[發明專利]用于投射圖像的方法

有效

• 申請號: 201080070446.1
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN103238099A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: L.基爾赫爾;N.阿貝勒
• 申請（專利權）人: 雷模特斯有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;H04N9/31;G02B26/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;劉春元

技術領域

本發明涉及用于將圖像投射到顯示表面上的方法，具體而言但并不排他地，涉及將圖像投射到顯示表面上的方法，該方法包括使一個或多個鏡振動以在顯示表面上掃描投射光，其中對一個或多個鏡的振動致動信號形狀進行優化，以改進在顯示表面上可見的圖像的質量。

背景技術

MEMS微鏡裝置是包括光學MEMS（微機電系統）的裝置。光學MEMS可以包括適于移動并且使光隨著時間推移而偏轉的圓柱形、矩形或正方形的微鏡。微鏡通常通過扭轉臂連接至固定部分并且能夠沿一個或兩個軸線傾斜和振動。能夠使用不同的致動原理，其中包括靜電、熱、電磁或者壓電致動原理。在眾所周知的MEMS微鏡裝置中，這些微鏡的面積為大約幾mm²。在該情況下，包括包裝的MEMS裝置的尺寸為大約十mm²。該裝置通常由硅制成，并且能夠封裝成包，該包能夠包括驅動致動電子設備。例如透鏡、光束組合器、四分之一波片、分束器和激光器芯片的各種光學部件與封裝好的MEMS組裝在一起，以建造例如投射系統的完整系統。

MEMS微鏡裝置的典型應用是用于投射系統。在投射系統中，二維圖像或視頻能夠顯示在顯示表面上；二維圖像或視頻的每一個像素都例如由光束組合器通過對經過調制的紅色激光源、綠色激光源和藍色激光源進行組合而產生。來自經過調制的紅色激光器、綠色激光器和藍色激光器的組合光作為光束從光束組合器發射。從光束組合器發射的光束包括脈沖，并且每一個脈沖都將與二維圖像或視頻的像素相對應。MEMS微鏡裝置將光束引導至顯示表面并且振動，以在顯示表面上以Z字形或利薩如（lissajou）圖案掃描光束，從而使得二維圖像或視頻逐像素地顯示在顯示表面上。MEMS微鏡裝置內的微鏡將從左至右并且從上到下連續掃描光，使得二維圖像或視頻的每一個像素都連續刷新。微鏡的振動速度使得完整的二維圖像或視頻在顯示表面上是可見的。

典型地，MEMS微鏡裝置的微鏡能夠沿一個軸線振動。因此，為了在顯示表面上顯示二維圖像，投射系統將需要兩個MEMS微鏡裝置；需要將第一MEMS微鏡裝置來沿水平方向掃描光并且需要第二MEMS微鏡裝置來沿豎直方向掃描光。第一MEMS微鏡裝置和第二MEMS微鏡裝置必須精確定位，使得其相應的微鏡的振動軸線正交。

在操作期間，第一MEMS微鏡裝置的微鏡從光束組合器接收光并且使光偏轉至第二MEMS微鏡裝置的微鏡。第二MEMS微鏡裝置的微鏡將接著使光偏轉至顯示表面，在顯示表面處，光將以像素形式出現。第一MEMS微鏡裝置的微鏡將振動，以沿水平方向掃描光，由此逐像素地在顯示表面上顯示第一行像素。當第一行像素已投射到顯示表面上時，第二MEMS微鏡裝置的微鏡將圍繞其振動軸線移動，使得從第一MEMS微鏡裝置的微鏡接收到的光被引向將顯示像素的下一行處。第一MEMS微鏡裝置的微鏡接著將振動，以沿水平方向掃描光，從而顯示下一行像素。該過程是連續的，使得完整圖像在顯示表面上是可見的。典型地，第二MEMS微鏡裝置中微鏡的振動速度將比第一MEMS微鏡裝置中的微鏡的振動速度低得多。因此，第二MEMS微鏡裝置中的微鏡（即可負責沿豎直方向掃描光的微鏡）通常被稱為“慢鏡”，并且第一MEMS微鏡裝置中的微鏡（即可負責沿水平方向掃描光的微鏡）通常被稱為“快鏡”。

在同一個MEMS微鏡裝置內提供快微鏡和慢微鏡也是眾所周知的。有利地，通過這種MEMS微鏡裝置，微鏡在制造階段期間預布置在MEMS微鏡裝置內，使得其振動軸線正交。進一步的優點在于投射系統將僅需要一個這種MEMS微鏡裝置來在顯示表面上顯示二維圖像。