[發明專利]掃描鏡控制

有效

• 申請號: 201210557031.8
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN103149685A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 斯蒂夫·霍姆斯;克林特·查爾斯·羅林斯;瑪格麗特·K·布朗;邁克爾·李·沙夫;布魯斯·C·羅薩爾;羅伯特·詹姆士·杰克遜;利福德·麥克勞克蘭;麥魯比·麥魯比奧格魯;格里高利·施奈德
• 申請（專利權）人: 微視公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;穆德駿

本申請是國際申請日為2009年8月21日、國際申請號為PCT/US2009/054654、國際公布號為WO2010/033342、中國申請號為200980137029.1、發明名稱為“掃描鏡控制”的中國專利申請的分案申請。?

技術領域

本發明涉及掃描鏡控制。?

背景技術

使用掃描光束來為包括諸如移動顯微投影器、汽車平視顯示器和頭戴式顯示器的應用的各種應用，產生顯示圖像。通過使用鏡子的角運動來偏轉調制光束以覆蓋所需視野，從而產生顯示。通過繞兩個正交軸移動鏡子，能產生矩形視野，其在小型和便攜式組件中提供與光柵顯示相似的外觀。?

在控制鏡子偏轉以正確地產生所需角運動方面提出了相當大的工程挑戰。這部分是由于鏡子是在不同諧振頻率下顯示出振動模式的機械設備而造成的。?

附圖說明

圖1示出根據本發明的各個實施例的掃描光束投影系統；?

圖2示出產生圖1的掃描軌跡的光束偏轉波形；?

圖3示出具有微機電系統（MEMS）掃描鏡的掃描平臺的平面圖；?

圖4和5示出圖3的MEMS掃描鏡的兩種振動模式；?

圖6示出圖3的MEMS掃描鏡的線性響應；?

圖7示出使用諧波系數加權陣列，迭代地確定諧波系數的掃描鏡?慢掃控制回路；?

圖8示出使用牛頓法近似，迭代地確定諧波系數的掃描鏡慢掃控制回路；?

圖9示出包括數字信號處理器的掃描鏡控制回路；?

圖10和11示出包括兩個回路的掃描鏡慢掃控制系統；?

圖12示出橋接T型補償器的操作的根軌跡圖；?

圖13示出快掃消音（tone?removal）塊；?

圖14示出圖11的內反饋回路的開環響應；?

圖15示出圖11的內反饋回路的閉環響應；?

圖16示出組合單/雙回路慢掃控制系統；?

圖17示出根據本發明的各個實施例的移動設備；以及?

圖18和19示出根據本發明的各個實施例的方法的流程圖。?

發明內容

為了控制鏡子偏轉以正確地產生所需角運動，本發明提供了一種裝置，包括：掃描鏡，所述掃描鏡具有快掃軸和慢掃軸，所述慢掃軸具有位置檢測器；外控制回路，所述外控制回路在頻域中進行操作，以響應從所述位置檢測器接收的位置信息，來確定驅動信號的諧波系數；以及內控制回路，所述內控制回路在時域中進行操作，以便對在由驅動信號的諧波系數占用的頻帶內的頻率的掃描鏡共振模式進行補償。?

本發明還提供了一種移動設備，包括：通信收發信機；掃描鏡；以及慢掃掃描鏡控制系統，所述慢掃掃描鏡控制系統具有在頻域中操作的外回路，和在時域中操作的內回路。?

具體實施方式

在下述詳細描述中，對通過示例，示出可以實施本發明的具體實施例的附圖進行說明。充分地描述這些實施例以便使本領域的技術人員能實現本發明。應理解到本發明的各個實施例，盡管不同，但不一?定是互斥的。例如，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，結合一個實施例描述的特定特征、結構、或特性可以在其他實施例內實現。此外，應理解到在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以改變每個公開的實施例內的各個元件的位置或排列。因此，下述詳細描述不應當從限定的意義上理解，以及本發明的范圍僅由適當解釋的附加權利要求以及權利要求有權的等效的整個范圍限定。在圖中，在若干視圖中，相同的數字示出相同或類似的功能性。?

圖1示出根據本發明的各個實施例的掃描光束投影系統。如圖1所示，掃描光束投影系統100包括：光源110，其可以是諸如激光二極管等等的能發出作為激光光束的光束112的激光源。光束112撞擊在包括基于微機電系統（MEMS）的掃描儀等等的掃描平臺114上，并且從掃描鏡116反射出來以生成受控輸出光束124。掃描鏡控制電路130提供一個或多個驅動信號來控制掃描鏡116的角運動，以便使輸出光束124在投影表面128上生成光柵掃描126。?

在一些實施例中，通過將快掃軸（水平軸）上的正弦分量與慢掃軸（垂直軸）上的鋸齒分量組合，形成光柵掃描126。在這些實施例中，受控輸出光束124在正弦模式中從左到右地前后掃描，以及在鋸齒模式中垂直地（從上到下）掃描，并且在回掃（flyback）（從下到上）期間顯示消隱。圖1示出當光束垂直地從上到下掃描（sweep）時的快掃正弦模式，但是其不示出從下到上的回掃。?