專利名稱：磁致動系統(tǒng)的制作方法
磁致動系統(tǒng)
背景技術(shù)：
磁致動利用“洛倫茲力(Lorentz Forces)”，其中載流導體上的力與導體中的電流以及跨導體的磁場的強度相關(guān)。所施加的力與導體中的電流方向垂直并且與磁場垂直。在磁致動系統(tǒng)中，可以通過使用更大磁體而產(chǎn)生更強的磁場來提高功率效率。然而，更大的磁體更加沉重，并且提高了所得到的系統(tǒng)的體積要求。另一方面，可以通過增加導體中的電流來減小體積和重量，但是這是以增加的功耗為代價的。因此，可以看到，在磁致動系統(tǒng)中，在功耗和重量/體積之間存在權(quán)衡。 期望減小磁致動系統(tǒng)中的功耗和重量/體積。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的磁致動系統(tǒng)的橫截面圖；圖2示出了具有帶有導電線圈的可移動平臺的磁致動設備的立體圖；圖3-4示出了具有多個場聚焦板的磁致動系統(tǒng)的分解視圖；圖5-8示出了圖3-4的磁致動系統(tǒng)的平面圖和橫截面圖；圖9-10示出了具有多個場聚焦板的磁致動系統(tǒng)的分解視圖；圖11-13示出了圖9-10的磁致動系統(tǒng)的平面圖和橫截面圖；圖14示出了彩色激光投影儀；圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的移動設備的框圖；圖16不出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的移動設備；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的平視顯示系統(tǒng)；以及圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的護目鏡。
具體實施例方式在以下的詳細描述中，對附圖進行參考，該附圖通過圖示的方式示出了可以在其中實踐本發(fā)明的具體實施例。充分詳細地描述這些實施例，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。應當理解，本發(fā)明的各個實施例雖然有所不同，但是不必是相互排斥的。例如，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，這里結(jié)合一個實施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以在其它實施例內(nèi)實現(xiàn)。此外，應當理解，可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下修改每個公開的實施例內(nèi)的獨立元件的位置或布置。因此，以下詳細描述并不在限制的含義下進行，并且本發(fā)明的范圍僅由適當解釋的所附權(quán)利要求以及權(quán)利要求對其享有權(quán)利的等價物的完整范圍一起來限定。在附圖中，在若干視圖中，相同的附圖標記指相同或類似的功能。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的磁致動系統(tǒng)的橫截面圖。磁致動系統(tǒng)100包括磁場(B場)裝置160、磁致動設備110、上部場聚焦板152以及下部場聚焦板154。磁致動設備110包括在112處以截面看到的導電線圈。B場裝置160產(chǎn)生跨導電線圈112的磁場。B場由箭頭120示出。在一些實施例中，B場裝置160包括具有各種定向的多個磁體。這些磁體一起進行工作以將B場120 “聚焦”至所得到的力將具有最大效應的導電線圈的區(qū)域中。在其它實施例中，B場裝置160包括多個磁體和磁導內(nèi)核，以有助于對所得到的B場進行聚焦。上部和下部場聚焦板152、154包括磁導材料。該磁導材料被定位為進一步將B場聚焦在導電線圈112的區(qū)域中。本發(fā)明的各種實施例對磁導材料和磁體的不同排列(permutation)進行組合，以將B場聚焦在期望更大洛倫茲力的導電線圈區(qū)域中。這些排列在圖3-13中示出并且以下參考圖3-13來進行描述。圖2示出了具有帶有導電線圈的可移動平臺的磁致動設備的立體圖。設備110包括可移動平臺240和鏡子216。在圖2所表示的實施例中，可移動平臺240是通過彎曲部件(flexure) 210和212耦合到設備110的框架的萬向結(jié)構(gòu)， 并且鏡子216通過彎曲部件220和222耦合至可移動平臺240?？梢苿悠脚_240具有能夠承載電流的導電線圈112。在一些實施例中，彎曲部件210和/或212包括承載去往和來自導電線圈112的電流的導體。彎曲部件210和212允許可移動平臺240以一個角度大小(還被稱作“驅(qū)動軸”)來進行移動。同樣，彎曲部件220和222允許鏡子216在第二驅(qū)動軸上進行移動。在圖2所表示的實施例中，兩個驅(qū)動軸分離90度，但是這不是對本發(fā)明的限制。在操作中，各種B場裝置將磁場120施加并聚焦在導電線圈112上。施加在導電線圈上的磁場具有在線圈平面中的分量，并且關(guān)于兩個驅(qū)動軸以大約45°進行定向。線圈繞組中的平面內(nèi)電流與平面內(nèi)磁場進行交互，以在導體上產(chǎn)生平面外的洛倫茲力。由于驅(qū)動電流在可移動平臺240上形成回路，所以電流跨驅(qū)動軸翻轉(zhuǎn)符號。這意味著洛倫茲力也跨驅(qū)動軸翻轉(zhuǎn)符號，導致磁場平面中并且垂直于磁場的扭矩。該合成的扭矩根據(jù)扭矩的頻率組成(frequency content)在兩個掃描方向上產(chǎn)生響應。在圖2所表示的實施例中，一個磁場用于產(chǎn)生鏡子在兩個驅(qū)動軸上的角運動。為了使平臺240移動，B場120具有與導電線圈垂直并且處于其平面中的分量。此外，如果這些平面內(nèi)垂直B場矢量分量的強度增加，則能夠減小所需要的驅(qū)動功率。驅(qū)動扭矩與B磁場的法向分量和線圈驅(qū)動電流的乘積有關(guān)。因此，B場中的10%的增大將允許電流中的10%的減小。由于驅(qū)動線圈電流所需要的功率與電流的平方有關(guān)，所以B場中的10%的增大將導致驅(qū)動功率21%的減小。關(guān)于圖2所示的磁致動設備來描述本發(fā)明的各種實施例。例如，如圖2中所示，導電線圈是橢圓形的，并且處于帶有鏡子的可萬向移動的平臺上，該鏡子具有實質(zhì)上與可移動平臺的驅(qū)動軸成90度的驅(qū)動軸。本發(fā)明的各種實施例可以由任何磁致動設備來利用，而不限于如圖2所示的設備。例如，以下所描述的磁體組件和磁致動系統(tǒng)可以用于在任何可移動平臺上的具有任何形狀的任何導體上提供洛倫茲力。圖3示出了具有多個場聚焦板的磁致動系統(tǒng)的分解視圖。磁致動系統(tǒng)300包括底板302、磁體310和320、磁導內(nèi)核330、下部場聚焦板342和344、磁致動設備110、上部場聚焦板352和354以及模架360。當系統(tǒng)300被裝配時，磁致動設備110在名義上位于磁體310、320和下部場聚焦板342、344上方，并且位于上部場聚焦板352和354下方。設備110上的導電線圈名義上被稱為“平臺平面”。當導電線圈靜止時，其處于平臺平面中，并且當其移動時，可以相對于平臺平面具有角位移。選擇該術(shù)語來指代線圈所處于的平面，而并不意味著暗示任何其他的結(jié)構(gòu)限制。另外，使用諸如“上方”、“下方”、“上”、“下”等術(shù)語來描述各種實施例。這些術(shù)語已經(jīng)被選擇為允許對組件的相對布置和定向的描述，而并非意味著暗示任何絕對定向。底板302、磁體310、320以及磁導內(nèi)核330形成B場裝置，諸如B場裝置160 (圖I)。磁體310和320是位于設備110上的導電線圈以下的永磁體，并且具有各種磁定向。例如，磁體310具有朝下的北極以及朝上的南極，而磁體320平行于磁體310被定向，其具有朝上的北極以及朝下的南極。磁體310和320被示為垂直于平臺平面進行定向。
在一些實施例中，磁體310和320被定向為使得它們產(chǎn)生沒有關(guān)于設備110的驅(qū)動軸對準的磁場。例如，如圖3所示，設備110上的導電線圈在形狀上是具有主要和次要橢圓軸上的兩個驅(qū)動軸的橢圓形。然而，磁體310和320被定向為使得所得到的磁場不與任何一個驅(qū)動軸對準。通過有意使得磁體310和320不關(guān)于驅(qū)動軸對準，所生成的B場能夠被定位為在橢圓中需要驅(qū)動扭矩的點處與導電線圈交叉。見圖2中的B場120。磁體310和320通常被示具有“L”形狀，但是這并非是對本發(fā)明的限制。在一些實施例中，磁體310和320是三角形的，而在其它實施例中，磁體310和320是矩形的。磁體310和320被示為安裝到基板302。在一些實施例中，基板302由磁導材料制成，以有助于“閉合”磁路，但是這并非是對本發(fā)明的限制。內(nèi)核330由諸如鋼的磁導材料制成。內(nèi)核330在導電線圈以下被定位在磁體310和320之間。當從上方觀看時，設備110上的導電線圈具有內(nèi)輪廓和外輪廓。在一些實施例中，當從上方觀看時，內(nèi)核330完全處于導電線圈的內(nèi)輪廓內(nèi)。內(nèi)核330為磁場提供了較低的磁阻路徑，因此通過導電線圈的磁場趨向于以更接近90度而進入并且離開內(nèi)核330 (以及線圈的內(nèi)輪廓)。對于給定磁場強度，這提供了更大的驅(qū)動扭矩。模架360用于容納圖3中所示的各種組件。例如，設備110可以機械和/或電氣地連接到模架360。此外，圖3中所示的各種場聚焦板可以由模架360適當保持。模架360被示為具有設備110的可移動平臺上方的孔。該孔允許光進入并且被鏡子反射。圖4示出了與圖3相同的磁致動系統(tǒng)，但是其沒有模架360。如在圖4中能夠更清楚看到的，不同的場聚焦板可以具有各種形狀。在一些實施例中，場聚焦板被布置在導電線圈的外輪廓的外部。場聚焦板342、344、352和354由磁導材料所制成，這為磁場提供了低磁阻路徑。通過場聚焦板的策略性成形和放置，磁體310和320所產(chǎn)生的磁場可以被“引導(steer)”至期望高磁場強度的導電線圈中的區(qū)域。在圖4所表示的實施例中，上部場聚焦板352、354具有階梯狀的部分353、355。在裝配時，上部場聚焦板的階梯狀部分為磁場提供低磁阻路徑。這促進磁場通過基本上與平臺平面平行的上部場聚焦板而行進。而且，在圖4所表示的實施例中，下部場聚焦板基本上是平坦的，并且完全處于平臺平面下方。階梯狀的上部場聚焦板和基本上平坦的下部場聚焦板的組合促進磁場基本上平行于導電線圈而行進。上部場聚焦板和下部場聚焦板被進一步成形為向期望高磁場強度的線圈區(qū)域附近的磁場提供低磁阻路徑。在磁力學中存在的一個問題是，即使能夠在希望的位置得到場，也非常難以控制B場的“定向”，因為B場想要“噴發(fā)(spray)”出磁導材料。場聚焦板具有各種突出的引腳(leg)，以在磁場離開磁導材料時對磁場的“噴發(fā)”進行控制。例如，下部場聚焦板342、344包括引腳343、345。在一些實施例中，所有的場聚焦板都包括一個或多個突出的引腳。引腳有助于容納噴發(fā)，并且引腳的大小和形狀的改變提供了對于在B場和導電線圈之間的相對角度的對于B場的控制水平。圖5-8示出了圖3-4的磁致動系統(tǒng)的平面圖和橫截面圖。圖5示出了基板302和磁導內(nèi)核330的平面圖和橫截面圖。圖6示出了基板302、內(nèi)核330以及磁體310和320的平面圖和橫截面圖。圖7示出了包括上部場聚焦板352和354的平面圖和橫截面圖。如圖7所示，上部場聚焦板352和354名義上位于平臺平面的上方；然而，上部場聚焦板的階梯狀部分353和355占據(jù)了平臺平面中的一些空間，并且延伸到非常接近磁體310和320。上部場聚焦板352和354的低磁阻有助于向上引導來自磁體310和320的磁場通過階梯狀部分353和355并且通過平臺平面上方的板的水平部分。上部場聚焦板352和354可以具有任何形狀。如圖7所示，在一些實施例中，階梯狀部分處于外極端，并且水平部分延伸到期望磁場的區(qū)域附近。一些實施例改變上部場聚焦板的形狀，并且其它實施例改變上部場聚焦板的厚度。在一些實施例中，包括多于或少于兩個上部場聚焦板。例如，在一些實施例中，包括一個上部場聚焦板。又如，在一些實施例中，包括三個或更多的上部場聚焦板。此外，在一些實施例中，省略了上部場聚焦板352和354。這些實施例消除了與上部場聚焦板相關(guān)聯(lián)的體積和重量。圖8示出了包括下部場聚焦板342和344的平面圖和橫截面圖。如圖8所示，下部場聚焦板342和344在名義上位于磁體310和320上方并且在平臺平面下方。下部場聚焦板342和344的低磁阻有助于水平地引導來自磁體310和320的磁場通過磁導材料。在一些實施例中，包括多于或少于兩個的下部場聚焦板。例如，在一些實施例中，包括一個下部場聚焦板。又如，在一些實施例中，包括三個或更多的下部場聚焦板。此外，在一些實施例中，省略了下部場聚焦板342和344。這些實施例消除了與下部場聚焦板相關(guān)聯(lián)的體積和重量。圖9示出了具有多個場聚焦板的磁致動系統(tǒng)的分解視圖。磁致動系統(tǒng)900包括底板302、磁體910和920、磁導內(nèi)核330、下部場聚焦板342和344、磁致動設備110、上部場聚焦板952和954以及模架360。當對系統(tǒng)900進行裝配時，磁致動設備110在名義上位于磁體910、920以及下部場聚焦板342、344的上方，并且位于上部場聚焦板952、954的下方。設備110上的導電線 圈被稱為名義上在“平臺平面”中。當導電線圈靜止時，處于平臺平面中，并且在移動時，可以相對于平臺平面具有角位移。選擇該術(shù)語來指代線圈所位于的平面，而并不意味著暗示任何其他的結(jié)構(gòu)限制。另外，使用諸如“上方”、“下方”、“上”、“下”等術(shù)語來描述各種實施例。這些術(shù)語已經(jīng)被選擇為允許對組件的相對布置和定位的描述，而并不意味著暗示任何絕對定位。底板302、磁體910、920以及磁導內(nèi)核330形成B場裝置，諸如B場裝置160 (圖I)。磁體910和920是具有各種磁定向的永磁體。例如，磁體910具有朝下的北極以及朝上的南極，而磁體920平行于磁體910被定向，其具有朝上的北極以及朝下的南極。磁體910和920被示為垂直于平臺平面進行定向。在一些實施例中，磁體910和920被定向為使得它們產(chǎn)生沒有關(guān)于設備110的驅(qū)動軸對準的磁場。例如，如圖9所示，設備110上的導電線圈在形狀上是具有主要和次要橢圓軸線上的兩個驅(qū)動軸的橢圓形。然而，磁體910和920被定向為使得所得到的磁場不與任何一個驅(qū)動軸對準。通過有意使得磁體910和920不關(guān)于驅(qū)動軸對準，所生成的B場能夠被定位為在需要驅(qū)動扭矩的橢圓中的點處與導電線圈交叉。參見圖2中的B場120。磁體910和920通常被示為上具有“L”形狀，但是這不是對本發(fā)明的限制。在一些實施例中，磁體910和920是三角形的，而在其它實施例中，磁體910和920是矩形的。磁體910和920被示為安裝到基板302。在一些實施例中，基板302由磁導材料所制成，以有助于“閉合”磁路，但是這不是對本發(fā)明的限制。磁體910和920包括階梯狀部分912和922。該階梯狀部分形成下部場聚焦板和設備110處于其中的凹進區(qū)域。階梯狀部分被示為矩形，然而這不是對本發(fā)明的限制。例如，磁體的階梯狀部分可以是任何形狀，并且可以位于磁體910和920上的任何地方。 內(nèi)核330由諸如鋼的磁導材料制成。內(nèi)核330在導電線圈之下位于磁體910和920之間。當從上方觀看時，設備110上的導電線圈具有內(nèi)輪廓和外輪廓。在一些實施例中，當從上方觀看時，內(nèi)核330完全處于導電線圈的內(nèi)輪廓內(nèi)。內(nèi)核330為磁場提供了較低的磁阻路徑，因此通過導電線圈的磁場趨向于以更接近90度進入和離開內(nèi)核330 (以及線圈的內(nèi)輪廓)。對于給定磁場強度，這提供了更大的驅(qū)動扭矩。模架360用于容納圖9所示的各種組件。例如，設備110可以被機械和/或電氣地連接到模架360。此外，圖9中示出的各種場聚焦板可以由模架360適當?shù)乇３?。模?60被示為具有設備110的可移動平臺上方的孔。該孔允許光進入并且被鏡子反射。圖10示出了與圖9相同的磁致動系統(tǒng)，但是其沒有模架360。如在圖10中能夠更清楚看到的，不同的場聚焦板可以具有各種形狀。在一些實施例中，場聚焦板被布置在導電線圈的外輪廓外部。場聚焦板342、344、952和954由磁導材料制成，這為磁場提供了低磁阻路徑。通過場聚焦板的策略性成形和放置，磁體910和920所產(chǎn)生的磁場可以被“引導(steer)”至期望高磁場強度的導電線圈的區(qū)域。在圖10所表示的實施例中，上部場聚焦板952、954接觸或者非常接近于接觸磁體910和920的階梯狀部分。在裝配時，上部場聚焦板為磁場提供低磁阻路徑。這促進磁場通過基本上與平臺平面平行的上部場聚焦板而行進。而且，在圖10所表示的實施例中，下部場聚焦板基本上是平坦的，并且完全處于平臺平面下方。階梯狀磁體、上部場聚焦板和下部場聚焦板的組合促進磁場基本上平行于導電線圈而行進。上部場聚焦板和下部場聚焦板被進一步成形為向期望高磁場強度的線圈區(qū)域附近的磁場提供低磁阻路徑。圖11-13示出了圖9-10的磁致動系統(tǒng)的平面圖和橫截面圖。圖11示出了基板302、磁導內(nèi)核330以及磁體910和920的平面圖和橫截面圖。圖12示出了包括上部場聚焦板952和954的平面圖和橫截面圖。如圖12所示，磁體910和920名義上位于平臺平面下方；然而，磁體910和920的階梯狀部分912和922占據(jù)了平臺平面中的一些空間，并且延伸到非常接近上部場聚焦板。上部場聚焦板952和954的低磁阻有助于從階梯狀部分912和922引導來自磁體910和920的磁場通過平臺平面上方的板的水平部分。上部場聚焦板952和954可以具有任何形狀。如圖12所示，在一些實施例中，上部場聚焦板在外極端處接觸階梯狀部分912和922，并且延伸至期望磁場的區(qū)域附近。一些實施例改變上部場聚焦板的形狀，并且其它實施例改變上部場聚焦板的厚度。在一些實施例中，包括多于或少于兩個的上部場聚焦板。例如，在一些實施例中，包括一個上部場聚焦板。又如，在一些實施例中，包括三個或更多的上部場聚焦板。此外，在一些實施例中，省略了上部場聚焦板952和954。這些實施例消除了與上部場聚焦板相關(guān)聯(lián)的體積和重量。圖13示出了包括下部場聚焦板342和344的平面圖和橫截面圖。如圖13所示，下部場聚焦板342和344在名義上位于磁體910和920上方并且在平臺平面下方。下部場聚焦板342和344的低磁阻有助于水平地引導來自磁體910和920的磁場通過磁導材料。在一些實施例中，包括多于或少于兩個的下部場聚焦板。例如，在一些實施例中，包括一個下部場聚焦板。又如，在一些實施例中，包括三個或更多的下部場聚焦板。此外，在一些實施例中，省略了下部場聚焦板342和344。這些實施例消除了與下部場聚焦板相關(guān)聯(lián)的體積和重量。圖14示出了彩色激光投影裝置。系統(tǒng)1400包括圖像處理組件1402、激光光源1410、1420 和 1430。投影系統(tǒng) 1400 還包括鏡子 1403、1405 和 1407、折疊鏡(fold mirror)1450、磁致動系統(tǒng)100、鏡子216、驅(qū)動器1492以及數(shù)字控制組件1490。
在操作中，圖像處理組件1402在節(jié)點1401上接收視頻數(shù)據(jù)，接收來自數(shù)字控制組件1490的像素時鐘，并且在要顯示像素時產(chǎn)生命令亮度值以驅(qū)動激光光源。圖像處理組件1402可以包括可用于從視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生彩色亮度值的任何適當?shù)挠布?或軟件。例如，圖像處理組件1402可以包括專用集成電路(ASIC)、一個或多個處理器等。激光光源1410、1420和1430接收命令的亮度值并且產(chǎn)生光。每個光源產(chǎn)生經(jīng)由引導光學器件而指向鏡子216的窄光束。例如，藍色激光光源1430產(chǎn)生從鏡子1403反射出并且通過鏡子1405和1407的藍色光；綠色激光光源1420產(chǎn)生從鏡子1405反射出并且通過鏡子1407的綠色光；并且紅色激光光源1410產(chǎn)生從鏡子1407反射出的紅色光。在1409處，紅色、綠色和藍色光被合成。合并的激光在其到鏡子216的路上被反射出折疊鏡子1450。在反射出鏡子216之后，激光繞過折疊鏡子1450以掃過光柵圖案并且在1480處產(chǎn)生圖像。在一些實施例中，鏡子216響應于在節(jié)點1493上從驅(qū)動器1492接收到的電激勵而在兩個軸上進行旋轉(zhuǎn)。例如，鏡子216 (圖2)響應于導電線圈112中的電流和B場120之間的交互在兩個軸上進行旋轉(zhuǎn)。磁致動系統(tǒng)100可以是這里所描述的任何實施例。例如，系統(tǒng)100可以包括參考圖3-13所描述的系統(tǒng)中的任何一個。投影儀1400被描述為示例性應用，而本發(fā)明的各種實施例并不局限于此。例如，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，這里所描述的緊湊型磁體組件可以由其它磁致動系統(tǒng)使用。圖15不出了根據(jù)本發(fā)明各種實施例的移動設備的框圖。如圖15所不,移動設備1500包括無線接口 1510、處理器1520、存儲器1530和掃描投影儀1400。掃描投影儀1400在1480處繪制光柵圖像。參考圖14描述掃描投影儀1400。在一些實施例中，掃描投影儀1400包括諸如在先前附圖中示出并且參考其進行描述的那些波長組合裝置。掃描投影儀1400可以從任何圖像源接收圖像數(shù)據(jù)。例如，在一些實施例中，掃描投影儀1400包括保存靜止圖像的存儲器。在其它實施例中，掃描投影儀1400包括包含視頻圖像的存儲器。在另外的實施例中，掃描投影儀1400顯示從諸如連接器、無線接口 1510等的外部源接收到的圖像。
無線接口 1510可以包括任何無線傳送和/或接收能力。例如，在一些實施例中，無線接口 1510包括能夠通過無線網(wǎng)絡進行通信的網(wǎng)絡接口卡(NIC)。又如，在一些實施例中，無線接口 1510可以包括蜂窩電話能力。在另外的實施例中，無線接口 1510可以包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，無線接口 1510可以包括任何類型的無線通信能夠。處理器1520可以是能夠與移動設備1500中的各種組件進行通信的任何類型的處理器。例如，處理器1520可以是可從專用集成電路(ASIC)供貨商獲得的嵌入式處理器，或者可以是商業(yè)上了獲得的微處理器。在一些實施例中，處理器1520向掃描投影儀1400提供圖像或視頻數(shù)據(jù)。該圖像或視頻數(shù)據(jù)可以從無線接口 1510取回或者可以從無線接口 1510所取回的數(shù)據(jù)得到。例如，通過處理器1520，掃描投影儀1400可以顯示直接從無線接口1510接收到的圖像或視頻。又如，處理器1520可以提供覆蓋圖以添加到從無線接口 1510接收到的圖像和/或視頻，或者可以基于從無線接口 1510接收到的數(shù)據(jù)來改變所存儲的影像(例如，在無線接口 1510提供位置坐標的GPS實施例中對地圖顯示進行修改)。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明各種實施例的移動設備。移動設備1600可以是具有或沒有通信功能的手持投影設備。例如，在一些實施例中，移動設備1600可以是具有少量或沒有其它功能的手持投影儀。又如，在一些實施例中，移動設備1600可以是可用于通信的設備，例如包括蜂窩電話、智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器等。另夕卜，移動設備1600可以經(jīng)由無線(例如，WiMax)或蜂窩連接來連接到較大的網(wǎng)絡，或者該設備可以經(jīng)由非監(jiān)管頻譜(例如，WiFi)連接來接受數(shù)據(jù)消息或視頻內(nèi)容。移動設備1600包括掃描投影儀1400，以在1480處用光產(chǎn)生圖像。移動設備1600還包括許多其它類型的電路；然而，為了簡明而有意將它們從圖16中省去。移動設備1600包括顯示器1610、小鍵盤1620、音頻端口 1602、控制按鈕1604、卡槽1606以及音頻/視頻(A/V)端口 1608。這些部件都不是關(guān)鍵性的。例如，移動設備1600可以僅包括掃描投影儀1400而沒有顯示器1610、小鍵盤1620、音頻端口 1602、控制按鈕1604、卡槽1606或A/V端口 1608中的任何一個。一些實施例包括這些元件的子集。例如，附屬投影儀產(chǎn)品可以包括掃描投影儀1400、控制按鈕1604和A/V端口 1608。顯示器1610可以是任何類型的顯示器。例如，在一些實施例中，顯示器1610包括液晶顯示器(IXD)屏幕。顯示器1610可以在1480處一直顯示投影的相同內(nèi)容或者顯示不同內(nèi)容。例如，附屬投影儀產(chǎn)品可以一直顯示相同內(nèi)容，而移動電話實施例可以在1480處投影一種類型的內(nèi)容，而在顯示器1610上顯示不同的內(nèi)容。小鍵盤1620可以是電話小鍵盤或者任何其它類型的小鍵盤。A/V端口 1608接受和/或傳送視頻和/或音頻信號。例如，A/V端口 1608可以是接受適用于承載數(shù)字音頻和視頻數(shù)據(jù)的線纜的數(shù)字端口。另外，A/V端口 1608可以包括RCA插口以接受復合輸入。另外，A/V端口 1608可以包括VGA連接器以接受模擬視頻信號。在一些實施例中，移動設備1600可以通過A/V端口 1608而與外部信號源聯(lián)系,并且移動設備1600可以對通過A/V端口 1608接受到的內(nèi)容進行投影。在其它實施例中，移動設備1600可以是內(nèi)容的發(fā)起方，并且A/V端口 1608用于向不同設備傳送內(nèi)容。音頻端口 1602提供音頻信號。例如，在一些實施例中，移動設備1600是能夠存儲和播放音頻和視頻的媒體播放器。在這些實施例中，視頻可以在1480處進行投影，并且音頻可以在音頻端口 1602處輸出。在其它實施例中，移動設備1600可以是在A/V端口 1608處接收音頻和視頻的附屬投影儀。在這些實施例中，移動設備1600可以在1480處投影視頻內(nèi)容，并且在音頻端口 1602處輸出音頻內(nèi)容。移動設備1600還包括卡槽1606。在一些實施例中，插在卡槽1606中的存儲卡可以為要在音頻端口 1602處輸出的音頻和/或要在1480處投影的視頻數(shù)據(jù)提供源?？ú?606可以接收任何類型的固態(tài)存儲器設備，例如包括多媒體存儲卡(MMC)、記憶棒DU0、安全數(shù)字(SD)存儲卡以及智能媒體卡。以上所列出的 意在是示例性的而不是窮舉。圖17示出了根據(jù)本發(fā)明各種實施例的平視顯示系統(tǒng)。投影儀1400被示為安裝在車輛儀表板(dash)中以在1700處投影平視顯示。雖然圖17中示出了汽車的平視顯示，但是這不是對本發(fā)明的限制。例如，本發(fā)明的各種實施例包括航空電子設備應用、空中交通控制應用以及其它應用中的平視顯示。圖18示出了根據(jù)本發(fā)明各種實施例的護目鏡。護目鏡1800包括投影儀1400以在護目鏡的視場中投影顯示。在一些實施例中，護目鏡1800是透明的(see through)，而在其它實施例中，護目鏡1800是不透明的。例如，護目鏡可以在增強現(xiàn)實(augmented reality)應用中使用，其中佩戴者能夠看到疊加在物理世界上的來自投影儀1400的顯示。又如，護目鏡可以在虛擬現(xiàn)實應用中使用，其中佩戴者的整個視野都由投影儀1400生成。雖然在圖18中僅示出了一個投影儀1400，但是這并非是對本發(fā)明的限制。例如，在一些實施例中，護目鏡1800可以包括兩個投影儀，每只眼睛一個。雖然已經(jīng)結(jié)合特定實施例對本發(fā)明進行了描述，但是應當理解，在不背離如本領(lǐng)域技術(shù)人員所容易理解的本發(fā)明的范圍的情況下，可以進行修改和變化。這樣的修改和變化被認為是在本發(fā)明以及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括 至少一個磁體； 可移動平臺，所述可移動平臺具有在所述至少一個磁體上方的平臺平面中名義上定向的導電線圈； 磁導材料的至少一個下部場聚焦板，所述磁導材料的至少一個下部場聚焦板處于所述磁體和所述平臺平面之間；以及 磁導材料的至少一個上部場聚焦板，所述磁導材料的至少一個上部場聚焦板至少部分地在所述平臺平面上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述至少一個磁體包括 第一磁體，所述第一磁體被定向為南極向下并且北極向上的；以及 第二磁體，所述第二磁體被定向為平行于所述第一磁體，所述第二磁體具有向下的北極以及向上的南極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述第一磁體和所述第二磁體包括至少部分地占據(jù)所述平臺平面中的空間的階梯狀部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述至少一個上部場聚焦板包括至少部分占據(jù)所述平臺平面中的空間的階梯狀部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述可移動平臺包括允許所述可移動平臺在第一軸上在所述平臺平面外進行旋轉(zhuǎn)的萬向結(jié)構(gòu)，所述可移動平臺進一步包括能夠在與所述第一軸基本上成90度的第二軸上關(guān)于所述萬向結(jié)構(gòu)進行旋轉(zhuǎn)的反射部分。
6.一種裝置，包括: 第一磁體，所述第一磁體被定向為南極向下并且北極向上，所述第一磁體具有向上的第一階梯狀部分； 第二磁體，所述第二磁體被定向為平行于所述第一磁體，所述第二磁體具有向下的北極以及向上的南極，所述第二磁體具有向上的第二階梯狀部分，所述第一階梯狀部分和所述第二階梯狀部分形成凹進區(qū)域； 可移動平臺，所述可移動平臺具有在所述第一磁體和所述第二磁體上方并且在所述凹進區(qū)域內(nèi)的平臺平面中名義上定向的導電線圈；以及 磁導材料的至少一個下部場聚焦板，所述磁導材料的至少一個下部場聚焦板在所述平臺平面下方位于所述凹進區(qū)域中，以將所得到的磁場聚焦在所述平臺平面中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，進一步包括位于所述平臺平面上方的磁導材料的至少一個上部場聚焦板。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述至少一個下部場聚焦板包括至少一個突出引腳以影響在磁場和所述導電線圈之間的相對角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述導電線圈具有外輪廓，并且所述至少一個下部場聚焦板被成形為在所述導電線圈的所述外輪廓外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，進一步包括位于所述第一磁體和所述第二磁體之間并且在所述可移動平臺下方的磁導內(nèi)核。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述導電線圈具有內(nèi)輪廓，并且所述磁導內(nèi)核被定向為在所述導電線圈下方并且處于其內(nèi)輪廓內(nèi)。
12.一種裝置，包括 光源，所述光源用于產(chǎn)生光； 鏡子，所述鏡子用于反射所述光，所述鏡子被安裝在平臺平面中的可移動平臺上，所述可移動平臺包括導電線圈； 至少一個磁體，所述至少一個磁體用于產(chǎn)生磁場； 磁導材料的至少一個下部場聚焦板，所述磁導材料的至少一個下部場聚焦板位于所述平臺平面下方；以及 磁導材料的至少一個上部場聚焦板，所述磁導材料的至少一個上部場聚焦板至少部分地位于所述平臺平面上方。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述至少一個下部場聚焦板包括兩個下部場聚焦板。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述至少一個磁體包括在一個方向上突出并且遠得足以破壞所述平臺平面的階梯狀部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述至少一個上部場聚焦板包括包含向所述至少一個磁體突出的階梯狀部分的兩個上部場聚焦板。
全文摘要
一種磁致動系統(tǒng)(100)，包括導體和用于生成磁場的磁場裝置(160)。該磁場裝置包括磁體和磁導材料，該磁導材料用于在導體承載電流時將磁場聚焦在產(chǎn)生驅(qū)動扭矩的導體區(qū)域中。
文檔編號H01F7/06GK102763176SQ201180010735
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者塞爾索·盧瓦那瓦, 馬修·埃利斯 申請人:微視公司