CN104737071A - 扫描光束强度调制 - Google Patents

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Abstract

一种包括扫描镜(162)的扫描激光投影仪(100)，所述扫描镜在至少一个轴上以正弦运动移动。通过调制由扫描镜反射的激光束来显示像素。基于激光束的位置和/或角速度，使用不同占空比的光脉冲来生成像素。

Description

扫描光束强度调制
背景技术
在扫描光束投影系统中，通常使用具有固定频率DAC时钟运行的数字-模拟转换器(DAC)生成输出像素驱动信号。为了获得每个投影光点的成比例尺寸，当在时间域中观察时，相同空间尺寸的“空间像素”占用变化离散量的DAC时钟周期。这是因为正弦扫描镜的变化速率。例如，每个输出空间像素都由一个、两个或更多DAC时钟周期生成。通常，在所需DAC时钟周期的持续时间内，将给定点(输出空间像素)的输出光调制为固定振幅。随着扫描镜扫过，在其中光束的角速度最高的扫描区域中心发生最大输出像素宽度(在DAC时钟周期方面)。随着光束朝着其正弦扫描的边缘移动，输出空间像素被映射到更大量的离散DAC时钟周期。
附图说明
图1示出根据本发明的各种实施例的具有像素驱动生成器的扫描投影仪；
图2示出根据本发明的各种实施例的根据光束位置的正弦水平扫描轨迹和光束速率；
图3示出根据本发明的各种实施例的根据光束位置的输出像素占用的大量DAC时钟周期；
图4示出根据本发明的各种实施例的在最大光束速率时生成的激光驱动信号；
图5示出根据本发明的各种实施例的在降低的光束速率时生成的激光驱动信号；
图6示出根据本发明的各种实施例的通过DAC时钟周期的最后一半的空白而生成的激光驱动信号；
图7示出根据本发明的各种实施例的通过DAC时钟周期的第一半和最后一半的空白而生成的激光驱动信号；
图8和9示出根据本发明的各种实施例的在保持单一驱动倍增器的同时，通过DAC时钟周期的第一半和最后一半的空白而生成的激光驱动信号；
图10示出根据本发明的各种实施例的归一化振幅驱动信号值；
图11示出根据本发明的各种实施例的移动装置的框图；
图12示出根据本发明的各种实施例的移动装置；
图13示出根据本发明的各种实施例的抬头显示系统；
图14示出根据本发明的各种实施例的眼镜；和
图15示出根据本发明的各种实施例的游戏设备。
具体实施方式
在下文详细说明中，参考作为例示示出其中可实践本发明的特定实施例的附图。充分详细地了描述这些实施例，以使得本领域技术人员能够实践本发明。应理解，本发明的各种实施例虽然不同，但是不是必然互斥。例如，不偏离本发明的范围，可在其它实施例中具体实施这里结合一个实施例所述的特殊部件、结构或特征。另外，应理解，不偏离本发明的范围，可改变个别要素在每个公开实施例内的位置或布置。因此，不应以限制意义理解下文详细说明，并且本发明的范围仅由适当解释的附加权利要求，以及权利要求对其命名的等效物的全部范围限定。在附图中，贯穿几幅图，相同标识符都涉及相同或类似的功能性。
图1示出根据本发明的各种实施例的具有像素驱动生成器的扫描投影仪。投影仪100包括视频处理元件102、像素驱动生成器元件104、数字-模拟转换器(DAC)120、光源130、具有扫描镜162的微机电(MEMS)装置160，以及镜控制电路192。
在运行时，视频处理元件102接收节点上的视频数据101，并且生成代表要显示的像素的命令流明值的显示像素数据。视频数据101代表通常以直角网格上的像素数据接收的图像源数据，但是这并不必要。例如，视频数据101可代表任何分辨率(例如，640x480、848x480、1280x720、1920x1080)的像素网格。输入光强度编码通常代表8、10、12比特或更高分辨率的光强度。
投影设备100为扫描光栅图案的扫描投影仪。光栅图案不必与图像源数据中的直角网格对齐，并且视频处理元件102运行，以生成将在光栅图案上以适当的点显示的显示像素数据。例如，在一些实施例中，视频处理元件102在源图像数据中的像素之间垂直地和/或水平地插值，以确定沿光栅图案的扫描轨迹的显示像素值。
视频处理元件102可包括能够执行上述功能的任何电路。例如，在一些实施例中，视频处理元件102包括能够执行插值的数字电路，诸如倍增器、移相器和加法器。同样地，例如在一些实施例中，视频处理元件102可包括硬件电路，并且也可包括执行指令的处理器。
像素驱动生成器元件104从视频处理元件102接收命令流明值，并且使流明值映射到数字驱动值和控制用于生成显示像素的结果光脉冲的振幅和持续时间两者的DAC控制值。在一些实施例中，像素驱动生成器元件104包括使流明值映射到数字驱动值的查找表。此外，在一些实施例中，像素驱动生成器元件104包括基于命令流明以及其它控制变量生成DAC控制信号。实例控制变量包括但不限于温度、激光二极管上升和下降时间、颜色、当前水平扫描区域、扫描方向、视频帧、视频线等等。
像素驱动生成器元件104可包括能够执行上述功能的任何电路。例如，在一些实施例中，像素驱动生成器元件104包括能够将命令流明转换为振幅/持续时间对的数字电路，诸如倍增器、移相器和加法器，以及以存储器装置实施的查找表。同样地，例如在一些实施例中，像素驱动生成器元件104可包括硬件电路，并且也可包括执行指令的处理器。
数字-模拟转换器(DAC)120将数字激光驱动振幅值转换为模拟电流。DAC 120接收固定频率的DAC时钟、激光驱动振幅值和DAC控制信号。DAC时钟可来源于任何适当的电路，诸如锁相回路(PLL)。这里使用术语“固定频率”描述下列时钟信号，其具有可基于许多因素，包括但不限于PLL变化、振荡器相位噪声、机械振动等等稍微变化的频率。这里将DAC时钟的周期称为“DAC时钟周期”。
在一些实施例中，从像素驱动生成器接收的DAC控制信号包括控制DAC 120生成的结果激光驱动信号的占空比的一个或多个信号。例如，像素驱动生成器元件104可向DAC 120提供归零(RTZ)信号，以允许小于DAC时钟周期的激光驱动时间。RTZ信号也可提供对显示像素的水平空间位置的精细控制。
光源130从DAC 120接收驱动电流信号，并且作为响应生成具有灰度值的光。光源130可为单色的，并且可包括多种不同颜色的光源。例如，在一些实施例中，光源130可包括红色、绿色和蓝色光源。在这些实施例中，视频处理元件102输出相应于红色、绿色和蓝色光源中的每个的显示像素数据。例如，光源130生成的光也可为可见的或不可见的。例如，在一些实施例中，光源130内的一个或多个光源可生成红外(IR)光。在一些实施例中，光源130可包括一个或多个激光生成装置。例如，在一些实施例中，光源130可包括激光二极管。
来自光源130的光被引导至扫描镜162。在一些实施例中，在光源130和扫描镜162之间的光路径中包括另外的光学元件。例如，投影仪100可包括准直透镜、二向色镜或任何其它适当的光学元件。
扫描镜162响应于来自扫描镜控制电路192在节点193上接收的电刺激在两个轴上偏斜。在两个轴上运动的同时，扫描镜162反射光源130提供的调制光。被反射的光扫过光栅图案，并且在180处的图像平面中生成结果显示。扫描镜162扫过的光栅图案的形状是在其两个轴上的扫描镜运动的函数。例如，在一些实施例中，扫描镜162响应于锯齿波刺激在第一轴(例如，垂直维度)上扫过，导致基本线性和单向性的垂直扫描。同样地，例如在一些实施例中，扫描镜162根据正弦刺激在第二轴(例如，水平维度)上扫过，导致基本正弦水平扫描。
MEMS装置160是在两个维度中扫描光的扫描镜组件的实例。在一些实施例中，扫描镜组件包括在两个维度(例如，在两个轴上)中扫描的单个镜。可替选地，在一些实施例中，MEMS装置160可为下列组件，其包括两个扫描镜，其中一个使光束沿一个轴偏斜，并且另一个使光束沿大致垂直于第一轴的第二轴偏斜。
在180处的结果显示高亮了用于进一步讨论的水平维度内的光栅扫描的各种区域。在区域182中示出处于其正弦运动的中间的水平扫描中心。区域182为扫描镜162的最高水平角速度区域。区域184为扫描镜162的较低水平角速度区域，比区域182更靠近正弦运动的峰值。区域186为扫描镜162的最低水平角速度的区域。通常不在区域186中显示像素，这代表水平运动的右极限和左极限的投影限制，通常被设置为正弦角偏移的峰值振幅的.94倍。
在运行时，像素驱动生成器元件104选择相应于正确角输出像素的最接近DAC时钟周期或部分周期。基于所选择的DAC时钟周期数，也可修改激光驱动振幅。例如，如果选择了部分DAC时钟周期，则可因而增大振幅。DAC时钟周期选择和驱动振幅修改也可受输入信息(控制变量)影响，诸如温度、激光特征、颜色、帧数和投影区域。基于这些输入和其它信息，像素驱动生成器元件104确定正确的振幅/持续时间输出，以实现单调输入代码与光强度输出的关系。温度信息允许根据温度补偿激光输出变化。考虑激光光源特征诸如上升和下降时间允许正确调节振幅/持续时间，以实现高分辨率。帧数可以允许降低离散持续时间过渡伪影感知的离散持续时间过渡的交替重叠。线数(类似于帧数)允许过渡振幅步骤的精确水平位置(空间像素)的伪随机抖动。这有助于降低由于不理想的激光驱动元件可能发生的任何感知图像缺陷。对投影区域的了解能够允许空间像素偏移调节，以提高整体投影质量。
当输出空间像素由超过一个DAC时钟周期组成时，本发明的各种实施例以较高振幅驱动光源130达一个DAC时钟周期，并且对于分配给该输出空间像素的其余DAC周期不驱动。这种方法部分有价值，因为当以较高振幅驱动时，激光二极管以较高转换效率(电输入功率比光输出功率)运行。使用本文所述的技术，本发明的各种实施例通过下列方式调制光强度，即以离散间隔(DAC时钟周期)，或者以是部分DAC时钟周期的较小增量降低脉冲宽度，以及提高驱动振幅以实现相同的输出像素光强度。
虽然本讨论关注整个DAC时钟周期和半个DAC时钟周期的像素驱动持续时间，但是这不是对本发明的限制。例如，一些实施例将DAC时钟周期分为四个、八个、16个或更多主DAC时钟周期的部分增量。能够通过结合当前驱动振幅计算脉冲宽度而实现输出投影像素的期望输出光强度。这种方法能够通过较低分辨率振幅和脉冲宽度驱动代码的组合实现高分辨率的光强度。
图2示出根据本发明的各种实施例的根据光束位置的正弦水平扫描轨迹和光束速率。示出水平扫描轨迹220，其中X轴为位置(指向角度)，并且Y轴为时间。示出归一化光束速率210，其中X轴为光束位置，并且Y轴为速率。如图2中所示，峰值速率发生在水平扫描中部，并且最低速率发生在水平扫描延伸处。通常，以线性矩形格式对输入视频信息编码，其中每个像素都代表固定的水平和垂直位置，其中像素之间存在恒定的维度增量。在所扫描的光束投影中，线性输入被映射到扫描角的线性增量。对于作为恒定速率的线性斜度的垂直扫描，映射是仅将图像维度简单放大到期望的投射角上，因为垂直增量对应于时间的恒定增量。然而，对于水平运动，速率不恒定，并且随着扫描接近正弦运动的顶峰而减小。为了获得矩形坐标中代表的输入图像内容与水平扫描中的等量个维度“像素”的映射，要求将扫描分为相等的角度增量。例如，图2示出+/-.94角度单位的水平投影区域。如果期望总共1280个输出(投影)像素，则每个输出像素将占用(2*.94)/1280＝.00146个角度单位。
然而，对于水平运动，增量角度单位由于扫描镜162(图1)的水平速率减小而不占用恒定时间间隔。如图2中所示，在投影边缘处，归一化镜的速率约为.35——明显低于水平扫描中心处的速率。
随着光束位置从水平扫描的中心移出，本发明的各种实施例降低了激光驱动信号的占空比。在一些实施例中，激光驱动信号的振幅增大，以补偿占空比的减小。下面参考图4-9描述根据光束位置的激光驱动信号占空比和振幅的各种实施例。
图3示出根据本发明的各种实施例的根据光束位置的输出像素占用的大量DAC时钟周期。示出水平扫描轨迹220，其中X轴为位置(指向角度)，并且Y轴为时间。示出每个像素310的DAC时钟周期，其中X轴为光束位置，并且Y轴为DAC时钟周期。如图3中所示，每个像素的DAC时钟周期数目根据角度位置增加而增多。在具有固定(恒定)DAC样本时钟的扫描镜投影系统中，单位角度输出像素的持续时间在扫描区域的边缘处增大。由于最短持续时间输出像素发生在中部，所以该区域确定了输入与输出可寻址像素的比例。在一些实施例中，对输入图像倍过取样意味着一个输入像素(水平中心中)对应于超过一个DAC时钟周期。例如，如下文参考图4所述的，对输入图像倍过取样每个中心输出像素约1.5个DAC时钟周期。
由于DAC样本为离散间隔并且为不连续变量，所以输出像素的映射能够向DAC时钟的离散整数周期分配。然而，由于DAC时钟周期不是始终都为整数(1或更大)个角度输出像素，所以生成维度误差。本发明的各种实施例选择对应于正确角度输出像素的最接近数的DAC时钟周期(例如，最接近输出像素形心的激光驱动形心)。通过采用这种方法，允许在水平扫描时在多个DAC时钟周期内不驱动激光，同时保持完整的输出分辨率。另外，为了保持相同图像亮度，将主动驱动的较少DAC样本周期脉动为其中激光以较高效率运行的较高振幅。
在一些实施例中，改变发生过渡的点，以降低潜在的图像缺陷。例如，在图3中，约abs(.25)发生每个像素的从一个至两个DAC时钟周期的过渡。对于具有1280个水平像素的720p投影图像，这种过渡发生在从中心约第170个像素处。在一些实施例中，具有10像素的最大振幅的随机种子使实际过渡在160至180像素之间抖动。然后，每个水平扫描线都将具有独特的(在特定范围内)过渡位置。这是使用控制变量(线数、随机种子)以确定激光驱动振幅和DAC控制信号的像素驱动生成器元件104(图1)的实例。
图4示出根据本发明的各种实施例的在最大光束速率时生成的激光驱动信号。在图4表现的实施例中，以系数1.5对输入图像倍过取样。也就是说，每个输出像素存在1.5个DAC时钟周期。在一些实施例中，图4中所示的输出像素具有与输入像素的一一对应关系，所以不需要水平插值。
如图4中所示，随着倍过取样比例增大，激光驱动位置误差的形心(centroid)降低。然而，不存在在几个像素上平均值为零的输出像素位置误差的积累。给定像素的最大位置误差与瞬时倍过取样比例成正比。在其中DAC具有在部分DAC时钟周期内使其输出空白的能力的实施例中能够提高该方法。在商用的激光驱动器中作为归零(RTZ)函数具体实施该行为。一个实例是来自美国加利福尼亚州米尔皮塔斯市英特矽尔公司的ISL 58315。
在中心具有1.5倍过取样比例的实施例中，在最高水平光束速率点处最大占空比为2/3。随着光束从中心移动以及速率变慢，占空比降低。在图5中示出该情况。
图5示出根据本发明的各种实施例的在较低光束速率时生成的激光驱动信号。图5大致代表在区域184(图1)中的运行，其中光束速率不再最大。在图5的实例中，光束速率已经降低至倍过取样比例基本为2.5的点。这导致占空比低于约0.4。
图6示出根据本发明的各种实施例的通过DAC时钟周期的最后一半的空白而生成的激光驱动信号。当在最后1/2DAC时钟周期内驱动器使其激光驱动空白时，实现图6中所示的实例。以全DAC时钟周期驱动一些像素，并且以1/2DAC时钟周期驱动其它像素。这允许输出像素更好的空间对齐。注意，以两倍振幅时的一半时间驱动输出像素。通过像素驱动生成器元件104(图1)响应于图1中所示提供的信息做出关于持续时间和振幅倍增器的决定。
图7示出根据本发明的各种实施例的通过DAC时钟周期的第一一半和最后一半的空白而生成的激光驱动信号。图7示出另一种具体实施，命令驱动器使能够进一步减小位置误差的第一一半或最后一半空白。注意，当以较短周期驱动时，仍倍增驱动值。
图8和9示出根据本发明的各种实施例的在保持单一驱动倍增器的同时，通过DAC时钟周期的第一一半和最后一半的空白而生成的激光驱动信号。在图8中，驱动持续时间始终等于一个DAC时钟周期。RTZ功能性用于使激光驱动在DAC时钟周期的第一或最后一半中空白，但是通过结合两个相邻的1/2DAC时钟周期而保持恒定振幅。在图9中，驱动持续时间始终等于半个DAC时钟周期。RTZ功能性用于使DAC时钟周期的第一或最后一半空白，但是通过结合两个相邻的1/2DAC时钟周期而保持恒定振幅驱动。在图4-9表现的实施例中，水平插值可以用于减轻对输出像素位置误差的感知，向正在驱动的DAC时钟周期发送位置修正的数据；然而，在一些实施例中，仅使用垂直插值。
图10示出根据本发明的各种实施例的归一化振幅驱动信号值。1020示出在其中使用插值，并且横跨水平线驱动所有DAC时钟周期的系统中恒定强度所需的归一化振幅驱动。如图所示，随着扫描镜水平速率降低，驱动振幅有意减小，因为更多DAC时钟周期组成每个输出像素。在图4、5、8和9中所示的实例中，由于每个期望输出像素都仅对应于一个激光驱动DAC时钟周期，所以驱动振幅不必在整个水平扫描上变化。在其中归一化振幅始终为一的图10中的1010示出这种情况。这是有益的，因为这有助于帮助保持激光驱动器的动态范围。在图6和7的实例中，归一化振幅在图案中在1x和2x之间交替。
图1示出根据本发明的各种实施例的移动装置的框图。如图11中所示，移动装置1100包括无线接口1110、处理器1120、存储器1130和扫描投影仪1101。扫描投影仪1101在图像平面180上描绘光栅图像。扫描投影仪1101包括参考上图上文描述的一个或多个像素驱动生成器元件和DAC。扫描投影仪1101可为本文中所述的任何投影设备。
扫描投影仪1101可从任何图像源接收图像数据。例如，在一些实施例中，扫描投影仪1101包括保存静态图像的存储器。在其它实施例中，扫描投影仪1101包括具有视频图像的存储器。在又进一步实施例中，扫描投影仪1101显示从诸如连接器、无线接口1110、有线接口等等的外部源接收的影像。
无线接口1110可包括任何无线传输和/或接收能力。例如，在一些实施例中，无线接口1110包括能够在无线网络上通信的网络适配器(NIC)。同样地，例如在一些实施例中，无线接口1110可包括蜂窝电话能力。在又进一步实施例中，无线接口1110可包括全球定位系统(GPS)接收器。本领域技术人员应理解，不偏离本发明的范围，无线接口1110可包括任何类型的无线通信能力。
处理器1120可为能够与移动装置1100中的各种元件通信的任何类型的处理器。例如，处理器1120可为可从专用集成电路(ASIC)销售商获得的嵌入式处理器，或者可为商用的微处理器。在一些实施例中，处理器1120向扫描投影仪1101提供图像或视频数据。图像或视频数据可源自无线接口1110，或者可源自从无线接口1110检索的数据。例如，通过处理器1120，扫描投影仪1101可显示直接从无线接口1110接收的图像或视频。同样地，例如，处理器1120可提供覆盖，以添加至从无线接口1110接收的图像和/或视频，或者可基于从无线接口1110接收的数据而改变所存储的影象(例如，在其中无线接口1110提供位置坐标的GPS实施例中改变地图显示)。
图12示出根据本发明的各种实施例的移动装置。移动装置1200可为具有或不具有通信能力的手持投影装置。例如，在一些实施例中，移动装置1200可为具有很少或不具有其它能力的手持投影仪。同样地，例如在一些实施例中，移动装置1200可为可用于通信的装置，例如包括蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、全球定位系统(GPS)接收器等等。此外，移动装置1200可经由无线(例如，WiMax)或蜂窝连接而连接至更大的网络，或者这种装置能够经由无管制频谱(例如，WiFi)连接接受数据消息或视频内容。
移动装置1200包括扫描投影仪1101，以通过光在图像平面180上生成图像。移动装置1200也包括许多其它类型的电路；然而，为了清晰，有意从图12省略了这些电路。
移动装置1200包括显示器1210、键区1220、音频端口1202、控制按钮1204、卡槽1206和音频/视频(A/V)端口1208。这些元件都不是必要的。例如，移动装置1200可仅包括扫描投影仪1101，而无任何显示器1210、键区1220、音频端口1202、控制按钮1204、卡槽1206和音频/视频(A/V)端口1208。一些实施例包括这些元件的子集。例如，附件投影仪产品可包括扫描投影仪1101、控制按钮1204和A/V端口1208。
显示器1210可为任何类型的显示器。例如，在一些实施例中，显示器1210包括液晶显示(LCD)屏。显示器1210可始终显示在图像平面180处投影的相同内容，或者不同内容。例如，附件投影仪产品可始终显示相同内容，而移动电话实施例可在图像平面180处投影一种类型的内容，同时在显示器1210上显示不同内容。键区1220可为电话键区或任何其它类型的键区。
A/V端口1208接受和/或发射视频和/或音频信号。例如，A/V端口1208可为接受适于传输数字音频和视频信号的电缆的数字端口，诸如高清晰度多媒体接口(HDMI)接口。此外，A/V端口1208可包括RCA端子以接受复合输入。又进一步地，A/V端口1208可包括VGA连接器，以接受模拟视频信号。在一些实施例中，移动装置1200可通过A/V端口1208连接至外部信号源，并且移动装置1200可投射通过A/V端口1208接受的内容。在其它实施例中，移动装置1200可为内容的创作者，并且A/V端口1208用于将内容传输至不同装置。
音频端口1202提供音频信号。例如，在一些实施例中，移动装置1200为能够存储和播放音频和视频的媒体播放器。在这些实施例中，在图像平面180处投影该视频，并且可在音频端口1202处输出音频。在其它实施例中，移动装置1200可为在A/V端口1208处接收音频和视频的附件投影仪。在这些实施例中，移动装置1200可在图像平面180处投影视频内容，并且在音频端口1202处输出音频内容。
移动装置1200也包括卡槽1206。在一些实施例中，插入卡槽1206内的存储卡可提供将在音频端口1202处输出的音频，和/或将在图像平面180处投影的视频数据的来源。卡槽1206可接收任何类型的固态存储装置，例如多媒体存储卡(MMC)、安全数字(SDD)存储卡和microSD卡。上文列举的意思是例证性的，而不排他。
图13示出根据本发明的各种实施例的抬头显示系统。示出投影仪1101安装在车辆仪表板内，以在1300处投影抬头显示。虽然在图13中示出汽车的抬头显示，但是本发明不限于此。例如，本发明的各种实施例包括航空应用、空中交通控制应用和其它应用中的抬头显示。
图14示出根据本发明的各种实施例的眼镜。眼镜1400包括在眼镜的视域内投影显示的投影仪1101。在一些实施例中，眼镜1400为透明的，并且在其它实施例中，眼镜1400为不透明的。例如，可在其中佩戴者能够观察来自处于物质世界中的投影仪1101的显示的增强现实应用中使用眼镜。同样地，例如，可在虚拟现实应用中使用眼镜，其中佩戴者的全部视野都由投影仪1101生成。虽然图14中仅示出一个投影仪1101，但是本发明不限于此。例如，在一些实施例中，眼镜1400包括两个投影仪：每个眼睛一个。
图15示出根据本发明的各种实施例的游戏设备。游戏设备1500允许用户或多个用户观察游戏环境并且与其互动。基于游戏设备1500，即包括投影设备1101的设备的运动、位置或方向操纵游戏。其它控制接口，诸如手动操作按钮、脚踏板或口头命令也可有助于在周围导航，或者与游戏环境互动。例如，在一些实施例中，扳机1542有助于下列幻觉，即用户或多个用户处于第一人称视角视频游戏环境，通常称为“第一人称射击游戏”中。由于能够通过游戏应用程序结合用户的运动控制所投影的显示，所以游戏设备1500向这些用户生成高度可信的或“沉浸式的”环境。
也能够通过游戏设备1500生成许多其它的第一人称视角模拟，诸如下列活动，即3D地震地质勘测、太空行走计划编制、丛林探索、汽车安全说明、医疗教育等等。触觉接口1544可提供各种输出信号，诸如反冲、振动、抖动、摇动等等。触觉接口1544也可包括触敏输入部件，诸如触敏显示屏或需要手写笔的显示屏。在本发明的各种实施例中也包括另外的触觉接口，例如用于运动敏感探针的输入和/或输出部件。
游戏设备1500也可包括音频输出装置，诸如集成音频扬声器，分体式扬声器或耳机。这些类型的音频输出装置可通过电线或通过无线技术连接至游戏设备1500。例如，无线耳机1546经由蓝牙连接向用户提供声音效果，但是能够自由地替换成任何类型的类似无线技术。在一些实施例中，无线耳机1546可包括麦克风1545或双耳麦克风1547，以允多个个用户、指导员或观察者通信。双耳麦克风1547通常在每个耳机上包括麦克风，以捕捉被用户的头部阴影改变的声音。这种特征可用于双耳助听，以及由其它模拟参与者声音定位。
游戏设备1500可包括任何数目的传感器1510，其测量距离、周围环境亮度、运动、位置、方向等等。例如，游戏设备1500可通过数字罗盘检测绝对方向，并且通过x-y-z陀螺仪或加速度计检测相对运动。在一些实施例中，游戏设备1500包括第二加速度计或陀螺仪，以检测装置的相对方向，或者其快速加速度或减速度。在其它实施例中，游戏设备1500可包括全球定位卫星(GPS)传感器，以随着用户在陆地空间中行进而检测绝对位置。
游戏设备1500可包括电池1541和/或诊断灯1543。例如，电池1541可为可再充电电池，并且诊断灯1543能够指示电池的当前电量。在另一实例中，电池1541可为可再充电电池夹，并且游戏设备1500可具有另外的电池、电容器或超级电容器，以允许以充好电的电池替换电量耗尽的电池时允许设备继续运行。在其它实施例中，诊断灯1543能够通知用户或维修技术员该装置内所含的电子元件或连接至该装置的电子元件的状态。例如，诊断灯1543可指示所接收的无线信号的强度，或者存在或不存在存储卡。诊断灯1543也能够被任何小屏幕代替，诸如有机发光二极管或液晶显示屏。这些灯或屏幕能够处于游戏设备1500的外部表面上，或者如果该设备的壳体是半透明或透明时可处于表面之下。
游戏设备1500的其它元件可从该装置移除、脱离或分离。例如，投影设备1101可与游戏外壳1549脱离或分离。在一些实施例中，投影设备1101的子组件可与游戏外壳1549脱离或分离，但是仍起作用。
虽然已经结合特定实施例描述了本发明，但是应理解，在不偏离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可进行修改和变化。这些修改和变化都被视为处于本发明和权利要求的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种扫描激光投影仪，包括：
激光光源；
扫描镜，所述扫描镜在至少一个轴上以正弦图案反射来自所述激光光源的光；
数字-模拟转换器(DAC)，所述数字-模拟转换器(DAC)接收固定频率的DAC时钟、并且接收代表像素的数字驱动值、并且用模拟信号驱动所述激光光源；
像素值生成器，所述像素值生成器生成所述数字驱动值，其中，当所述光束的角速度慢时，所述数字驱动信号占用所述固定频率的DAC时钟的较少周期。
2.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述数字驱动信号占用所述固定频率的DAC时钟的部分周期。
3.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，对于不同输出像素，所述数字驱动信号占用不同的持续时间。
4.根据权利要求3所述的扫描激光投影仪，其中，当所述持续时间较短时，将所述数字驱动信号驱动为较高振幅。
5.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述DAC包括归零(RTZ)功能，并且所述像素值生成器用控制信号驱动所述DAC以实施RTZ。
6.根据权利要求5所述的扫描激光投影仪，其中，当RTZ用于所述数字驱动信号的空白部分时，所述像素值生成器向所述数字驱动值施加振幅倍增器。
7.一种扫描激光投影仪，其谐振地扫描第一轴上的调制激光束以显示像素，其中，随着所述光束的角速度变慢，减小所述激光束调制的占空比。
8.根据权利要求7所述的扫描激光投影仪，其中，当所述占空比递减时，所述调制激光束的振幅递增。
9.根据权利要求7所述的扫描激光投影仪，包括数字-模拟转换器(DAC)，以持续驱动激光光源达固定频率时钟的多个周期，其中，以等量个周期描绘每个像素。
10.根据权利要求7所述的扫描激光投影仪，包括数字-模拟转换器(DAC)以持续驱动激光光源达固定频率时钟的多个周期，其中，不是每个像素都以等量个周期来描绘。
11.根据权利要求7所述的扫描激光投影仪，其中，通过持续驱动激光光源达固定频率时钟的较少周期来减小所述占空比。
12.根据权利要求7所述的扫描激光投影仪，其中，通过持续驱动激光光源达固定频率时钟的部分周期来减小所述占空比。
13.根据权利要求12所述的扫描激光投影仪，其中，当持续驱动激光光源达所述固定频率时钟的部分周期时，递增所述调制激光束的振幅。
14.一种移动装置，包括：
无线电，所述无线电能够接收视频信息；和
扫描激光投影仪，所述扫描激光投影仪显示所述视频信息，所述扫描激光投影仪包括在第一轴上谐振地扫描调制激光束以描绘像素的扫描镜，其中，随着所述光束的角速度变慢，减小所述激光束调制的占空比。
15.根据权利要求14所述的移动装置，其中，所述移动装置包括移动电话。
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