CN116609993A - 一种基于fpga的色轮同步驱动方法和系统 - Google Patents

一种基于fpga的色轮同步驱动方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于FPGA的色轮同步驱动方法和系统，FPGA通过控制PWM数字信号来控制马达驱动IC；马达驱动IC接收到FPGA芯片输入的PWM数字信号后，输出三相电压到直流无刷电机，所述直流无刷电机带动色轮/荧光轮旋转；色轮/荧光轮转速反馈信号通过光电传感器反馈给FPGA；FPGA通过记录连续两次所述转速反馈信号的时间，计算色轮/荧光轮的转速；FPGA对输入的图像信号进行解码,获得图像显示的帧速率；FPGA根据色轮/荧光轮的转速以及图像的帧速度来确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速，确定每种颜色帧的显示时间。通过FPGA进行色轮控制，能够在简化电路结构的情况下，提高色轮的控制准确性和控制精度。

Description

一种基于FPGA的色轮同步驱动方法和系统
技术领域
本发明提出了一种基于FPGA的色轮同步驱动方法和系统，属于显示技术驱动领域，尤其涉及图像的颜色及相应光源同步驱动相关技术领域。
背景技术
近年来，受益于激光光源的小体积和高亮度优势，激光微投市场增长快速。为了降低成本，市场上的激光微投采用单片空间光调制器，例如微投中，蓝色激光照射到RGB荧光色轮，透射或反射的荧光经过数字微镜芯片(Digital Micromirror Device，DMD)调制，被投影透镜收集并且成像。LCoS驱动板的支持模式只有三色发光二极管或三色激光，尚没有支持色轮模式。
由于国内DLP投影产家也转成LCD投影。当前LCD投影都是牺牲颜色来满足亮度输出，同时所有厂家没有进一步的技术更新，已经进入拼成本的竞争模式。
现有技术中通过控制马达转速来同步显示图像，在图像刷新率变化时，由于马达，加速，减速，不是立即生效，导致同步时间长。马达转动中会有抖动，也就有机会转速不均匀导致颜色交界处有杂色干扰马达转速无法长期稳定和所需频率一致，在转动中也需要不断校正转速，就经常需要加减速来调整转速，在此过程也会导致和前端输出的图像数据有稍微的异步，导致显示颜色出现杂色。
发明内容
本发明提供了一种基于FPGA的色轮同步驱动方法和系统，用以解决现有技术同步时间长，容易出现杂色的问题：
本发明提供一种基于FPGA的色轮同步驱动方法，所述方法包括：
S1：FPGA通过控制PWM数字信号来控制马达驱动IC；
S2：马达驱动IC接收到FPGA芯片输入的PWM数字信号后，输出三相电压到直流无刷电机，所述直流无刷电机带动色轮/荧光轮旋转；
S3：色轮/荧光轮转速反馈信号通过光电传感器反馈给FPGA；
S4：FPGA通过记录连续两次所述转速反馈信号的时间，计算色轮/荧光轮的转速；
S5：FPGA对输入的图像信号进行解码,获得图像显示的帧速率；
S6：FPGA根据色轮/荧光轮的转速以及困像的帧速度来确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速，根据色轮、荧光轮转速来确定每种颜色帧的显示时间；
S7：通过色轮/荧光轮的光照在显示屏上作为背光，最终完成图像显示。
进一步的，所述色轮/荧光轮包含R、G、B三色区域，可提供白光光源来配色轮；荧光轮选用蓝色基板。
进一步的，在色轮/荧光轮红色区域设置光电传感器可识别的同步标识，FPGA通过接收所述光电传感器反馈回来的同步标识信号计算出色轮/荧光轮的转速；并从同步信号后确定开始输出图像信号的时间；所述同步标识设置在红色区域对应的转轴上旋转相对于转轴反光差异很大的黑块上。
进一步的，所述FPGA接收检测到色轮/荧光轮反馈的同步连续脉冲后，计算出当前转速，按此转速计算出每种颜色占用的时间，并在检测的同步信号延迟一定的时间后开始输出下一种色轮或者荧光轮的相对应的单色帧图像数据。
进一步的，所述FPGA对输入的图像信号进行解码，获得图像显示的帧速率，包括将图像按颜色进行分割，重新编码成多个单色帧。
进一步的，所述FPGA根据色轮/荧光轮的转速以及困像的帧速度来确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速，根据色轮/荧光轮转速来确定每种颜色帧的显示时间具体调整方法为：令色轮/荧光轮的转速为S，图像显示帧速率为K,若S＞K,则减少PWM的占空比；如果S＜K,则增加PWM的占空比，如果S＝K,则PWM保持不变。
本发明提供一种基于FPGA的色轮同步驱动系统，所述基于FPGA的色轮同步驱动系统包括：FPGA芯片、驱动模块、数据传输模块以及数据转换模块；所述FPGA芯片与数据传输模块之间双向连接，所述FPGA芯片与驱动模块之间双向连接，所述FPGA芯片向数据转换模块输出信号。
进一步的，所述驱动模块包括马达驱动组件以及色轮电机组件，所述驱动模块包括马达驱动组件以及色轮电机组件，所述马达驱动组件接收FPGA芯片发送的PWM控制信号并将信号转换成电机驱动信号给色轮电机组件，所述色轮电机组件接收马达驱动组件传输的信号带动色轮片或者荧光轮转动，并将红色区域中同步信号通过光电感应电路反馈给FPGA芯片。
本发明有益效果：本发明使用FPGA，解码图像数据，图像数据按需要分时输出想要的单帧信号，按一定顺序输出，检测色轮/荧光轮的反馈信号计算出转速，调整输出PWM来控制马达驱动组件IC来驱动电机，控制电机转速，从而控制选择光源的色轮或者荧光轮；当检测到色轮反馈的同步信号脉冲时，利用连续两次以上同步信号计算出的当前转速，获取当前单色图像帧占用的时间；延时到相应的时间后，再轮流输出本帧图像的其它单帧颜色信号。用输出数字信号来同步外部电机控制的色轮或者荧光轮的信号，达到快速同步以及稳定跟踪马达同步信号，减少不同帧交错时背光配合的出错时间，减少串色。FPGA芯片支持色轮模式，色轮模式是一种用于显示器和投影仪的显示技术。在色轮模式下，白光通过旋转的色轮以连续的方式投射出红、绿、蓝三原色。这样可以实现更加鲜艳、清晰的显示效果。通过FPGA进行色轮控制，能够在简化电路结构的情况下，提高色轮的控制准确性和控制精度，同时能够通过FPGA的色轮控制，降低色轮控制响应时间，提高色轮控制效率，进而降低同步的延长时间，缩短颜色和光源的同步过程时间，进而提高同步驱动控制效率；用同一控制器实现图像解码，图像按颜色进行分割，重新编码成多个单色帧，检测色轮/荧光轮转动的同步脉冲，计算转速，调整图像输出时钟，控制PWM输出来调整马达转速，按一定的顺序输出编码后的单色帧数据来同步检测的色轮/荧光轮转动的同步脉冲；光源可用白光来配色轮或者用蓝色基板的荧光轮，简单易实现。
附图说明
图1为本发明所述一种基于FPGA的色轮同步驱动系统FPGA工作原理图；
图2为本发明所述一种基于FPGA的色轮同步驱动系统色轮/荧光轮的控制方式原理图；
图3为本发明所述一种基于FPGA的色轮同步驱动系统输出图像相对色轮荧光轮反馈信号波形图；
图4为本发明所述一种基于FPGA的色轮同步驱动方法图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明提供的一个实施例，如图4及图1所示，一种基于FPGA的色轮同步驱动方法，所述方法包括：
S1：FPGA通过控制PWM数字信号来控制马达驱动IC；
S2：马达驱动IC接收到FPGA芯片输入的PWM数字信号后，输出三相电压到直流无刷电机，所述直流无刷电机带动色轮/荧光轮旋转；
S3：色轮/荧光轮转速反馈信号通过光电传感器反馈给FPGA；
S4：FPGA通过记录连续两次所述转速反馈信号的时间，计算色轮/荧光轮的转速；
S5：FPGA对输入的图像信号进行解码,获得图像显示的帧速率；
S6：FPGA根据色轮/荧光轮的转速以及困像的帧速度来确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速，根据色轮、荧光轮转速来确定每种颜色帧的显示时间；
S7：FPGA接收到光电传感器的同步信号，延迟一定的时间后按一定的时间间隔输出单色帧图像数据信号给显示屏显示来同步转动的色轮/荧光轮输出的背光；另外，通过色轮/荧光轮的单色光作为背光，照在显示屏上，最终完成图像显示，利用视觉的延时，人眼就能还原出正常的图像。
上述技术方案的工作原理及效果为：首先FPGA通过控制PWM数字信号来控制马达驱动IC，可以实现不同转速和方向的电机驱动，从而控制色轮或荧光轮的旋转速度和方向。同时PWM可以让电机在短时间内获得最大功率，提高了电机的工作效率。可以精确地控制电机转速和方向，从而实现对色轮/荧光轮旋转速度和方向进行调节并满足特定需求。PWM能够使得输出信号稳定，减少噪声干扰对系统性能的负面影响。色轮/荧光轮转速反馈信号通过光电传感器反馈给FPGA，从而通过FPGA芯片控制电机驱动IC来实现色轮或荧光轮的精确控制。光电传感器是一种能够将物理量转换成电信号输出的传感器，并且可以对光线进行测量。色轮荧光轮一般是在转轴上红色开始位置涂一截黑色吸收光的材料，其它段是正常的金属材料，这样在转动过程中，光电传感器上发出来的光在对着黑色区域就不会反光，导致光电传感器输出高电平；在其它部分由于金属反光，这样光电传感器就能收到发出来的光的反光，输出低电平通过与预设目标速度进行比较和计算，FPGA芯片可以调整PWM数字信号以及对马达驱动IC进行控制，使得色轮或荧光轮达到所需的精确控制效果。这样就能够确保图像显示设备上呈现出正确、稳定的颜色效果。随着PWM信号占空比的变化，通过交替激励不同相线圈上的正向/反向电流可以带动直流无刷电机产生旋转，并控制其转速和方向。这样，色轮/荧光轮便能够以所需速度和方向旋转起来，完成图像显示设备中需要的光学效果。FPGA通过记录连续两次所述转速反馈信号的时间，计算色轮/荧光轮的转速。这个脉冲信号的频率与色轮或荧光轮的旋转速度成正比。当FPGA芯片接收到这个脉冲信号时，它会记录下一个时刻戳，并等待下一个脉冲信号到达。当下一个脉冲信号到达时，FPGA会再次记录下一个时刻戳，并计算这两个时刻戳之间的时间差。通过测量连续两个脉冲信号之间的时间差，FPGA就能够计算出色轮或荧光轮的实际旋转速度。FPGA对输入的图像信号进行解码,获得图像显示的帧速率；FPGA根据色轮/荧光轮的转速确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速；FPGA按一定时间间隔输出单色帧图像数据信号给显示屏显示来同步转动的色轮/荧光轮输出的光来形成图像显示。FPGA会根据设定的目标输出频率和当前实际输出频率之间的差异，生成相应的PWM数字信号控制电机转速。在色轮/荧光轮旋转时，其旋转速度与马达转速之间存在一定的相关性。通过检测色轮/荧光轮上的凸起结构物或使用传感器检测颜色变化等方式，可以获取色轮/荧光轮的转速信息。FPGA接收到光电传感器的同步信号，延迟一定的时间后按一定的时间间隔输出单色帧图像数据信号给显示屏显示来同步转动的色轮/荧光轮输出的背光；另外，通过色轮/荧光轮的单色光作为背光，照在显示屏上，最终完成图像显示，利用视觉的延时，人眼就能还原出正常的图像。
本发明的一个实施例，如图3所示，所述色轮/荧光轮包含R、G、B三色区域，可提供白光光源来配色轮；荧光轮选用蓝色基板。
优选的，在色轮/荧光轮红色区域设置光电传感器可识别的同步标识，光电传感器检测到转动中的同步标识区域会改变输出电平，在转到非同步标识区域又会改为另一种输出电平；FPGA通过接收所述光电传感器反馈回来的同步标识信号计算出色轮/荧光轮的转速；并从同步信号后确定开始输出图像信号的时间；所述同步标识设置在红色区域对应的转轴上旋转相对于转轴反光差异很大的黑块上。
优选的，所述FPGA接收检测到色轮/荧光轮反馈的同步连续脉冲后计算出当前转速，按此转速计算出每种颜色占用的时间，并在检测的同步信号延迟一定的时间后开始输出下一种色轮或者荧光轮的相对应的单色帧图像数据。比如图示的绿色，再延迟每种颜色占用的时间后输出对应的蓝色图像数据，再延迟送出红色图像数据。所述延迟一定的时间为色轮/荧光轮旋转一圈时间的1/3减去FPGA提前输出图像的时间。比如从FPGA送到TCON需要380us,TCON写一行数据需要2us,液晶偏转最大需要2.4ms,那就说明从FPGA送出数据到对应的色轮荧光轮出对应的光的时间，这就是FPGA提前输出图像的时间。如图3所示，转速假如为15毫秒每圈，每种颜色就是占5毫秒，提前量是2400+380+2＝2782us,所在需要在红色同步信号后5000-2782＝2218us＝2.218毫秒后开始输出绿色信号，再过5毫秒后再输出蓝色信号，然后再过5毫秒再输出红色信号。
上述技术方案的工作原理及效果为：所述FPGA所述色轮/荧光轮包含R、G、B三色区域，可提供白光光源来配色轮；荧光轮选用蓝色基板。色轮和荧光轮是用于光学成像的元件，在图像处理中起到至关重要的作用。它们都包含了不同颜色的区域，以实现不同颜色的选择和切换。色轮是白光通过色轮上的不同滤波的区域，形成不同的光，比如白光固定从一个窗口照在色轮上，色轮不断的转动，就能让不同滤波的区域对着白光，这样就会形成转动时通过色轮的光变成红色，绿色，蓝色。例如，在全开状态下可以得到白光，而只打开红和绿两个区域可以得到黄光。这种方式是通过混合三种基本颜色来实现灯光效果的。荧光轮则采用蓝色基板，在激发波长为蓝色的LED或激光器下工作。荧光粒子被激发后会产生发射波长不同于激发波长的荧光现象。荧光轮上涂有一层含有荧光粒子的材料，根据不同需求可以涂覆不同材料以实现特定波长的发射。例如，可以使用荧光粉去增强橙色或绿色部分的光谱输出。这种方式是通过发射荧光颜色来实现光源颜色的选择。在色轮/荧光轮红色区域设置光电传感器可识别的同步标识，是为了在色轮/荧光轮转动过程中，能够准确地知道其转速，并确定开始输出图像信号的时间。该同步标识通常是一个反光差异很大的黑块，与红色区域相对应的转轴上旋转。当色轮/荧光轮开始转动时，光电传感器会检测到同步标识，并反馈回来一个同步标识信号。由于同步标识只出现在红色区域，因此FPGA可以根据接收到的同步标识信号计算出色轮/荧光轮的转速。一旦确定了转速，FPGA就可以计算出从同步信号后开始输出图像信号的时间。这样就能够保证输出图像信号的时序和色轮/荧光轮的旋转速度是保持一致的。通过这种方式，可以获得更加精确和稳定的图像信息。FPGA接收到色轮/荧光轮反馈的同步信号后，可以根据解码后的图像信息，计算出每种颜色占用的时间。根据这些时间信息，FPGA可以控制输出图像数据的时序。FPGA通过解码图像信息，分析出红、绿、蓝等颜色数据在连续脉冲信号中各自占用的时间比例。然后，FPGA就能根据这些比例关系计算出每个颜色数据应该占用的时间长度。在检测到同步信号后，FPGA会延迟一定的时间，等待色轮/荧光轮上相应颜色滤镜旋转到光电传感器前面。然后开始输出相应颜色的图像数据。通过利用解码后的图像信息计算各个颜色数据占用的时间，并延迟一定时长输出相应颜色图像数据，在不改变原始图像清晰度和准确度的基础上，能够更好地控制图像输出时序和稳定性，避免了由于同步问题产生的显影错位、碎片等现象，从而提高了视频质量和用户体验。
本发明提供的一个实施例，所述FPGA对输入的图像信号进行解码，获得图像显示的帧速率，按当前的驱动IC和马达IC的驱动能力，预估出当前帧速率相匹配的马达驱动的PWM，同时将图像按颜色进行分割，重新编码成多个单色帧，比如本示例中的R、G、B帧。所述FPGA根据色轮/荧光轮的转速以及困像的帧速度来确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速，根据色轮/荧光轮转速来确定每种颜色帧的显示时间具体调整方法为：令色轮/荧光轮的转速为S，图像显示帧速率为K,若S＞K,则减少PWM的占空比；如果S＜K,则增加PWM的占空比，如果S＝K,则PWM保持不变。当前转速和所需转速差20％以上时，可粗调转速；转速已经接近所需要刷新率，刚可在预估的PWM值做小范围的调整，尽快让S和K相匹配。
上述技术方案的工作原理及效果为：FPGA可以将图像按颜色进行分割，并对每个颜色的数据进行重新编码成多个单色帧，以提高图像的质量和显示速率。当FPGA接收到图像信号后，会先对图像数据进行解码，并将不同颜色(如红、绿、蓝等)的数据进行分离。然后，FPGA会根据每种颜色的数据生成多个单色帧，使得每个单色帧只包含一种颜色的数据，并且这些单色帧在时间上是连续不间断的。为了能够实现多个单色帧的连续输出，在生成每个单色帧时，FPGA需要控制帧率和帧间延迟。具体来说，FPGA要根据输入视频信号的帧率和分辨率以及所需输出视频信号的帧率和分辨率，计算出正确的帧速率和帧间延迟，并且保持这些参数恒定不变，以确保输出视频信号稳定且清晰。通过将输入图像按颜色分割并重新编码成多个单色帧来输出视频信号，在提高图像质量和显示速率方面都有很大优势，并且可以实现更加稳定和准确的视频输出。FPGA根据色轮/荧光轮的转速确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速包括：令色轮/荧光轮的转速为S，图像显示帧速率为K,若S＞K,则减少PWM的占空比；如果S＜K,则增加PWM的占空比，如果S＝K,则PWM保持不变。这种方法可以确保输出视频信号的帧率与荧光轮或色轮的转速相匹配，从而避免了画面的撕裂和图像重影等问题。当荧光轮或色轮的转速高于所需的帧速率时，减少PWM占空比可以使得马达转速降低，从而跟随所需要的帧速率。相反地，当荧光轮或色轮转速低于所需的帧速率时，增加PWM占空比可以使得马达提高转速。如果荧光轮或色轮转速正好等于所需的帧速率，则PWM保持不变。通过这种方式控制马达转速，可以确保输出视频信号稳定和清晰，并且也可以延长设备寿命。同时，为了能够实现更加精准的调整，可能还需要对输入视频信号进行进一步处理，例如根据荧光轮或色轮转速调整视频框架中每个像素点的亮度和颜色值等。总之，对FPGA使用PWM数字信号来控制马达转速是一个有效且可行的方法。
本发明提供的一个实施例，如图2所示，一种基于FPGA的色轮同步驱动系统，所述基于FPGA的色轮同步驱动系统包括：FPGA芯片、驱动模块、数据传输模块以及数据转换模块；所述FPGA芯片与数据传输模块之间双向连接，所述FPGA芯片与驱动模块之间双向连接，所述FPGA芯片向数据转换模块输出打包好的多种单色帧图像数据，并在需要输出对应的某种单色帧图像信号时从数据模块读回此帧图像数据。所述数据传输模块主要包括DDR，所述DDR主要用来缓存单色帧图像数据。
进一步的，所述驱动模块包括马达驱动组件以及色轮电机组件，所述马达驱动组件接收FPGA芯片发送的PWM控制信号并将信号转换成电机驱动信号给色轮电机组件，所述色轮电机组件接收马达驱动组件传输的信号带动色轮片或者荧光轮转动，并将红色区域中同步信号通过光电感应电路反馈给FPGA芯片。
进一步的，所述数据转换模块包括LVDS-EDP芯片以及EDP屏，所述LVDS-EDP芯片接收FPGA芯片发送的信息并对其进行转换传输到EDP屏。
上述技术方案的工作原理及效果为：一种基于FPGA的色轮同步驱动系统，所述基于FPGA的色轮同步驱动系统包括：FPGA芯片、驱动模块、数据传输模块以及数据转换模块；所述FPGA芯片与数据传输模块之间双向连接，所述FPGA芯片与驱动模块之间双向连接，所述FPGA芯片向数据转换模块输出信号。由于FPGA芯片与数据传输模块之间双向连接，可以实现高速、稳定的数据传输，确保荧光轮或色轮转速与视频信号帧率同步。借助FPGA芯片高度可编程的特点，驱动模块可以精确地控制荧光轮或色轮转速，并根据需要进行调整。同时，通过数据转换模块，可以对输入信号进行处理和转换，实现更加精准的调整。FPGA芯片集成了大量处理器、逻辑门、存储器等模块，可以实现多种功能。因此，在设计基于FPGA的色轮同步驱动系统时，可以将多个模块集成到一个芯片中，从而提高硬件集成度和工作效率。由于FPGA芯片具有冗余功能和自主修复能力，在出现故障时也能够自动检测和修复问题，从而提高系统的可靠性和稳定性。驱动模块包括马达驱动组件以及色轮电机组件，所述马达驱动组件接收FPGA芯片发送的信号并将信号反馈给色轮电机组件，所述色轮电机组件接收马达驱动组件传输的信号并将信号反馈给FPGA芯片。FPGA芯片发送指令给马达驱动组件，以控制色轮电机的运行状态和速度，并从马达驱动组件接收反馈信息，以确保色轮旋转的精准性和稳定性。同时，色轮电机组件也会将其状态信息反馈给FPGA芯片，以供实时监测和反馈控制。所述数据转换模块包括LVDS-EDP芯片以及EDP屏，所述LVDS-EDP芯片接收FPGA芯片发送的信息并对其进行转换传输到EDP屏。所述LVDS-EDP芯片是一种转换器，可以将FPGA芯片发送的数字信号转换为EDP屏能够识别的信号，从而将图像或视频数据显示在屏幕上。EDP屏是一种高清晰度、高质量的显示屏，可用于各种应用领域，如电子产品、汽车显示屏等。在该系统中，FPGA芯片通过驱动模块生成的信号与LVDS-EDP芯片进行通信。LVDS-EDP芯片接收这些数字信号并对其进行解码和转换，以满足EDP屏的要求。然后，通过EDP接口将这些转换后的数据传输到EDP屏，并在其上显示出来。其中，为了防止EDP屏显示不清楚的问题，可以通过检测EDP屏处于显示状态，通过改变LVDS-EDP芯片的输入电压来对动态调整图像数据，通过改变EDP屏上X个像素点的驱动电压，EDP屏包括Y个像素点，且Y＞X，在第N个周期，将EDP屏上第(N-1)*X至第N*X-1个像素点的驱动电压由第一电压改变为第二电压。其中，在第N+1个周期，第N个周期对应的X个像素点的驱动电压由第二电压改变为第三电压。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种基于FPGA的色轮同步驱动方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：FPGA通过控制PWM数字信号来控制马达驱动IC；
S2：马达驱动IC接收到FPGA芯片输入的PWM数字信号后，输出三相电压到直流无刷电机，所述直流无刷电机带动色轮/荧光轮旋转；
S3：色轮/荧光轮转速反馈信号通过光电传感器反馈给FPGA；
S4：FPGA通过记录连续两次所述转速反馈信号的时间，计算色轮/荧光轮的转速；
S5：FPGA对输入的图像信号进行解码,获得图像显示的帧速率；
S6：FPGA根据色轮/荧光轮的转速以及困像的帧速度来确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速，根据色轮/荧光轮转速来确定每种颜色帧的显示时间；
S7：通过色轮/荧光轮的光照在显示屏上作为背光，最终完成图像显示。
2.根据权利要求1所述一种基于FPGA的色轮同步驱动方法，其特征在于，所述色轮/荧光轮包括R、G、B三色区域，可提供白光光源来配色轮；荧光轮选用蓝色基板。
3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的色轮同步驱动方法；其特征在于，在色轮/荧光轮红色区域设置光电传感器可识别的同步标识，FPGA通过接收所述光电传感器反馈回来的同步标识信号计算出色轮/荧光轮的转速；并从同步信号后确定开始输出图像信号的时间；所述同步标识设置在红色区域对应的转轴上旋转相对于转轴反光差异很大的黑块上。
4.根据权利要求3所述一种基于FPGA的色轮同步驱动方法，其特征在于，所述FPGA接收检测到色轮/荧光轮反馈的同步连续脉冲后，计算出当前转速，按此转速计算出每种颜色占用的时间，并在检测的同步信号延迟一定的时间后开始输出下一种色轮或者荧光轮的相对应的单色帧图像数据。
5.根据权利要求1所述一种基于FPGA的色轮同步驱动方法，其特征在于，所述FPGA对输入的图像信号进行解码，获得图像显示的帧速率，包括将图像按颜色进行分割，重新编码成多个单色帧。
6.根据权利要求1所述一种基于FPGA的色轮同步驱动方法，其特征在于，所述FPGA根据色轮/荧光轮的转速以及困像的帧速度来确定是否需要调整输出PWM数字信号来调整马达转速，根据色轮/荧光轮转速来确定每种颜色帧的显示时间具体调整方法为：令色轮/荧光轮的转速为S，图像显示帧速率为K,若S>K,则减少PWM的占空比；如果S<K,则增加PWM的占空比，如果S＝K,则PWM保持不变。
7.一种基于FPGA的色轮同步驱动系统，其特征在于，所述基于FPGA的色轮同步驱动系统包括：FPGA芯片、驱动模块、数据传输模块以及数据转换模块；所述FPGA芯片与数据传输模块之间双向连接，所述FPGA芯片与驱动模块之间双向连接，所述FPGA芯片向数据转换模块输出信号。
8.根据权利要求7所述的一种基于FPGA的色轮同步驱动系统，其特征在于，所述驱动模块包括马达驱动组件以及色轮电机组件，所述马达驱动组件接收FPGA芯片发送的PWM控制信号并将信号转换成电机驱动信号给色轮电机组件，所述色轮电机组件接收马达驱动组件传输的信号带动色轮片或者荧光轮转动，并将红色区域中同步信号通过光电感应电路反馈给FPGA芯片。
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