用于基于激光的投影仪显示器的多条形激光器制造技术

提供了一种使用至少一个多条形激光器(102)来生成用于扫描图像的激光的扫描投影仪(100)和方法。具体地，多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件。第一激光器元件被配置成输出第一激光光束，并且第二激光器元件被配置成输出第二激光光束。至少一个扫描镜被配置成反射第一激光光束和第二激光光束，并且驱动电路被配置成提供激发信号来激发至少一个扫描镜的运动。具体地，运动被激发使得至少一个扫描镜按照扫描线的光栅图案反射第一激光光束和第二激光光束。

Multi stripe laser for laser based projector displays

A scanning projector (100) using at least one multi-stripe laser (102) to generate a laser for scanning an image and a method thereof are provided. Specifically, the multi-stripe laser includes at least a first laser element and a second laser element formed together on a semiconductor tube core. The first laser element is configured to output a first laser beam, and the second laser element is configured to output a second laser beam. At least one scanning mirror is configured to reflect a first laser beam and a second laser beam, and the driving circuit is configured to provide an excitation signal to excite the movement of at least one scanning mirror. Specifically, the motion is excited so that at least one scanning mirror reflects the first laser beam and the second laser beam in accordance with the grating pattern of the scanning line.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于激光的投影仪显示器的多条形激光器
技术介绍
在扫描投影仪中，像素通常是通过随着扫描镜按照光栅图案扫描调制光而对来自激光源的光进行调制来生成的。由扫描投影仪生成的图像的亮度受到可从激光源获得的最大功率限制。遗憾的是，在一些应用中最大可用功率可能不足以在明亮的光环境中提供良好的图像质量。用于克服这些局限的传统技术一直依赖于被配置成组合来自多个不同激光器的光的复杂的光学元件。遗憾的是，组合来自多个不同激光器的光所需的光学元件可能既庞大又昂贵。附图说明图1示出依照本专利技术的各种实施例的扫描激光投影仪的示意图；图2A和图2B示出依照本专利技术的各种实施例的多条形激光器的立体图和顶视图；图3A-3B示出依照本专利技术的各种实施例的示例性投影图像的部分的示意图；图4A-4B示出依照本专利技术的各种实施例的示例性投影图像的部分的示意图；图5A-5B示出依照本专利技术的各种实施例的示例性投影图像的部分的示意图；图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F示出依照本专利技术的各种实施例的示例性投影图像的部分的示意图；图7A和图7B示出依照本专利技术的各种实施例的扫描激光投影仪的示意图；图8示出依照本专利技术的各种实施例的具有扫描镜的微机电系统(MEMS)装置的平面图；图9示出依照本专利技术的各种实施例的移动装置的框图；图10示出依照本专利技术的各种实施例的移动装置的立体图；图11示出依照本专利技术的各种实施例的平视显示器系统的立体图；图12示出依照本专利技术的各种实施例的护目镜(eyewear)的立体图；图13示出依照本专利技术的各种实施例的游戏设备的立体图；以及图14示出依照本专利技术的各种实施例的游戏设备的立体图。具体实施方式在以下详细描述中，对附图进行参考，附图通过图示来示出可以实践本专利技术的特定实施例。这些实施例被足够详细地描述以使得本领域的技术人员能够实践本专利技术。应当理解的是，本专利技术的各种实施例尽管不同，然而不一定是相互排斥的。例如，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以在其它实施例中实现在本文中关于一个实施例所描述的特定特征、结构或特性。此外，应当理解的是，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以修改每个公开的实施例内的个别元件的位置或布置。以下详细描述因此将不在限制性意义上进行，并且本专利技术的范围仅由所附权利要求限定，连同权利要求所赋予的等同物的完全范围一起被适当地解释。在附图中，相似的标号在所有若干视图中指代相同或类似的功能。一般而言，本文中所描述的实施例提供使用至少一个多条形激光器来生成用于扫描图像的激光的扫描投影仪。具体地，多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件。第一激光器元件被配置成输出第一激光光束，并且第二激光器元件被配置成输出第二激光光束。至少一个扫描镜被配置成反射第一激光光束和第二激光光束，并且驱动电路被配置成提供激发信号来激发至少一个扫描镜的运动。具体地，运动被激发使得至少一个扫描镜按照扫描线的光栅图案反射第一激光光束和第二激光光束。在各种实施例中，在单个管芯上使用具有多个激光器元件的多条形激光器可在扫描投影仪中提供改进的性能。例如，在单个管芯上具有多个激光器元件的多条形激光器可被配置成在无需过度庞大的和/或复杂的光学元件的情况下提供改进的图像亮度。在其它实施例中，多条形激光器可以被配置成在不需要增加扫描频率的情况下提供改进的分辨率。在其它实施例中，多条形激光器可简单地提供比传统设计更紧凑的扫描激光投影仪，所述传统设计另外可能需要更庞大的且复杂的光学器件。现在转向图1，图示了扫描激光投影仪100的示意图。扫描激光投影仪100包括多条形激光器102、扫描镜104和驱动电路106。在操作期间，多条形激光器102提供多个激光光束，所述多个激光光束被各自单独地编码有像素数据以生成将由扫描激光投影仪100投影的图像像素。为了方便这个，驱动电路106控制扫描镜104的运动。具体地，驱动电路106提供激发信号来激发扫描镜104的运动。扫描镜104将激光光束反射到图像区域112中。具体地，在扫描光投影仪100的操作期间，扫描镜104由驱动电路106控制以将多个激光光束反射到光栅图案114中。激光光束的此光栅图案114生成投影图像。一般而言，激光光束在此光栅图案114中的水平运动限定投影图像中的像素的行，而激光光束在光栅图案114中的垂直运动限定垂直扫描速率并且因此限定投影图像中的行数。依照本文中所描述的实施例，多条形激光器102包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件。第一激光器元件被配置成输出第一激光光束，并且第二激光器元件被配置成输出第二激光光束。在一些实施例中多条形激光器102可包括附加的激光器元件，包括第三和/或第四激光器元件。如将在下面更详细地描述的，在一些实施例中多条形激光器102中的不同的激光器元件将被配置成输出具有基本上相同的波长的激光光束。此类实施例可用于在投影图像中提供改进的亮度。在其它实施例中，多条形激光器102中的不同的激光器元件将被配置成输出具有基本上不同的波长的激光光束。例如，多条形激光器102能以方便紧凑扫描激光投影仪100的方式包括不同颜色的激光器(例如，红色、绿色、蓝色、其它可见颜色、红外线和紫外线)。如将在下面更详细地描述的，这种实施例可以以降低的光学复杂度和大小来实现。在这些各种实施例中，多条形激光器102被实现为使得多个激光器元件是独立地可控制的。例如，第一激光器元件和第二激光器元件可由像素生成器独立地控制。一般而言，像素生成器控制激光器元件以在扫描图像中生成个别像素的方式对激光光束进行调制。通过独立地控制多个激光器元件，多条形激光器102中的不同的激光光束可被独立地编码有不同的像素数据，并且因此这些不同地编码的激光光束可用于同时地生成投影图像中的不同像素。如将在下面描述的，此类实施例可被配置成在投影图像的相同行但不同列中、在投影图像的相同列但不同行中或者在投影图像的不同行和不同列中同时地生成像素。因为此类实施例同时地使用多个激光器元件，所以以这种方式配置的扫描激光投影仪100可以提供增加的图像亮度。此外，可以在不需要组合来自单独的激光器的激光光束所需的复杂的光学器件的情况下实现这种增加的图像亮度。在其它实施例中，多个激光器元件可被配置成在不需要增加扫描频率的情况下提供改进的分辨率。在其它实施例中，多条形激光器可简单地提供比传统设计更紧凑的扫描激光投影仪，所述传统设计另外可能需要更庞大的且复杂的光学器件。现在转向图2A，图示了示例性多条形激光器200的立体图。示例性多条形激光器200包括一起形成在单个半导体管芯202上的第一激光器元件204和第二激光器元件206。因此，多条形激光器200是可在本文中所描述的扫描激光投影仪(例如，扫描激光投影仪100)中使用的激光器的类型的示例。在此图示的示例中，第一激光器元件204和第二激光器元件206以平行二极管条来形成，其中平行二极管条中的每一个限定对应激光器的部分。在这种布置中，第一激光器元件204和第二激光器元件206将被配置成输出基本上平行的激光光束。应该注意的是，图2A是简化图示，并且因此未图示可以在多条形激光器上找到的一些特征。例如，图2未图示将用于独立地控制第一激光器元件204和第二激光器元件204的触点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫描激光投影仪，包括：多条形激光器，所述多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件，所述第一激光器元件被配置成输出第一激光光束并且所述第二激光器元件被配置成输出第二激光光束；至少一个扫描镜，所述至少一个扫描镜被配置成反射所述第一激光光束和所述第二激光光束；以及驱动电路，所述驱动电路被配置成提供激发信号来激发所述至少一个扫描镜的运动以按照扫描线的光栅图案反射所述第一激光光束和所述第二激光光束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.16 US 15/044,4331.一种扫描激光投影仪，包括：多条形激光器，所述多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件，所述第一激光器元件被配置成输出第一激光光束并且所述第二激光器元件被配置成输出第二激光光束；至少一个扫描镜，所述至少一个扫描镜被配置成反射所述第一激光光束和所述第二激光光束；以及驱动电路，所述驱动电路被配置成提供激发信号来激发所述至少一个扫描镜的运动以按照扫描线的光栅图案反射所述第一激光光束和所述第二激光光束。2.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述第一激光器元件、所述第二激光器元件和所述至少一个扫描镜被配置为使得经反射的第一激光光束和经反射的第二激光光束同时对应于投影图像中的不同像素。3.根据权利要求2所述的扫描激光投影仪，其中，所述投影图像中的所述不同像素包括所述投影图像中的相同行中的不同像素。4.根据权利要求2所述的扫描激光投影仪，其中，所述投影图像中的所述不同像素包括所述投影图像中的相同列中的不同像素。5.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述多条形激光器包括形成在所述半导体管芯上的第三激光器元件，所述第三激光器元件被配置成输出第三激光光束，并且其中，所述至少一个扫描镜被配置成按照所述光栅图案反射所述第三激光光束，使得经反射的第一激光光束、经反射的第二激光光束和经反射的第三激光光束同时对应于投影图像中的不同像素。6.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述多条形激光器被配置为使得所述第一激光光束和所述第二激光光束包括基本上相同的波长。7.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述多条形激光器被配置为使得所述第一激光光束和所述第二激光光束包括不同的波长。8.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述多条形激光器被配置为使得所述第一激光器元件和所述第二激光器元件是独立可控制的。9.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，还包括像素驱动生成器，并且其中，所述像素驱动生成器被配置成独立地控制所述第一激光器元件和所述第二激光器元件以对所述第一激光光束和所述第二激光光束进行调制，以同时生成投影图像中的不同像素。10.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，还包括像素驱动生成器，并且其中，所述像素驱动生成器被配置成独立地控制所述第一激光器元件和所述第二激光器元件以对所述第一激光光束和所述第二激光光束进行调制，以同时生成投影图像的两个交替行中的不同像素。11.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，还包括像素驱动生成器，并且其中，所述像素驱动生成器被配置成独立地控制所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂厄·萨拉科，达勒·尤金·齐默尔曼，
申请(专利权)人：微视公司，
类型：发明
国别省市：美国,US