CN101198475B - 用于对图像进行投影的图像投影装置 - Google Patents

Abstract

一种轻型致密图像投影模块，尤其用于安装在具有透光窗口的壳体中，其可操作地用于：使得光栅图案中的选定像素被照射，以产生彩色VGA质量的高分辨率的图像。通过沿着所述光栅图案的扫描线校准激光束的光束光斑的窄向尺寸而使像素的截面呈对称的。

Description

用于对图像进行投影的图像投影装置

技术领域

本发明通常涉及投影彩色二维图像，同时保持低功耗、高分辨率、微型致密大小、安静操作和最小振动，更具体地说，涉及增加构成图像的像素的对称性。

背景技术

通常已知的是，基于一对扫描镜将包括像素的二维图像投影在屏幕上，所述一对扫描镜在相互正交的方向上摆动，以在光栅图案上扫描来自激光器的激光束。激光束在所述镜中的一个(例如水平扫描镜)上入射为光束光斑，以沿着水平扫描线对光束光斑进行扫动(sweep)，所述水平扫描线沿着水平扫描方向延伸。水平扫描线在所述镜中的另一个(即垂直扫描镜)上入射，以沿着垂直方向对扫描线进行扫描，由此创建光栅图案。由于沿着每一扫描线对光束光斑进行扫动，因此通过对激光器提供能量来打开光束光斑导致了每一扫描线中的选定像素被照射和呈现为可视化的地而通过对激光器去除能量来关闭光束光斑导致其余的像素未被照射。受照射的像素和未照射的像素构成被投影的图像。

虽然通常对于它们倾向的目的是满意的，但已知图像投影装置对具有有限分辨率的图像进行投影，典型地少于640x480像素的四分之一视频图像阵列(VGA)质量，此外，像素是不对称的，由此使图像恶化。在其它因素中，各个受照射的像素的大小取决于在水平扫描镜上入射的光束光斑(当其被打开时)的初始大小以及光束光斑随水平扫描镜对光束光斑进行扫动的运动。换句话说，受照射的投影像素的大小大于入射光束光斑的初始大小，如所考虑的沿着水平扫描方向的那样。例如，如果在水平扫描镜上的入射光束光斑截面是圆形，则对应投影像素的截面将是椭圆的，其中较大的轴沿着水平扫描方向校准。所投影的像素因此沿着水平方向“伸出”，但不沿着垂直方向伸展，因此导致了对包括不对称像素的较差的显示图像。

发明内容

因此，本发明的一般目的在于提供一种图像投影装置，其投影具有改进的像素对称性的锐利且清晰的二维彩色图像。

本发明的另一目的在于增加由所述装置所投影的彩色图像的分辨率。

本发明的又一目的在于如果不能消除也会减少投影后的图像中的不对称的像素。

本发明的再一目的在于提供一种微型、致密、轻型以及便携式彩色图像投影装置，其可用于不同形式因素的多种装置中。

根据将在下文中变得清楚的这些和其它目的，简而言之，本发明的一个特征在于用于投影二维彩色图像的图像投影装置。所述装置包括：光学组件，其包括至少一个激光器，优选地是多个红色激光器、蓝色激光器和绿色激光器，用于分别发射红色激光束、蓝色激光束和绿色激光束作为合成光束，该合成光束在截面中具有光束光斑；扫描仪，其用于以空间中的扫描线的图案对光束光斑进行扫动，每一扫描线具有多个像素；控制器，其用于通过所述合成光束使得选定像素被照射并被呈现为可视的，以产生彩色图像。

在优选实施例中，所述扫描仪包括：一对可摆动扫描镜，其用于以不同扫描速率和不同的扫描角度沿着通常相互正交的方向对所述合成光束进行扫动。所述扫描速率中的至少一个超过听觉频率，例如大于18kHz，以减少噪声。所述扫描镜中的至少一个由惯性驱动器以机械谐振频率来驱动，以最小化功耗。图像分辨率优选地超过四分之一VGA质量，但典型地等于或超过VGA质量。

所述装置被可互换地安装在不同形式因素的壳体中，所述形式因素包括笔形、枪形或手电筒形装置、个人数字助理、垂饰、手表、计算机以及简言之包括由于其致密和微型大小而导致的任意形状，但不限于此。所投影的图像可以被用于广告或信号发送的目的，或用于电视或计算机监视器屏幕，并且简言之，可用于期望显示事物的任意目的。

根据本发明，所述光学组件可操作用于：形成带有具有相互正交的长光斑尺寸和窄光斑尺寸的椭圆形状的在所述扫描镜中的一个(例如水平扫描镜)上入射的光束光斑，对所述椭圆光束光斑进行定向，从而其窄光斑尺寸沿着每一扫描线延伸，所述每一扫描线沿着由水平扫描镜所扫动的水平方向。因此，当所述水平扫描镜沿着各个扫描线对所述椭圆光束光斑进行扫动时，沿着水平方向的对应像素的水平尺寸大小增加。理想地，像素的水平尺寸增加到与所述像素的垂直尺寸相同的大小，由此呈现更对称且具有通常是正方形或圆形形状的像素。在实践中，水平像素尺寸可以多于或少于垂直像素尺寸，但在任意情况下，根据本发明的像素的对称性已经被改进，也就是说，垂直像素尺寸对水平像素尺寸的比率比以前更接近于一。

可以用各种方式来实现椭圆光束光斑的定向。例如，如果激光器发射椭圆光束光斑，如在边发射半导体红色激光器和蓝色激光器的情况下，则激光器自身被转动，直到所述窄光斑尺寸沿着水平扫描方向被校准。红色光束和蓝色光束的路径中的光学透镜旋转地对称，从而在激光器已经被旋转之后不影响所述光束定向。

如果激光器发射圆形光束光斑，如在固态绿色激光器的情况下，则将光学元件放置在绿色光束的路径中，以将所述圆形光束光斑转换为椭圆光束光斑。所述光学元件沿着相互正交的扫描方向具有不同的光功率。所述光学元件可以是变形透镜、与旋转对称的平凸透镜结合的圆柱透镜、环面透镜、其轴相互正交的双圆柱透镜、或棱镜。

进一步根据本发明，所述椭圆光束光斑的长光斑尺寸沿着横向(即垂直)扫描方向延伸，沿着所述横向扫描方向来连续布置所述扫描线。所述长光斑尺寸沿着横向扫描方向产生对应的长像素尺寸。所述长像素尺寸与沿着所述横向扫描方向的邻近扫描线至少部分地交叠，由此对邻近扫描线进行混合以产生美学上令人愉悦的图像。

附图说明

图1是在距图像的工作距离处对图像进行投影的手持装置的透视图；

图2是用于图1的装置中的安装的根据本发明的图像投影装置的放大顶部透视图；

图3是图2的装置的顶部平面图；

图4是在图2的装置中使用的惯性驱动器的前透视图；

图5是图4的惯性驱动器的后透视图；

图6是图2的装置的实际实现方式的透视图；

图7是描述图2的装置的操作的电子示意性框图；

图8是椭圆光束光斑沿着扫描方向被扫动以实现对称像素的示意图。

具体实施方式

图1中的标号10通常标识手持装置，例如个人数字助理，在所述手持装置中，安装了图2所示的轻型致密图像投影装置20，并且其可操作为：在距所述装置可变距离处投影二维彩色图像。例如，图像18位于相对于装置10的工作距离范围内。

如图1所示，图像18在沿着图像的水平方向延伸的光学水平扫描角A上延伸，并在沿着图像的垂直方向延伸的光学垂直扫描角B上延伸。如下所述，图像包括由装置20中的扫描仪所扫动的扫描线的光栅图案上的受照射像素和未照射像素。

装置10的平行六面体形状仅表示可以在其中实现装置20的壳体的一个形式因素。该装置可以形成为是笔、蜂窝电话、蛤壳或手表形状。

在优选实施例中，装置20的测量体积少于大约30立方厘米。这种致密微型大小允许装置20被安装在许多变化的形状的壳体中，所述形状是大型或小型、便携式或固定式的，所述壳体包括具有板上(onboard)显示器12、键盘14以及通过其投影图像的窗口16的一些壳体。

参照图2和图3，装置20包括边发射半导体红色激光器22，当被提供能量时，其发射截面是椭圆光束光斑的处于大约635-655纳米的明亮红色激光束。透镜24是双非球面(biaspheric)凸透镜，其具有正焦距，并可操作为：实质上收集红色光束中的所有能量，并产生衍射受限光束。透镜26是凹透镜，其具有负焦距。由离开装置10内部的支架(为了清楚，图2中未示出)的未示出的各个透镜固定器(holder)来固定透镜24、26。透镜24、26在工作距离上形成红色光束轮廓。透镜24、26是旋转对称的，以下进行解释。

另一边发射半导体蓝色激光器28被安装在支架上，并且当被提供能量时，其发射截面是椭圆光束光斑的处于大约475-505纳米的衍射受限蓝色激光束。另一双非球面凸透镜30和凹透镜32被采用以按类似于透镜24、26的方式来形成蓝色光束轮廓。透镜30、32也是旋转对称的，以下进行解释。

具有530纳米量级波长的绿色激光束不是由半导体激光器来生成的，而是由绿色模块34来生成的，绿色模块34具有红外二极管泵浦YAG晶体激光器，其输出1060纳米的光束。非线性频率倍频晶体被包括在两个激光器镜之间的红外激光器腔体中。由于腔体内的红外激光功率远大于耦合到腔体外的功率，因此，频率倍频器能够在腔体内更加有效率的产生倍频的绿色光。激光器的输出镜反射1060nm红外辐射，并对倍频后的530nm绿色激光束是透明的。由于固态激光器和频率倍频器的正确操作需要精确的温度控制，因此依赖于珀耳帖效应(Peltier effect)的半导体设备被使用，以控制绿色激光器模块的温度。热电制冷器可以依据所施加的电流的极性要么加热要么制冷所述设备。热敏电阻器是是绿色激光器模块的一部分，用于监控其温度。来自热敏电阻器的读出被馈送给控制器，控制器相应地调整进入到热电制冷器的控制电流。

如以下进行解释的那样，激光器产生在100MHz量级的频率操作的脉冲。红色半导体激光器22和蓝色半导体激光器28可以产生在这样的高频的脉冲，但当前的可用绿色固态激光器不能产生这样的脉冲。结果，以声光调制器36对从绿色模块34出射的绿色激光束进行脉冲化，声光调制器36在晶体内部创建声学驻波，以衍射绿色光束。然而，调制器36产生零阶非衍射光束38和一阶脉冲化衍射光束40。光束40的截面通常具有圆形光束斑点。光束38、40彼此分离，并且为了分开它们以消除不期望的零阶光束38，光束38、40被沿着长的、具有折叠镜42的折叠路径而路由。可选地，可以要么在绿色激光器模块外部地要么在绿色激光器模块内部地使用电光调制器，以对绿色激光束进行脉冲化。用于调制绿色激光束的其它可能的方式包括电吸收调制或Mach-Zender干涉仪。

光束38、40被路由通过正透镜44和负透镜46。然而，仅允许衍射后的绿色光束40撞击折叠镜48并从其被反射。非衍射光束38由优选地安装在镜48上的吸收器50所吸收。以下解释透镜44、46，将入射在镜42上的光束光斑的初始圆形改变为椭圆形状。在镜48反射之后，衍射后的绿色光束40的截面是椭圆光束光斑。

所述装置包括一对二色滤波器52、54，其被布置为在绿色光束、蓝色光束和红色光束到达扫描组件60之前使得它们尽可能地共线。滤波器52允许绿色光束40从其穿过，但来自蓝色激光器28的蓝色光束56被干涉效应所反射。滤波器54允许绿色光束40和蓝色光束56从其穿过，但来自红色激光器22的红色光束58被干涉效应所反射。

接近共线的光束40、56、58被定向到固定反弹镜62，并被其反射。扫描组件60包括：第一扫描镜64，其可以由惯性驱动器66(在图4-图5中分离地示出)以第一扫描速率摆动，以在第一水平扫描角A上扫动反弹镜62反射的激光束；以及第二扫描镜68，其可以由电磁驱动器70以第二扫描速率摆动，以在第二垂直扫描角B上扫动第一扫描镜64反射的激光束。在可变构造中，扫描镜64、68可以被单个双轴镜所替换。

惯性驱动器66是高速低电功耗组件。可以在2003年3月13日提交的第10/387,878号美国专利申请中找到惯性驱动器的细节，该专利受让给与本申请相同的受让人，其通过引用被合并到此。惯性驱动器的使用将扫描组件60的功耗减少到少于一瓦，并且在投影彩色图像的情况下，如下所述，将其减少为少于十瓦特。

驱动器66包括可移动框74，其用于通过铰链来支撑扫描镜64，所述铰链包括一对共线铰链部76、78，其沿着铰链轴而延伸，并在扫描镜64的相对区域和所述框的相对区域之间连接。框74无需环绕扫描镜64，如所示的那样。

所述框、铰链部和扫描镜被制作为单片的通常平坦的硅基底，其大约厚150μm。硅被蚀刻以形成欧米加形状的槽，该槽具有上平行槽部分、下平行槽部分以及U形中央槽部分。扫描镜64优选地具有椭圆形状，并在所述槽部分中自由运动。在优选实施例中，沿着椭圆形状扫描镜的轴的尺寸测量为749μm×1600μm。每一铰链部测量宽度27μm和长度1130μm。所述框具有矩形形状，其测量宽度3100μm和长度4600μm。

惯性驱动器被安装在通常是平坦的印制电路板80上，并且可操作为：通过惯性直接移动所述框，以关于铰链轴间接摆动扫描镜64。惯性驱动器的一个实施例包括一对压电变换器82、84，其垂直于板80延伸，并在铰链部76任一端与框74的空间隔开的部分接触。可以使用粘合剂来确保每一变换器的一端和每一框部之间的持久接触。每一变换器的相对端从板80凸出，并且通过导线86、88电连接到周期交流电压源(未示出)。

在使用中，周期信号将周期驱动电压施加于每一变换器，并使得各个变换器在长度上交互延伸和收缩。当变换器82延伸时，变换器84收缩，反之亦然，由此同时推拉空间分离框部，并使得所述框关于铰链轴扭动。驱动电压具有与扫描镜的机械谐振频率对应的频率。扫描镜从其初始静止部分被移动，直到其也以谐振频率关于铰链轴摆动。在优选实施例中，所述框和扫描镜厚大约150μm，并且所述扫描镜具有高Q因子。由每一变换器产生的1μm量级的运动可以使得扫描镜以超过20kHz的扫描速率摆动。

另一对压电变换器90、92垂直于板80而延伸，并且在铰链部78的一侧与空间分离部74持久接触。变换器90、92充当反馈设备，用于监控所述框的摆动运动，并沿着导线94、96生成和感应用于反馈控制电路(未示出)的电反馈信号。

可选地，不是使用用于反馈的压电元件，可以使用磁反馈，其中，磁体被安装在高速镜的背部，并且外部线圈被使用以拾取由摆动磁体所生成的变化磁场。

虽然光可以被扫描镜的外部表面反射，但可期望以由金、银、铝制成的反射涂料或被特殊地设计的高反射绝缘涂料来涂敷镜64的表面。

电磁驱动器70包括：永磁体，其结合地安装在第二扫描镜68之上和其后面；以及电磁线圈72，其可操作为：响应于接收周期性驱动信号而生成周期性磁场。线圈72邻近于所述磁体，从而所述周期性场与永磁场磁性地相互作用，并反过来使得所述磁体和第二扫描镜68摆动。

惯性驱动器66以优选地大于5kHz(更具体地说，在18kHz或更高的量级)的扫描速率来高速摆动扫描镜64。这种高扫描速率处于不可听见的频率，从而最小化噪声和振动。电磁驱动器70以40kHz量级的较慢扫描速率来摆动扫描镜68，这快得足以允许图像在人眼视网膜上持续，而没有过度的闪烁。

较快的镜64对水平扫描线进行扫动，较慢的镜68垂直地对水平扫描线进行扫动，由此创建光栅图案，其是大致平行的扫描线的栅格或序列，图像从扫描线中被构建。每一扫描线具有多个像素。图像分辨率优选地是1024x768像素的XGA质量。在有限工作范围上，我们可以显示高清晰度电视标准，由720p，1270x720像素来表示。在某些应用中，一半的320x480像素的VGA质量、或四分之一的320x240像素的VGA质量是足够的。最少期望160x160像素的分辨率。

镜64、68的角色可以反转，从而镜68较快，而镜64较慢。镜64还被设计为对垂直扫描线进行扫动，在该情况下，镜68可以对水平扫描线进行扫动。此外，可以使用惯性驱动器来驱动镜68。实际上，每个镜可以通过电机驱动器、电驱动器、机械驱动器、静电驱动器、磁驱动器或电磁驱动器来驱动。

以恒定速度扫动模式来操作慢镜，在此期间显示图像。在镜的返回期间，镜被以其明显较高的自然频率扫动回到其初始位置。在镜的回程期间，可以对激光器断电，以减少设备的功耗。

图6是以与图2的装置的透视图相同的方式的装置20的实际实现方式。前述组件被安装在支架上，所述支架包括顶盖100和支架盘102。固定器104、106、108、110、112以相互校准的方式来分别固定折叠镜42、48、滤波器52、54和反弹镜62。每一固定器具有多个定位槽，其用于接收固定安装在所述支架上的定位柱。因此，镜和滤波器被正确地定位。如所示的那样，存在三个柱，由此允许两个角度调整和一个侧面调整。每一固定器可以被粘接到其最终位置。

通过在所述扫描线中的一个或多个中选择性照射像素来构建图像。以下参照图7更详细地描述，控制器114使得光栅图案中的选定像素通过三个激光束被照射，并且被呈现为可视的。例如，红色功率控制器116、蓝色功率控制器118和绿色功率控制器120分别将电流传导至红色激光器22、蓝色激光器28和绿色激光器34，以对红色激光器22、蓝色激光器28和绿色激光器34提供能量而在每一选定像素发射各个光束，并且不将电流传导至红色激光器、蓝色激光器和绿色激光器，从而不对红色激光器、蓝色激光器和绿色激光器提供能量，以便不照射其它未选定像素。受照射的像素和未照射的像素的所得图案构成图像，其可以是人或机器可读信息或图形的任意显示。

参照图1，以放大示图来示出光栅图案。以端点开始，由惯性驱动器以水平扫描速率沿着水平方向扫动激光束到相对端点，以形成扫描线。其后，由电磁驱动器70以垂直扫描速率沿着垂直方向扫动激光束到另一端点，以形成第二扫描线。按相同方式来处理连续扫描线的形成。

在微控制器114或控制电路的控制下或通过功率控制器116、118、120的操作在选定时间对激光器提供能量并进行脉冲化或去除能量和不进行脉冲而在光栅图案中创建图像。激光器产生可见光，并且仅当期望看见所期望的图像中的像素时才打开。每一像素的颜色由光束的颜色中的一个或多个来确定。可以由红色激光器、蓝色激光器和绿色激光器中的一个或多个的选择性重叠来形成可见光谱中的任意颜色。光栅图案是由每一行的多个像素以及多行的多个像素所形成的栅格。所述图像是选定像素的位图。每一字母或数字、任意图形化设计或标识、以及甚至机器可读条码符号可以形成为位图化的图像。

如图7所示，在微处理器114的控制下，具有垂直同步数据和水平同步数据的到来视频信号以及像素和时钟数据被发送到红缓冲器122、蓝缓冲器124和绿缓冲器126。完全VGA帧的存储要求很几千字节，并且其将可期望具有缓冲器中的足够的存储量以用于两个完全帧，以使得一个帧能够被写入，同时另一帧被处理和投影。在速度简档器(speed profiler)130的控制下，缓冲后的数据被发送到格式化器128，以及红色查找表(LTU)132、蓝色查找表134和绿色查找表136，以校正由扫描导致的固有内在失真以及由所投影的图像的显示角度而导致的几何失真。由数模转换器(DAC)138、140、142将所得的红色数字信号、蓝色数字信号和绿色数字信号转换为红色模拟信号、蓝色模拟信号和绿色模拟信号。红色模拟信号被馈送到红色激光器驱动器(LD)144，蓝色模拟信号被馈送到蓝色激光器驱动器146，红色激光器驱动器144连接到红色功率控制器116，蓝色激光器驱动器146连接到蓝色功率控制器118。绿色模拟信号被馈送到声光模块(AOM)射频(RF)驱动器150，并依次馈送到绿色激光器34，绿色激光器34也连接到绿色LD 148和绿色功率控制器120。

图7还示出反馈控制，包括红色光电二极管放大器152、蓝色光电二极管放大器154和绿色光电二极管放大器156，它们连接到红色模数(A/D)转换器158、蓝色模数转换器160和绿色模数转换器162。由热敏电阻器放大器164监控热量，热敏电阻器放大器164连接到A/D转换器166，并接着连接到微处理器。

由驱动器168、170来驱动扫描镜64、68，驱动器168、170被馈送来自DAC 172、174的模拟驱动信号，DAC 172、174又连接到微处理器。反馈放大器176、178检测扫描镜64、68的位置，并连接到反馈A/D 180、182，并且接着连接到微处理器。

功率管理电路184可操作为最小化功率，同时通过以下操作来允许最快的准时：一直保持绿色激光器打开，并且保持红色激光器和蓝色激光器的电流恰好低于激光发射阈值。

激光器安全切断电路186可操作为：如果扫描镜64、68中的任一个被检测为离开了位置，则关断激光器。

如上所述，出射于红色激光器22的红色光束具有椭圆光束光斑(见图8)，并且旋转对称的透镜24、26不改变光束光斑的椭圆形状。椭圆光束光斑具有相互正交的长(垂直)光斑尺寸和窄(水平)光斑尺寸，并且根据本发明，红色激光器22在支架100、102上被旋转，直到窄光斑尺寸或宽度被定向为沿着水平扫描方向(即沿着各个扫描线的纵向)延伸。随着水平扫描镜64(见图8)沿着各个扫描线被扫动，对应像素的对应窄水平尺寸(也称为虚拟像素)大小增加，直到其更接近地匹配对应像素的长垂直尺寸。当像素的水平尺寸和垂直尺寸相同时，像素具有通常正方形的对称形状。如上所述，在投影后的图像中使用对称像素创建了更令人愉悦的显示。

对于出射于蓝色激光器28的蓝色光束，情况相同。蓝色光束也具有椭圆光束光斑，其形状不受旋转对称的透镜30、32的影响。蓝色激光器28相对于支架转动，直到窄光斑尺寸沿着水平扫描方向延伸，并且对应水平像素尺寸增加，直到其更接近地匹配长垂直像素尺寸。

然而，对于镜42所反射的衍射后的绿色光束40，光束光斑截面是圆形。在此情况下，采用透镜44、46来将光束光斑的形状改变为椭圆。例如，透镜44可以是圆柱透镜，透镜46可以是旋转对称的平凸透镜。可以将圆柱透镜与平凸透镜组合为单个环面透镜。作为另一示例，可以使用两个相互正交的圆柱透镜。可选地，可以使用棱镜来创建椭圆光斑。在每种情况下，变形光在两个正交方向上具有不同的光功率，以改变光束光斑的形状。

对于像素的对应长垂直尺寸，这有助于对沿着垂直扫描方向被布置的邻近扫描线进行混合。因此，一个扫描线上的像素的长垂直尺寸与邻近扫描线上的邻近像素的长垂直尺寸部分地交叠。

另一应用在于反过来使用图像投影装置，以充当用于对目标图像进行成像的相机。在此情况下，使用伸长的光束光斑有助于减少从目标图像检测的信号中的散斑噪声。

在所附权利要求中阐述了期望受专利证书所保护的新的内容。

Claims (12)

1.一种用于对图像进行投影的图像投影装置，包括：

光学组件，用于生成激光束，所述激光束的截面是光束光斑，所述光束光斑具有椭圆形状，该椭圆形状具有相互正交的长光斑尺寸和窄光斑尺寸，其中，所述光学组件包括用于发射所述激光束的激光器；

扫描仪，用于沿着相互正交的扫描方向扫动所述光束光斑，以对扫描线的图案进行投影，每一行扫描线具有沿着所述扫描方向中的一个扫描方向所布置的多个像素，每一像素具有与所述长光斑尺寸和窄光斑尺寸对应的相互正交的像素尺寸；

沿着所述一个扫描方向对所述窄光斑尺寸进行定向，由于由所述扫描仪进行扫动而导致沿着所述一个扫描方向的像素尺寸比沿着所述一个扫描方向的窄光斑尺寸大，从而更对称地呈现所述像素尺寸，所述光束光斑的长光斑尺寸沿着垂直于所述一个扫描方向的横向扫描方向而延伸，沿着所述横向扫描方向来布置所述扫描线，以及，在整个图像中沿着横向扫描方向的所述扫描线中的每一个上的每一像素的对应尺寸至少部分地与在整个图像中沿着横向扫描方向的分别邻近的扫描线上的每个像素的对应尺寸重叠；以及

控制器，可操作地连接到所述扫描仪和所述光学组件，以用于使得选定像素被照射并且呈现为可视的，从而产生具有更对称像素的图像。

2.如权利要求1所述的图像投影装置，其中，所述光学组件包括：红色激光器、蓝色激光器和绿色激光器，用于分别发射红色激光束、蓝色激光束和绿色激光束，以作为合成的激光束形成所述激光束，从而产生彩色图像。

3.如权利要求2所述的图像投影装置，其中，所述红色激光器和蓝色激光器中的每一个发射其各自的具有椭圆形状的截面的红色光束和蓝色光束；并且其中，所述光学组件包括：用于所述红色光束和蓝色光束中的每一个的旋转对称的透镜。

4.如权利要求3所述的图像投影装置，其中，所述红色激光器和蓝色激光器中的每一个是边发射半导体激光器。

5.如权利要求2所述的图像投影装置，其中，所述绿色激光器发射具有圆形形状的截面的绿色光束；并且其中，所述光学组件包括：沿着相互正交的方向具有不同光功率以产生椭圆形状的光学元件。

6.如权利要求5所述的图像投影装置，其中，所述绿色激光器包括：二极管泵浦固态激光器，其具有用于产生绿色光束的光学频率倍频器。

7.如权利要求5所述的图像投影装置，其中，所述光学元件包括：变形透镜。

8.如权利要求5所述的图像投影装置，其中，所述光学元件包括：圆柱透镜和旋转对称的平凸透镜。

9.如权利要求5所述的图像投影装置，其中，所述光学组件包括：声光调制器，用于调制所述绿色光束，以产生非衍射光束和衍射光束，并且其中，所述光学元件以光学方式来修正所述衍射光束。

10.如权利要求1所述的图像投影装置，其中，所述扫描仪包括：第一可摆动扫描镜，用于以第一扫描速率并在第一扫描角度上沿着所述一个扫描方向对所述激光束进行扫动；以及第二可摆动扫描镜，用于以不同于第一扫描速率的第二扫描速率以及在不同于第一扫描角度的第二扫描角度上沿着基本垂直于所述一个扫描方向的横向扫描方向对所述激光束进行扫动。

11.如权利要求10所述的图像投影装置，其中，所述扫描镜中的至少一个以其机械谐振频率进行摆动，以最小化功耗。

12.如权利要求1所述的图像投影装置，其中，所述控制器包括：用于对所述激光器提供能量以照射所选定的像素并用于对所述激光器去除能量以不照射除了所选定的像素之外的像素的装置。

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