发布时间:2018年10月30日
贡献作者:Sinjin Dixon-Warren，博士
总部位于华盛顿州雷德蒙德的MicroVision公司目前与意法半导体(STMicroelectronics)合作，一直是小型激光束扫描(LBS)投影仪市场的技术领导者。最近，TechInsights分析了两个基于MicroVision-STMicroelectronics LBS投影仪技术的消费项目样本，该技术在PicoP®扫描技术品牌下销售。在这里，我们将总结我们对这一巧妙技术进行逆向工程的一些结果。raybet正规么
PicoP技术目前应用于索尼的MP-CL1A移动投影仪和中国盛泰的VOGA V投影仪平板手机。TechInsights发现MP-CL1A包含一个5激光微视觉模块，而VOGA V包含一个3激光模块。两种投影仪都使用了相同的意法半导体制造的磁驱动扫描硅镜模具。本文主要介绍索尼设备。
图1:索尼MP-CL1A投影仪-倾斜视图
图2:索尼MP-CL1A投影仪-前视图
MP-CL1A结构紧凑，尺寸为77毫米x 15毫米x 14毫米厚，如图1所示。它使用5v USB电缆供电，并有一个标准的HDMI输入和一个USB输出。投影仪的正面，如图2所示，设有一个窗口，通过该窗口可以很容易地用肉眼看到扫描微镜。
图3:索尼MP-CL1A投影仪主PCB
图4:索尼MP-CL1A投影仪模块
图5:MicroVision微镜模块-前视图
拆下该设备，可以看到索尼制造的主PCB和MicroVision投影仪模块，安装在PCB的左端，如图3所示。微镜窗口位于图像的左下角。
53毫米x63毫米的投影仪模块的内部工作通过拆除金属屏蔽显示出来。如图4所示，该模块具有五个激光器，可能是两个红色，两个绿色和一个蓝色，一个光学组合器和各种其他col-sm-12 col- l微光透镜。然后，组合的激光束被反射出微镜，并通过窗口。投影仪的操作依赖于五种激光的同步调制和光栅模式的扫描镜子。成对的红色和绿色激光用于减少投影图像中的散斑效果。
移除MicroVision微镜模块让我们可以更仔细地观察硅微镜。微镜悬挂在带有洛伦兹线圈的框架上的扭力弹簧上，如图5所示。硅模具周围有永磁体。正如下面更详细地讨论的那样，微镜通过通过洛伦兹线圈的交流电流被驱动成光栅运动。
图6:MicroVision/STMicroelectronics PM54A微镜模具
Techinsights能够从一个投影仪模块中取出一个完整的PM54A模具，如图6所示。模具是7.30毫米x 4.56毫米，很明显是由意法半导体基于MicroVision的技术制造的。它的特点是一个中央微镜，由垂直方向的扭转弹簧安装到外部框架上。外部框架具有洛伦兹线圈，并通过水平方向的扭转弹簧安装到模具基底上。简单的检查表明，两组扭转弹簧将允许镜子在两个正交方向倾斜，从而允许反射激光束所需的光栅运动。
另外两个值得注意的特征是位于内扭力弹簧底端和右外扭力弹簧右端的惠斯通桥应变传感器结构，如图7和图8所示。这两个传感器向控制器提供反馈，驱动电流通过洛伦兹线圈。
图7:意法半导体/MicroVision PM54A外部扭力弹簧和应变传感器细节
图8:意法半导体/MicroVision PM54A内扭转弹簧和应变传感器细节
磁驱动MicroVision微镜设备的操作模式在美国专利US20100079836A1中进行了描述。图9显示了专利中的图3。下面的文本描述了如何应用交流驱动电流可以诱导微镜沿两个正交旋转轴的微镜运动:
图9:美国专利20100079836 A1(图3)
图3显示了具有微机电系统(MEMS)扫描镜的扫描平台的平面图。扫描平台114包括万向节340和扫描镜116。框架340通过弯曲体310和312耦合到扫描平台114上，扫描镜116通过弯曲体320和322耦合到框架340上。万向节340有一个连接到驱动线350的驱动线圈。进入驱动线350的电流在驱动线圈中产生电流。扫描平台114还包含一个或多个集成压阻式位置传感器。在一些实施例中，扫描平台114包括用于每个轴的一个位置传感器。互连线360中的两个连接到驱动线350。其余的相互连接为每个轴提供集成的位置传感器。
在工作中，外部磁场源(未显示)施加在驱动线圈上的磁场。由外部磁场源施加在驱动线圈上的磁场在线圈的平面上有一个分量，并且相对于两个驱动轴的方向约为45°。线圈绕组中的面内电流与面内磁场相互作用，在导体上产生面外洛伦兹力。由于驱动电流在万向节340上形成环路，电流在扫描轴上反向符号。这意味着洛伦兹力也在扫描轴上反向符号，导致在垂直于磁场的平面上产生扭矩。这个组合扭矩在两个扫描方向上产生响应，这取决于扭矩的频率内容。
MicroVision微镜MEMS技术是MEMS工程和设计的一个精美的例子。TechInsights对该技术有额外的分析，包括MEMS模具的横截面分析，这是在我们最近的报告中总结．
