CN212752483U - 投影仪和驱动第一可移动镜和第二可移动镜的控制电路 - Google Patents

Abstract

本公开的各实施例涉及投影仪和驱动第一可移动镜和第二可移动镜的控制电路。控制电路包括第一控制电路，第一控制电路根据预驱动信号而针对第一镜生成第一驱动控制信号。第二控制电路根据预驱动信号而针对第二镜生成第二驱动控制信号。第一驱动器和第二驱动器根据第一驱动控制信号和第二驱动控制信号，针对第一镜和第二镜生成第一驱动信号和第二驱动信号。第一驱动控制信号和第二驱动控制信号被生成为使得第一驱动信号和第二驱动信号各自具有与预驱动信号相同的频率，但是在振幅上彼此不同，以使得第一镜和第二镜在相同的频率处、以彼此相同且基本恒定的给定开度角、并且彼此同相地移动。根据实施例，实现了相同的开度角，减少相位失准。

Description

投影仪和驱动第一可移动镜和第二可移动镜的控制电路

技术领域

本申请涉及投影仪和驱动第一可移动镜和第二可移动镜的控制电路。

背景技术

诸如投影仪等的某些激光扫描投影设备经常采用经准直的激光束，经准直的激光束在直线路径上扫描平坦或弯曲的表面。这些设备采用并入倾斜镜的投影系统来将经准直的激光束偏转，以执行扫描。这些倾斜镜可以是或可以包括微机电系统(“MEMS”)设备。根据应用，可以经由电磁、静电、压电和热电效应来对MEMS设备中使用的镜(在本文中被称为MEMS镜)进行致动。

一个类型的普通谐振MEMS镜包括定子和转子，其中转子或转子承载的结构是反射性的。定子和/或转子由驱动信号驱动，结果是使得转子相对于定子以谐振方式振荡，从而改变入射光束在转子上的反射角。通过使得转子在两个方位之间以谐振方式振荡，限定了镜的开度角，并且完成了光束跨平坦表面的扫描。

对于投影仪而言，在将其并入虚拟现实或增强现实头戴式耳机时存在特别具有挑战性的应用，因为此类应用通常涉及针对每个眼睛使用单独的投影系统。针对每个眼睛使用单独的投影系统意味着期望这样的投影系统以相同的频率移动其激光束，以减少对用户的视觉疲劳，同时保持彼此相同的开度角来产生均等的图像。如图1A和图1B所示，现有技术的系统试图通过利用相同的驱动信号简单地驱动两个投影系统的MEMS镜来解决这个问题(此处，400Hz的驱动信号驱动两个镜)。然而，如还可在图1A和图1B中看到的，由于MEMS镜的制造偏差(镜#1的谐振频率为390Hz，而镜#2的谐振频率为410Hz)，这不会使得MEMS镜具有相同的开度角，结果是镜#1和镜#2的相位未对准。除了该相位失准之外，当以相同的驱动信号驱动时，镜的开度角可能不相等。

由于最需要这样的头戴式耳机内的单独投影系统的MEMS镜以相同的频率、同相且以相同的开度角移动，因此需要对该区域进行进一步的开发。

实用新型内容

本公开至少解决了上述镜开度角的问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种投影仪，包括：第一微机电镜；第二微机电镜；镜预驱动器，被配置为生成预驱动信号，预驱动信号具有的频率是第一微机电镜的开度角等于第二微机电镜的开度角的频率，其中预驱动信号的频率既不是第一微机电镜的谐振频率也不是第二微机电镜的谐振频率；第一镜控制电路，被配置为根据预驱动信号而针对第一微机电镜生成第一驱动控制信号；第一镜驱动器，被配置为根据第一驱动控制信号而针对第一微机电镜生成第一驱动信号；第二镜控制电路，被配置为根据预驱动信号而针对第二微机电镜生成第二驱动控制信号；以及第二镜驱动器，被配置为根据第二驱动控制信号而针对第二微机电镜生成第二驱动信号；其中第一驱动控制信号和第二驱动控制信号由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，使得第一驱动信号和第二驱动信号各自具有与预驱动信号相同的频率，但是各自具有彼此不同的振幅和相位，从而使得第一微机电镜和第二微机电镜在相同的频率处、以相同且实质上恒定的给定开度角并且彼此同相地移动。

在一些实施例中，第一微机电镜的开度角等于第二微机电镜的开度角的频率是第一微机电镜的谐振频率和第二微机电镜的谐振频率的平均值。

在一些实施例中，第一镜控制电路和第二镜控制电路生成第一驱动控制信号和第二驱动控制信号，使得第一驱动信号和第二驱动信号在振幅和相位上彼此不同。

在一些实施例中，投影仪进一步包括红绿蓝激光源，红绿蓝激光源被配置为投射撞击在第一微机电镜和第二微机电镜上的红绿蓝激光束；并且投影仪进一步包括VR头戴式耳机外壳，VR头戴式耳机外壳具有红绿蓝激光源、第一微机电镜和第二微机电镜、镜预驱动器、第一镜控制电路和第二镜控制电路以及第一镜驱动器和第二镜驱动器。

在一些实施例中，投影仪进一步包括与第一微机电镜相关联的第一镜位置传感器以及与第二微机电镜相关联的第二镜位置传感器；投影仪进一步包括与第一镜位置传感器相关联的第一过零检测器以及与第二镜位置传感器相关联的第二过零检测器；其中第一镜位置传感器和第二镜位置传感器被配置为生成指示第一微机电镜和第二微机电镜的峰值开度角的第一镜感测信号和第二镜感测信号；其中第一镜控制电路根据预驱动信号、第一镜感测信号以及由第一微机电镜响应于第一驱动信号而生成的第一镜感测信号的所检测的过零来生成第一驱动控制信号；并且其中第二镜控制电路根据预驱动信号、第二镜感测信号以及由第二微机电镜响应于第二驱动信号而生成的第二镜感测信号的所检测的过零来生成第二驱动控制信号。

根据本公开的第二方面，提供了一种投影仪，包括：第一微机电镜；第二微机电镜；镜预驱动器，被配置为生成预驱动信号，预驱动信号具有的频率是第一微机电镜的开度角等于第二微机电镜的开度角的频率，其中预驱动信号的频率既不是第一微机电镜的谐振频率，也不是第二微机电镜的谐振频率；第一镜控制电路，被配置为根据预驱动信号而针对第一微机电镜生成第一驱动控制信号；第一镜驱动器，被配置为根据第一驱动控制信号而针对第一微机电镜生成第一驱动信号；第二镜控制电路，被配置为根据预驱动信号而针对第二微机电镜生成第二驱动控制信号；以及第二镜驱动器，被配置为根据第二驱动控制信号而针对第二微机电镜生成第二驱动信号；其中第一驱动控制信号和第二驱动控制信号由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，以使得第一微机电镜和第二微机电镜在相同的频率处、以相同且实质上恒定的给定开度角移动。

在一些实施例中，第一微机电镜的开度角等于第二微机电镜的开度角的频率是第一微机电镜的谐振频率和第二微机电镜的谐振频率的平均值。

在一些实施例中，第一镜控制电路和第二镜控制电路生成第一驱动控制信号和第二驱动控制信号，使得第一驱动信号和第二驱动信号在振幅上彼此不同。

在一些实施例中，投影仪进一步包括红绿蓝激光源，红绿蓝激光源被配置为投射撞击在第一微机电镜和第二微机电镜上的红绿蓝激光束；并且投影仪进一步包括VR头戴式耳机外壳，VR头戴式耳机外壳具有红绿蓝激光源、第一微机电镜和第二微机电镜、镜预驱动器、第一镜控制电路和第二镜控制电路以及第一镜驱动器和第二镜驱动器。

在一些实施例中，投影仪进一步包括与第一微机电镜相关联的第一镜位置传感器以及与第二微机电镜相关联的第二镜位置传感器；其中第一镜位置传感器和第二镜位置传感器被配置为生成指示第一微机电镜和第二微机电镜的峰值开度角的第一镜感测信号和第二镜感测信号；其中第一镜控制电路根据预驱动信号和第一镜感测信号而生成第一驱动控制信号；并且其中第二镜控制电路根据预驱动信号和第二镜感测信号而生成第二驱动控制信号。

根据本公开的第三方面，提供了一种驱动第一可移动镜和第二可移动镜的控制电路，控制电路包括：镜预驱动器，被配置为生成预驱动信号，预驱动信号具有的频率是第一可移动镜的开度角等于第二可移动镜的开度角的频率；第一镜控制电路，被配置为响应于第一可移动镜的操作特性，根据预驱动信号而针对第一可移动镜生成第一驱动控制信号；第一镜驱动器，被配置为根据第一驱动控制信号而针对第一可移动镜生成第一驱动信号；第二镜控制电路，被配置为响应于第二可移动镜的操作特性，根据预驱动信号而针对第二可移动镜生成第二驱动控制信号；以及第二镜驱动器，被配置为根据第二驱动控制信号而针对第二可移动镜生成第二驱动信号；其中第一驱动控制信号和第二驱动控制信号由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，使得第一驱动信号和第二驱动信号各自具有与预驱动信号相同的频率，但是在振幅上彼此不同，从而使得第一可移动镜和第二可移动镜在相同的频率处、以彼此相同且实质上恒定的给定开度角移动。

在一些实施例中，第一可移动镜的开度角等于第二可移动镜的开度角的频率是第一可移动镜的谐振频率和第二可移动镜的谐振频率的平均值。

在一些实施例中，第一可移动镜的操作特性包括由第一可移动镜响应于第一驱动信号而生成的第一镜感测信号的过零；其中第二可移动镜的操作特性包括由第二可移动镜响应于第二驱动信号而生成的第二镜感测信号的过零；并且其中第一驱动控制信号和第二驱动控制信号由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，使得第一驱动信号和第二驱动信号在相位上彼此不同，从而使得第一可移动镜和第二可移动镜彼此同相移动。

在一些实施例中，第一可移动镜的操作特性包括第一可移动镜达到的最大开度角；其中第二可移动镜的操作特性包括第二可移动镜达到的最大开度角；并且其中第一驱动控制信号和第二驱动控制信号由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，使得第一驱动信号和第二驱动信号在振幅上彼此不同，从而使得第一可移动镜和第二可移动镜以彼此相同且实质上恒定的给定开度角移动。

根据本公开的实施例，实现了相同的开度角，并且减少相位失准。

附图说明

图1A-图1B是示出在现有技术系统中的、在两个镜的谐振频率的平均值的频率处驱动两个镜图，镜的开度角彼此异相。

图2是根据本公开的第一双投影系统的框图，其中存在在相同频率处操作的两个镜。

图3是根据本公开的第二双投影系统的框图，其中存在在相同频率处操作的两个镜。

图4是示出诸如可以由图3的双投影系统执行的、针对MEMS镜的驱动信号的相位的调整的图。

具体实施方式

本文公开了投影仪，投影仪包括第一微机电(MEMS)镜、第二MEMS镜以及被配置为生成预驱动信号的镜预驱动器。预驱动信号具有的频率是第一MEMS镜的开度角等于第二MEMS镜的开度角的频率，而预驱动信号的频率既不是第一MEMS镜的谐振频率，也不是第二MEMS镜的谐振频率。第一镜控制电路被配置为根据预驱动信号而针对第一MEMS镜生成第一驱动控制信号。第一镜驱动器被配置为根据第一驱动控制信号来生成用于第一MEMS镜的第一驱动信号。第二镜控制电路被配置为根据预驱动信号而针对第二MEMS镜生成第二驱动控制信号。第二镜驱动器被配置为根据第二驱动控制信号来生成用于第二MEMS镜的第二驱动信号。第一驱动控制信号和第二驱动控制信号由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，使得第一驱动信号和第二驱动信号各自具有与预驱动信号相同的频率，但是各自具有彼此不同的振幅和相位，从而使得第一MEMS镜和第二MEMS镜在相同的频率处、以相同且基本恒定的给定开度角、并且彼此同相地移动。

第一MEMS镜的开度角可以等于第二MEMS镜的开度角的频率是第一MEMS镜的谐振频率和第二MEMS镜的谐振频率的平均值。

第一镜控制电路和第二镜控制电路可以生成第一驱动控制信号和第二驱动控制信号，使得第一驱动信号和第二驱动信号在振幅和相位上彼此不同。

红绿蓝(RGB)激光源可以被配置为投射撞击在第一MEMS镜和第二MEMS镜上的RGB激光束。VR头戴式耳机外壳具有RGB激光源、第一MEMS镜和第二MEMS镜、镜预驱动器、第一镜控制电路和第二镜控制电路以及第一镜驱动器和第二镜驱动器。

第一镜位置传感器可以与第一MEMS镜相关联，并且第二镜位置传感器可以与第二MEMS镜相关联。第一过零检测器可以与第一MEMS镜相关联，并且第二过零检测器可以与第二MEMS镜相关联。第一镜位置传感器和第二镜位置传感器可以被配置为生成指示第一MEMS镜和第二MEMS镜的峰值开度角的第一镜感测信号和第二镜感测信号。第一镜控制电路可以根据预驱动信号、第一镜感测信号以及由第一MEMS镜响应于第一驱动信号而生成的第一镜感测信号所检测的过零来生成第一驱动控制信号。第二镜控制电路可以根据预驱动信号、第二镜感测信号以及由第二MEMS镜响应于第二驱动信号而生成的第二镜感测信号所检测的过零来生成第二驱动控制信号。

本文还公开了投影仪，投影仪包括第一微机电(MEMS)镜、第二MEMS镜和被配置为生成预驱动信号的镜预驱动器。预驱动信号具有这样的频率，该频率是第一MEMS镜的开度角等于第二MEMS镜的开度角的频率，而预驱动信号的频率既不是第一MEMS镜的谐振频率，也不是第二MEMS镜的谐振频率。第一镜控制电路被配置为根据预驱动信号而针对第一MEMS镜生成第一驱动控制信号。第一镜驱动器被配置为根据第一驱动控制信号而生成用于第一MEMS镜的第一驱动信号。第二镜控制电路被配置为根据预驱动信号而针对第二MEMS镜生成第二驱动控制信号。第二镜驱动器被配置为根据第二驱动控制信号来生成用于第二MEMS镜的第二驱动信号。第一驱动控制信号和第二驱动控制信号由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，以使得第一MEMS镜和第二MEMS镜在相同的频率处、以相同且基本恒定的给定开度角移动。

第一MEMS镜的开度角等于第二MEMS镜的开度角的频率可以是第一MEMS镜的谐振频率和第二MEMS镜的谐振频率的平均值。

第一镜控制电路和第二镜控制电路可以生成第一驱动控制信号和第二驱动控制信号，使得第一驱动信号和第二驱动信号在振幅上彼此不同。

红绿蓝(RGB)激光源可以被配置为投射撞击在第一MEMS镜和第二MEMS镜上的RGB激光束。VR头戴式耳机可以包括外壳，该外壳具有RGB激光源、第一MEMS镜和第二MEMS镜、镜预驱动器、第一镜控制电路和第二镜控制电路以及第一镜驱动器和第二镜驱动器。

第一镜位置传感器可以与第一MEMS镜相关联，并且第二镜位置传感器可以与第二MEMS镜相关联。第一镜位置传感器和第二镜位置传感器可以被配置为生成指示第一MEMS镜和第二MEMS镜的峰值开度角的第一镜感测信号和第二镜感测信号。第一镜控制电路可以根据预驱动信号和第一镜感测信号来生成第一驱动控制信号。第二镜控制电路可以根据预驱动信号和第二镜感测信号来生成第二驱动控制信号。

本文还公开了用于驱动第一可移动镜和第二可移动镜的控制电路。控制电路包括镜预驱动器，镜预驱动器被配置为生成预驱动信号，预驱动信号具有的频率是第一可移动镜的开度角等于第二可移动镜的开度角的频率。第一镜控制电路被配置为响应于第一可移动镜的操作特性，来根据预驱动信号针对第一可移动镜生成第一驱动控制信号。第一镜驱动器被配置为根据第一驱动控制信号而生成用于第一可移动镜的第一驱动信号。第二镜控制电路被配置为响应于第二可移动镜的操作特性，来根据预驱动信号针对第二可移动镜生成第二驱动控制信号。第二镜驱动器被配置为根据第二驱动控制信号而生成用于第二可移动镜的第二驱动信号。第一驱动控制信号和第二驱动控制信号由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，使得第一驱动信号和第二驱动信号各自具有与预驱动信号相同的频率，但是在振幅上彼此不同，从而使得第一可移动镜和第二可移动镜在相同的频率处、以彼此相同且基本恒定的给定开度角移动。

第一可移动镜的开度角等于第二可移动镜的开度角的频率可以是第一可移动镜的谐振频率和第二可移动镜的谐振频率的平均值。

第一可移动镜的操作特性可以是由第一可移动镜响应于第一驱动信号而生成的第一镜感测信号的过零。第二可移动镜的操作特性可以是由第二可移动镜响应于第二驱动信号而生成的第二镜感测信号的过零。第一驱动控制信号和第二驱动控制信号可以由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，使得第一驱动信号和第二驱动信号在相位上彼此不同，从而使得第一可移动镜和第二可移动镜彼此同相移动。

第一可移动镜的操作特性可以是第一可移动镜达到的最大开度角。第二可移动镜的操作特性可以是第二可移动镜达到的最大开度角。第一驱动控制信号和第二驱动控制信号可以由第一镜控制电路和第二镜控制电路生成，使得第一驱动信号和第二驱动信号在振幅上彼此不同，从而使得第一可移动镜和第二可移动镜以彼此相同且基本恒定的给定开度角移动。

本文还公开了驱动第一可移动镜和第二可移动镜的方法。方法包括：生成预驱动信号，预驱动信号具有的频率是第一可移动镜的开度角等于第二可移动镜的开度角的频率；响应于第一可移动镜的操作特性，根据预驱动信号而针对第一可移动镜生成第一驱动控制信号；根据第一驱动控制信号而针对第一可移动镜生成第一驱动信号；响应于第二可移动镜的操作特性，根据预驱动信号而针对第二可移动镜生成第二驱动控制信号；以及根据第二驱动控制信号而针对第二可移动镜生成第二驱动信号。第一驱动信号和第二驱动信号被生成为使得第一可移动镜和第二可移动镜在相同的频率处、以彼此相同且基本恒定的给定开度角移动。

第一可移动镜的开度角等于第二可移动镜的开度角的频率可以是第一可移动镜的谐振频率和第二可移动镜的谐振频率的平均值。

第一驱动信号和第二驱动信号可以被生成为使得各自具有与预驱动信号相同的频率，但是在振幅上彼此不同。

第一驱动信号和第二驱动信号可以被生成为使得各自具有与预驱动信号相同的频率，但是在振幅和相位上彼此不同。

在生成预驱动信号之前，方法可以包括：在监测第一可移动镜的开度角的同时，对施加到第一可移动镜的驱动信号执行扫频，并且将第一可移动镜的谐振频率确定为第一可移动镜的开度角为最大时的扫频的频率。在生成预驱动信号之前，方法还可以包括：在监测第二可移动镜的开度角的同时，对施加到第二可移动镜的驱动信号执行扫频，并且将第二可移动镜的谐振频率确定为在第二可移动镜的开度角为最大时的扫频的频率；以及计算第一可移动镜的谐振频率和第二可移动镜的谐振频率的平均值。

方法可以包括生成RGB激光器，并引导RGB激光撞击在第一可移动镜和第二可移动镜上。

以下公开内容使得本领域技术人员能够制造和使用本文所公开的主题。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文描述的一般原理可以应用于除以上详述的实施例和应用之外的实施例和应用。本公开内容不旨在限于所示出的实施例，而是应被赋予与本文所公开或建议的原理和特征一致的最宽范围。

应当理解，在以下描述中，对“激光”、“激光束”、“RGB激光束”、“RGB光束”、“准直光”、“准直光束”或“光”的任何引用旨在包括任何波长的光或不同波长的光的组合。例如，下面提到的“激光”可以是单色激光，或者可以是可见光的多种颜色的统一激光束(例如，红绿蓝(RGB)激光束)。因此，下面将提及的“光源”、“激光源”或其他硬件应理解为能够产生如上所述的任何形式的光。这样，应当理解，上述术语不旨在限制，而是仅出于简洁目的并且出于许多可能的实施例之中可能实施例的示例的目的而使用。

现在参考图2描述了双投影系统10，双投影系统10用于以足以形成人眼可见的图像的速率和分辨率来投影两个红绿蓝(RGB)激光束跨一个或多个目标的移动。具体地，两个图像被形成，每个眼睛一个图像。双投影系统10可以并入任何种类的虚拟现实或增强现实头戴式耳机(包括但不限于护目镜、太阳镜和眼镜)内。

双投影系统10包括第一微机电(MEMS)镜11a和第二微机电(MEMS)镜11b，第一微机电(MEMS)镜11a和第二微机电(MEMS)镜11b被形成、尺寸和维度确定为由STMicroelectronics生产的典型MEMS镜，但是应当理解，也可以使用其他MEMS镜。MEMS镜11a、11b可以是单轴或双轴谐振镜。

投影引擎16从外部源接收图像数据27、对图像数据进行处理并且然后分别针对第一RGB激光装置17a和第二RGB激光装置17b生成第一光束控制信号26a和第二光束控制信号26b，以使得第一RGB激光装置17a和第二RGB激光装置17b产生第一RGB激光18a和第二RGB激光18b，第一RGB激光18a和第二RGB激光18b朝向MEMS镜11a、11b被引导并撞击在MEMS镜11a、11b上。具体地，光束控制信号26a、26b用于使得激光装置17a、17b适当地生成并调制RGB激光18a、18b的强度，使得当RGB激光18a、18b被MEMS镜11a、11b跨显示区域目标、以合适的图案反射时，以人眼可见的格式再现图像数据27内包含的图像。前述显示区域目标可以具有平坦或弯曲的表面。

现在描述MEMS镜11a、11b的移动的驱动。镜预驱动器12生成预驱动信号21，预驱动信号21具有的频率与第一镜和第二镜的开度角相等的频率相等(在某些情况下，该频率可以是MEMS镜11a、11b的谐振频率的平均值，即，预驱动信号21的频率可以等于0.5*(MEMS镜11a的谐振频率+MEMS镜11b的谐振频率)，或者可以是MEMS镜11a和MEMS镜11b的增益传递函数的汇合点或其他合适的频率)。预驱动信号21的频率的目标是，针对MEMS镜11a、11b所产生的驱动信号22a、22b具有足够的驱动能量，以将两个MEMS镜11a、11b打开至相同的期望开度角。

预驱动信号21的频率既不与MEMS镜11a的谐振频率匹配，也不与MEMS镜11b的谐振频率匹配，这是因为由于制造偏差，这些谐振频率不相等。镜驱动器13a、13b各自接收预驱动信号21，并从其生成用于MEMS镜11a、11b的相应驱动信号22a、22b。注意，这些驱动信号22a、22b可以采用任何周期性的形状(例如，方波、脉冲信号、正弦波、余弦波等)，并且均具有与预驱动信号21相同的频率，并且因此具有彼此相同的频率。然而，如将要解释的，基于反馈，镜控制器14a、14b将通过以驱动控制信号24a、24b的形式向镜驱动器13a、13b发出适当的指令来调整驱动信号22a、22b的振幅。

响应于施加到MEMS镜11a、11b的驱动信号22a、22b，MEMS镜11a、11b产生镜感测信号23a、23b。

镜位置传感器15c、15d(例如，可以是压阻传感器)分别与MEMS镜11a、11b相关联，并生成指示MEMS镜11a、11b的当前开度角的镜感测信号23a、23b。镜控制器14a、14b根据镜感测信号23a、23b来确定MEMS镜11a、11b的峰值开度角，然后以使得MEMS镜11a、11b以相同的峰值开度角进行操作的方式来修改对镜驱动器13a、13b的驱动控制信号24a、24b。

因此，总体而言，镜控制器14a、14b针对镜驱动器13a、13b生成驱动控制信号24a、24b，驱动控制信号24a、24b使得镜驱动器13a、13b彼此分离地调整驱动信号22a、22b的振幅，目的是确保MEMS镜11a、11b保持恒定且相等的开度角。注意，驱动控制信号24a、24b不使得镜驱动器13a、13b调整驱动信号22a、22b的频率，并且驱动信号22a、22b的频率保持等于预驱动信号21的频率。还要注意，该调整的结果可以是驱动信号22a、22b具有不同的振幅，以产生与MEMS镜11a、11b相同的最大开度角。最终结果是，MEMS镜11a、11b在相同的频率处移动或振荡，并且各自保持恒定的开度角，其中MEMS镜11a、11b的开度角彼此相等。

过零检测器15a、15b分别接收镜感测信号23a、23b并检测镜感测信号23a、23b的过零，并且在每个所检测的过零处产生过零检测标记25a、25b。投影引擎16使用过零检测信号25a、25b和/或镜感测信号23a、23b来将用于生成光束控制信号26a、26b的投影同步，使得RGB激光装置17a、17b将RGB激光18a、18b适当地调制为与MEMS镜11a、11b的移动协调，使得在RGB激光束18a、18b所扫描的目标的每个点处存在针对RGB激光束18a、18b的适当调制。

在某些情况下，期望MEMS镜11a、11b的移动彼此同相。在这种情况下，如图3的双投影系统10’所示，由过零检测器15a、15b所检测的过零被传递到镜控制器14a、14b。通过确定每个MEMS镜11a、11b的过零之间的时间差，镜控制器14a、14b可以调整它们分别产生的驱动控制信号24a、24b的相位(进而调整驱动信号22a、22b的相位)，直到MEMS镜11a、11b的过零同时发生。注意，由于MEMS镜11a、11b将不会具有相同的谐振频率，因此驱动控制信号24a、24b可能最终彼此异相，以产生MEMS镜11a、11b的同时过零。

应当理解，作为上述的备选方式，在一些应用中，仅镜控制器14a、14b中的一个镜控制器基于由过零检测器15a、15b所检测的MEMS镜11a、11b的过零之间的时间差来调整其相应驱动控制信号24a、24b的相位，使得MEMS镜11a、11b的过零同时发生。

关于实现驱动控制信号24a、24b的相位变化，可以使用任何合适的技术来改变驱动控制信号24a、24b的相位。例如，镜控制器14a、14b可以使用数字延迟来改变驱动控制信号24a、24b的相位，或者可以改变用于生成驱动控制信号24a、24b的计数器值。

在图4中可以看到驱动控制信号的相位的这种偏移对驱动信号的影响。在此，驱动信号的先前波形以虚线示出，而驱动信号的当前波形以实线示出。可以看出，驱动信号的先前波形的相位已被调整为产生驱动信号的当前波形。

可以在美国专利公开2018/0356627、美国专利公开2018/0348506、美国专利公开2018/0321483、美国专利公开2018/0067303、美国专利公开2018/0024351、美国专利公开2017/0307873、美国专利公开2017/0131540和美国专利公开16/032,634中找到用于开度角和/或保持驱动信号22a、22b的其他技术，其全部内容通过引用并入。本领域技术人员将理解如何使得这些参考文献中的描述适配用于使用开度角控制来将镜保持谐振，而不是将镜保持在所使用的预驱动信号的频率可能的最大开度角处。

可以使用任何合适的技术来确定图2和图3的MEMS镜11a、11b的谐振频率。这可以作为生产测试来执行。备选地，这可以在操作的校准阶段中执行，在校准阶段中，镜驱动器13a、13b在监测MEMS镜11a、11b的开度角的同时执行驱动信号22a、22b的扫频。每个MEMS镜11a、11b处于其最大开度角时驱动信号22a、22b的频率是该MEMS镜的谐振频率。

应当理解，以上电路和技术不限于两个MEMS镜的控制，而是可以应用于任何数量的MEMS镜，其中预驱动信号是期望控制的所有MEMS镜的谐振频率的平均值。

尽管已针对有限数量的实施例描述了本公开，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，可以设想不脱离如本文所公开的本公开的范围的其他实施例。因此，本公开的范围应仅由所附权利要求书限制。

Claims (14)

1.一种投影仪，其特征在于，包括：

第一微机电镜；

第二微机电镜；

镜预驱动器，被配置为生成预驱动信号，所述预驱动信号具有的频率是所述第一微机电镜的开度角等于所述第二微机电镜的开度角的频率，其中所述预驱动信号的所述频率既不是所述第一微机电镜的谐振频率也不是所述第二微机电镜的谐振频率；

第一镜控制电路，被配置为根据所述预驱动信号而针对所述第一微机电镜生成第一驱动控制信号；

第一镜驱动器，被配置为根据所述第一驱动控制信号而针对所述第一微机电镜生成第一驱动信号；

第二镜控制电路，被配置为根据所述预驱动信号而针对所述第二微机电镜生成第二驱动控制信号；以及

第二镜驱动器，被配置为根据所述第二驱动控制信号而针对所述第二微机电镜生成第二驱动信号；

其中所述第一驱动控制信号和所述第二驱动控制信号由所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路生成，使得所述第一驱动信号和所述第二驱动信号各自具有与所述预驱动信号相同的频率，但是各自具有彼此不同的振幅和相位，从而使得所述第一微机电镜和所述第二微机电镜在相同的频率处、以相同且实质上恒定的给定开度角并且彼此同相地移动。

2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述第一微机电镜的所述开度角等于所述第二微机电镜的所述开度角的所述频率是所述第一微机电镜的谐振频率和所述第二微机电镜的谐振频率的平均值。

3.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路生成所述第一驱动控制信号和所述第二驱动控制信号，使得所述第一驱动信号和所述第二驱动信号在振幅和相位上彼此不同。

4.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，进一步包括红绿蓝激光源，所述红绿蓝激光源被配置为投射撞击在所述第一微机电镜和所述第二微机电镜上的红绿蓝激光束；并且所述投影仪进一步包括VR头戴式耳机外壳，所述VR头戴式耳机外壳具有所述红绿蓝激光源、所述第一微机电镜和所述第二微机电镜、所述镜预驱动器、所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路以及所述第一镜驱动器和所述第二镜驱动器。

5.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，进一步包括与所述第一微机电镜相关联的第一镜位置传感器以及与所述第二微机电镜相关联的第二镜位置传感器；所述投影仪进一步包括与所述第一镜位置传感器相关联的第一过零检测器以及与所述第二镜位置传感器相关联的第二过零检测器；其中所述第一镜位置传感器和所述第二镜位置传感器被配置为生成指示所述第一微机电镜和所述第二微机电镜的峰值开度角的第一镜感测信号和第二镜感测信号；其中所述第一镜控制电路根据所述预驱动信号、所述第一镜感测信号以及由所述第一微机电镜响应于所述第一驱动信号而生成的第一镜感测信号的所检测的过零来生成所述第一驱动控制信号；并且其中所述第二镜控制电路根据所述预驱动信号、所述第二镜感测信号以及由所述第二微机电镜响应于所述第二驱动信号而生成的第二镜感测信号的所检测的过零来生成所述第二驱动控制信号。

6.一种投影仪，其特征在于，包括：

第一微机电镜；

第二微机电镜；

镜预驱动器，被配置为生成预驱动信号，所述预驱动信号具有的频率是所述第一微机电镜的开度角等于所述第二微机电镜的开度角的频率，其中所述预驱动信号的所述频率既不是所述第一微机电镜的谐振频率，也不是所述第二微机电镜的谐振频率；

第一镜控制电路，被配置为根据所述预驱动信号而针对所述第一微机电镜生成第一驱动控制信号；

第一镜驱动器，被配置为根据所述第一驱动控制信号而针对所述第一微机电镜生成第一驱动信号；

第二镜控制电路，被配置为根据所述预驱动信号而针对所述第二微机电镜生成第二驱动控制信号；以及

第二镜驱动器，被配置为根据所述第二驱动控制信号而针对所述第二微机电镜生成第二驱动信号；

其中所述第一驱动控制信号和所述第二驱动控制信号由所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路生成，以使得所述第一微机电镜和所述第二微机电镜在相同的频率处、以相同且实质上恒定的给定开度角移动。

7.根据权利要求6所述的投影仪，其特征在于，所述第一微机电镜的所述开度角等于所述第二微机电镜的所述开度角的所述频率是所述第一微机电镜的谐振频率和所述第二微机电镜的谐振频率的平均值。

8.根据权利要求6所述的投影仪，其特征在于，所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路生成所述第一驱动控制信号和所述第二驱动控制信号，使得所述第一驱动信号和第二驱动信号在振幅上彼此不同。

9.根据权利要求6所述的投影仪，其特征在于，进一步包括红绿蓝激光源，所述红绿蓝激光源被配置为投射撞击在所述第一微机电镜和所述第二微机电镜上的红绿蓝激光束；并且所述投影仪进一步包括VR头戴式耳机外壳，所述VR头戴式耳机外壳具有所述红绿蓝激光源、所述第一微机电镜和所述第二微机电镜、所述镜预驱动器、所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路以及所述第一镜驱动器和所述第二镜驱动器。

10.根据权利要求6所述的投影仪，其特征在于，进一步包括与所述第一微机电镜相关联的第一镜位置传感器以及与所述第二微机电镜相关联的第二镜位置传感器；其中所述第一镜位置传感器和所述第二镜位置传感器被配置为生成指示所述第一微机电镜和所述第二微机电镜的峰值开度角的第一镜感测信号和第二镜感测信号；其中所述第一镜控制电路根据所述预驱动信号和所述第一镜感测信号而生成所述第一驱动控制信号；并且其中所述第二镜控制电路根据所述预驱动信号和所述第二镜感测信号而生成所述第二驱动控制信号。

11.一种驱动第一可移动镜和第二可移动镜的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：

镜预驱动器，被配置为生成预驱动信号，所述预驱动信号具有的频率是所述第一可移动镜的开度角等于所述第二可移动镜的开度角的频率；

第一镜控制电路，被配置为响应于所述第一可移动镜的操作特性，根据所述预驱动信号而针对所述第一可移动镜生成第一驱动控制信号；

第一镜驱动器，被配置为根据所述第一驱动控制信号而针对所述第一可移动镜生成第一驱动信号；

第二镜控制电路，被配置为响应于所述第二可移动镜的操作特性，根据所述预驱动信号而针对所述第二可移动镜生成第二驱动控制信号；以及

第二镜驱动器，被配置为根据所述第二驱动控制信号而针对所述第二可移动镜生成第二驱动信号；

其中所述第一驱动控制信号和所述第二驱动控制信号由所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路生成，使得所述第一驱动信号和所述第二驱动信号各自具有与所述预驱动信号相同的频率，但是在振幅上彼此不同，从而使得所述第一可移动镜和所述第二可移动镜在相同的频率处、以彼此相同且实质上恒定的给定开度角移动。

12.根据权利要求11所述的控制电路，其特征在于，所述第一可移动镜的所述开度角等于所述第二可移动镜的所述开度角的所述频率是所述第一可移动镜的谐振频率和所述第二可移动镜的谐振频率的平均值。

13.根据权利要求11所述的控制电路，其特征在于，所述第一可移动镜的所述操作特性包括由所述第一可移动镜响应于所述第一驱动信号而生成的第一镜感测信号的过零；其中所述第二可移动镜的所述操作特性包括由所述第二可移动镜响应于所述第二驱动信号而生成的第二镜感测信号的过零；并且其中所述第一驱动控制信号和所述第二驱动控制信号由所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路生成，使得所述第一驱动信号和所述第二驱动信号在相位上彼此不同，从而使得所述第一可移动镜和所述第二可移动镜彼此同相移动。

14.根据权利要求11所述的控制电路，其特征在于，所述第一可移动镜的所述操作特性包括所述第一可移动镜达到的最大开度角；其中所述第二可移动镜的所述操作特性包括所述第二可移动镜达到的最大开度角；并且其中所述第一驱动控制信号和所述第二驱动控制信号由所述第一镜控制电路和所述第二镜控制电路生成，使得所述第一驱动信号和所述第二驱动信号在振幅上彼此不同，从而使得所述第一可移动镜和所述第二可移动镜以彼此相同、且实质上恒定的给定开度角移动。

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