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一种光学致动器的镜片安装结构

2021-04-25 19:42:36

一种光学致动器的镜片安装结构

  技术领域

  本实用新型涉及光学投影系统技术领域,尤其涉及一种光学致动器的镜片安装结构。

  背景技术

  光学投影系统向着高解析度、体积小、成本低的方向发展,现有光学投影系统设计将微型晶片面板的影像,经棱镜、光学致动器的镜片安装结构、镜头投射至投影布幕,其中,投影光线行进中会穿过致动器内的镜片,并且经由光学致动器的镜片安装结构进行快速的反复振动(改变投射位置),凭借不断的改变影像的所在位置,以增加解析度。而现有的光学致动器的镜片安装结构结构不稳定、强度差,振动时容易发生变形,导致振动误差大、解析度不稳定,结构不紧凑,占用空间大,难以满足日益提高的小型化要求。

  实用新型内容

  本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进,提供一种光学致动器的镜片安装结构,解决目前技术中的光学致动器的镜片安装结构结构不紧凑、稳定性差导致振动误差大、解析度不稳定的问题。

  为解决以上技术问题,本实用新型的技术方案是:

  一种光学致动器的镜片安装结构,包括外固定部、内框以及连接在外固定部与内框之间的偏转构件,内框由片材制成并且其中部开设与镜片配合的透光孔,所述的内框上设置有若干的第一翻折边,并且所述的第一翻折边贴合在镜片外周上并与镜片外周固接。本实用新型所述的光学致动器的镜片安装结构利用内框上设置的第一翻折边来提高内框的结构强度和稳定性,避免在振动过程中发生变形、破损的状况,从而能有效提高振动稳定性和精度,并且第一翻折边还用于与镜片直接连接,能够提高镜片的安装稳定性,有效提高整体结构紧凑性,减小光学致动器的占用空间,满足小型化的发展需求。

  进一步的,所述的偏转构件包括第一扭臂、中框和第二扭臂,所述内框的两对侧分别通过第一扭臂与中框连接以使内框能够沿着两个第一扭臂的连线进行偏转,所述中框的两对侧分别通过第二扭臂与外固定部连接以使中框能够沿着两个第二扭臂的连线进行偏转,并且所述两个第一扭臂的连线与两个第二扭臂的连线具有夹角。利用上述的偏转构件镜片安装结构能够以两个第一扭臂的连线以及两个第二扭臂的连线为旋转轴线进行偏转,最终实现镜片安装结构上的镜片的投射角度的改变,并且在两个旋转轴线上的偏转相互独立而不会互相干扰影响,当内框沿着两个第一扭臂的连线进行偏转时,内框不会带动中框沿着两个第二扭臂的连线进行偏转,并且,中框沿着两个第二扭臂的连线进行偏转时,中框不会带动内框沿着两个第一扭臂的连线进行偏转,并且两个第一扭臂的连线所构成的旋转轴线以及两个第二扭臂的连线所构成的旋转轴线不会发生偏移,从而能有效提高振动稳定性和精度,提高解析度的同时保障解析度的稳定性,确保光纤投影位置的稳定,提高投影效果。

  进一步的,所述的中框包括重合叠加连接在一起的中框一和中框二,所述的中框一通过第一扭臂与内框连接,所述的中框二通过第二扭臂与外固定部连接,使得中框具有两层厚度,能够提高结构强度,避免中框发生形变,提高振动稳定性和精度,提高投影效果。

  进一步的,所述中框一、中框二上设置有若干加固用的第二翻折边,提高结构强度和稳定性,避免发生形变,提高振动稳定性和精度。

  进一步的,所述的第一翻折边的其中若干个靠近第一扭臂并且垂直于两个第一扭臂的连线方向,所述的第二翻折边的其中若干个靠近第二扭臂并且垂直于两个第二扭臂的连线方向,利用第一翻折边、第二翻折边提高第一扭臂、第二扭臂与内框、中框一、中框二连接处的结构稳定性,避免发生变形或断裂等状况,提高振动稳定性和精度。

  进一步的,所述的第一翻折边包括在内框靠第二扭臂一侧的外边缘处设置的翻折边一,所述第二翻折边包括在中框二靠第二扭臂一侧的内边缘设置的与翻折边一相邻且具有间隙的翻折边二,采用此种结构能够缩短镜片边缘到外固定部的距离,能够减小在两个第二扭臂连线方向上的悬吊组件的长度,提高结构紧凑性,减小光学致动器的占用空间,满足小型化的发展需求。当内框、中框为一个金属片冲裁而成的一体结构时,若采用相邻的翻折边一、翻折边二的结构则难以缩短内框到外固定部的距离,这是因为在采用一体的金属片制作时,翻折边一与翻折边二之间的间距最小等于翻折边一的高度加上翻折边二的高度,也就是说翻折边一到翻折边二的距离会较宽而无法缩小悬吊组件整体占用体积,而本实用新型由于采用中框二与中框一组合构成中框的分体结构,也就是说翻折边一与翻折边二完全独立成型,相互不干涉影响,翻折边一与翻折边二之间的间距与翻折边一的高度、翻折边二的高度无关,翻折边一、翻折边二分别先成型后再进行组装,从而翻折边一到翻折边二的距离可根据需要制作到很小,翻折边一到翻折边二的距离实际小于翻折边一的高度加上翻折边二的高度,因此相比于内框和中框的一体结构而言,在采用中框二与中框一组合构成中框的基础上设置相邻的翻折边一、翻折边二可有效缩小占用体积,提高结构紧凑性。

  进一步的,所述的中框一、第一扭臂和内框为金属片冲裁而成的一体结构,所述的中框二、第二扭臂和外固定部为金属片冲裁而成的一体结构,结构紧凑、占用空间小,加工方便、成本低,组装方便、效率高。

  进一步的,所述两个第一扭臂的连线垂直于两个第二扭臂的连线,能够最大限度的减小两个旋转轴线上的偏转对彼此的干扰影响,当有沿着两个第一扭臂的连线的周向上的作用力驱动内框时,内框以两个第一扭臂的连线为旋转轴向进行偏转,此时的偏转作用力正好沿着两个第二扭臂的连线方向所在平面,能最大限度的避免第二扭臂发生扭转,确保只会沿着两个第一扭臂的连线的周向发生振动,从而提高偏转的稳定性和精度,能够精确的改变影像位置。

  进一步的,所述的第一扭臂为沿着两个第一扭臂连线方向布置的直线筋条,所述的第二扭臂为沿着两个第二扭臂连线方向布置的直线筋条,所述的第二扭臂为沿着两个第二扭臂连线方向布置的直线筋条,结构简单、紧凑,稳定性好,占用空间小,加工方便、成本低。

  进一步的,所述内框上设置了用于安装线圈组件的安装位一,所述安装位一位于着第一扭臂连线方向的侧向上,所述中框上设置了用于安装线圈组件的安装位二,所述安装位二位于着第二扭臂连线方向的侧向上,线圈组件的通断电切换实现与光学致动器的悬吊组件上固定设置的磁力件相吸或相斥,从而对悬吊组件产生偏转作用力,安装位一上的线圈组件驱动内框沿着两个第一扭臂的连线进行偏转,而安装位二上的线圈组件则驱动中框沿着量个第二扭臂的连线进行偏转,最终实现内框上的镜片在三维方向上的振动变化。

  与现有技术相比,本实用新型优点在于:

  本实用新型所述的光学致动器的镜片安装结构有效提高结构强度和稳定性,避免在振动过程中发生变形、破损的状况,提高振动稳定性和精度,镜片安装稳定性好,整体结构紧凑性好,减小占用空间,满足小型化的发展需求;

  能够沿着两个相互独立而不干扰影响的旋转轴线进行偏转,旋转轴线不会发生偏移,能有效提高振动稳定性和精度,提高解析度的同时保障解析度的稳定性,确保光纤投影位置的稳定,提高投影效果。

  附图说明

  图1为光学致动器的悬吊组件的组装结构示意图;

  图2为光学致动器的悬吊组件的分解结构示意图;

  图3为光学致动器的分解结构示意图;

  图4为光学致动器组装后的剖面结构示意图。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通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,都属于本实用新型保护的范围。

  本实用新型实施例公开的一种光学致动器的镜片安装结构,结构紧凑、占用空间小,结构稳定性好、强度高,不避免振动时发生变形,不同方向上的旋转振动不会相互产生干扰,振动稳定性好、精确度高,能够稳定的提高解析度。

  如图1和图2所示,1、一种光学致动器的镜片安装结构,主要包括外固定部 11、内框13以及连接在外固定部11与内框13之间的偏转构件,内框13由片材制成并且其中部开设与镜片配合的透光孔14,所述的内框13上设置有若干的第一翻折边17,并且所述的第一翻折边17贴合在镜片外周上并与镜片外周点胶固接,第一翻折边增强内框13结构强度的同时还保障镜片的安装稳定性,并且有效提高整体结构紧凑性,减小光学致动器的占用空间。

  所述的偏转构件具有两个相互垂直的偏转轴向,具体的,偏转构件包括第一扭臂15、中框12和第二扭臂16,所述内框13的两对侧分别通过第一扭臂15与中框 12连接以使内框13能够沿着两个第一扭臂15的连线进行偏转,所述中框12的两对侧分别通过第二扭臂16与外固定部11连接以使中框12能够沿着两个第二扭臂 16的连线进行偏转,并且所述两个第一扭臂15的连线垂直于两个第二扭臂16的连线,两个第一扭臂15的连线方向以下简称为第一旋转轴线,两个第二扭臂16的连线方向以下简称为第二旋转轴线,第一旋转轴线与第二旋转轴线为两个相互独立的旋转轴线,即,内框13沿着第一旋转轴线的偏转动作与中框12沿着第二旋转轴线的偏转动作相互独立而不互相干扰影响,在两个相互垂直的偏转轴向上的偏转动作的结合实现了内框上的镜片在三维方向上的投射方向的变化,在提高解析度的同时保障解析度的稳定性。

  第一扭臂15、第二扭臂16是分别能沿着第一旋转轴线、第二旋转轴线的周向发生弹性形变的结构,从而实现沿着第一旋转轴线、第二旋转轴线的偏转振动,具体的,第一扭臂15为沿着两个第一扭臂15连线方向布置的直线筋条,所述的第二扭臂16为沿着两个第二扭臂16连线方向布置的直线筋条,结构简单、紧凑,加工方便、成本低,第一扭臂15、第二扭臂16还可采用其他具有弹性形变能力的结构,只要能够实现周向的弹性形变即可,例如第一扭臂15、第二扭臂16呈L形、S形等。

  所述内框13上设置了用于安装线圈组件3的安装位一19,所述安装位一19位于着第一扭臂15连线方向的侧向上,所述中框12上设置了用于安装线圈组件3的安装位二20,所述安装位二20位于着第二扭臂16连线方向的侧向上,在本实施例中,内框13以及中框12大致呈矩形,第一扭臂15位于内框13的两个相对侧的框边的中部位置,安装位一19设置在与第一扭臂15所在框边相垂直的内框13框边上,并且,第二扭臂16位于中框12的两个相对侧的框边的中部位置,安装位二20设置在与第一扭臂15所在框边相垂直的中框12框边上。

  所述的中框包括重合叠加连接在一起的中框一121和中框二122,所述的中框一121通过第一扭臂15与内框13连接,所述的中框二122通过第二扭臂16与外固定部11连接,并且,中框一121、第一扭臂15和内框13为金属片冲裁而成的一体结构,所述的中框二122、第二扭臂16和外固定部11为金属片冲裁而成的一体结构,并且中框二122与中框一121两者的重合区域焊接连接,从而使得中框12具有两层厚度,能有效的提高结构强度,避免反复振动时中框12发生变形、断裂等,提高振动稳定性和精度。

  中框一121、中框二122上还设置有若干加固用的第二翻折边21;并且,第一翻折边17的其中若干个靠近第一扭臂15并且垂直于两个第一扭臂15的连线方向,所述的第二翻折边21的其中若干个靠近第二扭臂16并且垂直于两个第二扭臂16 的连线方向;并且,第一翻折边17包括在内框13靠第二扭臂16一侧的外边缘处设置的翻折边一22,中框一121在翻折边一22所处方向上不具有边框而设置成缺口状,所述第二翻折边21包括在中框二122靠第二扭臂16一侧的内边缘设置的与翻折边一22相邻且具有间隙的翻折边二23,采用此种结构在提高结构强度的同时还能够缩短内框到外固定部的距离,从而减小悬吊组件在两个第二扭臂连线方向上的长度,能够缩小光学致动器的体积,满足小型化发展的需求。

  外固定部11上设置用于固定的安装孔18,利用螺栓穿过安装孔将外固定部11 紧固在光学致动器的主支架上,所述安装孔在第二扭臂16的两侧分别设置有一个,提高第二扭臂16的稳定性,避免第二扭臂16发生移位的状况导致振动出现偏差。

  如图3和图4所示,光学致动器还包括主支架4、磁力件5和线圈组件3,所述的主支架4上设置有透光区41,所述悬吊组件a通过外固定部11连接在主支架4 上后内框13的透光孔14正对透光区41,镜片2连接在内框13上并正对透光孔14,磁力件5固定在主支架4上并与线圈组件3相对,线圈组件3工作状态的转换实现与磁力件5相吸或相斥进而带动悬吊组件进行偏转摆动,具体的,所述的磁力件5 包括固定在主支架4上金属件51和装置于金属件51上的磁铁52,所述的金属件51 设置有插入线圈组件3中空区域的延伸部,并形成U形磁极,使得线圈组件3被磁力件5的磁场所包围,即能以电流控制磁力的反复的运动,当线圈组件3通电时,利用法拉第电磁感应定律,磁力件5的磁场会对线圈组件3作动,使线圈组件3发生运动,通过改变电流方向来实现驱动悬吊组件做周期性偏转运动实现振镜功能。

  以上仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制,本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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