投影光机的制作方法

1.本发明涉及投影设备领域，特别涉及一种投影光机。


背景技术：

2.随着微型投影仪技术的发展，家用投影机越来越多地进入了人们的视野，并朝着小型化和便携化的方向发展。目前，家用投影机的用途主要包括影音娱乐和教育教学两个方面。其中，用于影音娱乐的投影机一般具有较大的投射比，由于大投射比的投影机的设计难度和制造成本都相对较低，因而具有较高的性价比；而用于教育教学方面的投影机一般采用桌面投影的模式，在大约40
㎝
的高度上在桌面上投射出20
㎝
的画面，此时需要的投射比较小。
3.随着用户需求的增加，用户在某些情况下需要使用投影机的影音娱乐功能，在另外情况下需要使用投影机的教育教学功能，为此，用户只能同时购买两种不同功能的投影机，这种方式一来占用空间、浪费资源，二来使用不够方便。因此，单一功能的投影机越来越难以满足现代用户的需求。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种投影光机，旨在通过自动调整反射镜的位置，使投影光束透过第一镜头组射出或透过第二镜头组射出，实现墙面投影或桌面投影的双功能，满足用户不同的使用需求。
5.为实现上述目的，本发明提出的投影光机，包括：投影成像系统、第一镜头组、第二镜头组、反射镜以及驱动装置，所述投影成像系统用于发射投影光束；所述第一镜头组设于所述投影成像系统的出射端；所述第二镜头组设于所述投影成像系统的出射端，且所述第二镜头组的光轴与所述第一镜头组的光轴交叉设置；所述反射镜用于对所述投影光束进行反射；所述驱动装置包括第一电磁铁、第一磁体和转轴，所述反射镜可转动地设于所述转轴上，所述第一电磁铁设于所述反射镜的一侧，所述第一磁体对应所述第一电磁铁固定设于所述反射镜上；所述第一电磁铁用于通入正向或反向电流，对所述第一磁体进行吸附或排斥，以带动所述反射镜转动，使所述投影光束透过所述第一镜头组射出或透过所述第二镜头组射出。
6.可选地，所述驱动装置还包括：第二磁体和第二电磁铁，所述第二磁体设于所述反射镜上，且所述第二磁体和所述第一磁体分别位于所述转轴的两边；所述第二电磁铁对应所述第二磁体设置，且所述第二电磁铁和所述第一电磁铁位于所述反射镜相同的一侧；其中，所述第一电磁铁吸附第一磁体时，所述第二电磁铁排斥所述第二磁体；所述第一电磁铁排斥第一磁体时，所述第二电磁铁吸附所述第二磁体。
7.可选地，所述驱动装置还包括：第三电磁铁，所述第三电磁铁对应所述第二磁体设置，且所述第三电磁铁和所述第一电磁铁分别位于所述反射镜相反的两侧；其中，所述第一电磁铁吸附第一磁体时，所述第三电磁铁吸附所述第二磁体；所述第一电磁铁排斥第一磁
体时，所述第三电磁铁排斥所述第二磁体。
8.可选地，所述驱动装置还包括：支撑板，所述支撑板可转动地套接于所述转轴上，所述反射镜与所述支撑板贴合设置，所述第一磁体与所述支撑板固定连接。
9.可选地，所述第一镜头组的光轴与所述投影光束的光轴重合；其中，当所述反射镜处于第一位置，所述投影光束透过所述第一镜头组射出；当所述反射镜处于第二位置，所述投影光束镜经所述反射镜反射后透过所述第二镜头组射出。
10.可选地，所述反射镜为全反反射镜；或者，所述反射镜为半透半反反射镜，当所述半透半反反射镜处于所述第二位置，所述投影光束还经所述半透半反反射镜透射后透过所述第一镜头组射出。
11.可选地，所述驱动装置还包括：第一被感应件、第一感应器以及第二感应器，所述第一被感应件固定设于所述反射镜上；所述第一感应器设于所述反射镜的一侧，当所述反射镜处于所述第一位置，所述第一被感应件位于所述第一感应器的感应范围内；所述第二感应器和所述第一感应器沿所述转轴的圆周方向布设，当所述反射镜处于所述第二位置，所述第一被感应件位于所述第二感应器的感应范围内。
12.可选地，所述第一镜头组的光轴、所述第二镜头组的光轴以及所述投影光束的光轴相交于同一点；其中，当所述反射镜处于第三位置，所述投影光束经所述反射镜反射后透过所述第一镜头组射出；当所述反射镜处于第四位置，所述投影光束镜经所述反射镜反射后透过所述第二镜头组射出。
13.可选地，所述驱动装置还包括：第二被感应件、第三感应器以及第四感应器，所述第二被感应件固定设于所述反射镜上；所述第三感应器设于所述反射镜的一侧，当所述反射镜处于所述第三位置，所述第二被感应件位于所述第三感应器的感应范围内；所述第四感应器和所述第三感应器沿所述转轴的圆周方向布设，当所述反射镜处于所述第四位置，所述第二被感应件位于所述第四感应器的感应范围内。
14.可选地，所述投影光机还包括：场镜，所述场镜设于所述投影成像系统的出射端和所述反射镜之间，且所述场镜具有正的光焦度。
15.本发明技术方案中，在投影成像系统和第一镜头组/第二镜头组之间设置驱动装置和反射镜，驱动装置包括第一电磁铁、第一磁体和转轴，反射镜可转动地设于转轴上，第一电磁铁设于反射镜的一侧，第一磁体对应第一电磁铁固定设于反射镜上，第一电磁铁通入正向或反向电流，对第一磁体进行吸附或排斥，以带动反射镜转动，可实现对反射镜转动的自动化调整，通过反射镜的位置变化，决定是否对投影光束进行反射或决定投影光束的反射角度，使投影光束透过第一镜头组射出或透过第二镜头组射出，从而达到墙面投影或桌面投影的效果，在同一投影光机上实现墙面投影或桌面投影的双功能，能够满足用户对于影音娱乐和教育教学两个方面的使用需求，而且第一镜头组和第二镜头组共用一套投影成像系统，能够有效缩小投影光机的整体体积，结构简单紧凑，使用灵活方便。
附图说明
16.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
根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本发明投影光机一实施例的结构示意图；
18.图2为图1投影光机的反射镜处于第一位置的结构示意图；
19.图3为图1投影光机的反射镜处于第二位置的结构示意图；
20.图4为本发明投影光机另一实施例的结构示意图。
21.附图标号说明：
22.标号名称标号名称100投影光机54支撑板10投影成像系统55第二电磁铁20第一镜头组56第二磁体30第二镜头组57第三电磁铁40反射镜581第一被感应件50驱动装置582第一感应器51第一电磁铁583第二感应器52第一磁体60场镜53转轴
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23.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
24.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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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例，都属于本发明保护的范围。
25.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
27.本发明提出一种投影光机100。
28.在本发明实施例中，如图1至3所示，该投影光机100，包括：投影成像系统10、第一镜头组20、第二镜头组30、反射镜40以及驱动装置50，所述投影成像系统10用于发射投影光束；所述第一镜头组20设于所述投影成像系统10的出射端；所述第二镜头组30设于所述投影成像系统10的出射端，且所述第二镜头组30的光轴与所述第一镜头组20的光轴交叉设置；所述反射镜40用于对所述投影光束进行反射；所述驱动装置50包括第一电磁铁51、第一磁体52和转轴53，所述反射镜40可转动地设于所述转轴53上，所述第一电磁铁51设于所述
反射镜40的一侧，所述第一磁体52对应所述第一电磁铁51固定设于所述反射镜40上；所述第一电磁铁51用于通入正向或反向电流，对所述第一磁体52进行吸附或排斥，以带动所述反射镜40转动，使所述投影光束透过所述第一镜头组20射出或透过所述第二镜头组30射出。
29.具体地，第一镜头组20的焦距介于25
㎜‑
30
㎜
之间，第二镜头组30的焦距介于3.2
㎜‑
3.5
㎜
之间，也即第一镜头组20为长焦镜头组，第二镜头组30为短焦镜头组。此时，第一镜头组20的焦距和第二镜头组30的焦距不同，则第一镜头组20和第二镜头组30对投影光束进行成像时的投射比也不同，可实现不同的投影效果。当然，也可以将第一镜头组20设置为短焦镜头组、将第二镜头组30设置为长焦镜头组，本发明对此并不进行限定，可根据实际需要设置第一镜头组20和第二镜头组30的焦距。为便于描述，下面以第一镜头组20为长焦镜头组、第二镜头组30为短焦镜头组进行示例说明。其中，投影成像系统10、第一镜头组20以及第二镜头组30的具体结构均可采用现有技术，此处不再赘述。
30.容易理解的是，反射镜40可以对投影成像射出的投影光束进行反射，从而改变投影光束的传播方向。同时，反射镜40可相对投影成像系统10活动，以此决定是否对投影光束进行反射或决定投影光束的反射角度，从而选择投影光束透过第一镜头组20射出或透过第二镜头组30射出。其中，由于第一镜头组20的焦距较长，当投影光束透过第一镜头组20射出时，光学成像的投射比较大，此时，可将光学成像投射于墙面上，以用于影音娱乐；而第二镜头组30的焦距较短，当投影光束透过第二镜头组30射出时，光学成像的投射比较小，此时，可将光学成像投射于桌面上，以用于教育教学。
31.本实施例中，由驱动装置50来控制反射镜40转动。具体地，投影光机100还包括壳体(未图示)，投影成像系统10、第一镜头组20以及第二镜头组30均固定在壳体内，第一电磁铁51和转轴53也固定在壳体内，反射镜40可转动地设于转轴53上。第一磁体52两端的磁极相反，分别为s极和n极，电磁铁是通电产生电磁的一种装置，即在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，第一电磁铁51通入正向电流或反向电流时，第一电磁铁51两端的磁性会反置，从而对第一磁体52产生吸附或排斥作用。在本实施例中，转轴53靠近反射镜40的左端，第一磁体52位于转轴53的左边，第一电磁铁51位于第一磁体52的下方，第一磁体52的s极朝下、n极朝上：当第一电磁铁51通入正向电流时，第一电磁铁51的上端为n极、下端为s极，此时，按照异极相吸的原理，第一电磁铁51对第一磁体52产生吸附作用，从而使反射镜40逆时针转动；当第一电磁铁51通入反向电流时，第一电磁铁51的上端为s极、下端为n极，此时，按照同极相斥的原理，第一电磁铁51对第一磁体52产生排斥作用，从而使反射镜40顺时针转动。通过第一电磁铁51和第一磁体52的配合带动反射镜40转动，可选择投影光束透过第一镜头组20射出或透过第二镜头组30射出，最终实现墙面投影或桌面投影的效果。
32.进一步地，请参阅图1至3，所述驱动装置50还包括：第二磁体56和第二电磁铁55，所述第二磁体56设于所述反射镜40上，且所述第二磁体56和所述第一磁体52分别位于所述转轴53的两边；所述第二电磁铁55对应所述第二磁体56设置，且所述第二电磁铁55和所述第一电磁铁51位于所述反射镜40相同的一侧；其中，所述第一电磁铁51吸附第一磁体52时，所述第二电磁铁55排斥所述第二磁体56；所述第一电磁铁51排斥第一磁体52时，所述第二电磁铁55吸附所述第二磁体56。
33.本实施例中，第二磁体56靠近反射镜40的右端并位于转轴53的右边，第二磁体56
的上端为n极、下端为s极，第二电磁铁55位于反射镜40的下方。当第一电磁铁51通入正向电流时，第二电磁铁55通入反向电流，此时，第一电磁铁51的上端为n极、下端为s极，第二电磁铁55的上端为s极、下端为n极，第一电磁铁51对第一磁体52产生吸附作用，第二电磁铁55对第二磁体56产生排斥作用，反射镜40的两端受到方向相反的作用力，产生逆时针转动；当第一电磁铁51通入反向电流时，第二电磁铁55通入正向电流，此时，第一电磁铁51的上端为s极、下端为n极，第二电磁铁55的上端为n极、下端为s极，第一电磁铁51对第一磁体52产生排斥作用，第二电磁铁55对第二磁体56产生吸附作用，反射镜40的两端受到方向相反的作用力，产生顺时针转动。通过第二电磁铁55和第二磁体56的配合，可加强对反射镜40转动和定位的控制，使得反射镜40能够平稳转动和定位，从而实现墙面投影或桌面投影功能的切换。
34.进一步地，请参阅图1至3，所述驱动装置50还包括：第三电磁铁57，所述第三电磁铁57对应所述第二磁体56设置，且所述第三电磁铁57和所述第一电磁铁51分别位于所述反射镜40相反的两侧；其中，所述第一电磁铁51吸附第一磁体52时，所述第三电磁铁57吸附所述第二磁体56；所述第一电磁铁51排斥第一磁体52时，所述第三电磁铁57排斥所述第二磁体56。
35.本实施例中，第二磁体56靠近反射镜40的右端并位于转轴53的右边，第二磁体56的上端为n极、下端为s极，第三电磁铁57位于反射镜40的上方。当第一电磁铁51通入正向电流时，第三电磁铁57通入正向电流，此时，第一电磁铁51的上端为n极、下端为s极，第三电磁铁57的上端为n极、下端为s极，第一电磁铁51对第一磁体52产生吸附作用，第三电磁铁57对第二磁体56产生吸附作用，反射镜40的两端受到方向相反的作用力，产生逆时针转动；当第一电磁铁51通入反向电流时，第三电磁铁57通入反向电流，此时，第一电磁铁51的上端为s极、下端为n极，第三电磁铁57的上端为s极、下端为n极，第一电磁铁51对第一磁体52产生排斥作用，第三电磁铁57对第二磁体56产生排斥作用，反射镜40的两端受到方向相反的作用力，产生顺时针转动。通过第三电磁铁57和第二磁体56的配合，可加强对反射镜40转动和定位的控制，使得反射镜40能够平稳转动和定位，从而实现墙面投影或桌面投影功能的切换。
36.在本发明一实施例中，请参阅图1至3，所述驱动装置50还包括：支撑板54，所述支撑板54可转动地套接于所述转轴53上，所述反射镜40与所述支撑板54贴合设置，所述第一磁体52与所述支撑板54固定连接。
37.本实施例中，为了避免其他零部件对反射镜40结构的破坏，另外增设有一支撑板54，反射镜40贴附到支撑板54的表面上，该支撑板54的左端开设有开孔，支撑板54通过开孔套接在转轴53上，支撑板54的左右两端分别开设有安装孔，第一磁体52和第二磁体56分别安装在对应的安装孔内。如此，当第一电磁铁51、第二电磁铁55和第三电磁铁57通入电流时，对第一磁体52和第二磁体56产生相应的吸附或排斥作用，带动支撑板54顺时针或逆时针转动，可使反射镜40跟随支撑板54同步转动，从而保证对反射镜40的转动进行有效控制，而且，通过支撑板54还可增强反射镜40的结构强度。
38.在本发明一实施例中，请参阅图1至3，所述第一镜头组20的光轴与所述投影光束的光轴重合；其中，当所述反射镜40处于第一位置，所述投影光束透过所述第一镜头组20射出；当所述反射镜40处于第二位置，所述投影光束镜经所述反射镜40反射后透过所述第二镜头组30射出。
39.本技术方案中，反射镜40的第一位置可灵活设置，只要反射镜40没有阻挡在投影
光束通过第一透镜组进行透射时所经过的光路上，相关的位置都可纳入第一位置的范围(当然，反射镜40的活动范围限定在以转轴53为圆心的转动方向上)；反射镜40处于第一位置时，反射镜40与第一电磁铁51和第三电磁铁57接触，投影光束未经过反射镜40而直接透过第一镜头组20射出。而反射镜40的第二位置则相对固定，第二位置是反射镜40将投影光束反射至第二镜头组30的位置，该第二位置应当是反射镜40位于第一镜头组20的光轴和第二镜头组30的光轴的相交处，且反射镜40所在的平面垂直于第一镜头组20的光轴和第二镜头组30的光轴的对称中心线；反射镜40处于第二位置时，反射镜40与第二电磁铁55接触，投影光束照射在反射镜40上，经过反射镜40的反射作用，投影光束的传播路径发生转折，从而透过第二镜头组30射出。可以理解地，第一镜头组20的光轴和第二镜头组30的光轴的相交点应当位于投影成像系统10的出射端和第一镜头组20之间。为方便转动，转轴53可垂直于第一镜头组20的光轴和第二镜头组30的光轴所在的平面。
40.进一步地，所述反射镜40为全反反射镜40；或者，所述反射镜40为半透半反反射镜40，当所述半透半反反射镜40处于所述第二位置，所述投影光束还经所述半透半反反射镜40透射后透过所述第一镜头组20射出。
41.按照反射镜40的反射程度，反射镜40可分为全反反射镜40(100％反射)或半透半反反射镜40(又称分光镜或分束镜，x％透射、100
‑
x％反射)。当设置的反射镜40为全反反射镜40时，投影光机100具有墙面投影或桌面投影的双功能，并且，用户可根据需要选择其中一个功能进行使用：具体地，当驱动装置50控制全反反射镜40转动到第一位置时，可实现墙面投影效果；当驱动装置50控制全反反射镜40转动到第二位置时，可实现桌面投影的效果。当设置的反射镜40为半透半反反射镜40时，投影光机100具有墙面投影或桌面投影的双功能，并且，用户可根据需要同时使用墙面投影和桌面投影功能：具体地，当驱动装置50控制半透半反反射镜40转动到第一位置时，可实现墙面投影效果；当驱动装置50控制半透半反反射镜40转动到第二位置时，可实现同时墙面投影和桌面投影的效果。当然，为保证半透半反反射镜40的透射效果，支撑板54应选用透明材质，或者，支撑板54对应半透半反反射镜40处设置为镂空结构。
42.进一步地，请参阅图1至3，所述驱动装置50还包括：第一被感应件581、第一感应器582以及第二感应器583，所述第一被感应件581固定设于所述反射镜40上；所述第一感应器582设于所述反射镜40的一侧，当所述反射镜40处于所述第一位置，所述第一被感应件581位于所述第一感应器582的感应范围内；所述第二感应器583和所述第一感应器582沿所述转轴53的圆周方向布设，当所述反射镜40处于所述第二位置，所述第一被感应件581位于所述第二感应器583的感应范围内。
43.本实施例中，可通过第一被感应件581、第一感应器582以及第二感应器583的配合来识别反射镜40所处的位置，进而判断投影光机100处于何种功能模式。具体地，第一感应器582和第二感应器583可以为光电传感器，第一感应器582和第二感应器583均包括同向设置的发射端和接收端，第一感应器582固定在第三电磁铁57的旁边，第二感应器583固定在第二电磁铁55的旁边，第一被感应件581为支撑板54的一部分。当驱动装置50控制反射镜40转动到第一位置时，支撑板54与第三电磁铁57接触，并遮挡在第一感应器582上，第一感应器582的发射端发出的检测光线经支撑板54反射后，由第一感应器582的接收端接收，此时，第一感应器582输出相应的第一感应信号至投影光机100的控制器，控制器据此识别出反射
镜40在第一位置；同样地，当驱动装置50控制反射镜40转动到第二位置时，支撑板54与第二电磁铁55接触，并遮挡在第二感应器583上，第二感应器583的发射端发出的检测光线经支撑板54反射后，由第二感应器583的接收端接收，此时，第二感应器583输出相应的第二感应信号至投影光机100的控制器，控制器据此识别出反射镜40在第二位置。在需要切换功能模式时，控制器可根据识别的反射镜40的当前位置，决定控制反射镜40朝哪个方向转动，从而完成投影光机100的功能模式的切换。
44.在本发明一实施例中，请参阅图4，所述第一镜头组20的光轴、所述第二镜头组30的光轴以及所述投影光束的光轴相交于同一点；其中，当所述反射镜40处于第三位置，所述投影光束经所述反射镜40反射后透过所述第一镜头组20射出；当所述反射镜40处于第四位置，所述投影光束镜经所述反射镜40反射后透过所述第二镜头组30射出。
45.本技术方案中，反射镜40的第三位置应当是反射镜40位于第一镜头组20的光轴和第二镜头组30的光轴的相交处，且反射镜40所在的平面垂直于投影光束的光轴和第一镜头组20的光轴的对称中心线；反射镜40处于第三位置时，投影光束照射在反射镜40上，经过反射镜40的反射作用，投影光束的传播路径发生转折，从而透过第一镜头组20射出。反射镜40的第四位置应当是反射镜40位于第一镜头组20的光轴和第二镜头组30的光轴的相交处，且反射镜40所在的平面垂直于投影光束的光轴和第二镜头组30的光轴的对称中心线；反射镜40处于第四位置时，投影光束照射在反射镜40上，经过反射镜40的反射作用，投影光束的传播路径发生转折，从而透过第二镜头组30射出。本实施例中，反射镜40优选全反反射镜40。
46.进一步地，所述驱动装置50还包括：第二被感应件、第三感应器以及第四感应器，所述第二被感应件固定设于所述反射镜40上；所述第三感应器设于所述反射镜40的一侧，当所述反射镜40处于所述第三位置，所述第二被感应件位于所述第三感应器的感应范围内；所述第四感应器和所述第三感应器沿所述转轴53的圆周方向布设，当所述反射镜40处于所述第四位置，所述第二被感应件位于所述第四感应器的感应范围内。
47.本实施例中，可通过第二被感应件、第三感应器以及第四感应器的配合来识别反射镜40所处的位置，进而判断投影光机100处于何种功能模式。当驱动装置50控制反射镜40转动到第一位置时，第二被感应件进入第三感应器的感应范围内，第三感应器输出相应的第一感应信号至投影光机100的控制器，控制器据此识别出反射镜40在第一位置；同样地，当驱动装置50控制反射镜40转动到第二位置时，第二被感应件进入第四感应器的感应范围内，第四感应器输出相应的第二感应信号至投影光机100的控制器，控制器据此识别出反射镜40在第二位置。在需要切换功能模式时，控制器可根据识别的反射镜40的当前位置，决定控制支撑板54朝哪个方向转动，从而完成投影光机100的功能模式的切换。
48.在本发明一实施例中，请参阅图1至4，所述投影光机100还包括：场镜60，所述场镜60设于所述投影成像系统10的出射端和所述反射镜40之间，且所述场镜60具有正的光焦度。
49.传统的投影光机100，镜头组紧靠投影成像系统10的出射端，二者之间的空气间隔一般不会超过3mm。本发明由于在投影成像系统10的出射端和第一镜头组20/第二镜头组30之间增加了反射镜40，需要预留反射镜40的位置，此处的空气间隔将达到25mm以上，若不增加场镜60，第一镜头组20和第二镜头组30的口径需要制作得很大，这无疑会增加制作成本，也会增大产品的体积。本技术方案中，紧靠投影系统的出射端固定设置场镜60，可达到弯折
光线的作用，能够有效减小光线的发散角，从而降低第一镜头组20和第二镜头组30的口径。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。