一种光机板以及投影光机

技术领域

本申请涉及光学设备技术领域，更具体地，本申请涉及一种光机板以及投影光机。

背景技术

随着投影技术的快速发展，现已被广泛应用于移动智能电视，无屏电视，游戏显示屏，数字标，可穿戴显示，超便携显示屏等领域。当与光学系统配合使用时，数字光处理(Digital Light Processing，DLP)投影技术可显示非常清晰的高质量图像或视频。

目前，投影光机结构比较紧凑，且光机主体及镜片受成本所限多使用塑胶材料，因此导致光机主体内部及镜片的温度比较集中且不易被转移，特别是在投射较暗的画面时，光照能量多数被内部棱镜附近的挡光板吸收，更加提升了棱镜附近的塑胶光机主体的温度，同时，挡光板附近的塑胶镜片同样会受到挡光板的热辐射影响而导致温度上升，如果光机在此状态下长时间运行，会增加其镜片失效的风险。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种光机板以及投影光机新技术方案。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种光机板。所述光机板应用于投影光机，所述光机板包括：

金属板，所述金属板具有相背设置的第一表面和第二表面；

挡板部，所述挡板部设置在所述第一表面，所述挡板部设置在投影光机处于暗态时的光路上；

导热片，在所述第一表面和/或第二表面上设置有所述导热片，并且所述导热片延伸至挡板部并覆盖所述挡板部的表面。

可选地，所述挡板部具有背离投影光机内部的外表面，所述导热片覆盖所述外表面。

可选地，所述导热片为复合石墨片。

可选地，所述复合石墨片包括层叠设置的至少两片石墨片，相邻所述石墨片之间设置有第一保护层；

其中一个所述石墨片背离所述第一保护层的一侧设置有第二保护层；

另外一个所述石墨片背离所述第一保护层的一侧设置有第三保护层。

可选地，所述金属板上形成有通孔，在与所述挡板部临近的位置处，设置有所述通孔；在所述导热片设置在所述第二表面的情况下，所述导热片伸入所述通孔内并覆盖所述挡板部的表面。

可选地，所述光机板还包括绝缘片，所述绝缘片设置在所述金属板的第二表面上，并盖设所述通孔。

可选地，所述挡板部与所述金属板一体成型。

可选地，所述挡板部包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板与所述金属板的边缘连接，所述第二挡板位于所述金属板上，并且所述第二挡板与所述通孔的边缘连接，所述第二挡板的形状与所述通孔的形状吻合。

可选地，所述第一挡板具有相背设置的第三表面和第四表面，所述第二挡板具有相背设置第五表面和第六表面，所述第四表面和所述第六表面背离所述投影光机内部设置，所述第四表面和所述第六表面上设置有所述导热片。

根据本申请实施例第二方面，提供了一种投影光机。所述投影光机包括如第一方面所述的光机板。

可选地，所述投影光机上设置有DMD模块，所述挡板部位于所述DMD模块处于暗态时的光路上。

可选地，所述投影光机内设置有棱镜组件和塑胶镜片；在与所述棱镜组件的临近位置处，设置有所述塑胶镜片；

所述挡板部包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板位于所述棱镜组件的一侧，所述第二挡板位于所述棱镜组件的另一侧，并且所述第二挡板位于所述棱镜组件和所述塑胶镜片之间。

可选地，所述第一挡板背离所述棱镜组件的表面上设置有所述导热片，和/或所述第二挡板背离所述棱镜组件的表面上设置有所述导热片。

在本申请实施例中，提供了一种光机板，在光机板的第一表面和/或第二表面上设置有导热片，同时导热片延伸至挡板部并覆盖挡板部的表面，本申请导热片可以有效的并直接地将集中在挡板部的热量传递到投影光机外部，降低了光机内部的整体温度。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请的原理。

图1所示为本申请实施例中光机板的一个视角的结构示意图。

图2所示为本申请实施例中光机板的另一个视角的结构示意图。

图3所示为本申请实施例中光机板的又一个视角的结构示意图。

图4所示为本申请光机板的一个实施例的结构示意图一。

图5所示为本申请光机板的一个实施例的结构示意图二。

图6所示为本申请复合石墨片的结构示意图。

附图标记说明：

1、金属板；11、第一表面；12、第二表面；13、通孔；

2、挡板部；21、第一挡板；22、第二挡板；211、第三表面；212、第四表面；221、第五表面；222、第六表面；

3、导热片；31、第一石墨片；32、第二石墨片；33、第一保护层；34、第二保护层；35、第三保护层；4、棱镜组件；5、塑胶镜片。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本申请提供了一种光机板，光机板应用于投影光机，光机板起到导热作用，能够降低投影光机内部的温度。光机板可以是盖设在投影光机底壳上的光机盖板；或者光机板可以是光机底壳上的一块金属板。因此光机板可以是投影光机结构中的顶板或者底板。

参照图1-图5所示，光机板包括：金属板1、挡板部2和导热片3。图1-图3所示的光机板与图4-图5所示的光机板的区别在于：其中图1-图3所示的挡板部2包括了两个挡板，两个挡板包括第一挡板21和第二挡板22。图4和图5所示的挡板部2包括了一个挡板。本实施例对挡板的数量不作限定，挡板部2只要是设置在投影光机处于暗态时的光路上即可。

参照图1-图5所示，金属板1具有相背设置的第一表面11和第二表面12，在使用中，金属板1的第一表面11朝向投影光机内部设置，金属板1的第二表面12背离投影光机的内部设置。挡板部2设置在金属板1的第一表面11，导热片3设置在金属板1的第一表面11和/或第二表面12，同时导热片3延伸至挡板部2并覆盖挡板部2的表面，使得金属板1的第一表面11和/或第二表面12，以及挡板部2的表面均设置有导热片3，导热片3可以有效的，并直接的将集中在挡板部2得温度以及挡板部2周围镜片的温度传递到投影光机外部。

在一个实施例中，在金属板1的第一表面11上设置导热片3。由于第一表面11上设置有挡板部2，导热片3设置在第一表面11上，导热片3可以直接延伸至挡板部2并覆盖挡板部2的表面。在又一个实施中，在金属板1的第二表面12上设置导热片3，同时导热片3覆盖挡板部2的表面。在另一实施例中，在金属板1的第一表面11和第二表面12上均设置有导热片3，同时导热片3延伸至挡板部2，并覆盖挡板部2的表面。

在使用中，由于金属板1的第一表面11朝向投影光机内部设置，金属板1的第二表面12背离投影光机内部设置，金属板1的第一表面11温度会较高于金属板1的第二表面12温度，例如金属板1的第一表面11会受到投影光机内部光线直射，第一表面11的温度高于第二表面12温度。为了避免设置在第一表面11上的导热片3直接受到光线直射，同时为了避免在高温环境中，导热片3与第一表面11的粘接剂发生熔融，特别地，将导热片3设置在金属板1的第二表面12上，同时导热片3覆盖挡板部2的表面。

金属板1的第一表面11上设置有挡板部2，挡板部2设置在投影光机处于暗态时的光路上。具体地，当投影光机投影出暗色画面时，大部分光线会投射到挡板部2上，挡板部2上的温度会升高；当挡板部2上的温度升高后，挡板部2温度会辐射到附近的镜片，导致镜片温度升高。因此当在投影光机处于暗态时，在投影光机内部，挡板部2以及挡板部2周围镜片的温度会升高，并且热量大多集中在挡板部2上及其周围镜片上。

在现有技术中，挡板部2以及周围镜片的温度通过金属板进行导热，但是金属板导热能力有限，并不能很好的降低挡板部和周围镜片的温度。特别的，周围镜片存在塑胶镜片时，塑胶镜片温度不能很快降低，塑胶镜片会发生膜裂、变形甚至烧熔的状态，很大程度的影响了投影光机的成像解析及使用寿命。

为此，本申请在金属板1的第一表面和/或第二表面12以及挡板部2表面上设置导热片3。由于在投射暗场或黑色的区域时(即投影光机处于暗态时)，大部分的光线被挡板部2吸收而造成局部能量集中而导致温度过高，本申请在挡板部2贴附导热片3后可以更直接有效的将热量传导至金属板附近以及投影光机外部，减缓光照能量集中的问题。另外由于挡板部2与其附近的镜片是不接触的状态，因此，挡板部2与镜片间的传热主要以辐射换热为主，在挡板部2贴附导热片后，由于导热片3的纵向传热系数较低，导热片3可以起到隔热的作用，减少辐射换热。同时由于导热片3有效地将集中在挡板部的热量转移，降低了其表面温度，因此同样起到了减少辐射换热的作用。

本实施例中，导热片3设置在金属板1的第一表面和/或第二表面12以及挡板部2的表面上，在不需要对投影光机内部结构进行改动的情况下，实现对挡板部2及其周围镜片的快速散热处理，本实施例对挡板部2及其周围镜片实现散热的方法简单。

在一个实施例中，参照图1和图2所示，所述挡板部2背离投影光机内部的外表面，所述导热片3覆盖所述外表面。

在具体的实施例中，挡板部2具有相背设置的内表面和外表面，在使用中，挡板部2的内表面为靠近棱镜组件4的表面，即挡板部2的内表面朝向投影光机内部设置；挡板部2的外表面为远离棱镜组件4的表面，即挡板部2的外表面背离投影光机内部设置。由于挡板部2的内表面和外表面的位置设置关系，挡板部2的内表面直接受到光线的直射，挡板部2的外表面不直接受到光线的直射。在该实施例中，在挡板部2的外表面上设置有导热片3，由于挡板部2的外表面不直接受到光线直射，导热片3不会受到光线直射，导热片3与挡板部2连接的粘接剂的挥发物产生量少，不会影响投影光机内部的洁净度。若在挡板部2的内表面上设置导热片3，导热片3会直接受到光线直射，导热片3的整体结构会受到影响，以及导热片3与挡板部2连接的粘接剂会被熔化，一方面影响导热片3与挡板部2的连接可靠性，另一方面也避免了导热片由于光线直射而产生过多的挥发物。

例如导热片3通过背胶贴附在金属板1的第二表面12与挡板部2的外表面，导热片3不直接接触光线的照射，避免了导热片3由于长时间受到高温和光线照射的影响其背胶产生挥发物后对镜片通光率的影响。

在一个实施例中，所述导热片3为复合石墨片。复合石墨片具有极大的平面导热系数，使得复合石墨片具有很好的平面均温效果，同时复合石墨片具有较小的纵向导热系数，使得复合石墨片具有隔热效果。复合石墨片贴附金属板1的第一表面11和/或第二表面12以及贴附在挡板部2表面上时，复合石墨片可以起到传导热量和隔热的作用，减小了通过挡板部向周围镜片的热量辐射。

在该实施例中，在金属板1的第一表面和/或第二表面12以及挡板部2的表面上设置复合石墨片，避免了单层石墨片由于脆性较大，容易断裂的情况。例如复合石墨片可以通过冲压剪切的方式加工成与金属板1和挡板部2的结构相互匹配，且复合石墨片的背面背胶，方便贴附操作，具有大批量生产的能力。

在一个具体的实施例中，参照图6所示，所述复合石墨片包括层叠设置的至少两片石墨片，相邻所述石墨片之间设置有第一保护层33；

其中一个所述石墨片背离所述第一保护层的一侧设置有第二保护层34；

另外一个所述石墨片背离所述第一保护层的一侧设置有第三保护层35。

具体地，参照图6所示，导热片3为复合石墨片，复合石墨贴片由两层石墨片与三层保护层组成，复合石墨片与金属板1的第二表面12贴附，复合石墨片通过金属板1上的通孔13向下弯折贴附到挡板部2的外表面完成组装。其中复合石墨片通过多层保护层将多个单层石墨片包覆在中间，防止单层石墨片产生碎屑进入投影光机内影响光线传播。

具体地，复合石墨片导热片3包括层叠设置的两片石墨片，两片石墨片包括第一石墨片31、第二石墨片32，其中第一石墨片31和第二石墨片32之间设置第一保护层33，第一石墨片31和第二石墨片32通过第一保护层33粘接。例如第一保护层33为双面胶结构。

在该实施例中，在第一石墨片31远离第一保护层33的一侧设置有第二保护层34，第二保护层34的一侧与第一石墨片31粘接，第二保护层34可以为黑色单面胶。第二保护层34设置为黑色单面胶，一方面能够起到挡光作用，另一方面通过黑色单面胶保护第一石墨片31，避免第一石墨片31表面出现碎屑等情况。

在该实施例中，在第二石墨片32远离第一保护层33的一侧设置有第三保护层35，第三保护层35的一侧与第二石墨片32粘接，第三保护层35可以为黑色双面胶。第三保护层35设置为黑色双面胶，一方面能够起到挡光作用，另一方面通过黑色双面胶保护第一石墨片31，避免第一石墨片31表面出现碎屑等情况，再一方面，第三保护层35起到了与金属板1和挡板部2连接的作用。

在该实施例中，复合石墨片可以直接贴附到金属板1和挡板部2上，保证与金属板1和挡板部2的紧密接触，减小了接触热阻，同时方便操作人员的操作。例如保护层可以是黑色双面胶。

在一个实施例中，参照图2和图3所示，所述金属板1上形成有通孔13，在与所述挡板部2临近的位置处，设置有所述通孔13；

在所述导热片3设置在所述第二表面12的情况下，所述导热片3伸入所述通孔13内并覆盖所述挡板部2的表面。

在该实施例中，金属板1上设置有通孔13。导热片3伸入通孔13内，伸入通孔13内的导热片3能够覆盖挡板部2的表面。具体地，在与所述挡板部2临近的位置处，金属板1上开设有通孔13；通孔13能够将设置在金属板1的第一表面11上的挡板部2的部分露出。本实施例在金属板1上设置通孔13，便于将导热片3延伸至挡板部2，并且便于将导热片3伸入通孔13内进而覆盖挡板部2。

在一个实施例中，所述光机板还包括绝缘片，所述绝缘片设置在所述金属板1的第二表面12上，并盖设所述通孔13。

在该实施例中，为了避免投影光机内部的光线传播至外界，同时也为了避免外界的杂散光进入到投影光机内部，在通孔13上盖设有绝缘片。例如绝缘片可以是麦拉片。

在一个实施例中，参照图1-图3所示，所述挡板部2与所述金属板1一体成型。

在该实施例中，挡板部2和金属板1一体成型。例如通过冲压或者注塑方式成型金属板1，金属板1成型之后，挡板部2就成型在金属板1上。

在一个实施例中，参照图3所示，所述挡板部2包括第一挡板21和第二挡板22，所述第一挡板21与所述金属板1的边缘连接，所述第二挡板22位于所述金属板1上，并且所述第二挡板22与所述通孔13的边缘连接，所述第二挡板22的形状与所述通孔13的形状吻合。

参照图1和图3所示，挡板部2包括第一挡板21和第二挡板22，第一挡板21和第二挡板22结合形成了挡板部2。第一挡板21和第二挡板22均位于投影光机处于暗态时的光路上。第一挡板21一体成型在金属板1的边缘上。例如第一挡板21成型在金属板1的边缘上，在使用时，将第一挡板21与金属板1边缘的连接处进行弯折，即使得第一挡板21朝向第一表面11弯折，即第一挡板21所在平面与金属板1的第一表面11呈夹角设置。第二挡板22位于金属板1上，并与通孔13连接。例如第二挡板22成型在金属板1上，在未使用时，第二挡板22能够完全盖设在通孔13上。在使用时，将第二挡板22与通孔13的连接处进行弯折，此时通孔13露出，第二挡板22朝向金属板1的第一表面11进行弯折，即第二挡板22所在平面与金属板1的第一表面11呈夹角设置。

在该实施例中，在金属板1上成型挡板部2的方式简单，便于用户操作和使用。

在一个实施例中，参照图3所示，所述第一挡板21具有相背设置的第三表面211和第四表面212，所述第二挡板22具有相背设置第五表面221和第六表面222，所述第四表面212和所述第六表面222背离所述投影光机内部设置；所述第四表面212和所述第六表面222上设置有所述导热片3。

在该实施例中，所述第四表面212和所述第六表面222背离所述投影光机内部设置，第一挡板21和第二挡板22围合形成了容纳棱镜组件4的空间，即在使用中，棱镜组件4位于第一挡板21和第二挡板22之间，此时投影光机在暗态时的光束，在进入到镜头模块之前会被挡板部2遮挡，使得大部分的光线被挡板部吸收，造成局部能量集中，进而导致挡板部温度以及在其周围的镜片温度过高。

为了降低挡板部2温度以及降低挡板部2周围的镜片温度，本实施例在金属板1的第二表面12上设置导热片3，同时在第一挡板21的第四表面212上设置导热片以及在第二挡板22的第六表面222上设置导热片，通过导热片3对挡板部2温度以及挡板部2周围镜片的温度进行降温处理。

根据本申请实施例第二方面，提供了一种投影光机。所述投影光机包括第一方面所述的光机板。

在该实施例中，将本申请实施例提供的光机板应用在投影光机上，光机板能够对挡板部2温度以及挡板部2周围镜片的温度进行散热处理，降低了投影光机内部的温度，提升了投影光机的使用寿命。

在一个具体的实施例中，对现有技术中投影光机内部温度以及本申请投影光机内部温度进行比较。其中现有技术中投影光机与本申请投影光机除了光机板的结构不同，其他结构均完全相同。

对比例1：选择某型号的投影光机，对此型号的投影光机的光机板不进行改进，将投影光机置于测试工装上进行温度测试，由于当投影光机投射暗场画面时，光线将投射至挡板部上，此时光机内部的温度会迅速上升并向附近进行辐射，过高的温度可能导致附近的塑胶材质镜片产生形变或破坏，因此将温度测点布置在挡板部附近的塑胶镜片的上部中心位置，在光机投射暗场的情况下，当温度稳定后，测试其温度。

实施例1：选择和对比例1相同型号的投影光机，对此型号的投影光机的光机板进行改进，即在金属板1的第二表面12以及挡板部2的外表面上设置导热片，将温度测点布置在挡板部2附近的塑胶镜片5的上部中心位置，在光机投射暗场的情况下，当温度稳定后，测试其温度。

实施例1中的投影光机的测试温度较对比文件1的投影光机的测试温度降低了7摄氏度左右，因此本申请提供的投影光机可以显著的降低投影光机工作时内部镜片的温度。

在一个实施例中，所述投影光机上设置有DMD模块，所述挡板部2位于所述DMD模块处于暗态时的光路上。

具体地，DMD模块包括DMD器件，DMD器件其具有“ON”状态(即开状态)与“OFF”状态(即关状态或者称为暗态)，“ON”状态的时间越长(或“OFF”状态的时间越短)亮度越高。具体地，DMD器件工作时，光束以一定的角度入射DMD器件表面，当DMD器件处于“ON”状态时，DMD器件反射的光进入投影光机的镜头模块，最终投影到屏幕或者墙面上；当DMD器件处于“OFF”状态时，DMD器件反射的光线需要尽量避免进入镜头模块。

在该实施例中，挡板部2对于DMD模块在暗态时的光束能够进行阻挡，同时通过金属板1和导热片3将热量传导出去，提升挡板部2和其周围镜片的散热效率，进而提高投影光机的投影效果。

在一个实施例中，所述所述投影光机内设置有棱镜组件4和塑胶镜片5；在与所述棱镜组件4的临近位置处，设置有所述塑胶镜片5；

所述挡板部2包括第一挡板21和第二挡板22，所述第一挡板21位于所述所述棱镜组件4的一侧，所述第二挡板22位于所述棱镜组件4的另一侧，并且所述第二挡板22位于所述棱镜组件4和塑胶镜片5之间。

在该实施例中，塑胶镜片5距离挡板部2及棱镜组件4的距离相对较近，塑胶镜片5因为其位置设置会导致塑胶镜片5的温度增高。一般情况下，棱镜组件4采用玻璃材质，玻璃材质的镜片耐热温度大于塑胶镜片5的耐热稳定，因此金属板1以及导热片3主要是降低塑胶镜片5以及挡板部2温度。

在该实施例中，第二挡板22位于投影光机的镜组腔内且位于棱镜组件4与塑胶镜片5之间，以及第一挡板21位于棱镜组件4的的一侧，使得第一挡板21和第二挡板22包裹棱镜组件4的部分顶角部。此时DMD模块在暗态时的光束在进入到镜头模块之前会被挡板部2遮挡，塑胶镜片5温度的温度能够直接通过导热片3传导至金属板1上，并且能够快速传导至投影光机外部，从而防止对塑胶镜片5的损伤。

在一个实施例中，所述第一挡板21背离所述棱镜组件4的表面上设置有所述导热片，和/或所述第二挡板22背离所述棱镜组件4的表面上设置有所述导热片。

在该实施例中，为了降低挡板部2温度以及降低挡板部2周围的镜片温度，本实施例在金属板1的第二表面12上设置导热片，同时在第一挡板21的背离棱镜组件4的表面设置导热片以及在第二挡板22的背离棱镜组件4的表面上设置导热片，通过导热片对挡板部2温度以及挡板部2周围镜片的温度进行降温处理。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。