一种投影光机用反射镜调整机构、投影光机以及投影仪的制作方法

1.本实用新型涉及光学投影设备技术领域，尤其涉及一种投影光机用反射镜调整机构、投影光机以及投影仪。


背景技术：

2.微型投影仪的核心组件为投影光机。投影光机在设计上考虑到微型投影仪便携性，往往需要在光学照明系统内部设置反射镜来改变光路的方向。实际应用中，由于投影仪系统精密度高，对于投影质量的影响环节多，其中，反射镜的安装精度属于其中的关键环节之一，出于反射镜本身功能的正确实现，以及对其他环节误差的补偿，投影仪还包括对反射镜进行调整的反射镜调整装置。
3.现有的反射镜调整装置中，反射镜固定在平板支撑件上，多个螺钉垂直于平板支撑件相连，这些螺钉既用于将支撑件固定至投影光机的壳体，又用于调整支撑件与壳体之间的相对位置。如此，虽然每个螺钉的调整范围相对较大，但在实际应用时调整难度比较大。此外，若螺钉的轴线垂直于反射镜，且螺钉与支撑件螺纹连接，则在其中一个螺钉在调整时支撑件具有绕该螺钉轴线转动的趋势，从而导致支撑件偏离其他螺钉的轴线，进而导致反射镜倾斜。
4.综上，现在反射镜调整装置存在调整难度大。


技术实现要素：

5.基于上述现状，本实用新型的主要目的在于提供一种易于调节反射镜位置的投影光机用反射镜调整机构。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种投影光机用反射镜调整机构，包括固定座、支撑件、连接件以及多个调节件，其中，
8.所述固定座上开设有通孔，所述支撑件对应多个通孔与所述固定座相对设置，所述支撑件上对应所述通孔开设有螺纹孔；所述支撑件背离所述固定座的一面用于固定承载反射镜；
9.所述连接件包括杆部及设于所述杆部一端的头部，所述杆部穿设在所述通孔内并与所述螺纹孔螺纹连接，所述头部抵接于所述固定座背离所述支撑件的一面；
10.多个所述调节件可活动作用于所述固定座及所述支撑件以使所述支撑件相对所述固定座摆动，所述调节件的调节方向在所述通孔的轴线上的分量大于零；
11.所述固定座朝向所述支撑件的一面包括第一限位面，所述连接件旋入所述螺纹孔的圆周方向对应的各处切向方向与所述第一限位面交叉，所述支撑件与所述第一限位面限位配合。
12.优选地，所述支撑件朝向所述固定座的一面包括第二限位面，所述第二限位面与所述第一限位面平行；所述通孔贯穿所述第一限位面，所述螺纹孔贯穿所述第二限位面。
13.优选地，所述固定座上还开设有多个调节孔，所述调节孔的轴线在所述通孔的轴线上的分量大于零；所述调节件一一对应地设置在所述调节孔内，所述调节件沿所述调节孔的轴线可活动作用于所述支撑件以使所述支撑件相对所述固定座摆动。
14.本实用新型还提供一种投影光机，包括壳体、光学照明系统、反射镜、图像调制元件、投影镜头以及如上所述的投影光机用反射镜调整机构；所述反射镜固定在所述投影光机用反射镜调整机构的支撑件上。
15.优选地，所述壳体包括底壁及侧壁，所述投影光机的反射镜调整机构的固定座与所述侧壁一体设置，所述侧壁在邻近所述固定座的区域设有安装方向与第一方向一致的安装孔；所述通孔以及所述调节孔的轴线均与所述第一方向平行；所述第一限位面以及所述反射镜均相对所述第一方向倾斜设置；所述安装孔对应区域的外侧面与所述反射镜朝向所述壳体外侧的一面呈劣角设置。
16.优选地，所述固定座朝向所述支撑件的一面还包括第一台阶面与第二台阶面，所述第一台阶面与第二台阶面位于所述第一限位面的外围，所述第一台阶面位于所述通孔靠近所述安装孔的一侧，所述第二台阶面位于所述通孔远离所述安装孔的一侧；
17.所述支撑件在所述螺纹孔的两侧的两端分别邻近所述第一台阶面与第二台阶面设置；多个所述调节孔中，一组所述调节孔贯穿所述第一台阶面另一组调节孔贯穿所述第二台阶面，所述调节件分别沿所述第一方向可活动作用于所述支撑件的两端。
18.优选地，所述支撑件的两端包括第一定位面与第二定位面，所述第一定位面与所述第一台阶面相对设置，所述第二定位面与所述第二台阶面相对设置；
19.所述第一定位面、第二定位面均垂直于所述第一方向，所述调节件分别沿所述第一方向螺旋地抵接于所述第一定位面与第二定位面。
20.优选地，所述第一限位面、第二限位面以及反射镜两两平行设置。
21.优选地，所述底壁在邻近固定座的区域设有支撑凸台，所述支撑凸台上开设有贯通所述底壁的点胶孔；所述支撑件与所述支撑凸台的顶面定位配合，且所述支撑件覆盖所述点胶孔。
22.本实用新型还提供一种投影仪，其特征在于，包括如上所述的投影光机。
23.本实用新型的投影光机用反射镜调整机构对于反射镜的调节与固定支撑采用分离的结构设计，即单独设置连接件来固定支撑用于承载反射镜的支撑件，而调节件则主要承担调节支撑件位置的作用。通过适用连接件连接支撑件与固定座，使得被连接的两个部件之间可以满足初步的定位，从而在该基础上，只需要较少数量的调节件并以较小的调节幅度即可使反射镜调节至正确的位置。此外，通过支撑件与第一限位面限位配合，在旋进连接件时，由于第一限位面与连接件旋进的圆周方向各处的切向交叉，因此，第一限位面可以产生一个该旋进的圆周方向相反的限位力矩，从而阻碍支撑件跟随连接件转动，进而避免反射镜的位置发生偏转。
24.本实用新型的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
25.以下将参照附图对根据本实用新型的投影光机用反射镜调整机构、投影光机以及投影仪的优选实施方式进行描述。图中：
26.图1为根据本实用新型的一种投影光机优选实施方式的后视示意图；
27.图2为图1中沿ii
‑
ii线的剖面结构示意图；
28.图3为图2中壳体a处的局部结构与反射镜的配合结构示意图；
29.图4为图1中投影光机的立体结构示意图；
30.图5为图4中b处的局部结构的立体结构示意图；
31.图6为图5中结构的爆炸结构示意图；
32.图7为图5中结构的背面结构示意图；
33.图8为图7中结构的爆炸结构示意图；
34.图9为图5中结构的主视示意图；
35.图10为图9中沿x
‑
x线的剖面结构示意图。
36.附图标号说明：
37.标号名称标号名称标号名称10壳体25会聚透镜组621螺纹孔11底壁30反射镜622第二限位面12侧壁40图像调制元件623第一定位面13安装孔50投影镜头624第二定位面14支撑凸台60反射镜调整机构63连接件15点胶孔61固定座631杆部21a，21b光源611通孔632头部21c，21d光源612调节孔64调节件22a，22b准直透镜组613第一限位面70分光棱镜组22c，22d准直透镜组614第一台阶面80振镜23a，23b二向色镜615第二台阶面
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24复眼透镜组62支撑件
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具体实施方式
38.为了更好地阐述本实用新型反射镜调整装置的技术方案与有益效果，在介绍本实用新型的反射镜调整装置的详细结构之前，先介绍本实用新型一优选实施方式的投影光机。
39.请参照图1至图4，在一实施例中，本实用新型的投影光机包括壳体10、光学照明系统(未标示)、反射镜30、图像调制元件40、投影镜头50以及投影光机用反射镜调整机构60；所述反射镜30固定在所述投影光机用反射镜调整机构60的支撑件62上。其中，
40.光学照明系统用于产生平行的三色光，其具体的构成根据现有技术具有多种变形。本实施例中，具体地，光学照明系统包括光源(21a，21b，21c，21d)、准直透镜(22a，22b，22c，22d)、二向色镜(23a，23b)、复眼透镜组24、会聚透镜组25；其中，该光源具体地为led光源(21a，21b，21c，21d)。在光学照明系统的变形实施例中，光源可以为rgb激光，混光激光以
及灯泡类型的光源。根据光源的不同又可以搭配选用二色镜、色轮、荧光轮以及x 棱镜等。进一步地，匀光器又可以选配复眼型与导光管型。
41.光学照明系统的光源(21a，21b，21c，21d)发出的光，在内部进行调整后输出的平行光，反射镜30用于改变该平行光的传播方向。本实施例中，经复眼透镜24透出的平行光照射到反射镜30上，进而改变方向投射至会聚透镜组25的自由曲面透镜上。
42.图像调制元件40用于根据接收的图像信号控制光束通断，进而实现图像显示。常见的图像调制元件40包括dmd数字微镜与液晶面板，本实施例中，优选地采用dmd数字微镜。为了搭配dmd数字微镜实现更为紧凑的结构，投影光机还包括分光棱镜组70，具体地，该分光棱镜具体为tir棱镜。
43.投影镜头50用于将图像调制元件40调制的图像放大投射到屏幕上。为了利用xpr技术提升分辨率，本实施例的投影光机还包括设置在分光棱镜组70 与投影镜头50之间的振镜80。
44.由上面的介绍可知，若移除掉反射镜30，则需要将光学照明系统、汇聚透镜组、分光棱镜组70、以及投影镜头50均沿一条直线布置，如此投影光机将变得过于细长。同时，光学照明系统的光学元件均安装在壳体10上，壳体10的制造误差，光学照明系统的装配误差，以及光路计算上的误差都可能产生调整反射镜30位置的要求，即通过调整反射镜30的位置来补偿系统的部分综合误差。
45.现在介绍本实用新型的反射镜调节装置的优选实施方式。
46.请参照图5
‑
10，在一实施例中，本实用新型的投影光机用反射镜调整机构 60包括固定座61、支撑件62、连接件63以及多个调节件64，其中，
47.固定座61上开设有通孔611，支撑件62对应多个调节孔612与固定座61 相对设置，支撑件62上对应通孔611开设有螺纹孔621；支撑件62背离固定座61的一面用于固定承载反射镜30；
48.连接件63包括杆部631及设于杆部631一端的头部632，杆部631穿设在通孔611内并与螺纹孔621螺纹连接，头部632抵接于固定座61背离支撑件62的一面；
49.多个调节件64可活动作用于固定座61及支撑件62以使支撑件62相对固定座61摆动，所述调节件64的调节方向在所述通孔611的轴线上的分量大于零；
50.固定座61朝向支撑件62的一面包括第一限位面613，连接件63旋入螺纹孔621的圆周方向对应的各处切向方向与第一限位面613交叉，支撑件62 与第一限位面613限位配合。
51.本实施例中，固定座61的结构形式不限，其既可以为简单的板状也可以为框架结构。反射镜30通常不能被直接固定，因为反射镜30为薄壁结构且通常采用脆性材料制造，因此需要设置支撑件62来承载，例如将反射镜30粘接在支撑件62上。为了扩大粘接面积并减小体积，支撑件62通常设置成板状，如此，反射镜30与支撑件62可以相互叠合组装。
52.连接件63的结构可对应于螺栓，其头部632可以设置内六角槽、一字槽或者十字槽等方便旋动连接件63的结构。
53.调节件64用于调节支撑件62各处到固定座61对应位置的距离，该距离的调节方向在通孔611的轴线上的分量大于零，换句话说，调节件64的调节距离的方向与通孔611的轴线平行或非垂直交叉，这样才能达到调节的目的。调节件64可以利用自身的位置变化来调节距离，也可以利用自身大小的变化来调节距离。例如在将调节件64卡装在固定座61与支
撑件62之间，增大调节件64在调节方向上的长度即可对应地增大固定座61与支撑件64对应部位之间的距离。调节件64调节支撑件62的方式，既可以为将支撑件62推离固定座61的方式，也可以为将固定座61拉近固定座61的方式，还可以为推离与拉近相结合的方式。而调节件64的结构形式则与调节方式对应设置，例如，若仅为推离的方式则调节件64的一端抵接于支撑件62朝向固定座61的一面；若为推离与拉近相结合的方式，则调节件64的一端可以内嵌于支撑件62。
54.第一限位面613与连接件63旋进的圆周方向各处的切向只要不平行，第一限位面613都可以阻碍支撑件62根据连接件63转动，因此第一限位面613 可以有多种位置，例如第一限位面613与连接件63的轴线呈夹角设置，或者第一限位面613与连接件63的轴线平行等。为了增加通孔611以及调节孔612 的强度，可以在固定座61背离支撑件62的一面分别设置环绕通孔611与调节孔612设置的环形凸筋。
55.此外，为了方便连接件63、调节件64更好地与固定座61配合，还可以使固定座61背离支撑件62的一面的邻近通孔611的区域垂直于连接件63的轴向，以及邻近调节孔612的区域垂直于调节件64的轴向。并且若为了适应连接件63与调节件64，固定座61背离支撑件62的一面设置成台阶状，固定座61还可以通过这只连接各个台阶的加强肋来增加自身的强度。
56.本实用新型的投影光机用反射镜调整机构60对于反射镜30的调节与固定支撑采用分离的结构设计，即单独设置连接件63来固定支撑用于承载反射镜 30的支撑件62，而调节件64则主要承担调节支撑件62位置的作用。通过适用连接件63连接支撑件62与固定座61，使得被连接的两个部件之间可以满足初步的定位，从而在该基础上，只需要较少数量的调节件64并以较小的调节幅度即可使反射镜30调节至正确的位置。此外，通过支撑件62与第一限位面613限位配合，在旋进连接件63时，由于第一限位面613与连接件63旋进的圆周方向各处的切向交叉，因此，第一限位面613可以产生一个该旋进的圆周方向相反的限位力矩，从而阻碍支撑件62跟随连接件63转动，进而避免反射镜30的位置发生偏转。
57.进一步地，支撑件62朝向固定座61的一面包括第二限位面622，第二限位面622与第一限位面613平行。本实施例中，由于在调整支撑件62的过程中，支撑件62相对固定座61的位置也将发生变化，因此，通过在支撑件62 上设置第二限位面622与第一限位面613配合可以更好地适应支撑件62相对位置的变化，例如第一限位面613与第二限位面622面接触时，可以通过不同的部位来实现面接触，可以理解的是第一限位面613与第二限位面622还可以通过不同的部位实现线接触或点接触。如此，第一限位面613可以始终保持良好的限位效果。优选地，通孔611贯穿第一限位面613，螺纹孔621贯穿第二限位面622。由于在调整的过程中，支撑件62是以连接件63为中心而相对固定座61来摆动的，因此在通孔611与螺纹孔621贯通对应的限位面，使得第一限位面613与第二限位面622同样以连接件63为中心分布，如此第一限位面613与第二限位面622的配合可以更好地适应支撑件62位置上的改变。
58.进一步地，固定座61上还开设有多个调节孔612，调节孔612的轴线在通孔611的轴线上的分量大于零，优选地，通孔611的轴线与调节孔612的轴线平行；调节件64一一对应地设置在调节孔612内，调节件(64)沿所述调节孔(612)的轴线可活动作用于支撑件(62)以使支撑件(62)相对所述固定座(61)摆动。
59.本实施例中，调节孔612的形式与调节件64的活动方式对应，例如调节件64仅沿直
线活动，则调节孔612可以为固定孔或卡孔；若需要采用螺旋推进的方式，则调节孔612可以为与调节件64螺旋配合的螺纹孔621。通过设置调节孔612，则可以简单地利用调节件64的位置变化来调节距离，如此有利于简化调节件64的结构，例如在调节孔612为内螺纹孔时，调节件64可以采用易于获取且结构的简单的标准件—螺栓。可以理解是，通过增加通孔611、调节孔612或者固定座61整体的强度有利于保证反射镜30调节后的可靠性，避免因为这些结构自身的变形而导致反射镜30的位置反弹。
60.再次参照图1
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图4，本实用新型还提供一种投影光机，包括壳体10、光学照明系统、反射镜30、图像调制元件40、投影镜头50以及如上的投影光机用反射镜调整机构60；反射镜30固定在投影光机用反射镜调整机构60的支撑件62上。该反射镜调节装置的具体结构参照上述实施例，由于本投影光机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
61.进一步地，壳体10包括底壁11及侧壁12，投影光机的反射镜调整机构 60的固定座61与侧壁12一体设置，侧壁12在邻近固定座61的区域设有安装方向与第一方向一致的安装孔13；通孔611以及调节孔612的轴线均与第一方向平行；第一限位面613以及反射镜30均相对第一方向倾斜设置；安装孔13对应区域的外侧面与反射镜30朝向壳体10外侧的一面呈劣角设置，如图3中的θ所示。
62.在本实施例中，壳体10采用注塑或压铸成型，即利用模具拼接成与壳体 10对应的模腔，然后再充入成型材料，最后材料凝固形成壳体10。可以理解的是，虽然壳体10采用注塑或压铸成型，但不排除在该基础上再进行去除材料的机械加工。投影光机用于承载多个部件，因此壳体10的结构较为复杂。为了安装各个部件或增强自身的强度或利于自身的散热等，壳体10的侧壁12 上可以设置多个孔或凹腔，例如用来对应安装各个准直透镜(22a，22b，22c， 22d)组的孔，为了一些孔的拔模方向与安装孔13的拔模方向一致，例如图2 中上侧的孔；另一些孔的拔模方向与第二方向一致，第二方向与第一方向正交；例如图2中左侧的孔。固定座61构成壳体10侧壁12的一部分，则有利于节省反射镜调节装置的零部件数量并使投影光机的整机结构更为紧凑。邻近固定座61的安装孔13所在的外侧面与反射镜30朝向壳体10外侧的一面呈劣角设置，在该前提下，若通孔611与调节孔612的轴线垂直于反射镜30，该通孔 611与调节孔612的拔模方向将与该安装孔13的拔模方向交叉，即导致拔模干涉。本实施例通过通孔611、调节孔612的轴线设置成与第一方向平行，如此通孔611与调节孔612的拔模方向不会有邻近区域的安装孔13的拔模方向交叉，如此提升了壳体10制造上灵活性，并使得投影光机用反射镜调整机构 60可以应用到更多的壳体10空间布局。
63.进一步地，参照图3、图6、图8以及图10，在一实施例中，固定座61 朝向支撑件62的一面还包括第一台阶面614与第二台阶面615，第一台阶面 614与第二台阶面615位于第一限位面613的外围，第一台阶面614位于通孔 611靠近安装孔13的一侧，第二台阶面615位于通孔611远离安装孔13的一侧；
64.支撑件62在螺纹孔621的两侧的两端分别邻近第一台阶面614与第二台阶面615设置；多个调节孔612中，一组调节孔612贯穿第一台阶面614，另一组调节孔612贯穿第二台阶面615，调节件64分别沿第一方向可活动作用于支撑件62的两端。
65.在本实施例中，固定座61的在第一限位面613的两侧设置台阶面且支撑件62的两端分别邻近第一台阶面614与第四台阶面设置，一方面可以使得调节件64更易于触及支撑
件62从而避免过大的空行程；另一方面也使得固定座 61与支撑件62之间的配合更为紧凑。
66.进一步地，支撑件62的两端包括第一定位面623与第二定位面624，第一定位面623与第一台阶面614相对设置，第二定位面624与第二台阶面615 相对设置；
67.第一定位面623、第二定位面624均垂直于第一方向，调节件64分别沿第一方向螺旋地抵接于第一定位面623与第二定位面624。
68.在本实施例中，通过抵接支撑件62采用推离的方式调节反射镜30的位置，这种方案相对简单，但又能达到调整效果。特别是，在支撑件62完成初步定位后，调节件64可以从固定座61的外侧装入调节孔612，并进一步推进至与支撑件62抵接。具体地址，调节孔612为螺纹孔621，如此本实用新型的反射镜30调的反射镜30一实施例的调整方法如下：首先连接件63穿过固定座 61上的通孔611，并旋入支撑件62上的螺纹孔621，使支撑件62初步固定并以预定的间隙靠近固定座61；然后，各个调节件64与调节孔612螺纹配合并旋进至与支撑件62抵接；接着测试反射镜30是否需要调平，即评估反射镜 30此时的位置是否已经满足功能的需要；若测试结果显示需要调平，则对应地调节一个或多个调节件64，开始调平反射镜30；最后在调平反射镜30后再次旋进连接件63，使支撑件62进一步地固定。
69.进一步地，第一限位面613、第二限位面622以及反射镜30两两平行设置。如此，反射镜30的各处的厚度基本相同，一方面使得投影光机用反射镜调整机构60的结构更为紧凑；另一方面，由于厚度基本相同因此各处的强度也基本相同，方便计算支撑件62的变形量；再者，方便采用基本等厚的板材加工支撑件62。
70.进一步地，底壁11在邻近固定座61的区域设有支撑凸台14，支撑凸台14上开设有贯通底壁11的点胶孔15；支撑件62与支撑凸台14的顶面定位配合，且支撑件62覆盖点胶孔15。
71.本实施例中，首先通过支撑凸台14的顶面支撑支撑件62，由于支撑凸台 14的顶面同样与连接件63旋进的圆周方向各处的切向交叉，因此可以配合第一限位面613来限制支撑件62跟随连接件63转动。此外，在完成反射镜30 的调节后，可以在壳体10的外侧经点胶孔15点胶来进一步固定支撑件62，如此保证了反射镜30位置调节后的可靠性。
72.本实用新型还提供一种投影仪，包括如上的投影光机。该投影光机的具体结构参照上述实施例，由于本投影仪采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
73.本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
74.应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。