CN110161784B - 用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法、装置及投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法、装置及投影仪，该方法包括：检测MEMS反射镜的共振频率；根据共振频率生成基准时钟信号；根据基准时钟信号，生成用于控制激光器的像素刷新频率的像素时钟信号；根据基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号，其中，第一同步关系反映第一时钟信号与像素时钟信号间的设定频率关系；根据基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号，其中，第二同步关系反映第二时钟信号与像素时钟信号间的设定频率关系。

Description

用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法、装置及投影仪

技术领域

本发明涉及微型投影技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法、装置及投影仪。

背景技术

一种激光束扫描投影仪(LBS)相比常见的LCD、DLP、LCOS投影具有结构简单、体积小，光路损耗小(约3％的损耗)、功耗低、色彩范围广、对比度大、分辨率高，无需对焦等优点。

LBS投影系统中，MEMS与激光器是主要的组成部件。其中，MEMS的运转带动反射镜将激光束反射到荧幕，激光器对一幅图像，按照像素点，配合MEMS的反射运转依次点亮，实现一幅图像的显示。因此，激光器点亮像素点的时间与MEMS反射镜的位置需要严格同步。

MEMS分横向和纵向两个方向位置运转，MEMS的纵向运转为图像投影的帧信号VS，横向运转为图像投影的行信号HS，图像依次点亮的控制时钟为Pclk。为节省电能MEMS的横向运转通常采用MEMS的共振频率，但是，由于生产的MEMS存在一定的差异性，MEMS的横向共振频率同样存在差异性，而MEMS的横向共振频率的差异会影响MEMS运转位置与激光器点亮的行同步，造成激光束在光幕上的位置与设定的位置不同，导致投影机投影的图像畸形。

发明内容

本发明实施例的一个目的是提供一种用于激光束扫描投影仪的时钟同步方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法，其包括：

检测所述MEMS反射镜的共振频率；

根据所述共振频率生成基准时钟信号；

根据所述基准时钟信号，生成用于控制所述激光器的像素刷新频率的像素时钟信号；

根据所述基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号，其中，所述第一同步关系反映所述第一时钟信号与所述像素时钟信号间的设定频率关系；

根据所述基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号，其中，所述第二同步关系反映所述第二时钟信号与所述像素时钟信号间的设定频率关系。

可选地，所述检测所述MEMS反射镜的共振频率，包括：

检测所述MEMS反射镜的共振频率；

根据所述共振频率，确定固定频率产生单元的输出频率控制字。

可选地，所述根据所述共振频率生成基准时钟信号包括：

接收固定频率产生单元的输出频率控制字；

根据所述共振频率、所述固定频率产生单元产生的固定频率和所述输出频率控制字，生成基准时钟信号。

可选地，所述根据所述基准时钟信号，生成用于控制所述激光器的像素刷新频率的像素时钟信号包括：

获取预设的第一分频常数；

根据所述基准时钟信号和所述第一分频常数，生成用于控制所述激光器的像素刷新频率的像素时钟信号。

可选地，所述根据所述基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号包括：

获取预设的反映所述第一同步关系的第二分频常数，并根据所述第二分频常数和所述基准时钟信号，生成第一时钟频率；

获取预设的控制所述第一时钟信号波形的第一累加常数，并根据所述第一累加常数和所述第一时钟频率，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的所述第一时钟信号。

可选地，所述根据所述基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号包括：

获取预设的反映所述第二同步关系的第三分频常数，并根据所述第三分频常数和所述基准时钟信号，生成第二时钟频率；

获取预设的控制所述第二时钟信号波形的第二累加常数，并根据所述第二累加常数和所述第二时钟频率，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的所述第二时钟信号。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于激光束扫描投影仪的时钟同步装置，其包括：

频率检测模块，用于检测所述MEMS反射镜的共振频率；

基准时钟生成模块，用于根据所述共振频率生成基准时钟信号；

像素时钟生成模块，用于生成用于控制所述激光器的像素刷新频率的像素时钟信号；

第一时钟信号生成模块，用于根据所述基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号，其中，所述第一同步关系反映所述第一时钟信号与所述像素时钟信号间的设定频率关系；

第二时钟信号生成模块，用于根据所述基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号，其中，所述第二同步关系反映所述第二时钟信号与所述像素时钟信号间的设定频率关系。

可选地，所述第一时钟信号生成模块包括：

所述第一时钟分频单元，用于获取预设的反映所述第一同步关系的第二分频常数，并根据所述第二分频常数和所述基准时钟信号，生成第一时钟频率；

所述第一直接数字式频率合成器，用于获取预设的控制所述第一时钟信号波形的第一累加常数，并根据所述第一累加常数和所述第一时钟频率，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的所述第一时钟信号。

可选地，所述第二时钟信号生成模块包括：

所述第二时钟分频单元，用于获取预设的反映所述第二同步关系的第三分频常数，并根据所述第三分频常数和所述基准时钟信号，生成第二时钟频率；

所述第二直接数字式频率合成器，用于获取预设的控制所述第二时钟信号波形的第二累加常数，并根据所述第二累加常数和所述第二时钟频率，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的所述第二时钟信号。

可选地，所述频率检测模块、像素时钟生成模块、第一时钟信息生成模块和第二时钟信生成模块由现场可编程门阵列实现。

可选地，所述时钟同步装置还包括：

固定频率产生模块，用于为现场可编程门阵列提供工作时钟频率。

可选地，所述基准时钟生成模块包括：

所述数字锁相环滤波单元，用于接收固定频率产生单元的输出频率控制字；并根据所述共振频率、所述固定频率产生单元产生的固定频率和所述输出频率控制字，生成基准时钟信号；

所述固定频率产生单元，用于向所述数字锁相环滤波单元输出固定频率。

根据本发明的第三方面，提供了一种激光束扫描投影仪，其包括MEMS反射镜、激光器、及本发明第二方面所述的时钟同步装置

本发明的有益效果在于，根据本发明实施例的方法是基于MEMS反射镜的共振频率，生成用于控制激光器的像素刷新频率的像素时钟信号，使像素时钟随着不同MEMS反射镜的共振频率的变化而变化，从而达到激光器和MEMS反射镜的始终行同步；此外，生成的像素时钟稳定性高、时钟抖动小，便于图像的同步的同时能够减少图像畸变。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是根据本发明实施例的时钟同步方法的示意性流程图；

图2是根据本发明另一实施例的时钟同步方法的示意性流程图；

图3是根据本发明第三实施例的时钟同步方法的示意性流程图；

图4是根据本发明第四实施例的时钟同步方法的示意性流程图；

图5是根据本发明第五实施例的时钟同步方法的示意性流程图；

图6是根据本发明实施例的时钟同步装置的示意性原理框图；

图7是根据本发明实施例的时钟同步装置的示意性实现框图；

图8是根据本发明一个例子的时钟同步方法的流程示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

<硬件配置>

本发明实施例的激光束扫描投影仪包括MEMS反射镜、激光器和时钟同步装置。

激光束扫描投影仪即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MEMS中，进行激光光束的扫描、反射后形成激光图像。

在激光束扫描投影仪中，MEMS反射镜与激光器是主要的组成部件。其中，MEMS的运转带动反射镜将激光束反射到荧幕，激光器用于发出激光束。在扫描一副图像时，激光器配合MEMS反射镜的运转将像素点依次点亮，从而实现一幅图像的显示。因此，激光器点亮像素点的时间与MEMS反射镜的位置需要严格同步。

时钟同步装置为激光器提供像素时钟信号、以及为MEMS反射镜提供横向运转的第一时钟信号和纵向运转的第二时钟信号，以通过像素时钟信号控制激光器进行点亮像素点与MEMS反射镜的运转同步。

在本实施中，时钟同步装置可以包括一个或多个处理器和一个或多个存储器。

处理器可以是移动版处理器，也可以是单片机等。

存储器可以是ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。

在本实施例中，时钟同步装置的存储器用于存储指令，该指令用于控制处理器进行操作以执行根据本发明实施例的时钟同步方法，本领域技术人员可以根据本发明所公开的技术方案设计指令。指令是如何控制处理器进行操作，这是本领域的公知，故本发明实施例在此不再详细描述。

<方法实施例>

图1是根据本发明实施例的时钟同步方法的示意性流程图，该方法可以由时钟同步装置实施。

根据图1所示，本发明实施例的时钟同步方法可以包括如下步骤S1100～S1500：

步骤S1100，时钟同步装置检测MEMS反射镜的共振频率。

需要说明的是，在MEMS反射镜的生产过程中，由于装配、调校过程存在差别，MEMS反射镜存在一定的差异性，即不同的MEMS反射镜具有不同的共振频率，为了使MEMS反射镜的运转位置与激光器点亮同步，需要检测MEMS反射镜的共振频率，并基于该MEMS反射镜的共振频率进行时钟信号的同步。

在本实施例中，时钟同步装置检测MEMS反射镜的共振频率，并根据MEMS反射镜的共振频率确定固定频率产生单元的输出频率控制字。

步骤S1200，时钟同步装置根据共振频率生成基准时钟信号。

本实施例中，根据以上步骤S1100检测MEMS反射镜的共振频率，以及根据MEMS反射镜的共振频率确定固定频率产生单元的输出频率控制字，便可根据该步骤S1200生成基准时钟信号，生成的基准时钟信号用于经分频生成控制MEMS反射镜的横向运转信号、纵向运转信号、以及控制激光器点亮像素的像素时钟信号。

在本实施例中，如图2所示，该步骤S1200根据共振频率生成基准时钟信号可以进一步包括如下步骤S1210～S1220：

步骤S1210，时钟同步装置接收固定频率产生单元的输出频率控制字；

步骤S1220，时钟同步装置根据共振频率、固定频率产生单元产生的固定频率和输出频率控制字，生成基准时钟信号。

该固定频率产生单元可以用于提供固定频率，该输出频率控制字可以通过ⅡC接口控制频率的改变，将固定频率产生单元产生的固定频率经数字锁相环滤波单元转成基准时钟信号，基准时钟信号的频率值可以是大于MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号的频率值、MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号的频率值、像素时钟信号的频率值中任意一个。

步骤S1300，时钟同步装置根据基准时钟信号，生成用于控制激光器的像素刷新频率的像素时钟信号。

像素时钟信号是控制激光器点亮像素的频率信号。

在本实施例中，如图3所示，该步骤S1300根据基准时钟信号，生成用于控制激光器的像素刷新频率的像素时钟信号可以进一步包括如下步骤S1310～S1320：

步骤S1310，时钟同步装置获取预设的第一分频常数；

在本实施例中，该第一分频常数可以是根据所要获得的投影图像的显示分辨率确定的。

步骤S1320，时钟同步装置根据基准时钟信号和第一分频常数，生成用于控制激光器的像素刷新频率的像素时钟信号。

在本实施例中，根据步骤S1320，用于控制激光器的像素刷新频率的像素时钟信号的计算公式如下：

f_基准＝k₁·f_(pclk) (1)

其中，f_基准表示基准时钟信号的频率值，f_(pclk)为像素时钟信号的频率值，k₁为第一分频常数，且第一分频常数k₁为正整数。

根据上述计算公式，根据基准时钟信号f_基准和第一分频常数k₁经比例逆运算，获得像素时钟信号f_(pclk)的频率值。

步骤S1400，时钟同步装置根据基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号，其中，第一同步关系反映第一时钟信号与像素时钟信号间的设定频率关系。

为保证MEMS反射镜横向上的运动与激光器点亮像素的同步，设定第一同步关系对第一时钟信号进行限定。由于所要获得的投影图像的显示分辨率表示投影图像的扫描行数和每行的像素点数，MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号的频率值与MEMS反射镜一次扫描的行数对应，激光器点亮像素的像素时钟的频率值与投影图像的每行的像素点数对应，因此，MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号与激光器点亮像素的像素时钟的频率关系，即第一同步关系是根据MEMS反射镜一次扫描的行数与投影图像的每行的像素点数的对应关系而设定。

在本实施例中，根据步骤S1400，根据基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号的计算公式如下：

f_(pclk)＝m·f₁ (2)

其中，f_(pclk)为像素时钟信号的频率值，f₁为第一时钟信号的频率值，m为正整数。

本实施例中，m可以根据所要获得的投影图像的显示分辨率确定的，例如，m可以根据MEMS反射镜一次扫描的行数与投影图像的每行的像素点数的对应关系而设定。

在本实施例中，如图4所示，该步骤S1400，根据基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号可以进一步包括如下步骤S1410～S1420：

步骤S1410，时钟同步装置获取预设的反映第一同步关系的第二分频常数，并根据第二分频常数和基准时钟信号，生成第一时钟频率；

在本实施例中，根据步骤S1410，根据第二分频常数和基准时钟信号，生成第一时钟频率的计算公式如下：

f_基准＝k₂·f₄ (3)

其中，f_基准表示基准时钟信号的频率值，f₄为第一时钟频率，k₂为第二分频常数，且第二分频常数k₂为正整数。

在本实施例中，第一时钟频率f₄可以根据基准时钟信号f_基准和第二分频常数k₂经比例逆运算获得。

步骤S1420，时钟同步装置获取预设的控制第一时钟信号波形的第一累加常数，并根据第一累加常数和第一时钟频率，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号。

本实施例中，第一时钟信号的波形可以为正弦波，而采用直接数字式频率合成器输出固定波形时需要一定数目的采样点，因此，根据第一时钟信号波形预设第一累加常数，根据第一累加常数和第一时钟频率，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号。

在本实施例中，根据步骤S1420，根据第一累加常数和第一时钟频率，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号的计算公式如下：

f₄＝k₄·f₁ (4)

其中，f₄表示第一时钟频率，f₁为第一时钟信号的频率值，k₄为第一累加常数，且第一累加常数k₄为正整数。

本实施例中，第一时钟信号的频率值f₁可以根据第一时钟频率f₄和第一累加常数k₄经比例逆运算获得。

本实施例中，由于第一时钟信号与像素时钟信号间的设定频率关系需满足第一同步关系，因此，第二分频常数k₂的设定需使第一时钟信号的频率值满足如公式(2)所示的第一同步关系。

步骤S1500，时钟同步装置根据基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号，其中，第二同步关系反映第二时钟信号与像素时钟信号间的设定频率关系。

为保证MEMS反射镜纵向上的运动与激光器点亮像素的同步，设定第二同步关系对第二时钟信号进行限定。由于MEMS反射镜纵向上的运动的第二时钟信号与MEMS反射镜横向上的运动的第一时钟信号的频率关系是根据第二时钟信号的波形和第一时钟信号的波形的关系确定的，又由于MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号与激光器点亮像素的像素时钟的存在频率对应关系，因此，MEMS反射镜纵向上的运动的第二时钟信号与激光器点亮像素的像素时钟的存在频率对应关系，即设定的第二同关系。

在本实施例中，根据步骤S1500，根据基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号的计算公式如下：

f_(pclk)＝n·f₂ (5)

其中，f_(pclk)为像素时钟信号的频率值，f₂为第二时钟信号的频率值，且n为正整数。

本实施例中，n可以根据所要获得的投影图像的显示分辨率确定的。

在本实施例中，如图5所示，该步骤S1500，根据基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号可以进一步包括如下步骤S1510～S1520：

步骤S1510，时钟同步装置获取预设的反映第二同步关系的第三分频常数，并根据第三分频常数和基准时钟信号，生成第二时钟频率；

在本实施例中，根据步骤S1510，根据第三分频常数和基准时钟信号，生成第二时钟频率的计算公式如下：

f_基准＝k₃·f₅ (6)

其中，f_基准表示基准时钟信号的频率值，f₅为第二时钟频率，k₃为第三分频常数，且第三分频常数k₃为正整数。

第二时钟频率f₅可以根据基准时钟信号f_基准和第三分频常数k₃经比例逆运算获得。

步骤S1520，时钟同步装置获取预设的控制第二时钟信号波形的第二累加常数，并根据第二累加常数和第二时钟频率，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号。

本实施例中，当第一时钟信号的波形可以为正弦波时，第二时钟信号的波形可以为锯齿波，而采用直接数字式频率合成器输出固定波形时需要一定数目的采样点，因此，根据第二时钟信号波形预设第二累加常数，根据第二累加常数和第二时钟频率，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号。

在本实施例中，根据步骤S1520，根据第二累加常数和第二时钟频率，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号的计算公式如下：

f₅＝k₅·f₂ (7)

其中，f₅表示第二时钟频率，f₂为第二时钟信号的频率值，k₅为第二累加常数，且第二累加常数k₅为正整数。

第二时钟信号的频率值f₂可以根据第二时钟频率f₅和第二累加常数k₅经比例逆运算获得。

本实施例中，由于第二时钟信号与像素时钟信号间的设定频率关系需满足第一同步关系，因此，第三分频常数k₃的设定需使第二时钟信号的频率值满足如公式(5)所示的第二同步关系。

本发明实施例的时钟同步方法可以根据每个MEMS输出共振频率，并可以自动根据MEMS的共振频率输出精确且稳定的像素时钟，从而实现MEMS振动位置与激光器点亮的同步。同时，本发明实施例的时钟同步方法可方便的通过FPGA程序实现，即精简了硬件电路，同时能够实现信号的同步，更有利于系统的微型化，降低生产成本。

<装置实施例>

图6和图7分别是根据本发明实施例的时钟同步装置的示意性原理框图和示意性实现框图。

在本实施例中，根据图6所示，时钟同步装置可以包括频率检测模块6100、基准时钟生成模块6200、像素时钟生成模块6300、第一时钟信号生成模块6400、第二时钟信号生成模块6500，用于实施本实施例中提供的时钟同步方法，在此不再赘述。

频率检测模块6100，可以用于检测MEMS反射镜的共振频率。

在本实施例中，频率检测模块6100可以是向DSPLL输出时钟频率的设定模块，该频率检测模块6100可以通过ⅡC接口控制基准时钟生成模块6200输出基准时钟信号。

基准时钟生成模块6200，可以用于根据共振频率生成基准时钟信号。

在本实施例中，根据图7所示，基准时钟生成模块6200可以包括数字锁相环滤波单元6201和固定频率产生单元6202。

数字锁相环滤波单元6201，可以用于接收固定频率产生单元6202的输出频率控制字，并根据共振频率、固定频率产生单元6202产生的固定频率和输出频率控制字，生成基准时钟信号。

在本实施例中，数字锁相环滤波单元6201可以是运用DPS高速运算替代通常采用的分离器件搭建的锁相环滤波电路。

固定频率产生单元6202，可以用于向数字锁相环滤波单元6201输出固定频率。该单元能够产生精确、稳定的高速时钟。

像素时钟生成模块6300，可以用于生成用于控制激光器的像素刷新频率的像素时钟信号。

第一时钟信号生成模块6400，可以用于根据基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号，其中，第一同步关系反映第一时钟信号与像素时钟信号间的设定频率关系。

在本实施例中，根据图7所示，第一时钟信号生成模块6400可以包括第一时钟分频单元6401和第一直接数字式频率合成器6402。

第一时钟分频单元6401，可以用于获取预设的反映第一同步关系的第二分频常数k₂，并根据第二分频常数k₂和基准时钟信号，生成第一时钟频率f₄。

第一直接数字式频率合成器6402，可以用于获取预设的控制第一时钟信号波形的第一累加常数k₄，并根据第一累加常数k₄和第一时钟频率f₄，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号，例如，根据第一累加常数k₄和第一时钟频率f₄产生MEMS反射镜在横向方向上运动的正弦波驱动信号。

第二时钟信号生成模块6500，可以用于根据基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号，其中，第二同步关系反映第二时钟信号与像素时钟信号间的设定频率关系。

在本实施例中，根据图7所示，第二时钟信号生成模块6500包括：第二时钟分频单元6501和第二直接数字式频率合成器6502。

第二时钟分频单元6501，可以用于获取预设的反映第二同步关系的第三分频常数k₃，并根据第三分频常数k₃和基准时钟信号，生成第二时钟频率f₅。

第二直接数字式频率合成器6502，可以用于获取预设的控制第二时钟信号波形的第二累加常数k₅，并根据第二累加常数k₅和第二时钟频率f₅，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号，例如，根据第二累加常数k₅和第二时钟频率f₅产生MEMS反射镜在总向方向上运动的锯齿波驱动信号。

在本实施例中，频率检测模块6100、像素时钟生成模块6300、第一时钟信息生成模块6400和第二时钟信生成模块6500可以由现场可编程门阵列实现，例如，由Altera、Xilinx等公司的FPGA实现，本装置可方便的通过FPGA程序实现，即精简了硬件电路，同时可以实现信号的同步，更有利于系统的微型化，降低生产成本。

在本实施例中，该时钟同步装置，还包括固定频率产生模块6600，该固定频率产生模块6600可以用于为现场可编程门阵列提供工作时钟频率。

<激光束扫描投影仪的实施例>

本实施例提供了一种激光束扫描投影仪，本实施例的激光束扫描投影仪可以包括MEMS反射镜、激光器、及上述任一种时钟同步装置。

在激光束扫描投影仪中，MEMS反射镜与激光器是主要的组成部件。其中，MEMS的运转带动反射镜将激光束反射到荧幕，激光器用于发出激光束。在扫描一副图像时，激光器配合MEMS反射镜的运转将像素点依次点亮，从而实现一幅图像的显示。因此，激光器点亮像素点的时间与MEMS反射镜的位置需要严格同步。

本实施例中，时钟同步装置为激光器提供像素时钟信号、以及为MEMS反射镜提供横向运转的第一时钟信号和纵向运转的第二时钟信号，以通过像素时钟信号控制激光器进行点亮像素点与MEMS反射镜的运转同步。

<例子>

图8是根据本发明一个例子的时钟同步方法的流程示意图，该时钟同步方法可以如下步骤：

步骤S8010，时钟同步装置检测MEMS反射镜的共振频率。

本实施例中，时钟同步装置与MEMS反射镜建立通信连接，获取MEMS反射镜的共振频率。

步骤S8020，时钟同步装置接收固定频率产生单元的输出频率控制字。

步骤S8030，时钟同步装置根据共振频率、固定频率产生单元产生的固定频率和输出频率控制字，生成基准时钟信号。

步骤S8040，时钟同步装置获取预设的第一分频常数。

步骤S8050，时钟同步装置根据基准时钟信号和第一分频常数，生成用于控制激光器的像素刷新频率的像素时钟信号。

步骤S8060，时钟同步装置获取预设的反映第一同步关系的第二分频常数，并根据第二分频常数和基准时钟信号，生成第一时钟频率。

步骤S8070，时钟同步装置获取预设的控制第一时钟信号波形的第一累加常数，并根据第一累加常数和第一时钟频率，生成用于控制MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号。

步骤S8080，时钟同步装置获取预设的反映第二同步关系的第三分频常数，并根据第三分频常数和基准时钟信号，生成第二时钟频率。

步骤S8090，时钟同步装置获取预设的控制第二时钟信号波形的第二累加常数，并根据第二累加常数和第二时钟频率，生成用于控制MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于装置实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的。

本发明可以是装置、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法，所述投影仪包括MEMS反射镜和激光器，其特征在于，包括：

检测所述MEMS反射镜的共振频率；

根据所述共振频率生成基准时钟信号；

根据所述基准时钟信号，生成用于控制所述激光器的像素刷新频率的像素时钟信号；

根据所述基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号，其中，所述第一同步关系反映所述第一时钟信号与所述像素时钟信号间的设定频率关系；

根据所述基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号，其中，所述第二同步关系反映所述第二时钟信号与所述像素时钟信号间的设定频率关系；

其中，所述根据所述共振频率生成基准时钟信号，包括：

通过数字锁相环滤波单元接收固定频率产生单元的输出频率控制字，并根据所述共振频率、所述固定频率产生单元产生的固定频率和所述输出频率控制字，生成基准时钟信号。

2.根据权利要求1所述的用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法，其特征在于，所述检测所述MEMS反射镜的共振频率，包括：

检测所述MEMS反射镜的共振频率；

根据所述共振频率，确定固定频率产生单元的输出频率控制字。

3.根据权利要求2所述的用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法，其特征在于，所述根据所述基准时钟信号，生成用于控制所述激光器的像素刷新频率的像素时钟信号包括：

获取预设的第一分频常数；

根据所述基准时钟信号和所述第一分频常数，生成用于控制所述激光器的像素刷新频率的像素时钟信号。

4.根据权利要求2所述的用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法，其特征在于，所述根据所述基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号包括：

获取预设的反映所述第一同步关系的第二分频常数，并根据所述第二分频常数和所述基准时钟信号，生成第一时钟频率；

获取预设的控制所述第一时钟信号波形的第一累加常数，并根据所述第一累加常数和所述第一时钟频率，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的所述第一时钟信号。

5.根据权利要求2所述的用于激光束扫描投影仪的时钟同步方法，其特征在于，所述根据所述基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号包括：

获取预设的反映所述第二同步关系的第三分频常数，并根据所述第三分频常数和所述基准时钟信号，生成第二时钟频率；

获取预设的控制所述第二时钟信号波形的第二累加常数，并根据所述第二累加常数和所述第二时钟频率，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的所述第二时钟信号。

6.一种用于激光束扫描投影仪的时钟同步装置，其特征在于，所述时钟同步装置包括：

频率检测模块，用于检测MEMS反射镜的共振频率；

基准时钟生成模块，用于根据所述共振频率生成基准时钟信号；

像素时钟生成模块，用于生成用于控制所述激光器的像素刷新频率的像素时钟信号；

第一时钟信号生成模块，用于根据所述基准时钟信号和设定的第一同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的第一时钟信号，其中，所述第一同步关系反映所述第一时钟信号与所述像素时钟信号间的设定频率关系；

第二时钟信号生成模块，用于根据所述基准时钟信号和设定的第二同步关系，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的第二时钟信号，其中，所述第二同步关系反映所述第二时钟信号与所述像素时钟信号间的设定频率关系；

其中，所述基准时钟生成模块包括：

数字锁相环滤波单元，用于接收固定频率产生单元的输出频率控制字；并根据所述共振频率、所述固定频率产生单元产生的固定频率和所述输出频率控制字，生成基准时钟信号；

所述固定频率产生单元，用于向所述数字锁相环滤波单元输出固定频率。

7.根据权利要求6所述的时钟同步装置，其特征在于，所述第一时钟信号生成模块包括：

第一时钟分频单元，用于获取预设的反映所述第一同步关系的第二分频常数，并根据所述第二分频常数和所述基准时钟信号，生成第一时钟频率；

第一直接数字式频率合成器，用于获取预设的控制所述第一时钟信号波形的第一累加常数，并根据所述第一累加常数和所述第一时钟频率，生成用于控制所述MEMS反射镜在横向上的运动的所述第一时钟信号。

8.根据权利要求6所述的时钟同步装置，其特征在于，所述第二时钟信号生成模块包括：

第二时钟分频单元，用于获取预设的反映所述第二同步关系的第三分频常数，并根据所述第三分频常数和所述基准时钟信号，生成第二时钟频率；

第二直接数字式频率合成器，用于获取预设的控制所述第二时钟信号波形的第二累加常数，并根据所述第二累加常数和所述第二时钟频率，生成用于控制所述MEMS反射镜在纵向上的运动的所述第二时钟信号。

9.根据权利要求6所述的时钟同步装置，其特征在于，所述频率检测模块、像素时钟生成模块、第一时钟信息生成模块和第二时钟信生成模块由现场可编程门阵列实现。

10.根据权利要求9所述的时钟同步装置，其特征在于，所述时钟同步装置还包括：

固定频率产生模块，用于为现场可编程门阵列提供工作时钟频率。

11.一种激光束扫描投影仪，包括MEMS反射镜、激光器、及权利要求6-10中任一项所述的时钟同步装置。

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