CN106990658B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种照明装置。该照明装置包括照明本体和振镜部件，其中所述振镜部件包括用于固定振镜的振镜固定支架、振镜支架和抗振组件，所述振镜支架固定设置在所述照明本体上，所述抗震组件安装在所述振镜固定支架与所述振镜支架之间。该抗振组件具有减震的作用，进而降低振镜造成的振动传递给振镜支架，从而显著降低由振动引起的噪音，有效提高了安装该照明装置的激光投影机的用户体验度。

Description

照明装置
技术领域
本发明实施例涉及机械技术，尤其涉及一种照明装置。
背景技术
目前，激光投影产品无论从技术上和性价比上，无疑是家用智能投影仪的首选，但由于空间和技术的限制，目前DLP型激光投影产品若要实现4K高清显示效果，就必须引入另外一个关键器件-振镜。
振镜的基本原理是通电线圈在磁场中产生力矩，其转子上通过机械扭簧或电子的方法加有复位力矩，大小与转子偏离平衡位置的角度成正比。当线圈通以一定的电流而转子发生偏转到一定的角度时，电磁力矩与回复力矩大小相等，偏转一定角度。在振镜偏转的过程中，会产生振动，该振动会产生具有特定波形的振动噪音。这样当用户在使用激光投影产品时，振镜带来的噪音会降低产品的可靠性，进而降低用户体验。
发明内容
本发明实施例提供一种照明装置，以解决现有激光投影机，由于振镜振动引起的噪音，进而降低产品的可靠性，造成差的用户体验的问题。
本发明实施例提供一种照明装置，包括：照明本体和振镜部件，其中所述振镜部件包括用于固定振镜的振镜固定支架、振镜支架和抗振组件，所述振镜支架固定设置在所述照明本体上，所述抗震组件安装在所述振镜固定支架与所述振镜支架之间。
在本发明实施例的一种可能的实现方式中，所述抗振组件包括橡胶圈，所述橡胶圈的外壁上设置有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽用于使得所述橡胶圈卡设在所述振镜支架的连接孔。
在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，所述振镜支架的连接孔中设置有第一环形凸台，所述第一环形凸台嵌接在所述第一环形凹槽中。
在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，所述抗振组件还包括第一连接件，所述振镜固定支架与所述橡胶圈通过所述第一连接件连接。
在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，所述第一连接件为螺纹连接件，所述橡胶圈包括与所述螺纹连接件适配的第一内螺纹孔，所述螺纹连接件与所述橡胶圈的第一内螺纹孔连接。
可选的，所述第一连接件为轴肩螺钉。
在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，所述橡胶圈的外壁上设置有第二环形凹槽；所述第二环形凹槽用于使得所述橡胶圈卡设在所述振镜固定支架的连接孔中。
其中，所述第二环形凹槽的深度小于所述第一环形凹槽的深度。
在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，所述抗振组件包括橡胶圈、第一螺钉和第二螺钉，所述橡胶圈的一端设置有与所述第一螺钉适配的第二内螺纹孔，所述橡胶圈的另一端设置有与所述第二螺钉适配的第三内螺纹孔；所述橡胶圈设置在所述振镜固定支架与所述振镜支架的连接面之间，所述第一螺钉穿射在所述振镜固定支架的连接孔中并与所述第二内螺纹孔连接，所述第二螺钉穿射在所述振镜支架的连接孔中并与所述第三内螺纹孔连接。
在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，所述抗振组件还包括第二螺母，所述第二螺母压设在所述振镜固定支架的连接孔上与所述第一螺钉连接。
在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，所述橡胶圈中镶嵌有第一螺母，所述第一螺母形成所述橡胶圈的第一内螺纹孔。
本发明实施例提供的照明装置，包括照明本体、固定振镜的振镜固定支架、振镜支架和抗振组件，所述振镜支架固定设置在所述照明本体上，所述抗震组件安装在所述振镜固定支架与所述振镜支架之间。该抗振组件具有减震的作用，进而降低振镜造成的振动传递给振镜支架，从而显著降低由振动引起的噪音，有效提高了安装本实施例的照明装置激光投影机的用户体验度。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的照明装置实施例一的结构示意图；
图1a为现有的DMD微镜阵列像素点排布示意图；
图1b为DMD微镜阵列像素点偏转一定角度后的排布示意图；
图1c为图1a与图1b所示的像素点叠加后的示意图；
图1d为现有的4K振镜的结构示意图；
图1e为现有的4K振镜的装配图；
图1f为现有的4K振镜的装配剖视图；
图1g为实施例一的抗振组件的受力与频率的关系示意图；
图1h为实施例一的抗振组件的激荡频率与固有频率的关系示意图；
图2为本发明提供的照明装置实施例二的结构示意图；
图2a为本实施例的抗振组件的三维图；
图2b本实施例的抗振组件的剖视图；
图2c为使用图2a所示的抗振组件连接振镜固定支架与振镜支架的连接示意图；
图2d为使用本实施例的照明装置的激光投影机的噪声实验测试结果示意图；
图2e为现有的激光投影机的噪声实验测试结果示意图；
图3为本发明提供的照明装置实施例三的结构示意图；
图3a为实施例三提供的抗振组件的剖视图；
图3b为使用图3a所示的抗振组件连接振镜固定支架与振镜支架的连接示意图；
图4为实施例四提供的抗振组件的三维图；
图4a为实施例三提供的抗振组件的剖视图；
图4b为使用图4a所示的抗振组件连接振镜固定支架与振镜支架的连接示意图。
附图标识说明：
1：照明壳体；
2：螺钉；
3：振镜；
4：通电线圈；
5：镜片支架；
10：振镜固定支架；
20：振镜支架；
30：抗振组件；
31：橡胶圈；
311：第二内螺纹孔；
312：第三内螺纹孔；
32：第一连接件；
321：第一连接件的第一端；
322：第一连接件的第二端；
33：第一环形凸台；
34：第一环形凹槽；
35：第一螺母；
36：第一内螺纹孔；
37：第二环形凹槽；
38：第二环形凸台；
40：第一螺钉；
41：第二螺钉；
42：第二螺母。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
4K振镜是目前激光投影机实现4K分辨率的关键核心部件。由激光器发出光源，光束通过一组有序排列的光学镜片对光束进行整形，通过激发荧光轮上的荧光轮发光，滤色轮滤色等，使光线从光源到达DMD芯片。DMD芯片通过光信号的处理，再经过4K振镜，最终实现画面4K的分辨率。
现有的DMD微镜阵列像素点排布如图1a所示，可实现2K的分辨率。4K振镜通过振动可将DMD微镜阵列像素点偏转一定角度，如图1b所示。4K振镜偏转角度后的像素点与DMD像素点进行叠加，在图像上呈现图1c所示的效果，即实现画面的4K分辨率。
4K振镜现有结构设计如图1d所示，振镜固定支架10通过5颗螺钉2固定在振镜支架20上，再将振镜支架20与照明壳体1连接固定。这样设计的优点是若振镜3发生问题，可只需将振镜支架20取出，更换振镜3即可，无需重组光路镜片。但在实际生产中发现，这种结构会产生较大噪音，用户体验较差。用户在使用4K激光电视观看视频时，明显能听到4K振镜3发出尖锐的声音，用户感觉非常不舒服。同时，对投影机进行噪声实验测试，发现图1d所示结构的投影机其噪声总值最大值可达到40.6db，典型频点最大值可达(780Hz，1970uPa)。
图1e为现有的4K振镜的装配图，如图1e所示，振镜3的通电线圈4通过电磁感应产生力矩，带动镜片支架5震动，镜片支架5与振镜固定支架10通过螺钉2固定连接，带动振镜固定支架10一起震动。振镜固定支架10通过螺钉2与振镜支架20固定连接，连接横截面图如图1h所示。振镜固定支架10的振动直接通过螺钉2传递给振镜支架20，使振镜支架20产生胁迫振动。从图1d可以看出，振镜支架20位于照明壳体1这个封闭空间内，其振源的任何振动都会被加强和放大，从而产生较大噪音。用户在使用4K激光电视时，会受到4K振镜3产生的噪声的影响，影响观看效果。
本发明实施例提供的照明装置，在振镜固定支架10与振镜支架20之间安装抗振组件30，该抗振组件30可以吸收振动固定支架的振动波，较少振动固定支架传递给振动支架的振动力，进而降低振动支架的振动，从而降低噪音对用户在使用产品时的干扰，从而达到既不降低产品的功能参数，又能提高用户体验的良好效果。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明提供的照明装置实施例一的结构示意图。如图1所示，本实施例的照明装置包括：照明本体(图中未示出)和振镜部件，其中振镜部件包括用于固定振镜3的振镜固定支架10、振镜支架20和抗振组件30，所述振镜支架20固定设置在所述照明本体上，所述抗振组件30安装在所述振镜固定支架10与所述振镜支架20之间。
需要说明的是，本实施例的振镜3固定设置在振镜固定支架10上，振镜固定支架10固定在振镜支架20上，振镜支架20安装在照明本体上。其中，振镜3与振镜固定支架10之间的连接方式、以及振镜支架20与投影机本体之间的连接方式与现有技术相同，本实施例对此不再赘述。为了便于阐述本实施例的技术方案，如图1所示，本实施例示出了振镜固定支架10、振镜支架20和抗振组件30。
具体的，如图1所示，本实施例使用抗振组件30来连接振镜固定支架10和振镜支架20，该抗振组件30具有减震的作用，该抗振组件30可以使用橡胶、聚氨酯或聚乙烯等减震材料制成。在实际使用时，振镜3将偏转时的振动传递给振镜固定支架10，振镜固定支架10再将振动传递给抗振组件30，该抗振组件30吸收振动波，进而降低传递给振动支架的振动量，从而降低振动支架产生胁迫振动量和振动噪音，进而整体上提高了激光投影机的用户体验。
本实施例的抗振组件30的减振基础理论如下：当沿重心轴方向对抗振组件30进行碰撞会产生一定频率的振动，如果系统内没有外力作用，激发振动将逐步衰减，衰减的速度取决于抗振组件30材料的减幅，振动传递示意图如图1g所示。根据牛顿定律将得到下面公式：
质量+阻力+弹力＝0
若忽略减幅不计，可以得到抗振组件30的固有频率如下：
f0：固有频率；c：弹簧刚度；m：质量
当碰撞力远离抗振组件30的重心时，在三个轴中产生扭转振动，各自的角频率为：
ωD：角频率；cv：扭转刚度；J：惯量
弹性体在正常情况下均有减小共振强度的特性，抗振组件30的隔离减震效率等于激振频率/固有频率，即：η＝f/f0。如图1h所示，当时，激振力将减少而且远不等于固有频率，抗振组件30将起到隔离振动的效果，当η＝3时，减振效果将达到80％，也就是说仅有20％的振动在传播。
由上述分析可知，本实施例使用抗振组件30来连接振镜固定支架10和振镜支架20可以大大减小振动的传递，显著降低由振动引起的噪音，进而有效提高了本实施例的激光投影机的用户体验度。
可选的，本实施例的抗振组件30可以是由减震材料制成的橡胶螺钉，或者是具有减震圈的螺钉等，本实施例对抗振组件30的具体结构不做限制，只要是具有吸收振动波，减少将振动传递给振镜支架20的组件即可。
本发明实施例提供的照明装置，通过在振镜固定支架10和振镜支架20之间设置抗振组件30，进而降低振镜3造成的振动传递给振镜支架20，从而显著降低由振动引起的噪音，有效提高了安装本实施例的照明装置的激光投影机的用户体验度。
图2为本发明提供的照明装置实施例二的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例的抗振组件30包括橡胶圈31，本实施例的选用橡胶圈31的主要原因是由于橡胶具有如下特征：
(1)橡胶具有高弹性和黏弹性；(2)与钢铁材质相比，橡胶的弹性变形很大，弹性模量很小；(3)橡胶的冲击刚度大于动刚度，动刚度又大于静刚度，有利于减少冲击变形和动态变形；(4)应力-应变曲线为椭圆形滞后线，其面积等于各个震动周期转变为热量的振能(阻尼)；(5)橡胶为不可压缩性材料；(6)橡胶形状可以自由选择，硬度可以通过配方设计加以调整，可以满足不同方向的刚度和强度的要求。
如图2所示，本实施例的橡胶圈31的外壁上设置有第一环形凹槽34，所述第一环形凹槽34用于使得所述橡胶圈31卡设在所述振镜支架20的连接孔中。
可选的，在振镜支架20的连接孔中设置有第一环形凸台33，所述第一环形凸台33嵌接在所述第一环形凹槽34中。
可选的，所述抗振组件30还包括第一连接件32，所述振镜固定支架10与所述橡胶圈31通过所述第一连接件32连接。
图2a为本实施例的抗振组件的三维图，图2b本实施例的抗振组件的剖视图，图2c为使用图2a所示的抗振组件连接振镜固定支架与振镜支架的连接示意图。如图2a和图2b所示，本实施例的振动组件包括橡胶圈31和第一连接件32。如图2a、图2b和图2c所示，在振镜支架20的连接孔中设置有第一环形凸台33，在橡胶圈31的外壁上设置有与第一环形凸台33适配的第一环形凹槽34。在实际使用时，橡胶圈31压入振镜支架20的连接孔中时，第一环形凸台33正好嵌接在第一环形凹槽34，进而实现橡胶圈31与振镜支架20的固定连接。接着，将振镜固定支架10放置在振镜支架20上，此时振镜固定支架10的连接孔正对振镜支架20的连接孔，使用第一连接件32的一端穿过振镜固定支架10的连接孔与橡胶圈31连接，进而实现振镜固定支架10与振镜支架20的连接。
如图2c所示，橡胶圈31吸收了振镜固定支架10传递来的振动，使得用户在使用激光投影机时，噪声明显减少，用户观看效果明显改善。图2d为使用本实施例的照明装置的激光投影机的噪声实验测试结果示意图，图2e为现有的激光投影机的噪声实验测试结果示意图，如图2d所示，本实施例的激光投影机的声噪总值最大值为29.5db，典型频点最大值(420Hz，111uPa)。如图2e所示，现有的激光投影机的声噪总值最大值减少了11.1db，典型频点最大值减小了1859uPa，由此可知，本实施例的激光投影机的声噪总值及典型频点有了明显降低，使得用户体验效果明显改善。
本实施例的第一连接件32可以是螺杆、螺钉或螺栓等螺纹连接件，所述橡胶圈31包括与所述螺纹连接件适配的第一内螺纹孔36，所述螺纹连接件与所述橡胶圈31的第一内螺纹孔36连接。
可选的，如图2b所示，橡胶圈31内镶嵌设有第一螺母35，所述第一螺母35形成所述橡胶圈31的第一内螺纹孔36。
当本实施例的第一连接件32为无头螺钉时，为了提高第一连接件32与振镜固定支架10的连接稳定性，本实施例的抗振组件30还可以包括螺母(图中未示出)，所述第一连接件32的第二端322穿过所述振镜固定支架10的连接孔与该螺母连接。
可选的，如图2d所示，本实施例的第一连接件32可以为轴肩螺钉，例如十字头螺钉、一字头螺钉等。
本发明实施例提供的照明装置，抗振组件30包括橡胶圈31和第一连接件32，该橡胶圈31的外壁上设置有第一环形凹槽34，振镜支架20的连接孔中设置有第一环形凸台33，第一环形凸台33嵌接在所述第一环形凹槽34中，所述振镜固定支架10与橡胶圈31通过第一连接件32连接，进而实现振镜固定支架10与振镜支架20之间的连接，同时，该橡胶圈31能有效吸收振镜3产生的震动，进而避免传递到振镜支架20上造成的噪音。
图3为本发明提供的照明装置实施例三的结构示意图，图3a为实施例三提供的抗振组件的剖视图，图3b为使用图3a所示的抗振组件连接振镜固定支架与振镜支架的连接示意图。如图3至图3b所示，本实施例的橡胶圈31的外壁上设置有第二环形凹槽37，该第二环形凹槽37用于使得所述橡胶圈31卡设在所述振镜固定支架10的连接孔中。
可选的，如图3至图3b所示，在振镜固定支架10的连接孔中设置有与所述第二环形凹槽37适配的第二环形凸台38，第二环形凸台38嵌接在第二环形凹槽37中。
本方案在振镜支架20与振镜固定支架10的连接方式直接采用一个橡胶圈31来连接，该橡胶圈31结构能有效吸收振镜产生的震动，避免传递到振镜支架20上。
具体的，如图3至图3b所示，本实施例的抗振组件30为橡胶圈31，该橡胶圈31的外壁上的设置第一环形凹槽34和第二环形凹槽37，对应的，所述振镜支架20的连接孔中设置有与所述第一环形凹槽34适配的第一环形凸台33，振镜固定支架10的连接孔中设置有与所述第二环形凹槽37适配的第二环形凸台38。在实际使用时，将该橡胶圈31压入振镜固定支架10和振镜支架20的连接孔中，此时，振镜支架20的第一环形凸台33嵌接在所述第一环形凹槽34中，振镜固定支架10的第二环形凸台38嵌接在第二环形凹槽37中，进而实现振镜固定支架10与振镜支架20的固定连接，防止橡胶圈31从振镜固定支架10和振镜支架20的连接孔中脱落。
可选的，本实施例的第二环形凸台38可以为振镜固定支架10的连接孔的孔壁，即如图3b所示，本实施例可以不需求单独在振镜固定支架10的连接孔中设定第二环形凸台38，将振镜固定支架10的连接孔的孔壁作为第二环形凸台38，在实际使用时，将振镜固定支架10的连接孔的孔壁嵌接在橡胶圈31的第二环形凹槽37中即可。
同理，本实施例的第一环形凸台33可以为振镜支架20的连接孔的孔壁，在实际使用时，将振镜支架20的连接孔的孔壁嵌接在橡胶圈31的第一环形凹槽34中即可。这样在振镜固定支架10与振镜支架20的连接面之间设置有橡胶层，可以进一步降低振动。
为了方便橡胶圈31的安装，本实施例的第二环形凹槽37的深度大于所述第一环形凹槽33的深度。
本发明实施例提供的照明装置，通过在橡胶圈31的外壁上设置有第一环形凹槽34和第二环形凹槽37，在振镜固定支架10的连接孔中设置有与第二环形凹槽37适配的第二环形凸台38，在振镜支架的连接孔中设置有与第一环形凹槽34适配的第一环形凸台33；使得第一环形凸台33嵌接在所述第一环形凹槽34中，使得第二环形凸台33嵌接在所述第二环形凹槽34中，进而在实现振镜固定支架10与振镜支架20连接的基础上，该橡胶圈31能有效吸收振镜3产生的震动，进而避免传递到振镜支架20上造成的噪音。
图4为实施例四提供的抗振组件的三维图，图4a为实施例三提供的抗振组件的剖视图，图4b为使用图4a所示的抗振组件连接振镜固定支架与振镜支架的连接示意图。如图4和图4b所示，本实施例的抗振组件30还包括橡胶圈31、第一螺钉40和第二螺钉41，所述橡胶圈31的一端设置有与所述第一螺钉40适配的第二内螺纹孔311，所述橡胶圈31的另一端设置有与所述第二螺钉41适配的第三内螺纹孔312；所述橡胶圈31设置在所述振镜固定支架10与所述振镜支架20的连接面之间，所述第一螺钉40穿射在所述振镜固定支架10的连接孔中并与所述第二内螺纹孔311连接，所述第二螺钉41穿射在所述振镜支架20的连接孔中并与所述第三内螺纹孔312连接。
为了进一步提高第一螺钉40与振镜固定支架10之间的固定连接，如图4和图4a所示，所述抗振组件30还包括第二螺母42，所述第二螺母42压设在所述振镜固定支架10的连接孔上与所述第一螺钉40连接。
本发明实施例的照明装置，抗振组件包括橡胶圈31、第二螺钉40和第三螺钉41，橡胶圈31的一端设置有第二内螺纹孔311，橡胶圈31的另一端设置有第三内螺纹孔312，当橡胶圈31设置在振镜固定支架20与振镜支架10的连接面之间时，第一螺钉40穿射在振镜固定支架20的连接孔中并与第二内螺纹孔311连接，第二螺钉41穿射在振镜支架10的连接孔中并与第三内螺纹孔312连接。本实施例的照明装置，振镜支架20与振镜固定支架10之间由橡胶圈31间隔开，使得橡胶圈31吸收振镜3产生的震动，从而避免震动传递到振镜支架20上造成噪音。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种照明装置，包括照明本体和振镜部件，其特征在于，所述振镜部件包括用于固定振镜的振镜固定支架、振镜支架和抗振组件，所述振镜支架固定设置在所述照明本体上，所述抗振 组件安装在所述振镜固定支架与所述振镜支架之间；
所述抗振组件包括橡胶圈，所述橡胶圈的外壁上设置有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽用于使得所述橡胶圈卡设在所述振镜支架的连接孔；所述橡胶圈的外壁上还设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽用于使得所述橡胶圈卡设在所述振镜固定支架的连接孔中；
或者，所述抗振组件包括橡胶圈、第一螺钉和第二螺钉，所述橡胶圈的一端设置有与所述第一螺钉适配的第二内螺纹孔，所述橡胶圈的另一端设置有与所述第二螺钉适配的第三内螺纹孔；所述橡胶圈设置在所述振镜固定支架与所述振镜支架的连接面之间，所述第一螺钉穿射在所述振镜固定支架的连接孔中并与所述第二内螺纹孔连接，所述第二螺钉穿射在所述振镜支架的连接孔中并与所述第三内螺纹孔连接。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述振镜支架的连接孔中设置有第一环形凸台，所述第一环形凸台嵌接在所述第一环形凹槽中。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述抗振组件还包括第一连接件，所述振镜固定支架与所述橡胶圈通过所述第一连接件连接。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述第一连接件为螺纹连接件，所述橡胶圈包括与所述螺纹连接件适配的第一内螺纹孔，所述螺纹连接件与所述橡胶圈的第一内螺纹孔连接。
5.根据权利要求3或4所述的照明装置，其特征在于，所述第一连接件为轴肩螺钉。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第二环形凹槽的深度大于所述第一环形凹槽的深度。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述抗振组件还包括第二螺母，所述第二螺母压设在所述振镜固定支架的连接孔上与所述第一螺钉连接。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述橡胶圈中镶嵌有第一螺母，所述第一螺母形成所述橡胶圈的第一内螺纹孔。
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