CN110673333A - 一种能实时修正振幅的投影振镜及其修正振幅的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能实时修正振幅的投影振镜及其修正振幅的方法，其技术方案的要点是通过在振镜片上粘接超小型永磁铁，在电路板上集成霍尔传感器，且霍尔传感器设在超小型永磁铁的正下方，当振镜片振动时，其上的超小型永磁铁到霍尔传感器的距离会发生变化，对应穿过霍尔传感器的磁场强度会发生变化，超小型永磁铁到霍尔传感器距离越远，对应的霍尔传感器接收到的磁场强度就越弱，霍尔传感器工作中随磁感应强度的变化而输出线性变化的电压，输出至主控CPU的模拟数字转换器端口，通过计算电压的变化，可以实时换算成振镜片的振动幅度变化，再调整输入线圈的电压值，构成输入‑检测‑反馈的实时闭环系统，达到精确修正振镜片振幅的目的。

Description

一种能实时修正振幅的投影振镜及其修正振幅的方法
【技术领域】
本发明涉及一种能实时修正振幅的投影振镜及其修正振幅的方法。
【背景技术】
目前DLP(数字光处理技术)投影的DMD(数字微镜器件)成本很高，所以民用级的投影DMD(数字微镜器件)都会采用振镜的方式，用低成本的简单方法扩大像素，如从DMD原始的1920X1080，通过振镜扩展到3840X2160的4K级别，目前民用的4K激光投影都是采用振镜这个方法。
TI(德州仪器公司)借助于TRP(倾斜滚动像素)技术，以FHD DMD(1920x1080数字微镜器件)为基础，加入一光学组件振镜的牵动，依Frame time(帧时间)将光点做半个像素的移动，以四个为一周期，因此投影在银幕上的视觉效果就如同4K×2K的分辨率。
目前的投影振镜，由于是线圈磁场驱动，存在振动幅度不够稳定的问题，影响投影画质亮度和清晰度。造成振幅不稳定的原因主要有：
1、生产时线圈个体差异造成磁场强度不同，弹片的力度个体差异。
2、温度变高或者变低，会改变振动结构金属的弹性，会影响振动幅度。
虽然目前有的高端振镜集成了温度传感器，通过补偿曲线校正了一些温度变化引起的振幅变化，但是由于这种温度补偿方法不能实时监测振镜片的振幅变化，无法做到闭环负反馈的控制，效果也不是很好。
本发明就是基于这种情况作出的。
【发明内容】
本发明的目的是为了解决振镜振幅稳定性差的问题，提供一种改善振镜的振动幅度波形的投影振镜及其修正振镜片振幅的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：包括有振镜片1，在所述振镜片1下表面粘接有超小型永磁铁4，在振镜片1的下方设有电路板3，在电路板3的上表面设有用于接收磁场的霍尔传感器5。
如上所述能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：所述霍尔传感器5为集成在所述电路板3上的小体积封装的线性输出型霍尔传感器。
如上所述能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：所述霍尔传感器5设在超小型永磁铁4的正下方。
如上所述能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：所述霍尔传感器5与所述超小型永磁铁4的间距不小于所述振镜片1的最大振幅。
如上所述能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：还包括有底座6，所述振镜片1设在底座6上，在底座6的四周还分别设有线圈2。
一种投影振镜实时修正振幅的方法，其特征在于:通过在振镜片1上粘接超小型永磁铁4，在电路板3上集成霍尔传感器5，且霍尔传感器5设在超小型永磁铁4的正下方，当振镜片1振动时，其上的超小型永磁铁4到霍尔传感器5的距离会发生变化，对应穿过霍尔传感器5的磁场强度会发生变化，超小型永磁铁4到霍尔传感器5距离越远，对应的霍尔传感器5接收到的磁场强度就越弱，霍尔传感器5工作中随磁感应强度的变化而输出线性变化的电压，输出至主控CPU的模拟数字转换器端口，通过计算电压的变化，可以实时换算成振镜片1的振动幅度变化，再调整输入线圈2的电压值，构成输入-检测-反馈的实时闭环系统，达到精确修正振镜片1振幅的目的。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、本发明通过振镜片上粘接超小型永磁铁，在电路板上集成低成本、采用表面贴装三引脚的小体积(SOT-23)封装的的霍尔传感器元件，构成闭环系统，就可以达到精确控制振镜振幅、提高投影显示画质的目的。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图1；
图2是本发明的结构示意图2；
图3是本发明投影振镜的立体图；
图4是本发明投影振镜的爆炸图；
图5是本发明平面图；
图6是图5中A-A方向的剖视图；
图中：1为振镜片；2为线圈；3为电路板；4为超小型永磁铁；5为霍尔传感器；6为底座。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员能够理解。
一种能实时修正振幅的投影振镜，如图1至图6所示，包括有振镜片1，在所述振镜片1下表面粘接有超小型永磁铁4，在振镜片1的下方设有电路板3，在电路板3的上表面设有用于接收磁场的霍尔传感器5。
如上所述能实时修正振幅的投影振镜，该投影振镜还包括有底座6，所述振镜片1设在底座6上，在底座6的四周还分别设有线圈2，即共有四个线圈2。
进一步地，所述霍尔传感器5为集成在所述电路板3上的小体积封装(SOT-23)的线性输出型霍尔传感器。
如图2所示，所述霍尔传感器5设在超小型永磁铁4的正下方；所述霍尔传感器5与所述超小型永磁铁4的间距不小于所述振镜片1的最大振幅。
图1是振镜片1下面安装超小型用磁铁4的位置示意图，理论上，超小型用磁铁4的位置可以安装在不影响四个线圈2位置的非工作图像区域(图1中间长方形)任意四周位置。
本发明还请求保护一种投影振镜实时修正振幅的方法,通过在振镜片1上粘接超小型永磁铁4，在电路板3上集成霍尔传感器5，且霍尔传感器5设在超小型永磁铁4的正下方，当振镜片1振动时，其上的超小型永磁铁4到霍尔传感器5的距离会发生变化，对应穿过霍尔传感器5的磁场强度会发生变化，超小型永磁铁4到霍尔传感器5距离越远，对应的霍尔传感器5接收到的磁场强度就会越弱，反之超小型永磁铁4到霍尔传感器5距离越近，对应的霍尔传感器5接收到的磁场强度就会越强。
根据霍尔传感器接收到的磁场强度和距离成线性的特性，可以间接计算输出振镜片振幅的实时幅度值。
振镜片的振幅L＝(T﹡K)+P，公式中，L代表振镜的振幅，T代表霍尔传感器接收到的磁场强度ADC后的数值，K是系数由实际测量计算得到，P是因为非线性和温度漂移造成误差的修正系数。
霍尔传感器5工作中随着磁感应强度的变化而输出线性变化的电压，输出至主控CPU的模拟数字转换器端口，投影主机主控CPU实时接收霍尔传感器5的输出线性电压，经过ADC(模拟数字转换器)变换，根据上面公式就可以计算得出振镜片1的振幅，就可进一步得到振镜片1振幅变化的实时数值曲线；再向线圈2输出经过计算修正后的控制电压，就可以达到闭环负反馈精确控制振镜片1振幅的目的。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：包括有振镜片(1)，在所述振镜片(1)下表面粘接有超小型永磁铁(4)，在振镜片(1)的下方设有电路板(3)，在电路板(3)的上表面设有用于接收磁场的霍尔传感器(5)。
2.根据权利要求1所述能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：所述霍尔传感器(5)为集成在所述电路板(3)上的小体积封装的线性输出型霍尔传感器。
3.根据权利要求2所述能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：所述霍尔传感器(5)设在超小型永磁铁(4)的正下方。
4.根据权利要求3所述能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：所述霍尔传感器(5)与所述超小型永磁铁(4)的间距不小于所述振镜片(1)的最大振幅。
5.根据权利要求1至4任一项所述能实时修正振幅的投影振镜，其特征在于：还包括有底座(6)，所述振镜片(1)设在底座(6)上，在底座(6)的四周还分别设有线圈(2)。
6.一种投影振镜实时修正振幅的方法,其特征在于:通过在振镜片(1)上粘接超小型永磁铁(4)，在电路板(3)上集成霍尔传感器(5)，且霍尔传感器(5)设在超小型永磁铁(4)的正下方，当振镜片(1)振动时，其上的超小型永磁铁(4)到霍尔传感器(5)的距离会发生变化，对应穿过霍尔传感器(5)的磁场强度会发生变化，超小型永磁铁(4)到霍尔传感器(5)距离越远，对应的霍尔传感器(5)接收到的磁场强度就越弱，霍尔传感器(5)工作中随磁感应强度的变化而输出线性变化的电压，输出至主控CPU的模拟数字转换器端口，通过计算电压的变化，可以实时换算成振镜片(1)的振动幅度变化，再调整输入线圈(2)的电压值，构成输入-检测-反馈的实时闭环系统，达到精确修正振镜片(1)振幅的目的。
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