[发明专利]二维扫描反射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种扫描反射装置，特别涉及一种二维扫描反射装置。

背景技术

在目前电子产品的主流就是轻薄短小可携式，几乎所有的元件都走向微型化，所以微型投影机就孕育而生。目前微型投影机可区分为三大不同技术，一是激光微型投影技术，以激光做为光源，并运用MEMS工艺制造出极其微小的微型扫瞄反射镜(Micro Scanning Mirror)，微型扫瞄反射镜可以做水平、垂直两个轴向的扫瞄，以高速、精确的方式反射激光形成投影成像。二是数字光源处理(DLP)技术，影像是由数字微镜装置(Digital Micromirror Device，DMD)产生的，DMD是在半导体芯片上布置一个由微镜片(精密、微型的反射镜)所组成的矩阵，每一个微镜片控制投影画面中的一个像素。三是反射式硅基液晶色彩序列型(LCoS CS)技术，使用一个芯片表面上的固定光镜，并通过液晶矩阵来控制光线反射的强弱，来投射最终构成的画面。

相较于DLP、LCoS微型投影技术，激光微型投影技术的优点包括：耗电量最少(嵌入式投影模块用电量不到1W)，可投射影像尺寸最大(可超过100英寸)、无须对焦。并且，激光微型投影技术可提供1080P超优画质。相较之下，DLP、LCoS微型投影产品画质目前分别仅支持480x320像素或VGA640x480像素。

微型投影机的关键技术之一是反射镜的旋转角度要大，以及旋转频率要高，以800x600像素而言，要达到一秒30个画面，则快轴需要有18kHz以上的速度。

为了达到快速的扫描速度，现在激光微型投影技术的反射镜驱动方式，现有技术提出了电磁式、静电式等方式，以因应各种驱动方式而改变反射镜的设计。电磁式驱动方式会在反射镜上增加线圈，提高劳伦兹力，以增大电磁式的扫瞄角度。不过增加线圈数却会增加热变形问题，造成投影失真。静电式会增加梳状电极的密度，提高静电力。但也因其出力较小，造成扫瞄角度较小。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的在于提出一种适于扫描式投影机的二维扫描反射装置。

为了实现上述目的，本发明提供的二维扫描反射装置适于扫描式投影机，二维扫描反射装置包括振动构件与扫描构件。

振动构件具有一自由端。振动构件接收一复频信号并依复频信号在自由端产生振动。复频信号包括第一频率与第二频率。扫描构件包括框架体、质量块与反射镜。框架体连接于振动构件的自由端并具有一第一容置空间。质量块位于第一容置空间。质量块通过一第一连接杆与框架体连接，质量块具有一第二容置空间。反射镜位于第二容置空间，并通过第二连接杆与质量块连接。反射镜具有第二自然频率，第二自然频率对应第二频率。

其中，反射镜的第二质心与第二连接杆之间具有第二偏心距离。

其中，质量块与反射镜的第一质心与第一连接杆之间具有一第一偏心距离。质量块与反射镜具有一第一自然频率，第一自然频率对应第一频率，质量块与反射镜沿着第一连接杆以第一频率共振。

其中，第二频率高于该第一频率。第一连接杆的一第一轴向与第二连接杆的一第二轴向为实质上互相垂直。

本发明的功效在于，通过偏心的结构，本发明可达到大的扫描角度。并且本发明所提出的二维扫描反射装置仅只用单一振动器，即可达到双轴扫描的功效，因此可用相当简单的结构即可实现。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为应用本发明的光学扫描投影系统的架构示意图；

图2A为本发明二维扫描反射装置的俯视图；

图2B为图2A的局部放大图；

图3为本发明二维扫描的反射装置的俯视图；

图4为本发明扭力振动示意图；

图5A为本发明振动构件的第一实施例的侧视图；

图5B至图5E为本发明振动构件的震动模式的示意图；

图6为本发明振动构件的第二实施例的立体示意图；

图7为本发明振动构件的第三实施例的立体示意图；以及

图8为本发明振动构件的第三实施例的俯视图。

其中，附图标记

10二维扫描反射装置

102扫描光源元件

20振动构件

20a固定端

20b自由端

22基材

24a第一压电层

24a’第一压电层

24b第二压电层

24b’第二压电层

25连接板

26a第一振动臂