头戴式虚拟现实(Virtual Reality, VR)显示的持续升温推动微显示器不断向高分辨率、高刷新率的方向发展, 然而微显示器有限的带宽难以承载虚拟世界下的海量图像数据, 为了减少微显示器系统扫描成像过程中的时间冗余, 提高数据传输效率和图像线性度, 建立了一种伪随机扫描顺序的原子扫描模型。传统的微显示器是从第一个像素到最后一个像素连续顺序扫描的, 原子扫描采用分子空间按位的扫描方法, 将整个显示屏幕分成若干子空间, 扫描时可以任意切换子空间。根据原子扫描模型设计了微显示器的原子扫描控制器, 通过分辨率为1.6 k×3×1.6 k硅基OLED微显示器的验证, 扫描达到了100%的传输效率和93.8%的线性度, 相比于传统的十二子场扫描, 时钟频率降低了约3.3倍。证明了原子扫描控制器的可行性, 适用于超高清、高分辨率、海量数据的图像显示。