晶屏所在平面的夹角都可以获得精确调节，可以将反光镜2、前菲镜3、和投影镜头1设计为轴向旋转结构，反光镜2、前菲镜3、投影镜头1上分别设置有旋转轴，以便于俯仰操作，同时如图2所示，投影镜头1被安装于圆周轨道8的基座上，该圆周轨道8的圆心为反光镜2上的光线入射点，以便投影镜头1相对于反光镜2上的光线入射点做圆周运动，使得经反光镜2反射的投影光线能够平行于投影镜头1的中心轴射出，上述各旋转轴和基座连接驱动机构，驱动机构带动旋转轴旋转，并带动基座沿着圆周轨道8运动，从而使反光镜2、前菲镜3和投影镜头1与液晶屏之间的夹角可调。

方案二：作为替代方案，也可以使反光镜2、前菲镜3和投影镜头1被设置为相对于液晶屏所在平面做俯仰调节，其中，如图3所示，反光镜2还被设置为能够沿着入射的投影光束的中心线移动，使得经反光镜2反射的投影光线能够平行于投影镜头1的中心轴射出。具体实现方案可以是，所述反光镜2、前菲镜3和投影镜头1的中间位置分别设置有旋转轴9，所述旋转轴9连接驱动机构，驱动机构用于驱动反光镜、前菲镜和投影镜头围绕各自的旋转轴9转动，并驱动反光镜的旋转轴沿着入射的投影光束的中心线移动。驱动机构可以是电动机或齿轮组等传动部件。

实施例5

对实施例4的方案一做进一步的改进，驱动机构包括第一旋钮、第二旋钮、第三旋钮、第四旋钮、第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组、第四齿轮组，所述第一旋钮、第二旋钮和第三旋钮用于驱动第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组分别通过第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴驱动反光镜2、前菲镜3、投影镜头1围绕各自的旋转轴转动，同时第四齿轮组通过第四输出轴还能够驱动投影镜头1的基座沿着圆周轨道8运动。通过该方式，用户可以通过手动调节旋钮来调整光路投射角度，十分的方便。由于本实施例只是为了表明一种实现方式，旋钮和齿轮组的具体连接结构以及齿轮组的具体设置形式等均是本领域技术人员根据机械常识和镜片具体的位置关系能够想到的结构设置，也不属于本实用新型的重点所在，因此不做赘述。

实施例6

对实施例4的方案一做进一步的改进，驱动机构包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机，该第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的输出轴分别连接所述反光镜2、前菲镜3和投影镜头1的旋转轴，第四驱动电机的输出轴连接投影镜头1的基座，以驱动基座沿着圆周轨道8运动(驱动基座的具体方式有很多种，都是机械领域的常规设置方式，并不是本发明的重点，在此不再赘述)。所述驱动机构还包括控制器，控制器与所述第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机电连接，并控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机的转动。上述驱动电机可以是普通的直流电机、步进电机、永磁同步电机等，只要能够实现精确的旋转定位均可。控制器可以是逻辑芯片也可以是电机控制专用的DSP芯片，电机安装有位置传感器和速度传感器，例如旋转编码器、霍尔传感器等，这都是运动控制领域的常规手段，在此也不做赘述。此外，控制器也可以与外部按钮等输入设备连接，以便于用户控制；当然控制器也可以预先存储有若干投影角度数据，以供用户选择。

上述实施例1～实施例6中，所述光源组件包括光源7和反光杯6，光源7优选为LED灯或LED阵列。

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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，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。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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。