CN218383635U - 一种光束偏移驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光束偏移驱动装置，包括底座和使光路产生偏转的光偏转板；以及驱动所述光偏转板往复偏转的磁力驱动机构；光偏转板与所述底座铰接。本实用新型光束偏移驱动装置的光偏转板采用磁力驱动机构；相对于机械力驱动机构，不仅噪音低，而且更稳定，精度更高。

Description

一种光束偏移驱动装置

技术领域

本实用新型涉及DLP投影系统领域，具体为一种提高DLP投影系统像素分辨率的光束偏移驱动装置。

背景技术

数字光处理(Digital Light Processing,DLP)技术是一种可应用于多种投影系统中的光线调控技术。DLP投影系统通常采用一束汇聚光线照射到一个可控多微镜表面，并集成透镜汇聚从微镜表面反射出来的光线，并且将反射光线投影到投影平面上，以进行成像。除了高清电视的商业成功以外，DLP投影技术广泛应用于高清显示、影院投影、商务以及个人投影系统。同时，DLP技术也应用于医学影像、照片洗印技术、生物技术、光刻、光谱仪、科研仪器等领域。

在DLP投影显示技术中，DMD是至关重要的光学元件，直接决定了图像的分辨率高低。而现今市场上，4K分辨率的显示系统已经逐步成为主流显示技术，更有8K产品的提出。但是4K分辨率的DMD芯片价格偏高，在许多场景下并不适用。

现有技术中，出现了通过像素拓展技术(Extended Pixel Resolution，XPR)可以提高像素分辨率的偏转装置，而这类装置主要通过机械式的翻转改变扫描光束的入射角度的方式实现，但这种方式需要精确的控制翻转角度，偏转装置的稳态需要一定功率，器件功耗较大。此外，偏转装置在多种状态下来回翻转，并且频率较高，会造成一定噪音。并且由于片状装置在两种状态下翻转的力比较大，并且有两个峰值，会对整个系统导致一定的振动。偏转装置的来回多次翻转，每次冲击力比较大，导致结构稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构新颖独特，使用方便，并且能实现稳定、高精度的轴向偏转抖动的光束偏移驱动装置；具体技术方案为：

一种光束偏移驱动装置，包括底座和使光路产生偏转的光偏转板；以及驱动所述光偏转板往复偏转的磁力驱动机构；光偏转板与所述底座铰接。

进一步，还包括偏转架，所述光偏转板固定在所述偏转架上，通过偏转架与所述底座铰接。

进一步，所述磁力驱动机构包括磁石和驱动线圈；所述磁石固定设置在所述偏转架远离的所述铰接轴的位置；所述驱动线圈固定在所述底座上与磁石对应的位置。

进一步，所述底座与所述偏转架之间设置有谐振弹簧。

进一步，所述磁力驱动机构成对设置，以所述铰接轴为中心对称轴对称设置。

进一步，所述谐振弹簧成对设置，以所述铰接轴为中心对称轴对称设置。

进一步，所述光偏转板为透光板或反光板。

本实用新型光束偏移驱动装置的光偏转板采用磁力驱动机构；相对于机械力驱动机构，不仅噪音低，而且更稳定，精度更高。

附图说明

图1为本实用新型光束偏移驱动装置结构示意图；

图2为本实用新型光束偏移驱动装置结构示意图组件分解图；

图3为本实用新型光束偏移驱动装置底座组件结构示意图；

图4为本实用新型光束偏移驱动装置结构示意图分解图。

图中：1、偏转架；2、底座； 201、第二铰接轴固定磁铁；202、铰接轴槽；3、透光板；4、铰接轴组件；401、第一铰接轴固定磁铁；402、铰接轴座；403、铰接轴；5、磁力驱动机构；501、驱动磁石；502、驱动线圈；6、谐振弹簧。

具体实施方式

下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1、图2所示，本实施例中的光束偏移驱动装置，包括底座2以及透光板3。透光板3作为光偏转板；透光板3偏转时，投射的光线也会随透光板3发生偏转。底座2设置有透光孔；光线从下方穿过透光孔通过透光板3的偏转产生光线偏转。还可以采用反光板作为光偏转板，相应地，光线从上方射向反光板，通过反射板的偏转产生光线偏转。

透光板3与所述底座2铰接；在磁力驱动机构的驱动下绕铰接轴往复偏转。

透光板3采用透光性能好的材料制成，例如玻璃透光镜片，也可以采用树脂透光镜片。

考虑到透光材料易碎，为透光板3配备不易碎材料制成的偏转架1，不仅可以减少透光板3的破损率；还可以使透光板3的利用率更高；降低成本。

所述光偏转板固定在所述偏转架1上，通过偏转架1与所述底座2铰接。

所述磁力驱动机构5包括驱动磁石501和驱动线圈502；所述驱动磁石501固定设置在所述偏转架远离的所述铰接轴403的位置；以获得更大的驱动力矩。所述驱动线圈502应固定在所述底座2上与驱动磁石501对应的位置，与驱动磁石501配合。

所述磁力驱动机构5可以设置为多个，可以降低每组磁力驱动机构5中驱动线圈502和驱动磁石501的尺寸；利于产品小型化。

最好成对设置，以所述铰接轴403为中心对称轴对称设置；这样，只需要驱动线圈502中电流方向相反或者驱动磁石501极性相反，即可通过同一路电流驱动两侧的驱动线圈502产生相同方向的驱动力矩；而且，驱动力矩之和波动更小。

偏转机构工作状态下保持等幅偏转振动，如图3、图4所示，为了降低损耗，所述底座2与所述偏转架1之间设置谐振弹簧6；将谐振弹簧6和负载质量构成与光偏转板偏转频率基本一致的谐振系统；只需要磁力驱动机构5提供启动驱动力矩和少量的维持力矩即可实现光偏转板等幅谐振。需要停止工作时，只需磁力驱动机构5对谐振系统提供阻尼，进行消振即可。

所述谐振弹簧6也可以设置为多个，尽可能减少每支谐振弹簧6的高度，利用产品小型化。

谐振弹簧6也可以成对设置，以所述铰接轴403为中心对称轴对称设置；这样，谐振弹簧6仅需承受压力，可靠性更高。

光偏转板、偏转架1以及底座2的外形可以是矩形；但，不限于矩形，可以是圆形，三角形，椭圆形等。

实施例中驱动线圈502嵌入底座2，有利于降低装置的高度。

偏转架1与所述底座2可以采用常规的铰接结构连接。

还可以采用更简单的铰接结构；实施例中底座2的顶面设置铰接轴槽202，用于放置铰接轴403，避免铰接轴403在底座2的顶面滑动，提供稳定性。铰接轴403可以采用磁性材料制成，并在铰接轴403表面涂覆一层特氟龙涂层起滑动润滑作用，在底座2嵌设第二铰接轴固定磁铁201，通过第二铰接轴固定磁铁201利用磁力将铰接轴403吸在铰接轴槽202内，不容易脱离铰接轴槽202，可以是使铰接结构更简单。

可以设置铰接轴座402，与铰接轴403构成铰接轴组件4；铰接轴组件4还可以设置第一铰接轴固定磁铁401；铰接轴座402可以通过第一铰接轴固定磁铁401吸附在偏转架1的底面。

铰接轴403可以和铰接轴座一体设置；或者将铰接轴组件4与偏转架1一体设置。

上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。

Claims (7)

1.一种光束偏移驱动装置，其特征在于，包括底座和使光路产生偏转的光偏转板；以及驱动所述光偏转板往复偏转的磁力驱动机构；光偏转板与所述底座铰接。

2.如权利要求1所述的光束偏移驱动装置，其特征在于，还包括偏转架，所述光偏转板固定在所述偏转架上，通过偏转架与所述底座铰接。

3.如权利要求2所述的光束偏移驱动装置，其特征在于，所述磁力驱动机构包括磁石和驱动线圈；所述磁石固定设置在所述偏转架远离的铰接轴的位置；所述驱动线圈固定在所述底座上与磁石对应的位置。

4.如权利要求3所述的光束偏移驱动装置，其特征在于，所述底座与所述偏转架之间设置有与偏转架频率适配的谐振弹簧。

5.如权利要求3所述的光束偏移驱动装置，其特征在于，所述磁力驱动机构成对设置，以所述铰接轴为中心对称轴对称设置。

6.如权利要求4所述的光束偏移驱动装置，其特征在于，所述谐振弹簧成对设置，以所述铰接轴为中心对称轴对称设置。

7.如权利要求1所述的光束偏移驱动装置，其特征在于，所述光偏转板为透光板或反光板。

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