CN219085224U - 扫描激光投影仪以及光学模块 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及扫描激光投影仪以及光学模块。扫描激光投影仪包括光学模块和投影引擎。所述光学模块包括输出激光束的激光发生器，以及以宽于出射窗口的扫描图案在穿过壳体限定的出射窗口上扫描激光束的可移动反射镜，使得激光束以小于扫描图案并在扫描图案内的投影图案被引导穿过出射窗口。第一光检测器围绕出射窗口的周边定位，使得当可移动反射镜以扫描图案扫描激光束时，以扫描图案将激光束跨壳体内部扫描而不穿过出射窗口的点处，使得激光束撞击第一光检测器。投影引擎基于来自第一光检测器的输出调整可移动反射镜的驱动。利用本公开的实施例有利地改善了反射镜驱动电子器件的可靠性。

Description

扫描激光投影仪以及光学模块
技术领域
本公开涉及激光扫描投影仪领域，尤其涉及扫描激光投影仪系统，其利用在激光扫描投影仪的壳体内但在投影仪的投影区域外的投影仪的扫描区域中的一个或多个光电二极管，以提供关于激光束角位置和激光束光功率的反馈。
背景技术
激光扫描投影仪是小型便携式电子装置。激光扫描投影仪通常与诸如智能眼镜、智能电话、平板计算机、膝上型计算机或数码相机之类的用户设备配对或结合在用户设备中，并且用于将存储在那些用户设备上的虚拟和增强现实、文档、图像或视频投影到投影表面上，所述投影表面诸如虚拟或增强现实眼镜的壁、光场、全息表面或内部显示表面。激光扫描投影仪也结合在车辆内的距离确定系统内，以确定关于车辆相对于其周围环境的信息，从而允许创建先进的驾驶员辅助系统。
这种激光扫描投影仪通常包括投影子系统和光学模块。成对的用户设备用于向投影子系统提供图像流(例如，视频流，或投影到用于距离确定的区域中的图案)。投影子系统适当地驱动光学模块以将图像流投影到投影表面或环境上用于观看。
更详细地，典型的光学模块包括一个或多个激光源和一个或多个微机电(MEMS)反射镜，所述微机电反射镜以投影图案跨投影表面扫描由激光源生成的激光束。通过根据激光束在投影表面上的位置调制激光束(在图像投影系统的情况下)，在激光束以投影图案扫描的同时，图像流被显示。通常，至少一个透镜在光束由一个或多个MEMS反射镜反射之前聚焦光束，然后激光束撞击投影表面或环境，尽管也可以使用其它设计的光学模块。
投影子系统控制激光源的驱动和一个或多个MEMS反射镜的移动的驱动。通常，MEMS反射镜中的一个MEMS反射镜的移动的驱动处于或接近于所述MEMS反射镜的谐振频率，而MEMS反射镜中的另一个MEMS反射镜的移动的驱动是线性执行的而不是谐振的，尽管存在其中两个反射镜都被驱动接近于它们的谐振频率的投影子系统架构。
一个或多个MEMS反射镜的反射镜移动的监测由投影子系统执行，例如以确定一个或多个MEMS反射镜的开度角。这被用作反馈以将开度角保持在期望值，并且还用于确定是否发生了反射镜故障。当发生反射镜故障时，需要立即关断激光源。执行反射镜移动监控的现有系统可能需要大量的校准，由于增加了生产时间和成本，这是不期望的。此外，使用现有系统，镜驱动电子装置的故障可能生成假阴性，导致故障系统的持续操作。因此，希望有一种用于反射镜开启角度确定的备用装置，其在反射镜驱动电子器件故障时不会故障。
通常，将功率检测器放置在激光束在光学模块内的在激光束到达MEMS反射镜之前的行进路径内，所述功率检测器用于检测激光束并基于激光束生成信号。根据所述信号，可以确定关于激光束本身的信息。例如，可以确定关于激光束的光斑尺寸、激光束的亮度、激光束的颜色校准、激光束的频率和激光束的调制速度的信息。然而，如果这种功率检测器或读取功率检测器并且执行计算以生成所需数据的电路发生故障，则所述功能将丧失，并且激光扫描投影仪将发生故障。因此，希望有一种备用电源检测系统。为了实现这一点，对于读取功率检测器并且执行计算以生成要复制的期望数据的电路是常规的，因此提供了备选的备份路径，并允许激光扫描投影仪的正确操作。然而，这增加了成本，复杂性和激光扫描投影仪的电子器件所消耗的面积。
因此，有利的是能够设计一种能够提供光学开度角监测以及备用电源检测系统，同时克服上述缺点的系统。因此，需要进一步的开发。
实用新型内容
本公开的目的是提供扫描激光投影仪以及光学模块，以至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。
本公开的一方面提供了一种扫描激光投影仪，包括：光学模块，包括壳体，所述壳体承载：激光发生器，被配置为输出单个激光束；可移动反射镜装置；其中所述可移动反射镜装置被配置为以宽于出射窗口的扫描图案跨所述出射窗口扫描单个激光束，所述出射窗口通过所述壳体限定，使得所述单个激光束以投影图案被引导穿过所述出射窗口，所述投影图案小于所述扫描图案并且在所述扫描图案内；以及第一光检测器，围绕所述出射窗口的周边定位，使得当所述可移动反射镜装置以所述扫描图案扫描所述单个激光束时，以所述扫描图案将所述单个激光束跨所述壳体的内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，使所述单个激光束撞击在所述第一光检测器上；以及投影引擎，被配置为基于来自所述第一光检测器的输出来调整所述可移动反射镜装置的驱动。
根据一个或多个实施例，其中所述可移动反射镜装置包括第一反射镜位置传感器，所述第一反射镜位置传感器生成指示所述可移动反射镜装置内的第一反射镜的偏转的输出；其中所述投影引擎包括：触发电路，被耦合以接收来自所述第一光检测器的输出，并且响应于来自所述第一光检测器的输出指示所述单个激光束已经撞击在所述第一光检测器上而断言触发信号；第一采样/保持电路，被配置为响应于所述触发信号的断言而将所述第一反射镜位置传感器的输出采样并保持为第一保持值；模数转换器，被配置为将所述第一保持值数字化以产生第一数字化值；以及控制电路，被配置为基于所述第一数字化值来调整所述可移动反射镜装置的驱动。
根据一个或多个实施例，其中所述控制电路被配置为基于所述第一数字化值来校准所述第一反射镜位置传感器。
根据一个或多个实施例，其中当所述单个激光束撞击到所述第一光检测器上时，所述控制电路使用所述第一反射镜的期望偏转角的先验知识来基于所述第一数字化值校准所述第一反射镜位置传感器。
根据一个或多个实施例，其中所述控制电路通过以下步骤来基于所述第一数字化值来校准所述第一反射镜位置传感器：将所述第一反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益确定为校准值与所述第一数字化值的比率；以及在基于所述第一数字化值调整所述可移动反射镜装置的驱动之前，缩放所述第一数字化值以考虑所述第一反射镜位置传感器的输出中的所述瞬时增益。
根据一个或多个实施例，其中所述投影引擎基于所述第一数字化值调整所述可移动反射镜装置的驱动，以将所述可移动反射镜装置内的第一反射镜保持在第一开度角。
根据一个或多个实施例，其中所述投影引擎被配置为基于所述触发电路断言所述触发信号的缺失而使所述激光发生器停止输出所述单个激光束。
根据一个或多个实施例，其中所述投影引擎被配置为基于所述触发电路在期望时断言所述触发信号的缺失而使所述激光发生器停止输出所述单个激光束。
根据一个或多个实施例，扫描激光投影仪还包括第二光检测器，所述第二光检测器围绕所述出射窗口的所述周边定位并且在所述出射窗口的所述周边与所述第一光检测器不同的一侧上，所述第二光检测器被定位为使得当所述可移动反射镜装置以所述扫描图案扫描所述单个激光束时，以所述扫描图案将所述单个激光束跨所述壳体的内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，使所述单个激光束撞击在所述第二光检测器上；并且其中所述投影引擎基于来自所述第一光检测器和所述第二光检测器的输出来调整所述可移动反射镜装置的驱动。
根据一个或多个实施例，其中所述可移动反射镜装置包括第二反射镜位置传感器，所述第二反射镜位置传感器生成指示所述可移动反射镜装置内的第二反射镜的偏转的输出；其中所述触发电路还被耦合以接收来自所述第二光检测器的输出并且响应于来自所述第二光检测器的输出指示所述单个激光束已经撞击在所述第二光检测器上而断言所述触发信号；其中所述投影引擎还包括第二采样/保持电路，所述第二采样/保持电路被配置为响应于所述触发信号的断言而将所述第二反射镜位置传感器的输出采样并保持为第二保持值；其中所述模数转换器还被配置为将所述第二保持值数字化以生成第二数字化值；以及其中所述控制电路进一步被配置为基于所述第二数字化值来调整所述可移动反射镜装置的驱动。
根据一个或多个实施例，其中所述控制电路被配置为基于所述第一数字化值校准所述第一反射镜位置传感器，并且基于所述第二数字化值校准所述第二反射镜位置传感器。
根据一个或多个实施例，其中所述控制电路在所述单个激光束撞击到所述第一光检测器上时使用所述第一反射镜的期望偏转角的先验知识来基于所述第一数字化值校准所述第一反射镜位置传感器，并且在所述单个激光束撞击到所述第二光检测器上时使用所述第二反射镜的期望偏转角的先验知识来基于所述第二数字化值校准所述第二反射镜位置传感器。
根据一个或多个实施例，其中所述控制电路通过以下方式基于所述第一数字化值来校准所述第一反射镜位置传感器：将所述第一反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益确定为第一校准值与所述第一数字化值的比率；以及在基于所述第一数字化值调整所述可移动反射镜装置的驱动之前，缩放所述第一数字化值以考虑所述第一反射镜位置传感器的输出中的所述瞬时增益；以及其中所述控制电路通过以下方式基于所述第二数字化值来校准所述第二反射镜位置传感器：将所述第二反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益确定为第二校准值与所述第二数字化值的比率；以及在基于所述第二数字化值调整所述可移动反射镜装置的驱动之前，缩放所述第二数字化值以考虑所述第二反射镜位置传感器的输出中的所述瞬时增益。
根据一个或多个实施例，其中所述控制电路被配置为基于在由所述第一光检测器对所述单激光束的检测与随后由所述第二光检测器对所述单激光束的检测之间经过的时间来针对所述第一反射镜或所述第二反射镜生成同步信号。
根据一个或多个实施例，其中所述投影仪基于来自所述第一光检测器的输出调整所述可移动反射镜装置的驱动，以便将所述可移动反射镜装置内的第一反射镜保持在第一开度角。
根据一个或多个实施例，其中所述投影引擎被配置为使所述激光发生器基于来自所述第一光检测器的输出指示所述单个激光束未撞击在所述第一光检测器上而停止输出所述单个激光束。
根据一个或多个实施例，其中所述投影引擎被配置为使所述激光发生器基于来自所述第一光检测器的输出指示所述单个激光束在期望时未撞击在所述第一光检测器上而停止输出所述单个激光束。
根据一个或多个实施例，其中所述投影引擎被配置为使所述激光发生器基于来自所述第一光检测器的输出来修改所述单个激光束的颜色和强度。
本公开将的另一方面提供了一种光学模块，包括壳体，所述壳体承载：激光发生器，被配置为输出单个激光束；可移动反射镜装置；其中所述可移动反射镜装置被配置为以宽于出射窗口的扫描图案跨所述出射窗口扫描所述单个激光束，所述出射窗通过所述壳体限定，使得所述单个激光束以投影图案被引导穿过所述出射窗口，所述投影图案小于所述扫描图案并且在所述扫描图案内；第一光检测器，围绕所述出射窗口的周边定位，使得当所述可移动反射镜装置以所述扫描图案扫描所述单个激光束时，以所述扫描图案将所述单个激光束跨所述壳体的内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，使所述单个激光束撞击在所述第一光检测器上；以及第二光检测器，围绕所述出射窗口的所述周边定位并且在所述出射窗口的所述周边与所述第一光检测器不同的一侧上，所述第二光检测器定位成使得当所述可移动反射镜装置以扫描图案扫描单个激光束时，以扫描图案将所述单个激光束跨所述壳体内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，使所述单个激光束撞击所述第二光检测器。
根据一个或多个实施例，其中所述第一光检测器和所述第二光检测器位于所述出射窗口的所述周边的相对侧上，在所述投影图案之外但在所述扫描图案之内。
根据一个或多个实施例，其中所述第一光检测器和所述第二光检测器位于将所述出射窗口二等分的第一轴线的相对侧上。
根据一个或多个实施例，其中所述第一光检测器和所述第二光检测器也位于垂直于所述第一轴线的第二轴线的相对侧上。
利用本公开的实施例有利地改善了反射镜驱动电子器件的可靠性。
附图说明
图1是本文公开的光学模块的图示。
图2是由图1的光学模块的反射镜的运动限定的扫描区域和投影区域的示意图。
图3是图1的光学模块的部件的透视图。
图4是图1的竖直反射镜，水平反射镜和折叠式反射镜的示意图。
图5是图1的竖直反射镜以及由图1的水平反射镜的移动限定的扫描区域和投影区域的示意性前视图。
图6是图1的竖直反射镜的示意性前视图，示出了位于扫描区域内但在投影区域外的光电二极管的可能布置。
图7是由图1的光学模块的反射镜的移动限定的扫描区域和投影区域的图示，包括位于扫描区域内但在投影区域外的光电二极管的潜在位置。
图8A是包括图1的光学模块的扫描激光投影仪的框图的第一实施例。
图8B是包括图1的光学模块的扫描激光投影仪的框图的第二实施例。
图9是由图1的光学模块的反射镜的移动限定的扫描区域和投影区域的图示，包括位于扫描区域内但在投影区域外的光电二极管的潜在位置，并且示出了反射镜驱动信号。
具体实施方式
以下公开使得本领域技术人员能够制造和使用本文公开的主题。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那些之外的实施例和应用。本公开不旨在限于所示的实施例，而是与符合本文公开或建议的原理和特征的最宽范围一致。
现在参照图1描述光学模块10。光学模块10包括壳体11，壳体11承载紧凑的RGB激光封装件12，RGB激光封装件12中包括红色激光二极管12a、绿色激光二极管12b和蓝色激光二极管12c。
对准透镜14a、14b和14c被承载在壳体11内，邻近RGB激光封装件12，并且用于在操作中准直分别由红色激光二极管12a、绿色激光二极管12b和蓝色激光二极管12c生成的激光束30、31和32。对准透镜14a、14b和14c被设置成使得激光光斑将以一定距离重叠，例如以450mm的焦距重叠。此外，在任何两个激光点之间的最大角度偏差可以有帮助地不超过0.2°，并且所有激光点之间的最大偏差应该有帮助地不超过0.5°。在由对准透镜14a聚焦之后，由红色激光二极管12a生成的光斑尺寸可以是大约830×650微米；在由对准透镜14b聚焦之后，由蓝色激光二极管12b生成的光斑尺寸可以是大约800×600微米；并且在由对准透镜14c聚焦之后，由绿色激光二极管12c生成的光斑尺寸可以是大约780×550微米。对于特定的应用，如果焦距从所述示例改变，则光斑尺寸相应地改变。对准透镜14a、14b和14c可以具有0.38的数值孔径，具有2mm的有效焦距和1mm的直径，并且可以涂覆有抗反射涂层，所述抗反射涂层允许在400nm－700nm范围内的光通过但阻挡其他光。对准透镜14a、14b和14c可以具有大致圆柱形的横截面，具有平坦的后表面和凸起的前表面，或者在一些情况下可以具有非球面形状。对准透镜14a，14b和14c的有效焦距和直径可以根据特定应用的需要而改变。例如，对准透镜14a、14b和14c的直径可以是1.5mm。还应当理解，在一些情况下，对准透镜14a、14b和14c可以具有彼此不同的直径，或者对准透镜中的一个可以具有与另两个对准透镜不同的直径。
4：1分束器16被承载在壳体11内，邻近对准透镜14a、14b和14c。所述分束器16是由三个正方形单元形成的单个矩形单元，每个正方形单元由两个三角形棱镜组成，它们的底彼此固定。分束器的总尺寸可以是例如6mm长，2mm深和2.5mm高。当然，这些尺寸仅仅是示例，分束器16可以具有其它尺寸，并且可以使用单独的透镜来代替分束器。
用于反射激光束30和31的分束器16的棱镜被布置成沿着轨迹将尽可能接近100％的那些光束反射出分束器36的右侧，以帮助形成组合的RGB激光束33，而用于反射激光束32的分束器16的棱镜被布置成将约98％的激光束32反射出分束器36的右侧，以形成组合的RGB激光束33，同时使约2％的激光束32二极管18，所述光电二极管18用于为驱动激光二极管12a，12b的系统提供反馈。以及RGB激光器封装件12的12c。
虽然这里分束器16用于组合激光束30、31和32以形成RGB激光束33，但是分束器16在技术上仍然是4：1分束器，就好像光束33被输入到分束器16的右侧(输出)，分束器将对其进行分光以生成光束32(朝向透镜14c并且朝向光电二极管18出射)，31和30。因此，尽管其用作光束组合器，部件16实际上是分束器16。
竖直反射镜20、水平反射镜24和折叠式反射镜22与分束器16相邻，并且共同用于将RGB激光束33反射出壳体11上的出射窗口26并且反射到显示表面上。注意，折叠式反射镜22的位置在操作期间是固定的，而水平反射镜24被驱动以其谐振频率振荡，而竖直反射镜20被线性驱动。因此，折叠式反射镜22的目的是简单地“折叠”RGB激光束33的路径以撞击水平反射镜24，而水平反射镜24和竖直反射镜20的目的是以设计成再现期望的静止或移动图像的扫描图案跨显示表面扫描RGB激光束33。由水平反射镜24和竖直反射镜20扫描的总面积限定了扫描区域，如图2所示；类似地，在激光束33离开出射窗口26的扫描区域的部分期间由激光束形成的图案限定了投影区域，如图2所示。因此，可以理解，激光束33可以跨壳体壁11的内表面的部分(在其设置出射窗口26的一侧)扫描。结果，扫描区域大于投影区域，并且投影区域包括在扫描区域内，如图2所示。
竖直反射镜20的总尺寸可以是例如长度为7.94mm，深度为2.34mm，高度为0.67mm；水平反射镜24的总尺寸可以是例如4.44mm长，2.94mm深和0.67mm高。自然地，竖直反射镜20和水平反射镜24可以具有其它尺寸，并且给定的尺寸仅仅是示例。
现在转到图3，现在在光学模块10的上下文中描述竖直反射镜20，水平反射镜24和折叠式反射镜22的几何形状。RGB激光束33被分束器16瞄准，通过竖直反射镜20的顶部，到达折叠式反射镜22，折叠式反射镜22将RGB激光束33反射到水平反射镜24上，水平反射镜24然后将RGB激光束33反射到竖直反射镜20上，竖直反射镜20将RGB激光束33反射出壳体11上的出射窗口26并到达显示表面上。分束器16分离RGB激光束33，使得RGB激光束33的一部分被反射以撞击光学模块10内的光电二极管18，并且光电二极管18的输出被用作反馈，用于控制RGB激光束33和被组合以形成RGB激光束33的激光束30、31和32。
在图4中可以看到RGB激光束33所取的所述路径的采样角度，其中折叠式反射镜32以54°的角度朝向水平反射镜24反射RGB激光束33，并且水平反射镜24以54°的角度朝向竖直反射镜反射RGB激光束33。竖直反射镜20被设置为在平行于水平反射镜24所在平面的方向上反射RGB激光束33，并因此在没有任何梯形失真(keystone)的情况下直接从出射窗口26出射。在这种布置中，可以观察到RGB激光束33在水平反射镜24和竖直反射镜20的中心之间行进的路径约为1.02mm。这里注意，竖直反射镜20的开度角为11°，在垂直方向上限定扫描区域。然而，还可以看到，垂直方向上的投影面积小于所述投影面积，并且例如，垂直方向上的投影面积由竖直反射镜20的开度角的9°度限定。
现在参见图5，可以观察到水平反射镜24的开度角是18°，限定了水平方向上的扫描区域。还观察到，水平方向上的投影面积小于所述投影面积，并且例如，水平方向上的投影面积由竖直反射镜的开度角的16°限定，所得投影面积的纵横比为例如16：9。
首先，将详细描述附加的光电二极管18a和18b在壳体11内的位置，以及附加的其它光电二极管的位置，然后将详细描述这些光电二极管18a和18b的使用。然而，通常理解，光电二极管18a、18b和壳体内的其它光电二极管可以用作光电二极管18的备份，并且可以用于收集用于监测和修改激光扫描投影仪10的操作的数据。
如图1、图3、图4和图5所示，除了用于提供关于激光束33的反馈的光电二极管18之外，光电二极管18a和18b位于壳体11内的出射窗口26的相对侧上。如图3－图4所示，光电二极管18a和18b位于投影区域之外但在扫描区域内；光电二极管18a和18b也位于反射镜20和24的下游，这意味着是由反射镜20和24反射的光到达光电二极管18a和18b。光电二极管18a和18b不遮挡投影区域的任何部分，但是当激光束33跨投影区域之外的扫描区域扫描时，光电二极管18a和18b在激光束33撞击它们时检测激光束33。在图1和图3－图4所示的示例中，光电二极管18a和18b位于出射窗口26的相对竖直侧上，这意味着当激光束33撞击到光电二极管18a上时，它已经在正竖直方向上移动到投影区域之外，并且当激光束33撞击到光电二极管18b上时，它已经在负竖直方向上移动到投影区域之外。
如图5所示，光电二极管18c和18b位于壳体内出射窗口的相对侧。如图4所示，光电二极管18c和18b位于投影区域之外但在扫描区域内，因此不遮挡投影区域。然而，当激光束33在投影区域之外的扫描区域上扫描时，光电二极管18c和18d在激光束33撞击它们时检测激光束33。在图5所示的示例中，光电二极管18c和18d位于出射窗口26的相对水平侧上，这意味着当激光束33撞击到光电二极管18c上时，它已经在负水平方向上移动到投影区域之外，并且当激光束33撞击到光电二极管18d上时，它已经在正水平方向上移动到投影区域之外。
尽管在图1和图3－图5之间示出了四个光电二极管18a－18d的使用，但是应当理解，可以使用更多的这种光电二极管。例如，图6所示的是示出了八个这样的光电二极管18a－18g的示例。可以使用少于八个光电二极管，以及少至两个光电二极管，其中所使用的每个二极管的可能位置是图6所示的位置之一。
在上面的示例中，光电二极管18a－18d被显示为沿着投影区域的水平和竖直轴线放置，但是应该理解这不是必须的情况。例如，参见图7所示的情况，其中光电二极管18a位于投影区域的竖直轴线的右侧，光电二极管18b位于投影区域的竖直轴线的左侧，光电二极管18c位于投影区域的水平轴线的上方，光电二极管18d位于投影区域的水平轴线的下方。
现在参照图8A给出结合光学模块10和投影引擎41的激光扫描投影仪40的细节，所述投影仪利用光学模块10内的光电二极管18a和18b进行反馈。光学模块10包括上述部件，这里示出了RGB激光器封装件12、竖直反射镜20和水平反射镜24，但是为了简单起见，没有示出透镜14a－14c、分束器16、折叠式反射镜22和出射窗口26。
现在参考光学模块10，竖直反射镜20具有与其相关联的倾斜传感器44，以测量竖直反射镜20的偏转或倾斜。倾斜传感器44可以是压电的或压阻的，并且向投影引擎41提供指示竖直反射镜20的偏转或倾斜的信号V－感测。水平反射镜24具有与其相关联的类似的倾斜传感器45，以测量水平反射镜24的偏转或倾斜，并向投影引擎41提供指示水平反射镜20的偏转或倾斜的信号H－感测。竖直反射镜20和水平反射镜24由反射镜驱动器48驱动，竖直反射镜24以谐振驱动，水平反射镜20以线性驱动。激光器驱动器47驱动RGB激光器封装件12以使RGB激光器封装件12内的激光器以期望的时间和期望的强度发出激光。
现在描述投影引擎41。投影引擎41包括采样/保持电路51和采样/保持电路52，采样/保持电路51接收由竖直反射镜20的倾斜传感器44生成的信号，采样/保持电路52接收由水平反射镜44的倾斜传感器45生成的信号。模数转换器(ADC)43接收由采样/保持电路51和52保持的值，将这些值数字化，并将它们提供给控制电路46。光电二极管18还被馈送到ADC13，ADC13将光电二极管18的数字化形式的输出提供给控制电路46，控制电路46部分地基于光电二极管18以及光电二极管18a和18b来生成用于反射镜驱动器48和激光驱动器47的控制信号。触发电路42接收来自光电二极管18a和18b(以及诸如存在于壳体11内的光电二极管18c－18g之类的任何其它光电二极管)的输出，并触发采样/保持电路51和52，以在光电二极管检测到入射激光时在它们的输入处采样和保持信号。
现在描述操作。如前所述，反射镜驱动器48以谐振方式驱动竖直反射镜24并线性地驱动水平反射镜20，同时RGB封装件12相应地生成并调制激光束33以形成期望的图像或扫描场景以执行深度感测。如上所述，激光束33被反射镜以图案扫描(反射)。特别地，反射镜20和24的驱动用于在扫描区域中以扫描图案扫描激光束33，例如在图2中示出。如上所述，光电二极管18在如图1和图3所示的光学模块10内的光束生成路径内，并且向控制电路46提供反馈，控制电路46又基于所述反馈修改其对反射镜驱动器48和激光驱动器47的控制。特别地，可以由控制电路46基于由光电二极管18提供的反馈来修改激光器的强度，颜色和调制。
如上所述，扫描区域大于投影区域，这意味着当反射镜20和24跨投影区域之外的扫描区域的部分扫描激光束33时，它们在窗口26的位置附近跨光学模块10的壳体11的内壁扫描激光束33。
当激光束33扫描光电二极管18a时，例如，由光电二极管18a生成的输出信号被触发电路42接收，触发电路42又激活采样/保持电路51。当被激活时，采样/保持电路51采样并保持V－感测的电流值，V－感测的电流值是用于竖直反射镜20的倾斜传感器44的输出。类似地，当激光束33扫过光电二极管18b时，由光电二极管18b生成的输出信号被触发电路42接收，触发电路42又激活采样/保持电路52。当被激活时，采样/保持电路52采样并保持H－感测的电流值，其是用于水平反射镜24的倾斜传感器45的输出。例如，参见图9，示出了当光电二极管18a和18b被激光束33撞击时捕获的V-感测和H-感测的数据点。ADC43将由采样/保持电路51和52所存储的V－感测和H－感测的值数字化，并将这些值传递到控制电路46。
在光电二极管18a和18b被激光束33撞击时分别获得的V-感测和H-感测的采样值可以被控制电路46用于修改反射镜驱动器48的控制，以便控制竖直反射镜20和水平反射镜24的开度角。更详细地，当光电二极管18a和18b被激光束33撞击时，从先前的校准可知竖直反射镜20和水平反射镜24在这两个时刻的偏转角/机械角是什么。竖直反射镜20和水平反射镜24的这些已知角度可以与来自倾斜传感器44和45的信号V－感测和H－感测相关，以在运行中(on the fly)校准倾斜传感器44和45。由于倾斜传感器44和45在运行中被校准，这意味着V-感测和H-感测可以被控制电路46用于将反射镜驱动器48调整到高准确度，以便在操作期间保持竖直反射镜20和水平反射镜24的期望的开度角。具体地，控制电路46可以基于当竖直反射镜20和水平反射镜24处于由光电二极管18a和18b的触发所指示的已知偏转/机械角时取得的V-感测和H-感测的样本，来确定当在控制镜驱动器48中使用这些信号时应用于原始V-感测信号和H-感测信号的校正。如这里所使用的，反射镜的开度角是指在其最大正偏转或机械角和其最大负偏转或机械角之间的角度。
现在将数学地描述上述内容。在装置制造期间作为一次性设置执行的校准操作中，可以分别为倾斜传感器44和45确定校准值A0和B0。
在校准操作期间，用于倾斜传感器44的校准信号A0被确定为激光束33撞击光电二极管18a时的V-感测值
Figure BDA0003852622150000141
与激光束33撞击光电二极管18b时的V-感测值/>
Figure BDA0003852622150000142
之间的差。在数学上，所述计算可以被表示为：
Figure BDA0003852622150000143
用于倾斜传感器45的校准信号B0可以在校准操作期间被确定为激光束33撞击光电二极管18a时的H-感测值
Figure BDA0003852622150000151
与激光束33撞击光电二极管18b时的H感测值/>
Figure BDA0003852622150000152
之间的差。在数学上，所述计算可以被表示为：
Figure BDA0003852622150000153
要记住的是，在操作期间，倾斜传感器44的当前值A(t)可被确定为激光束33撞击光电二极管18a时的V感测的值A1(t)与激光束33撞击光电二极管18b时的V感测的值A2(t)之间的差。在数学上，所述计算可以被表示为：
A(t)＝A1(t)-A2(t)
从A0和A(t)，可以计算倾斜传感器44的瞬时增益GA(t)。在数学上，这可以被表示为：
G(t)＝A0/A(t)
同样地，倾斜传感器45的当前值B(t)可以被确定为激光束33撞击光电二极管18a时的H-感测的值B1(t)与激光束33撞击光电二极管18b时的H感测的值B2(t)之间的差。在数学上，所述计算可以被表示为：
B(t)＝B1(t)-B2(t)
根据B0和B(t)，可以计算倾斜传感器44的瞬时增益GB(t)。在数学上，这可以被表示为：
GB(t)＝B0/B(t)
由于A(t)和B(t)可以随温度变化，这意味着瞬时增益GA(t)和GB(t)可以随温度变化。因此，通过知道瞬时增益GA(t)和GB(t)的控制电路46，可以校正或缩放V－感测和H－感测的值，以生成与温度无关的V－感测和H－感测的经校正或缩放的值，并且可以使用经校正或缩放的值而不是与温度有关的原始值来执行反射镜驱动器48的调整。
所述系统提供的优点是倾斜传感器44和45不需要在器件制造时仔细地校准温度，因为控制电路46使用光电二极管18a和18b触发的V-感测和H-感测的采样值来执行倾斜传感器44和45的动态校准补偿了温度。
通过使用光电二极管18a和18b实现进一步的操作。例如，由于控制电路46操作反射镜驱动器48，所以控制电路46具有关于期望何时触发电路42被撞击在光电二极管18a和18b上的激光束33触发的先验知识。因此，如果未发生触发，则控制电路46可假定组件的故障已发生且可致使激光驱动器47停止驱动RGB封装件12。用于此的响应时间等于时间帧(触发电路42的两个连续触发之间的期望时间间隔)除以倾斜传感器的数目，在数学上表示为：
T帧/N传感器
这种故障检测特别有用，因为它可以检测倾斜传感器44和45未检测到的反射镜故障。例如，倾斜传感器可能破坏扭转弹簧，因此报告压电致动器在倾斜传感器内的运动而不是反射镜运动。因此，除了正常故障检测之外，或者代替正常故障检测，可以使用所述故障检测系统。
还要注意，通过接收光电二极管18a和18b自身的输出的数字化版本，如图8B的实施例所示，控制电路46可以执行附加功能。例如，返回参考图7，不管光电二极管18a相对于投影区域的竖直轴线位于何处，由于光电二极管18a位于投影区域的外部(但是在扫描区域的内部)并且在投影区域的上方，当光电二极管18a被激光器撞击时，可以推断出(在下面更详细地解释)激光束33已经成功地在正竖直方向上离开投影区域；无论光电二极管18b相对于投影区域的竖直轴线位于何处，由于光电二极管18b位于投影区域之外(但在扫描区域之内)并且在投影区域之下，当光电二极管18b被激光器撞击时，可以推断出激光束33已经成功地在负竖直方向上离开投影区域；无论光电二极管18c相对于投影区域的水平轴线位于何处，由于光电二极管18c位于投影区域的外侧(但在扫描区域的内侧)并且位于投影区域的左侧，当光电二极管18c被激光撞击时，可以推断出激光束33已经成功地在负水平方向上离开投影区域；并且不管光电二极管18d相对于投影区域的水平轴线的位置如何，由于光电二极管18d位于投影区域的外侧(但是在扫描区域的内侧)并且位于投影区域的右侧，当光电二极管18d被激光撞击时，可以推断出激光束33已经成功地在正水平方向上离开投影区域。因此，除了确定发生了镜像错误之外，如果需要，控制电路46可以确定哪个镜像发生了故障，以及在哪个方向发生了故障。
此外，控制电路46可以使用来自光电二极管18a和18b的反馈来控制激光束33的颜色和强度/亮度。而且，控制电路46可以使用来自光电二极管18a和18b的反馈来测量由于反射镜引起的激光束33的光衰减，例如通过比较来自光电二极管18a和18b的颜色和强度数据与来自光电二极管18的颜色和强度数据(因为光电二极管18在被竖直反射镜20和水平反射镜24反射之前测量激光)。
而且，控制电路46可以使用来自光电二极管18a和18b的反馈，以基于光电二极管18a和18b未根据这些反射镜的摆动速度被触发来确定竖直反射镜20和/或水平反射镜24的故障(不使用触发电路22)。在以谐振驱动的水平反射镜24的情况下，可以期望每个光电二极管18a和18b应该以反射镜摆动的一半被触发，例如，以20KHz谐振频率工作的反射镜将每50μs完成一次全摆动，因此，每个光电二极管18a和18b应该每25μs检测激光束33。在竖直反射镜20被线性驱动的情况下，速度是恒定的，因此每个光电二极管18a和18b以半反射镜驱动频率被触发。例如，以60Hz线性工作的反射镜将在16ms内完成其整个摆动，因此每个光电二极管18a和18b应该每8ms检测激光束33。在任一光电二极管18a和18b在期望时间没有检测到激光束33的情况下，可以推断出反射镜故障。
此外，控制电路46可以生成用于控制反射镜驱动器48的水平和垂直同步信号。例如，通过检测激光束33激活光电二极管18a和激光束33激活光电二极管18b之间经过的时间，可以计算这种水平和垂直同步信号。
在上文中，光电二极管18和18a－18g实际上可以是任何光检测装置，并且每个都可以是光电二极管的一维阵列或二维阵列。此外，尽管以上对功能的描述是参照除了光电二极管18之外还存在的光电二极管18a和18b来描述的，但是可以存在更多的这种光电二极管(例如，光电二极管18c，18d等)以提供更多的数据点。而且，如上所述，只要至少两个光电二极管不在出射窗口26的同一侧，则可以使用这样的光电二极管在壳体11的内表面的任何位置。
本文公开了一种包括光学模块的扫描激光投影仪。光学模块包括壳体，壳体承载：激光发生器，被配置为输出单个激光束；可移动反射镜装置；其中可移动反射镜装置被配置为以宽于出射窗口的扫描图案跨出射窗口扫描单个激光束，出射窗口通过壳体限定，使得单个激光束以投影图案被引导穿过出射窗口，投影图案小于扫描图案并且在扫描图案内；以及第一光检测器，其围绕出射窗口的周边定位，使得当可移动反射镜装置以扫描图案扫描单个激光束时，以扫描图案将单个激光束扫描跨壳体的内部扫描而不穿过出射窗口的点处，使单个激光束撞击在第一光检测器上。投影引擎被配置为基于来自第一光检测器的输出来调整可移动反射镜装置的驱动。
可移动反射镜装置可以包括第一反射镜位置传感器，其生成指示可移动反射镜装置内的第一反射镜的偏转的输出。投影引擎可以包括：触发电路，被耦合以接收来自第一光检测器的输出，并且响应于来自第一光检测器的输出指示单个激光束已经撞击在第一光检测器上而断言触发信号；第一取样/保持电路，被配置为响应于触发信号的断言而将第一反射镜位置传感器的输出取样并保持为第一保持值；模数转换器，被配置为将第一保持值数字化以生成第一数字化值；以及控制电路，被配置为基于第一数字化值来调整可移动反射镜装置的驱动。
控制电路可以被配置为基于第一数字化值校准第一反射镜位置传感器。
当单个激光束撞击在第一光检测器上时，控制电路可以使用第一反射镜的期望偏转角的先验知识，基于第一数字化值校准第一反射镜位置传感器。
控制电路可以通过以下方式基于第一数字化值来校准第一反射镜位置传感器：将第一反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益确定为校准值与第一数字化值的比率；以及在基于第一数字化值调整可移动反射镜装置的驱动之前，缩放第一数字化值以考虑第一反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益。
投影引擎可以基于第一数字化值调整可移动反射镜装置的驱动，以将可移动反射镜装置内的第一反射镜保持在第一开度角。
投影引擎可以被配置为基于触发电路断言触发信号的缺失而使激光发生器停止输出单个激光束。
投影引擎可以被配置为基于在期望时触发电路断言触发信号的缺失而使激光发生器停止输出单个激光束。
第二光检测器可以围绕出射窗口的周边定位并且在出射窗口的周边的与第一光检测器不同的一侧上，第二光检测器被定位成使得当可移动反射镜装置以扫描图案扫描单个激光束时，以扫描图案将单个激光束跨壳体内部扫描而不穿过出射窗口的点处，使单个激光束撞击第二光检测器。投影引擎可以基于来自第一和第二光检测器的输出来调整可移动反射镜装置的驱动。
可移动反射镜装置可以包括第二反射镜位置传感器，其生成指示可移动反射镜装置内的第二反射镜的偏转的输出。触发电路还可以被耦合以接收来自第二光检测器的输出，并且响应于来自第二光检测器的输出而断言触发信号，触发信号指示单个激光束已经撞击在第二光检测器上。投影引擎还可以包括第二采样/保持电路，第二采样/保持电路被配置为响应于触发信号的断言而将第二反射镜位置传感器的输出采样并保持为第二保持值。模数转换器还可以被配置为将第二保持值数字化以生成第二数字化值，并且其中控制电路还可以被配置为基于第二数字化值调整可移动反射镜装置的驱动。
控制电路可以被配置为基于第一数字化值校准第一反射镜位置传感器，并且基于第二数字化值校准第二反射镜位置传感器。
当单个激光束撞击到第一光检测器上时，控制电路可以使用第一反射镜的期望偏转角的先验知识来基于第一数字化值校准第一反射镜位置传感器，并且在单个激光束撞击到第二光检测器上时使用第二反射镜的期望偏转角的先验知识来基于第二数字化值校准第二反射镜位置传感器。
控制电路可以通过以下方式基于第一数字化值来校准第一反射镜位置传感器：将第一反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益确定为第一校准值与第一数字化值的比率；以及在基于第一数字化值调整可移动反射镜装置的驱动之前，缩放第一数字化值以考虑第一反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益。控制电路可以通过以下方式基于第二数字化值校准第二反射镜位置传感器：将第二反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益确定为第二校准值与第二数字化值的比率；以及在基于第二数字化值调整可移动反射镜装置的驱动之前，缩放第二数字化值以考虑第二反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益。
控制电路可以被配置为基于在由第一光检测器检测到单个激光束与之后由第二光检测器检测到单个激光束之间经过的时间来生成用于第一反射镜或第二反射镜的同步信号。
投影引擎可以调整可移动反射镜装置的驱动，以便基于来自第一光检测器的输出将可移动反射镜装置内的第一反射镜保持在第一开度角。
投影引擎可以被配置为使激光发生器基于来自第一光检测器的输出指示单个激光束没有撞击到第一光检测器上而停止输出单个激光束。
投影引擎可以被配置为使激光发生器基于来自第一光检测器的输出指示在期望时单个激光束没有撞击到第一光检测器上而停止输出单个激光束。
投影引擎可以被配置为使激光发生器基于来自第一光检测器的输出来修改单个激光束的颜色和强度。
在此还公开了一种光学模块，光学模块包括壳体，壳体承载：激光发生器，被配置为输出单个激光束；可移动反射镜装置；其中可移动反射镜装置被配置为以宽于出射窗口的扫描图案跨出射窗口扫描单个激光束，出射窗口通过壳体限定，使得单个激光束以投影图案被引导穿过出射窗口，投影图案小于扫描图案并且在扫描图案内；第一光检测器，其围绕出射窗口的周边定位，使得当可移动反射镜装置以扫描图案扫描单个激光束时，以扫描图案将单个激光束跨壳体的内部扫描而不穿过出射窗口的点处，使得单个激光束撞击在第一光检测器上；以及第二光检测器，第二光检测器围绕出射窗口的周边定位并且在出射窗口的与第一光检测器不同的一侧上，第二光检测器定位成使得当可移动反射镜装置以扫描图案扫描单个激光束时，以扫描图案将单个激光束跨壳体的内部扫描而不穿过出射窗口的点处，单个激光束撞击在第二光检测器上。
第一和第二光检测器可以位于出射窗口的周边的相对侧上，在投影图案但在扫描图案之内。
第一和第二光检测器可以位于平分出射窗口的第一轴线的相对侧。
第一和第二光检测器也可以位于垂直于第一轴线的第二轴线的相对侧。
本文还公开了一种操作被包含在壳体内的激光扫描投影仪的方法，方法包括：生成单个激光束；以宽于出射窗口的扫描图案跨出射窗口扫描单个激光束，出射窗口通过壳体限定，使得单个激光束以投影图案被引导穿过出射窗口，投影图案小于扫描图案并且在扫描图案内；以扫描图案单个激光束跨壳体的内部扫描而不穿过出射窗口的点处，当单个激光束撞击在围绕出射窗口的周边定位的第一光检测器上时，检测单个激光束；以及基于单个激光束撞击到第一光检测器上来调整激光束的扫描。
单个激光束的扫描可以通过可移动反射镜装置的偏转来实现。基于单个激光束对第一光检测器的撞击来调整激光束的扫描可以包括：响应于单个激光束撞击到第一光检测器上，数字化由与可移动反射镜装置相关联的镜位置传感器提供的镜位置信号，并且基于数字化的镜位置信号调整可移动反射镜装置的移动。
方法可以包括基于数字化的反射镜位置信号校准反射镜位置传感器。
方法可以包括基于反射镜位置传感器的校准来校正数字化的反射镜位置信号。
方法还可以包括将反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益确定为校准值与数字化反射镜位置信号的比率，以及在基于数字化反射镜位置信号调整可移动反射镜装置的移动之前，缩放数字化反射镜位置信号以考虑反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益。
方法还可以包括基于单激光束没有撞击到第一光检测器上而停止单激光束的生成。
方法还可以包括基于在期望时间没有单激光束撞击到第一光检测器上而停止单激光束的生成。
方法还可以包括基于来自第一光检测器的输出来单个激光束的生成。
一种操作被包含在壳体内的激光扫描投影仪的方法，所述方法包括：生成单个激光束；以宽于出射窗口的扫描图案跨所述出射窗口扫描所述单个激光束，所述出射窗口通过所述壳体限定，使得所述单个激光束以投影图案被引导穿过所述出射窗口，所述投影图案小于所述扫描图案并且在所述扫描图案内；在所述单个激光束跨所述壳体的内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，当所述单个激光束撞击在围绕所述出射窗口的周边定位的第一光检测器上时，检测所述单个激光束；以及基于所述单个激光束在所述第一光检测器上的撞击来调整所述激光束的所述扫描。
根据一个或多个实施例，其中所述单个激光束的所述扫描是经由可移动反射镜装置的偏转来完成的；以及其中基于所述单个激光束在所述第一光检测器上的所述撞击来调整所述激光束的所述扫描包括：响应于所述单个激光束在所述第一光检测器上的所述撞击，数字化由与所述可移动反射镜装置相关联的反射镜位置传感器提供的反射镜位置信号，并且基于经数字化的所述反射镜位置信号来调整所述可移动反射镜装置的移动。
根据一个或多个实施例，方法还包括基于数字化的所述反射镜位置信号来校准所述反射镜位置传感器。
根据一个或多个实施例，方法还包括基于所述反射镜位置传感器的所述校准来校正数字化的所述反射镜位置信号。
根据一个或多个实施例，方法包括：将所述反射镜位置传感器的输出中的瞬时增益确定为校准值与数字化的所述反射镜位置信号的比率；以及在基于数字化的所述反射镜位置信号调整所述可移动反射镜装置的移动之前，缩放数字化的所述反射镜位置信号以考虑所述反射镜位置传感器的输出中的所述瞬时增益。
根据一个或多个实施例，方法还包括基于所述单个激光束没有在所述第一光检测器上的撞击而停止所述单个激光束的生成。
根据一个或多个实施例，方法还包括基于所述单个激光束在期望时间没有在所述第一光检测器上的撞击而停止所述单个激光束的生成。
根据一个或多个实施例，方法还包括基于来自所述第一光检测器的输出调整所述单个激光束的所述生成。
最后，清楚的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本公开的范围的情况下，可以对本文所描述和示出的内容进行修改和变化。
虽然已相对于有限数目的实施例描述了本实用新型，但受益于本实用新型的所属领域的技术人员将了解，可设想不脱离本文所揭示的本实用新型的范围的其它实施例。因此，本公开的范围将仅由所附权利要求限制。

Claims (20)

1.一种扫描激光投影仪，其特征在于，包括：
光学模块，包括壳体，所述壳体承载：
激光发生器，被配置为输出单个激光束；
可移动反射镜装置；
其中所述可移动反射镜装置被配置为以宽于出射窗口的扫描图案跨所述出射窗口扫描单个激光束，所述出射窗口通过所述壳体限定，使得所述单个激光束以投影图案被引导穿过所述出射窗口，所述投影图案小于所述扫描图案并且在所述扫描图案内；以及
第一光检测器，围绕所述出射窗口的周边定位，使得当所述可移动反射镜装置以所述扫描图案扫描所述单个激光束时，以所述扫描图案将所述单个激光束跨所述壳体的内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，使所述单个激光束撞击在所述第一光检测器上；以及
投影引擎，被配置为基于来自所述第一光检测器的输出来调整所述可移动反射镜装置的驱动。
2.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其特征在于，
其中所述可移动反射镜装置包括第一反射镜位置传感器，所述第一反射镜位置传感器生成指示所述可移动反射镜装置内的第一反射镜的偏转的输出；
其中所述投影引擎包括：
触发电路，被耦合以接收来自所述第一光检测器的输出，并且响应于来自所述第一光检测器的输出指示所述单个激光束已经撞击在所述第一光检测器上而断言触发信号；
第一采样/保持电路，被配置为响应于所述触发信号的断言而将所述第一反射镜位置传感器的输出采样并保持为第一保持值；
模数转换器，被配置为将所述第一保持值数字化以产生第一数字化值；以及
控制电路，被配置为基于所述第一数字化值来调整所述可移动反射镜装置的驱动。
3.根据权利要求2所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述控制电路被配置为基于所述第一数字化值来校准所述第一反射镜位置传感器。
4.根据权利要求3所述的扫描激光投影仪，其特征在于，当所述单个激光束撞击到所述第一光检测器上时，所述控制电路使用所述第一反射镜的期望偏转角的先验知识来基于所述第一数字化值校准所述第一反射镜位置传感器。
5.根据权利要求2所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述投影引擎基于所述第一数字化值调整所述可移动反射镜装置的驱动，以将所述可移动反射镜装置内的第一反射镜保持在第一开度角。
6.根据权利要求2所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述投影引擎被配置为基于所述触发电路断言所述触发信号的缺失而使所述激光发生器停止输出所述单个激光束。
7.根据权利要求2所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述投影引擎被配置为基于所述触发电路在期望时断言所述触发信号的缺失而使所述激光发生器停止输出所述单个激光束。
8.根据权利要求2所述的扫描激光投影仪，其特征在于，还包括第二光检测器，所述第二光检测器围绕所述出射窗口的所述周边定位并且在所述出射窗口的所述周边与所述第一光检测器不同的一侧上，所述第二光检测器被定位为使得当所述可移动反射镜装置以所述扫描图案扫描所述单个激光束时，以所述扫描图案将所述单个激光束跨所述壳体的内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，使所述单个激光束撞击在所述第二光检测器上；并且其中所述投影引擎基于来自所述第一光检测器和所述第二光检测器的输出来调整所述可移动反射镜装置的驱动。
9.根据权利要求8所述的扫描激光投影仪，其特征在于，
其中所述可移动反射镜装置包括第二反射镜位置传感器，所述第二反射镜位置传感器生成指示所述可移动反射镜装置内的第二反射镜的偏转的输出；
其中所述触发电路还被耦合以接收来自所述第二光检测器的输出并且响应于来自所述第二光检测器的输出指示所述单个激光束已经撞击在所述第二光检测器上而断言所述触发信号；
其中所述投影引擎还包括第二采样/保持电路，所述第二采样/保持电路被配置为响应于所述触发信号的断言而将所述第二反射镜位置传感器的输出采样并保持为第二保持值；
其中所述模数转换器还被配置为将所述第二保持值数字化以生成第二数字化值；以及
其中所述控制电路进一步被配置为基于所述第二数字化值来调整所述可移动反射镜装置的驱动。
10.根据权利要求9所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述控制电路被配置为基于所述第一数字化值校准所述第一反射镜位置传感器，并且基于所述第二数字化值校准所述第二反射镜位置传感器。
11.根据权利要求10所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述控制电路在所述单个激光束撞击到所述第一光检测器上时使用所述第一反射镜的期望偏转角的先验知识来基于所述第一数字化值校准所述第一反射镜位置传感器，并且在所述单个激光束撞击到所述第二光检测器上时使用所述第二反射镜的期望偏转角的先验知识来基于所述第二数字化值校准所述第二反射镜位置传感器。
12.根据权利要求9所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述控制电路被配置为基于在由所述第一光检测器对所述单个激光束的检测与随后由所述第二光检测器对所述单个激光束的检测之间经过的时间来针对所述第一反射镜或所述第二反射镜生成同步信号。
13.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述投影仪基于来自所述第一光检测器的输出调整所述可移动反射镜装置的驱动，以便将所述可移动反射镜装置内的第一反射镜保持在第一开度角。
14.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述投影引擎被配置为使所述激光发生器基于来自所述第一光检测器的输出指示所述单个激光束未撞击在所述第一光检测器上而停止输出所述单个激光束。
15.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述投影引擎被配置为使所述激光发生器基于来自所述第一光检测器的输出指示所述单个激光束在期望时未撞击在所述第一光检测器上而停止输出所述单个激光束。
16.根据权利要求1所述的扫描激光投影仪，其特征在于，所述投影引擎被配置为使所述激光发生器基于来自所述第一光检测器的输出来修改所述单个激光束的颜色和强度。
17.一种光学模块，其特征在于，包括壳体，所述壳体承载：
激光发生器，被配置为输出单个激光束；
可移动反射镜装置；
其中所述可移动反射镜装置被配置为以宽于出射窗口的扫描图案跨所述出射窗口扫描所述单个激光束，所述出射窗通过所述壳体限定，使得所述单个激光束以投影图案被引导穿过所述出射窗口，所述投影图案小于所述扫描图案并且在所述扫描图案内；
第一光检测器，围绕所述出射窗口的周边定位，使得当所述可移动反射镜装置以所述扫描图案扫描所述单个激光束时，以所述扫描图案将所述单个激光束跨所述壳体的内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，使所述单个激光束撞击在所述第一光检测器上；以及
第二光检测器，围绕所述出射窗口的所述周边定位并且在所述出射窗口的所述周边与所述第一光检测器不同的一侧上，所述第二光检测器定位成使得当所述可移动反射镜装置以扫描图案扫描单个激光束时，以扫描图案将所述单个激光束跨所述壳体内部扫描而不穿过所述出射窗口的点处，使所述单个激光束撞击所述第二光检测器。
18.根据权利要求17所述的光学模块，其特征在于，所述第一光检测器和所述第二光检测器位于所述出射窗口的所述周边的相对侧上，在所述投影图案之外但在所述扫描图案之内。
19.根据权利要求17所述的光学模块，其特征在于，所述第一光检测器和所述第二光检测器位于将所述出射窗口二等分的第一轴线的相对侧上。
20.根据权利要求19所述的光学模块，其特征在于，所述第一光检测器和所述第二光检测器也位于垂直于所述第一轴线的第二轴线的相对侧上。
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