一种微型阵列式激光扫描投影装置，它包括视频分割模块、视频转换模块、激光光源模块、激光驱动调制模块、模拟微镜模块、微扫描镜控制模块和屏幕，视频分割模块输出端与视频转换模块输入端连接，视频转换模块输出端分别与激光驱动调制模块和微扫描镜控制模块的输入端连接，激光驱动调制模块的输出端与激光器电源模块的输入端连接，微扫描镜控制模块的输出端与模拟微扫描镜的输入端连接，激光光源模块发出的激光投射在MEMS微扫描镜的可动反射镜面上，经可动反射镜面反射后，投射在屏幕上；本发明专利技术结构简单，操作简便，巧妙地利用了现有技术水平的微型扫描投影器件，实现了对高清节目进行高分辨率、大屏幕投影效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光扫描投影装置，特别是一种微型阵列式激光扫描投影装置。
技术介绍
目前，基于MEMS (Microelectromechanical Systems，微机电系统)微扫描镜和激 光光源的激光扫描微型投影设备，具有体积小，亮度高，无须聚焦等优点，已初步得到应用。其中，所用到的一个核心部件就是用于二维激光扫描的MEMS微扫描镜，它包括可 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)。目前，激光扫描微型投影设备所能达到的极限是VGA (640X480)或 WVGA(848X480)的分辨率和60Hz的刷新率(场扫描频率)。图像的分辨率和刷新率主要 受微扫描镜的行扫描频率和激光器调制频率的限制，一般来说，微扫描镜的扫描频率越高， 它的扫描角度越小，这就意味着，在距离屏幕较近的应用场合，无法获得足够大的投影图 像。随着大屏幕的普及，分辨率为1080p (1920X1080) §60Ηζ和720p (1280X720) i60Hz的 高清节目大量涌现，现有的微型激光扫描投影设备已无法满足人们对高分辨率、大屏幕投 影的需求，例如，为了满足1080p(1920X1080)@60Hz，微型激光扫描投影设备的微扫描镜 的行扫描频率需达到64. 8KHz，其激光器的调制频率在1080p时需要达到约为124. 4MHz， 在720p时也要达到55. 3MHz，在这样高的扫描频率和调制频率下，不仅微扫描镜在扫描 时很难获得足够大的实用扫描角度，同时对于微型激光器来说，也已经达到了其调制频率 的技术极限。现有技术的激光扫描微型投影设备对分辨率为IOSOp (1920X1080) @60Hz和 720p (1280X720) i60Hz的高清节目进行投影成像时，是无法实现的。如何利用现有科技水平 的器件，采用激光扫描微型投影设备，实现高分辨率、大屏幕投影，已经成为人们亟需解决 的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种阵列式激光扫描微型投影装置，利用现有技术水平的 微型扫描投影器件，实现高分辨率、大屏幕投影。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案是它包括视频分割模块、视频转换模块、 激光光源模块、激光驱动调制模块、模拟微镜模块、微扫描镜控制模块和屏幕，视频分割模 块输出端与视频转换模块输入端连接，视频转换模块输出端分别与激光驱动调制模块和微 扫描镜控制模块的输入端连接，激光驱动调制模块的输出端与激光器电源模块的输入端连 接，微扫描镜控制模块的输出端与模拟微扫描镜的输入端连接，激光光源模块发出的激光 投射在MEMS微扫描镜的可动反射镜面上，经可动反射镜面反射后，投射在屏幕上；所述的视频分割模块用于将源图像分割成2 个小视频或图像，所述的小视频或 小图像所对应的是位于原图像第1、2、3、4象限的图像；所述的视频转换模块用于接收被分割的小视频或小图像，并把接收到的小视频或 小图像转换成激光器驱动调制电路和微扫描镜控制电路能够识别和控制的视频信号；它由 四个视频转换电路构成，每个视频转换电路负责接收一个象限的小视频或小图像的视频信 号，并同时传送该视频信号给激光驱动调制模块和微扫描镜控制模块。所述的激光驱动调制模块用于接受来自视频转换模块输出的视频信号，用来控制 激光光源模块中的激光器；它由四个激光驱动调制电路，分别与视频转换模块中的四个视 频转换电路相对应，每个激光驱动调制电路只负责接收与它对应的视频转换电路发来的视 频信号；所述激光光源模块根据激光驱动调制模块的驱动控制信号完成激光投射工作，它 是由四个呈2 阵列方式排列的激光器组成，每个激光器与所述的激光驱动调制电路一一 对应，只根据相应激光驱动调制电路的驱动控制信号来完成激光投射工作；所述的微扫描镜控制模块用于接收来自视频转换模块发来的视频信号，并根据得 到视频信号控制微扫描镜模块进行扫描工作；它是由四个微扫描镜控制电路构成，与所述 的视频转换电路一一对应；所述的模拟微镜模块根据微扫描镜控制模块的控制命令实现行扫描和场扫描，它 由四个呈2*2阵列方式排列的单片MEMS微扫描镜组成；每个单片MEMS微扫描镜对应一个 微扫描镜控制电路，用于完成所对应象限图像或视频的扫描。本专利技术的工作原理是这样的图像分割模块将一副图像分割成位于四个象限的小 图像，每个象限的图像都分别对应一组独立的微型扫描设备，每组独立的微型扫描设备完 成各自的扫描工作，最后将图像投影在一块大的屏幕上；我们以一个1920χ1080@60Ηζ的视 频为例做具体阐述，对于一个1920χ1080@60Ηζ的视频，首先会被图像分割模块分割成4个 960x540i60Hz的小视频，这是四个小视频分别位于图像的第1、2、3、4象限，每个象限的小 视频的分辨率和刷新率是这样的每个小视频均有540条水平扫描线，每条水平扫描线包 含960个点，因此每个小视频的激光调制频率为M0x960x60 = 31. 104MHz ；对于每个单片 MEMS微扫描镜来说，其行扫描的扫描频率只需为M0x60 = 32. 4KHz的锯齿波，其场的扫描 频率为60Hz的锯齿波。从上述数据可知，相对于每个小视频来说，现有技术的微型激光扫 描器件足以满足投影需求。因此即使在空间距离很近的情况下，采用本专利技术所述的微型激 光扫描投影设备，也可以实现高分辨率、大屏幕的投影效果。由于本专利技术的模拟微镜模块 中，每两个单片MEMS微扫描镜之间的间隙很小，投射在屏幕上时，四个象限图像之间的实 际间隙小于1mm，因此可忽略不计，不影响成像效果。整机工作起来实际就像四台独立但同 步工作的小投影仪。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有如下优点1、利用现有技术水平的微型扫描投影器件和激光器，实现了高分辨率、大屏幕投 影；2、降低了对现有技术水平的微型扫描投影器件和激光器的性能要求；3、结构简单、操作简便，易于实现。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术在锯齿波驱动波形下进行扫描的示意图；图3为本专利技术采用的锯齿波波形图；图4为本专利技术在三角波驱动波形下进行扫描的示意图；图5为本专利技术所采用的三角波波形图；图6为本专利技术的结构框具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明如图1-6所示，它包括视频分割 模块1、视频转换模块2、激光光源模块3、激光驱动调制模块4、模拟微镜模块6、微扫描镜控 制模块5和屏幕7，视频分割模块1输出端与视频转换模块2输入端连接，视频转换模块2 输出端分别与激光驱动调制模块4和微扫描镜控制模块5的输入端连接，激光驱动调制模 块4的输出端与激光器电源模块3的输入端连接，微扫描镜控制模块5的输出端与模拟微 扫描镜6的输入端连接，激光光源模块3发出的激光投射在MEMS微扫描镜9的可动反射镜 面上，经可动反射镜面反射后，投射在屏幕上；所述的视频分割模块1用于将源图像分割成本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种微型阵列式激光扫描投影装置，其特征在于：它包括视频分割模块、视频转换模块、激光光源模块、激光驱动调制模块、模拟微镜模块、微扫描镜控制模块和屏幕，视频分割模块输出端与视频转换模块输入端连接，视频转换模块输出端分别与激光驱动调制模块和微扫描镜控制模块的输入端连接，激光驱动调制模块的输出端与激光器电源模块的输入端连接，微扫描镜控制模块的输出端与模拟微扫描镜的输入端连接，激光光源模块发出的激光投射在ＭＥＭＳ微扫描镜的可动反射镜面上，经可动反射镜面反射后，投射在屏幕上；所述的视频分割模块用于将源图像分割成２＊２个小视频或图像，所述的小视频或小图像所对应的是位于原图像第１、２、３、４象限的图像；所述的视频转换模块用于接收被分割的小视频或小图像，并把接收到的小视频或小图像转换成激光器驱动调制电路和微扫描镜控制电路能够识别和控制的视频信号；它由四个视频转换电路构成，每个视频转换电路负责接收一个象限的小视频或小图像的视频信号，并同时传送该视频信号给激光驱动调制模块和微扫描镜控制模块。所述的激光驱动调制模块用于接受来自视频转换模块输出的视频信号，用来控制激光光源模块中的激光器；它由四个激光驱动调制电路，分别与视频转换模块中的四个视频转换电路相对应，每个激光驱动调制电路只负责接收与它对应的视频转换电路发来的视频信号；所述激光光源模块根据激光驱动调制模块的驱动控制信号完成激光投射工作，它是由四个呈２＊２阵列方式排列的激光器组成，每个激光器与所述的激光驱动调制电路一一对应，只根据相应激光驱动调制电路的驱动控制信号来完成激光投射工作；所述的微扫描镜控制模块用于接收来自视频转换模块发来的视频信号，并根据得到视频信号控制微扫描镜模块进行扫描工作；它是由四个微扫描镜控制电路构成，与所述的视频转换电路一一对应；所述的模拟微镜模块根据微扫描镜控制模块的控制命令实现行扫描和场扫描，它由四个呈２＊２阵列方式排列的单片ＭＥＭＳ微扫描镜组成；每个单片ＭＥＭＳ微扫描镜对应一个微扫描镜控制电路，用于完成所对应象限图像或视频的扫描。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐英舜，
申请(专利权)人：徐英舜，
类型：发明
国别省市：12
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