[发明专利]MEMS扫描仪系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及扫描仪系统，尤其涉及MEMS扫描仪系统和方法。

背景技术

显微机械加工的机电系统(MEMS)扫描仪采用MEMS镜来偏转入射在这种MEMS镜上的激光束。这种MEMS镜响应于控制信号而在一个或两个轴上枢转，这样就按照要求将这种入射激光束偏转。可将所反射的激光束投射在屏幕上、光传感器上或投射到观察人员的眼睛中。MEMS扫描仪的使用的实例包括加热显示器、手持投射器件、基于激光的投射器件和柔性光刻等。MEMS扫描仪可包括处理入射激光束和反射的激光束所要求的光学元件，如镜、二向色镜、透镜和光栅等。

电流发生的MEMS扫描仪易碎，但并不像这些第一发生器件那么易碎。要求防护装置来保护MEMS镜免受冲击损坏和/或可能影响MEMS镜的运行的外力。目前，将一种玻璃板设在MEMS镜前以保护MEMS镜免受外部问题的损坏。入射激光束和反射的激光束均穿过这种玻璃板。虽然提供了保护，但这种盖板产生了另外的问题。从玻璃板反射的或在玻璃板内反射的杂散光伴随着反射的激光束到达屏幕或光传感器。对于一维MEMS扫描仪来讲，这种杂散光作为一种光点出现在图像中，或者，对于二维MEMS扫描仪来讲，这种杂散光作为一种光线出现在图像中。一直以来试图通过向玻璃板提供一种抗反射涂层来解决这种问题，但这些一直没有成功。

另一种尝试解决杂散光问题的方案一直是去除这种盖板并留下MEMS镜不受到保护。这样就解决了由盖板所反射的杂散光的问题，但也带来了其它的问题。可从几种源出现其它的杂散光：处理入射激光束的光学元件可产生杂散光；处理反射激光束的光学元件如二向色镜可产生杂散光；且泄漏到MEMS扫描仪中的光可产生杂散光。杂散光从MEMS镜或其它内表面如MEMS镜周围高度反射的硅表面反射，并且可伴随所反射的激光束到达屏幕或光传感器。集中的杂散光在图像上产生点或线。广义杂散光通过减小所反射的激光束与背景之间的光差降低对比度。任何杂散光降低图像的质量和MEMS扫描仪用在其中的器件的合意性。

往往希望有一种克服上述缺陷的MEMS扫描仪系统和方法。

发明内容

本发明的一个方面提供一种用于偏转入射激光束的MEMS扫描仪系统，这种MEMS扫描仪系统包括一种MEMS镜和一种不透明板，这种MEMS镜可用于接收入射激光束并生成反射的激光束，这种不透明板具有一种孔径，且这种不透明板与这种MEMS镜相对。这种孔径的尺寸确定为允许入射激光束和反射的激光束穿过该孔径。

本发明的另一个方面提供一种用于减少MEMS扫描仪中的杂散光的方法，这种方法包括提供一种MEMS镜、安装一种具有与这种MEMS镜相对的孔径的不透明板以及引导入射激光束穿过这种孔径到达这种MEMS镜上，以作为一种反射的激光束穿过这种孔径从这种MEMS镜反射。

本发明的再一个方面提供一种用于减少MEMS扫描仪中的杂散光的系统，这种系统包括一种MEMS镜、用于安装一种具有与这种MEMS镜相对的孔径的不透明板的装置以及用于引导入射激光束穿过这种孔径到达这种MEMS镜上以作为一种反射的激光束穿过这种孔径从这种MEMS镜反射的装置。

从下面结合附图的对目前所优选的实施例的详细描述就会进一步明白本发明的前面所描述的和其它的特征和优点。这些详细描述和附图仅对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，本发明的范围由所附的权利要求书及其等同描述限定。

附图说明

图1和图2分别是根据本发明制造的MEMS扫描仪系统的主视图和侧视图；

图3是根据本发明制造的MEMS扫描仪系统的截面图；

图4是根据本发明制造的另一种MEMS扫描仪系统的截面图；以及

图5是根据本发明制造的再一种MEMS扫描仪系统的截面图。

具体实施方式

图1和图2分别是根据本发明制造的MEMS扫描仪系统的主视图和侧视图，在这些图中，类似的元件用类似的附图标记表示。这种MEMS扫描仪系统采用不透明板中的孔径，以减少到达MEMS镜的杂散光的量。杂散光可由提供入射激光束的激光源和光学元件、接收反射的激光束的接收元器件和光学元件和/或其它入射光源生成。接收元器件的实例包括屏幕、光传感器和观察人员的眼睛等。光学元件的实例包括镜、二向色镜、透镜和光栅等。