CN112612171A - 一种投影仪及与其配合使用的振镜组件 - Google Patents

Abstract

本发明属于投影仪技术领域,具体涉及一种投影仪及与其配合使用的振镜组件，包括投影仪本体和振镜组件，所述振镜组件外置在投影仪本体的出光口处，所述振镜组件包括与投影仪本体连接的外壳，所述外壳内设置有驱动器，所述驱动器上连接有振动器，所述振动器中间设置有镜片，所述镜片与投影仪本体的出光口相对应，所述驱动器驱动振动器产生振动。目的在于将振镜外置，可以使得振镜不必承受光机内部的高温，对于振镜耐高温材料的使用要求不高，降低了振镜的加工成本；且振镜外置后，可以将原本投影仪的一部分功能或者电路转移出来，从整体上缩小了投影仪的体积，满足了市场上对于投影仪体积越来越小的需求。

Description

一种投影仪及与其配合使用的振镜组件

技术领域

本发明属于投影仪技术领域，具体涉及一种投影仪及与其配合使用的振镜组件。

背景技术

振镜是投影仪光机内的部件，目前的装配方案是将振镜直接安装在投影仪中使用，然而将振镜安装在投影仪内部使用时，由于光机内温度很高，导致振镜内的组件受到温度影响会发热，从而影响振镜的使用，因此对于振镜材料的选择具备较高的要求，使得振镜的加工成本较高。且振镜作为投影仪光机的内部组件，没有办法进行拆分，因此在销售时，都是与投影仪捆绑销售，用户无法根据自己的需要作出选择。

目前，尚没有将振镜作为一种外部单独使用的成品部件，可以根据用户的使用选择不同的振镜方案，当用户需要提升体验时，就不得不重新购买一台新的投影仪；现在市场对于投影仪的需求，是希望投影仪可以越来越小，以便于随身携带，带来的问题就是振镜的设计空间越来越窄，光机内部密封的环境也不利于振镜的散热。

发明内容

为了解决振镜在投影机光机内部需要承受更高的温度，以至于造成振镜成本的增加，且振镜随投影仪捆绑销售，用户无法对于振镜的使用做出更多的选择，本发明提出了一种投影仪及与其配合使用的振镜组件，该仪器以外置振镜作为核心部件，为振镜的设计提供了更大的设计空间，可以增加散热、清洁等功能，也可以根据用户的使用更换需要的振镜。

本发明所采用的技术方案是：一种振镜组件，所述振镜组件包括驱动器，所述驱动器上连接有振动器，所述振动器中间设置有镜片，所述驱动器驱动振动器产生振动。

由于以上技术方案，本发明的振镜组件，可以制作成独立的投影仪配件，适配各种型号的投影仪，在振镜组件中，通过驱动器驱动振动器产生振动，从而使得像素点在视觉上进行了多次叠加，使得人从感官上变成了原像素点数量的数倍，由此达到像素翻倍的目的。

优选的，所述驱动器上设置有线圈，所述线圈处于振动器上磁铁产生的磁场范围内；所述线圈通过驱动器进行供电。

由于以上技术方案，线圈是与驱动器固定连接的，因此线圈具有较强的结构稳定性，不会产生移动，线圈处于磁铁的磁场范围内，磁铁受到线圈的反作用力产生振动；驱动器的电力由连接器提供，也即投影仪本体直接为驱动器提供电力。

优选的，所述振动器的上设置有弹臂，所述弹臂包括与振动器固定连接的固定件，所述固定件上连接有悬臂，所述悬臂受力后产生震动；所述弹臂沿振动器的轴线对称设置。

由于以上技术方案，弹臂为长而细的悬臂，设置在振动器的轴线上为一种实施方式，当磁铁受到线圈的反作用力产生振动后，带动弹臂变形振动，从而带动振动器上的组件产生振动。

优选的，所述固定件上的悬臂设置为两个，沿固定件的轴线对称设置。

由于以上技术方案，悬臂振动后，镜片会随着振动器的振动而跟随产生特定方向特定角度的往复运动，从而保证像素的翻倍。

优选的，所述弹臂设置在振动器的边缘处，所述弹臂对称设置在振动器的轴线上，两个所述悬臂之间角度为180°。

由于以上技术方案，弹臂设置在振动器的轴线上，为本发明的一种实施方式，保证受力的均匀性。

优选的，所述弹臂设置在振动器的边缘处，所述弹臂对称设置在振动器的四个角处，两个所述悬臂之间角度为90°。

由于以上技术方案，弹臂设置在四个角处，为另一种实施方式，从而保证受力的均匀性。

优选的，所述线圈沿转动方向对称设置。

由于以上技术方案，线圈沿转动方向对称设置为两个或者四个，根据实际的需要进行确定，转动角度的均匀性。

优选的，所述线圈的数量为四个，沿驱动器的轴线对称设置。

优选的，所述振动器为方形薄片状。

优选的，所述镜片为具有高折射率的方形棱镜，折射率为1.523，厚度为1.5mm-3mm。

由于以上技术方案，由于外置的振镜的光学缺陷，导致像素偏移位目标不同，采用高折射率玻璃能够降低摆动角。

优选的，所述振镜组件内还设置有散热器，所述散热器贴敷在驱动器上、靠近线圈的位置。

由于以上技术方案，添加散热器后，可以降低振镜材料的选择成本，提高投影仪使用的可靠性。

优选的，所述振镜组件外设置有外壳，所述外壳由后盖和前盖组成，所述后盖横截面为L形，所述后盖上设置有后盖装配孔，所述后盖装配孔通过螺栓与投影仪本体的上顶面连接。

由于以上技术方案，振镜通过螺栓与投影仪本体可拆卸连接，能够在使用的时候根据需要更换不同的振镜，从而提供了多种选择，并提高了投影仪的适配性，将振镜作为独立的配件分离出来，投影仪只需供电即可保证振镜的独立工作。

一种投影仪，包括投影仪本体和振镜组件，所述振镜组件外置在投影仪本体的出光口处，所述振镜组件包括与投影仪本体连接的外壳，所述外壳内设置有驱动器，所述驱动器上连接有振动器，所述振动器中间设置有镜片，所述镜片与投影仪本体的出光口相对应，所述驱动器驱动振动器产生振动。

由于以上技术方案，将振镜外置，可以使得振镜不必承受光机内部的高温，对于振镜耐高温材料的使用要求不高，降低了振镜的加工成本；且振镜外置后，可以将原本投影仪的一部分功能或者电路转移出来，从整体上缩小了投影仪的体积，满足了市场上对于投影仪体积越来越小的需求，也降低了投影仪的加工成本。

优选的，所述驱动器上设置有线圈，所述线圈处于振动器上磁铁产生的磁场范围内；所述驱动器上设置有连接器插口，所述连接器插口通过连接器与投影仪本体连接。

由于以上技术方案，线圈是与驱动器固定连接的，因此线圈具有较强的结构稳定性，不会产生移动，线圈处于磁铁的磁场范围内，磁铁受到线圈的反作用力产生振动；驱动器的电力由连接器提供，也即投影仪本体直接为驱动器提供电力。

优选的，所述振镜组件内还设置有散热器，所述散热器贴敷在驱动器上、靠近线圈的位置。

由于以上技术方案，添加散热器后，可以降低振镜材料的选择成本，提高投影仪使用的可靠性。且振镜外置后，为振镜的散热方案提供了更加广阔的设计空间，保证振镜散热效果的同时，降低振镜的加工成本。

本发明具有以下有益效果：

1)通过将振镜外置，可以在保证振镜功能的前提下，使得振镜作为一个单独的配件使用，在用户购买投影仪时，可以根据自己的需求选择合适的振镜，增强用户的体验感；

2)将振镜外置，可以使得振镜不必承受光机内部的高温，对于振镜耐高温材料的使用要求不高，降低了振镜的加工成本；且振镜外置后，可以将原本投影仪的一部分功能或者电路转移出来，从整体上缩小了投影仪的体积，满足了市场上对于投影仪体积越来越小的需求，也降低了投影仪的加工成本；

3)振镜外置后，通过弹臂的振动使得镜片产生往复运动，光线随着镜片的偏移而发生偏移，当往复运动速度足够快的时候，人眼无法分辨，则会在感官上认为像素点分为了一个深像素点和两个浅像素点。当像素点在左右方向与上下方向都振动时，则中间会产生一个很深的像素点，该像素点的大小为真实像素点的1/4，使得整个画面的像素点从感官上就变成了原像素点数量的4倍，达到像素翻倍的目的。

4)振镜外置为振镜的设计提供了更大的设计空间，可以增加散热、清洁等功能，振镜可以作为配件开发拓展延伸功能，没有投影仪内部空间和高温的限制，使得振镜有了更加广阔的发展空间。

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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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它的附图。

图1为本发明的装配结构示意图；

图2为振镜组件结构示意图；

图3为振动器震动原理示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为振动器镜片折射原理图；

图6为像素翻倍原理图；

图7为组装后的示意图。

图中：1-振镜组件；2-投影仪本体；3-散热器；4-连接器；5-振动器；6-驱动器；7-外壳；51-磁铁；52-镜片；53-弹臂；531-固定件；532-悬臂；61-线圈；62-连接器插口；71-后盖；72-前盖；73-后盖装配孔。

具体实施方式

本发明是一种投影仪及与其配合使用的振镜组件，该投影仪的核心组件为振镜组件，本发明将振镜组件独立设置成投影仪的配件，外置在投影仪外侧的出光口位置，将主板的运算单元独立出来，投影仪只需供电，振镜组件内有独立的信号运算处理能力(独立的运算电路结构)，可以从整体上缩小投影仪的尺寸。

如图1-2所示，包括投影仪本体2和振镜组件1，所述振镜组件1外置在投影仪本体2的出光口处，所述振镜组件1包括与投影仪本体2连接的外壳7，所述外壳7由后盖71和前盖72组成，所述后盖71横截面为L形，所述后盖71上设置有后盖装配孔73，所述后盖装配孔73通过螺栓与投影仪本体2的上顶面连接。

振镜通过螺栓与投影仪本体可拆卸连接，能够在使用的时候根据需要更换不同的振镜，从而提供了多种选择，并提高了投影仪的适配性，将振镜作为独立的配件分离出来，投影仪只需供电即可保证振镜的独立工作，振镜外置后，可以将主板的运算单元独立出来，振镜通过自有的独立运算结构，处理信号。

所述外壳7内设置有驱动器6，所述驱动器6上连接有振动器5，所述振动器5中间设置有镜片52，所述镜片52与投影仪本体2的出光口相对应，所述驱动器6驱动振动器5产生振动。驱动器6作为固定件，不产生位移，驱动器驱动振动器5产生振动，使得振动器5与驱动器6之间产生相对形变位移，振动器5与驱动器6之间通过螺丝连接在一起，保持振动器5的固定。

如图3-4所示，是振动器震动原理示意图，所述驱动器6上设置有线圈61，所述线圈61处于振动器5上磁铁51产生的磁场范围内，当线圈61中通过电流时，会受到垂直于磁场方向的力，由于线圈61是与驱动器连接在一起，而驱动器整体结构强度高，因此线圈61虽然受力但是不会产生移动，此时磁铁51就会受到线圈61的反作用力，而发生振动。

所述驱动器6上设置有连接器插口62，所述连接器插口62通过连接器4与投影仪本体2连接，将振镜组件与投影仪本体2连接，接受投影仪输出的振动信号(电流信号)，通过规范通过电流的大小，即线圈61通过特定波形的模拟信号电流时，就能够使得振镜组件受力稳定，保持在所需要的角度上进行往复运动。

所述振动器5为方形薄片状，所述振动器5的边缘处设置有弹臂53，所述弹臂53对称设置在振动器5的轴线上。弹臂53对称设置在振动器5的轴线上为本发明第一种实施例，弹臂53细且长，由与振动器5固定连接的固定件531和固定件531的两侧连接的悬臂532组成，两个悬臂532之间角度为180°，当振动器5上的磁铁受力时会带动弹臂53振动变形，弹臂53的振动带动整个振动器5上的组件(镜片52)产生振动，发生位移。

本实施例中，弹臂53也可以由与振动器5固定连接的固定件531，和设置在固定件531一侧的悬臂532组成，由于弹臂53对称设置在振动器5的轴线上，因此两个弹臂53上的悬臂532设置位置相反(即一个弹臂53上的悬臂532朝向左侧，则另一个弹臂53上的悬臂532朝向右侧)，从而保证振动的稳定。

本发明的弹臂53的另一种实施例为，所述振动器5为方形薄片状，所述振动器5的边缘处设置有弹臂53，所述弹臂53对称设置在振动器5的四个角处。为了保证受力的均匀性，弹臂53通常为双数设置，即两个或者四个，对称设置在振动器5上，所述弹臂53包括与振动器5固定连接的固定件531，所述固定件531的两侧连接有悬臂532，两个所述悬臂532之间角度为90°。

所述线圈61沿转动方向对称设置，设置的数量通常为双数，对称布置的方式，使得经过两个线圈61的电流方向相反，使得振动器5转动。

所述镜片52为为具有高折射率(本发明中选用的玻璃型号为b270)的方形棱镜，折射率为1.523的方形棱镜，由于外置的振镜的光学缺陷，导致像素偏移位目标不同，采用高折射率玻璃能够降低摆动角，方形棱镜的厚度为1.5mm-3mm，本发明中优选厚度为2mm。当光线垂直入射时，光线会直线通过镜片52，当镜片52发生角度偏转时，根据折射原理，光线会相对未反转时产生图5所示角度向上下方向的偏移。当镜片52产生特定角度的往复运动时，光线的上下偏移也会呈现特定位移量的往复运动；当所述的位移量为投影机像素点1/2时，两个重叠1/2的像素会在人的眼膜上留下残影，当往复运动速度足够快的时候，人眼无法分辨，则会在感官上认为像素点分为了一个深像素点和两个浅像素点，当像素点在左右方向与上下方向都振动时，则中间会产生一个很深的像素点，该像素点的大小为真实像素点的1/4；镜片52会使整个画布的像素点都以此方式进行振动，整个画面的像素点从感官上就变成了原像素点数量的4倍，由此达到像素翻倍的目的，如图6所示。

所述振镜组件1内还设置有散热器3，所述散热器3贴敷在驱动器6上、靠近线圈61的位置。驱动器6上的线圈61位高发热元器件，在设计线圈时往往因为温度问题而选用高性能材料，使得线圈的成本较高，同时磁铁51也是一个对温度敏感的元器件，当磁铁温度过高时磁场强度会下降，使得仪器功能受到影响，因此需要选型耐受温度较高的磁铁牌号，成本较高。当添加了散热器3后，可以以很低的成本降低线圈61温度，提升可靠性。可以理解的是，散热器在现有的振镜内置光机方案中受体积影响和光机内的密封性影响，难以达到散热目的，当将振镜外置后，不受空间的局限，可以更大强度的增加散热器的功能，从而降低振镜材料选用上的制造成本。

散热器为振镜外置的一个拓展功能，在该空间内还可以开发其他拓展功能，例如目前具有相同功能的振镜组件为光机内的一个组件，其信号利于以及处理能力都来自于光机主板；而将振镜外置后，可以将主板的运算单元独立出来，投影仪只需供电振镜内有独立的信号运算处理能力，可以更方便地拆分产品满足不同购买阶层的需求。

本发明的振镜组件1可以单独制作成独立的配件使用，将其与任何投影仪组装在一起，都可以完成工作，并达到像素翻倍的目的，使用时，只需要将振镜组件1放置在投影仪的出光口处，使得投影仪的光从振镜组件1中投射出来即可。所述振镜组件1内设置有驱动器6，所述驱动器6上连接有振动器5，所述振动器5中间设置有镜片52，所述镜片52与投影仪本体2的出光口相对应，所述驱动器6驱动振动器5产生振动。通过振镜组件1内的驱动器6，驱动振动器4产生振动，使得从投影仪出光口处射出的光，经过振镜组件1的翻倍后射出，使得使用者在视觉感官上原像素点在数量上翻了数倍，达到像素翻倍的目的。

所述驱动器6上设置有线圈61，所述线圈61处于振动器5上磁铁51产生的磁场范围内；所述线圈61通过驱动器6进行供电。由于线圈61与驱动器6为固定连接，因此当通电后，产生的作用力反作用在磁铁51上，使得磁铁51带动振动器5变形振动，从而保证振动效果。线圈61的设置与上述设置相同，不再赘述。

所述振动器5的上设置有弹臂53，所述弹臂53包括与振动器5固定连接的固定件531，所述固定件531的两侧连接有悬臂532，所述悬臂532受力后产生震动；所述弹臂52沿振动器5的轴线对称设置。

所述弹臂53对称设置在振动器5的四个角处，所述固定件531两侧悬臂532之间的夹角为90°。悬臂532的设置与上述设置相同，可以为两种设置方式，一种是设置在振动器5的四个角处，一种是设置在振动器5的轴线上，从而实现悬臂532的振动，并使得像素点可以在上下左右的方向上快速移动，使得像素翻倍。

所述振镜组件1内还设置有散热器3，所述散热器3贴敷在驱动器6上、靠近线圈61的位置。散热器3可以直接与线圈61接触，通过接触的方式为线圈61散热，从附图1中可以看出，散热器3的四周皆设置有散热片，散热片间隔设置从而增加了散热器3的散热面积，能够保证散热器3的快速散热。由于振镜组件1单独设置成了一个独立的配件，因此在散热上可以提供较大的设计空间，在整体上缩小投影仪尺寸的同时增加了振镜组件1的材料选择范围，减低了投影仪以及振镜组件1的制造成本。

具体工作方式：如图7所示，为投影仪本体2和振镜组件1的装配示意图，使用时，只需选择合适的振镜，例如480p或者1080p，通过外壳7上的螺栓孔与投影仪本体2连接后，使用时采用连接器将振镜组件1与投影仪本体2连接，通过投影仪本体2为振镜组件1提供电流，保证振镜的正常工作。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种振镜组件，其特征在于：所述振镜组件(1)包括驱动器(6)，所述驱动器(6)上连接有振动器(5)，所述振动器(5)中间设置有镜片(52)，所述驱动器(6)驱动振动器(5)产生振动。

2.根据权利要求1所述的振镜组件，其特征在于：所述驱动器(6)上设置有线圈(61)，所述线圈(61)处于振动器(5)上磁铁(51)产生的磁场范围内；所述线圈(61)通过驱动器(6)进行供电。

3.根据权利要求2所述的振镜组件，其特征在于：所述振动器(5)的上设置有弹臂(53)，所述弹臂(53)包括与振动器(5)固定连接的固定件(531)，所述固定件(531)上连接有悬臂(532)，所述悬臂(532)受力后产生震动；所述弹臂(52)沿振动器(5)的轴线对称设置。

4.根据权利要求3所述的振镜组件，其特征在于：所述固定件(531)上的悬臂(532)设置为两个，沿固定件(531)的轴线对称设置。

5.根据权利要求4所述的振镜组件，其特征在于：所述弹臂(53)设置在振动器(5)的边缘处，所述弹臂(53)对称设置在振动器(5)的轴线上，两个所述悬臂(532)之间角度为180°。

6.根据权利要求4所述的振镜组件，其特征在于：所述弹臂(53)设置在振动器(5)的边缘处，所述弹臂(53)对称设置在振动器(5)的四个角处，两个所述悬臂(532)之间角度为90°。

7.根据权利要求2-6任一项所述的振镜组件，其特征在于：所述线圈(61)沿转动方向对称设置。

8.根据权利要求7所述的振镜组件，其特征在于：所述线圈(61)的数量为四个，沿驱动器(6)的轴线对称设置。

9.根据权利要求7所述的振镜组件，其特征在于：所述振动器(5)为方形薄片状。

10.根据权利要求1所述的振镜组件，其特征在于：所述镜片(52)为具有高折射率的方形棱镜，折射率为1.523，厚度为1.5mm-3mm。

11.根据权利要求1所述的振镜组件，其特征在于：所述振镜组件(1)内还设置有散热器(3)，所述散热器(3)贴敷在驱动器(6)上、靠近线圈(61)的位置。

12.根据权利要求1所述的振镜组件，其特征在于：所述振镜组件(1)外设置有外壳(7)，所述外壳(7)由后盖(71)和前盖(72)组成，所述后盖(71)横截面为L形，所述后盖(71)上设置有后盖装配孔(73)，所述后盖装配孔(73)通过螺栓与投影仪本体(2)的上顶面连接。

13.一种投影仪，其特征在于：包括投影仪本体(2)和振镜组件(1)，所述振镜组件(1)外置在投影仪本体(2)的出光口处，所述振镜组件(1)包括与投影仪本体(2)连接的外壳(7)，所述外壳(7)内设置有驱动器(6)，所述驱动器(6)上连接有振动器(5)，所述振动器(5)中间设置有镜片(52)，所述镜片(52)与投影仪本体(2)的出光口相对应，所述驱动器(6)驱动振动器(5)产生振动。

14.根据权利要求13所述的投影仪，其特征在于：所述驱动器(6)上设置有线圈(61)，所述线圈(61)处于振动器(5)上磁铁(51)产生的磁场范围内；所述驱动器(6)上设置有连接器插口(62)，所述连接器插口(62)通过连接器(4)与投影仪本体(2)连接。

15.根据根据权利要求14所述的投影仪，其特征在于：所述振镜组件(1)内还设置有散热器(3)，所述散热器(3)贴敷在驱动器(6)上、靠近线圈(61)的位置。

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