TW201235289A - Device for reducing speckle effect in a display system - Google Patents

Description

201235289 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本申請案大體而言侧於-㈣於投影—數位影像之裝 置且更特定而言，係關於可減少或移除由一基於雷射之投 影機形成之一影像中之斑點的去斑點元件及方法。 又 • 【先前技術】 我們始終在接收視覺資訊，例如，看電影^ ;見今，由 於消費電子產品（例如’數位相機）之使用者親和性產生一 巨量視覺資訊。類似地，存在對我們自其接收視覺資訊之 顯示器之-巨大需求。顯示器技術已快速發展且顯示一影 像之不同方式之數目已增加，例如，陰極射線管（crt)顯 示器、液晶元件（LCD)顯示器、發光二極體（LED)顯示器、 有機LED(OLED)顯示器、抬頭顯示器（HUD)、雷射掃描投 影（LSP)顯示器及投影機。在本說明書中，每當參考一影 像時，該影像亦將適用於一動畫（其亦稱為視訊）。 由於人類視覺對雜訊係敏感的，因此使得對不具有雜訊 之一良好影像品質極為期待。一種類型之雜訊稱為斑點且 此類斑點雜訊對於具有一同調光源（例如，諸如一 hud或 一 LSP顯示器之一顯示器中之一雷射）之顯示器係特別普遍 的。例如，在以一雷射作為光源之一投影機之情形中，由 於該雷射係由一螢幕表面反射，因此在被投影至一螢幕上 之〜像中將存在斑點’如圖1中所繪示。當與可見光之波 長相比時’任何螢幕之表面皆可視為粗糙的且因此引起散 射°自營幕表面上之各種獨立散射區到達一觀看者之眼睛 154560.doc 201235289 的經反射光線具有相對相位差且彼此干擾，從而產生稱為 斑點之粒狀亮及暗圓案。 已選用諸多方法以藉由毀壞雷射束之同調性來減少斑 點。若毁壞了雷射束之同調性’斑點可因斑點效應變得獨 立而被平均掉。對於N個獨立斑點圖案，由以下方程式（1) 給出減少因子： R = ^ Ο) 此等方法包含提供角度分集、波長分集、極化分集或基 於螢幕之解決方案。如Joseph W. Goodman在「Speckle phenomena in optics: theory and applications」，

Englewood, Colo.: Roberts & Co” ©2007中所論述，先前 已作出若干嘗試以提供關於去斑點的各種解決方案。某些 方法已成為該行業中之習用慣例，例如： (1) 使用數個雷射作為照明光源； (2) 使該光源自不同角度照明； (3) 在該照明中引入波長分集； (4) 使用雷射之不同極化狀態； (5) 使用經特殊設計以最小化斑點之產生之一螢幕，例 如’ 一移動螢幕；及 (6) 使用一旋轉漫射器。 此等所提出之用於斑點減少之解決方案具有各種長處及 弱點。某一解決方案需要在系統中提供一額外組件（例 如，一漫射器）且可使其在將系統小型化中更具挑戰性， 例如，如標題為「SPeckle EHminati〇n By Random Spatial 154560.doc 201235289

Phase Modulation」之美國專利4，155,63〇中所闡述之將經 漫射雷射光引導至一搖動鏡以用於斑點減少之一漫射器， 或如標題為「Speckle-free Display System using C〇herent Light」之美國專利5,313,479中所闡述之一自旋漫射器。 使用額外組件可進一步引起將斑點減少方案整合至現有 系統中之困難，而某些組件甚至需要導致額外電力消耗之 外部移動致動器。例如，歐洲專利申請案Ερι，949，166闡述 使用致動器墊（actuator pads)以沿朝向此等致動器墊之方 向驅動一塗有A1之微機械隔膜；該塗有μ之微機械隔膜使 將光散射以減少斑點之一鏡變形，此一致動機構亦將該鏡 變形拘限於沿一個單一方向。 某些所提出之解決方案需要一移動螢幕，其不僅使影像 不可能顯示於任何靜止螢幕上，且亦可使找出一適合方式 以隨螢幕大小增加移動螢幕變成問題。例如，對於標題為 「Reduced-Speckle Display System」之美國專利 5 272 473 中所闡述之轉換器，用於其中需要將該轉換器耦合至一顯 示登幕以設立橫穿該顯示纟幕之表面聲波之 困難的。存在在標題為〜一le L,qu二二

Projection Display」之美國專利6122〇23中所闡述之另一 類型之移動顯不器，其提供以高於6〇 Hzi一頻率在顯示 螢幕中輕微振動之一液晶分子層。 此項技術中仍需要k供用於顯示器之斑點減少。 【發明内容】 本發明之-目標係提供能夠使用一簡單光學系統有效抑 154560.doc 201235289 制斑點雜訊之-種鏡及-種照明光源。本發明提供一種具 有附接至固定框架之一可移動板之MEMS(微機電系統） _件亥可移動板具有一區域，該區域具有能夠散射入射 雷射束之特徵。 在操作期間，該可移動板沿各種方向振動且該振動致使 入射雷射束以不同入射角週期性地命中該板且因此此等雷 射束自該可移動板以在時間上截然不同之反射角度反射。 可接著將此等在時間上非同調之經反射雷射束用作具有經 抑制雷射斑點效應之一光源。 可以一成批製作製程製造本發明提供之MEMS元件，以 降低元件單位成本。該MEMS製作技術產生在諸多可攜式 4費電子產品中高度期望之一小元件形式因子。 此外’可藉由使用在無任何漫射器之情形下工作的根據 本發明之MEMS元件來達成高光學效率，且由本發明之 MEMS元件提供之反射表面輪廓係更可控制的。 由於不需要外部移動致動器或漫射器，本發明具有低電 力消耗。 根據本發明之MEMS元件允許一可控振動振幅或頻率， 使得可執行參數調諧以獲得一經最佳化之雷射去斑點效 應。振動振幅係藉由（例如）變化至MEMS元件之輸入驅動 電壓來調整’而振動頻率則係藉由設計MEMS元件之致動 部分之尺寸（例如，藉由改變扭力桿尺寸）來調諧。本發明 藉助類似於MEMS掃描鏡製作之一製程流程來提供一種強 固結構，使得去斑點元件能夠進一步整合至MEMS掃描鏡 154560.doc 201235289 中 ο 本發明之-個態樣提供_種用於在—f射掃描投影顯示 器中減少斑點效應之MEMS元件，該MEMS元件包含：一 可移動板，其可沿一第一旋轉軸旋轉且可進一步沿—第二 旋轉軸旋轉，該第一旋轉軸大致垂直於該第二旋轉軸.一 或多個第-致動器’用於沿至少一第一方向移動該可移動 板；及-或多個第二致動器’用於沿至少一第二方向移動 該可移動板。該等第-致動器及該等第二致動器皆能夠移 動該可移動板，使得該可移動板之垂直、橫向及旋轉運動 之-組合在時間上使用該可移動板之不同區域以截然不同 之角度反射-雷射束係可能的。沿不同方向運動之組合使 入射雷射束以不同角度照在掃描鏡上，從而形成一大致圓 形之入射點軌跡。 一磁性致動器及一壓 一致動器之一實施例係一靜電梳 電致動器。 本發明之另-態樣係在可移動板之頂部上製作可沿兩個 大致垂直軸旋轉之一雙軸掃描鏡。 根據另-態樣，該可移動板之頂部上之該雙軸掃描鏡係 塗佈有一散射層，且該散射層之表面係塗佈有一反射塗 層°另―選擇係’該散射層之表面經粗糖化、係、-經圖案 化之介電膜，或在其表面上具有—聚合物結構。 本發明之另-態樣係在該雙轴掃描鏡之頂部與該散射層 之間提供-反射塗層。在此情形中，該散射層係由一不均 勻相變聚合物製成。 154560.doc 201235289 本發明之一個態樣係提供一種使用如上文所闞述之具有 可移動板之MEMS元件之光學系統，該光學系統包含：一 照明源，其發射一或多個雷射束，該一或多個雷射束係傳 輸至該MEMS元件之該可移動板上且藉此而反射；及—雙 軸MEMS鏡’其接收自該MEMS元件反射之雷射束且以一 掃描方式反射該等雷射束以在一螢幕上產生一影像。 本發明之另一態樣係提供一種使用如上文所闡述之具有 可移動板之MEMS元件之光學系統，該光學系統包含：— 照明源’其發射一或多個雷射束，該一或多個雷射束係傳 輸至該MEMS元件之該可移動板上且藉此而反射；至少— 個額外MEMS元件，其經配置以接收及反射自該 (等）MEMS元件反射之雷射束；及一雙軸MEMS鏡，其接 收自該（等）額外MEMS元件反射之雷射束且以一掃描方式 反射該等雷射束以在一螢幕上產生一影像。 本發明之另一態樣係提供一種使用如上文所闡述之具有 可移動板之MEMS元件之光學系統，其中該可移動板之頂 部製作有一雙軸MEMS鏡，該光學系統包含：一照明源， 其發射一或多個雷射束，該一或多個雷射束係傳輸至該 MEMS元件之該可移動板上且藉此而反射；及至少一個額 外MEMS元件，其經配置以使用該雙軸MEMS鏡以一掃描 方式接收及反射來自該MEMS元件之經反射雷射束以在一 螢幕上產生一影像。 本發明之另一態樣係提供一種使用如上文所闡述之具有 可移動板之MEMS元件之光學系統，其中該可移動板之頂 154560.doc 201235289 部製作有一雙軸MEMS鏡，該光學系統包含：一照明源， 其發射一或多個雷射束，一或多個雷射束係傳輸至該 MEMS元件之該雙軸MEMS鏡上且藉此而以一掃描方式反 射以在一螢幕上產生一影像。 亦揭示本發明之其他態樣，如藉由以下實施例所圖解說 明。 【實施方式】 上文已參考以下圖式更詳細地闡述了本發明之此等及其 他目標、態樣及實施例β 圖2繪示根據本發明之一項實施例之一雷射去斑點元件 2〇〇。去斑點元件2〇〇包含由支撐框架24〇經由支撐彈簧 支撐之可移動板230。支撐彈簧235亦可實施為一扭力桿。 此等扭力桿或支撐彈簧係設計有各種尺寸以適合可移動板 230之振盪頻率。可移動板23〇能夠在可移動板之平面中且 沿垂直於該板之平面之方向振動運動。可移動板23〇之振 動運動係週期性的；因此入射於由該可移動板支禮之任何 兀件上之光將根據人射時間照在該元件之不同人射角處。 因此，一入射雷射束在自由可移動板支撐之-元件反射及/ 或散射時將具有㈣間上變化之㈣，從而減少同調性。 經反射雷射束形成具有經減少之雷射斑點效應之 示器、投影機），雷射去斑如，愚 動板2对之-掃描元件。以此方式， =彩 小形式因〒 154560.doc 201235289 器件提供掃描及去斑點兩者。 在圖2之實施例中，一可移動板230具有整體製作於其中 之一雙軸MEMS鏡（亦稱為二軸（2D)MEMS鏡）。在此實例性 實施例中，使用雙轴MEMS鏡；然而，在本發明之可移動 板中可使用任何鏡。由於雙軸MEMS鏡在可移動板230振 動時執行掃描，因此圖2之元件提供具有經減少同調性之 一經掃描束。雙軸MEMS鏡包含中心鏡210及環繞平衡環 220。可移動板230因此變成用於支撐平衡環220之框架。 鏡210透過一對扭力桿2 15沿鏡軸旋轉。平衡環220透過一 對扭力桿225沿平衡環軸旋轉。鏡210及平衡環220分別係 圓形的。平衡環轴及鏡軸或多或少地彼此垂直》轉子梳 252係沿鏡210及平衡環220之外邊緣製作。定子梳251係沿 平衡環220及框架230之内邊緣製作。定子梳251及轉子梳 252係垂直靜電梳。 鏡2 10之旋轉係由垂直靜電梳致動且沿鏡軸之旋轉係表 示為X-方向旋轉。平衡環22〇之旋轉係由垂直靜電梳致動 且沿平衡環轴之旋轉係表示為y_方向旋轉。鏡軸係配置於 平衡環之平面上以使得鏡軸遵循平衡環之旋轉。此使得鏡 210能夠藉由一平衡環結構沿卜及”方向兩者進行平面外旋 轉。 在一項實施例中，可移動板230具有一矩形形狀。可移 動板之四個拐角藉由支撐彈簧235連接至支撐框架240。在 另一實施例中’矩形可移動板（由參考編號31〇表示）之一或 多個外邊緣製作有實例性地繪示為移動梳340之致動器， 154560.doc •10- 201235289 如圖3中所繪示。支撐框架320之一或多個内邊緣製作有實 例性地繪示為固定梳33 0之致動器。可移動板310係由支揮 框架320透過複數個支撐桿325支撐。 固定梳3 3 0與移動梳3 4 0之間之靜電交互作用提供可移動 板310相對於支撐框架320之垂直振動，如圖4a中所繪示。 固定梳330與移動梳340之間之靜電交互作用亦提供可移動 板310相對於支撐框架320之橫向振動，如圖4b中所繪示。 固定梳330與移動梳340之間之靜電交互作用進一步提供可 移動板310相對於支撐框架320之旋轉振動，如圖4c中所繪 示。固疋梳330及其對應移動梳340可視為一個梳總成。 每一類型之振動可由可移動板3 1 〇之一側處之一梳總成 連同可移動板310之相對側處之另一梳總成一起產生。可 移動板31〇之相對側處之此等兩個梳總成構成一組梳總 成。矩形可移動板310具有兩組梳總成，其中一組沿正交 於另組之一疋向配置。因此，兩組梳總成可提供可移動 板310沿兩個彼此正交之方向之橫向運動。換言之，若將 可移動板310之四個側順序標記為第一側、第二側、第三 側及第四側，則第一>{||| R ^ I ^側及第二側上之移動梳提供沿一個方 向：榼向運動，而第二側及第四側上之移動梳提供沿一 乂方向之Ικ向運動。沿正交方向之兩個橫向運動可彼 此獨立。 同樣也董十於旋轉振動，兩組梳總成可提供可移動板 310沿兩個彼此正交之轴之旋轉運動。換言之，若將可移 動板3Π)之四個侧順序標記為第_側、第二側、第三側及 154560.doc • 11 · 201235289 第四側，則第一側及第三側上之移動梳提供沿一個方向之 一旋轉，而第二側及第四側上之移動梳提供沿一正交方向 之一旋轉。沿正交方向之兩個旋轉可彼此獨立。在其他實 施例中，靜電致動可由其他類型之致動（例如，磁性致動 或壓電致動）替代或輔助。 可移動板具有一規則形狀。在另一實施例中，可移動板 310之形狀可係不規則的^除上文所闡述之矩形形狀以 外，任何多邊形形狀皆可用於可移動板31〇。例如，在圖 4d中，可移動板310之形狀係三角形。 存在自二角形可移動板4〇〇之每一角延伸之一扭力臂 415、425及435。三角形可移動板4〇〇之每一側具有一梳狀 結構410、420及430。在圖4e中，如實例性地繪示為梳狀 結構410之致動器經放大以用於觀看。扭力桿之形狀及尺 寸係以調整三角形可移動板400之振動頻率之一方式設計 以最佳化去斑點效能。每一梳狀結構之梳齒之配置、形狀 及尺寸亦係以調整三角形可移動板4〇〇之振動頻率之一方 式設計以最佳化去斑點效能^關於梳狀結構之各種參數可 係變化的，例如，梳齒之數量、梳齒之長度以及梳齒之寬 度及梳齒之間之間隙。 實例性地繪示為梳之複數個致動器係圍繞三角形可移動 板400之邊界配置。沿三角形可移動板4〇〇之一第一側，梳 狀結構410係藉由一驅動信號％驅動。沿三角形可移動板 400之一第二側’梳狀結構420係藉由一驅動信號v2驅動。 沿二角形可移動板4〇〇之一第三側，梳狀結構430係藉由一 154560.doc •12· 201235289 驅動k號v3驅動。驅動信號义、VjV3彼此之間具有一相 位差。二角形可移動板400係以三角形可移動板400在不同 時間例項處朝向不同方向傾斜之—方式驅動，⑯而產生三 角形可移動板400之一球形旋轉運動，使得入射雷射束以 不同角度（例如’ θι、Μ照在雙轴掃描鏡上以形成一大致 圓形入射點軌跡’如圖4£中所示。在此實例性實施例中， 使用雙轴掃描；，然巾’在本發明之三角形可移動板中 可使用任何鏡。當來自—雷射源45〇之雷射由三角形可移 動板400中之一鏡反射時投影至螢幕47〇上之圖案將大致 係一圓圈，如圖4f中所示。 在一項實例性實施例中，兩個毗鄰梳狀結構之每一者之 間之相位差係6〇度。若調整信號電壓％、％及％之振幅， 則投影至螢幕470上之圓圈之直徑將改變。此有助於使一 早一光點肖糊且減少投影於螢幕470上之2D影|圖案之斑 點效應。將信號電壓設定為4〇 v且將三角形可移動板4〇〇 之驅動頻率設定為介於自200 Hz至1600 Hz之範圍内。對 於三角形可移動板400,扭力臂435之厚度係2〇叫，梳齒 之數量係200，梳齒之長度係1〇〇 μιη且梳齒之寬度係$㈣ 且梳齒之間之間隙係5 μιη。 在操作期間，可移動板31〇可沿一垂直方向與一橫向方 向之、、且&振動。此振動運動係在雙軸MEMS鏡元件之偏 轉期間疊加。不同振動之組合致使每一入射雷射束命中雙 軸MEMS鏡之週期性不同之人射角處，或者，纟另一實施 例中，在可移動板上不存在雙軸MEMS鏡之情形下命中可 154560.doc •13- 201235289 移動板區域之週期性不同之入射角處。因此，每一雷射束 係由鏡210以在時間上截然不同之反射角度反射。且替代 係作為一個單一光點610反射至一螢幕上或在其他實施例 中反射至另一可移動板31〇、一鏡或一雙軸MEMS鏡上， 每一經反射雷射束產生一較大光點63〇(其係如圖6中所繪 示之在不同時間反射至螢幕之不同位置上之數個原始較小 光點620之一平均）。較大光點63〇產生得足夠快使得觀看 榮幕上之影像之一觀看者僅保持可想像出較大光點63 〇。 在此實例性實施例中，使用雙軸MEMS鏡；然而，在本發 明之可移動板3 1 0中可使用任何鏡。 在一項實施例中，一散射層係施加至可移動板上之鏡之 頂部上以增加反射角度之時間獨特性。除僅在可移動板 530之頂部上之鏡上塗佈一散射層之外’散射層52〇具有經 粗縫化或在某些實施例中經拋光之表面且具有塗伟於散射 層520之經拋光表面上之一反射塗層51〇，如圖5a中所繪 示。反射塗層510之某些實例包含鋁及金。作為施加一散 射層520之一替代方案’可藉由將可移動板530之頂部上之 鏡拋光且隨後在其上施加一反射塗層510以使可移動板53〇 之頂部上之鏡具有反射性而獲得粗糙表面。 如由圖5b所繪示’根據本發明之另一實施例，散射層 520係一經圖案化介電膜（例如，氧化矽（Si〇2)及氮化矽 (Si3N4))，且具有塗佈於散射層520之經圖案化表面上之一 反射塗層510。作為施加一散射層520之一替代方案，可藉 由圖案化可移動板530之頂部上之鏡且隨後在其上施加一 154560.doc 201235289 反射塗層5 10以使可移動板53〇之頂部具有反射性而獲得經 圖案化表面。 如由圖5c所繪示，根據本發明之另一實施例，一反射塗 層510係塗佈於可移動板530之頂部上之鏡上且隨後一不均 勻相變聚合物（例如，液晶）散射層52〇係施加於反射塗層 510之頂部上。 如由圖5d所繪示，根據本發明之另一實施例，聚合物結 構散射層520係施加至可移動板53〇之頂部上之鏡且具有塗 佈於散射層520之聚合物結構上之一反射塗層51〇。聚合物 結構之某些實例包含聚二曱基矽氧烷（pDMS)、聚對二曱 苯聚合物材料、SU-8光阻劑及各種其他光阻劑。 圖7a展示根據本發明之一項實施例之使用具有雙轴 MEMS元件之一可移動板之一光學系統的一示意性方塊 圖。雙軸MEMS鏡係整體製作於可移動板中且遵循可移動 板之各種振動模式以在反射來自一照明源71〇之雷射時減 少斑點效應。可移動板720上之雙軸河£1^8鏡隨著其沿兩 個正交轴旋轉執行一雷射掃描以在一螢幕73〇上產生一影 像。該光學系統可在#進雷射之路徑之各種點冑進一步包 含諸如鏡及透鏡之各種組件。在此實例性實施例中使= 雙軸MEMS鏡U，在本發明之可移動板巾可使用任何 鏡0 圖7b展示根據本發明之—項實施例之使用—或多個可移 動板之一光學系統的一示意性方塊圖。為進一步增加反射 角度之獨特性及雷射之相位差，提供一或多個可移動板 154560.doc -15- 201235289 (不具有雙軸mems鏡元件）使得一較大雷射光點反射至另 可移動板上以進一步產生大於之前反射至其他表面之一 雷射光點。將雷射路徑上之第一可移動板視為一初級可移 動板740而將其他可移動板視為一次級可移動板750。除該 光學系統中之其他透鏡及鏡之外，提供一雙軸掃描MEMS 鏡760以隨著其沿兩個大致垂直轴之旋轉運動以一掃描方 式反射雷射。因此，來自一照明源71〇之雷射到達螢幕730 時具有經減少之斑點效應。 圖7c展示根據本發明之一項實施例之使用一或多個可移 動板及一獨立雙轴MEMS鏡之一光學系統的一示意性方塊 圖。雙軸MEMS鏡係製作於可移動板770内而非具有用於 雷射掃描之一單獨雙軸MEMS鏡。來自一照明源710之一 雷射束在由一初級可移動板740隨著其沿垂直及橫向方向 之各種振動反射之後，將分散為一較大雷射光點。該較大 雷射光點將傳輸至以一掃描方式反射該較大雷射光點之雙 軸MEMS鏡上以在一螢幕730上產生一影像。藉由雙軸 MEMS鏡之掃描與由次級可移動板產生之斑點減少效應關 聯’此乃因雙軸MEMS鏡連同次級可移動板一起振動。 在一項實施例中’可移動板實施有製作於其上之一掃描 鏡。此一掃描鏡之設計及製作實例係闡述於Yick Chuen CHAN等人「Design and Fabrication of a MEMS Scanning

Mirror with and without Comb Offet」，2010年第五屆奈米 / 微工程及分子系統之IEEE國際會議，2010年1月20至23 曰’中國’廈門之會議記錄中’其整個内容以引用的方式 154560.doc -16- 201235289 併入本文中。 雖然已圖解說明及關诚下 4 了本發明之特定實施例，但應理 解本發明並不限於本文备- 又所、·日不之精確構造且自以上闡述可 明瞭各種較、改變及變化。此等修改、改變及變化被視 為士以下申。月專利範圍中所闡明之本發明範圍之一部分。 【圖式簡單說明】 圖1繪示一雷射束在一表面上之散射。 圖2繪不根據本發明之__項實施例之能夠進行旋轉運動 之一可移動板。 圖3繪示根據本發明之—項實施例之沿其一或多個邊緣 具有若干梳之一可移動板。 圖4a繪示根據本發明之一項實施例之一可移動板之一垂 直振動。 圖仆繪示根據本發明之一項實施例之一可移動板之一橫 向振動。 圖軋繪示根據本發明之一項實施例之一可移動板之一旋 轉振動。 圖4d繪示根據本發明之—項實施例之三角形可移動板。 圖化繪示根據本發明之一項實施例之三角形可移動板之 梳狀結構之一放大圖解。 圖4f繪示根冑本發明之一項f施例之藉由i角形可移動 板之一雷射投影。 圖5a綠示根據本發明之__項實施例之—可移動板之頂部 上之一經粗糙化散射層。 154560.doc •17· 201235289 圖5b繪不根據本發明之一項實施例之一可移動板之頂部 上之一經圖案化散射層。 圖5 c繪示根據本發明之一項實施例之一可移動板之頂部 上之一不均勻材料散射層。 圖5d繪示根據本發明之一項實施例之一可移動板之頂部 上之一聚合物結構散射層。 圖6繪示藉由本發明之一項實施例之去斑點效應之一圖 解。 圖7a繪示根據本發明之一項實施例之使用具有雙軸 MEMS元件之一可移動板之一光學系統的一示意性方塊 圖0 圖7b繪示根據本發明之一項實施例之使用一或多個可移 動板之一光學系統的一示意性方塊圖。 圖7c繪示根據本發明之一項實施例之使用一或多個可移 動板及一獨立雙軸MEMS鏡之一光學系統的一示意性方塊 圖。 【主要元件符號說明】 200 雷射去斑點元件 210 中心鏡 215 扭力桿 220 平衡環 225 扭力桿 230 可移動板 235 支撐彈簧 154560.doc *18 201235289 240 支撐框架 251 定子梳 252 轉子梳 310 矩形可移動板 320 支撐框架 325 支撐桿 330 固定梳 340 移動梳 400 三角形可移動板 410 梳狀結構 420 梳狀結構 430 梳狀結構 415 扭力臂 425 扭力臂 435 扭力臂 450 雷射源 470 螢幕 510 反射塗層 520 散射層 530 可移動板 610 單一光點 620 較小光點 630 較大光點 710 照明源 154560.doc -19- 201235289 720 可移動板 730 螢幕 740 初級可移動板 750 次級可移動板 760 雙軸掃描微機電系統鏡 770 可移動板 154560.doc -20-

Claims (1)

1. 201235289 七、申請專利範圍： L 一種用於在一雷射掃描顯示器中減少斑點效應之MEMS 元件，其包括： 一可移動板，其經組態以在相對於該可移動板之至少 一水平平面中及/或相對於該可移動板之至少一垂直平面 中週期性地振動； 一或多個第一致動器’其經組態以沿至少一第一方向 週期性地移動該可移動板； 一或多個第二致動器，其經組態以沿至少一第二方向 週期性地移動該可移動板；及 一鏡，其係整體地形成於該可移動板内，用於反射一 入射雷射束，使得該入射雷射束根據一入射時間以不同 角度照在該鏡上，致使該入射束以在時間上變化之性質 反射及/或散射，從而減少一經反射及/或經散射入射束 之同調性。 2. 如請求項1之MEMS元件，其中： 該等致動器係靜電梳。 3. 如請求項1之MEMS元件，其中： 該等致動器係磁性致動器。 4. 如請求項1之MEMS元件，其中： 該等致動器係壓電致動器。 5. 如請求項1之MEMS元件，其中： 該可移動板具有三角形形狀。 6. 如請求項1之MEMS元件，其中： 154560.doc 201235289 該鏡係一雙軸掃描鏡。 7.如請求項5之MEMS元件，其中： 該等第一致動器在不同時間沿該第一方向移動該可移 動板之每一側，使得該入射雷射束以不同角度照在該鏡 上’從而形成該一經反射雷射束之一大致圓形執跡。 8·如請求項1之MEMS元件，其中： 一或多個第一梳係沿該可移動板之一個外邊緣及沿該 可移動板之一相對外邊緣配置。 9. 如請求項1之MEMS元件，其中： 該可移動板之頂部上之該鏡之至少一部分係塗佈有一 散射層。 10. 如請求項3之MEMS元件，其中： 該散射層之表面係塗佈有一反射塗層。 11. 如請求項3之MEMS元件，其中： 該散射層之該表面經粗輪化。 12. 如請求項3之MEMS元件，其中： 該散射層係一經圖案化之介電膜。 13. 如請求項3之MEMS元件，其中： 該散射層至少在其該表面上具有一聚合物結構β 14. 如請求項3之MEMS元件，其中： 一反射塗層係提供於該雙軸掃描鏡之該頂部與該散射 層之間。 15. 如請求項9之MEMS元件，其中： 該散射層係由不均勻之相變聚合物製成。 154560.doc -2 · 201235289 1 6. —種使用如請求項1之MEMS元件之光學系統，進一步包 括： 一照明源，其發射一或多個雷射束，一或多個雷射束 係傳輸至該MEMS元件之該鏡上，且藉此以一掃描方式 反射以在一顯示器上產生一影像。 1 7. —種使用如請求項1之MEMS元件之光學系統，進一步包 括： 一照明源，其發射一或多個雷射束，一或多個雷射束 被傳輸至一 MEMS元件之一週期性振動可移動板上，且 從而被反射； 至少一個額外MEMS元件，該MEMS元件係請求項1之 MEMS元件，其經定位以一掃描方式接收及反射自該週 期性振動可移動板反射之該等雷射束，以在一顯示器上 產生一影像。 154560.doc