专利名称：锁相谐振扫描显示投影的制作方法
锁相谐振扫描显示投影
背景技术：
一些显示装置通过将变化强度的光束扫描穿过显示表面来生成图像。例如，一些投影显示装置以行和列模式透过显示表面扫描光束。光束扫描的速率通常与向投影显示装置提供显示数据的速率无关。一些投影显示装置包括以固态存储器形式的帧缓冲器，用于存储要显示的数据。 帧缓冲器允许存储以各种速率到达的显示数据，以便以如投影显示装置的扫描速率规定的不同速率来被检索。虽然帧缓冲器在一些显示装置中提供了必要的功能，但是它们会消耗集成电路上的大量资源。例如，具有每个像素24比特的VGA(640x480)显示器使用 640x480x24 =超过七百万比特的存储量。当显示器分辨率增加时，由帧存储器消耗的资源增加。
图1示出具有锁相慢扫描和谐振快扫描的扫描投影系统；图2示出具有扫描镜的微电子机械系统(MEMS)装置的平面图；图3示出根据本发明的各种实施例的锁相慢扫描驱动控制器；图4示出适合于图1的投影系统的操作的示例波形；图5示出导致图4的波形的扫描轨迹；图6示出根据本发明的各种实施例的流程图；图7示出根据本发明的各种实施例的移动装置的框图；以及图8示出根据本发明的各种实施例的移动装置。
具体实施例方式在下面的详细描述中，参考附图，附图通过图示示出了其中可以实施本发明的特定实施例。以充分的细节描述这些实施例，以使得本领域内的技术人员能够实施本发明。应当理解，本发明的各种实施例虽然不同但是不必相互排斥。例如，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，在此结合一个实施例描述的特定特征、结构或特性可以被实现在其他实施例中。另外，应当理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以修改在每一个公开的实施例中的各个元件的位置或布置。因此，不应当在限制的意义上看待下面的详细描述，并且，本发明的范围仅由适当解释的所附权利要求以及权利要求有权要求的等同物的全范围来限定。在附图中，在多个个视图中相同的附图标记指示相同或类似的功能。图1示出具有锁相慢扫描和谐振快扫描的扫描投影系统。投影系统100包括行缓冲器102、内插部件104、光源110、光学系统112、滤光器/偏振器150、具有镜面142的微电子机械机器(MEMS)装置140、数字锁相环(PLL) 170和镜面驱动控制器190。在运行中，扫描投影系统100在节点101上接收视频数据并且在节点107上接收垂直同步(VSYNC)信号。视频数据表示对于每个像素一种或多种颜色的像素强度。例如，在具有表示每种颜色的8比特的三色系统中，每一个像素可以由24比特表示(例如，红、绿和蓝每一个8比特)。本说明的剩余部分参考三色系统(红、绿和蓝)；然而，本发明的各种实施例不限于此。在不偏离本发明的范围的情况下，可以利用任何数量的颜色(包括一种)。在一些实施例中，视频数据逐行地到达。例如，所接收的第一视频数据可以对应于图像中的左上像素。随后的视频数据表示在顶行从左向右的像素的剩余部分，然后是从顶向底的另外的行。当达到图像的底部右方时，则已经提供了视频数据的完整的“帧”。接收视频数据的帧的速率在此被称为“帧率”。每个帧认定一次垂直同步(VSYNC)信号。因此， VSYNC是以帧率而周期性的。行缓冲器102存储一个或多个行的视频数据，并且在需要时向内插部件104提供视频数据。内插部件104在节点172上在由像素时钟指定的时间在像素之间内插，并且当要显示像素时产生105处的命令的亮度值以驱动光源110。命令的亮度值被光源110转换为光。在一些实施例中，光源110包括激光源。例如，在一些实施例中，光源110包括激光二极管，用于产生红、绿和蓝色激光。在这些实施例中，光源110也可以包括亮度至电流(L/I)查找表和数模转换器(DAC)。光源110不限于激光器。例如，诸如滤色器或发光二极管(LED)或边发光LED的其他光源可以容易地替代。光学系统112从光源110接收红、绿和蓝光。光学系统112可以包括任何适当的光学部件，诸如分色镜、透镜、棱镜等，用于在127处组合和/或聚焦光。在127的光从滤光器/偏振器150反射出，并且被指向到MEMS镜面142。MEMS镜面142响应于由镜面驱动控制器190提供的被表示为“驱动信号”的电刺激来在两个轴(“快速扫描”轴和“慢扫描”轴)上旋转。在运行中，镜面驱动控制器190向 MEMS装置140提供信号，以使得光束扫描轨迹来绘制显示图像。MEMS镜面142以谐振频率在快扫描轴上振荡。例如，在一些实施例中，MEMS镜面142被设计为在18kHz处具有机械谐振。而且例如，在一些实施例中，MEMS镜面142被设计为在24. 5kHz处具有机械谐振。在另外的实施例中，MEMS镜面142被设计在27kHz处具有机械谐振。如在此所述，MEMS镜面 142的快扫描轴被定向为显示图像的扫描穿过行，但是这不是本发明的限制。MEMS镜面142在慢扫描轴上运动的速率是可编程的。在本发明的各种实施例中， MEMS镜面142在慢扫描轴上的运动被锁相到VSYNC信号，使得慢扫描频率紧密地匹配视频源的帧率。通过使慢扫描频率与进入的帧率匹配，扫描投影仪可以在没有完整的帧缓冲器的情况下运行。并非帧缓冲器，本发明的各种实施例包括行缓冲器102，行缓冲器102的大小被定位保存少于视频数据的完整帧。可以取决于系统的回路带宽使得该行缓冲器非常小。例如，如果以非常小的误差使回路紧密地锁定，则该行缓冲器可以是仅几行或甚至不存在。用于无失真操作的MEMS镜面的最小谐振频率是进入的视频帧率和进入的视频中的行的数量的函数。只要MEMS镜面可以绘制等于或大于进入的视频中的行数量的数量的行[sl]，则MEMS镜面不引入由不足的快速扫描速率导致的失真。作为具体示例，而不是限制，假定进入的视频具有480行，并且扫描投影仪能够从左向右和从右向左地绘制像素。在这个示例中，需要240个快速扫描循环来绘制该图像。进一步假设20%开销用于回扫时间以及在图像的顶部和底部的前沿和后沿。表1示出在上面的假设下对于60ΗΖ、70Ηζ、72Ηζ 和85Hz的帧率的最小MEMS镜面谐振频率。绘制图像的快速 20%开销帧率最小快速扫描速率
扫描循环(480行)___
480/2 = 240__L2__60 Hz 240x1.2x60=17.3 kHz
480/2 = 240__L2__72 Hz 240x1.2x72=20.8 kHz
480/2 = 240__L2__75 Hz 240x1.2x75=21.6 kHz
480/2 = 2401.285 Hz 240x1.2x85=24.5 kHz表 1MEMS镜面的机械谐振可以是大于所示最小值的任何值。例如，如果使用60Hz的帧率来操作24. 5kHz的快速扫描MEMS镜面，则产生垂直过采样。这导致在图像中绘制超过 480行。在一些实施例中，MEMS镜面可以在27kHz或更高处谐振。MEMS装置140包括一个或多个位置传感器，用于感测镜面142的位置。例如，在一些实施例中，MEMS装置140包括压阻式传感器，其传递与在快扫描轴上的镜面的偏转成比例的电压。而且，在一些实施例中，MEMS装置140包括额外的压阻式传感器，其传递与在慢扫描轴上的镜面的偏转成比例的电压。在其他实施例中，在143处的位置信息可以具有一个或多个数字同步信号的形式。在图1中所示的水平同步(HSYNC)信号可以由位置传感器直接地产生，或者可以从正弦位置信号产生。镜面驱动控制器190包括锁相慢扫描驱动器192和谐振快速扫描驱动器194。来自锁相慢扫描驱动器192和谐振快速扫描驱动器194的输出信号被相加以产生对于MEMS 装置140的驱动信号。谐振快速扫描驱动器194提供周期性的激励，以使得MEMS镜面142在快扫描轴上以机械谐振频率振荡。谐振快速扫描驱动器194在节点143上接收作为反馈信号的HSYNC 信号。谐振快速扫描驱动器194包括控制电路，该控制电路可以作为HSYNC信号的函数来改变其输出信号的定时或幅值。锁相慢扫描驱动器192在节点197上提供控制信号，以使得MEMS镜面142在慢扫描轴上扫动。在节点197上的控制信号与镜面动力组合地工作，以在慢扫描轴上产生期望的镜面运动。锁相慢扫描驱动器192还在节点193上提供控制信号，节点193对应于在任何时间点在慢扫描轴上命令的镜面位置。锁相慢扫描驱动器192从MEMS装置140接收进入的视频VSYNC和HSYNC。锁相慢扫描驱动器192将在节点197上的控制信号锁相到进入的VSYNC，以将MEMS镜面142的慢扫描扫动锁定到进入的视频帧率。下面参考图3来描述锁相慢扫描驱动器192的示例实施例。在节点143上的HSYNC信号也被提供到PLL 170。PLL 170包括至少一个环电路， 用于在172处产生像素时钟。在一些实施例中，生成该像素时钟以产生像素时钟沿，当镜面在快扫描轴上扫描光束时，该像素时钟沿在空间上是周期性的。在这些实施例中，像素时钟在时间上不是周期性的。而且，在这些实施例中，内插部件104可以仅在慢扫描维度(在不同行中的像素数据之间)上执行内插。在其他实施例中，生成像素时钟以产生在时间上是周期性的像素时钟沿。在这些实施例中，当镜面在快扫描轴上扫描光束时，该像素时钟沿在空间上不是周期性的。而且，在这些实施例中，内插部件104可以在慢扫描维度(在不同行中的像素数据之间)和快扫描维度(在同一行中的像素数据之间)两者上执行内插。内插部件104在193处接收命令的慢扫描镜面位置，在172处接收像素时钟，并且在103处从行缓冲器102接收像素数据。内插部件104使用命令的慢扫描镜面位置来确定在每一个像素时钟处要显示哪些像素。当像素时钟不对应于在行缓冲器中的现有像素的位置时，内插部件104在相邻的像素数据之间内插，以确定命令的亮度值。可以以许多方式来实现在图1中所示的各种部件。例如，可以以专用硬件、软件或任何组合来实现图像处理部件102。当以较慢速度运行时，软件实现方式可能快得足以满足显示速率要求。当以高速运行时，可能需要专用的硬件实现方式来满足显示速率要求。图2示出具有扫描镜面的微电子机械系统(MEMS)装置的平面图。MEMS装置140 包括固定平台202、扫描平台214和扫描镜面142。扫描平台214通过弯曲部分210和212 耦合到固定平台202。弯曲部分210和212形成慢扫描轴。扫描镜面142通过弯曲部分220 和222耦合到扫描平台214。弯曲部分220和222形成快扫描轴。扫描平台214具有连接到驱动线250的驱动线圈。被驱动到驱动线250内的电流在驱动线圈中产生电流。MEMS装置140还包含一个或多个集成的压阻式位置传感器。压阻式传感器280产生表示镜面142 相对于扫描平台214的位移(快扫描轴)的电压。在一些实施例中，MEMS装置140对于每一个轴包括一个位置传感器。互连部分260中的两个耦合到驱动线250。剩余的互连部分为每一个轴提供集成的位置传感器。在运行中，外部磁场源(未示出)在驱动线圈上施加磁场。由外部磁场源在驱动线圈上施加的磁场在线圈的平面中具有分量，并且相对于两个驱动轴非正交地定向。在线圈绕组中的面内电流与面内磁场感应，以在导体上产生面外的洛伦兹力。因为驱动电流在扫描平台214上形成回路，所以该电流穿过扫描轴是反号的。这意味着洛伦兹力穿过扫描轴也是反号的，导致在磁场平面中并且垂直于磁场的扭矩。这个组合的扭矩取决于扭矩的频率含量而在两个扫描方向上产生响应。扫描平台214响应于该扭矩相对于固定平台202运动。弯曲部分210、212、220和 222是扭转构件，它们当扫描平台214相对于固定平台202经历角位移时扭曲。在本发明的各种实施例中，扫描平台214被命令来以进入的视频的帧率来回地扫动。虽然扫描镜面以谐振频率在快扫描轴上运动，但是扫描镜面142也响应于该扭矩相对于扫描平台214运动。弯曲部分210和212的长轴形成枢轴。弯曲部分210和212是经历扭转弯曲的柔性构件，由此允许扫描平台214在枢轴上旋转，并且具有相对于固定平台202的角位移。弯曲部分210和212不限于如图2中所示的扭转实施例。例如，在一些实施例中，弯曲部分210 和212采用其他形状，诸如弧形、“S”形或其他曲折的形状。当在此使用时术语“弯曲部分” 指的是将扫描平台耦合到另一个平台(扫描或固定)并且能够运动的任何柔性构件，该运动允许扫描平台相对于另一个平台具有角位移。在图2中所示的特定的MEMS装置实施例被提供为示例，并且，本发明的各种实施例不限于这种特定的实现方式。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，可以包含任何扫描镜面，该扫描镜面能够在快扫描轴上进行谐振操作并且在慢扫描轴上进行锁相操作。在一些实施例中，采用电容式梳状驱动镜面。而且例如，在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用多个扫描镜面。第一镜面可以锁相到进入的视频帧率在第一轴上运动，并且第二镜面可以以谐振频率在第二轴上振荡。图3示出根据本发明的各种实施例的锁相慢扫描驱动控制器。锁相慢扫描控制器 192包括波形发生器330，用于在节点197上生成慢扫描驱动信号，并且在节点193上生成命令的镜面位置信号。可以通过任何适当的手段来实现波形发生器330。例如，在一些实施例中，波形发生器330可以包括一个或多个存储器和数模转换器(DAC)。可以使用与期望的波形上的点对应的值来编程存储器，并且DAC可以接收存储器中的值，并且产生慢扫描驱动信号和命令的镜面位置信号。在其他实施例中，波形发生器330使用泰勒级数系数和逆快速傅立叶变换(IFFT)来产生锯齿波形。锁相慢扫描驱动控制器192还包括计数器310、比较器320和VSYNC发生器340。 对于在节点107上的每一个VSYNC计数器310计数在节点143上HSYNC的数量。这确定了用于每一个进入的视频帧的MEMS镜面的快扫描循环的标称数量。VSYNC发生器340根据慢扫描驱动信号在节点341上生成VSYNC信号，并且，比较器320比较在节点107上的进入的视频VSYNC和在节点341上的慢扫描驱动信号VSYNC的定时。比较器320向波形发生器 330提供错误信号，以关闭回路。波形发生器330调整慢扫描驱动信号，以减少错误。波形发生器330被示出为被节点143上的HSYNC施加时钟。在一些实施例中，波形发生器330被节点172上的像素时钟来施加时钟(图1)。在启动时，当在节点107上首先检测到VSYNC信号时，计数器310确定每个进入的视频帧的谐振快扫描循环的标称数量。然后，使用这个数量的每个进入的视频帧的快扫描循环来编程波形发生器330以产生慢扫描驱动信号。在运行期间，在必要时改变慢扫描驱动信号以将慢扫描驱动信号锁相到进入的视频帧率。在一些实施例中，仅通过修改回扫时间来修改慢扫描驱动信号，使得每个活动视频帧的快扫描循环的数量保持不变。在其他实施例中，通过改变在视频帧中整数数量或非整数数量的快扫描循环来修改慢扫描驱动信号。在这些实施例中，在每一个帧内的像素位置可以改变，但是内插部件104(图1)仍然确定要在每一个像素时钟显示的正确的数据。在另一个实施例中，在必要时通过整数数量的快扫描循环来修改垂直消隐间隔， 以将慢扫描驱动信号锁相到进入的视频帧率。在这些实施例中，可以在必要时在垂直消隐周期中插入或去除一个或多个快扫描循环，以保持在内部慢扫描驱动和外部垂直同步之间的同步。可以以任何适当的方式来实现在图3中所示的各种部件。例如，在一些实施例中， 在数字和模拟硬件部件中实现在图3中所示的全部部件。另外例如，在一些实施例中，以数字硬件和软件与模拟部件的组合来实现图3的部件。例如，微处理器可以接收每个进入的视频帧的快扫描循环的标称数量，在320处执行比较，并且编程波形发生器330。图4示出适合于图1的投影系统的操作的示例波形。慢扫描偏转波形410是锯齿波形，并且快扫描偏转波形420是具有周期TH的正弦波形。当镜面142根据波形410和 420在其慢扫描和快扫描轴上偏转时，产生在图5中所示的扫描的光束轨迹。通过使用适当的驱动信号来驱动MEMS装置140，可以实现根据波形410和420的镜面142的偏转。在一些实施例中，快扫描偏转频率是镜面的谐振频率，并且在那个频率下的非常小的激励将导致期望的偏转。可以从在各种频率下的正弦波的和得出用于慢扫描偏转的锯齿驱动信号。也可以从被编程到诸如波形发生器330 (图3)的波形发生器内的特定
7点得出用于慢扫描偏转的驱动信号。锯齿慢扫描偏转波形410包括垂直扫动部分和回扫部分。在一些实施例中，在垂直扫动部分期间而不是在回扫部分期间显示像素。回扫部分对应于光束“回扫”到图像视场的顶部。在图4中还示出了消隐波形480。在回扫期间消隐扫描的光束(不显示像素)， 并且在垂直扫动期间不消隐扫描的光束。在图4中还示出了垂直同步(VSYNC)信号402。VSYNC是每个视频帧到达一次的进入的视频VSYNC。根据本发明的各种实施例，镜面驱动控制器(图1)的慢扫描驱动控制部分接收VSYNC，并且修改慢扫描驱动信号，使得慢扫描偏转波形410的周期被锁相到VSYNC。 在一些实施例中，仅修改回扫时间。在一些实施例中，通过整数数量的周期TH来修改回扫时间。在其他实施例中，通过非整数数量的周期TH来修改回扫时间。在另外的实施例中， 修改垂直扫动时间和/或回扫时间。在不偏离本发明的范围的情况下，在锁相处理期间，可以修改慢扫描驱动信号的任何部分。在图4中还示出了水平同步(HSYNC)信号440。HSYNC信号440对应于在143的镜面位置信号(图1)。HSYNC是数字信号，其在快扫描偏转波形的每个周期具有一个上升沿。可以通过将快扫描偏转波形通过电平检测器来产生HSYNC。通过在MEMS装置142上的位置传感器来测量根据波形420的快扫描偏转，因此HSYNC具有与快扫描偏转相同的周期 T
1H0为了说明清楚，图4仅示出每个帧的几个快扫描循环。实际上，存在更多的快扫描循环。例如，24. 5kHz的快扫描谐振频率和60kHz的帧率将得出大约每个帧408个快扫描循环。图5示出扫描轨迹，该扫描轨迹具有正弦水平快扫描分量和非正弦慢扫描垂直分量。扫描轨迹500对应于在图4中所示的慢扫描镜面偏转和快扫描镜面偏转。扫描轨迹500 被示出为重叠在网格502上。网格502表示构成显示图像的像素的行和列。像素的行与水平虚线对齐，并且像素的列与垂直虚线对齐。图像由在虚线交点处出现的像素构成。在扫描轨迹500上，光束以正弦模式来回地从左到右扫动，并且以恒定的速率垂直地扫动。在一些实施例中，该轨迹在“回扫”期间迅速地清扫，并且不在逆程上显示像素。如上参考图1所述，产生扫描轨迹500的投影系统包括以谐振频率在快扫描轴上振荡并且具有锁相到进入的视频帧率的慢扫描偏转的扫描镜面。慢扫描和快扫描偏转模式的这种组合导致不必在位置上对应于网格502中的像素的显示的像素。例如，在位于网格 502的行η的像素Pm之下和像素Pm+1之上的点530处可能出现的像素时钟沿。在一些实施例中，投影系统可以在一维上内插像素强度值。例如，投影系统可以在Pn,m和Pn,m+1之间内插像素强度值，并且在点530处显示结果产生的像素强度。例如，内插部件104 (图1)在Pn,m和Pn,m+1之间内插，以确定新的像素强度Pnew为Pnew= (l-b)Pn+bPn+1(1)其中，b是从行m至像素位置Pnew的分数行距离。在其他实施例中，投影系统可以在二维上内插像素强度值。例如，投影系统可以在 Pn,m、Pn+1,m、Pn,m+1和Pn+1,m+1之间内插像素强度值，并且在点531处显示结果产生的像素强度。作为示例，内插部件104(图1)可以在Pn,m、Pn+1,m、Pn,m+1和Pn+1,m+1之间内插。以确定新的像素强度Pnrat为
8
Pnew = (l-α) (l-b)Pn,ffl+a (l_b) Pn+1,m+(1_ a ) bPn,m+1+a bPn+1,m+1 (2)其中，b是从行m至像素位置Pnew的分数行距离，并且，α是从列η向像素位置Pnew 的分数列距离。在运行中，行缓冲器120(图1)仅保存如适应于内插所需的那么多行的像素数据。 在每一个水平扫动之前，更新行缓冲器以仅保存必要的视频数据。例如，在行缓冲器中存储新到达的视频数据，并且可以丢弃与已经在图像中横穿的行的像素数据对应的旧视频。节省了大小和功率，因为不需要完整帧缓冲器。图6示出根据本发明的各种实施例的流程图。在一些实施例中，通过光栅扫描投影仪使用锁相慢扫描轨迹和谐振快扫描轨迹来执行方法600或其一部分，在先前的附图中示出锁相慢扫描轨迹和谐振快扫描轨迹的实施例。在其他实施例中，通过集成电路或电子系统来执行方法600。方法600不受执行该方法的特定类型的设备限制。在方法600中的各种动作可以以所给出的顺序来执行，或可以以不同的顺序来执行。而且，在一些实施例中，从方法600中省略了图6中列出的一些动作。方法600示出为以块610开始，其中，扫描镜面以谐振频率在快扫描轴上振荡。在本发明的各种实施例中，这对应于使用具有镜面的机械谐振频率的周期信号来激励扫描镜面 142。在620处，对每个输入VSYNC计数输出HSYNC的数量。这对应于计数器310 (图3) 的操作。输出HSYNC对应于在快扫描轴上的循环。每个输入VSYNC的输出HSYNC的数量对应于每个进入的视频帧的快扫描循环的数量。在630处，对于在慢扫描轴上的扫描镜面设置初始慢扫描扫描速率。这对应于编程波形发生器330以便以接近于进入的视频的帧率的初始速率来扫动慢扫描轨迹。在640处，在慢扫描轴上的扫描镜面的运动被锁相到输入VSYNC。这将慢扫描刷新速率锁相到进入的视频帧率。在650处，在缓冲器中存储少于一帧的输入视频数据。这对应于行缓冲器102 (图 1)的操作。因为慢扫描扫动被锁相到进入的视频帧率，所以可以存储少于一个完整帧的数据。即使快扫描扫动的数量可能不等于视频数据中行的数量这也是成立的。在660处，内插在缓冲器中存储的像素数据。在一些实施例中，仅在快扫描或慢扫描维度上内插像素数据，并且在其他实施例中，在慢扫描和快扫描维度两者上内插像素数据。图7示出根据本发明的各种实施例的移动装置的框图。如图7中所示，移动装置 700包括无线接口 710、处理器720和扫描投影仪100。扫描投影仪100在152处绘制光栅图像。参考图1来描述扫描投影仪100。在一些实施例中，扫描投影仪100包括扫描镜面， 该扫描镜面在一个轴上以谐振频率振荡，并且在另一个轴上被锁相到进入的视频。扫描投影仪100可以从任何图像源接收图像数据。例如，在一些实施例中，扫描投影仪100包括保存静止图像的存储器。在其他实施例中，扫描投影仪100包括含有视频图像的存储器。在其他实施例中，扫描投影仪100显示从诸如连接器、无线接口 710等的外部源接收的影像。无线接口 710可以包括任何无线发送和/或接收能力。例如，在一些实施例中，无线接口 710包括网络接口卡(NIC)，其能够通过无线网络来进行通信。而且，例如，在一些实施例中，无线接口 710可以包括蜂窝电话能力。在其他实施例中，无线接口 710可以包括全球定位系统(GPS)接收器。本领域内的技术人员可以理解，在不偏离本发明的范围的情况下，无线接口 710可以包括任何类型的无线通信能力。处理器720可以是任何类型的处理器，其能够与在移动装置700中的各种部件进行通信。例如，处理器720可以是可从专用集成电路(ASIC)供应商获得的嵌入式处理器， 或可以是商业上可获得的微处理器。在一些实施例中，处理器720向扫描投影仪100提供图像或视频数据。该图像或视频数据可以从无线接口 710被检索，或者可以从无线接口 710 检索出的数据中得出。例如，通过处理器720，扫描投影仪100可以显示从无线接口 710直接接收的图像或视频。而且，例如，处理器720可以提供覆盖物(overlay)添加到从无线接口 710接收的图像和/或视频，或可以基于从无线接口 710接收的数据来改变存储的影像 (例如，在无线接口 710提供位置坐标的GPS实施例中修改地图显示)。图8示出根据本发明的各种实施例的移动装置。移动装置800可以是具有或没有通信能力的手持投影装置。例如，在一些实施例中，移动装置800可以是具有很少或没有其他能力的手持投影仪。而且，例如，在一些实施例中，移动装置800可以是可用于通信的装置，包括例如蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、全球定位系统(GPS)接收器等。而且，移动装置800可以经由无线(例如，WiMax)或蜂窝连接而连接到更大的网络，或者，这个装置可以经由不受管制的频谱(例如，WiFi)连接来接受数据消息或视频内容。移动装置800包括扫描投影仪100，用于使用光在152处生成图像。移动装置800 还包括许多其他类型的电路；然而，为了清楚，从图8中有意省略了它们。移动装置800包括显示器810、小键盘820、音频端口 802、控制按钮804、卡槽806 和音频/视频(A/V)端口 808。这些元件中没有一个是必需的。例如，移动装置800可以仅包括没有显示器810、小键盘820、音频端口 802、控制按钮804、卡槽806或A/V端口 808的任何一个的扫描投影仪100。一些实施例包括这些元件的子集。例如，附属投影仪产品可以包括扫描投影仪100、控制按钮804和AV端口 808。显示器810可以是任何类型的显示器。例如，在一些实施例中，显示器810包括液晶显示器(LCD)屏幕。显示器810可以总是显示在152处投影的相同内容或不同内容。例如，附属投影仪产品可以总是显示相同内容，而移动电话实施例可以在152处投影一种类型的内容同时在显示器810上显示不同的内容。小键盘820可以是电话小键盘或任何其他类型的小键盘。A/V端口 808接受和/或发送视频和/或音频信号。例如，A/V端口 808可以是数字端口，其接受适合于承载数字音频和视频数据的线缆。而且，A/V端口 808可以包括RCA 插座，以接受复合输入。而且，A/V端口 808可以包括VGA连接器，用于接受模拟视频信号。 在一些实施例中，移动装置800可以通过A/V端口 808连系到外部信号源，并且移动装置 800可以投影通过A/V端口 808接受的内容。在其他实施例中，移动装置800可以是内容的创始者，并且A/V端口 808用于向不同的装置发送内容。音频端口 802提供音频信号。例如，在一些实施例中，移动装置800是媒体播放机，其可以存储和播放音频和视频。在这些实施例中，可以在152处投影视频，并且可以在音频端口 802处输出音频。在其他实施例中，移动装置800可以是附属投影仪，其在A/V端口 808处接收音频和视频。在这些实施例中，移动装置800可以在152处投影视频内容，并且在音频端口 802处输出音频内容。移动装置800还包括卡槽806。在一些实施例中，在卡槽806中插入的存储卡可以提供要在音频端口 802处输出的音频和/或要在152处投影的视频数据的源。卡槽806可以容纳任何类型的固态存储器装置，包括例如多媒体存储卡(MMC)、存储棒DUO、安全数字 (SD)存储卡和智能媒体卡。上面的列表本意是示例性的，而不是穷尽性的。虽然已经结合特定实施例描述了本发明，但是应当理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以采取修改和变化，这是本领域内的技术人员容易理解的。这样的修改和变化被认为在本发明和所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种设备，包括扫描镜面，所述扫描镜面能够在两个轴上进行角度运动，所述两个轴包括慢扫描轴和快扫描轴；以及控制系统，所述控制系统用于激励所述扫描镜面以所述扫描镜面的谐振频率在所述快扫描轴上运动，并且在所述慢扫描轴上在锁相到输入视频帧率的轨迹上运动。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制系统从视频源接收外部垂直同步 (VSYNC)信号，并且从所述扫描镜面接收内部水平同步(HSYNC)信号。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述控制系统包括计数机构，所述计数机构用于对每个外部VSYNC的内部HSYNC的数量进行计数。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述控制系统可操作来响应于所述每个外部 VSYNC的内部HSYNC的数量来设置初始慢扫描速率。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制系统可操作来将外部垂直同步(VSYNC) 与生成的慢扫描驱动信号作比较，并且响应于所述比较来修改所述慢扫描驱动信号。
6.根据权利要求1所述的设备，进一步包括视频缓冲器，所述视频缓冲器用于保存少于完整的一个帧的视频数据。
7.根据权利要求6所述的设备，进一步包括在所述缓冲器中保存的像素数据的行之间内插的内插部件。
8.根据权利要求6所述的设备，进一步包括在所述缓冲器中保存的像素数据的列之间内插的内插部件。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述内插部件在所述缓冲器中保存的像素数据的行和列之间内插。
10.一种操作扫描投影系统的方法，包括以谐振频率在快扫描轴上振荡扫描镜面；并且将在慢扫描轴上的所述扫描镜面的运动锁相到输入垂直同步(VSYNC)信号。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括对每个输入(VSYNC)信号的输出水平同步(HSYNC)信号的数量进行计数，所述输出水平同步(HSYNC)信号由在所述快扫描轴上振荡的所述扫描镜面产生；以及设置在所述慢扫描轴上的所述扫描镜面的初始垂直扫描速率。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，锁相包括通过在所述谐振频率下的整数数量的循环来修改在所述慢扫描轴上的所述扫描镜面的循环时间。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在缓冲器中存储少于一个帧的输入视频数据。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括在所述缓冲器的相邻行中的像素数据之间内插(垂直内插)。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括在所述缓冲器的相邻列(水平内插)中的像素数据之间内插。
全文摘要
扫描投影仪(100)包括二维扫描的镜面(142)。扫描镜面在快扫描轴上以谐振频率振荡，并且在慢扫描轴上被锁相为进入的帧率。当像素时钟到达时，内插部件(104)基于镜面的位置根据相邻的像素内插像素强度数据。在缓冲器中存储进入的视频数据。可以在缓冲器中存储少于一个完整帧的视频数据。
文档编号G03B21/20GK102474581SQ201080030112
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年7月2日
发明者玛格丽特·K·布朗, 罗伯特·J·杰克逊, 马克·钱皮恩 申请人:微视公司