用于控制MEMS反射镜的线性轴线的系统

摘要

本公开的实施例涉及用于控制MEMS反射镜的线性轴线的系统。一种设备，具有存储器和被耦合到存储器的处理电路装置。处理电路装置生成共振轴线驱动信号来以共振频率驱动微机电系统(MEMS)反射镜系统，并且生成线性轴线驱动信号来以对应于视频帧速率的线性频率驱动MEMS镜系统。生成线性轴线驱动信号包括：基于存储的形状值集合和视频帧速率的指示来使用插值生成当前形状值集合。线性轴线驱动信号使用当前形状值集合被生成。

说明书

技术领域

本公开涉及微机电系统(在下文中被称为“MEMS”)的领域。

背景技术

如今，MEMS反射镜广泛被用于激光束扫描(LSB)应用——诸如增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、3D感测、光检测和测距(LiDAR)——以用于以受控方式引导激光束，以便投影或检测图像。在这些应用中，一个或多个MEMS反射镜被驱动以根据光栅扫描模式反射激光束。

如本领域的技术人员所公知，MEMS反射镜是包括通过扭杆被悬挂在基底上方的反射镜芯片的MEMS设备。例如参考压电MEMS反射镜(但同样的考虑直接适用于其他种类的MEMS反射镜)，反射镜芯片响应于施加合适的驱动电压或电流而绕旋转轴线旋转，从而改变其偏转角。存在双轴线MEMS反射镜，被配置成绕两个不同的旋转轴线旋转。

MEMS反射镜被配置成在绕所谓的共振轴线旋转时根据共振模式操作，和/或被配置成在绕所谓的线性轴线旋转时根据线性模式操作(双轴线MEMS反射镜能够绕共振轴线和线性轴线两者旋转)。

当MEMS反射镜在共振模式下操作时，MEMS反射镜以共振频率fr绕共振轴线振荡，从而导致反射镜的共振偏转角θr在共振偏转角间隔Ir中振荡。共振频率fr以及共振偏转角间隔Ir取决于MEMS反射镜的大小、材料和温度。共振模式允许高速操作。然而，共振频率fr无法被控制，但其只能被追踪，这是由于它取决于共振轴线的热机械行为。为了在共振模式下驱动MEMS反射镜，正弦波或方波共振轴线驱动信号RS被施加，从而在MEMS反射镜的共振频率fr下振荡。在任何情况下，即使方波共振轴线驱动信号被施加，由于高反射镜品质因数(Q)，共振偏转角θr跟随正弦波振荡。

当MEMS反射镜在线性模式下操作时，MEMS反射镜以线性频率fl绕线性轴线振荡，该线性频率低于共振频率fr，从而导致反射镜的线性偏转角θl以与线性轴线驱动信号LS的波形成比例的线性偏转角间隔Il振荡。在线性模式下，线性偏转角θl可以以非常准确的方式被控制，这是由于在线性频率fl下振荡的线性轴线驱动信号LS与线性偏转角θl之间的关系表现出极好的线性度和再现性。然而，线性模式不能允许高速操作。

参考以下应用：由视频数据信号所生成的(一般为矩形)视频帧V(F(j)(j＝1、2、...)必须以视频帧速率Vf被投影，每个视频帧通过利用MEMS反射镜所实施的光栅扫描被投影。每个视频帧利用双轴线MEMS反射镜或两个单轴线MEMS反射镜沿水平方向和竖直方向被扫描。

为了驱动一个或多个MEMS反射镜以执行光栅扫描，MEMS反射镜被驱动以：

绕其共振轴线移动(例如振荡)以供沿水平方向扫描；以及

绕其线性轴线移动(例如振荡)以供沿竖直方向扫描。

发明内容

本申请人已经发现，用于管理线性轴线驱动信号LS的已知解决方案受到缺陷的影响，该线性轴线驱动信号提供有线性频率fl，该线性频率是共振频率fr的约数。

实际上，有效地控制线性频率fl是非常复杂的，这是由于DAC转换器用于生成线性轴线驱动信号的共振轴线时钟信号可能变化，从而迫使对线性轴线驱动表中所存储的值进行连续重采样。

此外，提供通过增加共振频率fr来增加每个视频帧的扫描线数目的解决方案非常难以实施，这是因为以高频振荡的MEMS反射镜的控制是非常复杂和昂贵的任务。

此外，提供在每个视频帧处动态地重新计算线性轴线驱动表中所存储的值的解决方案需要执行大量每秒百万条指令(MIPS)。

鉴于上文，本申请人已经设计出一种用于解决或至少减轻影响已知解决方案的缺点的解决方案。

本公开的一方面涉及一种用于驱动至少一个MEMS反射镜的系统，该MEMS反射镜适于引导根据视频数据信号所生成的激光束以用于以对应视频帧速率Vf投影视频帧。

至少一个MEMS反射镜被配置成以线性频率fl绕线性轴线旋转并且以共振频率fr绕共振轴线旋转。

系统包括：

线性轴线控制模块，适于接收定义信号段SS(j)的初步形状版本S的数字值L(m)的序列，并且通过根据对应于定义视频帧速率Vf的视频同步的视频帧同步信号处理所述数字值，使所述初步形状版本S重新成形为经处理的形状版本S′，所述线性频率fl等于具有所述经处理的形状版本S′的所述信号段SS(j)的持续时间的倒数；以及

MEMS反射镜驱动模块，被配置成根据线性轴线驱动信号是所述信号段SS(j)的周期性重复而绕线性轴线旋转所述至少一个MEMS反射镜，其中周期等于线性频率fl的倒数，该信号段具有所述经处理的形状版本S′，其中

线性轴线控制模块被配置成使所述初步形状版本S重新成形为所述经处理的形状版本S′，以将线性频率fl调适成与视频帧速率Vf匹配的值。

根据本公开的实施例，线性轴线控制模块被配置成以将线性频率fl设置为对应于共振频率fr除以因数M′的值的方式生成信号段SS(j)的所述经处理的形状版本S′，其中所述因数M′是实数。

根据本公开的实施例，线性轴线控制模块被配置成通过所述数字值L(m)的插值来通过生成定义所述经处理的形状版本S′的经处理的数字值L(i)′的对应序列，来生成信号段SS(j)的所述经处理的形状版本S′。

根据本公开的实施例，线性轴线控制模块还被配置成在以共振频率fr或共振频率fr的整数倍振荡的时钟信号的边沿处使用插值函数IF，从一组G(i)数字值L(m)中计算经处理的数字值L(i)，该插值函数对所述组G(i)的数字值L(m)进行插值。

根据本公开的实施例，线性轴线控制模块被配置成相对于该组G(i)数字值L(m)设置跨所述插值函数IF的位置P(i)，以用于根据指示依据信号段SS(j)的经处理的形状版本S′的持续时间相对于信号段SS(j)的初步形状版本S的持续时间的扩展度的扩展率，来计算经处理的数字值L(i)′。

根据本公开的实施例，系统包括：

视频帧速率估计器模块，被配置成接收所述视频帧同步信号，以及相应地计算指示视频数据信号的实际视频帧速率Vf的测量的视频帧速率测量；以及

比率计算器模块，被配置成根据所述视频帧速率测量来计算所述扩展率。

根据本公开的实施例，线性轴线控制模块被配置成将具有经处理的形状版本S′的信号段SS(j)的持续时间设置为对应于具有初步形状版本S′的信号段SS(j)的持续时间乘以扩展率的倒数的值。

根据本公开的实施例，信号段SS(j)包括：

对应于时钟信号脉冲的迹线段，在该时钟信号脉冲期间至少一个MEMS反射镜被移动，以用于引导激光束以便投影对应视频帧的扫描线；以及

对应于时钟信号脉冲的回扫段，在该时钟信号脉冲期间至少一个MEMS反射镜的位置绕线性轴线被重置，其中

定义信号段SS(j)的初步形状版本S的所述数字值L(m)序列包括对应于迹线段的第一数字值L(m)子序列和对应于回扫段的第二数字值L(m)子序列。

根据本公开的实施例，比率计算器模块被配置成在对应于迹线段的时钟信号脉冲期间将所述扩展率设置为一。

根据本公开的实施例，比率计算器模块在对应于回扫段的时钟信号脉冲期间被配置成将所述扩展率设置为以下各项之间的比率：

第一数字值L(m)子序列的数字值L(m)数目；以及

第一数字值L(m)子序列的所述数字值L(m)数目减去在指示线性频率fl与视频帧速率Vf之间的偏移的频率误差校正项FCT。

根据本公开的实施例，所述频率误差校正项FCT等于第一数字值L(m)子序列的所述数字值L(m)数目减去所述视频帧速率测量。

根据本公开的实施例，线性轴线控制模块包括：

分数计数模块，被配置成计算基本计数BC，该基本计数在每个时钟信号脉冲处递增对应于扩展率的实际值的值，并且被配置成在每个时钟信号脉冲处输出对应于基本计数BC的整数部分的对应第一计数值和对应于基本计数BC的分数部分的对应第二计数值；以及

插值器模块，被配置成在每个时钟信号处根据所述第一计数值在数字值L(m)序列当中选择所述组G(i)数字值L(m)，并且通过相对于该组G(i)数字值L(m)根据所述第二计数值来设置跨所述插值函数IF的所述位置P(i)，以对所述组G(i)数字值L(m)进行插值，来使用所述插值函数IF计算对应的经处理的数字值L(i)′。

本公开的另一方面涉及一种激光束扫描系统，包括：

激光模块，被配置成生成激光束；

激光驱动模块，被配置成根据视频数据信号驱动激光模块；

至少一个MEMS反射镜，适于引导所述激光束以用于在对应视频帧速率Vf下投影视频帧；以及

系统，用于驱动所述至少一个MEMS反射镜。

附图说明

通过阅读仅通过非限制性示例所提供的将结合所附图式所阅读的其示例实施例的以下详细描述，将更好地理解根据本公开的各种解决方案的这些以及其他特征和优点。就这一点而言，明确地打算图式简单地被用于在概念上图示所描述的结构和过程。具体地：

图1图示了示例性视频帧的扫描线；

图2是示出了在两个连续视频帧的投影期间示例性线性轴线驱动信号的时间图；

图3依据非常简化的功能块示意性地图示了激光束扫描系统，其中根据本公开的实施例的构思可以被应用；

图4图示了根据本公开的实施例的线性轴线驱动信号的信号段的示例性重新成形；

图5依据功能块示意性地图示了根据本公开的实施例的图3的系统的一些子模块；

图6示意性地图示了根据本公开的实施例的插值器子模块如何计算经处理的数字值；

图7A和图7B示意性地图示了根据本公开的实施例的插值器子模块如何计算经处理的数字值的两个示例；以及

图8示意性地图示了根据本公开的实施例的拟合经处理的数字值的曲线的斜率如何取决于扩展率而变化。

具体实施方式

通过参考图1，其中水平方向用x标识并且竖直方向用y标识，并且通用(矩形)视频帧VF(j)包括第一水平侧101、第二水平侧102、第一竖直侧103和第二竖直侧104，激光束被引导以根据锯齿形图案105投影视频帧VF(j)，包括从视频帧VF(j)的第一竖直侧103延伸到相对的第二竖直侧104的N个互连扫描线105(i)(i＝0至N-1)的序列，具有沿水平方向x的分量和沿竖直方向y的分量。MEMS反射镜被配置成使得具有其与水平方向x平行的共振轴线及其与竖直方向y平行的线性轴线。自然地，在方向x和y彼此切换和/或锯齿形图案105相对于图1中所图示的示例性图案被旋转90°的情况下，类似的考虑也适用。

需要指出的是，由图1中所图示的线性扫描轨迹所给出的视频帧VF(j)的矩形投影(具有完美笔直的扫描线105(i))是简化的理想化，这是因为在实践中，将存在一些失真(流行术语为“梯形失真”)，然后该失真通常将被激光管理模块和视频处理器模块补偿。在任何情况下，本公开的构思以及本文件中一般被描述的内容不受可能失真的存在的影响。

在通用视频帧VF(j)的投影期间，每个扫描线105(i)通过驱动MEMS反射镜：

沿其共振轴线被投影，以便共振偏转角θr从第一共振偏转角值θr′(对应于在第一竖直侧103处沿水平方向x的位置)移动到第二共振偏转角值θr″(对应于在第二竖直侧104处沿水平方向x的位置)，或反之亦然；以及同时

沿其线性轴线被投影，以便线性偏转角θl从相应的第一线性偏转值θl(i-1)(对应于沿竖直方向y的位置)移动到相应的第二线性偏转值θl(i)(对应于沿竖直方向y的比沿偏转值θl(i-1)的竖直方向y的位置高的位置)。

以该方式，每个视频帧VF(j)通过以下被投影：使MEMS反射镜在第一共振偏转角值θr′与第二共振偏转角值θr″之间(对于奇数扫描线105(i)(i＝1、3、5、7、...))或在第二共振偏转角值θr″与第一共振偏转角值θr′之间(对于偶数扫描线105(i)(i＝2、4、6、8、...))以共振频率fr绕其共振轴线重复且快速振荡，同时在起始线性偏转值θl(0)(对应于在视频帧VF(j)的第一水平侧102处沿竖直方向y的位置)至结束线性偏转值θl(N-1)(对应于在视频帧VF(j)的第二水平侧102处沿竖直方向y的位置)之间绕其线性轴线逐渐且缓慢地旋转。

一旦整个视频帧VF(j)已经被投影，例如，一旦最后的扫描线105(N)已经被追踪，并且结束线性偏转值l(N-1)已经被达到，MEMS反射镜就以使线性偏转角θl回到起始线性偏转值θl(0)的方式绕其线性轴线快速被旋转，以便从下一视频帧VF(j+1)的第一水平侧102处沿竖直方向y的位置重新开始。

假设视频流以对应视频帧速率Vf提供视频帧V(j)的重复，那么对应视频帧周期Tf＝1/Vf可以因此被细分为：

第一子周期，被称为“追踪周期”Vt(j)，在该第一子周期期间N个扫描线105(i)(i＝0至N-1)被投影以投影通用视频帧V(j)；以及

第二子周期，被称为“回扫周期”Rt(j)，在该第二子周期期间MEMS反射镜的线性偏转角θl被重置为顶部线性偏转值θl(0)。

图2是示出了根据本领域已知的解决方案在两个连续视频帧VF(j)、VF(j+1)的投影期间在线性频率fl下振荡的示例性线性轴线驱动信号LS的时间图。

线性轴线驱动信号LS是周期信号，该周期信号是具有持续时间1/fl的信号段SS(j)的周期1/fl的周期性重复，所述信号段具有提供用于对应于迹线周期Vt(j)的迹线段LSt(j)和对应于回扫周期Rt(j)的回扫段LSr(j)的对应形状S。

在视频帧VF(j)的视频帧周期Tf的追踪周期Vt(j)期间，追踪段LSt(j)从对应于起始线性偏转值θl(0)的起始值LS(0)增加，直到达到对应于结束线性偏转值θl(N-1)的结束值LS(N-1)为止。

在回扫周期Rt(j)期间，回扫段LSr(j)从结束值LS(N)减小回到起始值LS(0)。然后，线性轴线驱动信号LS在下一视频帧VF(j+1)的视频帧周期Tf内重复相同的过程。

因此，线性轴线驱动信号LS是被设置为以视频帧速率Vf＝1/Tf(fl＝Vf)振荡的周期性信号。

需要指出的是，虽然线性轴线驱动信号LS已在图2中被图示为包括笔直迹线段LSt(j)和笔直回扫段LSr(j)，但类似的考虑适用于以下情况：

在迹线周期Vt(j)期间，追踪段LSt(j)以非线性方式从LS(0)增加到LS(N-1)；以及/或

在回扫周期Rt(j)期间，回扫段LSr(j)以非线性方式从LS(N)减少到LS(0)。

例如，回扫段LSr(j)可以以避免在与随后的追踪段LSt(j+1)的连接处形成尖头的方式被成形。

由于线性轴线驱动信号LS与线性偏转角θl之间存在比例关系，因此MEMS反射镜绕其线性轴线以等于视频帧速率Vf的线性频率fl振荡。

根据本领域已知的解决方案，线性频率fl是共振频率fr的约数，例如fl＝2*fr/M，其中M是整数。由于在追踪周期Vt(j)期间，新的扫描线105(i)每对应于共振频率fr的倒数的一半的时间周期被追踪，并且N个扫描线105(i)被追踪，因此追踪周期Vt(j)等于N/(2*fr)，而回扫周期Rt(j)等于L/(2*fr)，其中L＝M-N是整数。

根据本领域已知的解决方案，周期性线性轴线驱动信号LS——在每个周期1/fl处包括信号段SS(j)，该信号段包括追踪段LSt(j)和回扫段LSr(j)——是通过数模转换器(DAC)转换在表(线性轴线驱动表)中所存储的数字值L(m)集合所获得的模拟信号。数字值L(m)序列定义了在每个周期1/fl处所重复的信号段SS(j)的形状S。

根据本领域已知的解决方案，线性轴线驱动表包括M个值L(m)(m＝0、1、...、M)的序列，每个值被配置成每次以共振频率fr(或在fr的整数倍下)振荡的共振轴线时钟信号CK的(例如上升或下降)边沿被达到时被馈送到DAC。换句话说，时钟信号CK将M个值L(m)的序列向DAC转换器的提供与共振轴线驱动信号RS同步，例如与MEMS反射镜绕其共振轴线的振荡同步。在图2中，共振轴线时钟信号CK边沿用虚线描绘。

在线性轴线驱动表中所存储的M个值L(m)(m＝0、1、...、M)的序列包括对应于信号段SS(j)的迹线段LSt(j)的N个值L(m)(m＝0、1、...、N-1)的第一子序列和对应于信号段SS(j)的回扫段LSr(j)的L个值L(m)(m＝N、N+1、...、M)的第二子序列。

具有作为共振频率fr的约数的线性频率fl导致扫描线105(i)的位置对于每个投影视频帧VF(j)都是固定的，以使得空白空间(在图1中以附图标记150通用地标识)在每个投影视频帧VF(j)内始终处于相同位置。

根据本领域已知的解决方案，空白空间通过增加共振频率fr通过按照每个视频帧VF(j)来增加扫描线105(i)数目被减少。

根据本领域已知的另一解决方案，空白空间150通过隔行扫描技术通过在交替的视频帧VF(j)上传输不同组扫描线(例如奇数和偶数扫描线)通过增加扫描线105(i)数目被减少。

此外，由于共振频率fr和视频帧速率Vf可能经历不可预见的改变，具有作为共振频率fr的约数的线性频率fl可能导致由实际视频帧速率Vf与线性频率fl之间的未对准而导致的同步问题。

管理该频率改变的简单的已知解决方案是动态地重新计算线性轴线驱动表的L个值L(m)(m＝N、N+1、...、M)的第二子序列，以便针对每个视频帧VF(j)使线性轴线驱动信号LS的回扫部分LSr(j)动态地变化(例如拉伸或扩展)。然而，该方法要求在表格中的大量样本，并且针对每个VF(j)的样本数量不相同。

图3依据非常简化的功能块示意性地图示了激光束扫描(LBS)系统300，其中根据本公开的实施例的构思可以被应用.

LBS系统300包括一个或多个MEMS反射镜305，该一个或多个MEMS反射镜适于根据用于以视频帧速率Vf投影视频帧V(F(j))的视频数据信号VD来引导由激光模块315所生成的(一个或多个)激光束310，该激光模块315通过激光驱动器模块316被驱动。

为此，LBS系统300包括MEMS反射镜驱动模块318，该MEMS反射镜驱动模块被配置成分别根据线性轴线驱动信号LS和共振轴线驱动信号RS绕线性轴线和共振轴线恰当地旋转(一个或多个)MEMS反射镜305。

如上文已描述，共振轴线驱动信号RS例如是以MEMS反射镜的共振频率fr振荡的正弦波或方波信号，而线性轴线驱动信号LS是周期性信号，该周期性信号是具有持续时间1/fl的信号段SS(j)的周期1/fl的周期性重复。

MEMS反射镜驱动模块318例如被配置成生成接收到的线性轴线驱动信号LS的高压版本LS(H)和接收到的共振轴线驱动信号RS的高压版本RS(H)，并且向(一个或多个)MEMS反射镜305馈送线性轴线驱动信号LS和共振轴线驱动信号RS的这种高压版本LS(H)、RS(H)。

根据本公开的实施例的LBS系统300包括主处理单元320，诸如处理核心或其他处理电路装置P和一个或多个存储器M，包括：

视频处理器模块或电路325，被配置成生成视频数据信号VD和对应于定义视频帧速率Vf的视频同步的视频帧同步信号VS。

应用处理器模块或电路330，被配置成存储和管理线性轴线驱动表LT，该线性轴线驱动存储定义在每个周期1/fl处所重复的线性轴线驱动信号LS的信号段SS(j)的初步形状S的数字值L(m)序列。如上文已经提及，线性轴线驱动表LT存储M个数字值L(m)(m＝0、1、...、M)的序列。线性轴线驱动表LT包括：第一区部LT(1)，存储对应于信号段SS(j)的迹线段LSt(j)的N个值L(m)(m＝0、1、...、N-1)的第一子序列；以及第二区部LT(2)，存储对应于信号段SS(j)的回扫段LSr(j)的L个值L(m)(m＝N、N+1、...、M)的第二子序列。根据图中所图示的本公开的实施例，信号段SS(j)的形状S提供直线增加的迹线段LSt(j)，随后是直线减少的回扫段LSr(j)。然而，类似的考虑适用于不同的形状，诸如例如增加的直线迹线段LSt(j)，随后是减少的抛物线回扫段LSr(j)(例如包括两个抛物线段)。根据本公开的实施例，信号段SS(j)的形状S使得追踪段LSt(j)的持续时间大于回扫段LSr(j)的持续时间。例如，追踪段LSt(j)的持续时间可以对应于信号段SS(j)的总持续时间的约90％(并且因此回扫段LSr(j)的持续时间可以对应于总持续时间的约10％)。根据本公开的实施例，M个数字值L(m)的序列通过以对应于共振频率fr的最低可能值fr_min的采样频率对具有形状S的信号段SS(j)进行采样而被获得，以使得具有最小数目M的数字值L(m)(m＝0、1、...、M)，其中2*fr_min/fl＝M。与上文所描述的、其中样本数目针对每个VF(j)不同的解决方案相对地，一旦数字值的数目M被确定，则表格大小可以被确定。

线性轴线控制模块或电路332，适于基于视频帧同步信号VS处理数字值L(m)集合以生成经处理的数字值L(i)′序列，这些经处理的数字值定义了对应于将被用于生成线性轴线驱动信号LS的初步形状S的潜在重新成形的版本的经处理的形状S′，如以下将描述。

DAC模块或电路335，被配置成将经处理的数字值L(i)′序列转换成模拟线性轴线驱动信号LS，该模拟线性轴线驱动信号是具有持续时间1/fl的信号段SS(j)的周期1/fl的周期性重复，信号段SS(j)具有对应于经处理的形状S′的形状。

共振轴线驱动信号生成器模块或电路340，被配置成生成共振轴线驱动信号RS。必须了解的是，共振轴线驱动信号RS被用于生成共振轴线时钟信号CK，其中共振轴线时钟信号CK被用作主处理单元320的操作的时间基础。

根据下文将详细描述的本公开的实施例，线性轴线控制模块或电路332被配置成将信号段SS(j)的初步形状S(并且具体地，其持续时间)重新成形为经处理的形状S′，以使得将线性轴线驱动信号LS的线性频率fl动态地调适成匹配实际视频帧速率Vf的值。如下文将描述，在线性轴线驱动信号LS的线性频率fl至匹配实际视频帧速率Vf的值之间的匹配总是从同一数据集合开始被获得，例如在线性轴线驱动表LT中所存储的数字值L(m)，从而减少系统的计算负担。

通过参考图4，根据本公开的实施例，由线性轴线控制模块332实施的将初步形状S重新成形为经处理的形状S′使得线性频率fl被设置为对应于共振频率fr除以因数M′的值(fl＝fr/M′)，其中M′为实数。换句话说，根据本公开的实施例，对已知解决方案的约束不再被应用，该约束提供具有作为共振频率fr的整数约数的线性频率fl。以该方式，线性频率fl与实际视频帧Vf之间的良好且精确的匹配可以被获得。此外，具有作为实数的因数M′允许实施任意数目的帧的隔行扫描，因此增加投影视频帧VF(j)的覆盖范围。

需要指出的是，本公开的构思可以直接被应用于视频处理器模块325不被包括在主处理单元320中的情况。此外，如果在主处理单元320中所包括的一些模块或电路被包括/嵌入在不同且分离的电路(诸如例如不同的专用集成电路(ASIC))中，则类似的考虑适用。

为了更详细地描述线性轴线控制模块332如何操作，以用于通过根据本公开的实施例对初步形状S的重新成形，来将线性轴线驱动信号LS的线性频率fl动态地调适成与实际视频帧速率Vf匹配的值，现在将参考图5。图5依据功能块示意性地图示了根据本公开的实施例的应用处理器模块330和线性轴线控制模块332的一些子模块或电路，以及它们在操作期间与视频处理器模块325和DAC模块335交互的方式，以用于将线性轴线驱动信号LS的线性频率fl动态调适成与实际视频帧速率Vf匹配的值。

线性轴线控制模块332包括视频帧速率估计器子模块或电路505、分数计数子模块电路510和插值器子模块或电路515。应用处理器模块330包括表子模块或电路520(适于存储线性轴线驱动表LT)和比率计算器子模块或电路525。视频帧速率估计器子模块505、分数计数子模块510、插值器子模块515和比率计算器子模块525的操作与以MEMS反射镜305的共振频率fr或其整数倍(例如2*fr)振荡的同一共振轴线时钟信号CK同步。

根据本公开的实施例，线性轴线驱动信号LS的线性频率fl通过数字值L(m)的插值通过将初步形状S重新成形为经处理的形状S′而动态地适于与实际视频帧速率Vf匹配的值。根据本公开的实施例，该插值由插值器子模块515通过考虑所谓扩展率RT——由比率计算器子模块525根据实际视频帧速率Vf所生成——的值被实施，该扩展率指示信号段SS(j)的经处理的形状S′相对于初步形状S的持续时间的扩展度(依据持续时间)。

根据本公开的实施例，插值器子模块515在共振轴线时钟信号CK的每个(例如上升或下降)第i边沿处，使用对一组G(i)输入数字值L(m)进行插值的对应插值函数IF来从该组G(i)接收到的输入数字值L(m)计算经处理的数字值L(i)′。如下文将描述，根据本公开的实施例，分数计数子模块510被配置成相对于该组G(i)输入数字值L(m)设置跨插值函数IF的位置P(i)，以用于根据扩展率RT计算经处理的数字值L(i)′。由于根据本公开的实施例，经处理的数字值L(i)′通过使扩展率RT变化并且因此通过相对于该组G(i)输入数字值L(m)使跨插值函数IF的位置P(i)变化，而在共振轴线时钟信号CK的每个(例如上升或下降)边沿被规律地输出，因此可以使从同一组G(i)接收到的输入数字值L(m)所获得的经处理的数字值L(i)′变化。换句话说，以通过改变扩展率RT的简单方式，可以在始终使用相同输入数字值L(m)集合的同时将初步形状S重新成形为经处理的形状S′。附加地，因为扩展率RT可以是具有任意分辨率的实数，在CK频率与视频帧速率之间的比率不限于整数比率。

根据本公开的实施例，视频帧速率估计器子模块505被配置成从视频处理器模块325接收视频帧同步信号VS，并且相应地输出指示视频帧同步信号VS的实际视频帧速率Vf的测量的视频帧速率测量MVf。根据本公开的实施例，视频帧速率测量MVf被计算为从视频帧VF(j)的开始到结束所计数的共振轴线时钟信号CK的脉冲(或节拍)CK(i)的数目。

根据本公开的实施例，每当新的视频帧VF(j)开始时，视频帧速率测量MVf被提供给比率计算器子模块525。

根据本公开的实施例，比率计算器子模块525被配置成接收视频帧速率测量MVf，并且相应地计算扩展率RT。根据本公开的实施例，具有经处理的形状S′的信号段SS(j)的持续时间(和因此线性频率fl的倒数)对应于初步形状S的持续时间乘以扩展率RT的倒数。以该方式，当扩展率RT等于1时，信号段SS(j)的经处理的形状S′对应于初步形状S，并且当扩展率RT小于1时，信号段SS(j)的经处理的形状S′对应于初步形状S的扩展版本。

根据本公开的实施例，当比率计算器子模块525接收到对应于信号段SS(j)的迹线段LSt(j)的共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)时，该比率计算器子模块将扩展率RT设置为1，或更一般地设置为常数值。

根据本公开的实施例，为了将线性频率fl与视频帧速率Vf同步，当比率计算器子模块525接收到对应于信号段SS(j)的回扫段LSr(j)的共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)时，该比率计算器子模块将扩展率RT设置为等于以下各项之间的比率的值：

线性轴线驱动表LT的第二区部LT(2)(例如，存储对应于信号段SS(j)的回扫段LSr(j)的第二子序列L(m)(m＝N、N+1、...、M)的区部)中的数字值的数目L；以及

数目L减去指示在线性频率fl与视频帧速率Vf之间的偏移的频率误差校正项FCT，其中频率误差校正项FCT等于数目L减去视频帧速率测量MVf(从视频帧VF(j)的开始到结束所计数的共振轴线时钟信号CK的脉冲CK(i)的数目)。

根据本公开的另一实施例，扩展率RT通常可以被设置为等于以下各项之间的比率的值：

具有对应于在线性轴线驱动表LT中所存储的数字值L(m)的初步形状S的信号段SS(j)的迹线段LSt(j)的长度(持续时间)；以及

具有经处理的形状S′的信号段SS(j)的迹线段LSt(j)的期望长度(持续时间)。

根据本公开的实施例，分数计数子模块510被配置成计算基本计数BC，该基本计数在每个共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处递增对应于扩展率RT的实际值的值。

根据本公开的实施例，分数计数子模块510被配置成以在每个共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处执行以下操作的方式：

对应于基本计数BC的整数部分的计数值C1(i)被发送给表子模块520；以及

对应于基本计数BC的分数部分的计数值C2(i)被发送给插值器子模块515。

根据本公开的实施例，在每个共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处，表子模块520从线性轴线驱动表LT中选择由等于计数值C1(i)的索引m所标识的对应数字值L(m)，并且向插值器子模块515发送所选择的数字值L(m＝C1(i))。

以该方式，根据本公开的实施例，在每个共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处，插值器子模块515接收计数值C2(i)和所选择的数字值L(m＝C1(i))。

根据本公开的实施例，插值器子模块515被配置成在每个第i共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处计算经处理的数字值L(i)′，该经处理的数字值通过对一组G(i)数字值L(m＝C1(i))、L(m＝C1(i)-1)、...进行插值，在对应共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)、CK(i-1)、...集合处使用对应插值函数IF和使用计数值C2(i)相对于该组G(i)输入数字值L(m)设置跨越插值函数IF的位置P(i)被接收到，以用于计算经处理的数字值L(i)′，该对应插值函数对该组G(i)输入数字值L(m)进行插值。

图6示意性地图示了根据本公开的实施例的插值器子模块515如何在通用第i共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处使用插值函数IF从一组G(i)(例如三个)数字值L(m＝C1(i)-2)、L(m＝C1(i)-1)、L(m＝C(i))计算经处理的数字值L(i)′，该插值函数对该组G(i)数字值L(m)进行插值。

根据本公开的实施例，计数值C2(i)相对于数字值L(m＝C1(i)-1)设置跨越插值函数IF的位置P(i)，以用于计算对应的经处理的数字值L(i)′。

根据本公开的实施例，当计数值C2(i)等于零时(当扩展率RT等于1时，这将始终发生)，用于计算经处理的数字值L(i)′的跨越插值函数IF的位置P(i)处于L(C1(i)-1)与L(C1(i))之间的中点。

根据本公开的实施例，当计数值C2(i)不等于零时(这只有在扩展率RT小于1时才会发生)，用于计算经处理的数字值L(i)′的跨越插值函数IF的位置P(i)相对于计数值C2(i)等于零的情况被向后移动取决于计数值C2(i)的量。在图6中所图示的示例中，对应于不同计数值C2(i)的位置P(i)被示出(C2(i)＝0，C2(i)＝0.6，C2(i)＝0.3，并且C2(i)＝0.01)。

由于图6的示例中所图示的插值函数IF是递增函数，向后移动位置P(i)又导致对应的经处理的数字值L(i)′降低。自然地，本公开的构思也适用于其他种类的插值函数IF，这些插值函数可以是增加的、减少的或还包括增加的部分和减少的部分两者。

图7A和图7B示意性地图示了根据本公开的实施例的插值器子模块515如何在扩展率RT等于1时(图7A)和在扩展率RT等于0.8时(图7B)计算经处理的数字值L(i)′的示例。

图7A中所图示的示例示出了从一组G(3)数字值L(2)、L(3)、L(4)中生成经处理的数字值L(3)′，以及从一组G(4)数字值L(3)、L(4)、L(5)中生成经处理的数字值L(4)′。

在图示的示例中，对应于共振轴线时钟信号CK脉冲CK(3)的计数值C2(3)相对于数字值L(3)设置跨越插值函数IF的位置P(3)，以用于计算经处理的数字值L(3)′，而对应于共振轴线时钟信号CK脉冲CK(4)的计数值C2(4)相对于数字值L(4)设置跨越插值函数IF的位置P(4)，以用于计算经处理的数字值L(4)′。

图7B中缩图是的示例示出从一组G(3)数字值L(1)、L(2)、L(3)中生成经处理的数字值L(3)′，以及从一组G(4)数字值L(2)、L(3)、L(4)中生成经处理的数字值L(4)′。

在图示的示例中，对应于共振轴线时钟信号CK脉冲CK(3)的计数值C2(3)相对于数字值L(2)设置跨越插值函数IF的位置P(3)，以用于计算经处理的数字值L(3)′，而对应于共振轴线时钟信号CK脉冲CK(4)的计数值C2(4)相对于数字值L(3)设置跨越插值函数IF的位置P(4)，以用于计算经处理的数字值L(4)′。

当扩展率RT等于1(见图7A)时，计数值C2(i)始终等于零。在该情况下，根据本公开的实施例，用于计算经处理的数字值L(3)′的跨插值函数IF的位置P(3)处于L(2)与L(3)之间的中点，并且用于计算经处理的数字值L(4)′的跨插值函数IF的位置P(4)处于L(3)与L(4)之间的中点。

当扩展率RT等于0.8(见图7B)时，计数值C2(i)可以假定不等于零的值。在所讨论的示例中，对应于共振轴线时钟信号CK脉冲CK(3)的计数值C2(3)等于0.8，并且对应于随后的共振轴线时钟信号CK脉冲CK(4)的计数值C2(4)等于0.6。为此，位置P(3)和P(4)将导致与用等于1的扩展率RT所计算出的相应位置P(3)、P(4)相比位于后面，并且因此经处理的数字值L(3)′和L(4)′与用等于零的计数值C2(i)所计算出的经处理的数字值L(3)′和L(4)′相比将更低。

通过参考图6、图7和图7B中所图示的本公开的示例性实施例：

经处理的数字值L(i)′通过插值器子模块515在每个第i共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处有规律地被输出；以及

当扩展率RT小于1时，与扩展率等于1的情况相比，经处理的数字值L(i)′具有较低的值，

与计数值C2(i)始终等于零的情况(诸如当扩展率RT等于1时)相比，由插值器子模块515在每个共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处所输出的拟合经处理的数字值L(i)′的曲线的所得斜率被降低。该效果的示例可以在图8中被看到，从而示出了扩展率RT等于1(图的上部)和等于0.8(图的下部)的情况。

该行为的直接后果是，为了达到确定的最大MEMS反射镜角度(可以被预先确定)，当扩展率RT小于1时，更多数目的经处理的值L(i)′将被生成。

根据本公开的示例性但非限制性实施例，插值器子模块515是二阶插值器，该二阶插值器被配置成在每个共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处输出经处理的数字值L(i)′，该经处理的数字值等于：

FIR0＝C01*L(C1(i))+C02*L(C1(i)-1)+C03*L(C1(i)-2)

FIR1＝C11*L(C1(i))+C12*L(C1(i)-1)+C13*L(C1(i)-2)

FIR2＝C21*L(C1(i))+C22*L(C1(i)-1)+C23*L(C1(i)-2)

L(i)′＝((FIR2*C2(i))+FIR1)*C2(i)+FIR0

其中C01、C02、C03、C11、C12、C13、C21、C22、C23是参数。

虽然在描述中已经参考了插值器子模块515的具体实施方式，但是本公开的构思可以被应用于不同种类的插值器。在实施例中，插值器的带宽使得有效抑制对应于被馈送到插值器的数字值L(C1(i))序列的信号的频谱副本，并且它们可以处理和管理至少10比特(例如等于14比特)的具有分数分辨率的数目(例如被用于表示分数部分值的位数)。多项式或参数插值器特别适合用于该类应用，同时多相FIR插值器可能会需要管理极大量系数，以便获得足够高的分数分辨率。例如，本公开已经使用具有(sin(f)/f)^k的频率响应的二阶多项式插值器被测试，其中k＝3。

根据本公开的实施例，在每个共振轴线时钟信号CK脉冲CK(i)处，对应的经处理的数字值L(i)′被馈送到DAC模块335。

DAC模块335将经处理的数字值L(i)′序列转换成模拟线性轴线驱动信号LS，该模拟线性轴线驱动信号是具有对应于经处理的形状S′的形状(和具体地，持续时间)的信号段SS(j)的周期性重复。

根据本公开的实施例，由DAC模块335所生成的经处理的形状S′的线性频率fl等于具有由数字值L(m)定义的初步形状S的信号段SS(j)的频率除以M′，这些数字值被存储在线性轴线驱动表LT中，其中M′是在视频帧周期Tf＝1/Vf内所计算出的扩展率RT的平均值。当在视频帧周期Tf中所计算出的扩展率RT的平均值M′等于1时，经处理的形状S′等于初步形状S，并且因此线性轴线驱动信号LS的线性频率fl保持不变。当在视频帧周期Tf中所计算出的扩展率RT的平均值M′小于1时，经处理的形状S′是初步形状S的拉伸版本，并且因此线性轴线驱动信号LS的线性频率fl降低。

根据本公开的实施例，由DAC模块335输出的具有经处理的形状S′的信号段SS(j)包括：

迹线段LSt(j)，具有与对应于初步形状S的迹线段相同的形状；以及

回扫段LSr(j)，可以根据扩展率RT被设置为对应于初步形状S的形状的延伸版本。迹线段可以被拉伸例如常数因子倍，并且不必须基于视频帧速率的因数而被拉伸

以该方式，具有经处理的形状S′的线性轴线驱动信号LS的通用段SS(j)将具有：追踪周期Vt(j)，等于对应于初步形状S的追踪周期；以及回扫周期Rt(j)，可以根据扩展率RT被调整以使其长于对应于初步形状S的回扫周期。

具有对应于经处理的形状S′的迹线周期Vt(j)(等于对应于初步形状S的迹线周期)，避免了在视频帧V(F(j))的投影期间发生不期望的漂移或伪影。

根据本公开的实施例，回扫周期Rt(j)反而被调整(通过使扩展率RT变化)，以便调整到使得线性频率fl与视频帧速率Vf匹配的程度。

需要强调的是，所有上文所提及的结果都使用主处理单元320被获得，该主处理单元与共振轴线时钟信号CK同步操作，而不管要投影的扫描线的数目如何。如果需要更高和/或分数数目的扫描线，那么仅信号段SS(j)的形状可以被变化，而共振轴线时钟信号CK不被更改。

根据本公开的各种实施例的解决方案具有以下优点：它们可以被应用于任何种类的初步形状S，其可以通过在线性轴线驱动表LT中所存储的数字值L(m)容易地被定义，而不需要使用特定的数学公式，这是由于初步形状S的重新成形通过插值器子模块515从数字值L(m)开始被实施。

本公开的构思也可以有利地被用于双共振光栅扫描系统中，其中两个共振轴线(即第一共振轴线和第二共振轴线)被提供，而不是具有线性轴线和共振轴线，其中第一共振轴线(被称为“机械轴线”)具有比第二共振轴线的频率小的频率，诸如例如1/10(这些种类的系统也被称为Lissajous系统)。在该情况下，虽然第二共振轴线将在共振条件下被驱动以跟随共振频率变化，但第一(机械)共振轴线反而将例如以仅名义上对应于第一共振轴线的共振频率的固定频率在准共振条件下被驱动。由于第一共振轴线的共振频率值是固定的并且小于第二共振轴线的频率，因此通过定义在线性轴线驱动表LT中存储恰当数字值L(m)的初步形状S，并且且使用相同的插值器子模块515计算扩展率RT，可以生成具有追踪第二共振轴线时钟信号CK的频率的第一共振轴线驱动信号，该第二共振轴线时钟信号又被链接到共振频率fr。

根据本公开的实施例，为了补偿在线性频率fl与视频帧速率Vf之间的可能的相位偏移，比率计算器子模块525可以将对应于视频帧VF(j)的扩展率RT有利地设置为等于以下各项之间的比率的值：

线性轴线驱动表LT的第二区部LT(2)(存储对应于信号段SS(j)的回扫段LSr(j)的第二子序列L(m)(m＝N、N+1、...、M)的区部)中的数字值的数目L；以及

数目L减去频率校正项FCT加上相位误差校正项PCT，其中相位误差校正项PCT在奇数视频帧V(j)(j＝1、3、5、7...)期间等于零，并且等于从视频帧VF(j)和在偶数视频帧V(j)(j＝2、4、6、8...)的投影期间视频帧同步信号VS的上升沿开始计数的共振轴线时钟信号CK的脉冲(或节拍)CK(i)的数目。

使用该方法，视频隔行扫描可以有利地以任何数目的隔行扫描相位来实施，而没有限制。例如：

如果扫描线105(i)的数目是偶数，那么不需要隔行扫描；

如果扫描线105(i)的数目为奇数，那么2相隔行扫描可以被采用；

如果扫描线105(i)的数目等于偶数加1/2，那么4相隔行扫描可以被采用；以及

如果扫描线105(i)的数目等于偶数加1/3，那么6相隔行扫描可以被采用，

以及等等。

因此，由于根据本公开的实施例，初步形状S可以被重新成形为经处理的形状S′，该经处理的形状也可以对应于非整数个扫描线105(i)，因此有利地可以实施隔行扫描而不需要更改线性轴线驱动表LT，并且因此也独立于共振频率fr(并且因此也独立于共振轴线时钟信号CK)。

自然地，为了满足局部和特定要求，本领域的技术人员可以将许多逻辑和/或物理修改和更改应用于上文所描述的解决方案。更具体地，尽管已经参考本公开的示例实施例以某种程度的特定性描述了本公开，但是应当理解，形式和细节以及其他实施例的各种省略、替代和改变都是可能的。具体地，本公开的不同实施例甚至可以在没有在前述描述中所阐述的具体细节的情况下被实践，以供提供对本公开的更全面的理解；相反，众所周知的特征可能已经被省略或简化，以便不使描述受到不必要的细节的困扰。此外，明确打算结合本公开的任何公开实施例所描述的特定元件和/或方法步骤可以被并入其他实施例中。

一种用于驱动至少一个MEMS反射镜(305)的系统适于引导根据视频数据信号(VD)所生成的激光束(310)，以用于在对应视频帧速率Vf下投影视频帧(V(j))，至少一个MEMS反射镜(305)被配置成以线性频率fl绕线性轴线旋转并且以共振频率fr绕共振轴线旋转，系统可以被概括为包括：线性轴线控制模块(332)，该线性轴线控制模块适于接收定义了信号段SS(j)的初步形状版本S的数字值L(m)序列，并且通过根据视频帧同步信号(VS)处理所述数字值来将所述初步形状版本S重新成形为经处理的形状版本S′，该视频帧同步信号对应于定义视频帧速率Vf的视频同步，所述线性频率fl等于具有所述经处理的形状版本S′的所述信号段SS(j)的持续时间的倒数；以及MEMS反射镜驱动模块(318)，被配置成根据线性轴线驱动信号(LS)是周期性重复而绕线性轴线旋转所述至少一个MEMS反射镜(305)，其中周期等于具有所述经处理的形状版本S′的所述信号段SS(j)的线性频率fl的倒数，其中线性轴线控制模块(332)被配置成将所述初步形状版本S重新成形为所述经处理的形状版本S′以将线性频率fl调适成与视频帧速率Vf匹配的值。

线性轴线控制模块(332)可以被配置成以将线性频率fl设置成对应于共振频率fr除以因数M′的值的方式生成信号段SS(j)的所述经处理的形状版本S′，其中所述因数M′是实数。

线性轴线控制模块(332)可以被配置成通过所述数字值L(m)的插值，通过生成定义所述经处理的形状版本S′的经处理的数字值L(i)′的对应序列，来生成信号段SS(j)的所述经处理的形状版本S′。

线性轴线控制模块(332)可以被配置成在以共振频率fr或以共振频率fr的整数倍振荡的时钟信号(CK)的边沿处从一组G(i)数字值L(m)使用插值函数IF计算经处理的数字值L(i)′，该插值函数对所述组G(i)数字值L(m)进行插值，线性轴线控制模块(332)被配置成相对于该组G(i)数字值L(m)设置跨越所述插值函数IF的位置P(i)以用于根据扩展率(RT)计算经处理的数字值L(i)′，该扩展率指示依据信号段SS(j)的经处理的形状版本S′的持续时间相对于信号段SS(j)的初步形状版本S的持续时间的扩展度。

系统还可以包括：视频帧速率估计器模块(505)，被配置成接收所述视频帧同步信号(VS)并且相应地计算指示视频数据信号(VD)的实际视频帧速率Vf的测量的视频帧速率测量(MVf)；以及比率计算器模块(525)，被配置成根据所述视频帧速率测量(MVf)计算所述扩展率(RT)。

线性轴线控制模块(332)可以被配置成将具有经处理的形状版本S′的信号段SS(j)的持续时间设置成对应于具有初步形状版本S′的信号段SS(j)的持续时间乘以扩展率(RT)的倒数的值。

信号段SS(j)可以包括：对应于时钟信号(CK)脉冲的迹线段(LSt(j))，在该迹线段期间至少一个MEMS反射镜(305)被移动以用于引导激光束(310)以便投影对应视频帧(V(j))的扫描线105(i)；以及对应于时钟信号(CK)脉冲的回扫段(LSr(j))，在该回扫段期间至少一个MEMS反射镜(305)的位置绕线性轴线被重置，其中定义信号段SS(j)的初步形状版本S的所述数字值L(m)序列包括对应于迹线段(LSt(j))的数字值L(m)的第一子序列(LT(1))和对应于回扫段(LSr(j))的数字值L(m)的第二子序列(LT(2))。

比率计算器模块(525)可以被配置成在对应于追踪段(LSt(j))的时钟信号(CK)脉冲期间将所述扩展率(RT)设置为一。

比率计算器模块(525)可以被配置成在对应于回扫段(LSr(j))的时钟信号(CK)脉冲期间将所述扩展率(RT)设置为以下各项之间的比率：数字值L(m)的第一子序列(LT(1))的数字值L(m)数目；以及数字值L(m)的第一子序列(LT(1))的所述数字值L(m)数目减去频率误差校正项FCT，该频率误差校正项指示在线性频率fl与视频帧速率Vf之间的偏移。

所述频率误差校正项FCT可以等于数字值L(m)的第一子序列(LT(1))的所述数字值L(m)数目减去所述视频帧速率测量(MVf)。

线性轴线控制模块(332)可以包括：分数计数模块(510)，被配置成计算基本计数BC，该基本计数在每个时钟信号(CK)脉冲处被递增对应于扩展率(RT)的实际值的值，并且被配置成在每个时钟信号(CK)脉冲处输出对应于基本计数BC的整数部分的对应第一计数值(C1(i))和对应于基本计数BC的分数部分的对应第二计数值(C2(i))；以及插值器模块(515)，被配置成在每个时钟信号(CK)处根据所述第一计数值(C1(i))在数字值L(m)序列当中选择所述组G(i)数字值L(m)，并且通过相对于该组G(i)数字值L(m)根据所述第二计数值(C2(i))设置跨越所述插值函数IF的所述位置P(i)来使用所述插值函数IF计算对应的经处理的数字值L(i)′，该插值函数对所述组G(i)数字值L(m)进行插值。

激光束扫描系统(300)可以被概括为包括：激光模块(315)，被配置成生成激光束(310)；激光驱动模块(316)，被配置成根据视频数据信号(VD)驱动激光模块(315)；至少一个MEMS反射镜(305)，适于引导所述激光束(310)以用于以对应的视频帧速率Vf投影视频帧(V(j))；以及系统，用于驱动所述至少一个MEMS反射镜(305)，诸如本文中所描述的系统之一。

在实施例中，设备包括：存储器；以及处理电路装置，被耦合到存储器，其中在操作中，处理电路装置执行以下操作：生成共振轴线驱动信号来以共振频率驱动微机电系统(MEMS)反射镜系统；以及生成线性轴线驱动信号来以对应于视频帧速率的线性频率驱动MEMS反射镜系统，生成线性轴线驱动信号包括：基于存储的形状值集合和视频帧速率的指示来使用插值生成当前形状值集合；以及使用当前形状值集合生成线性轴线驱动信号。在实施例中，线性频率是共振频率的非整数倍。在实施例中，处理电路装置在操作中通过基于视频帧速率的指示来对存储的形状值集合进行插值来生成当前形状值集合。在实施例中，处理电路装置在操作中基于扩展率来生成当前形状值集合中的当前形状值，当前形状值集合中的当前形状值对应于具有基于共振频率的振荡频率的时钟信号的边沿，该扩展率指示相对于对应于存储的形状值集合的持续时间和对应于当前形状值集合的持续时间的扩展度。在实施例中，处理电路装置在操作中：生成指示视频数据信号的实际视频帧速率的测量的视频帧速率测量；以及根据视频帧速率测量确定扩展率。在实施例中，处理电路装置在操作中：将对应于当前形状值集合的信号段的持续时间设置为对应于与存储的形状值集合对应的信号段的持续时间乘以扩展率的倒数的值。在实施例中，信号段SS(j)包括：对应于时钟信号脉冲的迹线段，在该时钟信号脉冲期间MEMS反射镜系统沿线性轴线移动以引导激光束以投影对应视频帧的扫描线105(i)；以及对应于时钟信号脉冲的回扫段，在该时钟信号脉冲期间MEMS反射镜系统的位置绕线性轴线被重置，其中当前形状值集合包括对应于迹线段的第一数字值子集和对应于回扫段的第二数字值子集。在实施例中，处理电路装置在操作中在对应于迹线段的时钟信号脉冲期间将扩展率设置为常数值(例如一)。在实施例中，处理电路装置在操作中将扩展率设置为以下各项之间的比率：第一数字值L(m)子集的数字值数目；以及第一数字值子集的数字值数目减去指示线性频率与视频帧速率之间的偏移的频率误差校正项，在对应于回扫段的时钟信号脉冲期间。在实施例中，频率误差校正项等于第一数字值子集的数字值数目减去视频帧速率测量。在实施例中，处理电路装置在操作中：计算基本计数，该基本计数在每个时钟信号脉冲下被递增对应于扩展率的实际值的值；在每个时钟信号脉冲下输出对应于基本计数的整数部分的对应第一计数值和对应于基本计数的分数部分的对应第二计数值；在每个时钟信号处根据第一计数值从存储的形状值集合当中选择一组数字值；以及通过根据第二计数值来设置相对于该组数字值的位置，通过对该组数字值进行插值来计算对应的当前形状值。

在实施例中，系统包括：激光子系统；微机电系统(MEMS)反射镜子系统；以及处理电路装置，被耦合到激光子系统和MEMS反射镜子系统，其中在操作中，处理电路装置：生成共振轴线驱动信号以在共振频率下驱动MEMS反射镜系统；以及生成线性轴线驱动信号以在对应于视频帧速率的线性频率下驱动MEMS反射镜系统，生成线性轴线驱动信号包括：基于存储的形状值集合和视频帧速率的指示来使用插值生成当前形状值集合；以及使用当前形状值集合生成线性轴线驱动信号。在实施例中，线性频率是共振频率的非整数倍。在实施例中，处理电路装置在操作中通过基于视频帧速率的指示来对存储的形状值集合进行插值来生成当前形状值集合。在实施例中，处理电路装置在操作中基于扩展率来生成当前形状值集合中的当前形状值，当前形状值集合中的当前形状值对应于具有基于共振频率的振荡频率的时钟信号的边沿，该扩展率指示相对于对应于存储的形状值集合的持续时间和对应于当前形状值集合的持续时间的扩展度。

在实施例中，方法包括：生成共振轴线驱动信号以在共振频率下驱动微机电系统(MEMS)反射镜系统；生成线性轴线驱动信号以在对应于视频帧速率的线性频率下驱动MEMS反射镜系统，生成线性轴线驱动信号包括：基于存储的形状值集合和视频帧速率的指示来使用插值生成当前形状值集合；以及使用当前形状值集合生成线性轴线驱动信号；以及使用共振轴线驱动信号和线性轴线驱动信号驱动MEMS反射镜系统。在实施例中，线性频率是共振频率的非整数倍。在实施例中，方法包括：通过基于视频帧速率的指示对存储的形状值集合进行插值来生成当前形状值集合。在实施例中，方法包括：基于扩展率来生成当前形状值集合中的当前形状值，当前形状值集合中的当前形状值对应于具有基于共振频率的振荡频率的时钟信号的边沿，该扩展率指示相对于对应于存储的形状值集合的持续时间和对应于当前形状值集合的持续时间的扩展度。

在实施例中，非暂时性计算机可读介质的内容配置处理系统以执行方法，该方法包括：生成共振轴线驱动信号以在共振频率下驱动微机电系统(MEMS)反射镜系统；生成线性轴线驱动信号以在对应于视频帧速率的线性频率下驱动MEMS反射镜系统，生成线性轴线驱动信号包括：基于存储的形状值集合和视频帧速率的指示来使用插值生成当前形状值集合；以及使用当前形状值集合生成线性轴线驱动信号；以及使用共振轴线驱动信号和线性轴线驱动信号驱动MEMS反射镜系统。在实施例中，方法包括：通过基于视频帧速率的指示对存储的形状值集合进行插值来生成当前形状值集合。在实施例中，内容包括指令，这些指令在被处理系统执行时使处理系统执行方法。在实施例中，内容包括存储了存储的形状值集合的查找表。

一些实施例可以采取计算机程序产品的形式或包括计算机程序产品。例如，根据一个实施例，提供了一种包括计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序适于执行上文所描述的方法或功能中的一个或多个。介质可以是：物理存储介质，诸如例如只读存储器(ROM)芯片；或磁盘，诸如数字通用光盘(DVD-ROM)、光盘(CD-ROM)、硬盘、存储器、网络或便携式介质物品，该便携式介质物品将由适当的驱动器或经由适当的连接读取，包括如编码于在一个或多个这种计算机可读介质上所存储的一个或多个条形码或其他相关代码中，并且可由适当的阅读器设备读取。

此外，在一些实施例中，方法和/或功能性中的一些或全部可以以其他方式被实施或提供，诸如至少部分地在固件和/或硬件(包括但不限于一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器、离散电路装置、逻辑门、标准集成电路、控制器(例如通过执行适当的指令并且包括微控制器和/或嵌入式控制器)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等，以及采用RFID技术的设备和其各种组合)中被实施或提供。

上文所描述的各种实施例可以被组合以提供进一步的实施例。如有必要采用各种专利、申请和公开的构思来提供再一些实施例，那么实施例的方面可以被修改。

鉴于上文详述的描述，可以对实施例做出这些和其他改变。大体上，在以下权利要求书中，所使用的术语不应该被解释为是将权利要求书限制于在本说明书和权利要求书中所公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这种权利要求所享有的等效物的全部范围。因此，权利要求书不受本公开的限制。