(57)【要約】  走査画像用のレーザ光を生成するために少なくとも１つのマルチストライプレーザ（１０２）を使用する走査プロジェクタ（１００）および方法が提供される。具体的には、マルチストライプレーザは、半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含む。第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成されている。少なくとも１つの走査ミラーは第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを反射するように構成され、駆動回路は、少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成されている。具体的には、少なくとも１つの走査ミラーが走査線のラスタパターンで第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを反射するように、運動が励起される。
2019507898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査レーザプロジェクタであって、
半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含み、前記第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、前記第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成された、マルチストライプレーザと、
前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームを反射するように構成された少なくとも１つの走査ミラーと
走査線のラスタパターンで前記第１レーザビームおよび前記第２レーザビームを反射するために、前記少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成された駆動回路と、
を備える走査レーザプロジェクタ。
【請求項２】
前記第１レーザ素子、前記第２レーザ素子、および前記少なくとも１つの走査ミラーは、前記反射された第１レーザ光ビームおよび前記反射された第２レーザ光ビームが投影画像の異なる画素に同時に対応するように構成されている、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項３】
前記投影画像内の前記異なる画素は、前記投影画像内の同じ行に異なる画素を備える、請求項２に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項４】
前記投影画像内の前記異なる画素は、前記投影画像内の同じ列に異なる画素を備える、請求項２に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項５】
前記マルチストライプレーザは前記半導体ダイ上に形成された第３レーザ素子を含み、前記第３レーザ素子は第３レーザ光ビームを出力し、前記少なくとも１つの走査ミラーは、前記反射された第１レーザ光ビーム、前記反射された第２レーザ光ビーム、および前記反射された第３レーザ光ビームが投影画像の異なる画素に同時に対応するように、ラスタパターンの前記第３レーザ光ビームを反射する、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項６】
前記マルチストライプレーザは、前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームが実質的に同一の波長を備えるように構成されている、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項７】
前記マルチストライプレーザは、前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームが異なる波長を備えるように構成されている、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項８】
前記マルチストライプレーザは、前記第１レーザ素子および前記第２レーザ素子が独立して制御可能となるように構成されている、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項９】
画素駆動発生器をさらに備え、前記画素駆動発生器は、投影画像の異なる画素を同時に生成するために前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームを変調するように前記第１レーザ素子および前記第２レーザ素子を独立して制御するように構成されている、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項１０】
画素駆動発生器をさらに備え、前記画素駆動発生器は、投影画像の２つの交互の行に異なる画素を同時に生成するために前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームを変調するように前記第１レーザ素子および前記第２レーザ素子を独立して制御するように構成されている、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項１１】
画素駆動発生器をさらに備え、前記画素駆動発生器は、投影画像の同じ行に異なる画素を同時に生成するために前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームを変調するように前記第１レーザ素子および前記第２レーザ素子を独立して制御するように構成されている、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの走査ミラーは第１の走査ミラーおよび第２の走査ミラーを備え、前記第１の走査ミラーは第１の軸で前記反射された第１レーザビームおよび前記反射された第２レーザ光ビームの走査運動を発生するように構成されており、前記第２の走査ミラーは第２の軸で前記反射された第１レーザビームおよび前記反射された第２レーザ光ビームの走査運動を発生するように構成されており、前記第１の軸および前記第２の軸は異なる軸である、請求項１に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項１３】
半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含むマルチストライプレーザであって、前記第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、前記第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成された、マルチストライプレーザと、
前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームを反射するように構成された少なくとも１つの走査ミラーと、
前記反射された第１レーザ光ビームおよび前記反射された第２レーザ光ビームが同時に投影画像の画素の異なる行に対応するように、走査線のラスタパターンで前記第１レーザビームおよび前記第２レーザビームを反射するために、前記少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成された駆動回路と、
画素駆動発生器であって、前記投影画像の前記異なる行に異なる画素を同時に生成するために前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームを変調するように、前記第１レーザ素子および前記第２レーザ素子を独立して制御するように構成されている、画素駆動発生器と、
を備える走査レーザプロジェクタ。
【請求項１４】
前記画素駆動発生器は、前記第１レーザ光ビームが前記投影画像の水平外周縁を越えて反射されるときに前記第１レーザ光ビームを選択的に生成しないように前記第１レーザ素子を個別に制御するように構成されており、前記画素駆動発生器は、前記第２レーザ光ビームが前記投影画像の前記水平外周縁を越えて反射されるときに前記第２レーザ光ビームを選択的に生成しないように前記第２レーザ素子を個別に制御するようにさらに構成されている、請求項１３に記載の走査レーザプロジェクタ。
【請求項１５】
半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含むマルチストライプレーザであって、前記第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、前記第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成された、マルチストライプレーザと、
前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームを反射するように構成された少なくとも１つの走査ミラーと、
前記反射された第１レーザ光ビームおよび前記反射された第２レーザ光ビームが同時に投影画像の同じ行の異なる画素に対応するように、走査線のラスタパターンで前記第１レーザビームおよび前記第２レーザビームを反射するために、前記少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成された駆動回路と、
画素駆動発生器であって、前記投影画像の前記同じ行に前記異なる画素を同時に生成するために前記第１レーザ光ビームおよび前記第２レーザ光ビームを変調するように、前記第１レーザ素子および前記第２レーザ素子を独立して制御するように構成されている、画素駆動発生器と、
を備える走査レーザプロジェクタ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザベースのプロジェクタディスプレイのためのマルチストライプレーザ（ｍｕｌｔｉ−ｓｔｒｉｐｅ  ｌａｓｅｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査プロジェクタでは、走査ミラーが変調光をラスタパターンで走査する際に、レーザ光源からの光を変調することによって画素が生成される。走査プロジェクタによって生成される画像の輝度は、レーザ光源から利用可能な最大パワーによって制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
残念なことに、いくつかの用途では、明るい光環境で良好な画像品質を提供するには、最大利用可能パワーが不十分である可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これらの限界を克服する従来の技術は、複数の異なるレーザからの光を結合するように構成された複雑な光学素子に依存してきた。残念なことに、複数の異なるレーザからの光を結合するために必要な光学素子は、嵩張り、かつ高価になる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本発明の様々な実施形態による走査レーザプロジェクタの概略図である。
【０００６】
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の様々な実施形態によるマルチストライプレーザの斜視図および上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の様々な実施形態によるマルチストライプレーザの斜視図および上面図である。
【０００７】
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【０００８】
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、本発明の様々な実施形態による例示的な投影画像の部分の概略図である。
【０００９】
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の様々な実施形態による走査レーザプロジェクタの概略図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の様々な実施形態による走査レーザプロジェクタの概略図である。
【００１０】
【図８】図８は、本発明の様々な実施形態による走査ミラーを有する微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）の平面図である。
【００１１】
【図９】図９は、本発明の様々な実施形態によるモバイルデバイスのブロック図である。
【００１２】
【図１０】図１０は、本発明の様々な実施形態によるモバイルデバイスの斜視図である。
【００１３】
【図１１】図１１は、本発明の様々な実施形態によるヘッドアップディスプレイシステムの斜視図である。
【００１４】
【図１２】図１２は、本発明の様々な実施形態によるアイウェアの斜視図である。
【００１５】
【図１３】図１３は、本発明の様々な実施形態によるゲーム装置の斜視図である。
【００１６】
【図１４】図１４は、本発明の様々な実施形態によるゲーム装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明では、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実践できるように十分に詳細に記載されている。本発明の様々な実施形態は、異なっていても、必ずしも互いに排他的ではないことを理解されたい。たとえば、本発明の範囲から逸脱することなく、一実施形態に関連して本明細書で説明した特定の特徴、構造、または特性を他の実施形態内で実施することができる。加えて、各開示された実施形態内の個々の要素の位置または配置は、本発明の範囲から逸脱することなく変更され得ることが理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、適切に解釈される添付の請求項、ならびに請求項が権利を有する均等物の全範囲によってのみ規定される。図面では、いくつかの図を通じて同じ参照番号は同じまたは類似の機能を示す。
【００１８】
一般に、本明細書に記載される実施形態は、走査画像用のレーザ光を生成するために少なくとも１つのマルチストライプレーザを使用する走査プロジェクタを提供する。具体的には、マルチストライプレーザは、半導体ダイ（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｄｉｅ）上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含む。第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成されている。少なくとも１つの走査ミラーは第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを反射するように構成され、駆動回路は、少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成されている。具体的には、少なくとも１つの走査ミラーが走査線のラスタパターンで第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを反射するように、運動が励起される。
【００１９】
様々な実施形態では、単一のダイ上に複数のレーザ素子を有するマルチストライプレーザを使用することにより、走査プロジェクタの性能を向上させることができる。たとえば、単一のダイ上に複数のレーザ素子を有するマルチストライプレーザは、過度に大きなおよび／または複雑な光学素子を必要とすることなく、改善された画像輝度を提供するように構成されることが可能である。他の実施形態では、マルチストライプレーザは、走査周波数の増加を必要とすることなく、改善された解像度を提供するように構成されることが可能である。他の実施形態では、マルチストライプレーザは単に、別途より大型で複雑な光学系を必要とする可能性がある従来の設計よりも、小型の走査レーザプロジェクタを単に提供することができる。
【００２０】
ここで図１を参照すると、走査レーザプロジェクタ１００の概略図が示されている。走査レーザプロジェクタ１００は、マルチストライプレーザ１０２と、走査ミラー１０４と、駆動回路１０６とを含む。動作中、マルチストライプレーザ１０２は、走査レーザプロジェクタ１００によって投影される画像画素を生成するために、画素データでそれぞれ個別に符号化されたレーザ光の複数のビームを提供する。これを容易にするために、駆動回路１０６は走査ミラー１０４の動きを制御する。具体的には、駆動回路１０６は、走査ミラー１０４の運動を励起するための励起信号を提供する。
【００２１】
走査ミラー１０４は、レーザ光ビームを画像領域１１２に反射する。具体的には、走査光プロジェクタ１００の動作中、走査ミラー１０４は、複数のレーザ光ビームをラスタパターン１１４に反射するように、駆動回路１０６によって制御される。レーザ光ビームのこのラスタパターン１１４は、投影画像を生成する。一般に、このラスタパターン１１４におけるレーザ光のビームの水平運動は、投影画像における画素の行を規定し、その一方でラスタパターン１１４におけるレーザ光のビームの垂直運動は、垂直走査速度、ならびに投影画像の行数を規定する。
【００２２】
本明細書に記載される実施形態によれば、マルチストライプレーザ１０２は、半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含む。第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成されている。いくつかの実施形態では、マルチストライプレーザ１０２は、第３および／または第４レーザ素子を含む追加のレーザ素子を含むことができる。以下でより詳細に記載されるように、いくつかの実施形態では、マルチストライプレーザ１０２内の異なるレーザ素子は、実質的に同じ波長を有するレーザビームを出力するように構成される。このような実施形態は、投影画像において改善された輝度を提供するために使用され得る。
【００２３】
他の実施形態では、マルチストライプレーザ１０２内の異なるレーザ素子は、実質的に異なる波長のレーザビームを出力するように構成される。たとえば、マルチストライプレーザ１０２は、小型化された走査レーザプロジェクタ１００を容易にするように、異なる色のレーザ（たとえば、赤色、緑色、青色、他の可視色、赤外線、および紫外線）を含むことができる。以下でより詳細に記載されるように、このような実施形態は、光学的複雑性およびサイズを低減して実施することができる。
【００２４】
これらの様々な実施形態では、マルチストライプレーザ１０２は、複数のレーザ素子が独立して制御可能となるように実施される。たとえば、第１レーザ素子および第２レーザ素子は、画素発生器によって独立して制御可能であってもよい。一般に、画素発生器は、走査画像内の個々の画素を生成するようにレーザビームを変調するように、レーザ素子を制御する。複数のレーザ素子を独立して制御することにより、マルチストライプレーザ１０２内の異なるレーザビームは、異なる画素データで独立して符号化されることが可能であり、したがって、これら異なる符号化レーザビームは、投影画像内の異なる画素を同時に生成するために使用されることが可能である。
【００２５】
以下に記載されるように、このような実施形態は、投影画像の同じ行であるが異なる列に、投影画像の同じ列であるが異なる行に、または投影画像の異なる行と異なる列の両方に、同時に画素を生成するように構成されることが可能である。
【００２６】
このような実施形態は複数のレーザ素子を同時に使用するので、このように構成された走査レーザプロジェクタ１００は、向上した画像輝度を提供することができる。さらに、このような向上した画像輝度は、別々のレーザからのレーザビームを結合するのに必要な複雑な光学系を必要とすることなく達成され得る。他の実施形態では、複数のレーザ素子は、走査周波数の増加を必要とすることなく、改善された解像度を提供するように構成されることが可能である。他の実施形態では、マルチストライプレーザは単に、別途、より大型で複雑な光学系を必要とする可能性がある従来の設計よりも、小型化された走査レーザプロジェクタを単に提供することができる。
【００２７】
ここで図２Ａを参照すると、例示的なマルチストライプレーザ２００の斜視図が示されている。例示的なマルチストライプレーザ２００は、単一の半導体ダイ２０２上に形成された少なくとも第１レーザ素子２０４および第２レーザ素子２０６を含む。このように、マルチストライプレーザ２００は、本明細書に記載の走査レーザプロジェクタ（たとえば、走査レーザプロジェクタ１００）に用いられることが可能なタイプのレーザの一例である。この図示された例では、第１レーザ素子２０４と第２レーザ素子２０６は平行なダイオードストライプで形成され、平行なダイオードストライプの各々は、対応するレーザの一部を規定する。このような配置では、第１レーザ素子２０４と第２レーザ素子２０６は、実質的に平行なレーザビームを出力するように構成される。
【００２８】
図２Ａは、簡略化した図であり、したがって、マルチストライプレーザで見られるいくつかの特徴を示していないことに留意されたい。たとえば、図２は、第１レーザ素子２０４および第２レーザ素子２０４を独立して制御するために使用されるコンタクトを示していない。また、図２は、パッケージングまたは他の含まれ得るような特徴も示していない。
【００２９】
たとえば、マルチストライプレーザ２００は、マルチストライプレーザを実施するように構成された任意の適切な半導体デバイスまたは構造を含むこともできる。典型的な実施形態では、レーザ素子２０４および２０６は、他の製造されたデバイスと共に半導体ウエハ上に形成され、次いでウエハは複数の個々のダイに個片化され、個片化されたダイは半導体基板２０２を画定することに留意されたい。このようなレーザを形成するとき、バルク半導体ダイおよびシリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）ダイを含む、様々な異なるタイプの半導体基板が使用可能である。
【００３０】
なお、マルチストライプレーザ２００は、本明細書に記載される様々な実施形態で使用できるマルチストライプレーザの一例に過ぎず、マルチストライプレーザの他の実施例も使用可能であることにも留意すべきである。たとえば、マルチストライプレーザ２００は、第１レーザ素子２０４と第２レーザ素子２０６とがダイの「上部」に並んで形成された構成を示しているが、他の実施形態における、ダイ上のレーザ素子の他の構成も可能である。たとえば、マルチストライプレーザ素子は、半導体ダイの異なる水平層に形成されることが可能である。他の例として、マルチストライプレーザ２００は、より多くの数のレーザ素子、たとえば半導体ダイ上に一緒に形成された３個、４個、またはＮ個のこのようなレーザ素子を含むように形成されることが可能である。
【００３１】
様々な実施形態において、走査レーザプロジェクタ内のレーザ素子２０４および２０６の構成および使用に基づいて、ダイ内のレーザ素子２０４および２０６の間の出力距離を構成することが望ましい場合があることに留意されたい。たとえば、マルチストライプレーザ２００は、コリメートレンズ、ダイクロイック、走査ミラーなどのような介在光学系を考慮に入れて、投影画像内の画素および／または行の間の距離に対応するか、またはこれらによって決定される、レーザ素子２０４および２０６の間の出力距離で構成されることが可能である。したがって、レーザ素子間の距離は、１つのレーザ素子の出力が１つの画素に使用され、他のレーザ素子の出力が隣接する画素または隣接する行の画素に使用されるようになっている。
【００３２】
図２Ｂを参照すると、マルチストライプレーザ２００の例示的な一実施例が示されている。この例では、レーザ素子２０４および２０６によって出力されたレーザ光は、コリメートレンズ２１０に送られる。さらに、この図示される例では、レーザ素子２０４、２０６は光軸２１２に対して対称的に配置されている。
【００３３】
一般に、コリメートレンズ２１０のようなコリメート光学系は、ビーム光線が広がるにつれて最小のビーム広がりを有する低発散ビームを提供するために、ビーム光線が平行になるように使用される。走査レーザプロジェクタ内で実施されるとき、発散が任意の表示用の画素成長と一致する（たとえば、任意の視野および解像度の画素成長と一致する）ビームを形成するために、このようなコリメートレンズ２１０が使用可能である。具体的には、レーザ素子２０４および２０６の各々からの出力ビームが投影画像の画像画素の拡大速度よりも速く拡大しないことを保証するために、コリメート光学系が使用可能である。このような条件に対して、このようなコリメートレンズ２１０の使用は、表示される画像に無限の焦点のように見えるものを提供する。このような実施例では、マルチストライプレーザ２００からコリメートレンズ２１０までの距離（すなわち、ダイの端部からの距離）は、ビームを適切にコリメートするように選択された長さで構成されることが可能である。
【００３４】
上述のように、図２Ｂは、個々のレーザ素子２０４、２０６が光軸２１２に対して対称的に配置される実施形態を示す。このような実施形態では、コリメートレンズ２１０の後の各ビームは、コリメートレンズ２１０が回転対称で光軸２１２を中心とする限り、光軸２１２から同じ角度で分離する。他の実施形態では、レーザ素子２０４および２０６は、光軸２１２から角度的に分離された２つのビームを生成するために、軸ずれして配置されてもよい。たとえば、第１レーザ素子は光軸２１２上に配置され、他のレーザ素子は軸ずれして配置されることが可能である。このような実施形態では、第１レーザ素子からの第１ビームの重心は光軸２１２に沿って伝播し、第２レーザ素子からの第２ビームは光軸２１２から一定の角度で伝播する。
【００３５】
図１を参照して上述したように、マルチストライプレーザ１０２、走査ミラー１０４、および駆動回路１０６は、様々な方法で複数のレーザビームを利用するように構成されることが可能である。具体的には、様々な例において、マルチストライプレーザ１０２内の複数のレーザビームは、異なる画素データで独立して符号化されることが可能であり、したがって、これら異なる符号化レーザビームは、投影画像内の異なる画素を同時に生成するために使用されることが可能である。具体的な例として、走査レーザプロジェクタ１００は、投影画像の同じ行であるが異なる列に、投影画像の同じ列であるが異なる行に、または投影画像の異なる行と異なる列の両方に、同時に画素を生成するように構成されることが可能である。
【００３６】
特定の一実施形態では、マルチストライプレーザ１０２、走査ミラー１０４および駆動回路１０６は、１つのレーザ素子が投影画像の１つの行に投影し、別のレーザ素子が投影画像の別の行に同時に投影するように、構成される。図３Ａを参照すると、概略図は、例示的な投影画像３００内の２つの画素行の一部を示す。この図では、符号化されたレーザビームの走査運動によってこの画像フレーム内で前に照射された２つの行の部分がクロスハッチングで示され、まだ照射されていない部分はクロスハッチングされていない。
【００３７】
具体的には、投影画像３００の図示された部分は、第１レーザビーム３０２および第２レーザビーム３０４によって生成された２つの行３０６および３０８を含み、２つのレーザビーム３０２および３０４は、画像３００内の対応する行を指す矢印として示されている。ここでもまた、２つのレーザビーム３０２および３０４は、マルチストライプレーザにおいて異なるレーザ素子を使用して独立して生成され、１つまたは複数の走査ミラーを使用してラスタパターンに反射され、２つの隣り合う行３０６および３０８に同時に画素を効率的に生成する。したがって、図３Ａでは、走査ミラーがレーザビーム３０２および３０４をラスタパターンで左右に移動させるので、投影画像の２つの隣り合う行３０６および３０８は、第１レーザビーム３０２および第２レーザビーム３０４の水平走査運動によって生成されている。
【００３８】
ここでもまた、このような実施形態では、２つの行の画素が第１レーザビーム３０２および第２レーザビーム３０４によって、それぞれ同時に生成されることに留意されたい。このパターンは、水平走査中に２つの行を同時に生成し、反射されたレーザビームの対応する垂直運動に垂直走査速度を決めさせながら、投影画像のフレーム全体が生成されるまで続く。このような実施形態では、投影画像の行数および垂直走査速度は、走査ミラーの制御された運動および画素データのレーザビームへの符号化によって決定される。
【００３９】
２つの水平な行の画素は、２つのレーザビーム３０２および３０４によって同時に生成され得るので、得られる画像の全体的な輝度を高めることができる。具体的には、２つのレーザビーム３０２および３０４がラスタパターンを走査するので、得られた投影画像の各行の画素は、マルチストライプレーザの各レーザ素子によって１回ずつ、合計２回照射されることが可能である。比較的高速の走査動作のため、各画素のこの二重照射は、投影画像を視聴者に明るく見せる効果を有することができる。
【００４０】
しかしながら、投影画像が一貫した輝度を有することを保証するためには、画素投影画像の全てがフレーム毎に２回、すなわち、２つのレーザビーム３０２および３０４の各々で１回ずつ照射されることを保証することが、望ましい。さもなければ、２回照射されなかった画素の行は、２回照射された行と比較して、視聴者に対して著しく暗く見えることとなる。これは、別途保証するために特定のステップが取られない限り、たとえばラスタパターン走査中にレーザ素子の１つによってのみそのような行が照射される投影画像の上部および底部など、末端行で発生する可能性がある。
【００４１】
具体的には、走査ミラーの運動ならびにレーザビーム３０２および３０４の生成は、上部および底部の行が比較的暗くなる可能性を排除するために制御されることが可能である。これは、投影画像の「外側」に対応するレーザ素子をオフにしながら、投影画像の「内側」に対応するレーザ素子で２回目に上部および底部の行の画素を照射することによって、実現されることが可能である。内側レーザによる２回目の照明は、フレームの上縁および底縁の行が２回照射され、したがって内側行と同じ輝度を有することを保証し、その一方でこの走査中に外部レーザをオフにすることで、外側レーザと同時に新たな暗い行の画素が生成されないことを保証する。どのレーザ素子が投影画像の「内側」に対応し、どのレーザ素子が「外側」に対応するかは、レーザ素子の構成および画像の底部または上部が照射されているか否かに依存することに留意されたい。
【００４２】
ここで図３Ｂを参照すると、例示的な投影画像３５０が示されている。投影画像３５０の境界は外周３５２によって画定され、外周は比較的太い線で示されている。ここでもまた、レーザ素子による投影画像の照明はクロスハッチングで示されている。図３Ｂに見られるように、レーザビームの相対的な配置および動きは、外周３５２内の内部領域の画素行が、各レーザ素子で１回ずつ、合計２回照射されるようになっており、その一方で上部外部領域３５４および底部外部領域３５６は各々１回しか照射されない。ここでもまた、画像の上部および底部の行の画素が他の行と比較して許容できないほど暗くなる可能性がある。
【００４３】
このような問題を軽減するために、マルチストライプレーザの個々のレーザ素子は、対応するレーザビームが上部外部領域３５４および底部外部領域３５６のいずれかに投影されるときに選択的にオフになるように制御されることが可能であり、マルチストライプレーザの他のレーザ素子は、２回目の走査を外周３５２内の最後の行に投影する。別の言い方をすれば、画像フレームの頂点に到達すると、「外側」レーザはオフにされ、外周３５２内の一番上の行には「内側」レーザによって２回目の走査が与えられる。同様に、画像フレームの底部に到達すると、「外側」レーザをオフにすることができ、外周３５２内の一番下の行には「内側」レーザによって２回目の走査が与えられる。したがって、外周３５２内の全ての行は、各レーザ素子で１回ずつ、合計２回照射されるが、レーザ光は上部外部領域３５４および底部外部領域３５６に投影されない。
【００４４】
図３Ａの例は、いくつかの実施形態では画像輝度の向上を容易にすると記載されてきたが、このような例は、走査周波数の増加を必要とせずに投影画像の解像度を高めるために使用されることも可能である。具体的には、図３Ａの例は、複数の画素の行を同時に生成することができるので、ミラー走査速度またはフレームあたりの水平走査数を相応に増加させることなく、画像フレームの行数を増加させるために実施されることが可能である。このような実施形態では、各水平走査が投影画像内の２つの行の画素を完全に生成するように走査が行われ、そのビームサイズおよび／または垂直走査速度は、後続の走査が以前に生成された行と重ならないように構成される。したがって、その画像を生成するために使用される水平走査の数を増加させることなく、画像フレーム内に２倍の数の行が生成され得る。あるいは、半分の数の水平走査数で画像フレーム内に同じ数の行が生成され得る。
【００４５】
図３Ａおよび図３Ｂは、異なる行の画素が同時に生成される例を示しているが、これは例示的な一実施例に過ぎない。別の例示的な実施形態として、マルチストライプレーザ１０２、走査ミラー１０４、および駆動回路１０６は、２つのレーザ素子が投影画像内の同じ行に投影されるように構成することができる。図４Ａを参照すると、概略図は、例示的な投影画像４００内の１つの画素行４０６の一部を示している。この図では、符号化されたレーザビームの走査運動によってこの画像フレーム内で前に照射された行４０６の部分はクロスハッチングで示され、まだ照射されていない部分はクロスハッチングされていない。
【００４６】
具体的には、投影画像４００の図示された部分は、第１レーザビーム４０２および第２レーザビーム４０４によって生成されている行４０６を示し、２つのレーザビーム４０２および４０４は、画像４００内の対応する行を指す矢印として示されている。ここでもまた、２つのレーザビーム４０２および４０４は、マルチストライプレーザにおいて異なるレーザ素子を使用して独立して生成され、１つまたは複数の走査ミラーを使用してラスタパターンに反射され、同じ行に同時に２つの異なる画素を効率的に生成する。したがって、図４Ａでは、走査ミラーがレーザビーム４０２および４０４をラスタパターンで左右に移動させるので、行４０６内の２つの画素は、第１レーザビーム４０２および第２レーザビーム４０４の水平走査運動によって生成されている。
【００４７】
ここでもまた、このような実施形態では、同じ行４０６の２つの画素が、第１レーザビーム４０２および第２レーザビーム４０４によって、それぞれ同時に生成されることに留意されたい。このパターンは、水平走査中に行を生成し、反射されたレーザビームの対応する垂直運動に垂直走査速度を決めさせながら、投影画像のフレーム全体が生成されるまで続く。このような実施形態では、投影画像の行数および垂直走査速度は、やはり走査ミラーの制御された運動および画素データのレーザビームへの符号化によって決定される。
【００４８】
画素は２つのレーザビーム４０２および４０４によって同時に生成され得るので、得られる画像の全体的な輝度を高めることができる。具体的には、２つのレーザビーム４０２および４０４がラスタパターンを走査するので、投影画像の行の各画素は、マルチストライプレーザの各レーザ素子によって１回ずつ、合計２回照射されることが可能である。比較的高速の走査動作のため、各画素のこの二重照射は、投影画像を視聴者に明るく見せる効果を有することができる。
【００４９】
しかしながら、やはり投影画像が一貫した輝度を有することを保証するためには、画素投影画像の全てがフレーム毎に２回、すなわち、２つのレーザビーム４０２および４０４の各々で１回ずつ照射されることを保証することが、望ましい。さもなければ、２回照射されなかった画素は、２回照射された画素と比較して、視聴者に対して著しく暗く見えるであろう。図４の例では、これは、別途保証するために特定のステップが取られない限り、たとえばラスタパターン走査中にレーザ素子の１つによってのみそのような画素が照射される投影画像の右側および左側など、行の縁で発生する可能性がある。
【００５０】
具体的には、走査ミラーの運動ならびにレーザビーム４０２および４０４の生成はやはり、投影画像の右縁および左縁の画素が比較的暗くなる可能性を排除するために制御されることが可能である。ここでもまた、これは投影画像の「外側」に対応するレーザ素子をオフにしながら、投影画像の「内側」に対応するレーザ素子で２回目に両縁の画素を照射することによって、実現されることが可能である。内側レーザによる２回目の照明は、フレームの左縁および右縁の画素が２回照射され、したがって内側画素と同じ輝度を有することを保証し、その一方でこの走査中に外部レーザをオフにすることで、外側レーザと同時に新たな暗い画素が生成されないことを保証する。どのレーザ素子が投影画像の「内側」に対応し、どのレーザ素子が「外側」に対応するかは、レーザ素子の構成および画像の右縁または左縁が照射されているか否かに依存することに留意されたい。
【００５１】
ここで図４Ｂを参照すると、例示的な投影画像４５０が示されている。投影画像４５０の境界は外周４５２によって画定され、外周は比較的太い線で示されている。ここでもまた、レーザ素子による投影画像の照明はクロスハッチングで示されている。図４Ｂに見られるように、レーザビームの相対的な配置および動きは、外周４５２内の内部領域の画素行が、各レーザ素子で１回ずつ、合計２回照射されるようになっており、その一方で左外部領域４５４および右外部領域４５６は各々１回しか照射されない。ここでもまた、画像の左縁および右縁の画素が内部画素と比較して容認できないほど暗くなる可能性がある。
【００５２】
このような問題を軽減するために、マルチストライプレーザの個々のレーザ素子は、対応するレーザビームが左外部領域４５４または右外部領域４５６のいずれかに投影されるときに選択的にオフになるように制御されることが可能であり、マルチストライプレーザの他のレーザ素子は、２回目の走査を外周４５２内の最後の画素に投影する。別の言い方をすれば、画像フレームの左縁に到達すると、「外側」レーザはオフにされ、外周４５２内の最後の画素には「内側」レーザによって２回目の走査が与えられる。同様に、画像フレームの右縁に到達すると、「外側」レーザはオフにされ、外周４５２内の最後の画素には「内側」レーザによって２回目の走査が与えられる。したがって、外周４５２内の全ての画素は、各レーザ素子で１回ずつ、合計２回照射されるが、レーザ光は左外部領域４５４および右外部領域４５６に投影されない。
【００５３】
図３Ａおよび図３Ｂは、異なる行であるが同じ列の画素が２つのレーザ素子によって同時に生成される例を示しており、図４Ａおよび図４Ｂは、同じ行であるが異なる列の画素が同時に生成される例を示しており、これらもやはり単なる例に過ぎない。別の例示的な実施形態として、マルチストライプレーザ１０２、走査ミラー１０４、および駆動回路１０６は、２つのレーザ素子が異なる列および異なる行の両方にある画素に同時に投影するように構成することができる。図５Ａを参照すると、概略図は、例示的な投影画像５００内の２つの画素行の一部を示す。具体的には、投影画像５００の図示された部分は、第１レーザビーム５０２および第２レーザビーム５０４によって生成された２つの行５０６および５０８を含み、２つのレーザビーム５０２および５０４は、画像５００内の対応する行を指す矢印として示されている。ここでもまた、２つのレーザビーム５０２および５０４は、マルチストライプレーザにおいて異なるレーザ素子を使用して独立して生成され、１つまたは複数の走査ミラーを使用してラスタパターンに反射され、２つの隣り合う行５０６および５０８に同時に画素を効率的に生成する。図３の例とは対照的に、２つのレーザビーム５０２および５０４は、異なる列の画素に向けられる。別の言い方をすれば、レーザビーム５０２および５０４は、投影画像の行および列の両方に関してずれている。
【００５４】
図５Ａでは、走査ミラーがレーザビーム５０２および５０４をラスタパターンで左右に移動させるので、投影画像の２つの隣り合う行５０６および５０８は、第１レーザビーム５０２および第２レーザビーム５０４の水平走査運動によって生成されている。そしてやはり、２つのレーザビーム５０２および５０４がラスタパターンを走査するので、得られた投影画像の各行の画素は、マルチストライプレーザの各レーザ素子によって１回ずつ、合計２回照射されることが可能である。比較的高速の走査動作のため、各画素のこの二重照射は、投影画像を視聴者に明るく見せる効果を有することができる。
【００５５】
しかしながら、投影画像が一貫した輝度を有することを再び保証するためには、画素投影画像の全てがフレーム毎に２回、すなわち、２つのレーザビーム５０２および５０４の各々で１回ずつ照射されることを保証することが、望ましい。ここで図５Ｂを参照すると、例示的な投影画像５５０が示されている。投影画像５５０の境界は外周５５２によって画定され、外周は比較的太い線で示されている。ここでもまた、レーザ素子による投影画像の照明はクロスハッチングで示されている。図５Ｂに見られるように、レーザビームの相対的な配置および動きは、外周５５２内の内部領域の画素行が、各レーザ素子で１回ずつ、合計２回照射されるようになっており、その一方で外部領域５５４および外部領域５５６は各々１回しか照射されない。このような問題を再び軽減するために、マルチストライプレーザの個々のレーザ素子は、対応するレーザビームが外部領域５５４または外部領域５５６のいずれかに投影されるときに選択的にオフになるように制御されることが可能であり、マルチストライプレーザの他のレーザ素子は、２回目の走査を外周５５２の内縁の画素に投影する。したがって、外周４５２内の全ての画素は、各レーザ素子で１回ずつ、合計２回照射されるが、レーザ光は外部領域５５４および外部領域５５６に投影されない。
【００５６】
図３、図４、および図５の例では、２つのレーザ素子はマルチストライプレーザに含まれ、投影されたものを生成するために使用された。やはりこれは単なる一例であり、いくつかの実施形態では、追加のレーザ素子をマルチストライプレーザに含めることができ、投影画像を生成するために使用することができる。ここで図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅおよび図６Ｆを参照すると、これらの図は、投影画像を生成するために使用される３つのレーザ素子を有する追加の対応する例を示す。前述の例と同様に、このような実施例は、投影画像の輝度を高めることができる。この場合、投影画像の各画素は１フレームあたり３回走査されることが可能であり、各画素を２回走査するためにマルチストライプレーザの２つのレーザ素子を使用して各画素を２回走査する例に比べて、さらに輝度を向上させる。
【００５７】
そして前の例と同様に、対応するレーザビームが外部領域に投影しているときにレーザ素子を選択的にオフにすることが一般的には望ましいが、その一方でマルチストライプレーザの他の（１つまたは複数の）レーザ素子は、外周の内側の画素に２回目（または３回目）の走査を投影することができる。したがって、外周内の全ての画素は、各レーザ素子で１回ずつ、合計３回照射可能であるが、レーザ光は外部領域に投影されない。
【００５８】
さらに、図６Ａの例は、走査周波数の増加を必要とせずに投影画像の解像度を高めるためにも使用できることに留意されたい。具体的には、図６Ａの例は、３つの画素の行を同時に生成することができるので、ミラー走査速度またはフレームあたりの水平走査数を相応に増加させることなく、画像フレームの行数を３倍にするために実施されることが可能である。あるいは、１／３の数の水平走査数で画像フレーム内に同じ数の行が生成され得る。このような実施形態では、各水平走査が投影画像内の３つの行の画素を完全に生成するように走査が行われ、その垂直走査速度は、後続の走査が以前に生成された行と重ならないように構成される。
【００５９】
ここで図７Ａを参照すると、走査レーザプロジェクタ７００の概略図が示されている。走査レーザプロジェクタ７００は、本発明の様々な実施形態にしたがって使用可能なタイプのシステムのより詳細な例である。走査レーザプロジェクタ７００は、画像処理コンポーネント７０２、画素駆動発生器（ｐｉｘｅｌ  ｄｒｉｖｅ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）７０４、赤色レーザモジュール７０６、緑色レーザモジュール７０８、および青色レーザモジュール７１０を含む。３つのレーザモジュールからの光は、ダイクロイック７１２、７１４、および７１６と結合される。走査レーザプロジェクタ７００はまた、折りたたみミラー７１８、駆動回路７２０、および走査ミラー７２４を有するＭＥＭＳ装置７２２を含む。
【００６０】
動作中、画像処理コンポーネント７０２は、画素駆動発生器によって出力画素が表示される各走査位置についての適切な空間画像コンテンツを決定するために、二次元補間アルゴリズムを使用してビデオコンテンツを処理する。たとえば、ビデオコンテンツは、任意の解像度（たとえば、６４０×４８０、８４８×４８０、１２８０×７２０、１９２０×１０８０）の画素格子も表すことができる。入力光強度符号化は、典型的には、８、１０、１２ビットまたはそれ以上の解像度の光強度を表す。
【００６１】
このコンテンツはその後、レーザからの出力強度が入力画像コンテンツと一致するように、赤色、緑色、および青色レーザ光源の各々について命令された電流にマッピングされる。いくつかの実施形態では、このプロセスは、１５０ＭＨｚを超える出力画素速度で行われる。次いで、レーザビームは、超高速ジンバル搭載二次元二軸レーザ走査ミラー７２４に向けられる。いくつかの実施形態では、この二軸走査ミラーは、ＭＥＭＳプロセスを用いてシリコンから製造される。垂直回転軸は準静的に操作され、垂直の鋸歯状ラスタ軌跡を形成する。垂直軸は、スロースキャン軸とも呼ばれる。水平軸は、走査ミラーの共振振動モードで動作する。いくつかの実施形態では、ＭＥＭＳデバイスは、ＭＥＭＳダイおよび永久磁石の小さなサブアセンブリを含む小型アセンブリならびに電気インターフェースを用いて実現される電磁作動を使用するが、様々な実施形態はこの点に関して限定されない。たとえば、いくつかの実施形態は、静電または圧電作動を使用する。本発明の範囲から逸脱することなく、任意のタイプのミラー作動も採用されてよい。
【００６２】
水平共振軸は、高速走査軸とも呼ばれる。いくつかの実施形態では、ラスタパターン７２６は、水平軸上の正弦成分と垂直軸上の鋸歯状成分とを結合することによって形成される。これらの実施形態では、出力ビーム７２８は、正弦波パターン内で前後左右に掃引し、フライバック（下から上）中にディスプレイを空白にして鋸歯状パターンで垂直（上から下）に掃引する。
【００６３】
図７は、ビームが上から下に垂直に掃引するが、下から上へのフライバックを示さないときの正弦波パターンを示すことに、留意されたい。他の実施形態では、垂直掃引は、フライバックが存在しないように三角波で制御される。さらなる実施形態では、垂直掃引は正弦である。本発明の様々な実施形態は、垂直および水平掃引または結果として得られるラスタパターン７２６を制御するために使用される波形によって制限されない。
【００６４】
駆動回路７２０は、ＭＥＭＳデバイス７２２に駆動信号を供給する。駆動信号は、高速走査軸上の走査ミラー７２４の共振角運動を制御するための励起信号を含み、低速走査軸上の偏向を引き起こす低速走査駆動信号も含む。高速および低速走査軸の両方で得られるミラー偏向は、出力ビーム７２８に画像領域７３０のラスタ走査７２６を生成させる。動作中、レーザ光源は、各出力画素に対して光パルスを発生し、走査ミラー７２４は、ビーム７２８がラスタパターン７２６を横切るときに光パルスを反射する。駆動回路７２０はまた、ＭＥＭＳデバイス７２２からフィードバック信号を受信する。ＭＥＭＳデバイス７２２からのフィードバック信号は、本明細書ではフィードバック信号の振幅とも呼ばれる、ミラーの最大偏向角を記述することができる。このフィードバック信号は、駆動回路７２０に供給され、走査ミラー７２４の動きを正確に制御するために駆動回路７２０によって使用される。
【００６５】
動作中、駆動回路７２０は、フィードバック信号の振幅が一定となるように、走査ミラー７２４の共振運動を励起する。これは、ラスタパターン７２６に示されるように、高速走査軸上で一定の最大角度偏向を提供する。走査ミラー７２４の共振運動を励起するために使用される励起信号は、振幅および位相を含むことができる。駆動回路７２０は、フィードバック信号振幅を実質的に一定に保つように励起信号振幅を修正するフィードバック回路を含む。加えて、駆動回路７２０は、ラスタパターン７２６の水平位相アライメントおよび垂直位置を制御するために、励起信号を修正することができる。
【００６６】
これを容易にするために、駆動回路７２０は、ハードウェア、プログラム可能なプロセッサ、または任意の組み合わせで実施することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、駆動回路７２０は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）で実施される。さらに、いくつかの実施形態では、高速データ経路制御の一部がＡＳＩＣで実行され、全体制御はソフトウェアプログラム可能なマイクロプロセッサによって提供される。
【００６７】
図７Ａは、単一のＭＥＭＳデバイス７２２および単一の走査ミラー７２４を有する実施形態を示しているが、これは単なる例示的な実施形態であることに留意されたい。別の例として、走査レーザプロジェクタは代わりに、１つのミラーは一方の軸に沿って偏向するように構成され、別のミラーは第１の軸に対して概ね垂直な第２の軸に沿って偏向するように構成された、２つの走査ミラーを含む走査ミラーアセンブリを用いて、実施されることが可能である。
【００６８】
このような実施形態は、第２のＭＥＭＳデバイス、第２の走査ミラー、および第２の駆動回路を含むことができる。第１の走査ミラーは、水平走査運動を発生するように構成され、第２の走査ミラーは、垂直運動を発生するように構成されることが可能である。このように、１つの走査ミラーの動きが水平走査振幅を決定し、他方の走査ミラーの動きが垂直走査振幅を決定する。
【００６９】
動作中、駆動回路７２０は、フィードバック信号の振幅が一定となるように、走査ミラー７２４の共振運動を励起する。これは、ラスタパターン７２６に示されるように、高速走査軸上で一定の最大角度偏向を提供する。走査ミラー７２４の共振運動を励起するために使用される励起信号は、振幅および位相を含むことができる。駆動回路７２０は、フィードバック信号振幅を実質的に一定に保つように励起信号振幅を修正するフィードバック回路を含む。加えて、駆動回路７２０は、ラスタパターン７２６の水平位相アライメントおよび垂直位置を制御するために、励起信号を修正することができる。
【００７０】
本明細書に記載される実施形態によれば、図７Ａに示される赤色、緑色、および／または青色レーザ光モジュールは各々、単一のダイ上に一緒に形成された複数のレーザ素子を含むマルチストライプレーザを用いて実施されることが可能である。この実施形態では、複数のレーザ素子は、各色について実質的に同じ波長を有するレーザビームを出力するように構成される。したがって、赤色、緑色および青色レーザ光モジュール７０６，７０８および７１０は各々、それ自身のダイ上に形成され、実質的に同じ波長で出力する複数のレーザ素子を有する、自身のマルチストライプレーザを備えることができる。各色モジュールがマルチストライプレーザを使用する必要はなく、いくつかの実施形態では特定の色のみがマルチストライプレーザを使用することに、留意すべきである。たとえば、特定の色のみが輝度の増加を必要とするとき。さらに、マルチストライプレーザにおけるレーザ素子の数は、色ごとに異なってもよい。ここでもまた、たとえば、個々の色の輝度を増加させる必要性が異なるとき。さらに、レーザ光モジュールは、赤色、緑色および青色レーザ素子を含むものとして記載されているが、他の実施形態では他の可視色の組み合わせを使用できることに留意されたい。加えて、いくつかの実施形態では、赤外線および紫外線などの不可視レーザ素子が含まれることも可能である。
【００７１】
これらの様々な実施形態では、レーザ光モジュールを実装するマルチストライプレーザは、レーザ素子が独立して制御可能となるように構成されている。たとえば、各色の第１レーザ素子および第２レーザ素子は、画素発生器７０４によって独立して制御可能であってもよい。したがって、画素駆動発生器７０４は、適切な画素を生成するために複数のレーザ素子を駆動することができる。これを容易にするために、画素発生器７０４は、１つ以上のバッファを有して構成されることが可能であり、バッファは、各画素が特定のレーザ素子によって生成されているときにその画素のデータが利用可能であることを保証するために使用される。たとえば、このようなバッファは、このような画素がフレーム毎に複数回走査されているときに、画素データを複数回提供するために使用されることが可能である。
【００７２】
このような実施形態では、画素発生器７０４によって使用されるバッファのサイズは、複数のレーザ素子の構成、および複数のレーザ素子が画素を生成するためにどのように使用されているかに依存することができる。たとえば、（たとえば図４Ａの例のように）同じ行の画素を同時に走査するために複数のレーザ素子が各々使用されているとき、画素の１回目の走査と同じ画素の後続の走査との間の時間差は比較的短く、したがって通常は比較的小さいバッファが使用可能である。あるいは、（たとえば図３Ａおよび図５Ａの例のように）異なる行の画素を同時に走査するために複数のレーザ素子が使用されているとき、画素が最初に走査されたときとその後再度走査されるときとの間の時間遅延が比較的大きいので、比較的大きいバッファが必要とされ得る。
【００７３】
このように、画素駆動発生器７０４を用いて各色についてマルチストライプレーザの複数のレーザ素子を独立して制御することにより、各レーザ光モジュールの異なるレーザビームは、異なる画素データで独立して符号化されることが可能であり、したがって、これら異なる符号化レーザビームは、投影画像内の異なる画素を同時に生成するために使用されることが可能である。
【００７４】
そして上記で記載されたように、このような実施形態は、投影画像の同じ行であるが異なる列に、投影画像の同じ列であるが異なる行に、または投影画像の異なる行と異なる列の両方に、同時に画素を生成するように構成されることが可能である。
【００７５】
最後に、赤色、緑色および青色レーザ光源が図７Ａに示されているものの、様々な実施形態は、レーザ光源によって発射される光の波長によって制限されない。たとえば、いくつかの実施形態では、可視光の代わりに、またはこれに加えて、不可視光（たとえば、赤外光）が発射される。
【００７６】
ここで図７Ｂを参照すると、走査レーザプロジェクタ７００の概略図が示されている。走査レーザプロジェクタ７５０は、本発明の様々な実施形態にしたがって使用可能なタイプのシステムの別の例である。走査レーザプロジェクタ７５０は、図７Ａに示すプロジェクタ７００のものと同様であるが、赤色、緑色および青色の別個のレーザモジュールの代わりに単一のマルチストライプレーザ７５２を使用する。
【００７７】
したがって、たとえばこのような実施形態では、マルチストライプレーザ７５２は、赤色、緑色および青色の各色について１つずつのレーザ素子として、少なくとも３つのレーザ素子を含むことができる。このような実施形態は、３色全てが、プロジェクタを実現するためにより少ない光学素子と組み合わせ可能なので、比較的小型化されたプロジェクタを提供することができる。たとえば、すべての色のレーザ素子の全てが同じマルチストライプレーザ上に実装されているとき、他のプロジェクタで使用される様々なコンバイナ（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）光学系は必要とされないことがある。
【００７８】
さらに、いくつかの実施形態では、各色の複数のレーザ素子がマルチストライプレーザ７５２に含まれるように、追加のレーザ素子が含まれてもよい。そのような実施形態は付加的に、輝度を増加させることができる。
【００７９】
ここでもまた、これらの様々な実施形態では、レーザ光モジュールを実装するマルチストライプレーザは、レーザ素子が独立して制御可能となるように構成されている。たとえば、各色の第１レーザ素子および第２レーザ素子は、画素発生器７０４によって独立して制御可能であってもよい。各色についてマルチストライプレーザの複数のレーザ素子を独立して制御することにより、各レーザ光モジュールの異なるレーザビームは、異なる画素データで独立して符号化されることが可能であり、したがって、これら異なる符号化レーザビームは、投影画像内の異なる画素を同時に生成するために使用されることが可能である。
【００８０】
ここで図８を参照すると、走査ミラーを備えた微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスの平面図が示されている。ＭＥＭＳデバイス８００は、固定プラットフォーム８０２、走査プラットフォーム８４０、および走査ミラー８１６を含む。走査プラットフォーム８４０は屈曲部８１０および８１２によって固定プラットフォーム８０２に結合され、走査ミラー１６は屈曲部８２０および８２２によって走査プラットフォーム８４０に結合される。走査プラットフォーム８４０は、駆動線８５０に接続された駆動コイルを有し、これは駆動回路（たとえば、駆動回路７２０）から供給される駆動信号によって駆動される。駆動信号は、高速走査軸上の走査ミラー８１６の共振運動を励起するための励起信号を含み、低速走査軸上の走査プラットフォーム８４０の非共振運動を引き起こす低速走査駆動信号も含む。駆動線８５０への電流駆動は、駆動コイル内に電流を発生する。動作中、外部磁界源（図示せず）は、駆動コイルに磁界を加える。外部磁界源によって駆動コイルに加えられる磁界は、コイルの平面内に成分を有し、２つの駆動軸に対して非直角（ｎｏｎ−ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ）に方向付けされる（ｏｒｉｅｎｔ、配向）。コイル巻線内の面内電流は、導体上に面外ローレンツ力を生成するために面内磁界と相互作用する。駆動電流は走査プラットフォーム８４０上にループを形成するので、電流は走査軸を横切って符号を反転させる。これは、ローレンツ力が走査軸を横切って符号を反転させ、結果的に磁界の平面内および磁界に垂直なトルクが生じることを意味する。この結合トルクは、トルクの周波数成分に応じて２つの走査方向に応答を生成する。
【００８１】
屈曲部８１０および８１２の長軸は、旋回軸を形成する。屈曲部８１０および８１２は、捻れ屈曲を受ける可撓性部材であり、これによって走査プラットフォーム８４０が旋回軸上で回転し、固定プラットフォーム８０２に対して角変位を有することを可能にする。屈曲部８１０および８１２は、図８に示されているような捻れ実施形態に限定されない。たとえば、いくつかの実施形態では、屈曲部８１０および８１２は、円弧、「Ｓ」字形状、または他の蛇行形状などの他の形状をとる。本明細書で使用される「屈曲部」という用語は、走査プラットフォームを別のプラットフォーム（走査または固定）に結合し、走査プラットフォームが他のプラットフォームに対して角変位を有することを可能にする運動が可能な、任意の可撓性部材を指す。
【００８２】
走査ミラー８１６は、屈曲部８２０および８２２によって形成された第１の軸上で旋回し、屈曲部８１０および８１２によって形成された第２の軸上で旋回する。第１の軸は、本明細書では水平軸または高速走査軸と呼ばれ、第２の軸は本明細書では垂直軸または低速走査軸と呼ばれる。いくつかの実施形態では、走査ミラー８１６は、水平軸上を機械的共振周波数で走査し、正弦波水平掃引を生じる。さらに、いくつかの実施形態では、走査ミラー８１６は非共振周波数で垂直に走査するので、垂直走査周波数は独立して制御されることが可能である。
【００８３】
典型的な実施形態では、ＭＥＭＳデバイス８００は、１つ以上の集積化ピエゾ抵抗位置センサも組み込む。たとえば、ピエゾ抵抗センサ８８０は、走査プラットフォーム８４０に対するミラー８１６の変位を表す電圧を生成するように構成されることが可能であり、この電圧を駆動回路に戻すことができる。さらに、いくつかの実施形態では、１つの走査軸上に位置センサが設けられ、他の実施形態では、両方の軸上に位置センサが設けられる。
【００８４】
ＭＥＭＳデバイス８００が一例として提供されているが、本発明の様々な実施形態はこの特定の実施例に限定されないことに留意されたい。たとえば、光ビームをラスタパターンで反射するために二次元で掃引することができる任意の走査ミラーも、本発明の範囲から逸脱することなく組み込まれることが可能である。また、たとえば、光ビームをラスタパターンで反射させるために、任意の組み合わせの走査ミラー（たとえば、各軸に１つずつ、合計２つのミラー）が利用されてもよい。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、任意のタイプのミラー駆動機構も利用されてよい。たとえば、ＭＥＭＳデバイス８００は、静磁界を有する移動プラットフォーム上の駆動コイルを使用するが、他の実施形態は、固定プラットフォーム上に駆動コイルを有する移動プラットフォーム上の磁石を含んでもよい。さらに、ミラー駆動機構は、静電駆動機構を備えてもよい。
【００８５】
上述した走査レーザプロジェクタ（たとえば、図１の走査レーザプロジェクタ１００）は、多種多様なデバイス内で、広範囲の用途に、実施されることが可能である。これらのタイプのデバイスのいくつかの具体的な例は、図９から図１４を参照して説明されない。いずれの場合においても、上述した様々な実施形態は、そのようなデバイスと共に、またはその一部として実施され得る。
【００８６】
図９を参照すると、様々な実施形態によるモバイルデバイス９００のブロック図が示されている。具体的には、モバイルデバイス９００は、上述したような走査レーザプロジェクタ（たとえば、走査レーザプロジェクタ１００、走査レーザプロジェクタ７００）を実施することができるタイプのデバイスの一例である。図９に示されるように、モバイルデバイス９００は、無線インターフェース９１０、プロセッサ９２０、メモリ９３０、および走査レーザプロジェクタ９０２を含む。走査レーザプロジェクタ９０２は、上述のフィードバック信号を供給するために、過剰走査領域信号内に構成された光検出器を含む。走査レーザプロジェクタ９０２は、任意の画像源から画像データを受け取ってもよい。
【００８７】
たとえば、いくつかの実施形態では、走査レーザプロジェクタ９０２は、静止画像を保持するメモリを含む。他の実施形態では、走査レーザプロジェクタ９０２は、ビデオ画像を含むメモリを含む。さらに別の実施形態では、走査レーザプロジェクタ９０２は、コネクタ、無線インターフェース９１０、有線インターフェースなどの外部源から受信した画像を表示する。
【００８８】
無線インターフェース９１０は、任意の無線送信および／または受信機能も含んでよい。たとえば、いくつかの実施形態では、無線インターフェース９１０は、無線ネットワークを介して通信することができるネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を含む。また、たとえば、いくつかの実施形態では、無線インターフェース９１０は携帯電話機能を含んでもよい。さらなる実施形態では、無線インターフェース９１０は、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を含んでもよい。無線インターフェース９１０は、本発明の範囲から逸脱することなく、任意のタイプの無線通信機能も含んでよいことを、当業者は理解するであろう。
【００８９】
プロセッサ９２０は、モバイルデバイス９００内の様々なコンポーネントと通信することができる任意のタイプのプロセッサであってもよい。たとえば、プロセッサ９２０は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）ベンダーから入手可能な組み込みプロセッサであってもよく、または市販のマイクロプロセッサであってもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ９２０は、走査レーザプロジェクタ１００に画像またはビデオデータを提供する。画像またはビデオデータは、無線インターフェース９１０から読み出されてもよく、または無線インターフェース９１０から読み出されたデータから取得されてもよい。たとえば、プロセッサ９２０を介して、走査レーザプロジェクタ９０２は、無線インターフェース９１０から直接受け取った画像またはビデオを表示してもよい。また、たとえば、プロセッサ９２０は、無線インターフェース９１０から受信した画像および／またはビデオに追加するオーバーレイを提供してもよく、または無線インターフェース９１０から受信したデータに基づいて格納された画像を変更してもよい（たとえば、無線インターフェース９１０が位置座標を提供するＧＰＳ実施形態において地図表示を修正する）。
【００９０】
図１０を参照すると、様々な実施形態によるモバイルデバイス１０００の斜視図が示されている。具体的には、モバイルデバイス１０００は、上述したような走査レーザプロジェクタ（たとえば、走査レーザプロジェクタ１００、走査レーザプロジェクタ７００）を実施することができるタイプのデバイスの一例である。モバイルデバイス１０００は、通信能力を有するかまたは有していないハンドヘルド走査レーザプロジェクタであってもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、モバイルデバイス１０００は、他にほとんどまたは全く機能を有していない走査レーザプロジェクタであってもよい。また、たとえば、いくつかの実施形態では、モバイルデバイス１０００は、たとえば、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピューティングデバイス、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機などを含む、通信に使用可能なデバイスであってもよい。さらに、モバイルデバイス１０００は、無線（たとえば、セルラ）を介して大規模なネットワークに接続されてもよく、または非規制スペクトル（たとえば、ＷｉＦｉ）接続を介してデータメッセージまたはビデオコンテンツを受け入れおよび／または送信してもよい。
【００９１】
モバイルデバイス１０００は、走査レーザプロジェクタ１０２０、タッチセンシティブディスプレイ１０１０、オーディオポート１００２、制御ボタン１００４、カードスロット１００６、およびオーディオ／ビデオ（Ａ／Ｖ）ポート１００８を含む。これらの要素のいずれも必須ではない。たとえば、モバイルデバイスは、タッチセンシティブディスプレイ１０１０、オーディオポート１００２、制御ボタン１００４、カードスロット１００６、またはＡ／Ｖポート１００８のいずれもなしに、走査レーザプロジェクタ１０２０のみを含んでもよい。いくつかの実施形態は、これらの要素のサブセットを含む。たとえば、アクセサリプロジェクタは、走査レーザプロジェクタ１０２０、制御ボタン１００４、およびＡ／Ｖポート１００８を含んでもよい。スマートフォンの実施形態は、タッチセンシティブ表示装置１０１０とプロジェクタ１０２０とを組み合わせてもよい。
【００９２】
タッチセンシティブディスプレイ１０１０は、任意のタイプのディスプレイであってもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、タッチセンシティブディスプレイ１０１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーンを含む。いくつかの実施形態では、ディスプレイ１０１０はタッチセンシティブではない。ディスプレイ１０１０は、走査レーザプロジェクタ１０２０によって投影された画像を常に表示してもしなくてもよい。たとえば、アクセサリ製品は、ディスプレイ１０１０上に投影画像を常に表示してもよいが、携帯電話の実施形態は、ディスプレイ１０１０上に異なるコンテンツを表示しながらビデオを投影してもよい。いくつかの実施形態は、タッチセンシティブディスプレイ１０１０に加えてキーパッドを含んでもよい。Ａ／Ｖポート１００８は、ビデオ信号および／またはオーディオ信号を受け入れおよび／または送信する。たとえば、Ａ／Ｖポート１００８は、デジタルオーディオおよびビデオデータを運ぶのに適したケーブルを受け入れる高精細度マルチメディアインターフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））インターフェースなどのデジタルポートであってもよい。さらに、Ａ／Ｖポート１００８は、複合入力を受け入れるかまたは送信するためのＲＣＡジャックを含んでもよい。さらにまた、Ａ／Ｖポート１００８は、アナログビデオ信号を受信または送信するためのＶＧＡコネクタを含んでもよい。
【００９３】
いくつかの実施形態では、モバイルデバイス１０００は、Ａ／Ｖポート１００８を介して外部信号ソースにつながれてもよく、モバイルデバイス１０００は、Ａ／Ｖポート１００８を介して受け入れられるコンテンツを投影してもよい。他の実施形態では、モバイルデバイス１０００はコンテンツの発信元であり、Ａ／Ｖポート１００８はコンテンツを異なるデバイスに送信するために使用される。
【００９４】
オーディオポート１００２はオーディオ信号を供給する。たとえば、いくつかの実施形態では、モバイルデバイス１０００は、オーディオおよびビデオを記録および再生することができるメディアレコーダである。これらの実施形態では、ビデオは走査レーザプロジェクタ１０２０によって投影され、オーディオはオーディオポート１００２で出力されてもよい。
【００９５】
モバイルデバイス１０００は、カードスロット１００６も含む。いくつかの実施形態では、カードスロット１００６に挿入されたメモリカードは、オーディオポート１００２で出力される音声の源および／または走査レーザプロジェクタ１０２０によって投影されるビデオデータを提供することができる。カードスロット１００６は、たとえばセキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードを含む、任意のタイプのソリッドステートメモリデバイスも受け取ることができる。
【００９６】
図１１を参照すると、様々な実施形態によるヘッドアップディスプレイシステム１１００の斜視図が示されている。具体的には、ヘッドアップディスプレイシステム１１００は、上述したような走査レーザプロジェクタ（たとえば、走査レーザプロジェクタ１００、走査レーザプロジェクタ７００）を実施することができるタイプのデバイスの一例である。ヘッドアップディスプレイシステム１１００は、走査レーザプロジェクタ１１０２を含む。具体的には、走査レーザプロジェクタ１１０２は、ヘッドアップディスプレイに投影するために車両ダッシュボードに取り付けられて示されている。自動車のヘッドアップディスプレイは図１１に示されているが、これは限定ではなく、他の用途も可能である。たとえば、様々な実施形態は、航空電子用途、航空管制用途、および他の用途におけるヘッドアップディスプレイを含む。
【００９７】
図１２を参照すると、様々な実施形態によるアイウェア１２００の斜視図が示されている。具体的には、アイウェア１２００は、上述したような走査レーザプロジェクタ（たとえば、走査レーザプロジェクタ１００、走査レーザプロジェクタ７００）を実施することができるタイプのデバイスの一例である。アイウェア１２００は、アイウェアの視野内のディスプレイに投影するための走査レーザプロジェクタ１２０２を含む。いくつかの実施形態では、アイウェア１２００はシースルーであり、他の実施形態では、アイウェア１２００は不透明である。たとえば、アイウェア１２００は、着用者が物理的世界の上に重ねられたプロジェクタ１２０２からのディスプレイを見ることができる、拡張現実用途において使用されてもよい。また、たとえば、アイウェア１２００は、着用者の全視野がプロジェクタ１２０２によって生成される、仮想現実用途で使用されてもよい。
【００９８】
図１２には１つのプロジェクタ１２０２のみが示されているが、これは限定的ではなく、他の実施例も可能である。たとえば、いくつかの実施形態では、アイウェア１２００は、各々の眼に１つずつ、合計２つのプロジェクタ１２０２を含む。
【００９９】
図１３を参照すると、様々な実施形態によるゲーム装置１３００の斜視図が示されている。ゲーム装置１３００は、１人または複数のユーザがゲーム環境を観察し、これと対話することを可能にする。いくつかの実施形態では、ゲームは、走査レーザプロジェクタ１３０２を含む装置であるゲーム装置１３００の動き、位置、または配向に基づいてナビゲートされる。手動操作式ボタン、フットペダル、または口頭コマンドなどの他の制御インターフェースもまた、ゲーム環境の周りのナビゲーションまたはゲーム環境との相互作用に貢献し得る。たとえば、いくつかの実施形態では、トリガ１３４２は、１人または複数のユーザが、「一人称シューティングゲーム」として一般に知られている一人称視点ビデオゲーム環境にあるという錯覚に貢献する。投影されたディスプレイのサイズおよび輝度は、ユーザの動きと組み合わせてゲームアプリケーションによって制御され得るので、ゲーム装置１３００は、これらのユーザのために非常に真実味のあるまたは「没入型」の環境を作り出す。
【０１００】
３Ｄ地震探査、宇宙計画、ジャングルキャノピー探検、自動車安全指導、医学教育などのような活動のために、多くの他の一人称シミュレーションもまたゲーム装置１３００によって作成されることが可能である。触覚インターフェース１３４４は、反動、振動、揺れ、ランブルなどの様々な出力信号を提供することができる。触覚インターフェース１３４４もまた、タッチセンシティブディスプレイスクリーンまたはスタイラスを必要とするディスプレイスクリーンのようなタッチセンシティブ入力機能を含むことができる。たとえばモーションセンシティブプローブのための入力および／または出力機能などの追加の触覚インターフェースもまた、本発明の様々な実施形態に含まれる。
【０１０１】
ゲーム装置１３００はまた、統合オーディオスピーカ、リモートスピーカ、またはヘッドフォンなどのオーディオ出力デバイスを含むことができる。これらの種類の音声出力装置は、有線または無線技術を用いてゲーム装置１３００に接続されてもよい。たとえば、ワイヤレスヘッドフォン１３４６は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）接続を介してユーザに音響効果を提供するが、任意の類似の無線技術も自由に置き換え可能である。いくつかの実施形態では、ワイヤレスヘッドフォン１３４６は、複数のユーザ、インストラクタ、または観察者が通信できるようにするために、マイク１３４５またはバイノーラルマイク１３４７を含んでもよい。バイノーラルマイク１３４７は、通常、ユーザの頭の陰影によって修正された音を捕捉するために、各イヤホンにマイクを含む。この機能は、他のシミュレーション参加者による両耳聴および音源定位に使用できる。
【０１０２】
ゲーム装置１３００は、周囲の輝度、運動、位置、配向などを測定するセンサ１３１０を、いくつ含んでもよい。たとえば、ゲーム装置１３００は、デジタルコンパスを用いて絶対方位を検出し、ｘ、ｙ、ｚジャイロスコープまたは加速度計を用いて相対運動を検出してもよい。いくつかの実施形態では、ゲーム装置１３００は、装置の相対的な配向、またはその急な加速または減速を検出するための、第２の加速度計またはジャイロスコープも含む。他の実施形態では、ゲーム装置１３００は、ユーザが地上空間を移動する際の絶対位置を検出するための全地球測位衛星（ＧＰＳ）センサを含んでもよい。
【０１０３】
ゲーム装置１３００は、電池１３４１および／または診断ライト１３４３を含んでもよい。たとえば、電池１３４１は充電式電池であってもよく、診断ライト１３４３は電池の現在の充電量を示すことができる。別の例では、電池１３４１は取り外し可能な電池クリップであってもよく、ゲーム装置１３００は、放電した電池が充電された電池に交換されている間も装置の継続的な動作を可能にする、追加の電池、電気キャパシタまたはスーパーキャパシタを有してもよい。他の実施形態では、診断ライト１３４３は、ユーザまたはサービス技術者に、このデバイスに含まれるかまたは接続された電子コンポーネントの状態について通知することができる。たとえば、診断ライト１３４３は、受信した無線信号の強度、またはメモリカードの有無を示してもよい。
【０１０４】
診断ライト１３４３は、有機発光ダイオードまたは液晶ディスプレイスクリーンなど、任意の小さなスクリーンで置き換えられることも可能である。このようなライトまたはスクリーンは、この装置のシェルが半透明または透明である場合には、ゲーム装置１３００の外面上または表面下にあってもよい。ゲーム装置１３００の他のコンポーネントは、このデバイスから着脱可能、取り外し可能、または分離可能であってもよい。たとえば、走査レーザプロジェクタ１３０２は、ゲーム筐体１３８９から取り外し可能または分離可能であってもよい。いくつかの実施形態では、走査レーザプロジェクタ１００のサブコンポーネントは、ゲーム筐体１３８９から取り外し可能または分離可能であり、依然として機能することができる。
【０１０５】
図１４を参照すると、様々な実施形態によるゲーム装置１４００の斜視図が示されている。ゲーム装置１４００は、ボタン１４０４、ディスプレイ１４１０、およびプロジェクタ１４０２を含む。いくつかの実施形態では、ゲーム装置１４００は、ユーザがゲームをプレイするためのより大きなコンソールを必要としない独立型装置である。たとえば、ユーザは、ディスプレイ１４１０および／または投影されたコンテンツを見ながらゲームをプレイすることができる。他の実施形態では、ゲーム装置１４００は、より大きなゲームコンソール用のコントローラとして動作する。これらの実施形態では、ユーザは、ディスプレイ１４１０および／または投影されたコンテンツを見ることと組み合わせて、コンソールに繋がれた大きなスクリーンを見ることができる。
【０１０６】
一実施形態では、走査プロジェクタが提供され、走査プロジェクタは、マルチストライプレーザであって、マルチストライプレーザは半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含み、第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成された、マルチストライプレーザと；第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを反射するように構成された少なくとも１つの走査ミラーと；走査線のラスタパターンで第１レーザビームおよび第２レーザビームを反射するために、少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成された駆動回路と、を備える。
【０１０７】
別の実施形態では、走査レーザプロジェクタが提供され、これは、半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含むマルチストライプレーザであって、第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成された、マルチストライプレーザと；第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを反射するように構成された少なくとも１つの走査ミラーと；反射された第１レーザ光ビームおよび反射された第２レーザ光ビームが同時に投影画像の画素の異なる行に対応するように、走査線のラスタパターンで第１レーザビームおよび第２レーザビームを反射するために、少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成された駆動回路と；画素駆動発生器であって、投影画像の異なる行に異なる画素を同時に生成するために第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを変調するように、第１レーザ素子および第２レーザ素子を独立して制御するように構成されている、画素駆動発生器と、を備える。
【０１０８】
別の実施形態では、走査レーザプロジェクタが提供され、これは、半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を含むマルチストライプレーザであって、第１レーザ素子は第１レーザ光ビームを出力するように構成され、第２レーザ素子は第２レーザ光ビームを出力するように構成された、マルチストライプレーザと；第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを反射するように構成された少なくとも１つの走査ミラーと；反射された第１レーザ光ビームおよび反射された第２レーザ光ビームが同時に投影画像の同じ行の画素に対応するように、走査線のラスタパターンで第１レーザビームおよび第２レーザビームを反射するために、少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成された駆動回路と；画素駆動発生器であって、投影画像の同じ行に異なる画素を同時に生成するために第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを変調するように、第１レーザ素子および第２レーザ素子を独立して制御するように構成されている、画素駆動発生器と、を備える。
【０１０９】
別の実施形態では、走査レーザプロジェクタが提供され、これは、半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子、第２レーザ素子、および第３レーザ素子を含むマルチストライプレーザであって、第１レーザ素子は第１の色の第１レーザ光ビームを出力するように構成され、第２レーザ素子は第１の色とは異なる第２の色の第２レーザ光ビームを出力するように構成され、第３レーザ素子は第１の色および第２の色とは異なる第３の色の第３レーザ光ビームを出力するように構成された、マルチストライプレーザと；第１レーザ光ビーム、第２レーザ光ビーム、および第３レーザ光ビームを反射するように構成された少なくとも１つの走査ミラーと；反射された第１レーザ光ビーム、反射された第２レーザ光ビーム、および反射された第３レーザ光ビームが同時に投影画像の異なる画素に対応するように、走査線のラスタパターンで第１レーザビームおよび第２レーザビームを反射するために、少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起する励起信号を提供するように構成された駆動回路と；画素駆動発生器であって、投影画像の異なる画素を同時に生成するために第１レーザ素子、第２レーザ素子、および第３レーザ素子を独立して制御するように構成されている、画素駆動発生器と、を備える。
【０１１０】
別の実施形態では、画像を投影する方法が提供され、この方法は：半導体ダイ上に一緒に形成された少なくとも第１レーザ素子および第２レーザ素子を有するマルチストライプレーザを用いて第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを同時に生成するステップと；走査線のラスタパターンで第１レーザビームおよび第２レーザビームを反射するために、少なくとも１つの走査ミラーの運動を励起するステップと；投影画像の異なる画素を同時に生成するために第１レーザ光ビームおよび第２レーザ光ビームを変調するステップと、を備える。
【０１１１】
本発明は特定の実施形態に関連して説明されたが、当業者が容易に理解するように、本発明の範囲から逸脱することなく、修正および変形が可能であることを理解されたい。そのような修正および変形は、本発明の範囲および添付の特許請求の範囲内にあると考えられる。
【図１】
2019507898.tif 000003
【図２Ａ】
2019507898.tif 000004
【図２Ｂ】
2019507898.tif 000005
【図３Ａ】
2019507898.tif 000006
【図３Ｂ】
2019507898.tif 000007
【図４Ａ】
2019507898.tif 000008
【図４Ｂ】
2019507898.tif 000009
【図５Ａ】
2019507898.tif 000010
【図５Ｂ】
2019507898.tif 000011
【図６Ａ】
2019507898.tif 000012
【図６Ｂ】
2019507898.tif 000013
【図６Ｃ】
2019507898.tif 000014
【図６Ｄ】
2019507898.tif 000015
【図６Ｅ】
2019507898.tif 000016
【図６Ｆ】
2019507898.tif 000017
【図７Ａ】
2019507898.tif 000018
【図７Ｂ】
2019507898.tif 000019
【図８】
2019507898.tif 000020
【図９】
2019507898.tif 000021
【図１０】
2019507898.tif 000022
【図１１】
2019507898.tif 000023
【図１２】
2019507898.tif 000024
【図１３】
2019507898.tif 000025
【図１４】
2019507898.tif 000026
【国際調査報告】
2019507898.tif 000027
2019507898.tif 000028
2019507898.tif 000029
2019507898.tif 000030