致动器和投影设备制造技术

本申请提供一种致动器，致动器包括振镜框、致动组件以及胶黏件，振镜框包括连接臂，连接臂围合形成中心固定部，中心固定部用于固定光学元件，连接臂包括挖空部，致动组件用于周期性地驱动振镜框，致动组件固定于连接臂，胶黏件粘接于致动组件与连接臂朝向中心固定部的连接处。本申请还提供一种投影设备。本申请还提供一种投影设备。本申请还提供一种投影设备。

【技术实现步骤摘要】
致动器和投影设备


[0001]本申请涉及投影设备领域，具体而言，涉及一种致动器和投影设备。

技术介绍

[0002]在投影系统中，可以通过使两帧连续图像彼此偏移且交错的方式生成比空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)像素数量更高分辨率的图像，这种显示方案被称为扩展像素分辨率(Extended Pixel Resolution,XPR)。XPR致动器通常使用音圈电机(Voice Coil Motor,VCM)周期性地驱动振镜框，使固定于其上的玻片也周期性的振动以实现图像的偏移。
[0003]在XPR致动器中，电磁驱动力的大小决定了玻片翻转的速度，在使用大尺寸SLM的显示系统中，振镜框转动惯量高，线圈承受发热风险较大。振镜框通常在扭力梁位置处采用挖槽等方式降低其局部刚度，同时振镜框的其他区域均采用实心结构，这种设计使得振镜框转动惯量高，对驱动力的需求高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提出了一种致动器和投影设备，以解决上述技术问题。
[0005]本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种致动器，包括振镜框、致动组件以及胶黏件。振镜框包括连接臂，连接臂包括挖空部，连接臂围合形成中心固定部，中心固定部用于固定光学元件；致动组件固定于连接臂，用于周期性地驱动振镜框；胶黏件粘接于致动组件与连接臂朝向中心固定部的连接处。
[0007]第二方面，本申请实施例提供一种投影设备。投影设备包括上述任一实施方式的致动器。
[0008]本申请提供的致动器和投影装置，通过在连接臂设置挖空部，从而降低振镜框的转动惯量；通过在致动组件与连接臂朝向中心固定部的连接处设置胶黏件以加强振镜框的局部刚度，从而改善了振镜框的振动形态。振镜框结构简单，使振镜框具有更好的可加工性和更低的加工成本，同时致动器的转动惯量更低，对驱动力的需求更低，XPR致动器中线圈需要提供的电磁力减小，降低了线圈的发热风险。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0010]图1示出一种XPR驱动器的工作原理示意图。
[0011]图2示出本申请一个实施例提供致动器的部分结构示意图。
[0012]图3示出图2的致动器的另一视角的部分结构示意图。
[0013]图4示出图2的致动器的振镜框的结构示意图。
[0014]图5示出图3的Ⅰ处的放大示意图。
[0015]图6示出本申请另一个实施例提供的致动器的结构示意图。
[0016]图7示出本申请另一个实施例提供的致动器的结构示意图。
[0017]图8示出图6的致动器的振镜框的结构示意图。
[0018]图9示出图6的致动器的另一视角的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0021]投影系统的像素分辨率可能受到由空间光调制器(Digtial Micromirror Devices,DMD)提供的镜数量的限制，为了提供超过DMD上的镜数量的像素分辨率，一些投影系统在投影路径中提供了用于将由DMD生成的图像移位的致动器。例如，由DMD生成的两个连续图像可以彼此偏移且交错以生成更高分辨率的图像。
[0022]一般地，相关技术中的XPR双轴线致动器还包含投影路径中的光学元件，该光学元件用于使图像在竖直方向上移位半个像素并且在水平方向上移位半个像素，从而利用每个DMD镜生成四个屏幕上像素。致动器放置在投影透镜的前方。窗口通过方波形或正弦波形上下且前后倾斜，以折射或移位像素。
[0023]请参阅图1，图1示出了一种XPR驱动器的工作原理。光学元件100为折射率为n的透明塑料平板(或者其他折射率大于空气的透明材质)。光学元件100装配在第一轴上面，可以沿一个方向实现倾斜，同时存在另一个正交方向的轴，可以实现另一个方向的倾斜。光线101代表一条光线反射到DMD上之后出射向光学元件100的光线，其他像素的光线方向与光线101是平行的。图示中表示光学元件100沿着与光线101垂直的方向偏转了角度θ，并且光学元件100的厚度为t。光线101穿过光学元件100后，根据折射定律，原本按照方向105前进的光线，由于光学元件100的折射，导致沿着方向107前进，以此实现了
△
y的光线位移。因此调整适当的
△
y，θ，以及t的数值，可以实现像素的定量偏移。
[0024]在致动器中，电磁驱动力的大小决定了光学元件翻转的速度，进而决定了致动器的最大工作频率。当线圈的匝数为N，通过的电流为I，线圈总截面积为S(即每匝截面积为S/N)，线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中的长度为L，导线电阻率为ρ时，则线圈受到的电磁力F
em
为：
[0025]F
em
＝NBIL
[0026]线圈的电阻为
[0027]R＝(N
·
L
·
ρ)/(S/N)
[0028]线圈中处于磁场内的部分的热功耗Q为：
[0029][0030]即，当线圈电导率、磁感应强度、磁场中线圈长度、线圈总截面积固定时，线圈上的热功耗Q与电磁力F
em
的平方成正比。在使用大尺寸SLM的显示系统中，致动器中光学元件尺寸越大、质量越重，工作在相同频率下时需要的电磁驱动力也越大，导致XPR致动器中线圈需要提供的电磁力随之增大，根据上述关系可知线圈将承受巨大的发热风险。此时，若振镜框的应力应变集中区域刚度不够，则振镜框易发生变形而导致无法带动光学元件偏转。
[0031]请一并参阅图2和图3，本申请实施例提供一种致动器10，致动器10包括振镜框11、致动组件12以及胶黏件13，振镜框11包括连接臂110，连接臂110围合形成中心固定部120，中心固定部120用于固定光学元件14，连接臂110包括挖空部111，致动组件12用于周期性地驱动振镜框11，致动组件12固定连接于连接臂110，胶黏件13粘接于致动组件12与连接臂之间的夹角α处，胶黏件13用于加强连接臂110的刚度。可以理解地，挖空部111的设置可以减轻振镜框11的重量，从而降低振镜框11的转动惯量，对驱动力的需求更低。
[0032]请参阅图4，在一种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种致动器，其特征在于，包括：振镜框，所述振镜框包括连接臂，所述连接臂围合形成中心固定部，所述中心固定部用于固定光学元件，所述连接臂包括挖空部；致动组件，所述致动组件用于周期性地驱动所述振镜框，所述致动组件固定于所述连接臂；以及胶黏件，所述胶黏件粘接于所述致动组件与所述连接臂朝向所述中心固定部的连接处。2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述连接臂包括第一臂、第二臂、第三臂和第四臂，所述第一臂、所述第二臂、所述第三臂和所述第四臂围合使得所述中心固定部呈矩形，所述第一臂、所述第二臂、所述第三臂和所述第四臂分别至少包括一个挖空部，所述致动组件包括第一致动件、第二致动件、第三致动件和第四致动件，所述第一致动件、所述第二致动件、所述第三致动件和所述第四致动件分别固定于所述第一臂、所述第二臂、所述第三臂和所述第四臂。3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述挖空部为通孔，所述胶黏件与所述致动组件等长地设置于所述致动组件与所述连接臂朝向所述中心固定部的连接处。4.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述挖空部为盲孔，所述胶黏件与所述致动组件等长地设置于所述致动组件与所述连接臂朝向所述中心固...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚晨晟，严子深，张翠萍，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：