在扫描投影仪中,像素通常是通过随着扫描镜按照光栅图案扫描调制光而对来自激光源的光进行调制来生成的。由扫描投影仪生成的图像的亮度受到可从激光源获得的最大功率限制。遗憾的是,在一些应用中最大可用功率可能不足以在明亮的光环境中提供良好的图像质量。用于克服这些局限的传统技术一直依赖于被配置成组合来自多个不同激光器的光的复杂的光学元件。遗憾的是,组合来自多个不同激光器的光所需的光学元件可能既庞大又昂贵。
附图说明
图1示出依照本发明的各种实施例的扫描激光投影仪的示意图;
图2A和图2B示出依照本发明的各种实施例的多条形激光器的立体图和顶视图;
图3A-3B示出依照本发明的各种实施例的示例性投影图像的部分的示意图;
图4A-4B示出依照本发明的各种实施例的示例性投影图像的部分的示意图;
图5A-5B示出依照本发明的各种实施例的示例性投影图像的部分的示意图;
图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F示出依照本发明的各种实施例的示例性投影图像的部分的示意图;
图7A和图7B示出依照本发明的各种实施例的扫描激光投影仪的示意图;
图8示出依照本发明的各种实施例的具有扫描镜的微机电系统(MEMS)装置的平面图;
图9示出依照本发明的各种实施例的移动装置的框图;
图10示出依照本发明的各种实施例的移动装置的立体图;
图11示出依照本发明的各种实施例的平视显示器系统的立体图;
图12示出依照本发明的各种实施例的护目镜(eyewear)的立体图;
图13示出依照本发明的各种实施例的游戏设备的立体图;以及
图14示出依照本发明的各种实施例的游戏设备的立体图。
具体实施方式
在以下详细描述中,对附图进行参考,附图通过图示来示出可以实践本发明的特定实施例。这些实施例被足够详细地描述以使得本领域的技术人员能够实践本发明。应当理解的是,本发明的各种实施例尽管不同,然而不一定是相互排斥的。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,可以在其它实施例中实现在本文中关于一个实施例所描述的特定特征、结构或特性。此外,应当理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下,可以修改每个公开的实施例内的个别元件的位置或布置。以下详细描述因此将不在限制性意义上进行,并且本发明的范围仅由所附权利要求限定,连同权利要求所赋予的等同物的完全范围一起被适当地解释。在附图中,相似的标号在所有若干视图中指代相同或类似的功能。
一般而言,本文中所描述的实施例提供使用至少一个多条形激光器来生成用于扫描图像的激光的扫描投影仪。具体地,多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件。第一激光器元件被配置成输出第一激光光束,并且第二激光器元件被配置成输出第二激光光束。至少一个扫描镜被配置成反射第一激光光束和第二激光光束,并且驱动电路被配置成提供激发信号来激发至少一个扫描镜的运动。具体地,运动被激发使得至少一个扫描镜按照扫描线的光栅图案反射第一激光光束和第二激光光束。
在各种实施例中,在单个管芯上使用具有多个激光器元件的多条形激光器可在扫描投影仪中提供改进的性能。例如,在单个管芯上具有多个激光器元件的多条形激光器可被配置成在无需过度庞大的和/或复杂的光学元件的情况下提供改进的图像亮度。在其它实施例中,多条形激光器可以被配置成在不需要增加扫描频率的情况下提供改进的分辨率。在其它实施例中,多条形激光器可简单地提供比传统设计更紧凑的扫描激光投影仪,所述传统设计另外可能需要更庞大的且复杂的光学器件。
现在转向图1,图示了扫描激光投影仪100的示意图。扫描激光投影仪100包括多条形激光器102、扫描镜104和驱动电路106。在操作期间,多条形激光器102提供多个激光光束,所述多个激光光束被各自单独地编码有像素数据以生成将由扫描激光投影仪100投影的图像像素。为了方便这个,驱动电路106控制扫描镜104的运动。具体地,驱动电路106提供激发信号来激发扫描镜104的运动。
扫描镜104将激光光束反射到图像区域112中。具体地,在扫描光投影仪100的操作期间,扫描镜104由驱动电路106控制以将多个激光光束反射到光栅图案114中。激光光束的此光栅图案114生成投影图像。一般而言,激光光束在此光栅图案114中的水平运动限定投影图像中的像素的行,而激光光束在光栅图案114中的垂直运动限定垂直扫描速率并且因此限定投影图像中的行数。
依照本文中所描述的实施例,多条形激光器102包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件。第一激光器元件被配置成输出第一激光光束,并且第二激光器元件被配置成输出第二激光光束。在一些实施例中多条形激光器102可包括附加的激光器元件,包括第三和/或第四激光器元件。如将在下面更详细地描述的,在一些实施例中多条形激光器102中的不同的激光器元件将被配置成输出具有基本上相同的波长的激光光束。此类实施例可用于在投影图像中提供改进的亮度。
在其它实施例中,多条形激光器102中的不同的激光器元件将被配置成输出具有基本上不同的波长的激光光束。例如,多条形激光器102能以方便紧凑扫描激光投影仪100的方式包括不同颜色的激光器(例如,红色、绿色、蓝色、其它可见颜色、红外线和紫外线)。如将在下面更详细地描述的,这种实施例可以以降低的光学复杂度和大小来实现。
在这些各种实施例中,多条形激光器102被实现为使得多个激光器元件是独立地可控制的。例如,第一激光器元件和第二激光器元件可由像素生成器独立地控制。一般而言,像素生成器控制激光器元件以在扫描图像中生成个别像素的方式对激光光束进行调制。通过独立地控制多个激光器元件,多条形激光器102中的不同的激光光束可被独立地编码有不同的像素数据,并且因此这些不同地编码的激光光束可用于同时地生成投影图像中的不同像素。
如将在下面描述的,此类实施例可被配置成在投影图像的相同行但不同列中、在投影图像的相同列但不同行中或者在投影图像的不同行和不同列中同时地生成像素。
因为此类实施例同时地使用多个激光器元件,所以以这种方式配置的扫描激光投影仪100可以提供增加的图像亮度。此外,可以在不需要组合来自单独的激光器的激光光束所需的复杂的光学器件的情况下实现这种增加的图像亮度。在其它实施例中,多个激光器元件可被配置成在不需要增加扫描频率的情况下提供改进的分辨率。在其它实施例中,多条形激光器可简单地提供比传统设计更紧凑的扫描激光投影仪,所述传统设计另外可能需要更庞大的且复杂的光学器件。
现在转向图2A,图示了示例性多条形激光器200的立体图。示例性多条形激光器200包括一起形成在单个半导体管芯202上的第一激光器元件204和第二激光器元件206。因此,多条形激光器200是可在本文中所描述的扫描激光投影仪(例如,扫描激光投影仪100)中使用的激光器的类型的示例。在此图示的示例中,第一激光器元件204和第二激光器元件206以平行二极管条来形成,其中平行二极管条中的每一个限定对应激光器的部分。在这种布置中,第一激光器元件204和第二激光器元件206将被配置成输出基本上平行的激光光束。
应该注意的是,图2A是简化图示,并且因此未图示可以在多条形激光器上找到的一些特征。例如,图2未图示将用于独立地控制第一激光器元件204和第二激光器元件204的触点。图2也未图示可以被包括的封装或其它此类特征。
例如,多条形激光器200也可包括被配置成实现多条形激光器的任何适合的半导体器件或结构。应该注意的是,在典型的实施例中,激光器元件204和206将与其它制作的器件一起形成在半导体晶片上,然后该晶片将被切割成多个单独的管芯,其中切割的管芯限定半导体衬底202。当形成此类激光器时可使用各种不同类型的半导体衬底,包括本体半导体管芯和绝缘体上硅(SOI)管芯。
也应该注意的是,多条形激光器200只是可在本文中所描述的各种实施例中使用的多条形激光器的类型的一个示例,并且也可使用多条形激光器的其它实施方式。例如,虽然多条形激光器200示出第一激光器元件204和第二激光器元件206并排形成在管芯的“顶部”上的配置,但是在其它实施例中,管芯上的激光器元件的其它配置是可能的。例如,多条形激光器元件可形成在半导体管芯的不同的水平层中。作为其它示例,多条形激光器200可被形成为包括更大数目的激光器元件,例如,一起形成在半导体管芯上的三个、四个或N个此类激光器元件。
应该注意的是,在各种实施例中可能期望基于扫描激光投影仪中的激光器元件204和206的配置和使用来配置管芯中的激光器元件204和206之间的输出距离。例如,考虑到诸如准直透镜、二向色镜(dichroics)、扫描镜等的中间光学器件,多条形激光器200可被配置有在激光器元件204和206之间对应于投影图像中的像素和/或行之间的距离或者通过投影图像中的像素和/或行之间的距离来确定的输出距离。因此,激光器元件之间的距离使得一个激光器元件的输出可被用于一个像素,而另一个激光器元件的输出被用于相邻像素或相邻行中的像素。
转向图2B,图示了多条形激光器200的一个示例实施方式。在此示例中,由激光器元件204和206输出的激光被传递到准直透镜210。此外,在此图示的示例中激光器元件204和206相对于光轴212被对称地定位。
一般而言,诸如准直透镜210的准直光学器件用于使光束光线变得平行,以随着光束光线传播而提供具有最小光束扩展的低发散光束。当被实现在扫描激光投影仪中时,这种准直透镜210可用于产生其发散和给定显示器的像素增长匹配(例如,以和给定视场和分辨率的像素增长匹配)的光束。具体地,准直光学器件可用于确保来自激光器元件204和206中的每一个的输出光束不会比投影图像的图像像素的扩展速率更快地扩展。对于此类条件,这种准直透镜210的使用给所显示的图像提供看似无限远的焦点。在这种实施方式中,可以以被选择来适当地准直光束的长度配置从多条形激光器200到准直透镜210的距离(即,从管芯的边缘到准直透镜210的距离)。
如上面所指出的,图2B图示个别激光器元件204和206与光轴212对称地定位的实施例。在这种实施例中,只要准直透镜210是旋转对称的并且也以光轴212为中心,则准直透镜210之后的每个光束就从光轴212按相同的角度分离。在其它实施例中,激光器元件204和206可以被定位在轴外以产生从光轴212成角度地分离的两个光束。例如,第一激光器元件可被定位在光轴212上并且另一个激光器元件被定位在轴外。在这种实施例中来自第一激光器元件的第一光束的质心将沿光轴212传播并且来自第二激光器元件的第二光束将从光轴212按某个角度传播。
如上面参考图1所指出的,多条形激光器102、扫描镜104和驱动电路106可被配置成以各种方式利用多个激光光束。具体地,在各种示例中多条形激光器102中的多个激光光束可被独立地编码有不同的像素数据,并且因此这些不同地编码的激光光束可用于同时地生成投影图像中的不同像素。作为具体示例,扫描激光投影仪100可被配置成在投影图像的相同行但不同列中、在投影图像的相同列但不同行中或者在投影图像的不同行和不同列中同时地生成像素。
在一个具体实施例中,多条形激光器102、扫描镜104和驱动电路106被配置为使得一个激光器元件投影到投影图像中的一行而另一激光器元件同时地投影到投影图像中的另一行。转向图3A,示意图图示示例性投影图像300中的两个像素行的一部分。在此图示中,通过经编码的激光光束的扫描运动在此图像帧中先前照射的两行的部分由交叉影线来指示,然而尚未照射的部分不是交叉影线的。
具体地,所图示的投影图像300的部分包括正在利用第一激光光束302和第二激光光束304生成的两行306和308,其中两个激光光束302和304被图示为指向投影图像300中的对应行的箭头。再次,两个激光光束302和304是使用多条形激光器中的不同的激光器元件来独立地生成的并且然后使用一个或多个扫描镜被反射到光栅图案中,从而有效地在两个相邻行306和308中同时地生成像素。因此,在图3A中,投影图像中的两个相邻行306和308是当扫描镜使激光光束302和304在光栅图案中从左向右移动时通过第一激光光束302和第二激光光束304的水平扫描运动来生成的。
再次,应该注意的是,在这种实施例中,两行中的像素是分别通过第一激光光束302和第二激光光束304同时地生成的。此图案继续,其中在水平扫描期间同时地生成两行,并且反射的激光光束的对应垂直运动确定垂直扫描速率,直到投影图像的整个帧被生成为止。在这种实施例中,投影图像中的行数和垂直扫描速率通过扫描镜的受控运动以及将像素数据编码到激光光束中来确定。
因为可通过两个激光光束302和304来同时地生成两个水平行中的像素,所以可增加得到的图像的整体亮度。具体地,当两个激光光束302和304扫描光栅图案时,得到的投影图像的每行中的像素可被照射两次,被多条形激光器中的每个激光器元件各照射一次。由于相对较快的扫描运动,每个像素的这种双重照射可具有使投影图像对于观看者而言变得更亮的效果。
然而,为了确保投影图像具有一致亮度,期望确保所有像素投影图像每帧被照射两次,即,两个激光光束302和304中的每一个各照射一次。否则,与两次照射的行相比,未被照射两次的像素的行对于观看者而言将看起来明显更暗淡。可能在末行(例如,这些行将仅在光栅图案扫描期间被激光器元件中的一个照射的投影图像的顶部和底部)处会出现这种现象,除非另外采取了具体步骤来确保此现象不会出现。
具体地,可以控制扫描镜的运动以及激光光束302和304的生成以消除相对暗淡的顶行和底行的可能性。这可通过利用与投影图像的“内部”相对应的激光器元件第二次照射顶行和底行中的像素同时关闭与投影图像的“外部”相对应的激光器元件来实现。通过内部激光器的第二次照射确保在帧的顶部和底部边缘处的行被照射两次并且因此具有与内部行相同的亮度,同时在此扫描期间关闭外部激光器确保与此同时没有利用外部激光器生成像素的新的暗边缘行。应当注意的是,哪一个激光器元件对应于投影图像的“内部”并且哪一个激光器元件对应于“外部”将取决于激光器元件的配置以及图像的底部或顶部是否在被照射。
现在转向图3B,图示了示例性投影图像350。投影图像350的边界由周边352限定,其中周边由相对较粗的线来指示。再次,由激光器元件对投影图像的照射通过交叉影线来指示。如在图3B中可看到的,激光光束的相对布置和运动使得在周边352内部的内部区域中的像素行被照射两次,每个激光器元件各照射一次,而顶部外部区域354和底部外部区域356将各自仅被照射一次。再次,这可以使图像的顶行和底行中的像素与其它行相比是不可接受的暗淡。
为了减轻此类问题,可控制多条形激光器中的个别激光器元件以在它们对应的激光光束将在顶部外部区域354和底部外部区域356中投影时选择性地关闭,而多条形激光器中的另一个激光器元件将第二次扫描投影到周边352内部的最后行中。换句话说,当到达图像帧的顶部时,可关闭“外部”激光器同时周边352内部的顶行由“内部”激光器给予第二次扫描。同样地,当到达图像帧的底部时,可关闭“外部”激光器同时周边352内部的底行由“内部”激光器给予第二次扫描。因此,周边352内部的所有行被照射两次,每个激光器元件各照射一次,同时激光未被投影到顶部外部区域354和底部外部区域356中。
虽然在一些实施例中图3A的示例已被描述为方便增加的图像亮度,但是这种示例也可用于在不需要增加扫描频率的情况下增加投影图像的分辨率。具体地,因为图3A的示例能够同时地生成像素的多个行,所以可实现这种实施例以在不需要相应地增加镜扫描速率或每帧水平扫描的数目的情况下增加图像帧中的行数。在这种实施例中,可执行扫描,使得每个水平扫描完全生成投影图像中的像素的两行,并且同时光束大小和/或垂直扫描速率被配置为使得后续扫描不与先前生成的行重叠。因此,可以在不增加用于生成该图像的水平扫描的数目的情况下生成图像帧中的两倍行数。可替选地,可利用水平扫描的数目的一半在图像帧中生成相同数目的行。
虽然图3A和图3B图示不同行中的像素被同时地生成的示例,但是这只是一个示例实施方式。作为另一示例实施例,多条形激光器102、扫描镜104和驱动电路106可被配置为使得两个激光器元件投影到投影图像中的相同行中。转向图4A,示意图图示示例性投影图像400中的一个像素行406的一部分。在此图示中,通过编码的激光光束的扫描运动在此图像帧中先前照射的行406的部分由交叉影线来指示,而尚未照射的部分不是交叉影线的。
具体地,所图示的投影图像400的部分示出了行406正在利用第一激光光束402和第二激光光束404来生成,其中两个激光光束402和404被图示为指向投影图像400中的对应行的箭头。再次,两个激光光束402和404是使用多条形激光器中的不同的激光器元件来独立地生成的,并且然后使用一个或多个扫描镜被反射到光栅图案中,从而有效地在相同行中同时地生成两个不同的像素。因此,在图4A中,行406中的两个像素是当扫描镜使激光光束402和404在光栅图案中从左向右移动时通过第一激光光束402和第二激光光束404的水平扫描运动来生成的。
再次,应该注意的是,在这种实施例中,相同行406中的两个像素是分别通过第一激光光束402和第二激光光束404同时地生成的。此图案继续,其中在水平扫描期间生成行,并且反射的激光光束的对应垂直运动确定垂直扫描速率,直到投影图像的整个帧被生成为止。在这种实施例中,投影图像中的行数和垂直扫描速率再次通过扫描镜的受控运动以及将像素数据编码到激光光束中来确定。
因为可通过两个激光光束402和404同时地生成像素,所以可增加得到的图像的总亮度。具体地,当两个激光光束402和404扫描光栅图案时,投影图像的一行中的每个像素可被照射两次,被多条形激光器中的每个激光器元件各照射一次。由于相对较快的扫描运动,每个像素的这种双重照射可具有使投影图像对于观看者而言变得更亮的效果。
然而,为了确保投影图像具有一致亮度,再次期望确保所有像素投影图像每帧被照射两次,即,两个激光光束402和404中的每一个各照射一次。否则,与两次照射的像素相比,未被照射两次的像素对于观看者而言将看起来明显更暗淡。在图4的示例中,可能在行的边缘(例如,这些像素将仅在光栅图案扫描期间被激光器元件中的一个照射的投影图像的左边和右边)处会出现这种现象,除非另外采取了具体步骤来确保此现象不会出现。
具体地,可以再次控制扫描镜的运动以及激光光束402和404的生成以消除投影图像的左右边缘处的相对暗淡的像素的可能性。再次,这可通过利用与投影图像的“内部”相对应的激光器元件第二次照射边缘处的像素同时关闭与投影图像的“外部”相对应的激光器元件来实现。通过内部激光器的第二次照射确保在帧的左右边缘处的像素被照射两次并且因此具有与内部像素相同的亮度,同时在此扫描期间关闭外部激光确保不同时利用外部激光器生成新的暗淡像素。应该注意的是,哪一个激光器元件对应于投影图像的“内部”并且哪一个激光器元件对应于“外部”将取决于激光器元件的配置以及图像的右边缘或左边缘是否在被照射。
现在转向图4B,图示了示例性投影图像450。投影图像450的边界由周边452限定,其中周边由相对较粗的线来指示。再次,由激光器元件对投影图像的照射通过交叉影线来指示。如在图4B中可看到的,激光光束的相对布置和运动使得在周边452内部的内部区域中的像素行被照射两次,每个激光器元件各照射一次,而左部外部区域454和右部外部区域456将各自仅被照射一次。再次,这可以使在图像的左右边缘处的像素与内部像素相比是不可接受的暗淡。
为了减轻此类问题,可控制多条形激光器中的个别激光器元件以在它们对应的激光光束将在左部外部区域454或右部外部区域456中投影时选择性地关闭,而多条形激光器中的另一个激光器元件将第二次扫描投影到周边452内部的最后像素中。换句话说,当到达图像帧的左边缘时,可关闭“外部”激光器同时周边452内部的最后像素由“内部”激光器给予第二次扫描。同样地,当到达图像帧的右边缘时,可关闭“外部”激光器同时周边452内部的最后像素由“内部”激光器给予第二次扫描。因此,在周边452内部的所有像素被照射两次,每个激光器元件各照射一次,同时激光未被投影到左部外部区域454和右部外部区域456中。
虽然图3A和图3B图示不同行但相同列中的像素由两个激光器元件同时地生成的示例,并且图4A和图4B图示相同行但不同列中的像素被同时地生成的示例,但是这些再次只是示例。作为另一示例实施例,多条形激光器102、扫描镜104和驱动电路106可被配置为使得两个激光器元件同时地投影到都在不同列和不同行中的像素中。转向图5A,示意图图示示例性投影图像500中的两个像素行的一部分。具体地,所图示的投影图像500的部分包括正在利用第一激光光束502和第二激光光束504生成两行506和508,其中两个激光光束502和504被图示为指向投影图像500中的对应行的箭头。再次,两个激光光束502和504是使用多条形激光器中的不同的激光器元件来独立地生成的,并且然后使用一个或多个扫描镜被反射到光栅图案中,从而有效地在两个相邻行506和508中同时地生成像素。和图3的示例对比,两个激光光束502和504被导向不同列中的像素。换句话说,激光光束502和504相对于投影图像中的行和列两者都偏移。
在图5A中,投影图像中的两个相邻行506和508是当扫描镜使激光光束502和504在光栅图案中从左向右移动时通过第一激光光束502和第二激光光束504的水平扫描运动来生成的。并且再次,当两个激光光束502和504扫描光栅图案时,得到的投影图像的每行中的像素可被照射两次,被多条形激光器中的每个激光器元件各照射一次。由于相对较快的扫描运动,每个像素的这种双重照射可具有使投影图像对于观看者而言变得更亮的效果。
然而,为了再次确保投影图像具有一致亮度,期望确保所有像素投影图像每帧被照射两次,即,两个激光光束502和504中的每一个各照射一次。现在转向图5B,图示了示例性投影图像550。投影图像550的边界由周边552限定,其中周边由相对较粗的线来指示。再次,由激光器元件对投影图像的照射通过交叉影线来指示。如在图5B中可看到的,激光光束的相对布置和运动使得周边552内部的内部区域中的像素行被照射两次,每个激光器元件各照射一次,而外部区域554和外部区域556将各自被照射一次。为了再次减轻此类问题,可控制多条形激光器中的个别激光器元件以在它们对应的激光光束将在外部区域554或外部区域556中投影时选择性地关闭,而多条形激光器中的另一个激光器元件将第二次扫描投影到周边552的内部边缘处的像素中。因此,在周边452内部的所有像素被照射两次,每个激光器元件各照射一次,同时激光未被投影到外部区域554和外部区域556中。
在图3、图4和图5的示例中,两个激光器元件被包括在多条形激光器中并用于生成所投影的。再次,这只是一个示例,并且在一些实施例中附加的激光器元件可被包括在多条形激光器中并用于生成投影图像。现在转向图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F,这些图示出具有用于生成投影图像的三个激光器元件的附加对应示例。像先前图示的示例一样,这种实施方式可增加投影图像的亮度。在这种情况下,投影图像中的每个像素可每帧被扫描三次,从而与在多条形激光器中使用两个激光器元件来扫描每个像素两次的示例相比进一步增加亮度。
另外像先前的示例一样,将通常期望在其对应的激光光束将在外部区域中投影时选择性地关闭激光器元件,然而多条形激光器中的另一个激光器元件(或激光器元件)将第二次(或第三次)扫描投影到周边内部的像素中。因此,在周边内部的所有像素可被照射三次,每个激光器元件各照射一次,同时激光未被投影到外部区域中。
此外,应该注意的是,图6A的示例也可用于在不需要增加扫描频率的情况下增加投影图像的分辨率。具体地,因为图6A的示例能够同时地生成像素的三行,所以可实现这种实施例以在不需要相应地增加镜扫描速率或每帧水平扫描的数目的情况下使图像帧中的行数增至三倍。可替选地,可利用三分之一数目的水平扫描在图像帧中生成相同数目的行。在此类实施例中,可执行扫描,使得每个水平扫描完全生成投影图像中的像素的三行,并且同时垂直扫描速率被配置为使得后续扫描不与先前生成的行重叠。
现在转向图7A,图示了扫描激光投影仪700的示意图。扫描激光投影仪700是可依照本发明的各种实施例使用的系统的类型的更详细示例。扫描激光投影仪700包括图像处理组件702、像素驱动生成器704、红色激光模块706、绿色激光模块708和蓝色激光模块710。来自三个激光模块的光与发射镜712、714和716组合。扫描激光投影仪700也包括折叠镜718、驱动电路720以及具有扫描镜724的MEMS装置722。
在操作中,图像处理组件702使用二维插值算法来处理视频内容以为输出像素将由像素驱动生成器显示的每个扫描位置确定合适的空间图像内容。例如,视频内容可以在任何分辨率(例如,640×480、848×480、1280×720、1980×1080)下表示像素的网格。输入光强度编码通常按照8、10、12位或更高分辨率表示光强度。
此内容然后被映射到用于红色、绿色和蓝色激光源中的每一个的命令电流,使得来自激光器的输出强度与输入图像内容一致。在一些实施例中,此过程以超过150MHz的输出像素速率发生。激光光束然后被引导到安装有超高速万向节的二维双轴激光扫描镜724上。在一些实施例中,此双轴扫描镜使用MEMS工艺由硅制作。旋转的垂直轴被准静态地操作并且产生垂直锯齿光栅轨迹。垂直轴也被称为慢扫描轴。水平轴在扫描镜的共振振动模式时被操作。在一些实施例中,MEMS装置使用利用包含MEMS管芯和永磁体的小子组装件的微型组装件及电气接口来实现的电磁致动,但是各种实施例在这方面不受限制。例如,一些实施例采用静电或压电致动。在不脱离本发明的范围的情况下,可以采用任何类型的镜致动。
水平共振轴也被称为快扫描轴。在一些实施例中,光栅图案726是通过组合水平轴上的正弦分量和垂直轴上的锯齿分量来形成的。在这些实施例中,输出光束728按照正弦图案从左向右来回地扫掠,并且按照锯齿图案垂直地(自顶向下)扫掠,同时显示器在回扫(自底向上)期间消隐。
应该注意的是,图7图示当光束自顶向下垂直地扫掠时的正弦图案,但是未示出自底向上的回扫。在其它实施例中,垂直扫掠用三角波控制使得没有回扫。在更进一步的实施例中,垂直扫掠是正弦的。本发明的各种实施例不受用于控制垂直和水平扫掠的波形或得到的光栅图案726限制。
驱动电路720向MEMS装置722提供驱动信号。驱动信号包括用于控制扫描镜724在快扫描轴上的共振角运动的激发信号,并且也包括用于在慢扫描轴上引起偏转的慢扫描驱动信号。在快和慢扫描轴上得到的镜偏转使输出光束728在图像区域730中生成光栅扫描726。在操作中,激光源为每个输出像素产生光脉冲,并且当光束728遍历光栅图案726时,扫描镜724反射光脉冲。驱动电路720也接收来自MEMS装置722的反馈信号。来自MEMS装置722的反馈信号可描述镜的最大偏转角度,在本文中也被称为反馈信号的幅度。此反馈信号被提供给驱动电路720,并且由驱动电路720使用来准确地控制扫描镜724的运动。
在操作中,驱动电路720激发扫描镜724的共振运动,使得反馈信号的幅度是恒定的。这像光栅图案726中所示的那样在快扫描轴上提供恒定的最大角度偏转。用于激发扫描镜724的共振运动的激发信号可包括幅度和相位。驱动电路720包括修改激发信号幅度以使反馈信号幅度保持基本上恒定的反馈电路。附加地,驱动电路720可修改激发信号以控制光栅图案726的水平相位对准和垂直位置。
为了方便此操作,驱动电路720可以用硬件、可编程处理器或者用任何组合加以实现。例如,在一些实施例中,驱动电路720用专用集成电路(ASIC)加以实现。另外,在一些实施例中,在ASIC中执行一些较快的数据路径控制,并且整体控制由软件可编程微处理器提供。
应该注意的是,虽然图7A图示具有单个MEMS装置722和单个扫描镜724的实施例,但是这只是一个示例实施方式。作为另一示例,扫描激光投影仪能替代地用扫描镜组装件实现,所述扫描镜组装件包括两个扫描镜,其中一个镜被配置成沿着一个轴偏转并且另一镜被配置成沿着基本上垂直于第一轴的第二轴偏转。
这种实施例能包括第二MEMS装置、第二扫描镜和第二驱动电路。第一扫描镜能被配置成生成水平扫描运动,并且第二扫描镜被配置成生成垂直运动。因此,一个扫描镜的运动确定水平扫描幅度并且另一个扫描镜的运动确定垂直扫描幅度。
在操作中,驱动电路720激发扫描镜724的共振运动,使得反馈信号的幅度是恒定的。这像光栅图案726中所示的那样在快扫描轴上提供恒定的最大角度偏转。用于激发扫描镜724的共振运动的激发信号可包括幅度和相位。驱动电路720包括修改激发信号幅度以使反馈信号幅度保持基本上恒定的反馈电路。附加地,驱动电路720可修改激发信号以控制光栅图案726的水平相位对准和垂直位置。
依照本文中所描述的实施例,图7A中所示的红色、绿色和/或蓝色激光模块可各自用包括一起形成在单个管芯上的多个激光器元件的多条形激光器实现。在此实施例中,多个激光器元件将被配置成针对每种颜色输出具有基本上相同的波长的激光光束。因此,红色、绿色和蓝色激光模块706、708和710能各自包括它自己的形成在它自己的管芯上并且具有以基本上相同的波长输出的多个激光器元件的多条形激光器。应该注意的是,不要求每个颜色模块使用多条形激光器,并且在一些实施例中仅某些颜色将使用多条形激光器。例如,当只有某些颜色需要增加亮度时。此外,多条形激光器中的激光器元件的数目能针对每种颜色而变化。再次,例如,当增加个别颜色的亮度的需要变化时。此外,应该注意的是,虽然激光模块被描述为包括红色、绿色和蓝色激光器元件,但是在其它实施例中可使用其它可见颜色组合。附加地,在一些实施例中可包括诸如红外线和紫外线的不可见激光器元件。
在这些各种实施例中实现激光模块的多条形激光器将被配置为使得激光器元件是独立地可控制的。例如,用于每种颜色的第一激光器元件和第二激光器元件可由像素生成器704独立地控制。因此,像素驱动生成器704可驱动多个激光器元件以生成适当的像素。为了方便此操作,像素生成器704可被配置有一个或多个缓冲器,其中缓冲器用于确保用于每个像素的数据在该像素正在由特定激光器元件生成时可用。例如,此类缓冲器可用于当此类像素每帧被扫描多次时提供像素数据多次。
在此类实施例中,由像素生成器704使用的缓冲器的大小可取决于多个激光器元件的配置以及多个激光器元件如何正在用于生成像素。例如,当多个激光器元件各自正在用于同时地扫描相同行中的像素时(例如,如在图4A的示例中一样),像素的第一次扫描与相同像素的后续扫描之间的时间差是相对较短的,并且因此通常可使用相对较小的缓冲器。可替选地,当多个激光器元件正在用于同时地扫描不同行中的像素时(例如,如在图3A和图5A的示例中一样),可能需要相对较大的缓冲器,因为像素被首次扫描与然后被再次扫描之间的时间延迟可以是相对较大的。
因此,通过使用像素驱动生成器704来针对每种颜色独立地控制多条形激光器中的多个激光器元件,用于每个激光模块的不同的激光光束可被独立地编码有不同的像素数据,并且因此这些不同地编码的激光光束可用于同时地生成投影图像中的不同像素。
并且如上所述,此类实施例可被配置成在投影图像的相同行但不同列中、在投影图像的相同列但不同行中或者在投影图像的不同行和不同列中同时地生成像素。
最后,尽管在图7A中示出了红色、绿色和蓝色激光源,然而各种实施例不受由激光源发出的光的波长限制。例如,在一些实施例中,代替或除可见光之外还发出不可见光(例如,红外光)。
现在转向图7B,图示了扫描激光投影仪700的示意图。扫描激光投影仪750是可依照本发明的各种实施例使用的系统的类型的另一示例。扫描激光投影仪750类似于图7A中图示的投影仪700,但是替代地使用单个多条形激光器752,代替单独的红色、绿色和蓝色激光模块。
例如,在这种实施例中,多条形激光器752因此能包括至少三个激光器元件,每种颜色,红色、绿色和蓝色各有一个激光器元件。这种实施例可提供相对紧凑的投影仪,因为所有三种颜色可与更少的光学元件组合以实现该投影仪。例如,当用于所有颜色的所有激光器元件被实现在同一多条形激光器上时,可以不需要在其它投影仪中使用的各种组合器光学器件。
此外,在一些实施例中能包括附加的激光器元件,使得用于每种颜色的多个激光器元件被包括在多条形激光器752中。这种实施例能附加地提供增加的亮度。
再次,在这些各种实施例中实现激光模块的多条形激光器将被配置为使得激光器元件是独立地可控制的。例如,用于每种颜色的第一激光器元件和第二激光器元件可由像素生成器704独立地控制。通过针对每种颜色独立地控制多条形激光器中的多个激光器元件,用于每个激光模块的不同的激光光束可被独立地编码有不同的像素数据,并且因此这些不同地编码的激光光束可用于同时地生成投影图像中的不同像素。
现在转向图8,图示了具有扫描镜的微机电系统(MEMS)装置的平面图。MEMS装置800包括固定平台802、扫描平台840和扫描镜816。扫描平台840通过弯曲部分810和812耦接到固定平台802,并且扫描镜16通过弯曲部分820和822耦接到扫描平台840。扫描平台840具有连接到驱动线850的驱动线圈,所述驱动线850通过从驱动电路(例如,驱动电路720)提供的驱动信号来驱动。驱动信号包括用于激发扫描镜816在快扫描轴上的共振运动的激发信号,并且也包括用于引起扫描平台840在慢扫描轴上的非共振运动的慢扫描驱动信号。进入到驱动线850中的电流驱动在驱动线圈中产生电流。在操作中,外部磁场源(未示出)在驱动线圈上施加磁场。由外部磁场源在驱动线圈上施加的磁场在线圈的平面中具有分量,并且被相对于两个驱动轴非正交地定向。线圈绕组中的平面内电流与平面内磁场相互作用以在导体上产生平面外洛伦兹力。因为驱动电流在扫描平台840上形成环路,所以电流跨越扫描轴使符号反转。这意味着洛伦兹力也跨越扫描轴使符号反转,从而产生在磁场的平面中且垂直于磁场的扭矩。此组合扭矩根据扭矩的频率成分在两个扫描方向上产生响应。
弯曲部分810和812的长轴形成枢转轴。弯曲部分810和812是经受扭转弯曲的柔性构件,从而允许扫描平台840在枢转轴上旋转并且相对于固定平台802具有角位移。弯曲部分810和812不限于如图8中所示的扭转实施例。例如,在一些实施例中,弯曲部分810和812采取诸如弧形、“S”形状或其它蛇形形状的其它形状。如本文中所使用的术语“弯曲部分”指代将扫描平台耦接到另一平台(扫描或固定)并且能够移动的任何柔性构件,所述移动允许扫描平台相对于另一个平台具有角位移。
扫描镜816在由弯曲部分820和822形成的第一轴上枢转,并且在由弯曲部分810和812形成的第二轴上枢转。第一轴在本文中被称为水平轴或快扫描轴,并且第二轴在本文中被称为垂直轴或慢扫描轴。在一些实施例中,扫描镜816在水平轴上以机械共振频率扫描,从而产生正弦水平扫掠。另外,在一些实施例中,扫描镜816以非共振频率垂直地扫描,所以可独立地控制垂直扫描频率。
在典型的实施例中,MEMS装置800也将并入一个或多个集成压阻式位置传感器。例如,压阻式传感器880可被配置成产生表示镜816相对于扫描平台840的位移的电压,并且可将此电压提供回驱动电路。此外,在一些实施例中,位置传感器被设置在一个扫描轴上,然而在其它实施例中为两个轴设置位置传感器。
应该注意的是,提供MEMS装置800被作为示例来提供,并且本发明的各种实施例不限于此具体实施方式。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,可以并入能够在两个维度上扫掠以按照光栅图案反射光束的任何扫描镜。又例如,可以利用扫描镜的任何组合(例如,两个镜:每个轴各一个)来按照光栅图案反射光束。另外,在不脱离本发明的范围的情况下,可以利用任何类型的镜驱动机构。例如,尽管MEMS装置800在具有静磁场的移动平台上使用驱动线圈,然而其它实施例可以在驱动线圈位于固定平台上的移动平台上包括磁体。另外,镜驱动机构可以包括静电驱动机构。
可在各式各样的装置中并且针对各式各样的应用实现上述的扫描激光投影仪(例如,图1的扫描激光投影仪100)。将不参考图9-14讨论这些类型的装置的若干具体示例。在每种情况下,上述的各种实施例可用这种装置实现或者作为这种装置的一部分被实现。
转向图9,图示了依照各种实施例的移动装置900的框图。具体地,移动装置900是可实现如上所述的扫描激光投影仪(例如,扫描激光投影仪100、扫描激光投影仪700)的装置的类型的示例。如图9中所示,移动装置900包括无线接口910、处理器920、存储器930和扫描激光投影仪902。扫描激光投影仪902包括在过扫描区域信号中配置成提供如上所述的反馈信号的光电检测器。扫描激光投影仪902可以从任何图像源接收图像数据。
例如,在一些实施例中,扫描激光投影仪902包括保持静止图像的存储器。在其它实施例中,扫描激光投影仪902包括包含视频图像的存储器。在更进一步的实施例中,扫描激光投影仪902显示从诸如连接器、无线接口910、有线接口等的外部源接收到的图像。
无线接口910可以包括任何无线发送和/或接收能力。例如,在一些实施例中,无线接口910包括能够通过无线网络通信的网络接口卡(NIC)。又例如,在一些实施例中,无线接口910可以包括蜂窝电话能力。在更进一步的实施例中,无线接口910可以包括全球定位系统(GPS)接收器。本领域的技术人员应理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下,无线接口910可以包括任何类型的无线通信能力。
处理器920可以是能够与移动装置900中的各种组件进行通信的任何类型的处理器。例如,处理器920可以是可从专用集成电路(ASIC)供应商买到的嵌入式处理器,或者可以是商业上可买到的微处理器。在一些实施例中,处理器920向扫描激光投影仪100提供图像或视频数据。图像或视频数据可以被从无线接口910中检索或者可以自从无线接口910中检索到的数据导出。例如,通过处理器920,扫描激光投影仪902可以显示直接地从无线接口910接收到的图像或视频。又例如,处理器920可以提供要添加到从无线接口910接收到的图像和/或视频的覆盖,或者可以基于从无线接口910接收到的数据更改存储的影像(例如,在无线接口910提供位置坐标的GPS实施例中修改地图显示)。
转向图10,图示了依照各种实施例的移动装置1000的立体图。具体地,移动装置1000是可实现如上所述的扫描激光投影仪(例如,扫描激光投影仪100、扫描激光投影仪700)的装置的类型的示例。移动装置1000可以是具有或没有通信能力的手持式扫描激光投影仪。例如,在一些实施例中,移动装置1000可以是具有很少或没有其它能力的扫描激光投影仪。又例如,在一些实施例中,移动装置1000可以是可用于通信的装置,包括例如蜂窝电话、智能电话、平板计算装置、全球定位系统(GPS)接收器等。另外,移动装置1000可以经由无线(例如,蜂窝)连接到更大的网络,或者此装置可经由未管制的频谱(例如,WiFi)连接接受和/或发送数据消息或视频内容。
移动装置1000包括扫描激光投影仪1020、触敏显示器1010、音频端口1002、控制按钮1004、卡插槽1006和音频/视频(A/V)端口1008。这些元件都不是必需的。例如,移动装置可以仅包括扫描激光投影仪1020,而不包括触敏显示器1010、音频端口1002、控制按钮1004、卡插槽1006或A/V端口1008中的任一个。一些实施例包括这些元件的子集。例如,附件投影仪可以包括扫描激光投影仪1020、控制按钮1004和A/V端口1008。智能电话实施例可以组合触敏显示装置1010和投影仪1020。
触敏显示器1010可以是任何类型的显示器。例如,在一些实施例中,触敏显示器1010包括液晶显示器(LCD)屏幕。在一些实施例中,显示器1010不是触敏的。显示器1010可以或者可以不总是显示由扫描激光投影仪1020投影的图像。例如,附件产品可以总是将投影图像显示在显示器1010上,然而移动电话实施例可以在显示器1010上显示不同内容的同时投影视频。一些实施例除了包括触敏显示器1010之外还可以包括键区。A/V端口1008接受和/或发送视频和/或音频信号。例如,A/V端口1008可以是数字端口,诸如接受适合于承载数字音频和视频数据的电缆的高清晰度多媒体接口(FIDMI)接口。另外,A/V端口1008可以包括RCA插孔以接受或发送复合输入。更进一步,A/V端口1008可以包括VGA连接器以接受或发送模拟视频信号。
在一些实施例中,移动装置1000可以通过A/V端口1008连接到外部信号源,并且移动装置1000可以投影通过A/V端口1008接受的内容。在其它实施例中,移动装置1000可以是内容的发起者,并且A/V端口1008用于将内容发送到不同的装置。
音频端口1002提供音频信号。例如,在一些实施例中,移动装置1000是可记录并播放音频和视频的媒体记录器。在这些实施例中,可以通过扫描激光投影仪1020来投影视频并且可以在音频端口1002处输出音频。
移动装置1000也包括卡插槽1006。在一些实施例中,插入在卡插槽1006中的存储卡可以为要在音频端口1002处输出的音频和/或要由扫描激光投影仪1020投影的视频数据提供源。卡插槽1006可以接收任何类型的固态存储器装置,包括例如安全数字(SD)存储卡。
转向图11,图示了依照各种实施例的平视显示器系统1100的立体图。具体地,平视显示器系统1100是可实现如上所述的扫描激光投影仪(例如,扫描激光投影仪100、扫描激光投影仪700)的装置的类型的示例。平视显示器系统1100包括扫描激光投影仪1102。具体地,扫描激光投影仪1102被示出为安装在车辆仪表板中以投影平视显示器。尽管在图11中示出了汽车平视显示器,然而这不是限制并且其它应用也是可能的。例如,各种实施例包括航空电子应用、空中交通管制应用和其它应用中的平视显示器。
转向图12,图示了依照各种实施例的护目镜1200的立体图。具体地,护目镜1200是可实现如上所述的扫描激光投影仪(例如,扫描激光投影仪100、扫描激光投影仪700)的装置的类型的示例。护目镜1200包括用于在护目镜的视场中投影显示的扫描激光投影仪1202。在一些实施例中,护目镜1200是透视的,而在其它实施例中,护目镜1200是不透明的。例如,可以在佩戴者可看到来自投影仪1202的覆盖在物理世界上的显示的增强现实应用中使用护目镜1200。又例如,可以在佩戴者的整个视图由投影仪1202生成的虚拟现实应用中使用护目镜1200。
尽管在图12中仅示出了一个投影仪1202,然而这不是限制并且其它实施方式也是可能的。例如,在一些实施例中,护目镜1200包括两个投影仪1202,每只眼睛各有一个。
转向图13,图示了依照各种实施例的游戏设备1300的立体图。游戏设备1300允许一个或多个用户观察游戏环境并与之交互。在一些实施例中,游戏是基于游戏设备1300(包括扫描激光投影仪1302的设备)的运动、位置或定向来导航的。其它控制界面(诸如手动操作按钮、脚踏板或口头命令)也可以有助于游戏环境周围的导航或与游戏环境的交互。例如,在一些实施例中,触发器1342有助于产生一个或多个用户处于第一人称视角视频游戏环境中的错觉,这样的游戏环境通常被称为“第一人称射击游戏”。因为投影显示的大小和亮度可由游戏应用结合用户的移动来控制,所以游戏设备1300为这些用户创建高度可信的或“沉浸式”环境。
许多其它第一人称视角模拟也可由游戏设备1300创建,以用于诸如3D地震地质勘探、太空行走规划、丛林树冠探索、汽车安全指示、医学教育等的活动。触觉接口1344可以提供各种输出信号,诸如反冲、振动、摇晃、隆隆声等。触觉接口1344也可以包括触敏输入特征,诸如触敏显示屏幕或需要触笔的显示屏幕。附加的触觉接口(例如,用于运动敏感探针的输入和/或输出特征)也被包括在本发明的各种实施例中。
游戏设备1300也可以包括音频输出装置,诸如集成音频扬声器、远程扬声器或耳机。这些种类的音频输出装置可以用导线或者通过无线技术连接到游戏设备1300。例如,无线耳机1346经由BLUETOOTHTM连接向用户提供声音效果,但是能自由地取代任何种类的类似无线技术。在一些实施例中,无线耳机1346可以包括麦克风1345或双耳麦克风1347,以允许多个用户、教员或观察者通信。双耳麦克风1347通常在每个耳件上包括麦克风,以捕获由用户的头部阴影修改的声音。此特征可以由其它模拟参与者用于双耳听力和声音定位。
游戏设备1300可以包括测量环境亮度、运动、位置、定向等的任何数目的传感器1310。例如,游戏设备1300可以用数字罗盘来检测绝对航向,并且用x-y-z陀螺仪或加速度计来检测相对运动。在一些实施例中,游戏设备1300也包括第二加速计或陀螺仪以检测装置的相对定向或其快速加速或减速。在其它实施例中,游戏设备1300可以包括全球定位卫星(GPS)传感器,以当用户在陆地空间中行进时检测绝对位置。
游戏设备1300可以包括电池1341和/或诊断灯1343。例如,电池1341可以是可再充电电池,并且诊断灯1343能指示电池的当前电量。在另一示例中,电池1341可以是可移除电池夹,并且游戏设备1300可以具有附加的电池、电容器或超级电容器以在用充电电池替换放电电池的同时允许设备的操作继续。在其它实施例中,诊断灯1343可向用户或服务技术员通知包括在此装置内或连接到该装置的电子组件的状态。例如,诊断灯1343可以指示接收到的无线信号的强度或存储卡的存在或不存在。
诊断灯1343也能用任何小屏幕(诸如有机发光二极管或液晶显示屏幕)替换。如果用于此设备的壳体是半透明的或透明的,则此类灯或屏幕能位于游戏设备1300的外部表面上,或者位于表面下面。游戏设备1300的其它组件可以从此装置可移除、可拆卸或者可分离。例如,扫描激光投影仪1302可以从游戏外壳1389可拆卸或者可分离。在一些实施例中,扫描激光投影仪100的子组件可以从游戏外壳1389可拆卸或者可分离,并且仍然起作用。
转向图14,图示了依照各种实施例的游戏设备1400的立体图。游戏设备1400包括按钮1404、显示器1410和投影仪1402。在一些实施例中,游戏设备1400是不需要较大的控制台以便用户玩游戏的独立设备。例如,用户可以在观看显示器1410和/或投影内容的同时玩游戏。在其它实施例中,游戏设备1400作为用于较大的游戏控制台的控制器来操作。在这些实施例中,用户可以结合观看显示器1410和/或投影内容来观看连接到控制台的较大的屏幕。
在一个实施例中,提供了一种扫描投影仪,所述扫描投影仪包括:多条形激光器,所述多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件,第一激光器元件被配置成输出第一激光光束并且第二激光器元件被配置成输出第二激光光束;至少一个扫描镜,所述至少一个扫描镜被配置成反射第一激光光束和第二激光光束;以及驱动电路,所述驱动电路被配置成提供激发信号来激发至少一个扫描镜的运动以按照扫描线的光栅图案反射第一激光光束和第二激光光束。
在另一实施例中,提供了一种扫描激光投影仪,包括:多条形激光器,所述多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件,第一激光器元件被配置成输出第一激光光束并且第二激光器元件被配置成输出第二激光光束;至少一个扫描镜,所述至少一个扫描镜被配置成反射第一激光光束和第二激光光束;驱动电路,所述驱动电路被配置成提供激发信号来激发至少一个扫描镜的运动以按照扫描线的光栅图案反射第一激光光束和第二激光光束,使得经反射的第一激光光束和经反射的第二激光光束同时地对应于投影图像中的像素的不同行;以及像素驱动生成器,并且其中,像素驱动生成器被配置成独立地控制第一激光器元件和第二激光器元件以对第一激光光束和第二激光光束进行调制以同时地生成投影图像的不同行中的不同像素。
在另一实施例中,提供了一种扫描激光投影仪,包括:多条形激光器,所述多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件,第一激光器元件被配置成输出第一激光光束并且第二激光器元件被配置成输出第二激光光束;至少一个扫描镜,所述至少一个扫描镜被配置成反射第一激光光束和第二激光光束;驱动电路,所述驱动电路被配置成提供激发信号来激发至少一个扫描镜的运动以按照扫描线的光栅图案反射第一激光光束和第二激光光束,使得经反射的第一激光光束和经反射的第二激光光束同时地对应于投影图像的相同行中的不同像素;以及像素驱动生成器,并且其中,像素驱动生成器被配置成独立地控制第一激光器元件和第二激光器元件以对第一激光光束和第二激光光束进行调制以同时地生成投影图像的相同行中的不同像素。
在另一实施例中,提供了一种扫描激光投影仪,包括:多条形激光器,所述多条形激光器包括一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件、第二激光器元件和第三激光器元件,第一激光器元件被配置成输出第一颜色的第一激光光束,第二激光器元件被配置成输出与第一颜色不同的第二颜色的第二激光光束,并且第三激光器元件被配置成输出与第一颜色和第二颜色不同的第三颜色的第三激光光束;至少一个扫描镜,所述至少一个扫描镜被配置成反射第一激光光束、第二激光光束和第三激光光束;驱动电路,所述驱动电路被配置成提供激发信号来激发至少一个扫描镜的运动以按照扫描线的光栅图案反射第一激光光束和第二激光光束,使得经反射的第一激光光束、经反射的第二激光光束和经反射的第三激光光束同时地对应于投影图像的不同像素;以及像素驱动生成器,并且其中,像素驱动生成器被配置成独立地控制第一激光器元件、第二激光器元件和第三激光器元件以对第一激光光束、第二激光光束和第三激光光束进行调制以同时地生成投影图像中的不同像素。
在另一实施例中,提供了一种投影图像的方法,所述方法包括以下步骤:使用具有一起形成在半导体管芯上的至少第一激光器元件和第二激光器元件的多条纹激光器来同时地生成第一激光光束和第二激光光束;激发至少一个扫描镜的运动以按照扫描线的光栅图案反射第一激光光束和第二激光光束;以及对第一激光光束和第二激光光束进行调制以同时地生成投影图像中的不同像素。
尽管已经结合某些实施例描述了本发明,然而应当理解的是,如本领域的技术人员容易地理解的,在不脱离本发明的范围的情况下,可以采取修改和变化。此类修改和变化被认为是在本发明和所附权利要求的范围内。