全普光電的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)始于2009年。通過(guò)與美國(guó)微視公司(MicrovisionLLC)結(jié)成戰(zhàn)略伙伴,全普光電將MEMS微激光顯示系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)一步提升。
2011年,分辨率為600x480的MEMS微激光投影模組研制成功;
2013年后,分辨率提升至960x640及1080x720。
目前分辨率已達(dá)1920x720,是現(xiàn)今市場(chǎng)上最具競(jìng)爭(zhēng)力的微激光投影模組。
與此同時(shí),光學(xué)模組的設(shè)計(jì)和改進(jìn)一直在日本東京光學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展,以不斷優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)的體積、激光束空間相關(guān)性、光路損耗、及制作工藝。目前MEMS微激光投影技術(shù)已完成產(chǎn)業(yè)化,成功地應(yīng)用于微型投影儀及投影智能手機(jī)當(dāng)中。
全普光電的MEMS微激光投影技術(shù)結(jié)構(gòu)主要有兩大部分。
一,是由激光模組中的紅綠藍(lán)三基色(RGB)激光管通過(guò)內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生一顏色光強(qiáng)可變且具有高度空間相關(guān)性的單像素點(diǎn)激光束,以實(shí)現(xiàn)無(wú)需調(diào)焦投影。
二,是將單像素點(diǎn)激光束投射至同步掃描的雙軸MEMS微鏡上,利用像素陣列掃描模式的微鏡運(yùn)動(dòng)將圖像一點(diǎn)一點(diǎn)地“畫(huà)”在投影屏上。
與傳統(tǒng)投影設(shè)備中的鹵化物燈相比,激光是一種非常高效的光源。鹵化物燈只將光線能量的一小部分(2%~3%)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,其余的都變成熱量浪費(fèi)了。而且鹵化物燈價(jià)格昂貴,易損耗,亮度衰減迅速,對(duì)震動(dòng)非常敏感。
而激光投影系統(tǒng)的機(jī)械部件很少,激光束可以通過(guò)鏡面進(jìn)行偏轉(zhuǎn),系統(tǒng)穩(wěn)定性好。運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1萬(wàn)多個(gè)小時(shí)。
各像素點(diǎn)激光的顏色及亮度受圖像信號(hào)調(diào)制,在每個(gè)像素點(diǎn)上可產(chǎn)生1600萬(wàn)種顏色(24位真彩)。這樣產(chǎn)生出來(lái)的圖像具有極其鮮亮的色彩。激光管可關(guān)可開(kāi)。這樣的系統(tǒng)功耗小且圖像對(duì)比度高。
傳統(tǒng)投影顯示系統(tǒng)中光源總是處于連續(xù)照明狀態(tài)。暗光像素點(diǎn)的產(chǎn)生依賴于空間光調(diào)制器(SpatialLightModulator–SLM)將多余的光折射開(kāi)或吸收掉。由于不能關(guān)閉光源,光利用率低,功耗高。另外,傳統(tǒng)投影顯示系統(tǒng)不能產(chǎn)生全黑圖像,所以其圖像對(duì)比度較差。
單像素點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保證了激光束的高度空間相關(guān)性,所以投影出來(lái)的圖像總是聚焦的,清晰的。換言之,全普光電的MEMS微激光投影無(wú)需對(duì)焦。不管是以垂直或傾斜角度投影到平面上,還是投到任意三維體的表面,圖像都是清晰的,是真正意義上的隨時(shí)隨地,隨心所欲的投影技術(shù)。截至目前為止,市面上所有的投影設(shè)備當(dāng)投影距離改變時(shí)都需要對(duì)焦,給便攜投影體驗(yàn)帶來(lái)困擾。
以上簡(jiǎn)單的光學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)給電子電路設(shè)計(jì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。顯示的復(fù)雜性要求電路設(shè)計(jì)人員精確控制像素點(diǎn)位置并以像素率準(zhǔn)確調(diào)制激光?梢约芍T多復(fù)雜功能的電子電路使得投影顯示便攜式電子消費(fèi)產(chǎn)品的小型化成為可能。
綜上所述,MEMS微激光投影技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小,光路損耗小(約3%的損耗)、功耗低、色彩范圍廣、對(duì)比度大、分辨率高,無(wú)需對(duì)焦。