從16年底,美國微視公司就與意法半導(dǎo)體(ST)宣布合作開發(fā)、生產(chǎn)、銷售及推廣激光束掃描(LBS)技術(shù),其中LBS解決方案開發(fā)的內(nèi)容就包括微型投影儀和平視顯示器(HUD)。目前,在微電機系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)已經(jīng)在硅基片中構(gòu)成了完整的微顯示器,無須再制造附加的上層結(jié)構(gòu)。
MicroVision MEMS 掃描鏡結(jié)構(gòu)與原理
MEMS掃描鏡內(nèi)部構(gòu)造
MEMS鏡組件中有一個反射鏡懸浮在常平架(Gimbal Frame)內(nèi),常平架上有一個微加工的通電線圈。MEMS裸片周圍安裝有永磁體,用于提供磁場。
在MEMS鏡組件工作時,只要給MEMS線圈施加一個電流,就能在常平架上產(chǎn)生一個磁力扭矩,并沿旋轉(zhuǎn)軸的兩個方向產(chǎn)生分量。扭矩的兩個分量分別負責(zé)常平架圍繞撓曲懸架旋轉(zhuǎn)和掃描鏡諧振模式振動,通過水平和垂直波的簡單疊加,從而使得MEMS鏡面產(chǎn)生雙軸轉(zhuǎn)動。
紅、藍和綠色激光二極管與 MEMS掃描鏡集成在一起形成一個緊湊的彩色顯示引擎。其中,掃描鏡系統(tǒng)在設(shè)計中使用了MEMS和小型激光器。
包含MEMS掃描鏡和激光光源的掃描引擎子系統(tǒng)
PicoP激光束掃描技術(shù)工作原理
PicoP掃描技術(shù)的工作原理
當(dāng)需要顯示某種顏色的單個像素時, 系統(tǒng)中的激光器會打開。若由于圖像內(nèi)容而不需使用三個激光器中的某一個時,可將其關(guān)閉,從而最大程度地減小功耗。
這個系統(tǒng)可以產(chǎn)生720p、1280×720的圖形顯示分辨率,亮度可達25lm,在1.1m的投影距離上可以形成對角線尺寸約為1m的圖像。因此這種設(shè)計具有功耗低和體積小的特點。使用激光光源的另外一個優(yōu)勢是,圖像在任何投影距離點都處于聚焦?fàn)顟B(tài),不需要任何調(diào)整。使用激光光源還能給顯示器提供很寬的色域,產(chǎn)生鮮艷生動的顏色,如下圖中的CIE色度圖。
激光光源可以提供很寬的色域,并且能夠產(chǎn)生鮮艷的色彩。
顯示引擎與視頻和MEMS驅(qū)動電路集成在一起。這種系統(tǒng)形成了PicoP掃描引擎。
PicoP掃描引擎由兩個單元組成:
一體化光電模塊(IPM)
電子平臺模塊(EPM)
在激光投影領(lǐng)域,索尼旗下就推出過一款混合光源1080p微型投影機,在之后又相繼推出面向家庭游戲主機用途的激光微型投影機MPCL1。在2014年2月,索尼公司就對外宣布正在研發(fā)一種高清分辨率的微型投影核心部件,該部件采用的正是美國MicroVision(MVIS)公司的PicoP移動投影技術(shù)。
PicoP掃描引擎內(nèi)部工作流程圖