微视公司的PicoP投影仪技术

发表说：2018年10月30日
特约作者:Sinjin Dixon-Warren博士

基于Redmond WA的微孔与STMicroelectronics合作，一直是小型激光扫描扫描（LBS）投影机市场的技术领导者。最近，TechInsights基于微孔-Stmicroelectronics LBS投影仪技术分析了两个消费项目的样本，该技术在Picop®扫描技术品牌下销售。在这里，我们将总结我们这种巧妙技术逆向工程的一些结果。raybet炉石传说

目前，索尼的MP-CL1A移动投影机和中国Ragentek的VOGA V投影机平板手机都采用了PicoP技术。TechInsights发现MP-CL1A包含一个5激光MicroVision模块，而VOGA V包含一个3激光模块。这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。本文的重点是索尼设备。

MP-CL1A结构紧凑，尺寸为77mm × 15o mm × 14mm，如图1所示。它使用一根5v USB电缆供电，有一个标准的HDMI输入和USB输出。如图2所示，投影仪的正面有一个窗口，通过这个窗口，可以很容易地用肉眼看到扫描微镜。

拆下该设备后，可以看到索尼生产的主PCB和安装在PCB左端的MicroVision投影仪模块，如图3所示。微镜窗口位于图像的左下角。

通过移除金属屏蔽，揭示了53mm×63mm投影仪模块的内部工作。图4中所示的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，光学组合器和Col-Sm-12 Col-Lglime光的各种其他镜头。然后将组合的激光束从微镜反射并通过窗口反射。投影仪的操作取决于五个激光器的同步调制和以光栅图案扫描镜子。成对的红色和绿色激光器用于减少投影图像中的斑点斑点。

移除微孔微镜模块允许我们仔细看看硅微镜。微镜悬挂在具有Lorentz线圈的框架上的扭转弹簧，如图5所示。硅管芯被永磁体包围。如下面更详细地讨论的，微镜通过通过洛伦兹线圈传递AC电流被致动成光栅运动。

TechInsights能够从其中一个投影仪模块中取出完整的PM54A模块，如图6所示。模头为7.30毫米x 4.56 mm，并由STMicroelectronics基于MicroVision的技术清楚地制造。它具有由垂直取向的扭转弹簧安装到外框架的中央微镜。外框架具有Lorentz线圈，并通过向模基材的水平取向扭转弹簧安装。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上倾斜，从而允许反射激光束的所需光栅运动。

另外两个值得注意的特点是Wheatstone Bridge应变传感器结构位于内扭力弹簧的底端和右扭力弹簧的右端，如图7和图8所示。这两个传感器向通过洛伦兹线圈驱动电流的控制器提供反馈。

磁驱动MicroVision微镜装置的操作方式在美国专利US20100079836A1中描述。图9显示了该专利的图3。下面的文字描述了交流驱动电流的应用如何能诱导微镜沿两个正交旋转轴的运动:

图9：美国专利20100079836 A1（图3）

无花果。图3示出了具有微机电系统（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116.万向节340通过弯曲310和312耦合到扫描平台114，并且扫描镜116通过弯曲320和322耦合到万向节340.万向节340具有连接到驱动线的驱动线圈350.驱动到驱动线350的电流产生驱动线圈中的电流。扫描平台114还包括一个或多个集成压阻位置传感器。在一些实施例中，扫描平台114包括每个轴的一个位置传感器。两个互连360耦合到驱动线350.剩余的互连为每个轴提供集成位置传感器。

在运行中，一个外部磁场源(没有显示)施加一个磁场在驱动线圈上。外部磁场源施加在驱动线圈上的磁场在线圈的平面上有分量，且相对于两个驱动轴方向约为45°。线圈绕组中的平面内电流与平面内磁场相互作用，在导体上产生平面外的洛伦兹力。由于驱动电流在万向节340上形成环路，电流在扫描轴上反转。这意味着洛伦兹力也在扫描轴上反转符号，导致在磁场平面和垂直于磁场的力矩。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。

微孔微镜MEMS技术是MEMS工程和设计的精致示例。TechInsights在这项技术上提供了额外的分析，包括对MEMS模具的横截面分析，即总结在我们最近的报告这里．