[发明专利]一种分离式微型激光投影装置

权利要求书

1.一种分离式微型激光投影装置，其特征在于：它包括激光光源模块，控制电路，微型扫描器件，连杆和光纤及附属光学系统。激光光源模块的输入端与控制电路的一个输出端相连，接收控制电路发出的高速调制信号。激光光源模块的输出端与光纤及附属光学系统的输入端相连，用于将激光光源模块产生的高速调制过的并经过准直/合束的红绿蓝三色激光耦合入光纤及附属光学系统。光纤及附属光学系统的输出端与微型扫描器件相连，经过光纤及附属光学系统传输并准直的红绿蓝三色激光被投射在高速扫描的微型扫描器件的反射镜上，并反射到屏幕上。控制电路的另一个输出端与微型扫描器件的输入端相连，控制电路产生的电子控制信号控制微型扫描器件完成高速扫描。连杆用于建立便携电子产品和外置的微型扫描器件之间的机械连接。

2.如权利要求1所述的激光光源模块，其特征在于：包括可以高速调制(通常为几十MHz至上百MHz)的红/绿/蓝色激光器各一个和准直/合束光学系统。

3.如权利要求2所述的红/绿/蓝色激光器，其特征在于：红色激光器的波长通常为635nm至642nm，可以为红色激光二极管；绿色激光器的波长通常为515nm至532nm，可以为基于二次谐波倍频技术(Second Harmonic Generation，SHG)的绿色激光器或绿色激光二极管；蓝色激光器的波长通常为515nm至532nm，可以为蓝色激光二极管。

4.如权利要求2所述的准直/合束光学系统，其特征在于：包括对应红/绿/蓝色激光器的准直透镜各一组，二向色镜滤光片2片或3X1光纤耦合器(Fiber Coupler或Combiner)用于将准直后的红/绿/蓝色激光合成一束激光。。

5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于：可以接受便携电子产品的视频信号并将其转换为RGB数字信号和行/场同步信号以高速调制激光光源模块和控制外置的微型扫描器件进行高速二维扫描。控制电路通常包括模拟前端芯片(Analog Front End，AFE，如果接收模拟RGB信号)，数字视频处理电路和微控制器。模拟前端芯片可以采用现有的商业芯片。数字视频处理电路可以采用FPGA(Field Programmable Gates Array，现场可编程逻辑器件)实现。微控制器可以采用独立的商业芯片或集成在FPGA内的IP(Intellectual Property)软件核。

6.如权利要求1所述的微型扫描器件，其特征在于：基于MEMS技术，包括可动的反射镜和使反射镜绕X轴和Y轴高速转动的致动器(Actuator)。其结构通常有两种：(1)单个有万向节(Gimbal)或无万向节(Gimbal-less)的双轴微扫描镜，包括一个快扫描轴(X轴)用于行扫描和一个慢扫描轴(Y轴)用于场扫描，两个轴相互正交；(2)两个单轴微扫描镜，其中一个扫描镜负责行扫描(即X轴扫描)，它是由快速驱动器来实现完成的；另一个正交放置的单轴微扫描镜完成较慢的场扫描(Y轴扫描)。

7.如权利要求1所述的微型扫描器件，其特征在于：MEMS微扫描镜的扫描方式可以为双向逐行扫描，即在奇数行由左向右扫描，偶数行由右向左扫描；或双向隔行扫描，即在第一行由左向右扫描，第三行由右向左扫描，第五行由左向右扫描，以此类推，当完成奇数场扫描之后开始在第二行由左向右扫描，第四行由右向左扫描，第六行由左向右扫描，以此类推，以完成偶数场扫描。

8.如权利要求1所述的连杆，其特征在于：连杆的材料可以为轻质金属或高强度塑料。连杆与便携电子产品之间的连接方式可以为旋转/伸缩/折叠。

9.如权利要求1所述的光纤及附属光学系统，其特征在于：用于向外置的微型扫描器件传输内置的激光光源模块产生的经过准直/合束的红绿蓝三色激光。所用光纤为单模(Single Mode)可见光光纤。附属光学系统包括：1.在便携电子系统内用于将经过准直/合束的红绿蓝三色激光耦合进可见光光纤的透镜/透镜组；2.在便携系统外用于将从可见光光纤发出的红绿蓝三色激光进行准直的第二透镜/透镜组。