镜片驱动结构、显示设备及交通工具的制作方法

本技术涉及投影显示，尤其涉及一种镜片驱动结构、显示设备及交通工具。

背景技术：

1、hud（head up display，抬头显示）是一种利用在车辆挡风玻璃上实现车载显示的全新方式，相应的hud显示设备由光机发出显示光，并通过光学镜片投射在挡风玻璃上反射形成虚像，与挡风玻璃外的真实世界产生增强显示的效果。其中，光学镜片在整个光学系统中起到了很重要的作用，为了配合光路调整，光学镜片还需要设置镜片驱动结构来实现角度转动。由于hud显示设备往往需要安装在车辆的中控台内部，因此镜片驱动结构的加工与装配有一定的紧凑度及稳定性的要求。目前，镜片驱动结构主要采用蜗轮蜗杆的直接配合方式，其传动比固定，安装零件复杂，不能灵活地应用于不同尺寸光学镜片的装配。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种镜片驱动结构、显示设备及交通工具，解决了现有技术中hud显示设备的镜片驱动结构固定单一，装配复杂，不能够很好地适应不同尺寸光学镜片的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案。

3、第一方面，本技术提供了一种镜片驱动结构，包括：

4、光学镜片，所述光学镜片的两侧具有伸出所述光学镜片的第一轴部及第二轴部，所述第一轴部与所述第二轴部处于同一轴线；

5、用于固定的第一翻转支架及第二翻转支架，所述第一轴部与所述第一翻转支架配合，所述第二轴部与所述第二翻转支架配合，以使所述光学镜片绕着所述轴线转动；

6、至少在所述第一轴部上设置第一齿轮，所述第一齿轮的转动与所述第一轴部的转动同步以使所述第一轴部带动所述光学镜片转动；与所述第一齿轮啮合配合的第二齿轮，所述第二齿轮用于驱动所述第一齿轮转动；

7、在所述第一轴部和/或所述第二轴部上设置弹性结构，所述弹性结构的弹性力作用于所述光学镜片绕着所述轴线转动的方向上，以使所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合的接触面间产生相互靠近的预紧力。

8、在第一方面的一种可选实施方式中，所述弹性结构为套设在所述第二轴部上的扭簧，所述扭簧的第一扭臂固定在所述光学镜片上，所述扭簧的第二扭臂固定在所述第二翻转支架上。

9、根据上述描述，可选实施方式通过灵活尺寸组合的齿轮配合实现光学镜片的角度转动，可以适应不同显示设备的内部空间，安装便利且具有一定的稳定性。

10、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第一翻转支架、第二翻转支架固定在显示设备的壳体内壁上。

11、根据上述描述，可选实施方式中光学镜片不仅通过第一翻转支架、第二翻转支架实现角度调整，同时还利用第一翻转支架、第二翻转支架实现与显示设备壳体的相对固定。

12、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第一齿轮的直径与所述第二齿轮的直径不一样。

13、根据上述描述，可选实施方式可以利用不同尺寸的齿轮配合实现不同的传动比，提高整个设备装配的灵活性。

14、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第一齿轮的转动与所述第一轴部的转动同步包括：

15、所述第一轴部的至少部分表面设置有内花键，所述第一齿轮的轴孔内设置有与所述内花键配合的外花键，所述第一齿轮通过所述轴孔套设在所述第一轴部上，所述第一轴部与所述第一齿轮实现花键联接。

16、根据上述描述，可选实施方式中第一轴部与第一齿轮通过花键联接，提高相互之间的作用力以保证两者的转动完全同步，第一齿轮的转动可以完全带动第一轴部在第一翻转支架上转动，从而带动光学镜片的角度转动。

17、在第一方面的一种可选实施方式中，在所述第一翻转支架与所述第一齿轮之间设置弹片，所述弹片的一端固定在所述第一翻转支架上，所述弹片的另一端抵靠在所述第一齿轮的第一侧面，以为所述第一齿轮提供向所述光学镜片方向的抵持力。

18、根据上述描述，可选实施方式通过弹片的弹性力来消除第一齿轮与第一翻转支架之间的空隙抖动，保证第一齿轮在第一轴部上实现稳定的固定，实现可靠的机械传动。

19、在第一方面的一种可选实施方式中，所述弹片的另一端抵靠在所述第一齿轮的第一侧面包括:

20、所述弹片的另一端与所述第一齿轮的第一侧面之间润滑接触。

21、根据上述描述，可选实施方式减少弹片的另一端抵靠在第一侧面上时沿着第一齿轮转动方向的阻力，保证第一齿轮可以顺畅地实现转动。

22、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第一轴部上设置有突起结构，所述突起结构抵靠在所述第一齿轮的第二侧面上，所述第二侧面与所述第一侧面相对设置。

23、根据上述描述，可选实施方式中突起结构为第一齿轮提供与弹片抵持力相反的支撑力，保证力的平衡，加强第一齿轮在第一轴部上的稳定性。

24、在第一方面的一种可选实施方式中，所述弹片的一端固定在所述第一翻转支架上包括：

25、所述弹片的一端与所述第一翻转支架一体成型。

26、根据上述描述，可选实施方式减少安装零件的设置，实现第一翻转支架与第一齿轮的直接安装。

27、在第一方面的一种可选实施方式中，所述弹片的一端固定在所述第一翻转支架上包括：

28、所述弹片的一端包括第一平面及与所述第一平面夹呈第一角度的第二平面，所述第一平面的末端设置第一弹臂；

29、所述第一翻转支架设置与所述第一平面配合的第三平面、与所述第二平面配合的第四平面，所述第三平面的末端设置母扣；

30、所述第一弹臂处于所述母扣内时，所述母扣抵持所述第一弹臂使所述第一弹臂与所述第一平面呈第二角度；所述第一弹臂完全插入到所述母扣的底部时，所述第一弹臂抵持住所述母扣的下表面，所述第一弹臂与所述第一平面呈第三角度，所述第二平面贴靠在所述第四平面上，所述第三角度大于所述第二角度。

31、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第一角度为90度。

32、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第二平面贴靠在所述第四平面上包括：

33、所述第二平面与所述第四平面之间通过螺钉固定。

34、根据上述描述，可选实施方式可以根据第一翻转支架的尺寸灵活地配置整个弹片的尺寸，弹片与第一翻转支架之间，通过第一弹臂与第一平面形成的公扣直接卡合在第一翻转支架上设置的母扣上，实现稳定的弹片固定，提高安装的便利性。

35、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第一轴部与所述第一翻转支架配合包括：

36、所述第一轴部的端面呈圆形，所述第一翻转支架设置有与所述第一轴部配合的第一安装孔，所述第一轴部的端部接入到所述第一安装孔内实现自旋转；

37、所述第二轴部与所述第二翻转支架配合包括：

38、所述第二轴部的端面呈圆形，所述第二翻转支架设置有与所述第二轴部配合的第二安装孔，所述第二轴部的端部接入到所述第二安装孔内实现自旋转。

39、根据上述描述，可选实施方式提高第一轴部安装到第一翻转支架上、第二轴部安装到第二翻转支架上的便利性，光学镜片可以通过轴部直接在翻转支架上实现转动。

40、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第一轴部的端部具有分割的第一端部及第二端部，所述第一端部与所述第二端部部分连接且所述第一端部与所述第二端部至少在所述第一轴部的端面上不连接，以使所述第一端部、第二端部之间具有相互远离的弹性力，并在无外力作用下至少所述第一轴部的端面尺寸大于所述第一安装孔的孔径；

41、所述第二轴部的端部具有分割的第三端部及第四端部，所述第三端部与所述第四端部部分连接且所述第三端部与所述第四端部至少在所述第二轴部的端面上不连接，以使所述第三端部、第四端部之间具有相互远离的弹性力，并在无外力作用下至少所述第二轴部的端面尺寸大于所述第二安装孔的孔径。

42、根据上述描述，可选实施方式可以通过过盈配合防止第一轴部从第一翻转支架上脱落，第二轴部从第二翻转支架上脱落，同时通过压缩第一端部和第二端部之间的间隙、第三端部和第四端部之间的间隙来实现便利地安装与拆卸。

43、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第二齿轮由电机驱动转动，所述电机、第二齿轮通过电机支架固定在显示设备的壳体内壁上。

44、根据上述描述，可选实施方式中电机与光学镜片之间通过齿轮的配合实现机械传动，齿轮可以根据实际情况任意搭配尺寸，提高了设计与装配的灵活性。

45、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第二齿轮由电机驱动转动包括：

46、与所述第二齿轮配合的第三齿轮，所述第二齿轮、第三齿轮通过同一转轴固定在所述电机支架上实现旋转，所述第二齿轮的直径与所述第三齿轮的直径不一样；

47、所述电机直接驱动所述第三齿轮转动，所述第三齿轮带动所述转轴及所述第二齿轮转动。

48、在第一方面的一种可选实施方式中，所述第二齿轮、第三齿轮分别与所述转轴之间实现花键联接。

49、根据上述描述，可选实施方式引入第三齿轮，增加更多组合的可能性，配置更多的传动比以适应实际的壳体内部空间。

50、在第一方面的一种可选实施方式中，所述光学镜片绕着所述轴线转动包括：

51、所述光学镜片的角度调整范围自第一镜片姿态到第二镜片姿态，所述光学镜片在所述第一镜片姿态时，所述弹性结构的弹性力最小，所述弹性力作用下的预紧力使所述第一齿轮与所述第二齿轮之间完全啮合。

52、根据上述描述，可选实施方式可以在光学镜片处于任何角度下都可以使安装后的第一齿轮、第二齿轮在没有工作载荷下也可以稳定接触。

53、在第一方面的一种可选实施方式中，所述弹性力作用下的预紧力使所述第一齿轮与所述第二齿轮之间完全啮合包括：

54、直接驱动光学镜片的力根据所述电机输出的功率调整，所述直接驱动光学镜片的力始终大于所述弹性结构的弹性力。

55、在第一方面的一种可选实施方式中，所述弹性力作用下的预紧力使所述第一齿轮与所述第二齿轮之间完全啮合包括：

56、所述光学镜片在所述第二镜片姿态时，所述弹性结构的弹性力最大，所述弹性结构的弹性力小于直接驱动光学镜片的力，所述直接驱动光学镜片的力固定不变。

57、根据上述描述，可选实施方式在保证第一齿轮与第二齿轮之间有足够的预紧力前提下，光学镜片还可以在电机驱动齿轮的传动下，以足够的直接驱动光学镜片的力（比如第一齿轮接收间接驱动施加在光学镜片上的转动力）来对抗弹性结构施加的弹性力，从而实现光学镜片的正常转动。

58、第二方面，本技术提供了一种显示设备，包括第一方面所述的镜片驱动结构及用于光路规划的光学镜片；

59、所述镜片驱动结构在电机的作用下调整所述光学镜片的角度。

60、第三方面，本技术提供了一种交通工具，包括第一方面所述的镜片驱动结构或第二方面所述的显示设备。

61、与现有技术相比，本技术在光学镜片的两端设置有轴部及配合的翻转支架以实现角度转动，其中至少第一端的轴部与翻转支架之间采用齿轮啮合传动的方式将电机输出的驱动力转化为光学镜片的角度转动，而第二端的轴部与翻转支架之间设置有弹性结构提供避免第一端的齿轮间松动的预紧力。本技术提高了镜片驱动结构的设置灵活性，增加了光学镜片等结构的装配便利性，使驱动光学镜片的转动更加精准。