CN113646688A - 具有多个光引擎的扫描投影仪显示器 - Google Patents

Abstract

一种扫描投影仪显示器，包括耦合到MEMS扫描仪的多个光引擎。每个光引擎包括用于提供发散光束的光源子组件，该光源子组件光学耦合到准直器，该准直器用于准直发散光束。在运行中，多个光引擎的准直光束以不同的入射角照射到可倾斜反射器上。控制器可以可操作地耦合到多个光引擎中每个光引擎的光源子组件和MEMS扫描仪，用于倾斜MEMS扫描仪的可倾斜反射器。控制器被配置为与倾斜可倾斜反射器相协调地激励每个光引擎的光源，以用于显示图像。

Description

具有多个光引擎的扫描投影仪显示器

相关申请的引用

本申请要求2019年3月29日提交的美国申请第62/826,678号、2019年4月4日提交的美国申请第62/829,176号和2019年6月17日提交的美国申请第16/443,644号的优先权。美国申请第62/826，678号、美国申请第62/829,176号以及美国申请第16/443,644号的内容通过引用以其整体并入本文，以用于全部目的。

技术领域

本公开涉及虚拟/增强/混合现实显示器和头戴式装置(headset)，尤其涉及用于近眼显示器、头戴式显示器等的光学部件和模块。

背景

头戴式显示器(HMD)和其他可穿戴和/或近眼显示器(NED)系统可以用于向用户呈现虚拟场景，或者用动态信息、数据或虚拟对象来增强真实场景。虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和/或混合现实(MR)视觉信息可以是三维的(3D)，以增强体验并使虚拟对象与用户观察到的真实对象相匹配。可以实时跟踪用户的眼睛位置和凝视方向和/或定向，并且可以根据用户的头部定向和凝视方向动态地调整显示的场景，以提供在模拟或增强环境中的更好的沉浸体验。

在可穿戴显示设备中，紧凑型显示器是理想的。因为头戴式显示设备的显示单元经常穿戴在用户的头上，所以大的、笨重的、不平衡的和/或重的头戴式显示设备会是累赘的，并且可能会让用户穿戴不舒服。正因如此，减小头戴式显示器的尺寸和重量是非常合乎需要的。

扫描投影仪显示器在角度域中提供图像，用户可以直接观察到该图像，而无需中间屏幕或显示面板。扫描投影仪显示器中缺少屏幕或显示面板使得显示器的尺寸和重量得以减小。进一步使扫描投影仪显示器小型化，同时增加所观察到的图像的图像质量、视场和分辨率，是合乎需要的。

概述

根据本公开，提供了一种包括多个光引擎的扫描投影仪显示器，每个光引擎包括用于提供发散光束的光源子组件，该光源子组件光学耦合到准直器，该准直器用于准直发散光束以提供准直光束。扫描投影仪显示器还包括MEMS扫描仪，该MEMS扫描仪包括可倾斜反射器，该可倾斜反射器被配置为接收和扫描来自多个光引擎中的每个光引擎的准直光束，以在角域中形成图像。在运行中，由多个光引擎提供的准直光束以不同的入射角照射到可倾斜反射器上。

准直器可以包括折叠光束(folded-beam)光学元件，该元件包括具有光焦度的至少一个反射表面。光源子组件可以包括固态光源，该固态光源包括例如由衬底支撑的多个发光半导体芯片。准直器可以由对应的固态光源的衬底支撑。多个发光半导体芯片中的至少一个可以包括多个发射器。多个发光半导体芯片可以包括多个超辐射发光二极管(SLED)。在一些实施例中，多个发光半导体芯片包括红色通道发光半导体芯片、绿色通道发光半导体芯片和蓝色通道发光半导体芯片，用于分别发射将要显示的图像的红色通道的光束、绿色通道的光束和蓝色通道的光束。红色通道发光半导体芯片、绿色通道发光半导体芯片和蓝色通道发光半导体芯片可以是侧面发射芯片，用于在红色通道发光半导体芯片、绿色通道发光半导体芯片和蓝色通道发光半导体芯片的相应端面发射光束。红色通道发光半导体芯片、绿色通道发光半导体芯片和蓝色通道发光半导体芯片的端面可以设置在离对应的准直器不同的距离处，以抵消准直器的色差。红色通道发光半导体芯片、绿色通道发光半导体芯片和蓝色通道发光半导体芯片也可以相对于对应的准直器以不同的角度定向，以将它们的光束导向准直器的通光孔径(clear aperture)。

在一些实施例中，可倾斜反射器具有倾斜角范围，并且在运行中，由多个光引擎中的两个光引擎提供的准直光束在可倾斜反射器处的入射角之间的差异不大于可倾斜反射器的倾斜角范围，使得由多个光引擎中的两个光引擎中的每一个提供的视场之间存在重叠。重叠可以是例如由多个光引擎中的两个光引擎中的每一个提供的视场的至少10％。在一些实施例中，控制器可操作地耦合到多个光引擎中每个光引擎的光源子组件和MEMS扫描仪，用于倾斜MEMS扫描仪的可倾斜反射器。控制器可以被配置为与倾斜可倾斜反射器相协调地激励(energize)每个光引擎的光源，以用于显示图像。控制器还可以被配置为以对应于对应的准直光束在可倾斜反射器上的入射角差异的延迟激励每个光引擎的光源。例如，可倾斜反射器可以包括2D可倾斜反射器。

根据本公开，还提供了一种用于显示图像的方法。该方法包括：激励多个光引擎以提供多个准直光束，以不同的入射角将多个准直光束引导到MEMS扫描仪的可倾斜反射器上，以及与激励多个光引擎相协调地倾斜MEMS扫描仪的可倾斜反射器以显示图像。光引擎可以以对应于对应的准直光束在可倾斜反射器上的入射角差异的延迟被激励。

根据本公开，还提供了一种扫描投影仪显示器，包括第一光引擎，该第一光引擎包括用于提供第一发散光束的第一光源子组件，该第一光源子组件光学耦合到第一准直器，该第一准直器用于准直第一发散光束，以提供具有第一偏振的第一准直光束。第二光引擎包括用于提供第二发散光束的第二光源子组件，该第二光源子组件光学耦合到第二准直器，该第二准直器用于准直第二发散光束，以提供具有第二偏振的第二准直光束，该第二偏振正交于第一偏振。偏振光束组合器被配置为接收第一准直光束和第二准直光束，并将第一准直光束和第二准直光束组合成输出光束。MEMS扫描仪包括可倾斜反射器，该可倾斜反射器被配置为接收和扫描输出光束，以在角域中形成图像。在一些实施例中，扫描投影仪显示器还包括控制器，该控制器可操作地耦合到第一光源子组件和第二光源子组件以及MEMS扫描仪，用于倾斜MEMS扫描仪的可倾斜反射器，并且被配置为与倾斜可倾斜反射器相协调地激励第一光源子组件和第二光源子组件以显示图像。

附图简述

现在将结合附图描述示例性实施例，其中：

图1A是本公开的扫描投影仪显示器的示意图；

图1B是当沿图1A所示的B-B方向观察时扫描投影仪显示器的俯视图；

图2A和图2B是图1A和图1B的扫描投影仪显示器的实体模型光线跟踪视图，示出了一个光引擎；

图3是超辐射发光二极管(SLED)阵列芯片的示意3D视图；

图4A是包括三个叠加的SLED阵列芯片的光源子组件的示意性3D视图；

图4B是沿着图4A中的箭头D-D观察的图4A的光源子组件的正视图；

图4C是包括三个SLED阵列芯片的光引擎实施例的俯视图，三个SLED阵列芯片与准直器相距不同的距离，用于补偿准直器的色差；

图4D是包括指向准直器的入射光瞳(entrance pupil)的三个SLED阵列芯片的光引擎实施例的俯视图；

图5是图1的扫描投影仪显示器的折叠光束光学元件的顶部剖视图；

图6是具有两个光引擎的扫描投影仪显示器的等距视图；

图7是图6的扫描投影仪显示器的俯视图；

图8是具有多个光引擎的扫描投影仪显示器的示意性俯视图，示出了对应于每个光引擎的视场部分；

图9是根据本公开的2D微机电系统(MEMS)扫描仪的平面图；

图10是包括图9的2D MEMS扫描仪和一对光引擎的投影仪显示器实施例的示意图；

图11是包括两个光引擎和偏振组合器的投影仪显示器实施例的示意图；

图12是包括根据本公开的投影仪显示器的近眼显示器的示意性俯视图；

图13是使用本公开的投影仪显示器显示图像的方法的流程图；

图14A是本公开的头戴式显示器的等距视图；以及

图14B是包括图14A的头戴式装置的虚拟现实系统的框图。

详细描述

虽然结合各种实施例和示例描述了本教导，但是意图并不是本教导被限制到这样的实施例。相反，如本领域技术人员将理解的，本教导包括各种替代物和等同物。本文中叙述本公开的原理、方面和实施例以及其特定示例的所有陈述旨在包括其结构和功能等同物。另外，意图是这样的等同物包括当前已知的等同物以及将来开发的等同物两者，即，执行相同功能的所开发的任何要素，而不考虑结构。

如在本文所使用的，除非明确规定，否则术语“第一”、“第二”等并不意欲暗示顺序次序，而是更确切地意欲将一个要素与另一个要素区分开。类似地，除非明确规定，否则方法步骤的顺序次序并不暗示它们执行的顺序次序。

投影仪显示器可以使用MEMS扫描仪跨显示器的视场(FOV)扫描成像光束。在用于扫描光束的可倾斜MEMS反射镜的扫描范围和尺寸/刚度/光学质量之间存在折衷。MEMS反射镜需要相对较大、平坦和坚硬，以提供扫描光束的良好光学质量，从而提供显示图像的良好质量。另一方面，这使得反射镜更重。更重的反射镜需要更硬的铰链，这限制了扫描范围。

根据本公开，扫描投影仪显示器的视场(FOV)可以被分成两个或更多个部分，并且单独的光引擎可以用于每个部分。来自多个光引擎的光可以被导向同一个可倾斜的反射器，例如2D扫描的MEMS反射镜。这使得人们能够在不牺牲显示图像的光学质量的情况下增加整体FOV。人们还可以局部地或跨视场的一部分(两个或更多投影视场在该部分重叠)增加显示器的整体分辨率。

参考图1A和图1B，扫描投影仪显示器100包括如图所示并排设置的一对光引擎151、152。每个光引擎151、152包括固态光源子组件102，固态光源子组件102可以包括用于提供将要显示的图像的红(R)颜色通道光、绿(G)颜色通道光和蓝(B)颜色通道光的半导体芯片104(例如激光二极管或发光二极管，诸如被配置为发射红色波长、绿色波长和蓝色波长的发散光束的超辐射发光二极管(SLED))的堆叠。固态光源子组件102还包括用于准直颜色通道光的折叠光束光学元件106或另一个准直器。为了准直和/或聚焦光，折叠光束光学元件106可以包括具有光焦度(即准直或聚焦能力)的至少一个表面108。在光引擎151和152中的每个光引擎中，固态光源子组件102和折叠光束光学元件106可以如图所示设置在公共衬底109上，或者被单独支撑。

折叠光束光学元件106光学耦合到光源子组件102，用于准直R颜色通道光、G颜色通道光和B颜色通道光，以获得准直光束110。注意，更传统的非折叠准直光学元件(例如透镜、反射镜等)也可以用于此目的。MEMS扫描仪160光学耦合到光引擎151、152中的每个光引擎的折叠光束光学元件106，用于接收准直光束110并将其沿着方向A、B和C(如图1A所示)朝向可选的光瞳复制器114重定向。当MEMS扫描仪160扫描准直光束110时，光引擎151和152改变所生成的准直光束110的光功率水平，形成角域中的图像。光瞳复制器114的功能是提供由MEMS扫描仪160重定向或扫描的准直光束110的多个横向偏移副本。人们从图1B可以看出，光引擎151、152的准直光束110以不同的入射角照射到MEMS扫描仪160上。

参考图2A和图2B，扫描投影仪显示器200是图1A和图1B的扫描投影仪显示器100的实施例。扫描投影仪显示器200包括多个光引擎，每个光引擎包括光学耦合到折叠光束光学元件206的光源子组件202。2D MEMS扫描仪260光学耦合到每个光引擎的折叠光束光学元件206。为了简洁起见，只显示了一个光引擎。光源子组件202包括多个SLED阵列204R、204G和204B，每个SLED阵列用于分别提供特定颜色通道(即红色通道、绿色通道和蓝色通道)的多个光束。SLED阵列204R、204G和204B可以以堆叠构造设置，其发光端面面向折叠光束光学元件206，如图所示。堆叠构造允许输出光束紧密间隔，这减小了折叠光束光学元件206所需的输入光瞳尺寸。

折叠光束光学元件206可以具有至少一个表面，该至少一个表面具有光焦度(即准直/聚焦光焦度)。例如，具有光焦度的表面可以是折射表面或反射表面。折叠光束光学元件206的表面可以包括偏心表面、变形表面、自由表面等。通常，折叠光束光学元件206可以具有两个或三个这样的表面，尽管如果需要，它可以包括更多的表面。2D MEMS扫描仪260可以包括可倾斜反射镜212(图2B)。该反射镜可以围绕X轴和Y轴倾斜，用于在X方向和Y方向上扫描光束240。可倾斜反射镜212可以在X振荡和Y振荡的谐振处或谐振附近运行，即可以是双谐振反射镜。双谐振振荡使人们能够节省能量，同时在X方向和Y方向上跨整个扫描范围快速扫描。

参考图3，侧面发射的半导体芯片304是图2A和图2B的SLED阵列204R、204G和204B的示例实现方式。侧面发射的半导体芯片304包括半导体衬底309和由半导体衬底309支撑的多个SLED脊发射器结构300。SLED脊发射器结构300在半导体衬底309的端面311处以与端面311成锐角的角度发射光310，以抑制背向反射，该背向反射会使SLED脊发射器结构300变成激光二极管。将SLED脊发射器结构300配置成以相同的波长或以相同颜色通道的不同波长发射光310可能是方便的。在投影仪显示器的扫描仪扫描期间，每个SLED脊发射器结构300发射对应于将要显示的图像的像素的光，使得对应于不同SLED脊发射器结构300的像素能够同时被显示。这可以减少显示一个图像帧所需的时间，提高显示器的空间分辨率，或者两者兼而有之。此外，SLED脊发射器结构300可用于提供光源的冗余，从而提高光源的可实现的光功率水平和/或可靠性。

转到图4A和图4B，光源子组件400A包括红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B的堆叠。在光源子组件400A中，蓝色通道半导体芯片104B和绿色通道半导体芯片104G并排设置，并且红色通道半导体芯片104被设置成其顶面接近另外两个芯片104B、104G的顶面。这种构造使得脊发射器结构300能够被设置得彼此更靠近。发射器芯414的紧密接近(即输出光束腰(beam waist)的紧密接近)，使得人们能够降低对准直器的输入场直径或输入光瞳尺寸的要求，从而为减小显示器的光引擎的整体尺寸开辟了道路。

红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B的其他构造是可能的。例如，红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B可以以三堆叠构造设置，例如其中绿色通道半导体芯片104G夹在红色通道半导体芯片104R和蓝色通道半导体芯片104B之间。所有三个半导体芯片的脊发射器结构300可以包括在相同方向上的转弯(例如全部向上或全部向下)，以确保输出光束在相同或相似的方向上(例如如图3所示全部向上，或向下)发射。

参考图4C，光引擎400C包括红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B，它们光学耦合到具有光轴407的公共准直器406。红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B的发光端面发射不同颜色的发散光束410。三个芯片104R、104G、104B的发光端面设置在离准直器406不同的轴向距离处。换句话说，发光面设置在不同的轴向平面上：红色通道半导体芯片104R的红色通道轴向平面404R、绿色通道半导体芯片104G的绿色通道轴向平面404G和蓝色通道半导体芯片104B的蓝色通道轴向平面404B。

在一些实施例中，选择不同颜色通道的轴向距离，以便抵消准直器406的色差，色差可以表现为准直器406的焦距对波长的依赖性，其导致针对不同颜色通道的光的不同焦距。例如，当准直器406对于蓝(B)颜色通道具有比对于红(R)颜色通道和绿(G)颜色通道更短的焦距，并且对于G颜色通道具有比对于R颜色通道更短的焦距时，半导体芯片104R、104G、104B可以如图4C所示设置，其中B颜色通道半导体芯片104B最靠近准直器406，而R颜色通道半导体芯片104R最远。当然，半导体芯片104R、104G和104B的顺序可以不同于所示的顺序，这取决于准直器406的实际色差，而实际色差又取决于准直器406的构造、类型和材料属性。

转向图4D，光引擎400D是图4C的光引擎400C的实施例。图4D的光引擎400D包括红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B，它们光学耦合到具有光轴407的准直器406。发射不同颜色的发散光束410的红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B的发光端面相对于准直器406的光轴407以不同的角度定向，以便将它们的光束导向准直器406的通光孔径(clearaperture)。这可以实现减小准直器406的通光孔径，进一步减小准直器406的尺寸、重量和成本。

转向图5，折叠光束光学元件500是图1的折叠光束光学元件106或图4C和图4D的准直器406的实施例。图5的折叠光束光学元件500包括透明材料(诸如玻璃或塑料)的块502。块502可以是单个整体的块(例如通过注射成型)，或者可以由连接在一起的(例如环氧树脂粘合的或光学接触的)几个元件组成。作为非限制性示例，块502可以包括弯曲折射表面504、弯曲反射表面510和平坦折射表面512。弯曲的光学表面可以是如图所示的凹面，或是凸面。在本文中，术语“凹”或“凸”是相对于照射光束514定义的。当光束514从折叠光束光学元件500的内部照射时，凹面可能从外部看起来是凸的。

光束514首先照射到弯曲(凹)折射表面504上，然后传播到弯曲(凹)反射表面510，这提供了光束514的大部分准直。折叠光束光学元件500的折射表面504、512和反射表面510的形状和位置可以例如使用光学设计软件来优化，以提供高输入NA并减少光学像差。可以根据需要提供更多的折射表面或反射表面，以满足光学规范。

参考图6，扫描投影仪显示器600包括多个光引擎651、652，光引擎651、652被配置为分别提供准直光束661、662。类似于图1的光引擎151、152以及图4C和图4D的光引擎400C和400D，每个光引擎651、652可以分别包括耦合到准直器的固态光源子组件。光源子组件可以包括如上所述配置和安装的用于不同颜色通道的SLED芯片。准直器可以包括折叠光束光学元件500，如该示例所示。

MEMS扫描仪660被配置和设置成在2D可倾斜反射器612处接收准直光束661、662。准直光束661、662分别由光引擎651、652发射。由于准直光束661、662在MEMS衬底660上彼此物理分离，因此准直光束661、662以不同的入射角照射到可倾斜的MEMS反射器612上。可以提供多于两个的光引擎。例如，多个光引擎可以以弧形构造并排设置。

图7示出了当准直光束661、662被MEMS扫描仪660的可倾斜反射器612扫描时，由准直光束661、662生成的视场。第一光引擎651发射第一准直光束661，其在图7中向上传播。第二光引擎652发射向下传播的第二准直光束662。可倾斜反射器612是2D可倾斜反射镜，相对于MEMS衬底660具有0度的标称(或中心)倾斜角。在本文中，术语“2D可倾斜”意为可绕两个不平行的轴独立地倾斜。

在运行中，可倾斜反射器612在扫描范围671内扫描第一准直光束661，由于照射的第一准直光束661向上传播，扫描范围671在图7中向上移位。第二光引擎652发射向下传播的第二准直光束662。可倾斜反射器612在扫描范围672内扫描第二准直光束662，由于照射的第二准直光束662在图7中向下传播，扫描范围672向下移位。在本文中，术语“扫描范围”意为当被扫描仪扫描时(例如当从MEMS扫描仪660的可倾斜反射器612反射时)，成像光束的输出角度范围。每个扫描范围671、672与对应的视场相关联。当扫描范围671、672重叠时，两个视场也重叠。

源自不同光引擎的视场之间的关系在图8中进一步示出。图8的扫描投影仪显示器800包括三个光引擎：第一光引擎851、第二光引擎852和第三光引擎853。每个光引擎851、852、853包括光源子组件802，例如包括SLED阵列204R、204G和204B的堆叠的光源子组件202(图2A和图2B)，或者包括红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B的堆叠的光源子组件400A(图4A和图4B)。光源802耦合到准直器806，例如图5A和图5B的折叠光束光学元件500。

在运行中，由光引擎851、852和853发射的准直光束814(仅示出了主光线)以不同的入射角照射到可倾斜反射器612上，如图所示。可倾斜反射器612一起扫描所有准直光束814，分别形成第一视场871、第二视场872和第三视场873。在一些实施例中，由两个相邻的光引擎(即851和852或852和853)提供的准直光束814在可倾斜的MEMS反射器612处的入射角之间的差异使得由两个相邻的光引擎851和852(或者光引擎852和853)中的每一个提供的视场之间存在重叠880。第一视场871和第二视场872之间和/或第二视场872和第三视场873之间的重叠880的区域可以用于增加重叠场中的光学分辨率，和/或提供重叠场中的像素冗余。在一些实施例中，重叠可以是由两个光引擎851和852(或者852和853)中的每一个提供的视场的至少10％、至少40％或者至少70％。当可倾斜反射器612的倾斜角范围足够大时，所有三个视场871、872和873可以重叠。

还应注意，由光引擎851、852或853发射的每个光束814可以包括由对应光源子组件的各个发射器和/或各个发射器芯片发射的多个子光束。出于说明和示例的目的，图8中为每个光束814示出了三个这样的子光束：第一子光束814-1(虚线)、第二子光束814-2(实线)和第三子光束814-3(短划线)。对于各个发射器和/或各个发射器芯片，扫描范围和相关视场也将略有不同。通过适当地配置控制器890，以与操作可倾斜反射器612相协调地向光引擎851、852、853发送相应的信号，可以来考虑扫描角度之间的差异。控制器890可以被配置为以对应于对应的准直光束814在可倾斜反射器612上的入射角差异的延迟来激励每个光引擎851、852、853的光源子组件802。可倾斜反射器612可以是一维(1D)或二维(2D)可倾斜反射镜。此外，两个1D可倾斜反射镜可以例如通过光瞳中继器光学耦合，以提供2D扫描。

参考图9，二维(2D)微机电(MEMS)扫描仪900包括由一对第一扭转铰链901支撑的可倾斜反射器912，该第一扭转铰链901允许可倾斜反射器912围绕X轴倾斜。第一扭转铰链901从可倾斜反射器912延伸到平衡环(gimbal ring)920，平衡环920由一对第二扭转铰链902支撑，该第二扭转铰链902从平衡环920延伸到固定基座922，用于平衡环920和可倾斜反射器912围绕Y轴的倾斜。第一致动器951和第二致动器952可以设置在可倾斜反射器912和/或平衡环920的下方，用于提供用于致动可倾斜反射器912分别围绕X轴和Y轴的倾斜的力。致动器951、952可以是静电的、电磁的、压电的等。对于静电反射镜致动，梳状驱动器可以设置在可倾斜反射器912和/或平衡环920上。例如，可倾斜反射器912可以包括金属镜面和/或电介质镜面。

可以设置反馈电路954来确定可倾斜反射器912的倾斜的X角度和Y角度。反馈电路954可以测量第一致动器951和可倾斜反射器912之间的电容以确定X倾斜，以及测量第二致动器952和平衡环920之间的电容以确定Y倾斜。也可以专门为反馈电路954设置单独的电极。在一些实施例中，当可倾斜反射器912以特定的X角度和/或Y角度倾斜时，反馈电路954可以提供同步或触发脉冲。同步或触发脉冲可用于确定可倾斜反射器912的倾斜角，例如通过从最新触发脉冲的时序推测。

转向图10，扫描投影仪显示器1000包括被配置用于分别提供准直光束661、662的多个光引擎651、652。分别类似于图1的光引擎151、152以及图4C和图4D的光引擎400C和400D，每个光引擎651、652包括耦合到执行准直器功能的折叠光束光学元件500的固态光源子组件102。每个固态光源子组件102可以包括衬底(例如半导体芯片衬底)，支撑用于在衬底的端面处提供多个光束的多个半导体光源。例如，每个固态光源子组件102可以包括例如参考以上图4A-图4D所述地配置和安装的用于不同的颜色通道的一个或更多个侧面发射半导体芯片304(图3)(例如SLED芯片)。其他类型的准直器(例如折射式(基于透镜)、反射式(基于反射镜)等)可以用来代替折叠光束光学元件500。

MEMS扫描仪900的可倾斜反射器912光学耦合到光引擎651、652的折叠光束光学元件500(图10)，以接收和扫描相应的准直光束661、662。控制器1090可操作地耦合到固态光源子组件104和MEMS扫描仪900。控制器1090可以被配置为与操作可倾斜反射器912相协调地向每个固态光源子组件102的各个SLED提供控制信号，以按角度扫描准直光束661、662，同时调整准直光束661、662的亮度或光功率水平，以在角域中光栅化图像。

控制器1090可以从MEMS扫描仪900接收指示可倾斜反射器912的预定倾斜角的同步信号，并根据同步信号的时序计算可倾斜反射器912的当前和/或未来倾斜角，从而确定可倾斜反射器912的角轨迹。然后，控制器1090可以以对应于可倾斜反射器912的预测倾斜角的时间延迟和对应于可倾斜反射器912的预测角轨迹的所显示图像像素的所需亮度和颜色来激励光引擎651和652的固态光源子组件104。以这种方式，可以改变发射不同颜色通道的光的半导体芯片的功率水平，以提供彩色图像。当人眼观看时，角域中的图像由眼睛的角膜和视网膜投影，以在眼睛的视网膜上变成空间域彩色图像。注意，在扫描投影仪显示器1000中没有显示面板或中间屏幕使得扫描投影仪显示器1000的尺寸和重量显著减小。

现在参考图11，扫描投影仪显示器1100包括第一光引擎1151和第二光引擎1152、偏振光束组合器1175和MEMS扫描仪900。第一光引擎1151包括第一光源子组件1111，例如图2A和图2B的光源子组件202(该光源子组件包括SLED阵列204R、204G和204B的堆叠)，或者图4A和图4B的光源子组件400A(该光源子组件包括红色通道半导体芯片104R、绿色通道半导体芯片104G和蓝色通道半导体芯片104B的堆叠(图4A和图4B))。第一光子组件1111光学耦合到第一准直器1121(图11)，例如透镜和/或图5A和图5B的折叠光束光学元件500。在运行中，第一光源子组件1111向第一准直器1121提供第一发散光束1131，第一准直器1121准直第一发散光束1131，从而提供第一准直光束1141。第一准直光束1141具有第一偏振，即在图11的平面中，如箭头所指。第一发散光束1131可以包括对应于第一光源子组件1111的发光半导体芯片的各个横向偏移发射器的多个子光束。因此，第一准直光束1141包括以稍微不同的角度传播的多个准直子光束。

第二光引擎1152类似于第一光引擎1151，因为它包括用于提供第二发散光束1132的第二光源子组件1112，第二光源子组件1112光学耦合到用于准直第二发散光束1132以提供第二准直光束1142的第二准直器1122。第二光源子组件1112还可以包括多个发光半导体芯片，该多个发光半导体芯片可以对应于不同的颜色通道，并且可以各自包括多个发射器。第二准直光束1142具有第二偏振，例如如图所示垂直于图11的平面。第二偏振与第一偏振正交。第一准直光束1141和第二准直光束1142可以使用专用的外部偏振器偏振，或者当以对应的相互正交的偏振发射时，它们可以保持偏振。

偏振光束组合器1175被配置用于接收第一准直光束1141和第二准直光束1142，并将第一准直光束1141和第二准直光束1142组合成输出光束1160。偏振光束组合器1175可以基于偏振选择性电介质涂层、偏振双折射棱镜等。MEMS扫描仪900的可倾斜反射器912接收输出光束1160，并以时变角度反射输出光束1160，扫描输出光束1160以在角域中形成图像。偏振光束组合器1175可用于光源偏振良好(即具有高偏振度，例如线性、圆形等)的情况。诸如SLED或激光器的光源经常具有很高的偏振度。

控制器1190可以可操作地耦合到第一光源子组件1111和第二光源子组件1112以及MEMS扫描仪900。控制器1190可以被配置为与激励第一光源子组件1111和第二光源子组件1112相协调地在扫描范围内扫描MEMS扫描仪900的可倾斜反射器912，以在角域中显示图像，其中与倾斜可倾斜反射器912相协调地激励第一光源子组件1111和第二光源子组件1112。

在一些实施例中，输出光束1160的第一准直光束1141和第二准直光束1142的入射角相等。对于这样的实施例，第一光源子组件1111和第二光源子组件1112可以在显示图像的各个像素时提供冗余，和/或提供同一图像的不同颜色通道。在一些实施例中，输出光束1160的第一准直光束1141和第二准直光束1142的入射角略有不同，使得由第一光源子组件1111和第二光源子组件1112提供的图像包括交错的像素。例如，第一光源1111可以生成偶数列和/或行的像素，并且第二光源1112可以生成奇数列和/或行的像素，反之亦然。这使得人们能够有效地将正在显示的图像的空间分辨率加倍。此外，在一些实施例中，输出光束1160的第一准直光束1141和第二准直光束1142的入射角彼此相邻，使得由第一光源子组件1111和第二光源子组件1112提供的图像相邻。例如，返回参考图8，光引擎851、852和853可以以比所示更大的角度偏移设置，使得重叠880的区域消失。光引擎851、852和853也可以一个设置在另一个顶部上，使得相应的FOV871、872和873一个设置在另一个下方。

转向图12，近眼显示器1200包括具有一副眼镜形状因子的框架1201。对于每只眼睛，框架1201支撑：多个光引擎，每个光引擎包括光源子组件1202和光学耦合到对应光源子组件1202的准直器1206，该准直器1206用于准直由对应光源子组件1202发射的光束；电子驱动器1204，其可操作地耦合到光源子组件1202，用于给光源子组件1202供电；扫描仪1208，例如图9的MEMS扫描仪900，其光学耦合到准直器1206；以及光瞳复制器1210，其光学耦合到扫描仪1208。光源子组件1202可以各自包括支撑单模或多模半导体光源(例如侧面发射激光二极管、垂直腔面发射激光二极管、SLED或发光二极管)的阵列的衬底，用于提供多个光束。准直器1206可以包括凹面镜、体透镜(bulk lens)、菲涅耳透镜(Fresnel lens)、全息透镜(holographic lens)等，并且可以与光源子组件1202集成在一起。扫描仪1208可以包括可倾斜的反射镜。光瞳复制器1210可以包括配备有多个表面浮雕和/或体全息光栅的波导。光瞳复制器1210的功能是在视窗1212处提供由扫描仪1208重定向或扫描的光束的多个横向偏移的副本。

控制器1205可操作地耦合到扫描仪1208和电子驱动器1204。控制器1205可以被配置为确定扫描仪1208的可倾斜反射器的X倾斜角和Y倾斜角。控制器1205确定将要显示的图像的哪个或哪些像素对应于所确定的X倾斜角和Y倾斜角。然后，控制器1205确定这些像素的亮度和/或颜色，并相应地操作电子驱动器1204，以向光源子组件1202提供动力电脉冲，从而以对应于所确定的像素亮度和颜色的功率水平产生光脉冲。在一些实施例中，控制器1205被配置为实现下面进一步描述的方法。

参考图13，用于显示图像的方法1300包括激励(1302)多个光引擎以提供多个准直光束。例如，至少一个固态光源(诸如图3的侧面发射半导体芯片304)可以被激励。准直器(例如图5A和图5B的折叠光束光学元件500、自由形状的准直光学元件、透镜等)准直所发射的光束。多个准直光束被引导(1304)成以不同的入射角照射到MEMS扫描仪的可倾斜反射器上。MEMS扫描仪的可倾斜反射器然后可以与以对应于图像的当前显示像素的光功率水平和/或颜色激励(1308)多个光引擎相协调地被倾斜或扫描(1306)，以在角域中显示图像，如以上所解释的。

光引擎可以以对应于对应的准直光束在可倾斜反射器上的入射角差异的延迟被激励。可以激励光引擎，以形成将要显示的图像的不同部分，即形成扫描投影仪显示器的视场的不同部分。在由不同光引擎提供的视场部分的重叠区域中，图像的像素密度可能增加。此外，在涉及谐振或双谐振MEMS扫描仪的实施例中，MEMS扫描仪可以在谐振或双谐振MEMS扫描仪的可倾斜反射器处于预定倾斜角的时刻提供脉冲。根据一些实施例，可以确定(1307)可倾斜反射镜的未来倾斜角轨迹，然后可以根据所确定的当前或未来倾斜角轨迹来激励光引擎。

本公开的实施例可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来实现。人工现实系统在感官信息呈现给用户之前以某种方式调整通过感官获得的关于外界的感官信息(如视觉信息、音频、触觉(躯体感觉)信息、加速度、平衡等)。作为非限制性示例，人工现实可以包括虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、混杂现实或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与捕获的(例如，真实世界的)内容相结合的生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、身体或触觉反馈或者它们的某种组合。这些内容中的任何一个都可以在单个通道或多个通道中呈现，例如在向观众产生三维效果的立体视频中呈现。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联，这些应用、产品、附件、服务或其某种组合用于例如在人工现实中创建内容和/或以其他方式在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)。提供人工现实内容的人工现实系统可以在各种平台上实现，包括可穿戴显示器，例如连接到主计算机系统的HMD、独立的HMD、具有眼镜形状因子的近眼显示器、移动设备或计算系统，或者能够向一个或更多个观众提供人工现实内容的任何其他硬件平台。

参考图14A，HMD 1400是为了更大程度地沉浸到AR/VR环境内而包围用户的面部的AR/VR可穿戴显示系统的示例。HMD 1400可以包括本文公开的光源和投影仪显示器，例如耦合到公共光束扫描仪的多个光引擎。HMD 1400的功能是用计算机生成的图像来增强物理、真实世界环境的视图，和/或生成完全虚拟的3D图像。HMD 1400可以包括前主体1402和带1404。前主体1402被配置为以可靠和舒适的方式放置在用户的眼睛前面，以及带1404可以被拉伸以将前主体1402固定在用户的头上。显示系统1480可以布置在前主体1402中，用于向用户呈现AR/VR图像。前主体1402的侧面1406可以是不透明的或透明的。

在一些实施例中，前主体1402包括定位器1408、用于跟踪HMD 1400的加速度的惯性测量单元(IMU)1410以及用于跟踪HMD 1400的位置的位置传感器1412。IMU 1410是基于从一个或更多个位置传感器1412接收的测量信号来生成指示HMD 1400的位置的数据的电子设备，位置传感器1412响应于HMD 1400的运动生成一个或更多个测量信号。位置传感器1412的示例包括：一个或更多个加速度计、一个或更多个陀螺仪、一个或更多个磁力计、检测运动的另一种合适类型的传感器、用于IMU 1410的误差校正的一类传感器或者其某种组合。位置传感器1412可以位于IMU 1410的外部、IMU 1410的内部或者这两种位置的某种组合。

定位器1408由虚拟现实系统的外部成像设备跟踪，使得虚拟现实系统可以跟踪整个HMD 1400的定位和定向。可以将由IMU 1410和位置传感器1412产生的信息与通过跟踪定位器1408获得的位置和定向进行比较，以提高HMD 1400的位置和定向的跟踪准确性。当用户在3D空间中移动和转动时，准确的位置和定向对于向用户呈现适当的虚拟场景是重要的。

HMD 1400还可以包括深度相机组件(DCA)1411，其捕获描述围绕HMD 1400的部分或全部的局部区域的深度信息的数据。为此，DCA 1411可以包括激光雷达(LIDAR)或类似设备。可以将深度信息与来自IMU 1410的信息进行比较，以便更准确地确定HMD 1400在3D空间中的位置和定向。

HMD 1400还可以包括眼睛跟踪系统1414，用于实时地确定用户眼睛的定向和位置。所获得的眼睛的位置和定向还允许HMD 1400确定用户的凝视方向，并相应地调整由显示系统1480生成的图像。在一些实施例中，确定视觉辐辏度(vergence)，即用户眼睛凝视的会聚角(convergence angle)。根据视角和眼睛位置，所确定的凝视方向和视觉辐辏角(vergence angle)也可以用于视觉伪像的实时补偿。此外，所确定的视觉辐辏角和凝视角可用于与用户的交互、突出显示对象、将对象带到前景、创建附加对象或指针等。还可以提供音频系统，包括例如内置在前主体1402中的一组小扬声器。

参考图14B，AR/VR系统1450包括图14A的HMD 1400、外部控制台1490和输入/输出(I/O)接口1415，外部控制台1490存储各种AR/VR应用、设置和校准程序、3D视频等，输入/输出(I/O)接口1415用于操作控制台1490和/或与AR/VR环境交互。HMD 1400可以用物理电缆“拴(tether)”到控制台1490上，或者经由诸如

Wi-Fi等的无线通信链路连接到控制台1490。可以有多个HMD 1400，每个HMD 1400具有相关联的I/O接口1415，其中每个HMD1400和I/O接口1415与控制台1490通信。在替代配置中，AR/VR系统1450中可以包括不同的和/或附加的部件。另外，结合图14A和图14B中所示的一个或更多个部件描述的功能可以以不同于在一些实施例中结合图14A和图14B描述的方式分布在部件之间。例如，控制台1415的一些或全部功能可以由HMD 1400提供，反之亦然。HMD 1400可以设置有能够实现这种功能的处理模块。

如上面参考图14A所述，HMD 1400可以包括用于跟踪眼睛位置和定向，确定凝视角度和会聚角度等的眼睛跟踪系统1414(图14B)、用于确定HMD 1400在3D空间中的位置和定向的IMU 1410、用于捕获外部环境的DCA 1411、用于独立确定HMD 1400的位置的位置传感器1412、以及用于向用户显示AR/VR内容的显示系统1480。显示系统1480包括(图14B)电子显示器1425，例如但不限于液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)、无机发光显示器(ILED)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器、透明有机发光二极管(TOLED)显示器、投影仪或其组合。显示系统1480还包括光学块1430，其功能是将电子显示器1425产生的图像传送给用户的眼睛。光学块可以包括各种透镜(例如折射透镜、菲涅耳透镜、衍射透镜、有源或无源Pancharatnam-Berry相位(PBP)透镜、液体透镜、液晶透镜等)、光瞳复制波导、光栅结构、涂层等。显示系统1480可以进一步包括变焦模块1435，其可以是光学块1430的一部分。变焦模块1435的功能是调节光学块1430的焦点，以例如补偿视觉辐辏调节冲突(vergence-accommodation conflict)、校正特定用户的视觉缺陷、抵消光学块1430的像差等。

I/O接口1415是允许用户发送动作请求并从控制台1490接收响应的设备。动作请求是执行特定动作的请求。例如，动作请求可以是开始或结束图像或视频数据的捕获的指令，或者是在应用内执行特定动作的指令。I/O接口1415可以包括一个或更多个输入设备，例如键盘、鼠标、游戏控制器或用于接收动作请求并将动作请求传送到控制台1490的任何其他合适的设备。由I/O接口1415接收的动作请求被传送到控制台1490，控制台1490执行对应于动作请求的动作。在一些实施例中，I/O接口1415包括IMU，其捕获指示相对于I/O接口1415的初始位置的I/O接口1415的估计位置的校准数据。在一些实施例中，I/O接口1415可以根据从控制台1490接收的指令来向用户提供触觉反馈。例如，当动作请求被接收到时，或者当控制台1490向I/O接口1415传送指令——所述指令使I/O接口1415在控制台1490执行动作时生成触觉反馈——时，触觉反馈可以被提供。

控制台1490可以向HMD 1400提供内容，以根据从IMU 1410、DCA 1411、眼睛跟踪系统1414和I/O接口1415中的一个或更多个接收的信息进行处理。在图14B所示的示例中，控制台1490包括应用储存器1455、跟踪模块1460和处理模块1465。控制台1490的一些实施例可以具有不同于结合图14B描述的模块或部件的模块或部件。类似地，下面进一步描述的功能可以以不同于结合图14A和图14B描述的方式分布在控制台1490的部件当中。

应用储存器1455可以存储一个或更多个由控制台1490执行的应用。应用是一组指令，该组指令当由处理器执行时生成用于显现给用户的内容。由应用生成的内容可以响应于经由HMD 1400的移动或I/O接口1415而从用户接收的输入。应用的示例包括：游戏应用、演示和会议应用、视频回放应用或其他合适的应用。

跟踪模块1460可以使用一个或更多个校准参数来校准AR/VR系统1450，并且可以调整一个或更多个校准参数以减少HMD 1400或I/O接口1415的位置确定中的误差。由跟踪模块1460执行的校准还考虑了从HMD 1400中的IMU 1410和/或被包括在I/O接口1415中的IMU(如果有的话)接收的信息。另外，如果HMD 1400的跟踪丢失，则跟踪模块1460可以重新校准AR/VR系统1450的部分或全部。

跟踪模块1460可以跟踪HMD 1400或I/O接口1415的移动、IMU 1410或其某种组合。例如，跟踪模块1460可基于来自HMD 1400的信息来确定HMD 1400的参考点在局部区域的映射中的位置。跟踪模块1460也可以分别地使用来自IMU 1410的指示HMD 1400的位置的数据或者使用来自被包括在I/O接口1415中的IMU的指示I/O接口1415的位置的数据，来确定HMD1400的参考点或者I/O接口1415的参考点的位置。此外，在一些实施例中，跟踪模块1460可以使用来自IMU 1410的指示HMD 1400的位置的数据部分以及来自DCA1411的局部区域的表示来预测HMD 1400的未来定位。跟踪模块1460向处理模块1465提供HMD 1400或I/O接口1415的估计的或预测的未来位置。

处理模块1465可以基于从HMD 1400接收的信息生成围绕HMD 1400的部分或全部的区域(“局部区域”)的3D映射。在一些实施例中，处理模块1465基于从DCA1411接收的与在计算深度时使用的技术相关的信息来确定用于局部区域的3D映射的深度信息。在各种实施例中，处理模块1465可以使用深度信息来更新局部区域的模型，并且部分地基于更新的模型来生成内容。

处理模块1465在AR/VR系统1450内执行应用，并从跟踪模块1460接收HMD 1400的位置信息、加速度信息、速度信息、所预测的未来位置或其某种组合。基于接收到的信息，处理模块1465确定要提供给HMD 1400用于向用户呈现的内容。例如，如果接收到的信息指示用户已经向左看，则处理模块1465为HMD 1400生成反映(mirror)用户在虚拟环境中或在用附加内容增强局部区域的环境中的移动的内容。另外，处理模块1465响应于从I/O接口1415接收的动作请求来执行在控制台1490上执行的应用内的动作，并且向用户提供动作被执行的反馈。所提供的反馈可以是经由HMD 1400的视觉或听觉反馈或者经由I/O接口1415的触觉反馈。

在一些实施例中，基于从眼睛跟踪系统1414接收的眼睛跟踪信息(例如，用户眼睛的定向)，处理模块1465确定提供给HMD 1400用于在电子显示器1425上呈现给用户的内容的分辨率。处理模块1465可以向HMD1400提供内容，该内容在电子显示器1425上在用户凝视的中央凹区(foveal region)中具有最大像素分辨率。处理模块1465可以在电子显示器1425的其他区域中提供较低的像素分辨率，从而减少AR/VR系统1450的功耗并节省控制台1490的计算资源，而不会损害用户的视觉体验。在一些实施例中，处理模块1465可以进一步使用眼睛跟踪信息来调整对象在电子显示器1425上的显示位置，以防止视觉辐辏调节冲突和/或抵消光学失真和像差。

用于实现结合本文所公开的方面描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件可以用被设计成执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门(discrete gate)或晶体管逻辑、分立硬件部件或它们的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是替代地，处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核结合的一个或更多个微处理器、或者任何其他这样的配置。替代地，一些步骤或方法可以由特定于给定功能的电路来执行。

本公开在范围上不受本文描述的特定实施例限制。实际上，除了在本文描述的那些实施例和修改之外，其他各种实施例和修改根据前面的描述和附图对于本领域中的普通技术人员将明显。因此，这样的其他实施例和修改被规定为落在本公开的范围内。此外，尽管在本文在特定实现的上下文中在特定环境中为了特定的目的描述了本公开，但是本领域中的普通技术人员将认识到它的有用性不限于此，以及本公开可以有益地在任何数量的环境中为了任何数量的目的而实现。因此，应该考虑如本文描述的本公开的全部广度和精神来解释所阐述的权利要求。

Claims (15)

1.一种扫描投影仪显示器，包括：

多个光引擎，每个光引擎包括用于提供发散光束的光源子组件，所述光源子组件光学耦合到准直器，所述准直器用于准直所述发散光束以提供准直光束；以及

MEMS扫描仪，所述MEMS扫描仪包括可倾斜反射器，所述可倾斜反射器被配置为接收和扫描来自所述多个光引擎中每个光引擎的准直光束，以在角域中形成图像；

其中，在运行中，由所述多个光引擎提供的准直光束以不同的入射角照射到所述可倾斜反射器上。

2.根据权利要求1所述的扫描投影仪显示器，其中，所述准直器包括折叠光束光学元件，所述折叠光束光学元件包括具有光焦度的至少一个反射表面。

3.根据权利要求1所述的扫描投影仪显示器，其中，所述光源子组件包括固态光源。

4.根据权利要求3所述的扫描投影仪显示器，其中，所述固态光源包括由衬底支撑的多个发光半导体芯片。

5.根据权利要求4所述的扫描投影仪显示器，其中，所述准直器由对应的固态光源的衬底支撑。

6.根据权利要求4所述的扫描投影仪显示器，其中，所述多个发光半导体芯片中的至少一个发光半导体芯片包括多个发射器；并且，可选地：

其中，所述多个发光半导体芯片包括多个超辐射发光二极管(SLED)。

7.根据权利要求4所述的扫描投影仪显示器，其中，所述多个发光半导体芯片包括红色通道发光半导体芯片、绿色通道发光半导体芯片和蓝色通道发光半导体芯片，用于分别发射将要显示的图像的红色通道的光束、绿色通道的光束和蓝色通道的光束。

8.根据权利要求7所述的扫描投影仪显示器，其中，所述红色通道发光半导体芯片、所述绿色通道发光半导体芯片和所述蓝色通道发光半导体芯片是侧面发射芯片，用于在所述红色通道发光半导体芯片、所述绿色通道发光半导体芯片和所述蓝色通道发光半导体芯片的相应端面发射光束；并且，可选地：

其中，所述红色通道发光半导体芯片、所述绿色通道发光半导体芯片和所述蓝色通道发光半导体芯片的端面设置在离对应的准直器不同的距离处，以抵消准直器的色差。

9.根据权利要求7所述的扫描投影仪显示器，其中，所述红色通道发光半导体芯片、所述绿色通道发光半导体芯片和所述蓝色通道发光半导体芯片相对于对应的准直器以不同的角度定向，以将它们的光束引导到准直器的通光孔径。

10.根据权利要求1所述的扫描投影仪显示器，其中，所述可倾斜反射器具有倾斜角范围，其中，在运行中，由所述多个光引擎中的两个光引擎提供的准直光束在所述可倾斜反射器处的入射角之间的差异不大于所述可倾斜反射器的倾斜角范围，使得由所述多个光引擎中的所述两个光引擎中的每一个提供的视场之间存在重叠；并且，可选地：

其中，所述重叠是由所述多个光引擎中的所述两个光引擎中的每一个提供的视场的至少10％。

11.根据权利要求10所述的扫描投影仪显示器，还包括控制器，所述控制器可操作地耦合到所述多个光引擎中每个光引擎的所述光源子组件和所述MEMS扫描仪，用于倾斜所述MEMS扫描仪的可倾斜反射器，并且被配置为与倾斜所述可倾斜反射器相协调地激励每个光引擎的光源，以显示所述图像；并且，可选地：

其中，所述控制器还被配置为以对应于对应的准直光束在所述可倾斜反射器上的入射角差异的延迟激励每个光引擎的光源。

12.根据权利要求1所述的扫描投影仪显示器，其中，所述可倾斜反射器包括2D可倾斜反射器。

13.一种用于显示图像的方法，所述方法包括：

激励多个光引擎，以提供多个准直光束；

以不同的入射角将所述多个准直光束引导到MEMS扫描仪的可倾斜反射器上；以及

与激励所述多个光引擎相协调地倾斜所述MEMS扫描仪的可倾斜反射器，以显示所述图像。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述光引擎以对应于对应的准直光束在所述可倾斜反射器上的入射角差异的延迟被激励。

15.一种扫描投影仪显示器，包括：

第一光引擎，所述第一光引擎包括用于提供第一发散光束的第一光源子组件，所述第一光源子组件光学耦合到第一准直器，所述第一准直器用于准直所述第一发散光束，以提供具有第一偏振的第一准直光束；

第二光引擎，所述第二光引擎包括用于提供第二发散光束的第二光源子组件，所述第二光源子组件光学耦合到第二准直器，所述第二准直器用于准直所述第二发散光束，以提供具有第二偏振的第二准直光束，所述第二偏振正交于所述第一偏振；

偏振光束组合器，所述偏振光束组合器被配置为接收所述第一准直光束和所述第二准直光束，并将所述第一准直光束和所述第二准直光束组合成输出光束；以及

MEMS扫描仪，所述MEMS扫描仪包括可倾斜反射器，所述可倾斜反射器被配置为接收和扫描所述输出光束，以在角域中形成图像；并且，可选地：

所述扫描投影仪显示器还包括控制器，所述控制器可操作地耦合到所述第一光源子组件和所述第二光源子组件以及所述MEMS扫描仪，用于倾斜所述MEMS扫描仪的可倾斜反射器，并且被配置为与倾斜所述可倾斜反射器相协调地激励所述第一光源子组件和所述第二光源子组件以显示所述图像。

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