防热失焦投影装置 技术领域

[0001] 本发明涉及投影显示领域， 尤其涉及一种防热失焦投影装置。

背景技术

[0002] 目前， 智能投影机等防热失焦投影装置存在的一个重 要缺陷是， 工作一段时间 后机体内的温度急剧升高， 热胀冷缩导致镜片、 镜筒位置发生微小偏移， 投影 画面因此变得模糊。 现有的技术主要从两方面解决投影机镜筒失焦 问题， 一种 是将塑胶镜片和镜筒换为玻璃镜片和金属镜筒 ， 但这样会大大增加成本； 另一 种方法是通过自动对焦 .技术问题

[0003] 但使用自动对焦仍然存在观影过程中调焦的步 骤， 给用户带来不便。

发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 鉴于上述情况， 本发明提出一种防热失焦投影装置， 以解决上述问题。

[0005] 一种防热失焦投影装置， 包括镜筒以及温度调节组件， 温度调节组件与镜筒形 成热交换关系， 用于将镜筒的温度保持在预设温度。

[0006] 在一种实施方式中， 预设温度为稳定工作温度。

[0007] 在一种实施方式中， 温度调节组件包括控制器、 温度传感器和升温元件， 温度 传感器设置在镜筒的外部， 并与控制器信号连接， 升温元件与控制器信号连接 ， 控制器用于在防热失焦投影装置进行投影前启 动升温元件， 以及在温度传感 器感测到的镜筒温度达到稳定工作温度时关闭 升温元件。

[0008] 在一种实施方式中， 防热失焦投影装置还包括镜片， 镜片收容于镜筒， 温度传 感器设置在镜片和镜筒交接处所对应的镜筒外 表面。

[0009] 在一种实施方式中， 升温元件包括多个半导体致冷器件， 半导体致冷器件包括 相背的冷端和热端， 热端与镜筒的外表面贴合。 \¥0 2019/148700 卩（：17（：\2018/088377

[0010] 在一种实施方式中， 预设温度为室温。

[0011] 在一种实施方式中， 温度调节组件包括控制器、 散热元件和温度传感器， 温度 传感器位于镜筒的外表面， 并和控制器信号连接， 散热元件和控制器信号连接 ， 控制器用于开启散热元件， 并在温度传感器感测到的镜筒温度达到室温时 关 闭散热元件。

[0012] 在一种实施方式中， 散热元件包括多个半导体致冷元件， 半导体致冷器件包括 相背设置的冷端和热端， 冷端与镜筒的外表面贴合。

[0013] 在一种实施方式中， 温度调节组件包括散热鳍片， 散热鳍片设置在镜筒的外表 面。

[0014] 在一种实施方式中， 温度调节组件还包括导热层， 导热层设置在散热鳍片和镜 筒之间。

[0015] 在一种实施方式中， 防热失焦投影装置包括外壳， 外壳具有投影端和尾端， 镜 筒的出光面位于投影端， 外壳具有相对设置且位于投影端和尾端之间的 第一侧 壁、 第二侧壁、 以及连接第一侧壁和第二侧壁的底壁， 第一侧壁具有第一风口 ； 温度调节组件还包括第一风扇以及风道形成件 ， 第一风扇设置在第一风口内 ， 风道形成件位于底壁， 且与镜筒对应， 风道形成件围合成风道， 第一风扇用 于自外壳的外部导入散热用冷气流。

[0016] 在一种实施方式中， 第二侧壁具有第二风口， 温度调节件还包括第二风扇， 第 二风扇设置在所述第二风口内。

[0017] 在一种实施方式中， 第一风口和第二风口均靠近尾端并相对设置， 风道自投影 端向尾端延伸。

[0018] 在一种实施方式中， 风道形成件包括相对间隔设置的第一侧边、 第二侧边和第 三侧边， 第一侧边和第二侧边垂直于底壁设置， 第三侧边连接于第一侧边和第 二侧边， 并且远离第一风扇。

[0019] 在一种实施方式中， 温度调节组件还包括多个底部风口， 多个底部风口位于底 壁， 且位于风道形成件的围合区域内。

[0020]

发明的有益效果 \¥0 2019/148700 卩（：17（：\2018/088377 有益效果

[0021] 相较于现有技术， 本发明提供的防热失焦投影装置大大改善了光 机镜筒受温度 影响热胀冷缩产生的形变所导致的光机镜筒失 焦的情况， 进而提高了投影装置 的投影清晰度； 同时， 相比于现有改变投影装置外壳及镜筒材质的技 术， 本发 明提供的防热失焦投影装置还降低了材料成本 ； 由于本发明提供的投影装置在 整个使用、 观看过程不会出现热失焦现象， 因此无需在使用过程中调焦， 使用 方便。

[0022] 本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的 描述中会更加简明易懂。

对附图的简要说明

附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本发明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发明的一 些实施例， 对于本领域技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。

[0024] 图 1是本发明第一实施例提供的防热失焦投影装� �的镜筒结构示意图。

[0025] 图 2是本发明第二实施例提供的防热失焦投影装� �的镜筒结构示意图。

[0026] 图 3是本发明第三实施例提供的防热失焦投影装� �的镜筒侧面示意图。

[0027] 图 4是本发明第三实施例另一种实施方式提供的� �热失焦投影装置的镜筒侧面 示意图。

[0028] 图 5是本发明第三实施例又一种实施方式提供的� �热失焦投影装置的结构示意 图。

[0029]

发明实施例

本发明的实施方式

[0030] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方 案， 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， 本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施 \¥0 2019/148700 卩（：17（：\2018/088377 例， 都属于本发明保护的范围。

[0031] 第一实施例

[0032] 请参阅图 1， 本发明第一实施例提供的防热失焦投影装置 1包括镜筒 10和温度调 节组件 20, 温度调节组件 20与镜筒 10形成热交换关系， 用于将镜筒的温度保持 在预设温度， 该预设温度既可以是一个点值， 例如 50摄氏度， 也可以是一个范 围， 例如 40摄氏度 ~60摄氏度。

[0033] 在本实施例中， 预设温度具体为防热失焦投影装置 1的稳定工作温度， 例如， 可以预设整机产品在开机半小时后产品内部温 度达到稳定工作温度， 该稳定工 作温度为 40摄氏度至 60摄氏度， 不同产品的稳定工作温度不尽相同， 同时， 也 可以认为稳定工作温度为最高工作温度。

[0034] 温度调节组件 20包括控制器 21、 温度传感器 22和升温元件 23。 温度传感器 22设 置在镜筒 10的外部， 并与控制器 21信号连接， 升温元件 23与控制器 21信号连接 ， 控制器 21用于在防热失焦投影装置进行投影前启动升� ��元件 23 , 以及在温度 传感器 22感测到的镜筒温度达到稳定工作温度时关闭� ��温元件 23。

[0035] 镜筒 10为圆柱状， 两端分别是出光面 101和入光面 102， 出光面 101用于投影， 入光面 102用于进光。 在本实施例中， 在靠近出光面 101的一端， 镜筒 10的外径 大于靠近入光面 102的一端的外径。 在其他实施例中， 镜筒 10的外径可以处处相 等。

[0036] 温度传感器 22设置在镜筒 10的外部， 例如， 设置在镜筒 10的外表面 100, 与控 制器 21信号连接， 既可以是通过有线的方式连接， 也可以通过无线的方式连接 。 升温元件 23和控制器 21信号连接， 既可以是通过有线的方式连接， 也可以通 过无线的方式连接。 控制器 21根据镜筒温度结合投影装置 1的工作状态来开启和 关闭升温元件 23。 具体地， 在投影装置 1开启投影功能前， 先开启升温元件 23进 行预热， 升温元件 23发热， 使得镜筒 10的温度不断上升， 一直上升到稳定工作 温度， 然后控制器 21开启投影功能， 并关闭升温元件 23 , 这样， 当投影装置 1开 始工作时， 就处于稳定工作温度， 亦即最高工作温度， 镜筒 10以及收容在镜筒 1 0内的镜片 （图未示） 在稳定工作温度时已经发生了对应的形变和微 小位移， 当 投影功能开启后， 系统就以当前的镜筒 10和镜片的状态自动调焦或者由用户手 动调焦， 由于当前已经到达稳定工作温度， 温度不会再发生变化， 此时调焦后 的效果能够适应投影装置 1当前的工作温度， 且基本不再发生变化， 从而达到图 像持续清晰、 不必多次调焦的目的。

[0037] 进一步地， 镜片 105收容在镜筒 10内， 镜筒 10具有内表面， 镜片和内表面交接 处为位置 A， 位置 A对应于镜筒 10的外表面 100处为位置 B， 温度传感器 22设置在 位置 B， 可以更准确地测量镜筒 10的温度。

[0038] 升温元件 23可以是各种发热电致发热元件。 在本实施例中， 升温元件 23包括多 个半导体制冷器件 （Thermo Electric Cooler， TEC芯片， 其利用半导体材料的 J白 尔帖效应制成的。 所谓珀尔帖效应， 是指当直流电流通过两种半导体材料组成 的电偶时， 其一端吸热， 一端放热的现象。 当有电流从 TEC流过时， 电流产生的 热量会从 TEC的一侧传到另一侧， 在 TEC上产生“热”侧和“冷”侧） ， 例如， 包括 四个 TEC芯片 231。 每个半导体制冷器件 231包括相背的冷端 2311和热端 2312， 其 中， 热端 2312和镜筒 10的外表面 100贴合， 从而达到不断给镜筒 10的外表面 100 加热的目的。 四个 TEC芯片 231可以在镜筒 10的周向等间隔设置。 在其他实施方 式中， TEC芯片 231的数量还可以是其他个数， 例如 1个、 2个、 3个、 5个、 6个等 等。 在本实施例中， 升温元件 23设置在靠近镜筒出光面 101—侧。

[0039] 综上， 本实施例提供的防热失焦投影装置 1通过在镜筒 10上设置升温元件 23而 将镜筒 10的温度提前升高到稳定工作温度， 引发镜筒及镜片预先发生微小形变 或位移， 在此基础上进行第一次自动调焦或手动调焦， 由于光机将始终在稳定 工作温度下工作， 不再发生热失焦， 提高了投影装置的投影清晰度； 同时， 相 比于现有改变投影装置外壳及镜筒材质的技术 ， 本发明提供防热失焦投影装置 还降低了材料成本； 由于本发明提供的投影装置在整个使用、 观看过程不会出 现热失焦现象， 因此无需在使用过程中调焦， 使用方便。

[0040]

[0041] 第二实施例

[0042] 请参阅图 2, 本发明第二实施例提供的防热失焦投影装置 2包括镜筒 10 （与第一 实施例的镜筒 10基本相同） 和温度调节组件 30, 温度调节组件 30与镜筒 10形成 热交换关系， 用于将镜筒的温度保持在预设温度， 该预设温度既可以是一个点 \¥0 2019/148700 卩（：17（：\2018/088377 值， 例如 50摄氏度， 也可以是一个范围， 例如 40摄氏度 ~60摄氏度。

[0043] 在本实施例中， 预设温度具体为防热失焦投影装置 2所处环境的室温。

[0044] 温度调节组件 30包括控制器 31、 散热元件 32和温度传感器 33 , 温度传感器 33位 于镜筒 10的外表面 100, 并和控制器 31信号连接， 散热元件 32和控制器 31信号连 接， 控制器 31用于开启散热元件 32, 并在温度传感器 33感测到的镜筒温度达到 室温时关闭散热元件 32。

[0045] 温度传感器 33设置在镜筒 10的外部， 例如， 设置在镜筒 10的外表面 100, 与控 制器 31信号连接， 既可以是通过有线的方式连接， 也可以通过无线的方式连接 。 散热元件 32和控制器 31信号连接， 既可以是通过有线的方式连接， 也可以通 过无线的方式连接。 控制器 31根据镜筒温度结合投影装置 2所处的室温开启和关 闭散热元件 32。

[0046] 具体地， 控制器 31可以通过预先在控制器内固化的室温值来获� ��室温， 该室温 值可以是一个点值， 也可以是一个范围值。 室温选用一般意义上的标准值， 从 而在控制器 31中固化下来， 例如固定室温为 25摄氏度， 或者 23°0±2°（:、 25〇0±5〇0 、 20°〇±5°（：等； 控制器 31还可以通过设置在投影装置 2的外壳 （可参照图 5中的 外壳 50） 上的室温传感器 （图未示） 来获知实时室温， 即投影装置 2还包括一个 室温传感器， 与控制器 31信号连接， 以向控制器 31发送实时室温。

[0047] 控制器 31在镜筒温度和室温相等或者落在室温的范围� ��时， 即可关闭散热元件 32, 当镜筒温度再次因为工作发热而超过室温时， 再开启散热元件 32。

[0048] 在本实施例中， 散热元件 32为电致散热元件。 例如， 半导体制冷器件

片）。 散热元件 3211 和热端 3212, 其中， 冷端 3211和镜筒 10的外表面 100贴合， 从而达到不断给镜筒 10的外表面 100散热的目的。 四个了£（：芯片 321可以在镜筒 10的周向等间隔设置。 在其他实施方式中， 丁£（：芯片 321的数量还可以是其他个数， 例如 1个、 2个、 3个 、 5个、 6个等等。 在本实施例中， 散热元件 32设置在靠近镜筒出光面 101—侧， 也可以设置在镜筒 10外表面 100其他任意位置。

[0049] 由于散热元件 32在控制器 31的控制下可以不断散热， 使得镜筒温度保持在室温 ， 从而不会发生热失焦和跑焦等问题， 从而不必在工作中多次调焦。 \¥0 2019/148700 卩（：17（：\2018/088377

[0050] 综上， 本实施例提供的防热失焦投影装置 2通过有效散热， 不再发生热失焦， 提高了投影装置的投影清晰度； 同时， 相比于现有改变投影装置外壳及镜筒材 质的技术， 本实施例提供的防热失焦投影装置 2还降低了材料成本； 由于本实施 例提供的投影装置在整个使用、 观看过程不会出现热失焦现象， 因此无需在使 用过程中调焦， 使用方便。

[0051]

[0052] 第三实施例

[0053] 请参阅图 3 , 本发明第三实施例提供的防热失焦投影在装置 3包括镜筒 10 （与第 一实施例中的镜筒 10基本相同） 和温度调节组件 40。

[0054] 温度调节组件 40包括散热鳍片 41， 散热鳍片 41位于镜筒 10的周向， 并垂直于镜 筒 10的外表面 100延伸设置， 利用其密布的片状结构增加镜筒 10的散热表面积， 从而有效地降低镜筒 10的温度。 由于镜筒 10和内部镜片交接处的温度越高跑焦 现象越明显， 可以在镜片对应的外表面位置处增加散热鳍片 41的数量和/或长度 ， 以进一步降低镜筒 10的温度。

[0055] 进一步地， 请参阅图 4, 在另一种实施方式中， 温度调节组件 40还包括导热层 4 00, 导热层 400设置在散热鳍片 41和镜筒 10之间， 具体地， 位于散热鳍片 41和镜 筒 10的外表面 100之间。 导热层 400具体可以是在镜筒外表面 100涂布一层导热胶 体、 散热膏而形成的薄层。 在其他实施方式中， 也可以在散热鳍片 41间隙内涂 布导热胶体。

[0056] 进一步地， 请结合图 3 （或图 4） 以及图 5， 在又一种实施方式中， 防热失焦投 影装置 3还包括外壳 50, 外壳 50具有相互背离的投影端 501和尾端 502, 镜筒 10的 出光面 101位于投影端 501， 外壳 50具有相对设置且位于投影端 501和尾端 502之 间的第一侧壁 51、 第二侧壁 52、 以及连接第一侧壁 51和第二侧壁 52的底壁 53， 第一侧壁 51具有第一风口 511， 第二侧壁 52具有第二风口 521 ; 温度调节组件 40 还进一步包括第一风扇 42、 第二风扇 43以及风道形成件 44, 其中， 第一风扇 42 设置在第一风口 511内， 第二风扇 43设置在第二风口 521内， 风道形成件 44位于 底壁 53， 且与镜筒 10对应， 风道形成件 44围合成风道 440， 风道 440自投影端 501 向尾端 502延伸。 第一风口 511和第二风口 521可以相对， 也可以错开地分别设置 \¥0 2019/148700 卩（：17（：\2018/088377 于第一侧壁 51和第二侧壁 52的一端、 中部或另一端。

[0057] 在其他实施例中， 还可以择一地选择设置第一风口 511和第二风口 512， 以及择 一地设置第一风扇 42和第二风扇 43。 即， 采用一个风扇即可防热失焦点投影装 置 3的内部形成负压而从外部导入散热用气流进� �散热。

[0058] 外壳 50的内部收容有防热失焦投影装置 3的电路以及光路结构。 外壳 50大致为 长方体结构， 厚度方向感比长度方向和宽度方向薄。 投影端 501朝向投影幕布， 尾端 502与信号线连接。 第一侧壁 51和第二侧壁 52的相对地位于投影端 501和尾 端 502之间。 底壁 53连接的第一侧壁 51和第二侧壁 52， 并位于镜筒 10的下侧， 镜 筒 10对应于底壁 53的垂直投影区域 （可以加上垂直投影区域的周边区域） 设有 风道形成件 44。 为利于散热， 风道形成件 44为金属件， 例如铝件、 铝合金件等 ， 其围成的风道 440用于将镜筒 10区域的热量向其他方向导流， 进行热交换， 例 如风道 440对准第一风口 511或对准第二风口 512， 或者风道 440具体包括两个风 道， 分别对准第一风口 511和第二风口 512。

[0059] 在本实施例中， 第一风口 511和第二风口 521相对设置， 以快速导热， 且第一风 口 511和第二风口 521均靠近尾端 502， 风道 440是一条自投影端 501向尾端 502延 伸的通道。

[0060] 更具体地， 风道形成件 44包括相对且间隔设置的第一侧边 441和第二侧边 442, 第一侧边 441和第二侧边 442垂直于底壁 53设置， 从而在镜筒 10下方形成风道 440

[0061] 风道形成件 44还包括第三侧边 443， 第三侧边 443连接于第一侧边 441和第二侧 边 442, 并且位于远离第一风扇 42和第二风扇 43的一端。 在本实施例中， 第三侧 边 433靠近投影端 501， 远离尾端 502， 更好地将热量向尾端 502输出， 然后通过 第一风扇 42和第二风扇 43形成的横向对流通道将热量输出。 第一风扇 42和第二 风扇 43的转速可调， 以适应不同的降温需求， 使镜筒温度达到预设温度。 预设 温度可以是预设的室温。

[0062] 进一步地， 温度调节组件 40还包括的多个底部风口 45， 多个底部风口 45位于底 壁 53 , 且位于风道形成件 44的围合区域内。 底部风口 45的数量和孔径可以根据 围合区域的面积而定。 \¥0 2019/148700 卩（：17（：\2018/088377

[0063] 本实施例提供的防热失焦投影装置 3在第一侧壁 51和第二侧壁 52设置风口和风 扇， 相比于在尾端 502设置风口及风扇有利于内部热量散出； 当风道 440和第一 风扇 42、 第二风扇 43形成的横向对流通道大致垂直时， 散热效率进一步提高。

[0064] 在整个散热过程中， 可以和本发明第二实施例类似， 在镜筒设置温度传感器， 以检测镜筒的实时温度， 并进一步和预设的室温或者实时室温进行比较 ， 当不 能达到理想的预设温度或者不能达到室温时， 调整第一风扇 42和第二风扇 43的 转速， 以达到预设温度。

[0065] 综上， 本实施例提供的防热失焦投影装置 3通过有效散热， 不再发生热失焦， 提高了投影装置的投影清晰度； 同时， 相比于现有改变投影装置外壳及镜筒材 质的技术， 本实施例提供的防热失焦投影装置 3还降低了材料成本； 由于本实施 例提供的投影装置在整个使用、 观看过程不会出现热失焦现象， 因此无需在使 用过程中调焦， 使用方便。

[0066] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方 式， 其描述较为具体和详细， 但 并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制 。 应当指出的是， 对于本领域的 普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改 进， 这些都属于本发明的保护范围。 因此， 本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。

[0067]