[发明专利]束扫描器

说明书

分案申请

本申请是申请号为200780012965.0的中国专利申请的分案申请，上述申请的申请日为2007年4月11日，发明名称为“集成光子学模块以及使用该集成光子学模块的设备”。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年4月11日提交的美国临时专利申请系列号60/791,074的优先权，且通过参考将其结合于此。

背景技术

视频显示器广泛地用于各种应用中，包括便携式和固定位置的应用。在至少一些应用中，且尤其是在一些便携式应用中，可视屏幕尺寸至今已受到产品封装的物理尺寸的限制。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种束扫描器，包括：选择性反射器，其被对准以沿着第一轴接收第一光束并沿着第二轴反射至少一部分所述第一光束；和MEMS束扫描器，其被对准以从所述选择性反射器沿着所述第二轴接收所述第一光束，并且可用作将所述第一光束朝向基本与所述选择性反射器面对的视场反射作为被周期性地扫描的第二光束，其中所述选择性反射器被构造成允许所述第二光束的主要部分通过所述视场；光学框架，所述光学框架能用于保持所述选择性反射器和所述MEMS扫描器之间的对准；至少两个光源，所述至少两个光源能用于发射至少第三和第四调制光束；和束组合器，其被构造成将所述至少第三和第四调制光束组合成所述第一光束并朝向所述选择性反射器沿着所述第一轴射出所述第一光束；并且其中所述光学框架能用于保持所述至少两个光源、所述束组合器、所述选择性反射器以及所述MEMS扫描器之间的对准。

集成光子学模块提供了一种可集成到一系列系统内的小型扫描束（swept-beam）显示器。根据一些实施例，小型扫描束显示器可被构造成投射物理尺寸大于系统、产品或容纳集成光子学模块的封装件的物理尺寸的图像。

根据一些实施例，集成光子学模块包括一个或多个光源诸如激光器、束成形光学器件、组合光学器件、MEMS扫描器以及一个或多个机械部件诸如光学框架，以便于安装和保持光学对准。根据一些实施例，集成光子学模块可包括MEMS驱动电子器件、光源驱动电子器件、传感器、以及视频电子器件中的一些或全部。根据各种实施例，MEMS驱动电子器件可包括MEMS控制器、一个（多个）D/A和／或A/D转换器以及一个（多个）MEMS驱动放大器。视频控制器电子器件可包括光源控制器、一个（多个）D/A转换器和一个（多个）光源驱动放大器。根据其它实施例，集成光子学模块的输出可代替诸如被构造成将光传送到远程扫描器的光纤耦合器这样的束扫描器的不同接口。

附图说明

图1是根据实施例的集成光子学模块的框图。

图2是根据实施例的至少一部分集成光子学模块的透视图。

图3是根据实施例的至少一部分集成光子学模块的另一透视图。

图4是根据实施例的至少一部分集成光子学模块的另一透视图。

图5是根据实施例的包括外部尺寸的至少一部分集成光子学模块的另一透视图。

图6是根据实施例的图2－5的至少一部分集成光子学模块的局部剖视图。

图7是根据实施例的图2－5的至少一部分集成光子学模块的另一局部剖视图。

图8是根据实施例的图2－5的至少一部分集成光子学模块的另一局部剖视图。

图9是根据实施例的图2－8的集成光子学模块的一些主要光学部件的视图。

图10是根据实施例的用于图2－8的集成光子学模块的光学框架的视图。

图11是根据实施例的包括机械耦合电路板的至少一部分集成光子学模块的透视图。

图12是根据实施例的可用在图2－8的集成光子学模块中的MEMS扫描器的透视图。

图13是示出根据实施例的用于集成光子学模块三种应用的示例性束形状和束成形光学器件的视图。

图14是示出根据实施例的用于集成光子学模块的束成形光学器件的分立变型形式和集成变型形式的视图。

图15是示出根据实施例的用于便携式扫描束投影仪的至少一部分集成光子学模块的视图。

图16是示出根据实施例使图15的至少一部分集成光子学模块适合于扫描束平视显示器(head-up display)应用的视图。

图17是示出根据实施例将图16的透镜元件集成到集成透镜中的视图。

图18是根据实施例的至少一部分集成光子学模块的透视图，示出了光传导路径和可选的适配器光学器件的布置。