[发明专利]压电微镜芯片作偏转的激光投影机

摘要

一种压电微镜芯片作偏转的激光投影机，其核心－压电微镜芯片，完全抛弃了高速旋转反光镜作偏转，而根据压电材料的反压电效应原理，给压电材料加上正、反向电流时，产生机械扩张和压缩变形，产生“跷跷板”运动，实现电－机转换；压电微镜最上层为镜面，红、绿、蓝三束激光通过一个光学棱镜汇集成一束激光，射到压电微镜反光镜面上，压电微镜受控于控制电路使激光束作水平、垂直扫描，完成一帧帧图像；由于用极细的激光束直接生成图像，完全不需要液晶、数字微镜、LCOS等图像生成器作中间载体，简化了整体方案及结构；若以DLP或LCOS芯片的生产成本为N，则压电微镜芯片的成本仅为它们的N分之一，大幅度降低成本，使之成为市场容易接受，可以广泛推广的激光投影机。

主权项

一种压电微镜芯片作偏转的激光投影机，红色激光器(R)、绿色激光器(G)、蓝色激光器(B)三色激光器分别从3个角度对准并与光学汇聚棱镜(L)相连接，汇聚棱镜(L)使3束激光汇聚成一束激光射出到压电微镜芯片(19)上进行扫描，扫描后的激光打到全反射凸透镜(F)上面，压电片1(1)和压电片2(2)相隔在一个平面上，它们的上面分别用活动连接器1(15)与反光镜面(12)连接；当正电源由引脚线1(5)进入压电片1(1)，出来后再由内部连线1(9)进入压电片2(2)，流经压电片2(2)并从引脚线2(6)端引出，此时压电片(1)受正向电流向上变形被拉长，而压电片2(2)受到反向电流向下变形被压缩，由于反光镜面(12)都有活动连接器1(15)与两块压电片连接，因而作顺时针偏转一个角度+θ；反之，当正电源从压电片2(2)的引脚线2(6)进入，出来之后，经内部连线1(9)又进入压电片1(1)，并从它的引脚线1(5)流出时，压电片(1)受反向电流向下变形被压缩，而压电片2(2)受到正向电流向上变形被拉长，由于反光镜面(12)都有活动连接器1(15)分别与两块压电片连接，因而作逆时针偏转一个角度-θ；当交变电流流经两块压电片时，反光镜面(12)即作+θ和-θ交替偏转动作，如同“跷跷板”一样，总偏转角度为2θ；如果流经两片压电片的是锯齿波电流，则反光镜面(12)就作锯齿波偏转动作：当锯齿波电流T在t1阶段，压电片1(1)受反向电流驱动而压电片2(2)受正向电流驱动时，反光镜面(12)作逆时针线性偏转；当锯齿波电流T在t2阶段，压电片1(1)受正向电流驱动而压电片2(2)受反向电流驱动时，由于t2＜＜t1，反光镜面(12)作正时针瞬时偏转，如此循环；压电微镜片(19)的结构是：压电片1(1)与压电片2(2)并行、相隔排列，并固定在一块绝缘基板1(11)上面，它们之间有一根内部连线1(9)作电气相连；压电片1(1)和压电片2(2)的上面是活动连接器1(15)，活动连接上面连接反光镜面(12)，压电片1(1)与压电片2(2)共同完成行扫描的偏转；压电片3(3)与压电片4(4)并行、相隔排列，并固定在一块绝缘基板2(13)上面，它们之间有一根内部连线2(10)电气相连；压电片3(3)与压电片4(4)的上面是两个活动连接器2(16)；活动连接器2(16)与上层的绝缘基板1(11)活动连接；压电片3(3)与压电片4(4)共同完成帧扫描的偏转；压电片1(1)和压电片2(2)与压电片3(3)和压电片4(4)必须互呈90°角度，以共同完成图像的水平、垂直扫描；根据实际，由于行偏转的角度比帧偏转的角度大得多，压电片1(1)与压电片2(2)可以分别采用双层、或者多层压电片重叠，以加大行偏转角度；绝缘基板2(13)与固定底座(17)安置在一起，以上组装成压电微镜芯片(19)整体，最后压电微镜芯片(19)装在外壳(20)内，其引脚分别从压电微镜芯片(19)内引出到外壳(20)外面，