CN106896634B - 一种激光器驱动电流毛刺去除电路和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实公开了一种激光器驱动电流毛刺去除电路和方法，以及激光投影显示方法。所述电路由一非门、第一与门、第二与门、第一与或非门和第二与或非门组成为一个触发器，所述触发器当CP从1变成0时，输出与输入的驱动电流相同；当CP＝1、CP＝0或者CP从0变为1时，所述触发器自锁，输出维持之前状态，这样在输入的驱动电流产生毛刺的时间段，输出被锁住而保持稳定；在CP由1再次变为0的瞬间，输出跟随输入的驱动电流变化。由于只有在负边沿瞬间，所述电路才会对输入采样，因此可以过滤掉驱动电流的毛刺，并且可以过滤其他时间段的干扰，有效地保持驱动电流的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及激光显示技术领域，尤其涉及一种激光器驱动电流毛刺去除电路和方法。
背景技术
RGB或RGBY激光投影显示技术是以高功率红(R)、绿(G)和蓝(B)驱动电流或者红、绿、蓝和黄(Y)驱动电流驱动激光器发出不同颜色激光，将单色激光混合成全彩色的显示技术。以RGBY激光投影显示为例，如图1所示，R、G、B和Y颜色控制电流信号经过PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)后分别接入多路选择器的输入端S1至S4，EN为使能信号，A0、A1和A2分别为RGBY选通信号，可以通过A0、A1和A2的控制选择S1至S4通道的开关，从而使R、G、B、Y四路颜色控制电流信号合成一周期内包含R、G、B、Y四色信息的一路激光器驱动电流脉冲信号，再从输出端D输出,以驱动激光器。
但是，R、G、B、Y的PWM信号在多路选择器的选通过程中会发生同时开或同时关的现象(竞争与冒险现象)，导致D端输出的驱动电流毛刺严重，影响显示的画质。现有技术解决驱动电流毛刺的做法是在多路选择器后增加滤波电容，由滤波电容对多路选择器的输出进行滤波，以平滑驱动电流，但由于滤波电容的平滑作用通常不能兼顾高频和低频两级，这种方式消除驱动电流毛刺的效果并不理想，而且电容的加入会延长驱动电流的响应时间。
发明内容
本申请提供了一种激光器驱动电流毛刺去除电路和方法，以解决激光器驱动电流存在毛刺的问题。
第一方面，本申请提供了一种激光器驱动电流毛刺去除电路，所述电路包括：
一非门，所述非门的输入端与前一级驱动电流输出电路的驱动电流输出端连接，所述非门的输出端与第二与门的第二输入端连接；
第一与门，所述第一与门的第三输入端用于输入脉冲控制信号，所述第一与门的第一输入端与第二与或非门的输出端连接，所述第一与门的第二输入端与前一级驱动电流输出电路的驱动电流输出端连接，所述第一与门的输出端与第一与或非门的第三输入端连接；
第二与门，所述第二与门的第一输入端用于输入脉冲控制信号，所述第二与门的第二输入端与所述非门的输出端连接，所述第二与门的第三输入端与第一与或非门的输出端连接，所述第二与门的输出端与第二与或非门的第二输入端连接；
第一与或非门，所述第一与或非门的第一输入端用于输入脉冲控制信号，所述第一与或非门的第二输入端和第四输入端与所述第二与或非门的输出端连接，所述第一与或非门的第三输入端与所述第一与门的输出端连接，所述第一与或非门的输出端为所述电路的正相输出端，所述第一与或非门的第一输入端和第二输入端为所述第一与或非门中一个与门的两个输入端，所述第一与或非门的第三输入端和第四输入端为所述第一与或非门中另一个与门的两个输入端；
第二与或非门，所述第二与或非门的第一输入端和第三输入端与所述第一与或非门的输出端连接，所述第二与或非门的第二输入端与所述第二与门的输出端连接，所述第二与或非门的第四输入端用于输入脉冲控制信号，所述第二与或非门的输出端为所述电路的反相输出端，所述第二与或非门的第一输入端和第二输入端为所述第二与或非门中一个与门的两个输入端，所述第二与或非门的第三输入端和第四输入端为所述第二与或非门中另一个与门的两个输入端。
第二方面，本申请还提供了一种激光器驱动电流毛刺去除方法，所述方法使用第一方面所述的激光器驱动电流毛刺去除电路，在第一与门和第二与门的输入端，以及第一与或非门与第二与或非门的输入端加上脉冲控制信号，并且所述脉冲控制信号和所述第二与或非门的输出为所述第一与或非门中同一个与门的两个输入，所述脉冲控制信号和所述第一与或非门的输出为所述第二与或非门中同一个与门的两个输入，所述脉冲控制信号的周期为所述驱动电流的最小脉冲宽度的1/N，其中，N为除0之外的自然数。
第三方面，本申请还提供了一种激光投影显示方法，所述方法第二方面所述的激光器驱动电流毛刺去除方法，并将激光投影显示系统中色轮的同步时间延迟所述脉冲控制信号的1/2周期。
第四方面，本申请还提供了一种激光投影显示系统，所述系统包括第一方面所述的激光器驱动电流毛刺去除电路。
本申请所提供的激光器驱动电流毛刺去除电路，在一个驱动电流脉冲信号周期开始时起锁存作用，使所述电路的输出保持上一周期最后驱动电流脉冲信号的大小，从而能够完全消除驱动电流的瞬态毛刺，而且所述电路不包含电容，具有更高的响应效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为RGBY激光投影显示系统的多路选择器示例图；
图2为本申请激光器驱动电流毛刺去除电路的电路图；
图3为本申请激光器驱动电流毛刺去除电路的工作原理示例图。
具体实施方式
参见图2，为本申请激光器驱动电流毛刺去除电路的电路图。激光器驱动电流，例如RGBY多路选择器输出的驱动电流，为所述电路的输入，由所述电路进行毛刺消除，输出平滑的驱动电流。如图2所示，所述电路的包括：
一个非门，所述非门的输入端与前一级驱动电流输出电路的驱动电流输出端例如RGBY多路选择器的驱动电流输出端(D端)连接，所述非门的输出端与第二与门G4的第二输入端连接；
第一与门，所述第一与门G3的第三输入端3用于输入脉冲控制信号，所述第一与门G3的第一输入端1与第二与或非门的输出端连接，所述第一与门G3的第二输入端2与前一级驱动电流输出电路的驱动电流输出端如RGBY多路选择器的驱动电流输出端(D端)连接，所述第一与门G3的输出端与第一与或非门的第三输入端9连接；
第二与门，所述第二与门G4的第一输入端4用于输入脉冲控制信号，所述第二与门G4的第二输入端5与所述非门的输出端连接，所述第二与门G4的第三输入端6与第一与或非门的输出端连接，所述第二与门G4的输出端与第二与或非门的第二输入端12连接；
第一与或非门，所述第一与或非门的第一输入端7用于输入脉冲控制信号，所述第一与或非门的第二输入端8和第四输入端10与所述第二与或非门的输出端连接，所述第一与或非门的第三输入端9与所述第一与门的输出端连接，所述第一与或非门的输出端为所述电路的正相输出端Q，所述第一与或非门的第一输入端7和第二输入端8为所述第一与或非门中一个与门G5的两个输入端，所述第一与或非门的第三输入端9和第四输入端10为所述第一与或非门中另一个与门G1的两个输入端；
第二与或非门，所述第二与或非门的第一输入端11和第三输入端13与所述第一与或非门的输出端连接，所述第二与或非门的第二输入端12与所述第二与门G4的输出端连接，所述第二与或非门的第四输入端14用于输入脉冲控制信号，所述第二与或非门的输出端为所述电路的反相输出端所述第二与或非门的第一输入端11和第二输入端12为所述第二与或非门中一个与门G2的两个输入端，所述第二与或非门的第三输入端13和第四输入端14为所述第二与或非门中另一个与门G6的两个输入端。
多路选择器发生竞争与冒险现象时，输出的驱动电流脉冲信号在竞争或冒险现象发生的瞬间产生瞬态毛刺。本申请激光器驱动电流毛刺去除电路的工作原理是：所述电路相当于一个触发器，给所述电路加上设定周期的脉冲控制信号CP，所述脉冲控制信号的周期为所述驱动电流的最小脉冲宽度的1/N(N为除0之外的自然数)，这样，当CP从1变成0时，Q端输出与D端输出相同；当CP＝1、CP＝0或者CP从0变为1时，所述电路自锁，Q端输出维持之前状态，不随D端输出的变化而改变，这样在D端输出的驱动电流产生毛刺的时间段，Q端输出被锁住而保持稳定；在CP由1再次变为0的瞬间，Q端输出跟随D端输出变化。由于只有在负边沿瞬间，所述电路(相当于触发器)才会对输入采样，因此不仅驱动电流的毛刺可以过滤掉，还可以过滤其他时间段的干扰，能够有效地保持驱动电流的稳定性。
具体地：(1)CP＝0时,第一与门G3和第二与门G4，以及第一与或非门中的与门G5和第二与或非门中的与门G6均被锁，G3的输出端A和G4的输出端B的输出都为1，G5和G6的输出为0，所述电路(相当于触发器)处于自锁状态。(2)CP＝1时，所述电路依然处于自锁状态，其中PQ、PA分别为Q端和A端的输出。(3)CP从0变为1时，G5和G6先响应，A端和B端的输出仍为CP＝0时的输出，即为1，此时Q端的输出也不变，而CP稳定后，D端输出和非门输出端K的输出也只作用到了G3和G4，A端和B端的输出不会影响到后端，也就是Q端的输出不变。(4)CP从1变为0时，G5和G6先被锁，而A端和B端的输出仍为之前CP＝1时的输出状态，若此时D端的输出为1，则K端的输出为0，A端的输出等于Q端的输出，B端的输出等于1，最终Q端的输出为1，端的输出为0；若此时D端的输出为1，则K端的输出为1，A端的输出等于1，B端的输出等于端的输出，最终Q端的输出为0，端的输出为1；当CP稳定到0时，所述电路自锁，D端输出的变化不会影响到Q端输出。
以下以RGB激光投影显示应用来举例说明，多路选择器的输入为R、G、B颜色控制电流的PWM信号，输出为R、G、B驱动电流脉冲信号序列，R、G、B驱动电流脉冲信号的周期是相同的，但占空比不一定相同。如图3所示，多路选择器输出的驱动电流脉冲信号的最小占空比为1％，设R驱动电流脉冲信号的占空比为1％、G驱动电流脉冲信号的占空比为50％，由于R驱动电流脉冲信号为最小占空比(即1％)，因此CP的周期与R驱动电流脉冲信号的脉冲宽度相同(即N＝1)。当本申请激光器驱动电流毛刺去除电路的输入为R驱动电流脉冲信号时，在CP为1时，所述电路的输出保持上一周期最后驱动电流脉冲信号的大小，也就是0，这样便避免了毛刺的产生；CP变为0后，所述电路的输出与输入的R驱动电流脉冲信号相同；CP变为1后，所述电路的输出保持CP为0时的输出的大小，从而完成一个R驱动电流脉冲信号的脉冲宽度的输出；CP再变为0后，所述电路的输出与输入的R驱动电流脉冲信号相同，由于此时R驱动电流脉冲信号变为0，因此所述电路的输出变为0，并一直保持到R驱动电流脉冲信号的周期结束。
当本申请激光器驱动电流毛刺去除电路的输入为G驱动电流脉冲信号时，在CP为1时，所述电路的输出保持上一周期最后驱动电流脉冲信号的大小，也就是0，这样便避免了毛刺的产生；CP变为0后，所述电路的输出与输入的G驱动电流脉冲信号相同；CP变为1后，所述电路的输出保持CP为0时的输出的大小；CP再变为0后，所述电路的输出与输入的R驱动电流脉冲信号相同，由于此时G驱动电流脉冲信号尚未变为0，因此所述电路的输出依然保持原来大小；依此类推，当CP再变为0时，若G驱动电流脉冲信号变为0，则所述电路的输出变为0，完成一个G驱动电流脉冲信号的脉冲宽度的输出，所述电路的输出(为0)一直保持到G驱动电流脉冲信号的周期结束。
G驱动电流脉冲信号的输出过程和B驱动电流脉冲信号及R驱动电流脉冲信号的输出过程相同，不再赘述。本申请所提供的激光器驱动电流毛刺去除电路，在一个驱动电流脉冲信号周期开始时，所述电路的输出保持上一周期最后驱动电流脉冲信号的大小，从而能够完全消除驱动电流的瞬态毛刺，而且所述电路不包含电容，不会延长驱动电流的响应时间，具有更高的响应效率。
使用上述激光器驱动电流毛刺去除电路，本申请还提供一种激光器驱动电流毛刺去除方法，通过在第一与门和第二与门的输入端，以及第一与或非门与第二与或非门的输入端加上脉冲控制信号，并且所述脉冲控制信号和所述第二与或非门的输出为所述第一与或非门中同一个与门的两个输入，所述脉冲控制信号和所述第一与或非门的输出为所述第二与或非门中同一个与门的两个输入，且所述脉冲控制信号的周期为所述驱动电流的最小脉冲宽度的1/N，其中N为除0之外的自然数，来控制所述电路的锁存和导通功能，从而避免驱动电流毛刺的产生，且不影响驱动电流的响应时间。
使用所述激光器驱动电流毛刺去除方法，本申请还提供一种激光投影显示方法，所述方法应用于激光投影显示系统。受激光器驱动电流毛刺去除电路锁存作用的影响，其输出信号相比于输入信号会延后脉冲控制信号的1/2周期，因此在所述激光投影显示方法中调整激光投影显示系统中色轮的同步时间，使所述色轮的同步时间延迟所述脉冲控制信号的1/2周期，以保证所述电路的输出和激光投影系统中的色轮保持同步。
申请还提供了一种激光投影显示系统，所述系统包括图2所示的激光器驱动电流毛刺去除电路。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者逆序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路、过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路、过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路、过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述的本申请的实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (4)
1.一种激光器驱动电流毛刺去除电路，其特征在于，所述电路包括：
一非门，所述非门的输入端与前一级驱动电流输出电路的驱动电流输出端连接，所述非门的输出端与第二与门的第二输入端连接；
第一与门，所述第一与门的第三输入端用于输入脉冲控制信号，所述第一与门的第一输入端与第二与或非门的输出端连接，所述第一与门的第二输入端与前一级驱动电流输出电路的驱动电流输出端连接，所述第一与门的输出端与第一与或非门的第三输入端连接；
第二与门，所述第二与门的第一输入端用于输入脉冲控制信号，所述第二与门的第二输入端与所述非门的输出端连接，所述第二与门的第三输入端与第一与或非门的输出端连接，所述第二与门的输出端与第二与或非门的第二输入端连接；
第一与或非门，所述第一与或非门的第一输入端用于输入脉冲控制信号，所述第一与或非门的第二输入端和第四输入端与所述第二与或非门的输出端连接，所述第一与或非门的第三输入端与所述第一与门的输出端连接，所述第一与或非门的输出端为所述电路的正相输出端，所述第一与或非门的第一输入端和第二输入端为所述第一与或非门中一个与门的两个输入端，所述第一与或非门的第三输入端和第四输入端为所述第一与或非门中另一个与门的两个输入端；
第二与或非门，所述第二与或非门的第一输入端和第三输入端与所述第一与或非门的输出端连接，所述第二与或非门的第二输入端与所述第二与门的输出端连接，所述第二与或非门的第四输入端用于输入脉冲控制信号，所述第二与或非门的输出端为所述电路的反相输出端，所述第二与或非门的第一输入端和第二输入端为所述第二与或非门中一个与门的两个输入端，所述第二与或非门的第三输入端和第四输入端为所述第二与或非门中另一个与门的两个输入端。
2.一种激光器驱动电流毛刺去除方法，其特征在于，使用权利要求1所述的激光器驱动电流毛刺去除电路，
在第一与门和第二与门的输入端，以及第一与或非门与第二与或非门的输入端加上脉冲控制信号，并且所述脉冲控制信号和所述第二与或非门的输出为所述第一与或非门中同一个与门的两个输入，所述脉冲控制信号和所述第一与或非门的输出为所述第二与或非门中同一个与门的两个输入，所述脉冲控制信号的周期为所述驱动电流的最小脉冲宽度的1/N，其中，N为除0之外的自然数。
3.一种激光投影显示方法，其特征在于，使用如权利要求2所述的激光器驱动电流毛刺去除方法，并将激光投影显示系统中色轮的同步时间延迟所述脉冲控制信号的1/2周期。
4.一种激光投影显示系统，其特征在于，包括权利要求1所述的激光器驱动电流毛刺去除电路。
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