CN108922461B - 微激光投影仪、基于微激光投影仪的信号处理方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种微激光投影仪、基于微激光投影仪的信号处理方法及设备。所述微激光投影仪包括：处理模块；可编程模块及微机电模块；处理模块基于时钟信号，生成驱动测试信号；发送驱动测试信号至MEMS；基于反馈信号判断所述MEMS是否共振；如果未发生共振，调整可编程模块的时钟频率；如果发生共振，基于驱动测试信号，确定目标驱动信号。可编程模块向处理模块发送时钟信号；根据处理模块的调整指令，调整时钟信号的时钟频率；MEMS基于处理模块发送的驱动测试信号，控制反射镜振动；基于处理模块发送的目标驱动信号，控制反射镜反射激光光束，形成激光图像。本发明实施例可实时调整MEMS在共振状态工作，降低功耗。

Description

微激光投影仪、基于微激光投影仪的信号处理方法及设备
技术领域
本申请实施例涉及电子技术领域，具体地说，涉及一种微激光投影仪、基于微激光投影仪的信号处理方法及设备。
背景技术
MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电模块)微激光投影，是一种利用RGB(RedGreenBlue，红绿蓝)三基色激光模组与MEMS结合的投影显示技术方案。三基色激光模组发出激光并融合成激光光束，激光光束投射到所述MEMS中，进行激光光束的扫描、反射后形成激光图像。
MEMS模块主要包括基片、反射镜、电感线圈、快扫描轴以及慢扫描轴六个部分。如果激光投影仪为MEMS的快扫描轴以及慢扫描轴增加驱动信号，MEMS中的电感线圈均匀分布的磁场即会产生磁力扭矩，这两个扫描轴即可以磁力扭矩的作用下，悬浮于磁场中的反射镜在水平以及垂直两个方向上做谐振模式振动，进而投射到反射镜上的激光光束就可以在反射镜的振动下，不断进行扫描，扫描的激光光束反射后即可以形成激光图像。
由于MEMS在共振状态时，电感的品质因素极高，损耗较低。通常，为了降低MEMS的损耗，进而降低MEMS微投影仪的整体功耗，微激光投影仪为MEMS设置的驱动信号需要使MEMS在共振状态下工作。现有技术中通常是直接为每一个MEMS设置频率相应的驱动信号，但是由于不同的MEMS的共振频率不同，如设置的驱动信号的频率不为MEMS的共振频率，可能部分MEMS不共振，损耗增加。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种微激光投影仪、基于微激光投影仪的信号处理方法及设备，主要用于解决现有技术中，不能精确控制每一个微机电模块MEMS在共振状态下工作，导致MEMS扫描频率精确度降低，增加投影仪的功耗的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种微激光投影仪，包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS；
所述处理模块用于基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；基于所述MEMS中反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS是否共振；如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像。
所述可编程模块用于向所述处理模块发送时钟信号；根据所述处理模块的调整指令，调整所述时钟信号的时钟频率；
所述MEMS用于基于所述处理模块发送的驱动测试信号，控制反射镜振动；基于所述处理模块发送的目标驱动信号，控制反射镜反射激光光束，形成激光图像。
优选地，所述处理模块在利用所述目标驱动信号控制所述MEMS的反射镜反射激光光束，形成激光图像之后，还用于：
监控所述MEMS是否一直处于共振状态；如果否，调整所述可编程模块的时钟信号的时钟频率，至所述MEMS恢复共振状态。
优选地，所述处理模块基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号具体是：
确定所述驱动测试信号的频率为目标频率；基于所述目标频率，确定目标驱动信号。
优选地，所述处理模块还用于：
获取所述MEMS的水平位置反馈信号；基于所述水平位置反馈信号，判断所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件；如果不满足，调整所述驱动测试信号的幅值；如果满足，确定所述驱动测试信号的幅值为目标幅值；
所述处理模块基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号包括：
基于所述目标幅值，确定目标驱动信号。
优选地，所述处理模块还用于：
按照垂直方向的固定频率，生成垂直测试信号；发送所述垂直测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜在垂直方向上振动；获取所述MEMS的垂直位置反馈信号；基于所述垂直位置反馈信号，判断所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件；如果不满足，调整所述垂直测试信号的幅值；如果满足，确定所述垂直测试信号的幅值为目标垂直幅值；基于所述固定频率以及所述垂直幅值，确定垂直驱动信号。
优选地，所述处理模块包括微控制单元；第一端与所述微控制单元连接以及第二端与所述MEMS连接的驱动单元；第一端与所述微控制单元连接以及第二端与所述MEMS连接的反馈单元；
所述微控制单元用于基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成中间信号；发送所述中间信号至所述驱动单元；
所述驱动单元用于将所述中间信号进行功率放大，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；
所述反馈单元用于获取所述MEMS中反射镜的位置信息对应的反馈信号；
所述微控制单元还用于基于所述反馈信号判断所述MEMS是否共振；如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS的反射镜反射激光光束，以形成激光图像。
优选地，所述投影仪还包括：与所述可编程模块连接的激光发射模块；
所述激光发射模块用于在所述可编程模块的控制下，发射激光光束；其中，所述激光光束由所述MEMS的反射镜扫描反射后，形成激光图像。
本发明实施例还提供一种基于微激光投影仪的信号处理方法，所述微激光投影仪包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS；
所述方法包括：
基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号；
发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；
基于所述MEMS中反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS是否共振；
如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；
如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像。
优选地，所述方法还包括：
监控所述MEMS是否一直处于共振状态；
如果否，调整所述可编程模块的时钟信号的时钟频率，至所述MEMS恢复共振状态。
本发明实施例还提供一种基于微激光投影仪的信号处理设备，所述微激光投影仪包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS；
所述设备包括：存储器，以及与所述存储器连接的处理器；
所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；所述一条或多条计算机指令供所述处理器调用以执行；
所述处理器配置于所述微激光投影仪的处理模块中；
所述处理器用于：
基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；基于所述MEMS中反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS是否共振；如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像。
本发明实施例中，处理模块可以基于可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号，将驱动测试信号发送至MEMS后，控制MEMS的反射镜振动。此时，处理模块可以利用MEMS反射镜的位置信息对应反馈信号判断MEMS是否共振，如果未共振，调整可编程模块发送的时钟信号的时钟频率；而如果共振，则基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。通过处理模块以及可编程模块的配合使用，实现针对MEMS的驱动信号的频率的调整工作，使MEMS工作在振动状态。MEMS达到共振时，即可以基于共振时的驱动测试信号确定目标驱动信号，利用目标驱动信号控制MEMS以共振状态持续工作，反射激光光束，形成相应的激光图像。针对MEMS进行了共振频率调整，使其在精确的共振频率下工作，以降低消耗，提高激光投影仪的工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种微激光投影仪的一个实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种微激光投影仪的又一个实施例的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种基于微激光投影仪的信号处理方法的一个实施例的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种基于微激光投影仪的信号处理方法的又一个实施例的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种基于微激光投影仪的信号处理设备的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明实施例主要应用于微激光投影场景中，通过精确调整MEMS的驱动信号的频率以及幅值，使MEMS在共振状态下工作，提高频率的扫描精度，在确保可以形成完整激光图像时，降低MEMS的损耗，进而降低微激光投影仪的功耗，提高使用效率。
现有技术中，每一个微机电模块MEMS都有相应的共振频率，但是由于不同的MEMS的共振频率存在差异，例如，假定一批型号相同的MEMS的共振频率理论上均为fh，但是在实际使用时，每一个MEMS的共振频率存在一定的偏差，如果直接将该MEMS的驱动信号设置理论上的共振频率fh，可能存在不共振的MEMS，不能降低损耗。据此，发明人想到，是否可以实时调整MEMS的驱动信号的频率，直至所述MEMS处于共振状态。据此，发明人提出了本申请的技术方案。
本发明实施例的微激光投影仪中，可以包括处理模块，与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEME。其中，可编程模块可以向处理模块发送时钟信号，处理模块可以基于可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号，并发送驱动测试信号至MEMS，此时，MEMS的反射镜即可以在该驱动测试信号的驱动下进行振动，以反射激光光束。而此时，处理模块可以基于MEMS反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS是否共振，如果未共振，调整可编程模块的时钟频率，直至所述MEMS发生共振。
MEMS发生共振时，即说明此时的驱动测试信号的频率即为MEMS的共振频率，此时处理模块即可以基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。目标驱动信号即为可以让MEMS在共振状态下工作的信号，此时，MEMS即可以反射激光光束，形成激光图像。本发明实施例中，通过获取MEMS的反射镜的位置信息的反馈信号，实时调整MEMS驱动测试的时钟频率，直至MEMS共振。针对MEMS的共振频率调整，使其在精确的共振频率下工作，可以降低消耗，提高激光投影仪的工作效率。
下面将结合附图对本发明实施例的技术方案进行详细描述。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种微激光投影仪的一个实施例的结构示意图；所述微激光投影仪可以包括：
处理模块101；与所述处理模块连接的可编程模块102以及微机电模块MEMS103。
所述处理模块101可以用于基于所述可编程模块102发送的时钟信号，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS103，以控制所述MEMS103的反射镜振动；基于所述MEMS103中反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS103是否共振；如果所述MEMS103未发生共振，调整所述可编程模块102的时钟频率；如果所述MEMS103发生共振，基于所述测试信号，确定目标驱动信号。
其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS103反射激光光束，以形成激光图像。
所述可编程模块102用于向所述处理模块101发送时钟信号；根据所述处理模块101发送的调整指令，调整所述时钟信号的时钟频率。
所述MEMS103用于基于所述处理模块101发送的驱动测试信号，控制反射镜振动；基于所述处理模块101发送的目标驱动信号，控制反射镜反射激光光束，以形成激光图像。
所述处理模块可以包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)模块或者ARM(Acorn RISC Machine，微处理器)模块，以实现精确控制。所述可编程模块可以包括：FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者CPLD(Complex ProgrammableLogic Device，复杂可编程逻辑器件)等可编程器件，以产生任意频率的时钟信号。
微激光投影仪上电后可以实现本发明实施例的操作。处理模块与可编程模块可以通过至少一条传输线路建立连接。
可选地，为了提高传输效率，处理模块与可编程模块可以通过SPI(SerialPeripheral Interface，串行外设接口)总线或者IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)总线连接。激光投影仪上电后，处理模块可以通过SPI总线或者IIC总线发送时钟启动指令至可编程模块。
可选地，为了准确传输时钟信号，处理模块与可编程模块可以通过时钟总线传输时钟信号，也即可编程模块可以响应时钟启动指令，通过时钟总线发送时钟信号至处理模块。
作为一种可能的实现方式，时钟启动指令中可以包括时钟信号的初始频率，可编程模块响应所述时钟启动指令，发送时钟信号至处理模块具体可以是响应所述时钟启动指令，根据所述初始频率生成时钟信号，发送时钟信号至处理模块。可编程模块内部可以利用高频时钟计数算法，生成所述相应的时钟信号。高频时钟计算算法可以生成任意频率的时钟，不受微激光投影仪的系统时钟的影响，可以及时产生精度高稳定性好的时钟信号。
在实际应用中，为了提高MEMS的共振频率的设置速度，可以设置时钟信号的初始频率接近于MEMS的理论共振频率，作为一种可能的实现方式，设置所述初始频率与所述共振频率的差值为1HZ。例如，MEMS的共振频率为27HZ，可以设置时钟信号的初始频率为26HZ。此方式获得的共振频率的误差在1HZ内，可以确保共振频率的精确度。
由于MEMS可以包括快扫描轴以及慢扫描轴，快扫描轴对应水平方向的驱动信号，慢扫描轴对应垂直方向的驱动信号。而在实际应用中，水平方向的驱动信号通常采用正弦信号，水平方向的驱动信号的信号频率与MEMS的水平共振频率一致时，可以降低MEMS损耗。而垂直方向的驱动信号采用固定频率的锯齿波信号。本申请中所述的驱动测试信号、目标驱动信号均为水平方向的正弦信号。本申请中所述的MEMS发生共振，即是指水平方向的共振。
所述时钟信号为离散的数字信号，而MEMS的驱动信号为连续的模拟信号，因此，需要将离散的时钟信号进行信号合成，获得驱动测试信号。作为一种可能的实现方式，所述处理模块基于所述可编程组件发送的时钟信号生成驱动测试信号具体是：接收所述可编程组件发送的时钟信号；将所述时钟信号作为参考频率输入至DDS(Direct Digital FrequencySynthesis，直接数字式频率合成器)算法，生成驱动测试信号。模拟的驱动测试信号可以用于驱动MEMS产生磁力扭矩，进而其反射镜可以振动以进行激光光束的激光扫描反射。通过DDS算法合成驱动测试信号，可以减少采用PLL算法合成频率时需要对系统时钟进行倍频以及分频的元器件，降低了硬件复杂度。
可选地，所述处理模块中可以事先存储正弦信号数据表，处理模块可以通过所述可编程模块发送的时钟信号，以及所述正弦信号数据表合成所述驱动测试信号。将正弦信号数据表存储于处理模块中，以合成驱动测试信号，可以降低可编程模块的内存要求，降低可编程组件的存储成本。
MEMS中反射镜振动时的位置信息对应有相应的反馈信号。处理模块中可以包含ADC外设单元，所述ADC外设单元可以采集MEMS反射镜振动时的位置信息对应的反馈信号。作为一种可能的实现方式，MEMS可以配置有位置传感器，用以感应所述反射镜振动时的位置信息，处理模块中的ADC外设单元可以采集所述位置信息对应的信号，也即反馈信号。
可选地，所述处理模块基于MEMS中反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS是否共振具体可以是：获取所述MEMS的反射镜的位置信息对应的反馈信号中最大信号幅值；获取所述驱动测试信号的有效幅值；判断所述有效幅值与所述最大信号幅值是否一致，如果一致，则判断所述MEMS达到共振。所述有效幅值与所述最大信号幅值一致是指，所述有效幅值对应最大幅值与所述最大信号幅值的误差小于误差阈值。
在实际应用中，由于可编程模块可以发送任意频率的时钟信号，则处理模块可以基于所述任意频率的时钟信号，生成驱动测试信号，以获取MEMS共振时的目标驱动信号。也即，针对任意频率的MEMS，均可以生成该MEMS的共振频率对应的目标驱动信号，因此，更换任意频率的MEMS时该MEMS均可以在共振状态下正常工作，提高了对不同MEMD的兼容性。
本发明实施例中，处理模块可以基于可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号，将驱动测试信号发送至MEMS后，控制MEMS的反射镜振动。此时，处理模块可以利用MEMS反射镜的位置信息对应反馈信号判断MEMS是否共振，如果未共振，调整可编程模块发送的时钟信号的时钟频率；而如果共振，则基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。通过处理模块以及可编程模块的配合使用，实现针对MEMS的驱动信号的频率的调整工作，使MEMS工作在振动状态。MEMS达到共振时，即可以基于共振时的驱动测试信号确定目标驱动信号，利用目标驱动信号控制MEMS以共振状态持续工作，反射激光光束，形成相应的激光图像。针对MEMS进行了共振频率调整，使其在精确的共振频率下工作，以降低消耗，提高激光投影仪的工作效率。
作为一个实施例，所述处理模块101在利用所述目标驱动信号控制所述MEMS的反射镜反射激光光束，形成激光图像之后，还用于：
监控所述MEMS是否一直处于共振状态；如果否，调整所述可编程模块的时钟信号的时钟频率，至所述MEMS恢复共振状态。
所述处理模块监控所述MEMS是否一直处于共振状态具体是：监控所述MEMS的反射镜的位置信息对应的反馈信号的幅值与所述目标驱动信号的幅值是否一致。
所述处理模块调整所述可编程模块的时钟信号的时钟频率具体是，发送时钟调整指令指所述可编程模块，所述可编程模块响应所述调整指令，调整所述时钟信号的时钟频率。
本发明实施例中，在MEMS共振后，如果发生振动偏移，调整时钟频率，使MEMS恢复共振状态。通过对共振工作的MEMS进行监控，可以使MEMS一直在共振状态下工作，获得精确的MEMS的频率控制结果。
作为又一个实施例，所述处理模块基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号具体是：
确定所述驱动测试信号的频率为目标频率；基于所述目标频率，确定目标驱动信号。
在判断所述MEMS共振时，可以基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。而MEMS共振主要指驱动测试信号的频率与MEMS的共振频率一致，因此，可以利用所述驱动测试信号的频率确定目标驱动信号。
本发明实施例中，由于MEMS处于共振状态是频率处于共振状态，因此，实际为基于驱动测试信号的频率确定目标驱动频率，以确保目标驱动信号的频率为MEMS共振时的频率，获得频率精确的目标驱动信号，进而提高MEMS的控制精确度。
作为又一个实施例，所述处理模块还用于：
获取所述MEMS的水平位置反馈信号；基于所述水平位置反馈信号，判断所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件；如果不满足，调整所述驱动测试信号的幅值；如果满足，确定所述驱动测试信号的幅值为目标幅值；
所述处理模块基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号可以包括：
基于所述目标幅值，确定目标驱动信号。
所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件指，所述MEMS的反射镜在水平方向上振动时，产生的振动角度是否满足在水平方向上反射的激光光束能够形成激光图像。也即，所述判断所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件具体可以包括MEMS的水平扫描角度是否满足预设的水平角度阈值。如果水平扫描角度过大，水平方向的振动角度过大，则产生水平放大的图像，需要降低所述驱动测试信号的幅值；如果水平扫描角度过小，水平方向的振动角度过小，则产生水平缩小的图像，需要增大所述驱动测试信号的幅值。
本发明实施例中，通过获取水平位置反馈信号，判断水平方向上，MEMS是否满足水平扫描条件，在不满足时，说明驱动测试信号的幅值不够准确，需要调整驱动测试信号的幅值，直至水平扫描角度满足水平扫描条件。进而使MEMS的目标驱动信号，在满足共振的基础上还满足水平扫描条件，可以确保MEMS能够在水平方向上正常扫描激光光束，形成激光图像，实现了MEMS更精准的驱动控制，提高MEMS的使用效果。
作为又一个实施例，所述处理模块还用于：
按照垂直方向的固定频率，生成垂直测试信号；发送所述垂直测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜在垂直方向上振动；获取MEMS的垂直位置反馈信号；基于所述垂直位置反馈信号，判断所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件；如果不满足，调整所述垂直测试信号的幅值；如果满足，确定所述垂直测试信号的幅值为目标垂直幅值；基于所述固定频率以及所述垂直幅值，确定垂直驱动信号。
在实际应用中，MEMS垂直方向上是频率固定的锯齿波信号。但是锯齿波信号的幅值可以影响MEMS垂直方向上的振动角度，进而影响垂直方向的激光反射情况。
所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件指，所述MEMS的反射镜在垂直方向上振动时，产生的振动角度是否满足在垂直方向上反射的激光光束能够形成激光图像。也即，所述判断所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件具体可以包括MEMS的垂直扫描角度是否满足预设的垂直角度阈值。如果垂直扫描角度过大，垂直方向的振动角度过大，则产生垂直放大的激光图像，需要降低垂直测试信号的幅值；如果垂直扫描角度过小，垂直方向的振动角度过小，则产生垂直缩小的激光图像，需要增大所述垂直测试信号的幅值。
本发明实施例中，通过获取垂直位置反馈信号，判断垂直方向上，MEMS是否满足垂直扫描条件，在不满足时，说明垂直测试信号的幅值不够准确，需要调整垂直测试信号的幅值，直至垂直扫描角度满足垂直扫描条件。进而使MEMS的垂直驱动信号，满足垂直扫描条件，可以确保MEMS能够在垂直方向上正常扫描激光光束，形成激光图像，实现了MEMS在垂直方向上更精准的驱动控制，提高MEMS的使用效果。
作为又一个实施例，在上述任一项所述的微激光投影仪中，如图2所示，为本发明实施例提供的一种微型激光投影仪的一个实施例的结构示意图，该微型激光投影仪与图1所示的实施例的不同之处在于，所述处理模块101包括微控制单元201；第一端与所述微控制单元201连接以及第二端与所述MEMS103连接的驱动单元202；第一端与所述微控制单元201连接以及第二端与所述MEMS103连接的反馈单元203。
所述微控制单元201用于基于所述可编程模块102发送的时钟信号，生成中间信号。发送所述中间信号至所述驱动单元202。
所述驱动单元202用于将所述中间信号进行功率放大，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS103，以控制所述MEMS103的反射镜振动。
所述反馈单元203用于获取所述MEMS103中反射镜的位置信息对应的反馈信号。
所述微控制单元201还用于基于所述反馈信号判断所述MEMS103是否共振；如果所述MEMS103未发生共振，调整所述可编程模块102的时钟频率；如果所述MEMS103发生共振，基于所述驱动测试信号确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS103的反射镜反射激光光束，以形成激光图像。
可选地，为了减少硬件数量，提高控制效率，所述微控制单元中可以包含ADC(Analog-to-Digital Converter,模/数转换器)外设以及DAC(Digital-to-AnalogConverter,数/模转换器)外设，所述ADC外设可以连接所述反馈单元；所述DAC外设可以连接所述驱动单元。
所述微控制单元通过所述DAC外设输出所述中间信号至所述驱动单元；通过所述ADC外设采集反馈单元获取的所述MEMS103中反射镜的位置信息对应的反馈信号。
本发明实施例中，通过微控制单元、驱动单元以及反馈单元的配合使用，可以更精确地控制MEMS进入共振状态，提高控制准确度，获得精确的控制结果，进而提高MEMS的反射效果。
作为又一个实施例，所述投影仪还可以包括：与所述可编程组件连接的激光发射模块。
所述激光发射模块用于在所述可编程组件的控制下，发射激光光束；其中，所述激光光束由所述MEMS的反射镜扫描反射后，形成激光图像。
本发明实施例中，通过利用可编程组件控制激光发射模块的发射工作，可以准确发射激光光束，以减少无效发射，提高投影仪的使用效率。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种基于微激光投影仪的信号处理方法，其特征在于，所述微激光投影仪包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS。
所述方法包括：
301：基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号。
302：发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动。
303：基于所述MEMS中反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS是否共振。
304：如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率。
305：如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。
其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像。
本发明实施例中，处理模块可以基于可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号，将驱动测试信号发送至MEMS后，控制MEMS的反射镜振动。此时，处理模块可以利用MEMS反射镜的位置信息对应反馈信号判断MEMS是否共振，如果未共振，调整可编程模块发送的时钟信号的时钟频率；而如果共振，则基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。通过处理模块以及可编程模块的配合使用，实现针对MEMS的驱动信号的频率的调整工作，使MEMS工作在振动状态。MEMS达到共振时，即可以基于共振时的驱动测试信号确定目标驱动信号，利用目标驱动信号控制MEMS以共振状态持续工作，反射激光光束，形成相应的激光图像。针对MEMS进行了共振频率调整，使其在精确的共振频率下工作，以降低消耗，提高激光投影仪的工作效率。
如图4所示，为本发明实施例提供的一种基于微激光投影仪的信号处理方法，其特征在于，所述微激光投影仪包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS；
所述方法包括：
401：基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号。
402：发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动。
403：基于所述MEMS中反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS是否共振。
404：如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率。
405：如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。
其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像。
406：监控所述MEMS是否一直处于共振状态。
407：如果否，调整所述可编程模块的时钟信号的时钟频率，至所述MEMS恢复共振状态。
本发明实施例中，在MEMS共振后，如果发生振动偏移，调整时钟频率，使MEMS恢复共振状态。通过对共振工作的MEMS进行监控，可以使MEMS一直在共振状态下工作，获得精确的MEMS的频率控制结果。
作为又一个实施例，所述基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号包括：确定所述驱动测试信号的频率为目标频率；基于所述目标频率，确定目标驱动信号。
在判断所述MEMS共振时，可以基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。而MEMS共振主要指驱动测试信号的频率与MEMS的共振频率一致，因此，可以利用所述驱动测试信号的频率确定目标驱动信号。
本发明实施例中，由于MEMS处于共振状态是频率处于共振状态，因此，实际为基于驱动测试信号的频率确定目标驱动频率，以确保目标驱动信号的频率为MEMS共振时的频率，获得频率精确的目标驱动信号，进而提高MEMS的控制精确度。
作为又一个实施例，所述方法还包括：
获取所述MEMS的水平位置反馈信号。
基于所述水平位置反馈信号，判断所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件。
如果不满足，调整所述驱动测试信号的幅值。
如果满足，确定所述驱动测试信号的幅值为目标幅值。
所述驱动测试信号，确定目标驱动信号可以包括：
基于所述目标幅值，确定目标驱动信号。
所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件指，所述MEMS的反射镜在水平方向上振动时，产生的振动角度是否满足在水平方向上反射的激光光束能够形成激光图像。也即，所述判断所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件具体可以包括MEMS的水平扫描角度是否满足预设的水平角度阈值。如果水平扫描角度过大，水平方向的振动角度过大，则产生水平放大的图像，需要降低所述驱动测试信号的幅值；如果水平扫描角度过小，水平方向的振动角度过小，则产生水平缩小的图像，需要增大所述驱动测试信号的幅值。
本发明实施例中，通过获取水平位置反馈信号，判断水平方向上，MEMS是否满足水平扫描条件，在不满足时，说明驱动测试信号的幅值不够准确，需要调整驱动测试信号的幅值，直至水平扫描角度满足水平扫描条件。进而使MEMS的目标驱动信号，在满足共振的基础上还满足水平扫描条件，可以确保MEMS能够在水平方向上正常扫描激光光束，形成激光图像，实现了MEMS更精准的驱动控制，提高MEMS的使用效果。
作为又一个实施例，所述方法还包括：
按照垂直方向的固定频率，生成垂直测试信号。
发送所述垂直测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜在垂直方向上振动。
获取MEMS的垂直位置反馈信号。
基于所述垂直位置反馈信号，判断所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件；如果不满足，调整所述垂直测试信号的幅值；如果满足，确定所述垂直测试信号的幅值为目标垂直幅值。
基于所述固定频率以及所述垂直幅值，确定垂直驱动信号。
在实际应用中，MEMS垂直方向上是频率固定的锯齿波信号。但是锯齿波信号的幅值可以影响MEMS垂直方向上的振动角度，进而影响垂直方向的激光反射情况。
所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件指，所述MEMS的反射镜在垂直方向上振动时，产生的振动角度是否满足在垂直方向上反射的激光光束能够形成激光图像。也即，所述判断所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件具体可以包括MEMS的垂直扫描角度是否满足预设的垂直角度阈值。如果垂直扫描角度过大，垂直方向的振动角度过大，则产生垂直放大的激光图像，需要降低垂直测试信号的幅值；如果垂直扫描角度过小，垂直方向的振动角度过小，则产生垂直缩小的激光图像，需要增大所述垂直测试信号的幅值。
本发明实施例中，通过获取垂直位置反馈信号，判断垂直方向上，MEMS是否满足垂直扫描条件，在不满足时，说明垂直测试信号的幅值不够准确，需要调整垂直测试信号的幅值，直至垂直扫描角度满足垂直扫描条件。进而使MEMS的垂直驱动信号，满足垂直扫描条件，可以确保MEMS能够在垂直方向上正常扫描激光光束，形成激光图像，实现了MEMS在垂直方向上更精准的驱动控制，提高MEMS的使用效果。
如图5所示，为一种基于微激光投影仪的信号处理设备的一个实施例的结构示意图，所述微激光投影仪可以包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS；
所述设备可以包括：存储器501，以及与所述存储器501连接的处理器502。
所述存储器501可以用于存储一条或多条计算机指令；所述一条或多条计算机指令供所述处理器502调用以执行；
所述处理器502可以配置于所述微激光投影仪的处理模块中；
所述处理器502可以用于：
基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；基于所述MEMS中反射镜的位置信息对应的反馈信号判断所述MEMS是否共振；如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像。
本发明实施例中，处理器可以基于可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号，将驱动测试信号发送至MEMS后，控制MEMS的反射镜振动。此时，处理器可以利用MEMS反射镜的位置信息对应反馈信号判断MEMS是否共振，如果未共振，调整可编程模块发送的时钟信号的时钟频率；而如果共振，则基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。通过处理器以及可编程模块的配合使用，实现针对MEMS的驱动信号的频率的调整工作，使MEMS工作在振动状态。MEMS达到共振时，即可以基于共振时的驱动测试信号确定目标驱动信号，利用目标驱动信号控制MEMS以共振状态持续工作，反射激光光束，形成相应的激光图像。针对MEMS进行了共振频率调整，使其在精确的共振频率下工作，以降低消耗，提高激光投影仪的工作效率。
作为又一个实施例，所述处理器基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号具体是：
确定所述驱动测试信号的频率为目标频率；基于所述目标频率，确定目标驱动信号。
在判断所述MEMS共振时，可以基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号。而MEMS共振主要指驱动测试信号的频率与MEMS的共振频率一致，因此，可以利用所述驱动测试信号的频率确定目标驱动信号。
本发明实施例中，由于MEMS处于共振状态是频率处于共振状态，因此，实际为基于驱动测试信号的频率确定目标驱动频率，以确保目标驱动信号的频率为MEMS共振时的频率，获得频率精确的目标驱动信号，进而提高MEMS的控制精确度。
作为又一个实施例，所述处理器还用于：
获取所述MEMS的水平位置反馈信号；基于所述水平位置反馈信号，判断所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件；如果不满足，调整所述驱动测试信号的幅值；如果满足，确定所述驱动测试信号的幅值为目标幅值；
所述处理器驱动测试信号，确定目标驱动信号具体是：
基于所述目标幅值，确定目标驱动信号。
所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件指，所述MEMS的反射镜在水平方向上振动时，产生的振动角度是否满足在水平方向上反射的激光光束能够形成激光图像。也即，所述判断所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件具体可以包括MEMS的水平扫描角度是否满足预设的水平角度阈值。如果水平扫描角度过大，水平方向的振动角度过大，则产生水平放大的图像，需要降低所述驱动测试信号的幅值；如果水平扫描角度过小，水平方向的振动角度过小，则产生水平缩小的图像，需要增大所述驱动测试信号的幅值。
本发明实施例中，通过获取水平位置反馈信号，判断水平方向上，MEMS是否满足水平扫描条件，在不满足时，说明驱动测试信号的幅值不够准确，需要调整驱动测试信号的幅值，直至水平扫描角度满足水平扫描条件。进而使MEMS的目标驱动信号，在满足共振的基础上还满足水平扫描条件，可以确保MEMS能够在水平方向上正常扫描激光光束，形成激光图像，实现了MEMS更精准的驱动控制，提高MEMS的使用效果。
作为又一个实施例，所述处理器还用于：
按照垂直方向的固定频率，生成垂直测试信号；发送所述垂直测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜在垂直方向上振动；获取MEMS的垂直位置反馈信号；基于所述垂直位置反馈信号，判断所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件；如果不满足，调整所述垂直测试信号的幅值；如果满足，确定所述垂直测试信号的幅值为目标垂直幅值；基于所述固定频率以及所述垂直幅值，确定垂直驱动信号。
在实际应用中，MEMS垂直方向上是频率固定的锯齿波信号。但是锯齿波信号的幅值可以影响MEMS垂直方向上的振动角度，进而影响垂直方向的激光反射情况。
所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件指，所述MEMS的反射镜在垂直方向上振动时，产生的振动角度是否满足在垂直方向上反射的激光光束能够形成激光图像。也即，所述判断所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件具体可以包括MEMS的垂直扫描角度是否满足预设的垂直角度阈值。如果垂直扫描角度过大，垂直方向的振动角度过大，则产生垂直放大的激光图像，需要降低垂直测试信号的幅值；如果垂直扫描角度过小，垂直方向的振动角度过小，则产生垂直缩小的激光图像，需要增大所述垂直测试信号的幅值。
本发明实施例中，通过获取垂直位置反馈信号，判断垂直方向上，MEMS是否满足垂直扫描条件，在不满足时，说明垂直测试信号的幅值不够准确，需要调整垂直测试信号的幅值，直至垂直扫描角度满足垂直扫描条件。进而使MEMS的垂直驱动信号，满足垂直扫描条件，可以确保MEMS能够在垂直方向上正常扫描激光光束，形成激光图像，实现了MEMS在垂直方向上更精准的驱动控制，提高MEMS的使用效果。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定模块。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个模块。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分模块的方式，而是以模块在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种微激光投影仪，其特征在于，包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS；
所述处理模块用于基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；基于通过采集所述MEMS中反射镜的位置信息所得到的反馈信号判断所述MEMS是否共振；如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像；
所述可编程模块用于向所述处理模块发送时钟信号；根据所述处理模块的调整指令，调整所述时钟信号的时钟频率；
所述MEMS用于基于所述处理模块发送的驱动测试信号，控制反射镜振动；基于所述处理模块发送的目标驱动信号，控制反射镜反射激光光束，形成激光图像。
2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述处理模块在利用所述目标驱动信号控制所述MEMS的反射镜反射激光光束，形成激光图像之后，还用于：
监控所述MEMS是否一直处于共振状态；如果否，调整所述可编程模块的时钟信号的时钟频率，至所述MEMS恢复共振状态。
3.根据权利要求1所述投影仪，其特征在于，所述处理模块基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号具体是：
确定所述驱动测试信号的频率为目标频率；基于所述目标频率，确定目标驱动信号。
4.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述处理模块还用于：
获取所述MEMS的水平位置反馈信号；基于所述水平位置反馈信号，判断所述MEMS的水平扫描角度是否满足水平扫描条件；如果不满足，调整所述驱动测试信号的幅值；如果满足，确定所述驱动测试信号的幅值为目标幅值；
所述处理模块基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号包括：
基于所述目标幅值，确定目标驱动信号。
5.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述处理模块还用于：
按照垂直方向的固定频率，生成垂直测试信号；发送所述垂直测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜在垂直方向上振动；获取所述MEMS的垂直位置反馈信号；基于所述垂直位置反馈信号，判断所述MEMS的垂直扫描角度是否满足垂直扫描条件；如果不满足，调整所述垂直测试信号的幅值；如果满足，确定所述垂直测试信号的幅值为目标垂直幅值；基于所述固定频率以及所述垂直幅值，确定垂直驱动信号。
6.根据权利要求1～5任一项所述的投影仪，其特征在于，所述处理模块包括微控制单元；第一端与所述微控制单元连接以及第二端与所述MEMS连接的驱动单元；第一端与所述微控制单元连接以及第二端与所述MEMS连接的反馈单元；
所述微控制单元用于基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成中间信号；发送所述中间信号至所述驱动单元；
所述驱动单元用于将所述中间信号进行功率放大，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；
所述反馈单元用于通过采集所述MEMS中反射镜的位置信息得到反馈信号；
所述微控制单元还用于基于所述反馈信号判断所述MEMS是否共振；如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS的反射镜反射激光光束，以形成激光图像。
7.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述投影仪还包括：与所述可编程模块连接的激光发射模块；
所述激光发射模块用于在所述可编程模块的控制下，发射激光光束；其中，所述激光光束由所述MEMS的反射镜扫描反射后，形成激光图像。
8.一种基于微激光投影仪的信号处理方法，其特征在于，所述微激光投影仪包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS；
所述方法包括：
基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号；
发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；
基于通过采集所述MEMS中反射镜的位置信息所得到的反馈信号判断所述MEMS是否共振；
如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；
如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
监控所述MEMS是否一直处于共振状态；
如果否，调整所述可编程模块的时钟信号的时钟频率，至所述MEMS恢复共振状态。
10.一种基于微激光投影仪的信号处理设备，其特征在于，所述微激光投影仪包括：处理模块；与所述处理模块连接的可编程模块以及微机电模块MEMS；
所述设备包括：存储器，以及与所述存储器连接的处理器；
所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；所述一条或多条计算机指令供所述处理器调用以执行；
所述处理器配置于所述微激光投影仪的处理模块中；
所述处理器用于：
基于所述可编程模块发送的时钟信号，生成驱动测试信号；发送所述驱动测试信号至所述MEMS，以控制所述MEMS的反射镜振动；基于通过采集所述MEMS中反射镜的位置信息所得到的反馈信号判断所述MEMS是否共振；如果所述MEMS未发生共振，调整所述可编程模块的时钟频率；如果所述MEMS发生共振，基于所述驱动测试信号，确定目标驱动信号；其中，所述目标驱动信号用以控制所述MEMS反射激光光束，以形成激光图像。
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