CN106353891A - 一种moems激光扫描微镜阵列散斑抑制装置 - Google Patents

一种moems激光扫描微镜阵列散斑抑制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106353891A
CN106353891A CN201611056745.5A CN201611056745A CN106353891A CN 106353891 A CN106353891 A CN 106353891A CN 201611056745 A CN201611056745 A CN 201611056745A CN 106353891 A CN106353891 A CN 106353891A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mirror
along
moems
mirror surface
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611056745.5A
Other languages
English (en)
Inventor
仝召民
陈旭远
贾锁堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi University
Original Assignee
Shanxi University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi University filed Critical Shanxi University
Priority to CN201611056745.5A priority Critical patent/CN106353891A/zh
Publication of CN106353891A publication Critical patent/CN106353891A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/48—Laser speckle optics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，涉及光束调控光纤消散斑技术，解决现有的激光散斑抑制装置体积结构大、功耗高、结构复杂、操作工艺繁琐的技术问题。本发明由M×N个扫描微镜构成，单个扫描微镜由沿X轴旋转的固定锚点、沿Y轴旋转的固定锚点、沿X轴旋转的扭转梁、沿Y轴旋转的扭转梁和反射镜面组成；在电磁力或静电力等的驱动下，同步控制所有扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；或独立控制单个扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；所述反射镜面为圆形镜面、方形镜面、弧形镜面或其它不规则形状。采用本发明的激光散斑抑制装置，在达到同样散斑抑制效果的前提下，具有体积小、功耗低、结构简单、便于集成、操作便捷的优点。

Description

一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置
技术领域
本发明属于光束调控光纤消散斑技术领域，尤其涉及一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置。
背景技术
通常，现有技术利用激光具有的单色和定向特性，广泛用于激光照明，如激光显示。
当一相干激光束透射过粗糙散射体或被粗糙散射体所反射时，在该散射体的粗糙表面会发生光波的干涉现象：散斑(Speckle)，所表现出的是颗粒状的明暗非均匀光强分布。在激光显示中，散斑的存在将会降低图像质量，因而必须被抑制。
目前，受限制于激光二极管的光功率，大流明激光显示中一般采用光纤耦合的方法，将多个准直后的红、绿、蓝激光二极管经光纤束集成到一起，实现高功率光源照明。在激光散斑抑制上，ZL200820110227.1和CN201210088322.7公布了一种高速振动多模光纤束的方法及装置，实现多模光纤内全内反射光的动态调制，和光纤出射端口的散斑降低。这种高速振动多模光纤束激光散斑抑制装置，驱动装置的体积结构大，功耗高，结构复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，解决现有的激光散斑抑制装置体积结构大，功耗高、结构复杂、操作工艺繁琐的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种MOEMS(Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems，微光电子机械***)激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，其中：所述MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置由M×N个扫描微镜构成，其中M、N为任意正整数，单个扫描微镜由沿X轴旋转的固定锚点、沿Y轴旋转的固定锚点、沿X轴旋转的扭转梁、沿Y轴旋转的扭转梁和反射镜面组成，所述沿X轴旋转的扭转梁连接在所述沿X轴旋转的固定锚点和沿Y轴旋转的固定锚点之间，所述沿Y轴旋转的扭转梁连接在所述沿Y轴旋转的固定锚点和反射镜面之间；在电磁力或静电力的驱动下，同步控制所有扫描微镜，实现X和Y方向的扫描，或独立控制单个扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；所述反射镜面为圆形镜面。
进一步，所述M×N扫描微镜的M×N数值，根据激光阵列的数值进行设置。
进一步，所述反射镜面为方形、弧形或其它不规则形状。
进一步，所述反射镜面可设置为透射、衍射装置。
进一步，所述扫描微镜驱动方式是压电式或电热式。
本发明的MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，可在电磁力或静电力等的驱动下，实现X和(或)Y方向的扫描，通过同步控制或独立控制等方法驱动扫描微镜，并结合激光阵列、微透镜阵列和光纤阵列，可实现激光散斑最优化抑制。
采用本发明的激光散斑抑制装置，在达到同样散斑抑制效果的前提下，具有体积小、功耗低、结构简单、便于集成、操作便捷的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的应用状态示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，由M×N个扫描微镜1构成，其中M、N为任意正整数，单个扫描微镜1由沿X轴旋转的固定锚点1-1、沿Y轴旋转的固定锚点1-2、沿X轴旋转的扭转梁1-3、沿Y轴旋转的扭转梁1-4和反射镜面1-5组成，所述沿X轴旋转的扭转梁1-3连接在所述沿X轴旋转的固定锚点1-1和沿Y轴旋转的固定锚点1-2之间，所述沿Y轴旋转的扭转梁1-4连接在所述沿Y轴旋转的固定锚点1-2和反射镜面1-5之间；在电磁力或静电力等的驱动下，同步控制所有扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；或独立控制单个扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；所述反射镜面1-5为圆形镜面。
所述M×N个扫描微镜1的M×N数值，根据激光阵列的数值进行设置。
所述扫描微镜1驱动方式是压电式或电热式。
实施例1
一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，由3×3扫描微镜1构成，单个扫描微镜由沿X轴旋转的固定锚点1-1、沿Y轴旋转的固定锚点1-2、沿X轴旋转的扭转梁1-3、沿Y轴旋转的扭转梁1-4和反射镜面1-5组成，所述沿X轴旋转的扭转梁1-3连接在所述沿X轴旋转的固定锚点1-1和沿Y轴旋转的固定锚点1-2之间，所述沿Y轴旋转的扭转梁1-4连接在所述沿Y轴旋转的固定锚点1-2和反射镜面1-5之间；在电磁力或静电力等的驱动下，同步控制所有扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；或独立控制单个扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；所述反射镜面1-5为圆形镜面。
实施例2
一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，由1×3扫描微镜1构成，单个扫描微镜由沿X轴旋转的固定锚点1-1、沿Y轴旋转的固定锚点1-2、沿X轴旋转的扭转梁1-3、沿Y轴旋转的扭转梁1-4和反射镜面1-5组成，所述沿X轴旋转的扭转梁1-3连接在所述沿X轴旋转的固定锚点1-1和沿Y轴旋转的固定锚点1-2之间，所述沿Y轴旋转的扭转梁1-4连接在所述沿Y轴旋转的固定锚点1-2和反射镜面1-5之间；在电磁力或静电力等的驱动下，同步控制所有扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；或独立控制单个扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；所述反射镜面1-5为方形镜面。
实施例3
一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，由2×3扫描微镜1构成，单个扫描微镜由沿X轴旋转的固定锚点1-1、沿Y轴旋转的固定锚点1-2、沿X轴旋转的扭转梁1-3、沿Y轴旋转的扭转梁1-4和反射镜面1-5组成，所述沿X轴旋转的扭转梁1-3连接在所述沿X轴旋转的固定锚点1-1和沿Y轴旋转的固定锚点1-2之间，所述沿Y轴旋转的扭转梁1-4连接在所述沿Y轴旋转的固定锚点1-2和反射镜面1-5之间；在电磁力或静电力等的驱动下，同步控制所有扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；或独立控制单个扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；所述反射镜面1-5为弧形镜面。
实施例4
一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，由4×3扫描微镜1构成，单个扫描微镜由沿X轴旋转的固定锚点1-1、沿Y轴旋转的固定锚点1-2、沿X轴旋转的扭转梁1-3、沿Y轴旋转的扭转梁1-4和反射镜面1-5组成，所述沿X轴旋转的扭转梁1-3连接在所述沿X轴旋转的固定锚点1-1和沿Y轴旋转的固定锚点1-2之间，所述沿Y轴旋转的扭转梁1-4连接在所述沿Y轴旋转的固定锚点1-2和反射镜面1-5之间；在电磁力或静电力等的驱动下，同步控制所有扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；或独立控制单个扫描微镜，实现X和Y方向的扫描；所述反射镜面1-5可设置为透射、衍射装置。
本发明的工作过程及原理：
如图2所示，单个激光器所发射的激光束2到达MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置之后，在电磁力或静电力等的驱动下，由于电磁力(洛伦兹力)或静电力(库仑力)的驱动以及电场极性的变化，使得M×N个扫描微镜1在X方向和(或)Y方向进行二维扫描，并转变为扫描激光束3；经过调制的扫描激光束3被微透镜阵列4汇聚到多模光纤5的入射端口；M×N个扫描微镜1的扫描频率须等于或高于位于多模光纤5的出射端口外的光强探测器的刷新频率，最终可在多模光纤5出射端口实现散斑抑制。
本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于前述的细节，而应在权利要求所限定范围内广泛地解释，因此，落入权利要求或其等效范围内的变化和改型都应为本发明所涵盖。

Claims (5)

1.一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，其特征在于：所述MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置由M×N个扫描微镜(1)构成，其中M、N为任意正整数，单个扫描微镜(1)由沿X轴旋转的固定锚点(1-1)、沿Y轴旋转的固定锚点(1-2)、沿X轴旋转的扭转梁(1-3)、沿Y轴旋转的扭转梁(1-4)和反射镜面(1-5)组成；所述沿X轴旋转的扭转梁(1-3)连接在所述沿X轴旋转的固定锚点(1-1)和沿Y轴旋转的固定锚点(1-2)之间，所述沿Y轴旋转的扭转梁(1-4)连接在所述沿Y轴旋转的固定锚点(1-2)和反射镜面(1-5)之间；在电磁力或静电力的驱动下，同步控制所有扫描微镜(1)，实现X和Y方向的扫描，或独立控制单个扫描微镜(1)，实现X和Y方向的扫描；所述反射镜面(1-5)为圆形镜面。
2.根据权利要求1所述的一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，其特征在于：所述M×N个扫描微镜的M×N数值，根据激光阵列的数值进行设置。
3.根据权利要求1所述的一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，其特征在于：所述反射镜面(1-5)为方形、弧形或其它不规则形状。
4.根据权利要求1所述的一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，其特征在于：所述反射镜面(1-5)可设置为透射、衍射装置。
5.根据权利要求1所述的一种MOEMS激光扫描微镜阵列散斑抑制装置，其特征在于：所述扫描微镜(1)驱动方式是压电式或电热式。
CN201611056745.5A 2016-11-25 2016-11-25 一种moems激光扫描微镜阵列散斑抑制装置 Pending CN106353891A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611056745.5A CN106353891A (zh) 2016-11-25 2016-11-25 一种moems激光扫描微镜阵列散斑抑制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611056745.5A CN106353891A (zh) 2016-11-25 2016-11-25 一种moems激光扫描微镜阵列散斑抑制装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106353891A true CN106353891A (zh) 2017-01-25

Family

ID=57863223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611056745.5A Pending CN106353891A (zh) 2016-11-25 2016-11-25 一种moems激光扫描微镜阵列散斑抑制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106353891A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107450191A (zh) * 2017-09-26 2017-12-08 山西大学 一种消散斑激光背光电视的光学***
CN108873313A (zh) * 2017-05-10 2018-11-23 上海新微技术研发中心有限公司 微机电光学相位调制器
CN109425995A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 陈致晓 激光照明***及其激光光斑消除方法
US10422881B1 (en) 2018-12-07 2019-09-24 Didi Research America, Llc Mirror assembly for light steering
WO2020117278A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Didi Research America, Llc Coupled and synchronous mirror elements in a lidar-based micro-mirror array
WO2020117279A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Didi Research America, Llc Non-linear springs to unify the dynamic motion of individual elements in a micro-mirror array
WO2020117287A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Didi Research America, Llc Mirror assembly for light steering
US10908409B2 (en) 2018-12-07 2021-02-02 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Coupled and synchronous mirror elements in a LiDAR-based micro-mirror array
CN112394605A (zh) * 2019-08-14 2021-02-23 成都理想境界科技有限公司 一种扫描投影方法、拼接式的扫描投影装置及设备
US11061118B2 (en) 2018-12-07 2021-07-13 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Mirror assembly for light steering
US11119195B2 (en) 2018-12-07 2021-09-14 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Mirror assembly for light steering
US11300776B2 (en) 2018-12-07 2022-04-12 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Coupled and synchronous mirror elements in a lidar-based micro-mirror array

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102207634A (zh) * 2011-02-16 2011-10-05 香港应用科技研究院有限公司 用来降低显示器***里散斑效应的装置
CN102967933A (zh) * 2012-12-05 2013-03-13 中北大学 基于mems微镜阵列的二元相位调制器
CN103399402A (zh) * 2013-08-13 2013-11-20 国家纳米科学中心 一种电磁驱动微型二维扫描镜装置
CN105378543A (zh) * 2013-07-22 2016-03-02 英特尔公司 用于减少散斑效应的方法
CN205281014U (zh) * 2015-11-19 2016-06-01 苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司 一种压电驱动二维扫描微镜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102207634A (zh) * 2011-02-16 2011-10-05 香港应用科技研究院有限公司 用来降低显示器***里散斑效应的装置
CN102967933A (zh) * 2012-12-05 2013-03-13 中北大学 基于mems微镜阵列的二元相位调制器
CN105378543A (zh) * 2013-07-22 2016-03-02 英特尔公司 用于减少散斑效应的方法
CN103399402A (zh) * 2013-08-13 2013-11-20 国家纳米科学中心 一种电磁驱动微型二维扫描镜装置
CN205281014U (zh) * 2015-11-19 2016-06-01 苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司 一种压电驱动二维扫描微镜

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王哲垚: "《微***设计与制造》", 28 February 2008 *

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108873313A (zh) * 2017-05-10 2018-11-23 上海新微技术研发中心有限公司 微机电光学相位调制器
CN109425995A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 陈致晓 激光照明***及其激光光斑消除方法
CN107450191A (zh) * 2017-09-26 2017-12-08 山西大学 一种消散斑激光背光电视的光学***
WO2020117277A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Didi Research America, Llc Mirror assembly for light steering
US11061118B2 (en) 2018-12-07 2021-07-13 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Mirror assembly for light steering
US11650293B2 (en) 2018-12-07 2023-05-16 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Mirror assembly for light steering
WO2020117279A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Didi Research America, Llc Non-linear springs to unify the dynamic motion of individual elements in a micro-mirror array
WO2020117287A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Didi Research America, Llc Mirror assembly for light steering
CN111670399A (zh) * 2018-12-07 2020-09-15 北京航迹科技有限公司 激光微镜阵列中的耦合和同步镜元件
US10908409B2 (en) 2018-12-07 2021-02-02 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Coupled and synchronous mirror elements in a LiDAR-based micro-mirror array
US10422881B1 (en) 2018-12-07 2019-09-24 Didi Research America, Llc Mirror assembly for light steering
CN112740094A (zh) * 2018-12-07 2021-04-30 北京航迹科技有限公司 一种用于光转向的镜组件
WO2020117278A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Didi Research America, Llc Coupled and synchronous mirror elements in a lidar-based micro-mirror array
US11105902B2 (en) 2018-12-07 2021-08-31 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Mirror assembly for light steering
US11119195B2 (en) 2018-12-07 2021-09-14 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Mirror assembly for light steering
CN112740094B (zh) * 2018-12-07 2023-10-03 北京航迹科技有限公司 一种用于光转向的镜组件
US11163065B2 (en) 2018-12-07 2021-11-02 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Mirror assembly for light steering
US11181621B2 (en) 2018-12-07 2021-11-23 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Mirror assembly for light steering
US11300776B2 (en) 2018-12-07 2022-04-12 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Coupled and synchronous mirror elements in a lidar-based micro-mirror array
CN111670399B (zh) * 2018-12-07 2022-06-14 北京航迹科技有限公司 激光微镜阵列中的耦合和同步镜元件
CN112394605A (zh) * 2019-08-14 2021-02-23 成都理想境界科技有限公司 一种扫描投影方法、拼接式的扫描投影装置及设备
CN112394605B (zh) * 2019-08-14 2021-10-29 成都理想境界科技有限公司 一种扫描投影方法、拼接式的扫描投影装置及设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106353891A (zh) 一种moems激光扫描微镜阵列散斑抑制装置
JP2889578B2 (ja) 三次元カラー表示システム
CN107111128A (zh) 多镜扫描深度引擎
CN101908816A (zh) 弯曲制动器
CN101384941A (zh) 扫描单元以及图像显示装置
CN104793345A (zh) 一种用于消除激光散斑的光源***
CN103186026B (zh) 光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机
CN103090320A (zh) 波长转换器、光源装置及投影机
JP5763214B2 (ja) ミー散乱および摂動駆動に基づくスペックル低減装置
KR101583113B1 (ko) 레이저 프로젝터
CN104730830A (zh) 光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机
CN104819433A (zh) 椭圆光斑实现装置、光斑调节装置及手术灯
CN107065413A (zh) 一种光源装置及投影***
CN106353890A (zh) 光束调控光纤消散斑方法及装置
CN104076507A (zh) 一种激光旋转扫描照明装置及其应用
CN110389488A (zh) 光源***及投影设备
CN102073146B (zh) 基于米氏散射及场致形变类聚合物的散斑消除装置
WO2012100640A1 (zh) 基于米氏散射及布朗运动的散斑消除装置
CN104698730A (zh) 光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机
US20170285327A1 (en) Method for controlling position of a linear mems mirror with variable resolution and/or light intensity
TW201802565A (zh) 光源結構及投影系統
CN202075495U (zh) 基于米氏散射及光学器件的散斑消除装置
WO2012100641A1 (zh) 基于场致形变类聚合物的散斑消除装置
CN106207734A (zh) 一种同步双向的激光器
CN108710136B (zh) 一种三维成像激光雷达发射装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170125