CN211741714U - 光学引擎和投影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学引擎和投影设备，属于成像技术领域。包括壳体，壳体形成有容置腔，所述容置腔内设有：照明组件，用于提供照明光束；数字微镜器件，用于对照明光束进行图像信号调制形成调制光束；振镜，设置于数字微镜器件和成像镜组之间的光路中，用于受电驱动进行四个位置的周期性移动，经振镜后的调制光束依次错位进入成像镜组，以及，振镜通过振镜支架固定在壳体上，其中，振镜和振镜支架之间为非刚性连接，和/或，振镜支架与壳体之间为非刚性连接。解决了相关技术中光学引擎运行时产生的噪音较大的问题，达到了降低光学引擎运行时产生的噪音的效果。

Description

光学引擎和投影设备

技术领域

本实用新型涉及成像技术领域，特别涉及一种光学引擎和投影设备。

背景技术

数字光处理(英文：Digital Light Processing缩写:DLP)技术广泛应用于投影仪等设备上，DLP是将光源通过色轮后折射在数字微镜晶片(英文：Digital MicromirrorDevice缩写：DMD)上，并通过DMD将光线发射到投影屏幕上以实现数字光学处理的技术。其中DMD与振镜配合使用可以提高分辨率。振镜的工作原理为当DMD反射的图像通过振镜后，振镜中间的透光玻璃会沿着轴线高频摆动，从而使一个像素点投射到2个不同位置，进而达到分辨率提升效果。

相关技术中有一种光学引擎，包括振镜、振镜支架以及多个螺钉，通过螺钉将振镜固定在振镜支架上，振镜支架通过螺钉固定在光机壳体内部。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：上述相关技术中，振镜在发生高频震动时，其震动会传递至振镜支架，并通过振镜支架传递至整个壳体内部，震动过程中产生的声音也随着震动的传递逐渐增大，从而导致光学引擎运行时产生的噪音较大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种光学引擎和投影设备，能够解决相关技术中光学引擎运行时产生的噪音较大的问题。所述技术方案如下：

根据本实用新型的第一方面，提供了一种光学引擎，包括：

壳体，所述壳体形成有容置腔，所述容置腔内设有：

照明组件，用于提供照明光束；

数字微镜器件，用于对所述照明光束进行图像信号调制形成调制光束；

振镜，设置于所述数字微镜器件和成像镜组之间的光路中，用于受电驱动进行四个位置的周期性移动，经所述振镜后的调制光束依次错位进入所述成像镜组，

以及，所述振镜通过振镜支架固定在壳体上，

其中，所述振镜和所述振镜支架之间为非刚性连接，和/或，所述振镜支架与所述壳体之间为非刚性连接。

可选的，所述振镜包括安装板以及装配在所述安装板上的镜片和镜片驱动结构；

所述振镜包括至少四个第一螺钉和至少四个第一柔性垫，所述至少四个第一螺钉分别穿过所述至少四个第一柔性垫以及所述安装板，并与所述振镜支架螺纹连接。

可选的，所述第一柔性垫包括管状结构以及分别从所述管状结构两端延伸出的第一环状结构和第二环状结构；

所述安装板上具有至少四个第一通孔，所述至少四个第一柔性垫的管状结构一一对应的位于所述至少四个第一通孔中，所述第一环状结构和第二环状结构分别位于所述安装板的两侧。

可选的，所述第一螺钉包括第一螺杆和位于所述第一螺杆一端的螺头，所述第一螺杆位于所述管状结构中，且所述螺头与所述第一环状结构之间具有间隙。

可选的，所述第一柔性垫的材料包括橡胶。

可选的，所述振镜还包括至少四个第二螺钉和至少四个第二柔性垫，所述至少四个第二螺钉分别穿过所述至少四个第二柔性垫以及所述振镜支架，并与所述壳体螺纹连接。

可选的，所述第二柔性垫包括管状结构以及分别从所述管状结构两端延伸出的两个环状结构；

所述振镜支架上具有至少四个第二通孔，所述至少四个第二柔性垫的管状结构位于一一对应的位于所述至少四个第二通孔中，所述两个环状结构分别位于所述振镜支架的两侧。

可选的，所述第二螺钉包括第二螺杆和位于所述第二螺杆一端的螺头，所述第二螺杆位于所述管状结构中，且所述螺头与所述环状结构之间具有间隙。

可选的，所述第二柔性垫的材料包括橡胶。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种投影设备，所述投影设备包括第一方面的光学引擎。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

提供一种光学引擎，其中壳体形成有容置腔，容置腔内设有：照明组件，用于提供照明光束；数字微镜器件，用于对照明光束进行图像信号调制形成调制光束；振镜，设置于数字微镜器件和成像镜组之间的光路中，用于受电驱动进行四个位置的周期性移动，经所述振镜后的调制光束依次错位进入所述成像镜组，以及，振镜通过振镜支架固定在壳体上，其中，振镜和振镜支架之间为非刚性连接，和/或，振镜支架与壳体之间为非刚性连接。解决了相关技术中光学引擎运行时产生的噪音较大的问题，达到了降低光学引擎运行时产生的噪音的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种光学引擎的结构示意图；

图2是图1中振镜的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种光学引擎的结构示意图；

图4图3中第一柔性垫的结构示意图；

图5是图3中振镜的剖面图；

图6为图2中的振镜位于光学引擎中的结构示意图。

通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

振镜本身在运行过程中的震动频率较低，其震动所产生的噪音也较低，但是将振镜组装在投影设备的壳体内部后，振镜所产生的震动通过振镜传递至振镜支架，再从振镜支架传递至整个壳体，且传递过程中震动频率成倍增长。示例性的，现有技术中的一种光学引擎，振镜的震动频率为60Hz，振镜透光玻璃震动角为0.225度，振镜震动诱发60Hz倍频，即振镜支架乃至整个壳体的震动频率倍增至180/240/300Hz等。该倍增的频率导致设备运行时噪音较大。

本实用新型实施例提供了一种光学引擎和投影设备，能够解决相关技术中出现的该问题。

图1是本实用新型实施例示出的一种光学引擎的结构示意图。该光学引擎可以包括：

壳体11，壳体11形成有容置腔，容置腔内设有：

照明组件30，用于提供照明光束。

数字微镜器件，用于对照明光束进行图像信号调制形成调制光束。

振镜12，设置于数字微镜器件和成像镜组之间的光路中，用于受电驱动进行四个位置的周期性移动，经振镜12后的调制光束依次错位进入成像镜组。

以及，振镜12通过振镜支架13固定在壳体11上。

其中，振镜12和振镜支架13之间为非刚性连接，和/或，振镜支架13与壳体11之间为非刚性连接。

图2为图1中振镜以及振镜支架的立体结构示意图。振镜12和振镜支架 13连接。

综上所述，本实用新型实施例提供一种光学引擎，其中壳体形成有容置腔，容置腔内设有：照明组件，用于提供照明光束；数字微镜器件，用于对照明光束进行图像信号调制形成调制光束；振镜，设置于数字微镜器件和成像镜组之间的光路中，用于受电驱动进行四个位置的周期性移动，经所述振镜后的调制光束依次错位进入所述成像镜组，以及，振镜通过振镜支架固定在壳体上，其中，振镜和振镜支架之间为非刚性连接，和/或，振镜支架与壳体之间为非刚性连接。解决了相关技术中光学引擎运行时产生的噪音较大的问题，达到了降低光学引擎运行时产生的噪音的效果。

请参考图3，其示出了本实用新型实施例提供的一种光学引擎的结构示意图，该光学引擎可以包括：

可选的，振镜12包括安装板121以及装配在安装板121上的镜片122和镜片驱动结构123；振镜12包括至少四个第一螺钉124和至少四个第一柔性垫 125，至少四个第一螺钉124分别穿过至少四个第一柔性垫125以及安装板121，并与振镜支架13螺纹连接。投影设备接通电源后，镜片驱动结构123将电信号转换为震动，从而带动镜片122沿着轴线高频摆动，将从DMD反射的图像中的一个像素点投射到两个位置，以此提高分辨率。镜片驱动结构123装配在安装板121上，同时也带动安装板121震动。相关技术中，振镜通过螺钉将震动传递至振镜支架。而本实用新型实施例中，振镜12中的第一螺钉124连接安装板121与振镜支架13，第一柔性垫125将第一螺钉124与振镜支架13隔开，可以削弱第一螺钉124对震动的传递，即振镜12可以削弱从振镜传递至振镜支架13的震动频率，从而降低一部分震动产生的噪音。其中第一螺钉124可以是轴肩螺钉。

可选的，第一柔性垫125包括管状结构以及分别从管状结构两端延伸出的第一环状结构和第二环状结构；安装板121上具有至少四个第一通孔1211，至少四个第一柔性垫125的管状结构一一对应的位于至少四个第一通孔1211中，第一环状结构和第二环状结构分别位于安装板121的两侧。图4是图3中第一柔性垫的结构示意图，第一柔性垫125包括管状结构1251以及分别从管状结构 1251两端延伸出的第一环状结构1252和第二环状结构1253。

可选的，第一螺钉124包括第一螺杆1241和位于第一螺杆一端的螺头 1242，第一螺杆位于管状结构中，且螺头与环状结构之间具有间隙。图5是图 3中振镜的剖面图，第一螺钉124的第一螺杆1241穿过第一柔性垫125的管状结构，第一螺钉124的螺头1242与第一环状结构1252之间具有间隙，即非刚性连接。安装板121与第一螺钉124不直接接触。其中第一柔性垫也可以是其它形状，本实用新型实施例在此不作限定。第一柔性垫125阻碍了大部分震动的传递，但是第一柔性垫125无法完全阻断震动的传递，振镜的震动传递给第一螺钉124，第一螺钉124将震动传递第一柔性垫125，第一柔性垫125又将该震动传递至振镜支架13。且由于第一柔性垫125制作公差不高，故每台机器的压缩量可能存在些许差异，整机的噪声水准一致性较差。因此可以在振镜12 与振镜支架13之间设置一个间隙，该间隙彻底阻断了震动的传递。第一螺钉 124的螺头1242与第一环状结构1252之间的间隙可以是0.1mm，0.1mm的间隙既可以使振镜12与振镜支架13之间留有一定的空间，也不会因为空间过大导致连接不够稳固，且0.1mm的间隙可以确保振镜倾斜1度的光学指标，在不影响画质的前提下将振镜震动诱发的次生震动彻底消除，进而提高整机噪声水平。间隙也可以设置为其他宽度，本实用新型实施例在此不作限定。

可选的，第一柔性垫125的材料包括橡胶。橡胶是一种高弹性的聚合物材料，橡胶的黏弹性能使其具有良好的减震性能。安装板121产生的震动通过橡胶材质的第一柔性垫125时减弱，使其传递至振镜支架13的震动减小。从而起到减震且降低噪音的效果。第一柔性垫125的材料也可以是其他具有良好减震效果的材料，本实用新型实施例在此不作限定。

可选的，振镜12包括至少四个第二螺钉126和至少四个第二柔性垫127，至少四个第二螺钉126分别穿过至少四个第二柔性垫127以及振镜支架13，并与壳体螺纹连接。振镜支架13通过振镜12与壳体连接，以将振镜12固定在壳体内部。相关技术中，振镜将震动传递之振镜支架后，振镜支架通过螺钉将震动传递至壳体内部，且震动频率在传递的过程中逐渐倍增，整个壳体在震动中产生较大的噪音。本实用新型实施例中，先使用第一螺钉124和第一柔性垫125 削弱一部分从振镜12传递至振镜支架13的震动，再在振镜支架13与壳体的连接部分，同样设置可以降低震动传递的第二螺钉126和第二柔性垫127。振镜 12中的第二柔性垫127与第二螺钉126接触，避免第二螺钉与振镜支架13直接接触，可以阻碍震动的传递。其中第二螺钉126可以是轴肩螺钉。

可选的，第二柔性垫127包括管状结构以及分别从管状结构两端延伸出的两个环状结构；振镜支架13上具有至少四个第二通孔131，至少四个第二柔性垫127的管状结构位于一一对应的位于至少四个第二通孔131中，两个环状结构分别位于振镜支架13的两侧。参考图4，第二柔性垫与图4中的第一柔性垫125结构相同，也包括可供螺柱穿过的管状结构以及卡在第二通孔两端的两个环状结构。

可选的，第二螺钉包括第二螺杆和位于第二螺杆一端的螺头，第二螺杆位于管状结构中，且螺头与环状结构之间具有间隙。第二螺钉126连接振镜支架 13与壳体时，第二螺杆穿过第二柔性垫127位于第二通孔131中的管状结构，第二螺钉126的螺头与环状结构之间具有间隙，以使第二螺钉126不与振镜支架13直接接触，从而降低震动的传递。第二通孔131的数量可以为四个，每个通孔131内套入一个第二柔性垫127，使用一个第二螺钉126进行连接。振镜支架13与壳体连接时，部分震动会从振镜支架13传递至第二螺钉126，第二螺钉126将震动传递至第二柔性垫127，第二柔性垫127将震动传递至壳体，因此振镜支架13与壳体设置有一个间隙，该间隙彻底阻断了震动的传递。第二螺钉126的螺头与环状结构之间的间隙可以是0.1mm，也可以设置为其他宽度，本实用新型实施例在此不作限定。

可选的，第二柔性垫127的材料包括橡胶。第二柔性垫127的作用为减弱从振镜支架13传递至壳体的震动，因此第二柔性垫127也可以使用减震性能良好的橡胶进行制作。第二柔性垫127的材料也可以是其他具有良好减震效果的材料，本实用新型实施例在此不作限定。

通过第一柔性垫125和第二柔性垫127对震动的传递进行第一层阻断，通过在螺钉与柔性垫之间为间隙配合，振镜支架13与壳体之间为间隙配合对震动的传递进行第二层阻断，从而使振镜的震动无法传递至壳体内的其他部件，以此减小了震动产生的噪音，提高了用户体验。

可选的，本实用新型实施例还提供了一种投影设备，该投影设备包括上述实施例中的光学引擎。图6为图2中的振镜位于光学引擎中的结构示意图。振镜12设置于数字微镜器件(图中未示出)和成像镜组20之间的光路中，用于受电驱动进行四个位置的周期性移动，经振镜12后的调制光束依次错位进入成像镜组20。

综上所述，本实用新型实施例提供一种光学引擎，其中壳体形成有容置腔，容置腔内设有：照明组件，用于提供照明光束；数字微镜器件，用于对照明光束进行图像信号调制形成调制光束；振镜，设置于数字微镜器件和成像镜组之间的光路中，用于受电驱动进行四个位置的周期性移动，经所述振镜后的调制光束依次错位进入所述成像镜组，以及，振镜通过振镜支架固定在壳体上，其中，振镜和振镜支架之间为非刚性连接，和/或，振镜支架与壳体之间为非刚性连接。解决了相关技术中光学引擎运行时产生的噪音较大的问题，达到了降低光学引擎运行时产生的噪音的效果。

以上所述仅为本实用新型可选的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学引擎，其特征在于，包括壳体(11)，所述壳体(11)形成有容置腔，所述容置腔内设有：

照明组件(30)，用于提供照明光束；

数字微镜器件，用于对所述照明光束进行图像信号调制形成调制光束；

振镜(12)，设置于所述数字微镜器件和成像镜组之间的光路中，用于受电驱动进行四个位置的周期性移动，经所述振镜(12)后的调制光束依次错位进入所述成像镜组，

以及，所述振镜(12)通过振镜支架(13)固定在壳体上，

其中，所述振镜(12)和所述振镜支架(13)之间为非刚性连接，和/或，所述振镜支架(13)与所述壳体(11)之间为非刚性连接。

2.根据权利要求1所述的光学引擎，其特征在于，所述振镜(12)包括安装板(121)以及装配在所述安装板(121)上的镜片(122)和镜片驱动结构(123)；

所述振镜(12)包括至少四个第一螺钉(124)和至少四个第一柔性垫(125)，所述至少四个第一螺钉(124)分别穿过所述至少四个第一柔性垫(125)以及所述安装板(121)，并与所述振镜支架(13)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的光学引擎，其特征在于，所述第一柔性垫(125)包括管状结构(1251)以及分别从所述管状结构(1251)两端延伸出的第一环状结构(1252)和第二环状结构(1253)；

所述安装板上具有至少四个第一通孔(1211)，所述至少四个第一柔性垫(125)的管状结构(1251)一一对应的位于所述至少四个第一通孔(1211)中，所述第一环状结构(1252)和第二环状结构(1253)分别位于所述安装板(121)的两侧。

4.根据权利要求3所述的光学引擎，其特征在于，所述第一螺钉(124)包括第一螺杆(1241)和位于所述第一螺杆一端的螺头(1242)，所述第一螺杆(1241)位于所述管状结构(1251)中，且所述螺头(1242)与所述第一环状结构(1252)之间具有间隙。

5.根据权利要求3所述的光学引擎，其特征在于，所述第一柔性垫(125)的材料包括橡胶。

6.根据权利要求1所述的光学引擎，其特征在于，所述振镜(12)还包括至少四个第二螺钉(126)和至少四个第二柔性垫(127)，所述至少四个第二螺钉(126)分别穿过所述至少四个第二柔性垫(127)以及所述振镜支架(13)，并与所述壳体(11)螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的光学引擎，其特征在于，所述第二柔性垫(127)包括管状结构以及分别从所述管状结构两端延伸出的两个环状结构；

所述振镜支架(13)上具有至少四个第二通孔(131)，所述至少四个第二柔性垫(127)的管状结构位于一一对应的位于所述至少四个第二通孔(131)中，所述两个环状结构分别位于所述振镜支架(13)的两侧。

8.根据权利要求7所述的光学引擎，其特征在于，所述第二螺钉(126)包括第二螺杆和位于所述第二螺杆一端的螺头，所述第二螺杆位于所述管状结构中，且所述螺头与所述环状结构之间具有间隙。

9.根据权利要求6所述的光学引擎，其特征在于，所述第二柔性垫(127)的材料包括橡胶。

10.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括权利要求1至9任一所述的光学引擎。

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