超微型投影光学致动器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种超微型投影光学致动器，特别关于一种适用在投影设备的光学致动器，大体上是一磁动式的单轴及双轴均适用的摆动设计，能使致动器的摆动更为稳定而准确，并且大幅提高投影的解析度与稳定性。


背景技术：

[0002]
较先进的光学投影系统不但被要求体积要精简，而且投影的解析度要佳，同时成本要降低，在这三个前题的下，目前较为先进的单轴光学投影系统的设计，请配合参看图11、图12所示，将微型晶片面板92(例如：dmd)的影像，经棱镜91、致动器80、镜头90投射至投影布幕(图中未示)；其中，投影光线行进中会穿过致动器80内的镜片，并且经由致动器80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。
[0003]
然而现有致动器80的一种常用结构，如图13、图14、图15所示，具有一基座81，并在基座81的中央设有一方形组装槽801，而该组装槽801的相对位置则又各设有一轴承82及转轴83；在该二转轴83间则设有一摆动件84；该摆动件84由一载台841及镜片842所构成，故当致动器在受周侧的电磁作用下(图中未示)，能带动摆动件84以两轴承82及转轴83间的轴线l1为基线，使动摆动件84两侧进行上下的规律摆动，以改变投影的位置，这是最常用的使用方法。
[0004]
该现有投影设备的光学致动器80结构缺点，在于现有以轴承82及转轴83 作为支点，但是该轴承82及转轴83间具有间隙，故当其在作快速两侧上下摆动时，支点本身的位置会因为间隙而上下跳动，或者转轴83在轴承82内也会产生轴向的偏移，这使得光线投射的位置因为间隙及轴向位移而时时变换，产生无法预测的误差，解析度并不稳定，是现有主要的缺点。
[0005]
其次，现有在致动器80的基座上81上设轴承82，体积即无法再缩减或变薄，这使得产品的容积受到限制，且制作的成本偏高，同时磨损后的维修及换装，都是需要较高的成本。
[0006]
再则，此等结构仍都属于以单一轴线l1为基线的两点式摆动，若欲提高解析度，势必要设计出多点式的摆动光点，才能将投影的解析度再上一层楼，光学致动器提高多个光点摆动时，除了结构的巧思之外，当体积需要更缩小，但却仍要维持多点移动光点的精确性与稳定性，这技术上在以往是有困难，且是业界一直极欲突破之处。
[0007]
为解决上述的问题，申请人已开发出极为先进的双轴光学投影系统的设计，但在结构设计上，都属于异于单轴结构的另一种型式设计，若依产品上有单轴或双轴的需要，就必须使用完全不同的构件，在制造及开模具的成本上需要加倍，若能将单轴及双轴结合大部的结构设计，仅需要变更悬吊弹片配合相应的磁力组件数目，即可使用在单轴或双轴旋动的场合，则在制造成本上能大幅降低，在维修成本及替换零件的难易度上，也得获得降低，获得重大的突破。


技术实现要素：

[0008]
本实用新型的主要目的，设计一种单轴及双轴通用的基座，在该基座上架设有一单轴或双轴的悬吊弹片，该悬吊弹片上又承载着一光学镜片，且光学镜片周侧设有磁力组件，该磁力组件通电后能形成一磁力场，并凭借电磁信号吸引悬吊弹片，使得悬吊弹片以虚拟轴线为轴而朝特定的方向反复旋动；由于本实用新型的基座、线圈、光学镜片、磁力组件、护盖都为相同，而悬吊弹片仅是具有二个或四个弹力部的不同，配合二或四个磁力组件即可完全改变成单轴或双轴的模式，结构精简不占空间，且使摆动更为精准且耐用，节省开模成本及维修成本；不但精简零件缩小体积，简省开模成本，特别适合大量生产，在投影机具上的使用。
[0009]
为达到上述目的，本案第一种实施例由下列的方式来达成：
[0010]
设一基座，于角落设有数个锁固脚，又在中央设有一透光孔，该透光孔配合光学镜片的形状大致形成方形体，且在该透光孔边缘的四个角落，分别两两相对地各设有一垫块，并在该垫块的上方各设有一插柱；一悬吊弹片，为金属片冲压而成，包含有一中央框体，该中央框体的一相对角上均各设有一弹力部，该弹力部具有一固定部，该固定部上则设有插孔，并在该固定部的两侧各设有第一弹力线及第二弹力线，而该第一弹力线及第二弹力线的另一端则与中央框体相接，且该第一弹力线及第二弹力线上至少形成有一段弯折部；且悬吊弹片在二弹力部上的插孔间形成一虚拟轴线，且该第一弹力线(及弯折部)和第二弹力线(及弯折部)恰被虚拟轴线平分且相互对称；至少一组两个相对的线圈分别设于基座的透光孔的二相对端边缘；一光学镜片，于一相对的二侧边各设有一磁力组件，该磁力组件具有一导磁板，在该导磁板的外侧设有呈上、下设置的第一磁铁及第二磁铁，使得导磁板、第一磁铁、第二磁铁形成一磁力圈，而导磁板内侧面再与一光学镜片相接合；该光学镜片固接于悬吊弹片的中央框体上表面，而悬吊弹片以固定部的插孔套设于基座的插柱上，使悬吊弹片承载着光学镜片、磁力组件被架设在基座的垫块上，该二个磁力组件通电后能形成一磁力场，并凭借电磁信号吸引悬吊弹片，使得悬吊弹片以虚拟轴线为轴而反复向两侧旋动。
[0011]
其中：该基座在透光孔边缘的两两垫块之间设有一凸出的承座，且该承座的顶部形成易于承托的弧形槽。
[0012]
其中：基座于下方设有线槽，基座凭借穿过线槽的连接线与电路板相接。
[0013]
其中：该悬吊弹片的第一弹力线及第二弹力线的弯折部是连续三次弯折的弹簧结构体。
[0014]
其中：该悬吊弹片的基座上方设有一护盖，该护盖具有一中孔，而在侧边分别设有数个扣边，以扣固于基座上。
[0015]
本案第二种实施例由下列的方式来达成：
[0016]
一基座，于角落设有锁固脚，又在中央设有一透光孔，该透光孔配合光学镜片的形状大致形成方形体，且在该透光孔边缘的四个角落，分别两两相对地各设有一垫块，并在该垫块的上方各设有一插柱；一悬吊弹片，为金属片冲压而成，包含有一中央框体，该中央框体的一相对角上均各设有一弹力部，该弹力部具有一固定部，该固定部上则设有插孔，并在该固定部的两侧各设有第一弹力线及第二弹力线，而该第一弹力线及第二弹力线的另一端则与中央框体相接，且该第一弹力线及第二弹力线上至少形成有一段弯折部；且悬吊弹片在二弹力部上的插孔间形成一虚拟轴线，且该第一弹力线(及弯折部)和第二弹力线(及弯
折部)恰被虚拟轴线平分且相互对称；至少一组两个相对的线圈分别设于基座的透光孔的二相对端边缘；一光学镜片，于一相对的二侧边各设有一磁力组件，该磁力组件具有一导磁板，在该导磁板的外侧设有呈上、下设置的第一磁铁及第二磁铁，使得导磁板、第一磁铁、第二磁铁形成一磁力圈，而导磁板内侧面再与一光学镜片相接合；该光学镜片固接于悬吊弹片的中央框体上表面，而悬吊弹片以固定部的插孔套设于基座的插柱上，使悬吊弹片承载着光学镜片、磁力组件被架设在基座的垫块上；该四个磁力组件通电后能形成一磁力场，并凭借电磁信号吸引悬吊弹片，使得悬吊弹片以虚拟轴线为轴而分别朝二个方向的角度反复旋动。
[0017]
其中：该基座在透光孔边缘的两两垫块之间设有一凸出的承座，且该承座的顶部形成易于承托的弧形槽。
[0018]
其中：基座于下方设有线槽，基座凭借穿过线槽的连接线与电路板相接。
[0019]
其中：该悬吊弹片的第一弹力线及第二弹力线的弯折部是连续三次弯折的弹簧结构体。
[0020]
其中：该悬吊弹片的基座上方设有一护盖，该护盖具有一中孔，而在侧边分别设有数个扣边，以扣固于基座上。
[0021]
本实用新型在使用上具有如下诸项优点：
[0022]
1、本实用新型设计的基座、线圈、光学镜片、磁力组件、护盖都为相同，而悬吊弹片仅是具有二个或四个弹力部的不同，配合二或四个磁力组件即可完全更换成单轴或双轴的模式，结构精简不占空间，且使摆动更为精准且耐用，节省开模成本及维修成本。
[0023]
2、本实用新型的悬吊弹片及磁力组件的搭配上能更轻易的收容在基座内，因此能使整个光学致动器的体积达到最小，特别适合超微型投影的机具上所使用，使得成本降低且不占空间。
附图说明
[0024]
图1是本实用新型以单轴旋动为实施例的立体结构外观图。
[0025]
图2是本实用新型以单轴旋动为实施例的立体结构分解图。
[0026]
图3是本实用新型以单轴旋动为实施例的悬吊弹片平面结构图。
[0027]
图4是本实用新型以单轴旋动为实施例的悬吊弹片立体结构图。
[0028]
图5是本实用新型以单轴旋动为实施例的纵剖视图。
[0029]
图6是本实用新型以双轴旋动为实施例的立体结构组合图。
[0030]
图7是本实用新型以双轴旋动为实施例的立体结构分解图。
[0031]
图8是本实用新型以双轴旋动为实施例的悬吊弹片平面结构图。
[0032]
图9是本实用新型以双轴旋动为实施例的悬吊弹片立体结构图。
[0033]
图10是本实用新型以双轴旋动为实施例的纵剖视图。
[0034]
图11是现有光学致动器应用说明示意图1。
[0035]
图12是现有光学致动器应用说明示意图2。
[0036]
图13是一种现有单轴光学致动器立体结构图。
[0037]
图14是图13的平面结构图。
[0038]
图15是图14的a-a剖面图。
[0039]
附图标记说明：〔本实用新型〕10基座；11透光孔；12锁固脚；13垫块； 14插柱；15承座；16线槽；20悬吊弹片；20’悬吊弹片；200中央框体；20a 弹力部；20l平分虚拟轴线；20l’平分虚拟轴线；21固定部；22插孔；23第一弹力线；231弯折部；24第二弹力线；241弯折部；30线圈；31线圈；32线圈； 33线圈；40光学镜片；50磁力组件；51第一磁铁；52第二磁铁；53导磁板； 60护盖；61中孔；62扣边；63扣边；64扣边；70电路板；lx虚拟轴线；ly 虚拟轴线；m1旋转力矩；m2旋转力矩；m3旋转力矩；m4旋转力矩；〔现有〕 80致动器；801组装槽；81基座；82轴承；83转轴；84摆动件；841载台；842 镜片；90镜头；91棱镜；92微型晶片面板；l1轴线。
具体实施方式
[0040]
请参看图1、图2、图3所示，为本实用新型第一种实施例的立体结构组合图及分解图；可知本实用新型至少包含有：
[0041]
一基座10，于角落设有数个锁固脚12，便于配合锁固件(如：螺丝、螺钉、铆钉、夹具等)锁固于投影机具(图中未示)上；该基座10又在中央设有一透光孔11，该透光孔11配合光学镜片40的形状大致形成方形体，且在该透光孔 11边缘的四个角落，分别两两相对地各设有一垫块13，并在该垫块13的上方各设有一插柱14；又在透光孔11边缘的两两垫块13之间再设有一凸出的承座 15，且该承座15的顶部形成易于承托的弧形槽；基座10于下方设有线槽16，可与电路板70相接。
[0042]
请配合参看图3、图4所示，一悬吊弹片20，为金属片冲压而成，包含有一中央框体200，该中央框体21的较佳实施例为一具圆角的方形体；该方形的中央框体21的一相对角上均各设有一弹力部20a，该弹力部20a具有一固定部 21，该固定部21上则设有插孔22，并在该固定部21的两侧各设有第一弹力线 23及第二弹力线24，而该第一弹力线23及第二弹力线24的另一端则与中央框体200相接，且该第一弹力线23及第二弹力线24上至少形成有一段弯折部231、241；详细而言，该弯折部231、241的较佳实施例，是该第一弹力线23及第二弹力线24之中段位置，均设有连续三次弯折以上的弹簧结构体，且悬吊弹片20 在二弹力部20a上的插孔22间形成一虚拟轴线20l，且该第一弹力线23(及弯折部231)和第二弹力线24(及弯折部241)恰被虚拟轴线20l平分且相互对称。
[0043]
请参看图2、图3所示，至少一组两个相对的线圈30、31分别设于基座10 的透光孔11的二相对端边缘，恰可设于该基座10上二承座15的顶部弧形槽上，而更形稳固。
[0044]
请参看图1、图2、图3、图5所示，一光学镜片40，至少于相对的二侧边各设有一磁力组件50，该磁力组件50具有一导磁板53，在该导磁板53的外侧设有呈上、下设置的第一磁铁51及第二磁铁52，使得导磁板53、第一磁铁51、第二磁铁52形成一磁力圈，而导磁板53内侧面再与一光学镜片40相接合(例如：粘合)；光学镜片40系粘着于悬吊弹片20的中央框体200上表面，而悬吊弹片20以固定部21的插孔22套设于基座10的插柱14上，使悬吊弹片20 承载着光学镜片40、磁力组件50被架设在基座10的垫块13上。
[0045]
请参看图1、图2、图5所示，一护盖60，具有一中孔61，而在侧边分别设有数个扣边62、63、64，可扣固于基座10上。
[0046]
本实用新型在使用上，请参看图1、图2、图3所示，该悬吊弹片20上承载着光学镜片40，以二固定部21套设于基座10的插柱14上，而使悬吊弹片 20在二插柱14间形成一虚拟轴线lx；当两个相对的线圈30、31通以电流时时，能对悬吊弹片20的二侧边产生吸附或排斥的
作用，恰能将承载着光学镜片40 的悬吊弹片20以该虚拟轴线lx为轴，形成顺时针或逆时针的旋转力矩m1、 m2，由于悬吊弹片20两边的弹力部20a具有蓄积能量的第一弹力线23及第二弹力线24而具有连续反弹的力量，故当线圈30、31及磁力组件50以连续反复的吸附或排斥时，就能使悬吊弹片20承载着光学镜片40以虚拟轴线lx为轴而进行反复的顺时针及逆时针的旋动，即能带动光学镜片40在基座10的平面上进行反复快度的偏动，提升投影画素的品质，提高投影效果。
[0047]
以下是本实用新型的第二个实施例，系使用在双轴旋动的光学致动器上，请参看图6、图7、图8所示，该基座10如前所述的结构完全相同，即于角落设有数个锁固脚12，便于配合锁固件(如：螺丝、螺钉、铆钉、夹具等)锁固于投影机具(图中未示)上；该基座10又在中央设有一透光孔11，该透光孔 11配合光学镜片40的形状大致形成方形体，且在该透光孔11边缘的四个角落，分别两两相对地各设有一垫块13，并在该垫块13的上方各设有一插柱14；又在透光孔11边缘的两两垫块13之间再设有一凸出的承座15，且该承座15的顶部形成易于承托的弧形槽；基座10于下方设有线槽16，可与电路板(图中未示) 相接。
[0048]
请参看图8、图9所示，一悬吊弹片20，为金属片冲压而成，包含有一中央框体200，该中央框体21的较佳实施例为一具圆角的方形体；该方形的中央框体21的二个相对角上均各设有一弹力部20a，该弹力部20a具有一固定部 21，该固定部21上则设有插孔22，并在该固定部21的两侧各设有第一弹力线 23及第二弹力线24，而该第一弹力线23及第二弹力线24的另一端则与中央框体200相接，且该第一弹力线23及第二弹力线24上至少形成有一段弯折部231、 241；详细而言，该弯折部231、241的较佳实施例，是该第一弹力线23及第二弹力线24之中段位置，均设有连续三次弯折以上的弹簧结构体，且悬吊弹片20 在每个两两相对的弹力部20a上的插孔22之间，各形成一虚拟轴线20l、20l’，且该所属的第一弹力线23(及弯折部231)和第二弹力线24(及弯折部241) 恰被该二虚拟轴线20l平分且相互对称。
[0049]
请参看图7、图8所示，二组共四个两两相对的线圈30、31、32、33分别设于基座10的透光孔11的二组相对端边缘，恰可设于该基座10上二承座15 的顶部弧形槽上，而更形稳固。
[0050]
请参看图7、图8、图10所示，该光学镜片40如前所述的结构完全相同，但磁力组件50则设为二组共四个，即：光学镜片40于四个侧边各设有一磁力组件50，该磁力组件50具有一导磁板53，在该导磁板53的外侧设有呈上、下设置的第一磁铁51及第二磁铁52，使得导磁板53、第一磁铁51、第二磁铁52 形成一磁力圈，而导磁板53内侧面再与一光学镜片40相接合(例如：粘合)；光学镜片40系粘着于悬吊弹片20的中央框体200上表面，而悬吊弹片20以固定部21的插孔22套设于基座10的插柱14上，使悬吊弹片20承载着光学镜片 40、磁力组件50被架设在基座10的垫块13上。
[0051]
请参看图6、图8、图10所示，该护盖60如前所述的结构完全相同，该护盖60具有一中孔61，而在侧边分别设有数个扣边62、63、64，可扣固于基座 10上。
[0052]
本实用新型第二实施例在使用上，请参看图6、图7、图8所示，该悬吊弹片20上承载着光学镜片40，以四角落的固定部21分别套设于基座10上相对的插柱14上，而使悬吊弹片20在二组相对的线圈30、31、32、33间，各形成一虚拟轴线lx及虚拟轴线ly；当二相对的四个线圈30、31、32、33分别依顺序通以电流时时，能对悬吊弹片20的四侧边依序产生吸附或排斥的作用(如箭头所示)，恰能将承载着光学镜片40的悬吊弹片20分别以二虚拟轴线lx及虚
拟轴线ly为轴，形成正、反转的顺时针或逆时针的旋转力矩m1、m2、m3、m4，由于悬吊弹片20四边的弹力部20a具有蓄积能量的第一弹力线23及第二弹力线24而具有连续反弹的力量，故当四个线圈30、31、32、33及磁力组件50以连续反复的吸附或排斥时，就能使悬吊弹片20承载着光学镜片40反复以二虚拟轴线lx及虚拟轴线ly为轴而进行反复的顺时针及逆时针的旋动，即能带动光学镜片40在基座10的平面上进行不同轴向、反复快速的偏动，更能提升极佳的投影画素的品质，提高投影效果为最佳。
[0053]
本实用新型在使用上具有如下诸项优点：
[0054]
本实用新型设计的基座、线圈、光学镜片、磁力组件、护盖都为相同，而悬吊弹片仅是具有二个或四个弹力部的不同，配合二或四个磁力组件即可完全更换成单轴或双轴的模式，结构精简不占空间，且使摆动更为精准且耐用，节省开模成本及维修成本，为本实用新型的主要优点。
[0055]
本实用新型的悬吊弹片及磁力组件的搭配上能更轻易的收容在基座内，因此能使整个光学致动器的体积达到最小，特别适合超微型投影的机具上所使用，使得成本降低且不占空间，是本实用新型的另一优点。
[0056]
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。