CN110113586A - 一种扫描显示装置及投影设备 - Google Patents

一种扫描显示装置及投影设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110113586A
CN110113586A CN201910362609.6A CN201910362609A CN110113586A CN 110113586 A CN110113586 A CN 110113586A CN 201910362609 A CN201910362609 A CN 201910362609A CN 110113586 A CN110113586 A CN 110113586A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fibre optic
display apparatus
turntable
optic scanner
scanning display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910362609.6A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Idealsee Technology Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Idealsee Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Idealsee Technology Co Ltd filed Critical Chengdu Idealsee Technology Co Ltd
Priority to CN201910362609.6A priority Critical patent/CN110113586A/zh
Publication of CN110113586A publication Critical patent/CN110113586A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3161Modulator illumination systems using laser light sources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种扫描显示装置及投影设备,扫描显示装置中设置有转动台,通过转动台在一定范围内的转动,可以改变扫描显示装置出光的朝向,进一步实现对投影画面位置、角度的改变。

Description

一种扫描显示装置及投影设备
技术领域
本申请涉及扫描显示技术领域,具体涉及一种扫描显示装置及投影设备。
背景技术
投影显示技术由于其不受显示面板尺寸的限制,可实现大尺寸、超大尺寸的投影显示,目前已广泛应用于生活娱乐、办公、教育等等多个领域,。
现有技术中,投影显示可由投影设备实现,一台投影设备可投射出相应大小的图像画面。在某些应用场景中,用户可能需要改变投影设备的投射角度或投射画面的位置,往往只能整体移动投影设备的位置或朝向,以满足显示需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种扫描显示装置及投影设备,用以实现对投影显示的角度和投影画面的位置调节。
本申请实施例提供一种扫描显示装置,包括:包括转动台以及至少一个光纤扫描器,其中,
所述光纤扫描器按照设定朝向固定于所述转动台上,受所述转动台带动,所述光纤扫描器的朝向在一维或二维方向上改变,以调节所述扫描显示装置投射的投影面的位置,其中,所述扫描显示装置投射的所述投影面由所述光纤扫描器扫描输出得到。
可选地,
所述转动台为二维转台,包括固定部以及设于所述固定部上二维转动的转动部;
其中,所述转动部采用转轴结构或万向滚轮。
可选地,所述光纤扫描器的固定端固定设于所述二维转台中所述转动部的转动顶面,所述二维转台的所述固定部与外部结构固定连接。
可选地,所述光纤扫描器的侧壁固定设于所述二维转台中所述转动部的转动顶面,所述二维转台的所述固定部与外部结构固定连接。
可选地,所述转动台为L型转台,包括竖直部和水平部,所述水平部朝外的表面用于与外部结构转动连接,所述光纤扫描器固定端固定于所述竖直部的竖直面上;
所述水平部以与所述外部结构的连接处为转动中心进行转动,以带动所述竖直部及固定于所述竖直部上的所述光纤扫描器进行转动。
可选地,所述光纤扫描器为二维扫描器,其中包括扫描器封装壳和设置于所述扫描器封装壳中的第一致动部、第二致动部、固定件、从所述第二致动部远端延伸形成的光纤悬臂以及设于所述光纤悬臂出射光路上的透镜;
所述固定件将所述第一致动部、第二致动部固定于所述扫描器封装壳中;
所述第一致动部在第一方向上振动,所述第二致动部在第二方向上振动,受所述第一致动部及所述第二致动部带动,所述光纤悬臂沿所述第一方向和所述第二方向的合成方向扫动,由所述光纤悬臂扫描出射的光束经所述透镜输出,所述第一方向和所述第二方向相互不平行。
可选地,所述扫描显示装置中还包括沿第一方向伸缩振动的致动基座,所述转动台固定于所述致动基座伸缩方向上的表面。
可选地,所述光纤扫描器为一维扫描器,其中至少包括固定部、一维致动部、从所述一维致动部远端延伸形成的光纤悬臂;
所述光纤扫描器的一维致动部沿第二方向振动,受所述致动基座及一维致动部带动,所述光纤悬臂在所述第一方向及所述第二方向的合成方向上扫动,所述第一方向和所述第二方向相互不平行。
可选地,所述光纤扫描器的扫描输出方式包括:栅格式扫描、螺旋式扫描、利萨如式扫描中的至少一种。
可选地,当所述扫描显示装置中包含多个光纤扫描器时,各所述光纤扫描器平行设置或彼此呈设定角度。
可选地,所述光纤扫描器与所述转动台的固定方式包括:粘接、卡扣结构、一体成型中的至少一种。
本申请实施例中还提供一种投影设备,至少包括前述的扫描显示装置、图像源、控制单元以及封装外壳,所述投影设备投射的投影面的位置可调。
采用本申请实施例中的技术方案可以实现以下技术效果:
本申请中的扫描显示装置采用转动结构,通过转动结构进行转动,可以改变扫描显示装置中各光纤扫描器的朝向,进一步实现对影画面位置、角度的改变,在此过程中,用户并不需要重新摆放投影设备,便可实现对投影画面位置的调节。相较于用户手动对投影设备整体进行调整的方式而言,本申请中的方案更加便捷且可控性更强。
此外,由于光纤扫描器自身的体积小,即使在扫描显示装置中设置多个光纤扫描器,扫描显示装置整体也可以保持较小体积,有利于投影设备的小型化,且能够实现大视场的投影显示,本申请中的方式更有利于小型化,有效节省空间。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1a是本申请实施例提供的一种说明性扫描显示系统的结构示意图;
图1b是本申请实施例提供的一种光纤扫描器的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种扫描显示装置的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的扫描显示装置中的光纤扫描器的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的第二种扫描显示装置的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的第三种扫描显示装置的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的第四种扫描显示装置的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的致动基座的结构示意图;
图9是致动基座的另一种结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
不同于现有投影显示技术中所采用的基于液晶显示器(Liquid CrystalDisplay,LCD)或基于数字光处理(Digital Light Processing,DLP)等投影显示方式,在本申请中,采用由光纤扫描器构成的投影设备实现投影角度和/或位置的调节。
说明性扫描显示系统
如图1a所示,为本申请中的一种说明性的扫描显示系统,其中主要包括:
处理器100、激光器组110、光纤扫描器120、光纤130、光源调制电路140、扫描驱动电路150及合束单元160。
处理器100可以为图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)、中央处理器(Central Processing Unit,CPU)或者其它具有控制功能、图像处理功能的芯片或电路,这里并不进行具体限定。
系统工作时,处理器100可根据待显示的图像数据控制光源调制电路140对激光器组110进行调制,激光器组110中包含多个单色激光器,分别发出不同颜色的光束。从图1中可见,激光器组中具体可采用红(Red,R)、绿(Green,G)、蓝(Blue,B)三色激光器。激光器组110中各激光器发出的光束经由合束单元160合束为一束激光并耦入至光纤130中。
处理器100控制扫描驱动电路150驱动光纤扫描器120进行扫动,从而将光纤130中传输的光束扫描输出。
从光纤130输出端出射的光束作用于介质表面上某一像素点位置,并在该像素点位置上形成光斑,便实现了对该像素点位置的扫描。在光纤扫描器120带动下,光纤130输出端按照一定扫描轨迹扫动,从而使得光束移动至对应的像素点位置进行扫描。实际扫描过程中,光纤130输出的光束将在每个像素点位置形成具有相应图像信息(如:颜色、灰度或亮度)的光斑。在一帧的时间里,光束以足够高的速度遍历每一像素点位置,由于人眼观察事物存在“视觉残留”的特点,故人眼便无法察觉光束在每一像素点位置上的移动,而是看见一帧完整的图像。
继续参考图1b,为光纤扫描器120的具体结构,其中包括:致动部121、光纤悬臂122、透镜123、扫描器封装壳124以及固定件125。致动部121通过固定件125固定于扫描器封装壳124中,光纤130在致动部121的自由端延伸形成光纤悬臂122,工作时,致动部121在扫描驱动信号的驱动下沿第一方向(Y方向)及第二方向(X方向)振动,受致动部121带动,光纤悬臂122出射端输出的光束便可按预定轨迹在介质表面上扫描。需要说明的是,光纤130从A端接入致动部121,其中的光束可传输至B端的光纤悬臂122,在可能的实施方式中,光纤130贯穿致动部121,并在致动部121的自由端延伸形成光纤悬臂122;或者,光纤130从A端接入致动部121,并在致动部121内部与B端的光纤悬臂122的精密对接,从而可将光束输出至光纤悬臂122中,也就是说,光纤130和光纤悬臂122并不是一体的。
在本申请方案的描述中,致动部和致动器表示同一概念,仅是名称不同,故并不应理解为对本申请的限定。
当然,图1a及图1b中所示出的内容只是为了简单说明光纤扫描显示系统的基本结构,以便于理解本申请实施例中的技术方案,而不应理解为对本申请的限定。
应理解,前述图1a及图1b中示出了光纤扫描显示系统的基本结构,在此基础上将对本申请实施例中的技术方案进行详细描述。另外,为了便于后续实施例中的描述,图1a及图1b中所示出的方向坐标系可沿用至后续实施例中,为便于理解,后续的实施例中使用的诸如Y1及Y2方向则可认为与Y方向是一致的,当然,在实际应用中,Y1及Y2方向不完全一致,并且与Y方向也并不完全是一致的,这里并不应作为对本申请的限定。
投影设备
参考图2,为本申请实施例中的一种投影设备,包括:图像数据单元300、至少一个光源310、至少一个合束单元320、光纤330、扫描显示装置340、控制单元350以及光源封装壳306。需要说明的是,图2中示出了多个光源310和多个合束单元320的情形,对于采用其它数量的光源310、合束单元320的实施方式可参考本实施例中的方案,故不再过多赘述。
对于图2所示的投影设备而言:图像数据单元300提供需要进行显示的图像内容。图像数据单元300可以将与待显示的图像内容相关联的视频或图片转换为适于进行投影的图像数据,并根据图像数据控制相应的光源310输出相应的图像光束。
图像数据单元300中可以包括存储器、图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)、中央处理器(Central Processing Unit,CPU)或者其它进行图像处理所需的芯片或电路,这里并不进行具体限定。
在图2中,示出了一个图像数据单元300的情况,即一个图像数据单元分别向不同光源310提供相应的图像内容,此方式对图像数据单元300的处理性能要求较高。而在另一实施例中,还可以采用设置多个图像数据单元300,每一个图像数据单元300与一个光源310相对应,用于向光源310提供相应的图像内容,该方式能够降低对单一图像数据单元300处理性能的要求。当然,至于采用何种方式具体将视实际应用的需要而定,这里并不进行具体限制。
对于多个光源中的任一光源310而言,光源310既可采用单个发光源,如,LED或激光器,根据需要设置后可发出特定颜色的光;也可以采用多个空间上分离的子光源,子光源同样可以为LED或激光器,多个子光源的颜色可以相同也可以不同,具体将视实际应用的需要而定。在实际投影显示时,不同的光源301可以发出相同的图像光束,也可以发出不同的图像光束,这里并不进行具体限制。
在本申请的后续实施例中,将着重以光源310为激光器的情况进行说明,若光源310采用激光器,则在一般性实施例中,具体可采用红(Red,R)、绿(Green,G)、蓝(Blue,B)三色激光器,三色激光器在空间上分离,分别发出三种颜色的激光,这里并不应理解为对本申请的限定。
合束单元320的数量通常与光源310的数量相匹配,且与光源310一一对应,每一合束单元320可将相对应的光源310输出的两种或多种颜色的光束进行合束,耦入至光纤330中,再由光纤330将合束的光束传输至相应的光纤扫描器。合束单元320具体的合束方式可包括但不限于:空间合束、光纤合束等,具体采用何种方式将根据实际应用的需要而定。
从图2中可见,前述的光学元件多个光源310、多个合束单元320及光纤330均封装于光源封装壳306之内。在一些实施例中,图像数据单元300可封装于光源封装壳306之内,而光纤330也可不封装于光源封装壳306之内,具体将视实际应用的需要而定,这里并不进行限定。
扫描显示装置340整体固定设于光源封装壳306外表面,扫描显示装置340中设有至少一个光纤扫描器(图2中示出了多个光纤扫描器的情况),光纤扫描器的输出方向可调,从而满足实际应用中对投影画面不同角度及位置的需求。关于扫描显示装置340的结构后续将进行详细描述。
控制单元350产生控制信号作用于扫描显示装置340,从而控制扫描显示装置340中光纤扫描器的偏转角度。控制单元350具体可以是芯片/电路,能够接收由用户操作而发出的外部指令信号并进行响应,生成相应的控制信号。
虽然图2所示的实施例中控制单元350独立设置,但在另一些实施例中,控制单元350同样可封装于光源封装壳306内,具体将视实际应用需要而定,这里并不进行具体限制。
扫描显示装置
参考图3,在本申请的一种实施例中,扫描显示装置340包括:转动台400以及至少一个光纤扫描器410。便于理解,这里以三个光纤扫描器410的情况进行说明。
本实施例中,转动台400为二维转台,其进一步可包括固定部和转动部,固定部用于与外部结构固定连接,转动部可以在一定角度范围内转动,转动部具体可采用诸如转轴、万向滚轮等,这里并不进行限制。
光纤扫描器410尾部端面固定设于转动台的转动顶面上,在一种较优方式中,三个光纤扫描器410相互平行,且均垂直于转动台400的转动顶面,随着转动台400的转动,三个光纤扫描器410的朝向统一发生改变。
光纤扫描器410可以是二维光纤扫描器,在图3中可见,光纤扫描器410包括:致动部411、从致动部411自由端延伸的光纤悬臂412、透镜413、扫描器封装壳414以及固定件415。光纤扫描器410中的致动部411及光纤悬臂412,通过固定件415固定于扫描器封装壳414中,透镜413同样固定扫描器封装壳414内且位于光纤悬臂412的出射光路上,从光纤悬臂412输出的光束经透镜后投射出相应的画面。需要说明的是,在本实施例中,扫描器封装壳414靠近致动部411的一端设有通孔,以便于信号线、光纤等穿过,当然,在实际应用时,扫描器封装壳414内部将保持真空状态,针对扫描器封装壳414的通孔可进行诸如注胶等密封处理,具体的密封处理方式这里并不进行过多赘述。
受致动部411带动,光纤扫描器410中的光纤悬臂412可以沿X和Y的合成方向上扫动,具体的扫描方式可包括但不限于:栅格式扫描、螺旋式扫描或利萨如(Lissajous)式扫描等。
参考图4,作为一种示例性结构,光纤扫描器410中的致动部411进一步包括:第一致动部411a、第二致动部411b、隔离部411c及固定部411d,第一致动部411a和第二致动部411b通过隔离部411c固定连接,第一致动部411a沿Y方向以低频振动,第二致动部411b沿X方向以高频振动,从而便可实现光纤悬臂412按照X和Y的合成方向上进行二维扫描。作为一种可能的方式,致动部411中的固定部411d可与固定件415固定连接,从而将致动部411固定于扫描器封装壳414中。需要说明的是,图4中所示出的致动部411的形状、尺寸等,仅是一种示例,并不应理解为对本申请方案的限定。
继续参考图3,光纤扫描器410通过扫描器封装壳415的尾端固定于转动台400的转动顶面。作为本申请实施例中的一种可行方式,转动台400与扫描器封装壳414的连接处设有通孔(并未在图3中示出),以便光纤或信号线连接于光纤扫描器410上,当然,关于通孔的大小、形状等在此并不进行具体限制。
在本实施例中,转动台400可按照其纵长方向的轴线进行转动,从而改变光纤扫描器410的投影面在Y方向上的位置,也就是说,当转动台400按照其纵长方向的轴线进行转动后,将可以使得三个光纤扫描器410扫描输出的投影面处于图3中所示的第四位置或第五位置。容易理解,转动台400的转动可由其中的关节件实现,这里并不再过多赘述。
转动台400上与光纤扫描器410连接的侧壁还可设有转动机构(并未在图3中示出),转动机构可沿转动台400的纵长方向转动,带动光纤扫描器410改变在X方向上的角度,进而使得三个光纤扫描器410扫描输出的投影面处于图3中所示的第二位置或第三位置。转动台400的转动机构,可以诸如转动叶片,转动叶片可以在转动台400的转动顶面上以平行于Y方向的转轴进行转动,光纤扫描器410的尾部端面固定在转动叶片上,转动叶片在未转动时,与转动台400的转动顶面保持平整状态,进行转动时,便可带动光纤扫描器410在X方向转动。当然,这里仅是转动台400所采用的一种可能的方式,并不应理解为对本申请的限定。
综上,通过扫描显示装置340自身的转动,改变光纤扫描器410的朝向,进一步实现对投影画面位置、角度的改变,在此过程中,用户并不需要重新摆放投影设备,便可实现对投影画面位置的调节。相较于用户手动对投影设备整体进行调整的方式而言,本申请中的方案更加便捷且可控性更强。
其它实施例
参考图5,在本申请的另一实施例中提供一种扫描显示装置,包括:转动台500以及三个光纤扫描器510。
其中,转动台500设于光源封装壳306平行于第一方向(即,图5中的X方向)的外表面上,转动台500可在该表面上平行转动。三个光纤扫描器510固定于转动台500上相对光源封装壳306的一侧,且各光纤扫描器510均平行于第一方向。转动台500可带动各光纤扫描器510进行平面转动,从而如图5所示,各光纤扫描器510的投影面可从第一位置移动至第二位置、第三位置、第六位置、第七位置或第八位置。
此外,转动台500还可以进行第二方向(即,图5中的Y方向)上的转动,当转动台500转动时,可带动各光纤扫描器510改变第二方向上的角度,从而如图5所示,各光纤扫描器510的投影面可从第一位置移动至第四位置或第五位置。
当然,容易理解,转动台500在第二方向上转动的角度与光纤扫描器510的长度、光源封装壳306上表面的局部边长以及转动台500的高度有关,这里并不进行具体限制。
相较于前述图3所示的实施例,本实施例中的扫描显示装置可以实现更多角度的调节,从而进一步减少用户对投影设备整体进行手动调节。
参考图6,在本申请的另一实施例中提供一种扫描显示装置,包括:转动台600及三个光纤扫描器610。
其中,转动台600呈L型,光纤扫描器610的固定端固定于转动台600的竖直部601上,且固定后的光纤扫描器610与转动台600的水平部602平行,各光纤扫描器610相互平行。当然,在实际应用中,各光纤扫描器610彼此之间还可以呈设定角度,具体将视实际需要而定,这里并不进行限制。
转动台600的水平部602与光源封装壳306平行于第一方向的表面之间可转动连接,转动台600便可平行于该表面进行转动,进一步实现如前述实施例中的朝向四周各方向调节投影面的位置。
此外,转动台600的竖直部601与水平部602之间也可采用可转动连接,换言之,竖直部601能够以与水平部602之间的连接线为轴进行转动,从而改变各光纤扫描器610在第二方向上的角度。
在本申请中的另一些实施例中,扫描显示装置中还包括沿第一方向伸缩振动的致动基座。具体而言,参考图7,扫描显示装置700(这里仍以三个光纤扫描器进行说明)包括:致动基座710、转动台720及光纤扫描器730。其中:
转动台720固定于光源封装壳306平行于X方向(在本实施例中,X方向可认为是第二方向)的表面上,且转动台720与光源封装壳306之间采用可转动连接,换言之,转动台720可在光源封装壳306的接触面上进行平面转动。致动基座710固定于转动台720的转动顶面上,作为一种较优方式,转动台720的转动顶面平行于X方向。致动基座710可沿Y方向(在本实施例中,Y方向可认为是第一方向)伸缩振动。光纤扫描器730以平行于X方向的方式固定于致动基座710伸缩方向的表面上。
光纤扫描器730为一维扫描器,也即,光纤扫描器730仅在X方向上摆动。在实际工作时,致动基座710可带动光纤扫描器730在Y方向上振动,从而,光纤扫描器730便可实现二维扫描输出。
当然,在实际应用中,共用致动部700同样也可采用多面柱、圆柱等,这里不再过多赘述。
与前述实施例相类似,关于本实施例中光纤扫描器的具体结构,从图7中可见,其中包括一维致动部731、从一维致动部731自由端延伸的光纤悬臂732、透镜733、扫描器封装壳734及固定件735。
光纤扫描器730中的一维致动部731及光纤悬臂732,通过固定件735固定于扫描器封装壳734中,透镜733同样固定扫描器封装壳734内且位于光纤悬臂732的出射光路上,从光纤悬臂732输出的光束经透镜后投射出相应的画面。
需要说明的是,为了实现致动基座710在Y方向上的伸缩振动,作为本实施例中的一种可行方式,共用致动部710可采用电机致动,换言之,共用致动部710为电机,可在Y方向上按照设定频率振动;或者,共用致动部710为设于电机驱动杆上的载物台,在电机驱动杆的带动下运动。当然,这里并不应作为对本申请的限定。
作为本实施例中的另一种可行方式,致动基座710可采用堆叠式结构,参考图8,致动基座710中包括沿伸缩方向相互堆叠的多个压电材料片701,每一压电材料片701的两面分别布设有电极702。在实际应用时,堆叠的不同压电材料片701的电极可以相互绝缘,具体可通过诸如绝缘膜层实现,这里并不作具体限制。每一压电材料片701两面所布设的电极702具体包括第一电极7021和第二电极7022,一般性地,第一电极7021和第二电极7022在通电后的之间存在电势差。
在本实施例中,压电材料片701预先经过极化处理,使得压电材料片701的极化方向与电极702通电时所产生的电场方向一致(这里对极化处理过程不进行过多赘述),由此,压电材料片701受电场作用沿垂直于电极702的方向(即,第一方向)发生伸缩形变。容易理解,压电材料片701的形变方式与电场的方向有关,在一种可能的方式中,第一电极7021作为正电极、第二电极7022作为负电极时,压电材料片701沿Y方向延伸形变;而第一电极7021作为负电极、第二电极7022作为正电极时,压电材料片701沿Y方向收缩形变。当然,这里仅是一种示例,并不应理解为对本申请的限定。
当然,压电材料片701的形变幅度与施加的电压有关,具体可满足以下公式:
Δl=d33*U
其中,Δl为压电材料片701的伸缩形变率;d33为压电材料片701在平行于电场方向(即,Y方向)上的压电系数;U为驱动电压。
显然,施加的电压越高,压电材料片701所产生的伸缩形变率也就越大,但是,驱动电压的增大会导致相应驱动电路的复杂度、成本和功耗的增加,同时,较大的驱动电压使得光纤扫描器的响应具有强烈的非线性。所以,在实际应用中将施加的电压控制在一定合理的范围之内,具体将视实际情况而定。
对于致动基座710而言,总伸缩形变量可认为是各压电材料片701的伸缩形变量之和。致动基座710中堆叠式的每一个压电材料片701均在驱动信号的作用下发生垂直于电极方向的形变,便可使得致动基座710在Y方向进行伸缩振动。容易理解,致动基座710中所包含的压电材料片701的数量越多,致动基座710整体的伸缩形变也就越明显,相应地,致动基座710的伸缩振动幅度也就越大,当然,致动基座710中包含的压电材料片701的数量可根据实际应用的需要进行调整设置。
本实施例中的致动基座710并不进行弯曲振动,而是在Y方向进行伸缩振动,相较于弯曲振动,伸缩振动的驱动力更大,振幅也更大,在需要大致动力和/或大尺寸扫描显示的场景下,更具优势。
当然,除了前述的堆叠式结构外,致动基座710还可以采用诸如压电柱结构,如图9所示,致动基座710包括压电材料柱370以及布设在压电材料柱370上的电极371、变幅杆结构等。在本实施例中,除了图9中所示的实心方柱结构之外,压电材料柱370具体还可采用圆柱或多面柱的结构,或者采用空心柱结构,这里并不作具体限制。
此外,前述实施例中光纤扫描器的第一致动部相比,本实施例中基座作为共用致动部进行伸缩形变的形变量更大,更适于大尺寸图像的扫描投影显示。基座作为共用致动部在第一方向的尺寸更加显著,相应地,可以减少基座在其它方向的尺寸,从而使得本申请中扫描显示装置所占空间更小,更适合小型化。
这里需要说明的是,在以上的实施方式中,光纤扫描器与转动台之间的固定方式可以采用一体成型、粘接、卡槽固定等,采用何种方式将视实际应用的需要而定,这里并不进行具体限制。对于扫描显示装置中包含多个光纤扫描器的情况而言,所包含的光纤扫描器的参数规格、与转动台之间的固定方式等均一致。
扫描器独立于基座的方式,相较于一体成型的方式,其制造难度及成本更低,因此,通常在实际应用中扫描器作为独立元件,固定安装于转动台上。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、设备和介质类实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可,这里就不再一一赘述。
至此,已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序,以实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理可以是有利的。
在本公开的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关,但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将元件与其它元件区分开的目的。例如,第一用户设备和第二用户设备表示不同的用户设备,虽然两者均是用户设备。例如,在不背离本公开的范围的前提下,第一元件可称作第二元件,类似地,第二元件可称作第一元件。
当一个元件(例如,第一元件)称为与另一元件(例如,第二元件)“(可操作地或可通信地)联接”或“(可操作地或可通信地)联接至”另一元件(例如,第二元件)或“连接至”另一元件(例如,第二元件)时,应理解为该一个元件直接连接至该另一元件或者该一个元件经由又一个元件(例如,第三元件)间接连接至该另一个元件。相反,可理解,当元件(例如,第一元件)称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件(第二元件)时,则没有元件(例如,第三元件)插入在这两者之间。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种扫描显示装置,其特征在于,包括转动台以及至少一个光纤扫描器,其中,
所述光纤扫描器按照设定朝向固定于所述转动台上,受所述转动台带动,所述光纤扫描器的朝向在一维或二维方向上改变,以调节所述扫描显示装置投射的投影面的位置,其中,所述扫描显示装置投射的所述投影面由所述光纤扫描器扫描输出得到。
2.如权利要求1所述的扫描显示装置,其特征在于,所述转动台为二维转台,包括固定部以及设于所述固定部上二维转动的转动部;
其中,所述转动部采用转轴结构或万向滚轮。
3.如权利要求2所述的扫描显示装置,其特征在于,所述光纤扫描器的固定端固定设于所述二维转台中所述转动部的转动顶面,所述二维转台的所述固定部与外部结构固定连接。
4.如权利要求3所述的扫描显示装置,其特征在于,所述光纤扫描器的侧壁固定设于所述二维转台中所述转动部的转动顶面,所述二维转台的所述固定部与外部结构固定连接。
5.如权利要求1所述的光纤扫描器,其特征在于,所述转动台为L型转台,包括竖直部和水平部,所述水平部朝外的表面用于与外部结构转动连接,所述光纤扫描器固定端固定于所述竖直部的竖直面上;
所述水平部以与所述外部结构的连接处为转动中心进行转动,以带动所述竖直部及固定于所述竖直部上的所述光纤扫描器进行转动。
6.如权利要求1至5中任一所述的扫描显示装置,其特征在于,所述光纤扫描器为二维扫描器,其中包括扫描器封装壳和设置于所述扫描器封装壳中的第一致动部、第二致动部、固定件、从所述第二致动部远端延伸形成的光纤悬臂以及设于所述光纤悬臂出射光路上的透镜;
所述固定件将所述第一致动部、第二致动部固定于所述扫描器封装壳中;
所述第一致动部在第一方向上振动,所述第二致动部在第二方向上振动,受所述第一致动部及所述第二致动部带动,所述光纤悬臂沿所述第一方向和所述第二方向的合成方向扫动,由所述光纤悬臂扫描出射的光束经所述透镜输出,所述第一方向和所述第二方向相互不平行。
7.如权利要求2或5中所述的扫描显示装置,其特征在于,所述扫描显示装置中还包括沿第一方向伸缩振动的致动基座,所述转动台固定于所述致动基座伸缩方向上的表面。
8.如权利要求7所述的扫描显示装置,其特征在于,所述光纤扫描器为一维扫描器,其中至少包括固定部、一维致动部、从所述一维致动部远端延伸形成的光纤悬臂;
所述光纤扫描器的一维致动部沿第二方向振动,受所述致动基座及一维致动部带动,所述光纤悬臂在所述第一方向及所述第二方向的合成方向上扫动,所述第一方向和所述第二方向相互不平行。
9.如权利要求8或6中任一所述的扫描显示装置,其特征在于,所述光纤扫描器的扫描输出方式包括:栅格式扫描、螺旋式扫描、利萨如式扫描中的至少一种。
10.如权利要求1所述的扫描显示装置,其特征在于,当所述扫描显示装置中包含多个光纤扫描器时,各所述光纤扫描器平行设置或彼此呈设定角度。
11.如权利要求2或5中所述的扫描显示装置,其特征在于,所述光纤扫描器与所述转动台的固定方式包括:粘接、卡扣结构、一体成型中的至少一种。
12.一种投影设备,其特征在于,所述投影设备至少包括前述权利要求1~10中任一所述的扫描显示装置、图像源、控制单元以及封装外壳;所述投影设备投射的投影面的位置可调。
CN201910362609.6A 2019-04-30 2019-04-30 一种扫描显示装置及投影设备 Pending CN110113586A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910362609.6A CN110113586A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种扫描显示装置及投影设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910362609.6A CN110113586A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种扫描显示装置及投影设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110113586A true CN110113586A (zh) 2019-08-09

Family

ID=67487932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910362609.6A Pending CN110113586A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种扫描显示装置及投影设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110113586A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444963A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 成都理想境界科技有限公司 一种光源驱动电路及显示模组

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104238111A (zh) * 2013-06-17 2014-12-24 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 扫描反射镜组件及使用该扫描反射镜组件的投影装置
CN108803010A (zh) * 2017-12-07 2018-11-13 成都理想境界科技有限公司 一种提升光纤扫描图像画质的方法及装置
CN109547756A (zh) * 2018-10-16 2019-03-29 成都理想境界科技有限公司 一种拼接式扫描成像设备及调整方法
CN109669267A (zh) * 2019-01-18 2019-04-23 成都理想境界科技有限公司 一种扫描致动器及光纤扫描器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104238111A (zh) * 2013-06-17 2014-12-24 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 扫描反射镜组件及使用该扫描反射镜组件的投影装置
CN108803010A (zh) * 2017-12-07 2018-11-13 成都理想境界科技有限公司 一种提升光纤扫描图像画质的方法及装置
CN109547756A (zh) * 2018-10-16 2019-03-29 成都理想境界科技有限公司 一种拼接式扫描成像设备及调整方法
CN109669267A (zh) * 2019-01-18 2019-04-23 成都理想境界科技有限公司 一种扫描致动器及光纤扫描器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444963A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 成都理想境界科技有限公司 一种光源驱动电路及显示模组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100582862C (zh) 改善图像投影设备的图像质量的设备和方法
CN102472956A (zh) 通过改变扫描幅度来修正扫描的投影仪失真
US20110109884A1 (en) Post-Scan Distortion Adjustment Optics for Infinite Focus Projector System
CN101297240B (zh) 使用电吸收调制的绿激光器系统的彩色图像投影装置和方法
JP2003021800A (ja) 投射型表示装置
CN104459995A (zh) 光偏转装置以及控制和调整方法、图像形成装置、车辆
CN102150070A (zh) 用于mems扫描显示系统等的畸变更改光学装置
CN211826864U (zh) 激光投影设备
US20110063574A1 (en) Three-Dimensional Display Using an Invisible Wavelength Light Source
CN105824176B (zh) 一种基于mems的曲面反射式超短焦投影镜头
CN101198475B (zh) 用于对图像进行投影的图像投影装置
CN110113586A (zh) 一种扫描显示装置及投影设备
US8238029B2 (en) Dichroic filter laser beam combining
CN110376736A (zh) 一种扫描显示模组及近眼显示设备
CN109212746A (zh) 一种光纤扫描器及光纤扫描成像系统
WO2021213101A1 (zh) 投影设备
Scholles et al. Ultracompact laser projection systems based on two-dimensional resonant microscanning mirrors
JP4095428B2 (ja) 光走査光学系、画像投影装置、画像表示システム
CN110381301A (zh) 一种扫描显示装置及投影设备
US8437065B2 (en) Scanning platform having asymmetric flexures
CN113542702A (zh) 投影设备
CN105892199A (zh) 激光投影仪
CN107229170A (zh) 基于李萨如图像扫描的投影仪及投影方法
JP2010266824A (ja) 画像表示装置
KR20010090649A (ko) 2차원 광주사 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190809