雷射微投影機掃描面鏡之新技術|

雷射微投影機掃描面鏡之新技術

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李俊宏｜國家實驗研究院高速網路與計算中心高速計算技術與應用組

隨著行動通訊技術的進步與普及，除了便於文字與聲音的即時傳遞外，對於較大尺寸的行動影像顯示需求亦逐漸增加；而利用微機電掃描面鏡的雷射微型投影技術，因體積小和低功耗等優點，非常適合行動顯示的要求，其應用領域涵蓋智慧型手機等行動上網裝置，是未來一極具發展潛力的明星產業。雷射微型投影機主要由紅藍綠三雷射光源和一個雙軸或二個單軸的微機電掃描面鏡所組成，掃描面鏡的驅動方式主要有靜電式、磁力式和壓電式致動等。

雷射微型投影機之畫面的掃描方式主要可分為二種類型，一為循序（Raster）掃描，另一為Lissajous掃描。循序掃描如同傳統電視機映像管之電子束，循序作水平方向和垂直方向的掃描。Lissajous掃描則是利用水平方向和垂直方向同時以簡諧運動方式掃描所複合而成的畫面，藉由各種頻率值和比率組合，亦可達到不同的畫面解析度，一般靜電式致動的掃描面鏡大都以在二軸共振模式下作Lissajous掃描為主，但較不易達到高畫質和高解析度的要求。最近，德國Fraunhofer IPMS研究單位發表「LinScan」的技術，使其靜電式致動的掃描面鏡可進行循序掃描式之投影，LinScan的技術主要是利用微機電構裝的晶片接合（wafer bonding）技術，將原本負責掃描垂直方向之同平面的梳狀致動電極（comb drive）變為出平面之角度式垂直梳狀致動（angular vertical comb-drive，AVC）或交錯式垂直梳狀致動（staggered vertical comb-drive，SVC），使其可在「quasi-static」下作動，因而可使靜電式致動的掃描面鏡進行循序掃描式之投影。

參考資料

D. Jung, T. Sandner, D. Kallweit, and H. Schenk, "Vertical comb drive microscanners for beam steering, linear scanning, and laser projection applications," Proceeding of SPIE, 8252, 2012.
T. Sandner, D. Jung, D. Kallweit, T. Grasshoff, and H. Schenk, "Microscanner with vertical out of plane combdrive," International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN), 2011.

資料來源

轉載自「國研院高速網路與計算中心78期電子報」

科發月刊(5221)

雷射微投影機掃描面鏡之新技術

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