全普光电的技术研发及产品开发始于2009年。通过与美国微视公司(MicrovisionLLC)结成战略伙伴,全普光电将MEMS微激光显示系统的技术进一步提升。
2011年,分辨率为600x480的MEMS微激光投影模组研制成功;
2013年后,分辨率提升至960x640及1080x720。
目前分辨率已达1920x720,是现今市场上最具竞争力的微激光投影模组。
与此同时,光学模组的设计和改进一直在日本东京光学实验室开展,以不断优化光学系统的体积、激光束空间相关性、光路损耗、及制作工艺。目前MEMS微激光投影技术已完成产业化,成功地应用于微型投影仪及投影智能手机当中。
全普光电的MEMS微激光投影技术结构主要有两大部分。
一,是由激光模组中的红绿蓝三基色(RGB)激光管通过内部光学系统产生一颜色光强可变且具有高度空间相关性的单像素点激光束,以实现无需调焦投影。
二,是将单像素点激光束投射至同步扫描的双轴MEMS微镜上,利用像素阵列扫描模式的微镜运动将图像一点一点地“画”在投影屏上。
与传统投影设备中的卤化物灯相比,激光是一种非常高效的光源。卤化物灯只将光线能量的一小部分(2%~3%)进行转化,其余的都变成热量浪费了。而且卤化物灯价格昂贵,易损耗,亮度衰减迅速,对震动非常敏感。
而激光投影系统的机械部件很少,激光束可以通过镜面进行偏转,系统稳定性好。运行时间长达1万多个小时。
各像素点激光的颜色及亮度受图像信号调制,在每个像素点上可产生1600万种颜色(24位真彩)。这样产生出来的图像具有极其鲜亮的色彩。激光管可关可开。这样的系统功耗小且图像对比度高。
传统投影显示系统中光源总是处于连续照明状态。暗光像素点的产生依赖于空间光调制器(SpatialLightModulator–SLM)将多余的光折射开或吸收掉。由于不能关闭光源,光利用率低,功耗高。另外,传统投影显示系统不能产生全黑图像,所以其图像对比度较差。
单像素点光学系统的设计保证了激光束的高度空间相关性,所以投影出来的图像总是聚焦的,清晰的。换言之,全普光电的MEMS微激光投影无需对焦。不管是以垂直或倾斜角度投影到平面上,还是投到任意三维体的表面,图像都是清晰的,是真正意义上的随时随地,随心所欲的投影技术。截至目前为止,市面上所有的投影设备当投影距离改变时都需要对焦,给便携投影体验带来困扰。
以上简单的光学机械设计给电子电路设计带来挑战。显示的复杂性要求电路设计人员精确控制像素点位置并以像素率准确调制激光。可以集成诸多复杂功能的电子电路使得投影显示便携式电子消费产品的小型化成为可能。
综上所述,MEMS微激光投影技术结构简单、体积小,光路损耗小(约3%的损耗)、功耗低、色彩范围广、对比度大、分辨率高,无需对焦。