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微视(MicroVision)MEMS扫描镜及Pico激光束扫描系统

来源:投影时代 更新日期:2017-03-14 作者:佚名

    从16年底,美国微视公司就与意法半导体(ST)宣布合作开发、生产、销售及推广激光束扫描(LBS)技术,其中LBS解决方案开发的内容就包括微型投影仪和平视显示器(HUD)。目前,在微电机系统(MEMS)技术已经在硅基片中构成了完整的微显示器,无须再制造附加的上层结构。

    MicroVision MEMS 扫描镜结构与原理

MEMS扫描镜内部构造

    MEMS镜组件中有一个反射镜悬浮在常平架(Gimbal Frame)内,常平架上有一个微加工的通电线圈。MEMS裸片周围安装有永磁体,用于提供磁场。

    在MEMS镜组件工作时,只要给MEMS线圈施加一个电流,就能在常平架上产生一个磁力扭矩,并沿旋转轴的两个方向产生分量。扭矩的两个分量分别负责常平架围绕挠曲悬架旋转和扫描镜谐振模式振动,通过水平和垂直波的简单叠加,从而使得MEMS镜面产生双轴转动。

    红、蓝和绿色激光二极管与 MEMS扫描镜集成在一起形成一个紧凑的彩色显示引擎。其中,扫描镜系统在设计中使用了MEMS和小型激光器。

包含MEMS扫描镜和激光光源的扫描引擎子系统

    PicoP激光束扫描技术工作原理

PicoP扫描技术的工作原理

    当需要显示某种颜色的单个像素时, 系统中的激光器会打开。若由于图像内容而不需使用三个激光器中的某一个时,可将其关闭,从而最大程度地减小功耗。

    这个系统可以产生720p、1280×720的图形显示分辨率,亮度可达25lm,在1.1m的投影距离上可以形成对角线尺寸约为1m的图像。因此这种设计具有功耗低和体积小的特点。使用激光光源的另外一个优势是,图像在任何投影距离点都处于聚焦状态,不需要任何调整。使用激光光源还能给显示器提供很宽的色域,产生鲜艳生动的颜色,如下图中的CIE色度图。

激光光源可以提供很宽的色域,并且能够产生鲜艳的色彩。

显示引擎与视频和MEMS驱动电路集成在一起。这种系统形成了PicoP扫描引擎。

    PicoP扫描引擎由两个单元组成:

    一体化光电模块(IPM)

    电子平台模块(EPM)

    在激光投影领域,索尼旗下就推出过一款混合光源1080p微型投影机,在之后又相继推出面向家庭游戏主机用途的激光微型投影机MPCL1。在2014年2月,索尼公司就对外宣布正在研发一种高清分辨率的微型投影核心部件,该部件采用的正是美国MicroVision(MVIS)公司的PicoP移动投影技术。

PicoP扫描引擎内部工作流程图

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