CN106990526A - 一种振镜结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振镜结构，涉及投影显示技术领域，可解决现有振镜结构因翻转支架的高速翻转会引起固定支架及整个投影显示系统振动而导致投影显示系统噪声大的问题。该振镜结构包括固定支架，所述固定支架上设有翻转支架和驱动单元，所述翻转支架上设有透光镜，所述驱动单元与所述翻转支架连接，用于驱动所述翻转支架翻转，所述翻转支架与所述固定支架之间设有弹性伸缩件，所述弹性伸缩件沿伸缩方向的一端与所述翻转支架连接，另一端与所述固定支架连接，所述翻转支架的翻转可带动所述弹性伸缩件伸缩。本发明用于投影显示系统。

Description

一种振镜结构

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种振镜结构。

背景技术

投影显示系统一般由光源、光机以及散热、交互、屏幕等辅助系统组成。图1即为一种投影显示系统的示意图，其光源为激光器件，激光器件发出的激光通过光学镜片(图中未示出)反射或整合后，照射到荧光轮(图中未示出)上，荧光轮上的荧光材料将激光转化为红、绿、蓝三基色光，转化后的三基色光通过光棒结构(图中未示出)进入光机，并投射在DMD(Digital Micromirror Device，数据微镜装置)芯片上，最终通过投影镜头将画面投射至屏幕上。

DMD芯片是该投影显示系统成像的核心组件，其上排列了几百万面小反射镜，每面反射镜都能以每秒钟几万次的频率往复翻转，每面反射镜投射在屏幕上即为一个像素点，通过控制每面反射镜在不同基色照射下的开关时间来决定该像素点的色彩。由于人眼的视觉惰性，会将高速轮换照射在同一像素点上的三基色混合叠加，形成彩色。

随着显示技术的发展，人们对分辨率的需求越来越高，而DMD芯片中反射镜的数量是有限的，故DMD芯片投射在屏幕上的像素点数量也是固定的。为使一张高分辨率的图片以低分辨率的方式显示，且不损失像素信息，则需要将高分辨率扩展为另一种分辨率，然后将扩展后的分辨率分割成需要显示的分辨率，并分别显示。目前，投影显示系统一般利用振镜结构来实现，通过振镜结构与DMD芯片相结合，以达到高分辨率(高于DMD芯片自身分辨率)的效果。

现有技术中的振镜结构如图2所示，包括固定支架01，固定支架01上设有翻转支架02和驱动单元03，翻转支架02上设有透光镜04，驱动单元03用于驱动翻转支架02往复翻转，以带动透光镜04往复翻转。整个振镜结构通过固定支架01固定于投影显示系统中。

当透光镜04处于静止状态时，光由DMD芯片中的几百万面反射镜反射至透光镜04上，然后依次透过透光镜04和投影镜头，最终投射至屏幕上，形成一个个的像素点(如图3A所示)；当翻转支架02带动透光镜04翻转一定角度后，光投射在屏幕上的位置会发生变化(如图3B所示)，由于人眼的视觉惰性，会将两次投射在屏幕上的像素点叠加(如图4所示)，反映在人眼中即形成高于DMD芯片自身分辨率的高分辨率画面。

为实现人眼中的高分辨率画面，则需要图4中的情况持续出现，即翻转支架02要一直处于高速翻转的状态，这样会引起固定支架01的振动，进而引起整个投影显示系统的振动，导致投影显示系统的噪声较大。

发明内容

本发明的实施例提供一种振镜结构，可解决现有振镜结构因翻转支架的高速翻转会引起固定支架及整个投影显示系统振动而导致投影显示系统噪声大的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种振镜结构，包括固定支架，所述固定支架上设有翻转支架和驱动单元，所述翻转支架上设有透光镜，所述驱动单元与所述翻转支架连接，用于驱动所述翻转支架翻转，所述翻转支架与所述固定支架之间设有弹性伸缩件，所述弹性伸缩件沿伸缩方向的一端与所述翻转支架连接，另一端与所述固定支架连接，所述翻转支架的翻转可带动所述弹性伸缩件伸缩。

本发明实施例提供的振镜结构，由于所述翻转支架与所述固定支架之间设有弹性伸缩件，所述弹性伸缩件沿伸缩方向的一端与所述翻转支架连接，另一端与所述固定支架连接，所述翻转支架的翻转可带动所述弹性伸缩件伸缩，因此当翻转支架高速翻转时，振动会传递给弹性伸缩件，弹性伸缩件则会通过伸缩来吸收一定的振动，从而使传递至固定支架上的振动大幅度减小，进而减小了整个投影显示系统的振动，也就降低了投影显示系统的噪声。

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为一种投影显示系统的示意图；

图2为现有技术中振镜结构的示意图；

图3(A)为透光镜处于静止状态时屏幕上的像素点的示意图；

图3(B)为透光镜翻转一定角度后屏幕上的像素点的示意图；

图4为图3(A)和图3(B)的像素点叠加后的示意图；

图5为本发明实施例振镜结构的示意图；

图6为图5中翻转支架和驱动单元的示意图；

图7为图5中固定支架的示意图；

图8为图7的剖视图之一；

图9为图7的剖视图之二；

图10为图5的侧视图。

具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

参照图5至图10，本发明实施例提供了一种振镜结构，包括固定支架1，固定支架1上设有翻转支架2和驱动单元3，翻转支架2上设有透光镜4，驱动单元3与翻转支架2连接，用于驱动翻转支架2翻转，翻转支架2与固定支架1之间设有弹性伸缩件5，弹性伸缩件5沿伸缩方向的一端与翻转支架2连接，另一端与固定支架1连接，翻转支架2的翻转可带动弹性伸缩件5伸缩。

其中，透光镜4用于整合光线，由DMD芯片上的小反射镜反射出的光线照在透光镜4上，通过透光镜4透射至投影镜头处，最终将画面投射在屏幕上。当片源要求的分辨率与DMD芯片的固有分辨率一致时，透光镜4处于静止状态，此时投射在屏幕上的像素点数量与DMD芯片中小反射镜的数量一致；当片源要求的分辨率高于DMD芯片的固有分辨率时，通过驱动单元3驱动翻转支架2高速翻转，以带动透光镜4高速翻转，此时反映在人眼中即形成高于DMD芯片自身分辨率的高分辨率画面。

透光镜4固定在翻转支架2上的实施方式有多种，示例的，参照图6，先通过压片6将透光镜4压在翻转支架2上，然后将压片6与翻转支架2通过螺钉固定。

用于驱动翻转支架2往复翻转的驱动单元3的实施方式也有多种，示例的，驱动单元3包括设于翻转支架2上的线圈31和设于固定支架1上的两块磁铁32，线圈31位于两块磁铁32之间，两块磁铁32中的一块N极指向线圈31，另一块S极指向线圈31，当向线圈31通入正负交替的电流时，线圈31会在磁场中会受到的电磁力的作用下做高速往复翻转运动。

振镜结构可通过固定支架1固定于投影显示系统中，固定方式也有多种，示例的，可通过螺钉固定。

本发明实施例提供的振镜结构，由于翻转支架2与固定支架1之间设有弹性伸缩件5，弹性伸缩件5沿伸缩方向的一端与翻转支架2连接，另一端与固定支架1连接，翻转支架2的翻转可带动弹性伸缩件5伸缩，因此当翻转支架2高速翻转时，振动会传递给弹性伸缩件5，弹性伸缩件5则会通过伸缩来吸收一定的振动，从而使传递至固定支架1上的振动大幅度减小，进而减小了整个投影显示系统的振动，也就降低了投影显示系统的噪声。

具体的，固定支架1包括底座11、上盖12以及支撑于底座11和上盖12之间的支撑部13，翻转支架2设于底座11和上盖12之间，翻转支架2与底座11和上盖12之间均设有弹性伸缩件5，位于翻转支架2和底座11之间的弹性伸缩件5沿伸缩方向的一端与翻转支架2连接，另一端与底座11连接，位于翻转支架2和上盖12之间的弹性伸缩件5沿伸缩方向的一端与翻转支架2连接，另一端与上盖12连接，翻转支架2的翻转可带动翻转支架2两侧的弹性伸缩件5均伸缩，即翻转支架2两侧的弹性伸缩件5均会通过伸缩来吸收振动，从而使传递至固定支架1上的振动更小，进而进一步减小了整个投影显示系统的振动，也就进一步降低了投影显示系统的噪声。

为了减小振镜结构的体积，参照图6和图7，本实施例中上盖12位于翻转支架2翻转轴线a的正上方，上盖12包括分别位于翻转支架2翻转轴线a两侧的两个第一端b，翻转支架2包括分别位于自身轴线两侧的两个第二端c，第一端b到翻转支架2翻转轴线a的水平距离小于相应一侧的第二端c到翻转支架2翻转轴线a的距离；由于翻转支架2在翻转时，其上的两个第二端c位移最大，因此相比将上盖12设于第二端c的正上方，本实施例可减小上盖12与翻转支架2之间的距离，从而减小了振镜结构的体积。

上盖12优选为两个，两个上盖12与翻转支架2翻转轴线a方向上的两个边沿区域一一对应，由此，一方面增加了弹性伸缩件5的个数，从而提升了对振动的吸收效果，另一方面避免了上盖12及弹性伸缩件5的个数过多，从而节省了成本，第三方面还避免了上盖12及弹性伸缩件5与设置在翻转支架2中部区域的其他结构互相干扰。

在上述实施例的基础上，参照图6、图9以及图10，本实施例中每个上盖12与翻转支架2之间均设有两个弹性伸缩件5，两个弹性伸缩件5对称布置于翻转支架2翻转轴线a的两侧，即位于翻转支架2上侧的弹性伸缩件5为四个，底座11与翻转支架2之间的弹性伸缩件5也为四个，且与翻转支架2上侧的四个弹性伸缩件5位置一一对应，即翻转支架2与固定支架1通过八个弹性伸缩件5连接，八个弹性伸缩件5的弹力一致，当翻转支架2往复翻转时，翻转支架2上下两侧的弹性伸缩件5一侧在收缩，另一侧在拉伸，翻转支架2在两侧弹性伸缩件5的作用下做阻尼运动，即可切断振动的传播路径，最大程度的减小投影显示系统的噪声，通过两侧弹性伸缩件5的共同作用，限制了翻转支架2的翻转范围，使其只能按照设定好的翻转角度进行翻转。

具体的，参照图6，线圈31右侧的磁铁32N极朝向线圈31，左侧的磁铁32S极朝向线圈31，两块磁铁32之间的磁感线方向由右至左，当通入线圈31的电流为正(即电流流向为顺时针方向)时，线圈31左侧的电磁力方向向上，使得线圈31左侧向上(即纸面外)翻转，线圈31右侧的电磁力方向向下，使得线圈31右侧向下(即纸面内)翻转，此时，左侧上方的两个弹性伸缩件5收缩，左侧下方的两个弹性伸缩件5拉伸，右侧上方的两个弹性伸缩件5拉伸，右侧下方的两个弹性伸缩件5收缩，即左侧的四个弹性伸缩件5的弹力方向均向下，右侧的四个弹性伸缩件5的弹力方向均向上。

当透光镜4正向翻转预设角度时，再向线圈31通入反向电流，即电流流向为逆时针方向，此时，线圈31左侧的电磁力方向向下，右侧的电磁力方向向上，即透光镜4左侧的电磁力方向和弹性伸缩件5的弹力方向均向下，右侧的电磁力方向和弹性伸缩件5的弹力方向均向上，透光镜4左侧在合力的作用下向下翻转，右侧在合力的作用下向上翻转。

当透光镜4反向翻转预设角度时，再向线圈31通入正向电流，透光镜4又在合力的作用下正向翻转，如此反复。通过向线圈31通入正弦波电流，即可实现透光镜4在既定角度范围内的高速翻转。

为了便于组装，参照图5至图10，本实施例的振镜结构还包括组装导向部7，组装导向部7用于在翻转支架2和固定支架1组装时对翻转支架2进行导向，从而方便了翻转支架2与固定支架1的组装。

具体的，组装导向部7包括设于翻转支架2上的两个导向孔71以及设于底座11上的两个导向柱72，导向柱72优选为圆柱体，两个导向柱72一一对应穿设于两个导向孔71内，且每个导向柱72的直径均小于相应的导向孔71的直径，以保证翻转支架2能够翻转，由此在组装时可使翻转支架2上的两个导向孔71对准底座11上的两个导向柱72进行组装，即可对翻转支架2进行导向，从而方便了翻转支架2与固定支架1的组装。当然，也可以将导向孔71设于底座11上，将导向柱72设于翻转支架2上，但这样不方便对准，因此优选本实施例的设置方式。

翻转支架2在翻转时，其上越靠近翻转轴线a的位置位移量越小，因此本实施例将两个导向孔71均设于翻转支架2的翻转轴线a上，以能够适当减小导向孔71与相应导向柱72的直径差，从而提升对翻转支架2的导向效果。

参照图8和图9，两个上盖12的下表面均设有定位槽8，两个导向柱72一一对应位于两个上盖12和底座11之间，且每个导向柱72的顶端均配合设置于相应的定位槽8内；组装时，先将翻转支架2与底座11进行组装，然后将上盖12下表面的定位槽8对准导向柱72的顶端进行组装，使组装更方便，再将上盖12与支撑部13通过螺钉或其他固定结构固定在一起，最后将翻转支架2上的弹性伸缩件5与底座11或上盖12连接即可。

为了提升对上盖12支撑的稳定性，参照图9和图10，本实施例中支撑于上盖12和底座11之间的支撑部13为两个，两个支撑部13对称布置于翻转支架2翻转轴线a的两侧，由此可使上盖12受到的支撑力更大，分布也更均匀，从而提升了对上盖12支撑的稳定性。

弹性伸缩件5可以为弹簧，也可以为弹性垫，本实施例中优选弹性伸缩件5为弹簧，以延长使用寿命，弹簧沿伸缩方向的两端均设有连接片(图中未示出)，连接片与翻转支架2和固定支架1均通过螺钉连接，具体的，连接片上开设有通孔，螺钉穿过通孔与翻转支架2或固定支架1连接。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种振镜结构，包括固定支架，所述固定支架上设有翻转支架和驱动单元，所述翻转支架上设有透光镜，所述驱动单元与所述翻转支架连接，用于驱动所述翻转支架翻转，其特征在于，所述翻转支架与所述固定支架之间设有弹性伸缩件，所述弹性伸缩件沿伸缩方向的一端与所述翻转支架连接，另一端与所述固定支架连接，所述翻转支架的翻转可带动所述弹性伸缩件伸缩。

2.根据权利要求1所述的振镜结构，其特征在于，所述固定支架包括底座、上盖以及支撑于所述底座和所述上盖之间的支撑部，所述翻转支架设于所述底座和所述上盖之间，所述翻转支架与所述底座和所述上盖之间均设有所述弹性伸缩件。

3.根据权利要求2所述的振镜结构，其特征在于，所述上盖位于所述翻转支架翻转轴线的正上方，所述上盖包括分别位于所述翻转支架翻转轴线两侧的两个第一端，所述翻转支架包括分别位于自身轴线两侧的两个第二端，所述第一端到所述翻转支架翻转轴线的水平距离小于相应一侧的所述第二端到所述翻转支架翻转轴线的距离。

4.根据权利要求2所述的振镜结构，其特征在于，所述上盖为两个，两个所述上盖与所述翻转支架翻转轴线方向上的两个边沿区域一一对应。

5.根据权利要求4所述的振镜结构，其特征在于，每个所述上盖与所述翻转支架之间均设有两个所述弹性伸缩件，两个所述弹性伸缩件对称布置于所述翻转支架翻转轴线的两侧，所述底座与所述翻转支架之间的所述弹性伸缩件为四个，且与所述翻转支架上侧的四个所述弹性伸缩件位置一一对应。

6.根据权利要求4所述的振镜结构，其特征在于，还包括组装导向部，所述组装导向部用于在所述翻转支架和所述固定支架组装时对所述翻转支架进行导向。

7.根据权利要求6所述的振镜结构，其特征在于，所述组装导向部包括设于所述翻转支架上的两个导向孔以及设于所述底座上的两个导向柱，两个所述导向柱一一对应穿设于两个所述导向孔内，且每个所述导向柱的直径均小于相应的所述导向孔的直径。

8.根据权利要求7所述的振镜结构，其特征在于，两个所述导向孔均位于所述翻转支架的翻转轴线上。

9.根据权利要求8所述的振镜结构，其特征在于，两个所述上盖的下表面均设有定位槽，两个所述导向柱一一对应位于两个所述上盖和所述底座之间，且每个所述导向柱的顶端均配合设置于相应的所述定位槽内。

10.根据权利要求2所述的振镜结构，其特征在于，支撑于所述上盖和所述底座之间的所述支撑部为两个，两个所述支撑部对称布置于所述翻转支架翻转轴线的两侧。

11.根据权利要求1所述的振镜结构，其特征在于，所述弹性伸缩件为弹簧，所述弹簧沿伸缩方向的两端均设有连接片，所述连接片与所述翻转支架和所述固定支架均通过螺钉连接。