技术领域
[0001] 本发明从一种监测设备出发，所述监测设备用于借助至少一个检测单元对至少一个MEMS致动器进行运动监测，所述至少一个检测单元设置用于检测所述MEMS致动器的至少一个运动信号，所述至少一个运动信号包括所述至少一个MEMS致动器的至少一个运动特征值。提出：所述监测设备包括至少一个第一比较器单元，所述至少一个第一比较器单元设置用于将所述至少一个MEMS致动器的所述至少一个运动特征值与至少一个参考值进行比较。
[0002] 本发明也涉及一种用于借助所述监测设备对至少一个MEMS致动器进行运动监测的方法。此外，本发明也涉及一种激光投影设备和一种激光投影仪。
相关背景技术
[0003] 已经提出一种监测设备，该监测设备借助至少一个检测单元对至少一个MEMS致动器进行运动监测，所述至少一个检测单元设置用于检测MEMS致动器的至少一个运动信号，所述至少一个运动信号包括至少一个MEMS致动器的至少一个运动特征值。
具体实施方式
[0033] 图1示出一种根据本发明的监测设备10的框图。监测设备10包括检测单元12、数字信号处理器14、第一比较器单元16、第二比较器单元18和模拟/数字转换器单元20。此外，示出MEMS致动器22。
[0034] 检测单元12设置用于检测MEMS致动器22的至少一个运动信号，所述至少一个运动信号包括MEMS致动器22的至少一个运动特征值。MEMS致动器22构造为激光投影设备24的镜元件。为了检测MEMS致动器22的运动信号，检测单元12具有未进一步示出的压电测量桥，该压电测量桥与MEMS致动器22机械地连接。压电测量桥构造为具有至少一个压阻元件的惠斯通测量桥。通过机械连接，MEMS致动器22施加力到压电测量桥上，这导致压电测量桥的电压信号。检测单元12包括未进一步示出的模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器设置用于，将压电测量桥的模拟电压信号转换成MEMS致动器22的数字运动信号。
[0035] 在MEMS致动器22的正弦形的运动的情况下，向数字信号处理器14输出MEMS致动器22的运动信号。数字信号处理器14具有未进一步示出的温度补偿单元，该温度补偿单元设置用于，补偿MEMS致动器22的运动信号的通过压电测量桥的温度漂移引起的可能的误差。
在MEMS致动器22的正弦形的运动的情况下，数字信号处理器14设置用于，借助算法由MEMS致动器22的经温度补偿的运动信号求取MEMS致动器22的运动的幅度和相位误差。在MEMS致动器22的正弦形的运动的情况下，数字信号处理器14设置用于，借助CORDIC算法由MEMS致动器22的经温度补偿的运动信号求取MEMS致动器22的运动的幅度和相位误差。CORDIC算法包含在计算程序中，该计算程序存储在数字信号处理器14的未进一步示出的存储器单元中。数字信号处理器14的未进一步示出的处理器单元可以借助计算程序计算MEMS致动器22的运动的幅度和相位误差。向第一比较器单元16输出MEMS致动器22的运动的幅度。向第二比较器单元18输出MEMS致动器22的运动的相位误差。
[0036] 在MEMS致动器22的正弦形的运动的情况下，第一比较器单元16设置用于，将MEMS致动器22的运动的由数字信号处理器14求取的幅度与幅度参考值进行比较。第一比较器单元16构造为专用数字电路。幅度参考值存储在第一比较器单元16的未进一步示出的构造为多个寄存器的存储器单元中。如果MEMS致动器22的运动的所求取的幅度与幅度参考值的比较得出，所求取的幅度大于或等于幅度参考值，则第一比较器单元16输出具有如下信息的输出信号：MEMS致动器22的运动无干扰地进行。如果比较得出所求取的幅度小于幅度参考值，则第一比较器单元16输出具有如下信息的输出信号：存在MEMS致动器22的运动的干扰。
[0037] 在MEMS致动器22的正弦形的运动的情况下，第二比较器单元18设置用于，将MEMS致动器22的运动的由数字信号处理器14求取的相位误差与相位误差参考值进行比较。第二比较器单元18构造为专用数字电路。相位误差参考值存储在第二比较器单元18的未进一步示出的构造为多个寄存器的存储器单元中。如果MEMS致动器22的运动的所求取的相位误差与相位误差参考值的比较得出，所求取的相位误差小于或等于相位误差参考值，则第二比较器单元18输出具有如下信息的输出信号：MEMS致动器22的运动无干扰地进行。如果比较得出所求取的相位误差大于相位误差参考值，则第二比较器单元18得出具有如下信息的输出信号：存在MEMS致动器22的运动的干扰。
[0038] 模拟/数字转换器单元20设置用于，在MEMS致动器22的非正弦形的、尤其分段线性的运动的情况下，对检测单元12的信号进行数字化并且检测和存储检测单元12的信号的第一瞬时值和检测单元12的信号的第二瞬时值，所述第二瞬时值与检测单元12的信号的第一瞬时值在时间上错开。第一瞬时值和第二瞬时值存储在模拟/数字转换器单元20的未进一步示出的存储器单元中。第一瞬时值存储在存储器单元的第一存储器元件中，并且，第二瞬时值存储在存储器单元的第二存储器元件中。替代地可以考虑，借助检测单元12的模拟/数字转换器对信号进行数字化并且将这两个瞬时值存储在模拟/数字转换器单元20的存储器单元中。以70至100行的间距实现第一瞬时值的和第二瞬时值的检测。向第一比较器单元16输出第一瞬时值和第二瞬时值。替代地可以考虑，向第二比较器单元18或第三比较器单元输出第一瞬时值和第二瞬时值，所述第三比较器单元独立于第一比较器单元16和第二比较器单元18地构造。
[0039] 在MEMS致动器22的非正弦形的、尤其分段线性的运动的情况下，第一比较器单元16设置用于，将模拟/数字转换器单元20的第二瞬时值与模拟/数字转换器单元20的第一瞬时值进行比较。第一比较器单元16设置用于形成第二瞬时值与第一瞬时值之间的差。替代地可以考虑，第二比较器单元18或第三比较器单元——所述第三比较器单元独立于第一比较器单元16和第二比较器单元18地构造——设置用于，通过形成第二瞬时值与第一瞬时值之间的差来将第一瞬时值和第二瞬时值进行比较。
[0040] 在MEMS致动器22的非正弦形的、尤其分段线性的运动的情况下，第一比较器16设置用于检查，在模拟/数字转换器20的第一瞬时值与模拟/数字转换器20的第二瞬时值之间是否存在确定的最小区别。替代地可以考虑，在MEMS致动器22的线性的运动的情况下，第二比较器单元18或第三比较器单元——所述第三比较器单元独立于第一比较器单元16和第二比较器单元18地构造——设置用于检查，在模拟/数字转换器单元20的第一瞬时值与模拟/数字转换器单元20的第二瞬时值之间是否存在确定的最小区别。确定的最小区别存储在第一比较器单元16的存储器单元中。第一比较器单元16设置用于将第二瞬时值与第一瞬时值之间的差与确定的最小区别进行比较。如果差大于或等于确定的最小区别，则第一比较器单元16输出具有如下信息的输出信号：MEMS致动器22的运动无干扰地进行。如果差小于确定的最小区别，则第一比较器单元16得出具有如下信息的输出信号：存在MEMS致动器22的干扰。
[0041] 以下描述一种借助监测设备10对MEMS致动器22进行运动监测的方法。在至少一个方法步骤中，将MEMS致动器22的至少一个运动特征值与至少一个参考值进行比较。关于用于借助监测设备10对MEMS致动器22进行运动监测的方法的另外的方法步骤，可以参照对监测设备10的先前的描述，因为所述说明书也可以针对所述方法来解读并且因此关于监测设备10的所有特征参照所述用于借助监测设备10对MEMS致动器22进行运动监测的方法也视为公开的。
[0042] 图2示出根据本发明的激光投影设备24的示意图。激光投影设备24包括构造为镜元件的MEMS致动器22和构造为镜元件的另外的MEMS致动器26。MEMS致动器22构造为竖直镜并且绕着第一旋转轴线28可运动地支承。第二MEMS致动器26构造为水平镜并且绕着第二旋转轴线30可运动地支承。第一旋转轴线28和第二旋转轴线30基本上彼此垂直地定向。在此，表述“基本上垂直”尤其应限定第一旋转轴线28相对于第二旋转轴线30的定向，其中，第一旋转轴线28和第二旋转轴线30尤其在一个平面上看围成90°的角度并且该角度具有尤其小于8°、有利地小于5°并且特别有利地小于2°的最大偏差。
[0043] MEMS致动器22设置用于，使激光束32朝竖直方向转向。在此，“竖直方向”尤其应理解为至少基本垂直于第一旋转轴线28的方向。另外的MEMS致动器26设置用于使由MEMS致动器22转向的激光束32朝水平方向转向。为了清楚地示出另外的MEMS致动器26的功能方式，另外的MEMS致动器26部分透明地示出。在此，水平方向尤其应理解为至少基本垂直于第二旋转轴线30的方向。借助由这两个MEMS致动器22、26转向的激光束32，激光投影设备24将图像34投影到投影面36上。激光束32由辐射源38产生。辐射源38构造为激光二极管。
[0044] 这两个MEMS致动器22、26在其表面上分别具有对电磁辐射反射的涂层。反射的涂层由金构成。替代地，反射的涂层也可以由银、硅或对于本领域技术人员而言显得有意义的对电磁辐射进行反射的其他材料构成。为了高的反射率，这两个MEMS致动器22、26的表面分别是经高亮度抛光的。
[0045] 激光投影设备24包括监测设备10和另外的监测设备40。另外的监测设备40与监测设备10类似地构造。为了对MEMS致动器22进行运动监测，监测设备10与MEMS致动器22连接。为了对另外的MEMS致动器26进行运动监测，另外的监测设备40与另外的MEMS致动器26连接。
[0046] 图3示出一种根据本发明的激光投影仪42的透视图。激光投影仪42包括激光投影设备24。激光投射设备24布置在激光投影仪42的壳体44内并且通过以虚线包围的区域标出。激光投射设备24布置在激光投影仪42的主印制电路板46上。
