凹式MEMS扫描显示器制造技术

一种扫描显示设备包括MEMS扫描仪、控制器、光源驱动器、光源和图像处理器。控制器控制MEMS扫描仪的(多个)MEMS镜的旋转。每个光源驱动器选择性地驱动光源中的相应一个光源，从而产生指向并且入射在MES扫描仪的MEMS镜上的相应光束。当图像的第一部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，图像处理器使得光源驱动器中的两个光源驱动器驱动光源中的两个光源，从而产生两个光束。当图像的第二部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，图像处理器使得光源驱动器中的仅一个光源驱动器驱动光源中的仅一个光源，从而产生仅一个光束。还公开了相关的方法和系统。

Concave MEMS scanning display

A scanning display device includes a MEMS scanner, a controller, a light source driver, a light source and an image processor. The controller controls the rotation of the (multiple) MEMS mirrors of the MEMS scanner. Each light source driver selectively drives a corresponding light source in the light source to generate a corresponding light beam directed and incident on the MEMS mirror of the MES scanner. When the first part of the image is scanned by a MEMS scanner grating, the image processor causes two light sources in the light source driver to drive two light sources in the light source, thus generating two light beams. When the second part of the image is scanned by the MEMS scanner grating, the image processor causes only one light source driver in the light source driver to drive only one light source in the light source, thus producing only one light beam. Related methods and systems are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凹式MEMS扫描显示器
技术介绍
扫描显示设备通过创建“虚拟像素”而起作用，每个虚拟像素是双轴镜的位置(或两个单轴镜的位置)以及驱动光源的一个或多个发光元件(例如，激光二极管)的信号的大小的函数，该光源产生被(多个)镜子反射的光束。光源的(多个)发光元件可以被快速脉冲化，以在高分辨率显示器中产生每个像素。传统上，在整个光栅扫描图像中，由扫描显示设备产生的图像的像素密度基本相同。因此，当期望增加图像的像素密度时，传统上，增加整个图像的像素密度，这会增加处理成本和功耗成本。
技术实现思路
一种扫描显示设备(更一般地是一种装置)包括MEMS扫描仪、控制器、多个光源、多个光源驱动器和图像处理器。MEMS扫描仪包括双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜。控制器通信地耦合到MEMS扫描仪，并且被配置为控制MEMS扫描仪的双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜的旋转。光源中的每个光源包括一个或多个发光元件，例如激光二极管。例如，多个光源中的每个光源包括被配置为分别发射红光、绿光和蓝光的红色激光二极管、绿色激光二极管和蓝色激光二极管、以及被配置为将红光、绿光和蓝光组合成光束的一个或多个光学元件。每个光源驱动器被配置为选择性地驱动光源中的相应一个光源，从而产生指向并且入射在双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜中的一个单轴MEMS镜上的相应光束。例如，光源驱动器中的每个光源驱动器可以被配置为选择性地驱动光源中的相应一个光源的红色激光二极管、绿色激光二极管和蓝色激光二极管，从而选择性地驱动相应一个光源。根据某些实施例，图像处理器通信地耦合到光源驱动器中的每个光源驱动器，并且被配置为当图像的第一部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，使得光源驱动器中的至少两个光源驱动器驱动光源中的至少两个光源，从而产生至少两个光束。图像处理器还被配置为当图像的第二部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，使得光源驱动器中的仅一个光源驱动器驱动光源中的仅一个光源，从而产生仅一个光束。这样，图像的第一部分使用两个光束被光栅扫描，并且其线密度高于使用仅一个光束被光栅扫描的图像的第二部分的线密度。根据某些实施例，多个光源包括第一光源、第二光源和第三光源，并且多个光源驱动器包括第一光源驱动器、第二光源驱动器和第三光源驱动器。在某些这样的实施例中，图像处理器被配置为当图像的第一部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，使得第一光源驱动器不驱动第一光源，并且使得第二光源驱动器和第三光源驱动器分别驱动第二光源和第三光源，从而产生两个光束。图像处理器还被配置为当图像的第二部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，使得第二光源驱动器和第三光源驱动器不驱动第二光源和第三光源，并且使得第一光源驱动器驱动第一光源，从而产生仅一个光束。在某些实施例中，用于光栅扫描图像的第一部分的两个光束中的每个光束的相应光斑尺寸小于用于光栅扫描图像的第二部分的仅一个光束的光斑尺寸。根据某些实施例，多个光源包括第一光源和第二光源，并且多个光源驱动器包括第一光源驱动器和第二光源驱动器。在某些这样的实施例中，图像处理器被配置为当图像的第一部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，使得第一光源驱动器和第二光源驱动器分别驱动第一光源和第二光源，从而产生两个光束。图像处理器还被配置为当图像的第二部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，使得第二光源驱动器不驱动第二光源，并且使得第一光源驱动器驱动第一光源，从而产生仅一个光束。在某些实施例中，图像的第一部分具有第一线密度，并且图像的第二部分具有低于第一线密度的第二线密度。在某些这样的实施例中，图像的第一部分(使用两个光束被光栅扫描)可以对应于图像的中央凹区域，图像的第二部分(使用仅一个光束被光栅扫描)可以对应于图像的非中央凹区域。图像的第一部分的位置可以相对于图像的其余部分是固定的。备选地，图像的第一部分的位置可以相对于图像的其余部分是动态的。例如，图像的第一部分的位置可以基于使用眼睛跟踪确定的眼睛的注视，并且图像的第一部分的位置可以响应于注视改变而改变。本技术的某些实施例涉及一种用于与MEMS扫描仪一起使用的方法，该MEMS扫描仪包括用于光栅扫描图像的双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜。这样的方法可以包括控制MEMS扫描仪的双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜的旋转。该方法还可以包括当图像的第一部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，产生指向并且入射在双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜中的一个单轴MEMS镜上的至少两个光束。该方法还可以包括当图像的第二部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，产生指向并且入射在双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜中的一个单轴MEMS镜上的仅一个光束。图像的第一部分可以具有第一线密度，并且对应于图像的中央凹区域，并且图像的第二部分可以具有低于第一线密度的第二线密度，并且可以对应于图像的非中央凹区域。根据一种方法，当图像的第二部分被MEMS扫描仪光栅扫描时产生的仅一个光束不包括当图像的第一部分被MEMS扫描仪光栅扫描时产生并使用的两个光束中的任何光束。根据另一种方法，当图像的第二部分被MEMS扫描仪光栅扫描时产生并使用的仅一个光束是当图像的第一部分被MEMS扫描仪光栅扫描时产生的两个光束中的一个光束。这样的方法还可以包括跟踪眼睛的注视，并且基于所跟踪的注视来确定图像的第一部分的位置。在这样的实施例中，图像的第一部分的位置可以响应于跟踪的注视改变而改变。本技术的某些实施例涉及一种近眼或平视显示系统，其包括MEMS扫描仪、控制器、多个光源、多个光源驱动器、图像处理器和一个或多个光波导。MEMS扫描仪包括双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜。控制器通信地耦合到MEMS扫描仪，并且被配置为控制MEMS扫描仪的双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜的旋转。光源中的每个光源包括一个或多个发光元件，例如激光二极管。光源驱动器中的每个光源驱动器被配置为选择性地驱动光源中的相应一个光源，从而产生指向并且入射在双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜中的一个单轴MEMS镜上的相应光束。图像处理器通信地耦合到光源驱动器中的每个光源驱动器，并且被配置为当图像的第一部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，使得光源驱动器中国的至少两个光源驱动器驱动光源中的至少两个光源，从而产生至少两个光束。图像处理器还被配置为当图像的第二部分被MEMS扫描仪光栅扫描时，使得光源驱动器中的仅一个光源驱动器驱动光源中的仅一个光源，从而产生仅一个光束。光波导中的每个光波导包括输入耦合器和输出耦合器。根据某些实施例，在控制器的控制下，光经由一个或多个光波导的输入耦合器被耦合到一个或多个光波导中，该光与使用双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜被光栅扫描的图像的第一部分和第二部分相对应。经由(多个)输入耦合器耦合到一个或多个光波导中的与图像的第一部分和第二部分相对应的光至少部分地通过全内反射(TIR)从一个或多个光波导的(多个)输入耦合器行进到(多个)输出耦合器。(多个)输出耦合器被配置为将已经在一个或多个光波导中从(多个)输入耦合器行进到(多个)输出耦合器的、与图像的第一部分和第二部分相对应的光耦合出一个或多个光波导。该系统还可以包括被配置为跟踪眼睛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/nMEMS扫描仪，包括双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜；/n控制器，被通信地耦合到所述MEMS扫描仪，并且被配置为控制所述MEMS扫描仪的所述双轴MEMS镜或所述一对单轴MEMS镜的旋转；/n多个光源，每个光源包括一个或多个发光元件；/n多个光源驱动器，每个光源驱动器被配置为选择性地驱动所述光源中的相应一个光源，从而产生被指向并且入射在所述双轴MEMS镜或所述一对单轴MEMS镜中的一个单轴MEMS镜上的相应光束；以及/n图像处理器，被通信地耦合到所述光源驱动器中的每个光源驱动器，并且被配置为：/n当图像的第一部分被所述MEMS扫描仪光栅扫描时，使得所述光源驱动器中的至少两个光源驱动器驱动所述光源中的至少两个光源，从而产生至少两个光束；以及/n当所述图像的第二部分被所述MEMS扫描仪光栅扫描时，使得所述光源驱动器中的仅一个光源驱动器驱动所述光源中的仅一个光源，从而产生仅一个光束。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170411 US 15/485,0301.一种装置，包括：
MEMS扫描仪，包括双轴MEMS镜或一对单轴MEMS镜；
控制器，被通信地耦合到所述MEMS扫描仪，并且被配置为控制所述MEMS扫描仪的所述双轴MEMS镜或所述一对单轴MEMS镜的旋转；
多个光源，每个光源包括一个或多个发光元件；
多个光源驱动器，每个光源驱动器被配置为选择性地驱动所述光源中的相应一个光源，从而产生被指向并且入射在所述双轴MEMS镜或所述一对单轴MEMS镜中的一个单轴MEMS镜上的相应光束；以及
图像处理器，被通信地耦合到所述光源驱动器中的每个光源驱动器，并且被配置为：
当图像的第一部分被所述MEMS扫描仪光栅扫描时，使得所述光源驱动器中的至少两个光源驱动器驱动所述光源中的至少两个光源，从而产生至少两个光束；以及
当所述图像的第二部分被所述MEMS扫描仪光栅扫描时，使得所述光源驱动器中的仅一个光源驱动器驱动所述光源中的仅一个光源，从而产生仅一个光束。


2.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述多个光源包括第一光源、第二光源和第三光源；
所述多个光源驱动器包括第一光源驱动器、第二光源驱动器和第三光源驱动器；以及
所述图像处理器被配置为：
当所述图像的所述第一部分被所述MEMS扫描仪光栅扫描时，使得所述第一光源驱动器不驱动所述第一光源，并且使得所述第二光源驱动器和所述第三光源驱动器分别驱动所述第二光源和所述第三光源，从而产生两个光束；以及
当所述图像的所述第二部分被所述MEMS扫描仪光栅扫描时，使得所述第二光源驱动器和所述第三光源驱动器不驱动所述第二光源和所述第三光源，并且使得所述第一光源驱动器驱动所述第一光源，从而产生仅一个光束。


3.根据权利要求2所述的装置，其中用于光栅扫描所述图像的所述第一部分的所述两个光束中的每个光束的相应光斑尺寸小于用于光栅扫描所述图像的所述第二部分的所述仅一个光束的光斑尺寸。


4.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述多个光源包括第一光源和第二光源；
所述多个光源驱动器包括第一光源驱动器和第二光源驱动器；以及
所述图像处理器被配置为：
当所述图像的所述第一部分被所述MEMS扫描仪光栅扫描时，使得所述第一光源驱动器和所述第二光源驱动器分别驱动所述第一光源和所述第二光源，从而产生两个光束；以及
当所述图像的所述第二部分被所述MEMS扫描仪光栅扫描时，使得所述第二光源驱动器不驱动所述第二光源，并且使得所述第一光源驱动器驱动所述第一光源，从而产生仅一个光束。


5.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述多个光源中的每个光源包括被配置为分别发射红光、绿光和蓝光的红色激光二极管、绿色激光二极管和蓝色激光二极管、以及被配置为将所述红光、所述绿光和所述蓝光组合成所述光束的一个或多个光...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·塔迪夫，J·O·米勒，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US