[發明專利]拉緊、扭轉彎曲部和利用該彎曲部掃描光的緊湊驅動器和方法

無效

• 申請號: 200680026809.5
• 申請日: 2006-05-19
• 公開（公告）號: CN101233528A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: P·E·布魯克斯;C·維坦伯格
• 申請（專利權）人: 訊寶科技公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;G02B26/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 董敏

技術領域

本發明總體涉及拉緊、扭轉彎曲部和利用該彎曲部掃描光的緊湊驅動器和方法，尤其是用于在保持低功耗、高分辨率、微小緊湊尺寸、安靜工作和最小振動的同時有效投影彩色二維圖像的彩色圖像投影裝置。

背景技術

人們通常知道，基于一對掃描鏡將二維圖像投影在屏幕上，該掃描鏡在相互垂直方向通過各個驅動器振蕩，以在光柵圖案上掃描激光束。然而，已知的圖像投影裝置投影有限分辨率的圖像，一般小于640×480象素的視頻圖形陣列(VGA)質量的四分之一，消耗相當大量的電力，重量相當重并且占據相當大的體積，從而使它們在微型、手持、電池工作的應用中不實用。

例如，用于一個掃描鏡的驅動器包括與反射鏡聯動的永磁體。磁體和反射鏡安裝在允許繞軸線振蕩的彎曲部。電磁線圈被周期驅動信號激勵并產生與磁體的永磁場相互作用的電磁場，以將彎曲部彎曲，使得磁體和由此使得掃描鏡繞軸線振蕩。

上述電磁驅動器盡管一般滿足預期目的，但對于微型、手持、電池工作的應用不理想。例如，彎曲部必須拉緊到拉緊狀態，以更好地承受環境溫度變化和產生可重復的振蕩。這種拉緊通過附加的分立元件來提供，諸如，夾子、銷子和螺釘，所有這些元件增加了驅動器的重量、體積和能量消耗。此外，這些附加元件的組裝增加驅動器的加工成本和復雜性，以及增加一個或多個這些附加元件松動或出故障的可能性，從而影響彎曲部的張緊，最終導致不可靠的、不可重復的、溫度敏感的掃描。例如，入射到用這種受影響的彎曲部支撐的反射鏡上的激光束不會準確地照射到圖像的預定像素上，結果，投影圖像的分辨率降低。

發明內容

因此，本發明總的目的是提供一種用于掃描光的緊湊驅動器的拉緊、扭轉彎曲部，尤其是，用于在遠離投影裝置的擴展范圍上投影清晰、清楚的二維彩色圖像的圖像投影裝置。

本發明的另一目的是最小化該驅動器的重量、體積、復雜性和能耗。

本發明的又一目的是簡化該彎曲部的張緊。

本發明的又一目的是提供用于圖像投影裝置的可靠的、可重復的、與溫度無關的光掃描。

另一目的是提供一種小型、緊湊、重量輕、高能效和便攜的彩色圖像投影裝置，其用于許多不同形式因素的儀器，尤其是，手持儀器。

在下文中將顯而易見地保持這些目的和其它目的，簡而言之，本發明的一個特點在于，用于掃描光的驅動器和掃描光的方法。彎曲部安裝在支撐上。彎曲部具有一對沿軸線延伸的扭轉部分。反射光掃描鏡安裝在與其聯動的彎曲部上。彎曲部沿相反的圓周方向繞軸線彎曲，用于繞軸線振蕩掃描鏡。

根據本發明，提供的裝置與彎曲部構成一體，用于自動沿軸線將彎曲部張緊到拉緊狀態，在該拉緊狀態中彎曲部被彎曲。不用附加的分立元件，諸如，夾子、銷子和螺釘，實現拉緊的彎曲部。不用訂購、存儲、組裝、出故障或松動的附加元件。驅動器比以前的更緊湊，并且重量更輕、體積更小，而且因為具有更小的質量振蕩，能耗更小。在此獲得的張緊可重復、可靠且抗環境溫度變化。入射到掃描鏡上的光束準確地反射到它的目標，例如，通過圖像投影裝置投影要被投影的圖像的象素，圖像投影裝置中的這種緊湊驅動器是有用的。

在另一應用中，光束不用于圖像投影，而是用于在機器可讀標記上掃描光束，機器可讀標記諸如一維或二維條形碼符號。在又一應用中，光束不掃描，而是在符號上掃描光檢測器的視場，符號散射的光被振蕩反射鏡反射并照射到檢測器上。

在優選實施例中，彎曲部通過磁場相互作用彎曲。永久磁體安裝在彎曲部上，電磁線圈安裝在支撐上。響應施加給線圈的周期驅動信號，產生周期電磁場，周期電磁場與磁體的永久磁場相互作用，從而彎曲彎曲部并振蕩磁體與掃描鏡。

磁體和掃描鏡優選安裝在扭轉部分中間的彎曲部的支撐部分上。彎曲部具有沿軸線間隔開的端部。一個端部錨固在支撐上。另一端部具有張緊彎曲部的裝置。優選地，在另一端部形成彈性舌片。該舌片彈性地壓靠支撐并且沿軸向將端部從相互遠離狀態推到拉緊狀態。

在操作時，磁體通過如上所述的磁場相互作用振蕩，這樣使彎曲部的支撐部分和掃描鏡沿相反的圓周方向運動，因此，首先，沿一個圓周方向扭曲扭轉部分，然后，沿相反的圓周方向扭曲扭轉部分。彎曲部在這些扭曲運動期間通過舌片持續地張緊，從而確保沒有不穩定的、非故意的彎曲運動產生。振動阻尼器可以用于衰減不理想的振動。