[實用新型]投影MEMS設(shè)備、投影MEMS系統(tǒng)、便攜式電子設(shè)備和便攜式電子裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621103291.8
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN206363065U
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·基亞雷蒂;F·L·格里利;R·卡爾米納蒂;B·穆拉里;L·薩奇
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G03B21/20;G02B26/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 王茂華,潘聰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可以例如用于形成所謂的飛點(flying spot)類型的微型投影儀的投影MEMS設(shè)備；進一步地，本發(fā)明涉及相關(guān)制造方法。

背景技術(shù)

如所已知的，目前可以獲得無數(shù)光電MEMS系統(tǒng)，其被設(shè)計成生成圖像(例如，在對應(yīng)的屏幕上)并且特征是非常小的體積；這些光電MEMS系統(tǒng)還被稱為“微型投影儀(picoprojector)”。一般而言，當前微型投影儀的體積如此之小以使得內(nèi)部能夠包括微型投影儀，例如，蜂窩電話。因此，微型投影儀可以形成便攜式電子設(shè)備的所謂的嵌入式模塊，諸如例如，便攜式PC、平板電腦、手機等。

微型投影儀通常包括對應(yīng)的投影設(shè)備，其包括一個或多個光源，并且可以實現(xiàn)不同的光學(xué)技術(shù)。

比如，Dawei Rui等人在Optical Engineering 51(1)(2012年1月)發(fā)表的論文“Optical design in illumination system of digital light processing projector using laser and gradient-index lens”描述了一種微型投影儀，其實現(xiàn)所謂的數(shù)字光處理(DLP)并且包括多個微反射鏡。

同樣已知的是飛點類型的微型投影儀，其被配置成在使用中生成對應(yīng)的光束，其傳播方向和光譜組成分別由反射鏡和一個或多個驅(qū)動電路而動態(tài)變化，以使光束可以周期性地掃描布置在一距離的屏幕，從而在其上生成圖像。Masafumi Ide等人在論文“Compact multiple laser beam scanning module for high-resolution picoprojector applications using a fibre bundle combiner”，Advances in Display Technologies IV，Proceedings of SPIE，第9005卷，90050F-1-12中提供了飛點類型的微型投影儀的示例。

發(fā)明內(nèi)容

一般而言，飛點類型的投影系統(tǒng)特征在于總體尺寸小于DLP類型的投影系統(tǒng)的總體尺寸，這要歸功于較低復(fù)雜性。

這已經(jīng)表示，在飛點類型的投影系統(tǒng)的領(lǐng)域中，感到特別需要提高所生成的光束的光學(xué)特點，無需降低總體尺寸。至于光束的光學(xué)特點，除其它之外，它們包括功率和發(fā)散。特別地，關(guān)于發(fā)散，并且假設(shè)正交參考系xyz，而軸線z與所發(fā)射的光束的軸線重合，已知的是，在存在平面xz中的光束的發(fā)散和yz平面中的光束的發(fā)散之間的差異的情況下，出現(xiàn)所謂的像散的現(xiàn)象；即，光束的不同成分聚焦在不同的點上，從而降低了所生成的圖像的質(zhì)量。

因此，本發(fā)明的目的要提供飛點類型的微型投影儀的投影設(shè)備，其將使得能夠至少部分改善光束的光學(xué)特點的一個或多個光學(xué)特點。

本公開提供了一種投影MEMS設(shè)備，包括：-固定支撐結(jié)構(gòu)(17)，至少部分地由半導(dǎo)體材料制成；以及-若干個投影模塊(M1，M2，M3)，每個投影模塊包括：-光源(2)，固定到所述固定支撐結(jié)構(gòu)(17)；-微機電致動器(19，36，37)，包括移動結(jié)構(gòu)(19)，所述微機電致動器被配置成改變所述移動結(jié)構(gòu)相對于所述固定支撐結(jié)構(gòu)(17)的位置；以及-初始光纖(20)，機械地耦合至所述移動結(jié)構(gòu)(19)并且被配置成根據(jù)所述移動結(jié)構(gòu)(19)的所述位置光學(xué)地耦合至所述光源(2)。

根據(jù)本公開的一個實施例，其中，每個投影模塊(M1，M2，M3)的所述初始光纖(20，120，220)是單模類型的。

根據(jù)本公開的一個實施例，其中，每個投影模塊(M1，M2，M3)還包括具有梯度折射率的多模類型的后續(xù)光纖(22)，所述后 續(xù)光纖被布置在對應(yīng)的初始光纖(20)的下游，所述后續(xù)光纖還被光學(xué)耦合至所述對應(yīng)的初始光纖(20)并且被機械地耦合至對應(yīng)的移動結(jié)構(gòu)(19)。

根據(jù)本公開的一個實施例，其中，所述后續(xù)光纖(22)被配置成作為自聚焦透鏡操作。

根據(jù)本公開的一個實施例，其中，所述后續(xù)光纖(22)具有節(jié)距長度P；并且其中，所述后續(xù)光纖(22)具有等于P/4+k·P的長度，其中，k為正整數(shù)或零整數(shù)。

根據(jù)本公開的一個實施例，其中，所述投影模塊(M1，M2，M3)中的每個投影模塊的所述光源是裸芯片類型的。