扫描器驱动方法及光纤扫描装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种扫描器驱动方法及光纤扫描装置，应用于光纤扫描装置中，所述光纤扫描装置包括光纤扫描器和波形存储器，所述光纤扫描器包括快轴和慢轴，所述波形存储器中预先存储有快轴驱动信号的量化数据和慢轴驱动信号的量化数据，所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号的量化点数相同；根据快轴的第一存储器地址步进、慢轴的第二存储器地址步进从波形存储器中读取量化数据，生成快轴驱动信号和慢轴驱动信号，从而驱动光纤扫描器振动。从而驱动光纤扫描器振动。从而驱动光纤扫描器振动。

【技术实现步骤摘要】
扫描器驱动方法及光纤扫描装置


[0001]本专利技术涉及投影显示领域，尤其涉及一种扫描器驱动方法及光纤扫描装置。

技术介绍

[0002]扫描投影技术的成像原理是，通过光源调制出待显示图像的每个像素点对应的光，然后，通过扫描器带动扫描光纤或通过MEMS(英文全称：Microelectro Mechanical Systems，中文名称：微机电系统)扫描镜的运动，扫描输出每个像素点对应的光，从而将待显示图像的每个像素点对应的光逐一投射到投影屏幕上，形成投影画面。
[0003]以光纤扫描成像系统为例，光纤扫描成像系统一般包括光纤扫描器和光源，光源产生图像上每个像素点的光，然后，将每个像素点的光耦入光纤中，再由光纤扫描器带动光纤进行扫描振动，从而将图像上的每个像素点的光逐一投射到投影屏幕上，形成投影画面。
[0004]一般来讲，在光纤扫描振动过程中，为了保证投影效果，必须使光纤在每个慢轴周期内完全做重复运动。为了使光纤在每个周期内完全做重复运动，在对光纤扫描器进行控制时，快轴驱动信号和慢轴驱动信号的频率须呈整数倍关系。目前，在产生快轴驱动信号和慢轴驱动信号时，可以采用通用的DDS(Direct Digital Frequency Synthesis，直接数字频率合成)信号生成算法。
[0005]通用DDS信号发生器具体原理如图1所示，图中相位累加器是由N位加法器和N位寄存器构成，它是DDS模块中一个极其重要的部分。在参考时钟的驱动下，DDS模块开始工作；在每一个时钟到来时，累加器就把频率控制字FW与寄存器输出的值进行累加，将相加后的结果再输入到波形寄存器中，而寄存器就将在上一个参考时钟的作用时产生的数据通过反馈的方式输送到累加器中。这样在时钟的作用下，就可以不停地对频率控制字FW进行累加。此时用相位累加器输出的数据作为地址，在波形存储器中通过查找地址所对应的幅值表，就可以完成其从相位到幅值之间的转化。
[0006]在DDS模块中，输出频率公式为fo＝fclk*FW/2^N；在存储波形ROM时，为了提高内存利用率，往往选择2的整数次幂的深度进行存储，而计算FW时，为了使实际驱动频率逼近输出期望频率，往往会导致ROM步进地址不是按2的整数次幂步进，这将使得输出给DA转换器的波形在每个周期并不完全重复，造成每个周期的相位波动，这样两路驱动信号无法保证每个周期内的波形完全重复，也就无法使得光纤在每个慢轴周期内轨迹重合。
[0007]可见，由于通用的DDS信号生成算法一般以频率误差最小为目标，无法保证产生的两路信号频率呈整数倍，这样会使得光纤无法在每个周期内完全做重复运动，投影图像产生晃动。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种扫描器驱动方法及光纤扫描装置，用以解决现有技术中存在的传统的DDS信号生成算法无法保证频率为整数倍，导致投影显示图像晃动的技术问题。
[0009]为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例第一方面提供一种扫描器驱动方法，应用于光纤扫描装置中，所述光纤扫描装置包括光纤扫描器和波形存储器，所述光纤扫描器包括快轴和慢轴，所述波形存储器中预先存储有快轴驱动信号的量化数据和慢轴驱动信号的量化数据，所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号的量化点数相同；所述方法包括：
[0010]根据第一存储器地址步进，从所述波形存储器中读取所述快轴驱动信号的量化数据，生成快轴驱动信号；
[0011]根据第二存储器地址步进，从所述波形存储器中读取所述慢轴驱动信号的量化数据，生成慢轴驱动信号；其中，所述第一存储器地址步进大于所述第二存储器地址步进，且一个慢轴扫描周期内的慢轴输出点数与一个快轴扫描周期内的快轴输出点数呈整数倍关系；
[0012]通过所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号分别对所述快轴和所述慢轴进行驱动。
[0013]可选的，生成快轴驱动信号的量化数据和慢轴驱动信号的量化数据的方法，包括：
[0014]根据目标快轴频率f
x
，计算数字模拟转换器DAC的输出时间间隔δt和一个快轴扫描周期内的快轴输出点数N
x
；
[0015]根据所述实际快轴频率1/(N
x
*δt)、目标慢轴频率f
y
和所述快轴输出点数N
x
，计算所述慢轴输出点数N
y
；其中，N
y
/N
x
等于(1/(N
x
*δt))/f
y
四舍五入得到的整数；
[0016]将所述慢轴输出点数N
y
作为所述量化点数，分别对所述快轴驱动信号的波形和所述慢轴驱动信号的波形进行采样，得到所述快轴驱动信号的量化数据和所述慢轴驱动信号的量化数据。
[0017]可选的，所述第二存储器地址步进为1，所述第一存储器地址步进等于N
y
/N
x
。
[0018]可选的，根据目标快轴频率f
x
，计算数字模拟转换器DAC的输出时间间隔δt和一个快轴扫描周期内的快轴输出点数N
x
，包括：
[0019]根据采样定理和所述DAC的最大更新速率确定所述输出时间间隔δt的范围；
[0020]根据所述输出时间间隔δt的范围和所述DAC的调节精度，确定所有可能的δt备选值；
[0021]根据目标快轴频率f
x
，确定每个所述δt备选值对应的N
x
备选值；
[0022]选择周期误差最小的δt备选值作为所述DAC的输出时间间隔δt，以及选择周期误差最小的δt备选值对应的N
x
备选值作为所述快轴输出点数N
x
；其中，所述周期误差是指δt*N
x
与1/f
x
之间的差值。
[0023]可选的，若存在多个δt备选值和对应的N
x
备选值使得所述周期误差最小时，选择最小的δt备选值作为所述DAC的时间间隔δt，以及选择所述最小的δt备选值对应的N
x
备选值作为所述快轴输出点数N
x
。
[0024]可选的，从所述波形存储器中读取所述快轴驱动信号的起始位置由所述量化点数和所述快轴驱动信号的初始相位计算得到；从所述波形存储器中读取所述慢轴驱动信号的起始位置由所述量化点数和所述慢轴驱动信号的初始相位计算得到。
[0025]可选的，所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号的信号类型相同，所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号共用一组量化数据。
[0026]本专利技术实施例第二方面提供一种光纤扫描装置，包括光纤扫描器、波形存储器、处
理器和计算机可读存储介质，所述光纤扫描器包括快轴和慢轴，所述波形存储器中预先存储有快轴驱动信号的量化数据和慢轴驱动信号的量化数据，所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号的量化点数相同；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扫描器驱动方法，应用于光纤扫描装置中，所述光纤扫描装置包括光纤扫描器和波形存储器，所述光纤扫描器包括快轴和慢轴，其特征在于，所述波形存储器中预先存储有快轴驱动信号的量化数据和慢轴驱动信号的量化数据，所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号的量化点数相同；所述方法包括：根据第一存储器地址步进，从所述波形存储器中读取所述快轴驱动信号的量化数据，生成快轴驱动信号；根据第二存储器地址步进，从所述波形存储器中读取所述慢轴驱动信号的量化数据，生成慢轴驱动信号；其中，所述第一存储器地址步进大于所述第二存储器地址步进，所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号的更新速率相同，且一个慢轴扫描周期内的慢轴输出点数与一个快轴扫描周期内的快轴输出点数呈整数倍关系；通过所述快轴驱动信号和所述慢轴驱动信号分别对所述快轴和所述慢轴进行驱动。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成快轴驱动信号的量化数据和慢轴驱动信号的量化数据的方法，包括：根据目标快轴频率f
x
，计算数字模拟转换器DAC的输出时间间隔δt和一个快轴扫描周期内的快轴输出点数N
x
；根据所述实际快轴频率1/(N
x
*δt)、目标慢轴频率f
y
和所述快轴输出点数N
x
，计算所述慢轴输出点数N
y
；其中，N
y
/N
x
等于(1/(N
x
*δt))/f
y
四舍五入得到的整数；将所述慢轴输出点数N
y
作为所述量化点数，分别对所述快轴驱动信号的波形和所述慢轴驱动信号的波形进行采样，得到所述快轴驱动信号的量化数据和所述慢轴驱动信号的量化数据。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二存储器地址步进为1，所述第一存储器地址步进等于N
y
/N
x
。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据目标快轴频率f
x

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零二B二六一零，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：