一种微型单镜片单光源阵列式激光扫描投影装置，它包括视频处理模块、激光光源模块、激光驱动调制模块、光学调整模块、主MEMS微扫描镜模块、从MEMS微扫描镜模块、微扫描镜控制模块和屏幕，视频处理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光源模块的输入端连接，微扫描镜控制模块的输出端分别与主MEMS微扫描镜的输入端和从MEMS微扫描镜模块的输入端连接，激光光源模块发出的激光由从MEMS微扫描镜模块调制后经光学调整模块投射在主MEMS微扫描镜模块的可动反射镜面上，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化，成本低廉，实现了对高清节目进行分区高分辨率、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，特别是一种微型单镜片单光源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单片MEMS微扫描镜，它包括可动的反射镜和使反射镜绕X轴和Y轴高速转动的驱动器。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 (U80X720) @60Ηζ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，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 1080ρ (1920X1080) §60Ηζ和720p (U80X720) @60Ηζ的高清节目进行投影成像时，是无法实现的。采用包含多个镜片的MEMS模拟微扫描镜阵列和多个微型RGB激关光源的阵列式投影装置已在中国专利技术(ZL201020588250. 9)中描述。但是对于MEMS加工来讲，采用单镜片MEMS微扫描镜来取代采用包含多个镜片的MEMS模拟微扫描镜阵列可以进一步提高MEMS 加工成品率，从而降低MEMS器件成本。此外，目前微型可见光激光器的成本仍然很高，尤其是绿色直接发光二极管，其光电转换效率低，约为3%。因此采用单组红绿蓝微型激光器取代红绿蓝微型激光器阵列完成阵列式大屏幕投影，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微型单镜片单光源阵列式激光扫描投影装置，利用单镜片微型扫描投影器件和单组红绿蓝微型激光器，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处理模块、激光光源模块、 激光驱动调制模块、光学调整模块、主MEMS微扫描镜模块、从MEMS微扫描镜模块、微扫描镜控制模块和屏幕，视频处理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光源模块的输入端连接，微扫描镜控制模块的输出端分别与主MEMS微扫描镜的输入端和从MEMS微扫描镜模块的输入端连接，激光光源模块发出的激光由从MEMS微扫描镜模块调制后经光学调整模块投射在主MEMS微扫描镜模块的可动反射镜面上，经可动反射镜面反射后，投射在屏幕上；所述的视频处理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，并把接收到的小视频或小图像转换成激光驱动调制模块和微扫描镜控制模块能够识别和控制的视频信号；所述的激光驱动调制模块用于接受来自视频处理模块输出的视频信号，用来控制激光光源模块中的激光器；所述的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， 它由红绿蓝三色激光器组成；所述的从MEMS微扫描镜模块根据微扫描镜控制模块的控制命令实现激光光束的空间调制，分时地将不同象限图像的像素对应的激光光束反射到光学调整模块中对应的反射镜上；所述的光学调整模块用于接收经过从MEMS微扫描镜模块调制的激光光束，分别调整四个激光投射方向，使调整后的四束激光经主MEMS微扫描镜模块反射后在屏幕上形成的四个呈2 阵列方式排列的小视频或图像能够无缝组成一个大视频或图像；它由四片反射镜组成，反射镜表面镀有可见光范围的增强反射镀膜；所述的微扫描镜控制模块用于接收来自视频处理模块发来的视频信号，并根据得到视频信号控制主MEMS微扫描镜模块和从MEMS微扫描镜模块进行调制和扫描工作；所述的主MEMS微扫描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；本专利技术的工作原理是这样的视频处理模块将一副图像分割成位于四个象限的小图像，每个象限的图像分时地由一组激光光源和主/从MEMS微扫描镜投影在一块大的屏幕上，组成一幅完成的图像；我们以一个视频为例做具体阐述，对于一个视频，首先会被分割成4个小视频，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像素会按顺序被投射到屏幕的对应位置第1象限的左上角的第一个像素首先被处理，经过激光驱动调制模块调制后，激光光源模块发出一束激光；同时微扫描镜控制模块接受视频处理模块的信号，控制从MEMS微扫描镜偏转并将这束激光反射到光学调整模块的第1反射镜；经过第1反射镜后，这束激光被主MEMS微扫描镜反射到屏幕上第1象限左上角的对应位置；然后，第2象限的左上角的第一个像素被处理，经过激光驱动调制模块调制后，激光光源模块发出一束激光；同时微扫描镜控制模块接受视频处理模块的信号，控制从MEMS微扫描镜偏转并将这束激光反射到光学调整模块的第2反射镜；经过第2反射镜后，这束激光被主MEMS微扫描镜反射到屏幕上第2象限左上角的对应位置；再次，第3象限的左上角的第一个像素被处理，经过激光驱动调制模块调制后，激光光源模块发出一束激光；同时微扫描镜控制模块接受视频处理模块的信号，控制从MEMS微扫描镜偏转并将这束激光反射到光学调整模块的第3反射镜；经过第3反射镜后，这束激光被主MEMS微扫描镜反射到屏幕上第3象限左上角的对应位置；最后，第4象限的左上角的第一个像素被处理，经过激光驱动调制模块调制后，激光光源模块发出一束激光；同时微扫描镜控制模块接受视频处理模块的信号，控制从MEMS微扫描镜偏转并将这束激光反射到光学调整模块的第4反射镜；经过第4反射镜后，这束激光被主MEMS微扫描镜反射到屏幕上第4象限左上角的对应位置； 由于激光光源的亮度调制速度和从MEMS微扫描镜的空间调制速度远远高于主MEMS微扫描镜的扫描速度，因此在此过程中，视为主MEMS微扫描镜的可动反射镜片是近似静止的。完成以上这个过程后，主MEMS微扫描镜的可动反射镜片接受微扫描镜控制模块的信号，移动一个微小的位移，开始顺序投影各象限小视频的第二个像素，以此类推，直到完成一帧完整的图像。视频扫描方式可以为两种，下文会详细叙述。从上文可知，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。由于本专利技术采用单镜片MEMS微扫描镜来取代采用包含多个镜片的MEMS模拟微扫描镜阵列可以进一步提高MEMS加工成品率，从而降低MEMS器件成本。通过采用精密的光学调整系统，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，实现了高分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：凝辉天津科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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