本发明涉及投影机领域，尤其涉及一种半立式lcd投影光机和半立式lcd投影机。
背景技术：
2020年单lcd投影机出货量创历史新高，迈过千万台大关，其中大部分产品以出口为主，内销为辅。出口产品普遍的核心需求，可用三个关键元素概括：外观时尚，体积小和成本低。因为跨国运输、境外仓贮和国际电商平台佣金等现实条件，决定了上述关键元素的形成，并将是未来长时间广大业内厂商所需努力做得更好的方向。
单lcd投影机外观目前有两个形态，一是传统的卧式，见图10所示；二是近年来创新的立式，见图11所示。
图10所示的单lcd投影机外观的显著特点是：投影机外壳前面板的宽度w′(相当于投影机的宽度)，显著地大于高度h′(相当于投影机的高度)，通常w′/h′都在2倍以上，整机外形呈趴卧式状态，因而人们习惯称为卧式。卧式单lcd投影机有着30余年的悠久历史，故具有技术成熟、配套广泛、性价比高等优点。但缺点是这种外形数十年来几乎都一成不变、很难设计出眼前一亮的外观，和消费类数码产品所追求的时尚、美观、个性等元素难以找到切合点并结合起来，同时内部空间的利用率并不高(内部空间几乎被光学系统和投影机外壳围成数个三角形，导致相对于具有规则外形的如开关电源、lcd驱动板、散热器等难以合理利用上)，同等指标的光学系统，一般整机体积都会相对偏大。图10中，p′为投影镜头。
图11所示的立式单lcd投影机外观所决定的显著特点是：投影机外壳前面板的宽度w″(相当于投影机的宽度)，显著地小于高度h″(相当于投影机的高度)，个别产品h″/w″约1.2倍(当前最低值)，更多的产品约2倍以上，整机外形呈站立式状态。这种产品形态具有体积较小、新颖、对消费者有新鲜感、冲击感等优点。但也有产品重心高、内部堆叠不成熟，产品制作难度高、性价比不高等不足，尤其是对提升散热性能、内置开关电源、内置较大功率的音箱等整机所需的集成完整性，均与整机体积的合理增大、外观新颖造型的设法保持，存在非常尖锐的矛盾。图11中，p″为投影镜头。
所以如何更好地满足国际市场对投影机产品外观时尚，体积小和成本低廉的需求，成为本领域技术人员持续亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种半立式lcd投影光机，本发明得到了一种全新的光路结构形状，造就了全新的堆叠和全新的投影机外形和特点：外观新颖，成本低廉，体积小巧，音响效果较好，原材料具有完整的集成度等。
为了实现上述目的，本发明提供了一种半立式lcd投影光机，包括光机壳体、光学组件和散热组件，所述光机壳体上设有进光口、出光口、第一通风口和第二通风口；所述光学组件包括按光线行进方向依次设置的led光源、聚光镜、照明反射镜、准直透镜、lcd光阀、场镜、成像反射镜和投影镜头，所述led光源位于所述光机壳体的进光口处，所述投影镜头位于所述光机壳体的出光口处；所述聚光镜、照明反射镜、准直透镜、lcd光阀、场镜、成像反射镜位于所述光机壳体内。
所述照明反射镜对照射所述lcd光阀的光线进行上下方向的反射转折，且所述成像反射镜对所述lcd光阀出射的光线进行左右方向的镜像反射转折。
所述聚光镜、照明反射镜的入射面和准直透镜的入射面之间围成第一通道；所述准直透镜的出射面和lcd光阀的入射面之间围成第二通道；所述lcd光阀的出射面和场镜的入射面之间围成第三通道；所述照明反射镜的背面与光机壳体内侧面之间围成第四通道；所述第一通道的进口、第二通道的进口、第三通道的进口、第四通道的进口均与所述第一通风口相连通。
所述散热组件包括散热器、风机和导风罩，所述散热组件位于所述光机壳体的外部；所述风机与所述光机壳体相连接，且所述风机的进风口对准所述第二通风口；所述第一通道的出口、第二通道的出口、第三通道的出口、第四通道的出口均与所述第二通风口相连通。
所述风机与所述投影镜头位于同侧；所述散热器贴合所述led光源设置；所述导风罩外罩所述散热器并与所述光机壳体相连接，且所述导风罩的进风口与所述风机的出风口相连通。
本发明通过照明反射镜和成像反射镜呈不同方向的镜像反射组合，得到了一种全新的光路结构形状，且通过一个风机实现对光学系统的散热，造就了全新的堆叠和全新的投影机外形，并显著降低了现有投影机堆叠模式的整机体积，显著增加了投影机内部空间的利用率，对进一步合理化增加散热、音响效果的设计，具有非常明显的创新效果。通过以此光路结构为基础的整机原材料堆叠，为投影机的外形提供了一种全新的半立式外观形态以供用户选择，具有体积更小，成本低廉，外形新颖等显著优点，更能为消费者带来新鲜感、冲击感。
可选地，所述照明反射镜选用在平板玻璃上制作反射膜的平面反射镜。
优选地，所述照明反射镜选用镜面铝板。
本发明还提供了一种半立式lcd投影机，包括所述的半立式lcd投影光机，还包括投影机壳体、lcd驱动板、开关电源和音箱；所述半立式lcd投影光机、lcd驱动板、开关电源和音箱均位于所述投影机壳体内；所述投影镜头的下方对应的光机壳体的下表面和投影机壳体内侧面之间围成第一空间，所述开关电源位于所述第一空间内。
所述成像反射镜的背面对应的光机壳体的外侧面和投影机壳体的内侧面之间围成第二空间；所述照明反射镜的背面对应的光机壳体的外侧面和投影机壳体的内侧面之间围成第三空间；所述音箱位于所述第二空间和/或第三空间内。
所述投影镜头的上方对应的光机壳体的上表面和投影机壳体内侧面之间围成第四空间，所述lcd驱动板位于所述第四空间内。
本发明所述的第一空间为规则空间，用于内置开关电源，不用额外增加投影机体积。即便对图10所示堆叠成熟度很高的投影机，也不能如本发明一样获得高效的利用率。
本发明所述的第二空间、第三空间，具有空间大，同样不用额外增加投影机体积，就能布置较大体积的音箱，以获得良好的音响效果，增加用户体验的满意度。
本发明所述的第四空间，同样不用额外增加投影机体积，刚好利用放置lcd驱动板。以上第一到第四空间的高效利用特点，是图11所示传统投影机完全不具备的，为本发明获得极小的外形尺寸创造了客观基础。
本发明相比于现有的卧式投影机，外观更新颖，体积更小，成本同样低廉；相比于现有立式投影机，外形更加协调、更小，具有完整的集成度，更大的音箱容积和更好的性价比，为市场提供了一个全新的选择。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1为本发明投影光机立体图；
图2为图1旋转一定角度后的立体图；
图3为图2剖切后的立体图；
图4为图2平剖后的立体图；
图5为本发明光学组件的立体图；
图6为本发明散热组件和led光源的立体图；
图7为本发明投影机的立体图；
图8为图7中投影机壳体部分剖切后的立体图；
图9为lcd光阀显示窗口的平分线示意图；
图10为现有卧式投影机示意图；
图11为现有立式投影机示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
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定义和解释。
需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1-6、图9所示，本实施方式提供的一种半立式lcd投影光机，包括光机壳体12、光学组件和散热组件；所述光机壳体12上设有进光口、出光口、第一通风口和第二通风口；所述光学组件包括按光线行进方向依次设置的led光源1、聚光镜2、照明反射镜3、准直透镜4、lcd光阀5、场镜6、成像反射镜7和投影镜头8，所述led光源1位于所述光机壳体12的进光口处，所述投影镜头8位于所述光机壳体12的出光口处；所述聚光镜2、照明反射镜3、准直透镜4、lcd光阀5、场镜6、成像反射镜7位于所述光机壳体12内。
本实施方式中所述照明反射镜3对照射所述lcd光阀5的光线进行上下方向的反射转折，且所述成像反射镜7对所述lcd光阀5出射的光线进行左右方向的镜像反射转折。
参见图9，ls为lcd光阀5显示窗口51的长边，ss为显示窗口51的短边，x′为ss的平分线，y′为ls的平分线。
沿光路行进方向看，所述照明反射镜3对照射lcd光阀5的光线进行上下方向的反射转折，即设置了所述照明反射镜3之后，原本照射在lcd光阀5上面区域(图9中x′的上面)的光线，沿显示窗口51的水平平分线(图9中的x′)，镜像地照射在lcd光阀5的下面区域上，同理，原本照射在所述lcd光阀5下面区域(图9中x′的下面)的光线，镜像地照射在lcd光阀5的上面区域上。所述成像反射镜7对lcd光阀5出射的光线进行左右方向的镜像反射转折，即沿所述lcd光阀5显示窗口51的垂直平分线(图9中的y′)，因为成像反射镜7的存在，使lcd光阀5出射的光线，在到达投影镜头8时，进行了(沿y′)左右方向的镜像。
所述聚光镜2、照明反射镜3的入射面和准直透镜4的入射面之间围成第一通道21；所述准直透镜4的出射面和lcd光阀5的入射面之间围成第二通道22；所述lcd光阀5的出射面和场镜6的入射面之间围成第三通道23；所述照明反射镜3的背面与光机壳体12内侧面之间围成第四通道24；所述第一通道21的进口、第二通道22的进口、第三通道23的进口、第四通道24的进口均与所述第一通风口相连通。
所述散热组件包括散热器9、风机10和导风罩11，所述散热组件位于所述光机壳体12的外部；所述风机10与所述光机壳体12相连接，且所述风机10的进风口对准所述第二通风口；所述第一通道21的出口、第二通道22的出口、第三通道23的出口、第四通道24的出口均与所述第二通风口相连通。
所述风机10与所述投影镜头8位于同侧；所述散热器9贴合所述led光源1设置；所述导风罩11外罩所述散热器9并与所述光机壳体12相连接，且所述导风罩11的进风口与所述风机10的出风口相连通。
现有采用两片反射镜的投影光路结构，其两片反射镜对光线的镜像反射转折方向相同，比如同为左右(水平)方向、或者同为上下(垂直)方向。而本实施方式中照明反射镜3对照射在lcd光阀5上的光线进行上下方向的反射转折，同时成像反射镜7对lcd光阀5出射的光线进行左右方向的镜像反射转折，即通过照明反射镜3和成像反射镜7呈不同方向的镜像反射组合，得到了一种全新的光路结构形状，且通过一个风机10实现对光学系统的散热，造就了全新的堆叠和全新的投影机外形，并显著降低了现有投影机堆叠模式的整机体积，显著增加了投影机内部空间的利用率，对进一步合理化增加散热、音响效果的设计，具有非常明显的创新效果。通过以此光路结构为基础的整机原材料堆叠，为投影机的外形提供了一种全新的半立式外观形态以供用户选择，体积极小，成本低廉，外形新颖，集成度完整，能给消费者带来更多的新鲜感、冲击感。
本实施方式在风机10的做功下，外部冷空气经第一通风口被强迫吸入第一通道21、第二通道22、第三通道23和第四通道24内，高效带走lcd光阀5、照明反射镜3的热量并到达第二通风口，经风机10持续做功，空气经导风罩11完成对散热器9的强迫冷却。
人们通过在准直透镜4和lcd光阀5的入射面之间设置一片如3m公司的dbef(dualbrightnessenhancementfilm)材料，以利于对lcd光阀5进行显著降温，已经成为了行业的通用做法。上述dbef将照明光线中，对lcd光阀5无用的一路线偏振光反射回去，只透过对lcd光阀5有用的一路线偏振光。所以理论上而言，lcd光阀5的热量，将降低至少1倍。这部分反射的光线，最终将以热量的形式，被投影机所散发掉。
现有采用两片反射镜的单lcd投影机中，位于聚光镜2和准直透镜4之间的照明反射镜3，行业习惯性选择性价比高的铝膜反射镜(在平板玻璃基板表面沉积或真空镀一层铝反射膜)，其反射率低(通常82-86％)，玻璃基板的导热性能极差(导热系数约0.8-1w/m·k)。上述无用光线会在所述dbef和led光源的基板表面之间进行持续的来回多次反射，每一次到达照明反射镜均吸收14-18％的热量(光功率)，致使照明反射镜温度极高，如100w功率led光源，该照明反射镜在夏天环境温度下，如果自然散热，铝反射膜和玻璃基板的温度可以轻易超过80℃，反射膜耐久性很短，光学系统的塑料结构件也受影响，产生局部烤糊、软化、变形等异常和引起投影机故障。为解决上述问题，本实施方式照明反射镜3优选镜面铝板，如所述镜面铝板选择“95％安铝”(alanod，如型号4270gp)为例，其规则反射率≥90％，漫反射约5％，合计总反射率约95％，吸收的约5％的热量，通过第一通道21和第四通道24进行强制冷却而被风机10快速带走，降低了镜面铝板的温度，使其维持常温状态，进一步降低了投影机局部的温度，增加了投影机耐久品质。
本实施方式“95％安铝”的厚度≥0.5mm，采购成本比上述廉价铝膜反射镜低一倍以上。
实施例二
如图1-9所示，本实施方式还提供的一种半立式lcd投影机，包括实施例一所述的半立式lcd投影光机，还包括投影机壳体31、lcd驱动板32、开关电源33和音箱34。所述半立式lcd投影光机、lcd驱动板32、开关电源33和音箱34均位于所述投影机壳体31内。所述投影镜头8的下方对应的光机壳体12的下表面和投影机壳体31内侧面之间围成第一空间，所述开关电源33位于所述第一空间内。
所述成像反射镜7的背面对应的光机壳体12的外侧面和投影机壳体31的内侧面之间围成第二空间；所述照明反射镜3的背面对应的光机壳体12的外侧面和投影机壳体31的内侧面之间围成第三空间。
所述音箱如为一个，则位于所述第二空间(如图8所示)或第三空间内；如为立体声(两个音箱)，则一个音箱位于所述第二空间内、另一个音箱位于所述第三空间内。
所述投影镜头8的上方对应的光机壳体12的上表面和投影机壳体31的内侧面之间围成第四空间，所述lcd驱动板32位于所述第四空间内。
本实施方式的第一空间为规则空间，可以高效利用，以内置开关电源33。相对因为体积制约不能内置开关电源33而采用外接电源适配器的方式，能有效降低成本，增加投影机集成度，为用户带来使用的便捷性。开关电源33的内置，对现有的卧式投影机，堆叠也是一件相对繁琐的事情，通常是以牺牲投影机外形尺寸为代价。而现有立式投影机，在考虑体积、造型等前提下，开关电源33要实现内置，鉴于人们尚没有摸索出成熟经验(不仅仅是体积，还包括开关电源的散热等工程问题)，就当下而言，市场上还没有内置开关电源的立式单lcd投影机出现，一律以外接电源适配器提供给终端用户。
本实施方式第二空间和第三空间，具有空间大，很适合用于放置较大体积的立体声音箱，以能获得良好的音响效果，增加用户体验的满意度。这在现有立式投影机上，在仍然考虑体积、造型等前提下，是几乎不能实现的。
以boe(京东方)公司的3.5寸lcd光阀5为例，如前述同等的光学组件设计，图10所示的卧式投影机，当前行业较小机型的尺寸约为205mm*90mm*170mm(宽w′*高h′*深)，体积约3.2l(l，容积单位：升)左右；如图11所示的立式投影机，当前行业最小尺寸的优秀代表作之一的产品，外形尺寸约为120mm*142mm*138mm(宽w″*高h″*深)，体积约2.4l左右，且需要外置电源适配器，如对音响有品质要求的话，也需要外置蓝牙音箱，集成度不完整。而如图8所示，本实施方式的半立式lcd投影机，其宽w约为148mm，高h约为108mm，深约为128mm，体积约2l，具有完整的集成度。由此可知，本实施方式半立式lcd投影机相比于现有的卧式投影机和立式投影机，其体积更小，具有显著的体积优势。同时本实施方式的半立式lcd投影机h/w约为0.73，或者w/h约1.37，比一成不变的卧式投影机外观，产品更新颖，体积优势非常明显；与现有立式投影机相比，外形更加协调、具有完整的集成度、更大的音箱容积和更好的性价比、更小的体积，为市场提供了一个全新的选择。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
1.一种半立式lcd投影光机，其特征在于，包括光机壳体(12)、光学组件和散热组件，所述光机壳体(12)上设有进光口、出光口、第一通风口和第二通风口；所述光学组件包括按光线行进方向依次设置的led光源(1)、聚光镜(2)、照明反射镜(3)、准直透镜(4)、lcd光阀(5)、场镜(6)、成像反射镜(7)和投影镜头(8)，所述led光源(1)位于所述光机壳体(12)的进光口处，所述投影镜头(8)位于所述光机壳体(12)的出光口处；所述聚光镜(2)、照明反射镜(3)、准直透镜(4)、lcd光阀(5)、场镜(6)、成像反射镜(7)位于所述光机壳体(12)内；
所述照明反射镜(3)对照射所述lcd光阀(5)的光线进行上下方向的反射转折，且所述成像反射镜(7)对所述lcd光阀(5)出射的光线进行左右方向的镜像反射转折；
所述聚光镜(2)、照明反射镜(3)的入射面和准直透镜(4)的入射面之间围成第一通道(21)；所述准直透镜(4)的出射面和lcd光阀(5)的入射面之间围成第二通道(22)；所述lcd光阀(5)的出射面和场镜(6)的入射面之间围成第三通道(23)；所述照明反射镜(3)的背面与光机壳体(12)内侧面之间围成第四通道(24)；所述第一通道(21)的进口、第二通道(22)的进口、第三通道(23)的进口、第四通道(24)的进口均与所述第一通风口相连通；
所述散热组件包括散热器(9)、风机(10)和导风罩(11)，所述散热组件位于所述光机壳体(12)的外部，所述风机(10)与所述光机壳体(12)相连接，且所述风机(10)的进风口对准所述第二通风口；所述第一通道(21)的出口、第二通道(22)的出口、第三通道(23)的出口、第四通道(24)的出口均与所述第二通风口相连通；
所述风机(10)与所述投影镜头(8)位于同侧；所述散热器(9)贴合所述led光源(1)设置；所述导风罩(11)外罩所述散热器(9)并与所述光机壳体(12)相连接，且所述导风罩(11)的进风口与所述风机(10)的出风口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种半立式lcd投影光机，其特征在于，所述照明反射镜(3)为在平板玻璃上制作反射膜的平面反射镜或镜面铝板。
3.一种半立式lcd投影机，其特征在于，包括权利要求1所述的半立式lcd投影光机，还包括投影机壳体(31)、lcd驱动板(32)、开关电源(33)和音箱(34)；所述半立式lcd投影光机、lcd驱动板(32)、开关电源(33)和音箱(34)均位于所述投影机壳体(31)内；所述投影镜头(8)的下方对应的光机壳体(12)的下表面和投影机壳体(31)内侧面之间围成第一空间，所述开关电源(33)位于所述第一空间内；
所述成像反射镜(7)的背面对应的光机壳体(12)的外侧面和投影机壳体(31)的内侧面之间围成第二空间；所述照明反射镜(3)的背面对应的光机壳体(12)的外侧面和投影机壳体(31)的内侧面之间围成第三空间；所述音箱(34)位于所述第二空间和/或第三空间内；
所述投影镜头(8)的上方对应的光机壳体(12)的上表面和投影机壳体(31)内侧面之间围成第四空间，所述lcd驱动板(32)位于所述第四空间内。
技术总结