CN111290207B - 三色激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光投影设备，包括三色激光器，通过在激光光束的出光路径中设置亮度传感器，亮度传感器可以检测激光光源的的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示控制电路。该显示控制电路用于获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，当激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值时，确定该激光器发生COD故障。则显示控制电路减小激光器的对应的激光器驱动组件的电流控制信号，直至该差值小于等于该差值阈值，能够及时消除激光器的COD故障，降低了激光器的损坏率，确保了激光投影设备的图像显示效果。

Description

三色激光投影设备

技术领域

本公开涉及投影显示领域，特别涉及一种三色激光投影设备。

背景技术

目前，由于激光具有的单色性强，亮度高，色域丰富等优点，使得激光器逐渐作为投影设备的光源使用。激光光源通常包括多颗半导体激光二极管，激光二极管通过对PN结通电，激发有源区，形成谐振腔，并形成稳定的振荡，从而发出单一波长的激光。其中PN结是在氮化物生长基上生长而成的，不同颜色的激光与不同的氮化物基底有关。

相关技术中，激光投影设备中的激光器在出射激光的过程中，由于激光器半导体结超过功率密度导致过载，使激光器的腔面承受较大的光功率密度而熔化以及再结晶，使激光器的腔面会吸收较多光产生的热量从而产生较大的温升，诱导各种缺陷的产生，从腔表面向激光器内部迁移，加速了激光器退化，并且促使激光器PN结的带隙收缩，从而加剧腔面光的吸收，形成恶性循环，直至使得激光器的腔面发生灾变性光学镜面损伤(catastrophic optical damage，COD)，但这种损伤发生时，激光器所承受的电压和电流基本上不变，因此即便实时监测电压和电流，也不易察觉到，而长时间发生COD故障会导致激光器永久性损伤，而采用激光光源的激光投影设备的图像显示效果必然受到影响，并且激光光源的寿命和可靠性也大大降低。

发明内容

本公开实施例提供了一种激光投影设备，可以解决相关技术中激光器长期发生COD故障，导致激光器永久性损伤，激光投影设备的图像显示质量变差的问题。所述技术方案如下：

显示控制电路、激光光源、激光器驱动组件以及亮度传感器，激光光源包括三色激光器；其中，

显示控制电路用于向激光器驱动组件输出基色使能信号以及基色电流控制信号，以驱动激光器发光，

亮度传感器设置于激光光源的出光路径中，用于检测激光器的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示控制电路；

显示控制电路，还用于获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，当激光器的第二亮度值与激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值时，调整与激光器对应的激光器驱动组件的电流控制信号，直至差值小于等于差值阈值。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本公开实施例提供了一种激光投影设备，包括三色MCL型激光器，通过在激光光源的出光路径中设置亮度传感器，亮度传感器可以检测三色MCL型激光器的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示控制电路。该显示控制电路可以获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，并在确定该激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值时，确定该激光器发生COD故障。则显示控制电路可以减小激光器的对应的激光器驱动组件的电流控制信号，直至该差值小于等于该差值阈值，从而消除该蓝色激光器的COD故障。相较于相关技术，该激光投影设备能够及时消除激光器的COD故障，降低了激光器的损坏率，确保了激光投影设备的图像显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术所提供的一种激光器发生COD故障时激光器的输出特性的示意图；

图2是本公开实施例提供的一种激光投影设备的电路框架示意图；

图3是本公开实施例提供的一种激光投影设备示意图；

图4是本公开实施例提供的一种激光投影设备示意图；

图5是本公开实施例提供的一种激光投影设备的电路结构示意图；

图6是本公开实施例提供的一种激光投影设备的光学系统图；

图7为本公开实施例提供的一种激光器结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是相关技术所提供的一种激光器发生COD故障时激光器的输出特性的示意图。该示意图包括第一曲线和第二曲线，第一曲线为激光器的驱动电压的变化曲线，第二曲线为激光器的驱动电流的变化曲线。该示意图中的横坐标为驱动电流，第一纵坐标为激光器的发光功率，第二纵坐标为激光器的驱动电压。其中，驱动电流的单位为安(A)，发光功率的单位为毫瓦(mW)，驱动电压的单位为伏特(V)。

参考图1，激光器在工作的过程中，随着激光器接收到的驱动电流的增大，当该驱动电流增大至远超过激光器的额定电流时，激光器发生COD故障。在激光器发生COD故障时，其驱动电流和驱动电压基本保持不变，但激光器的发光功率会骤然降低。其中，虽然驱动激光器发光的电功率不变，但激光器发出的光主要被激光器内部的腔面吸收转化成热量，使得激光器的腔面产生较大的温升，从而损伤激光器的腔面。由于只有小部分激光从激光器内部发射出来，因此激光器的发光功率会骤然降低(即激光器的发光亮度会降低)。也即是激光器在发生COD故障时，其将在较高的驱动电流下工作，但却无法提供与该驱动电流相匹配的发光亮度。长此以往，会导致激光器出现损伤，激光投影设备的图像显示质量变差。

本公开实施例提供的激光投影设备，包括三色激光器，通过在激光光源的出光路径中设置亮度传感器，亮度传感器可以检测激光光束的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示控制电路。该显示控制电路可以获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，并在确定对应颜色激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值时，确定该激光器发生COD故障。则显示控制电路可以调整，具体地，是减小激光器的对应的激光器驱动组件的电流控制信号，直至该差值小于等于该差值阈值，从而消除该蓝色激光器的COD故障。相较于相关技术，该激光投影设备能够及时消除激光器的COD故障，降低了激光器的损坏率，确保了激光投影设备的图像显示效果。

下面将结合具体的三色激光光源的光学架构和电路架构对本申请进行实施例的说明。

图2是本公开实施例提供的一种激光投影设备的电路架构示意图。如图2所示，该激光投影设备可以包括显示控制电路10、激光光源20、激光器驱动组件30以及亮度传感器40，该激光光源20可以包括与激光器驱动组件30一一对应的多色激光器。

具体地，图2所示的激光投影设备包括三个激光器驱动组件30和一个亮度传感器40，相应的，该激光光源20包括与该三个激光器驱动组件30一一对应的三个激光器，该三个激光器可以分别为蓝色激光器201、红色激光器202和绿色激光器203。其中，该蓝色激光器201用于出射蓝色激光，该红色激光器202用于出射红色激光，该绿色激光器203用于出射绿色激光。

显示控制电路10用于向激光器驱动组件30输出基色使能信号以及基色电流控制信号，以驱动激光器发光，具体地，如图2所示，显示控制电路10与每个激光器驱动组件30连接，用于输出与多帧显示图像中的每一帧图像的三种基色一一对应的至少一个使能信号，将至少一个使能信号分别传输至对应的激光器驱动组件30，以及，输出与每一帧图像的三种基色一一对应的至少一个电流控制信号，将至少一个电流控制信号分别传输至对应的激光器驱动组件30。示例的，该显示控制电路10可以为微控制单元(microcontroller unit，MCU)，又称为单片机。其中，该电流控制信号可以是脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)信号。

示例的，参考图2，该显示控制电路10可以基于待显示图像的蓝色基色分量输出与蓝色激光器201对应的蓝色PWM信号B_PWM，基于待显示图像的红色基色分量输出与红色激光器202对应的红色PWM信号R_PWM，基于待显示图像的绿色基色分量输出与绿色激光器203对应的绿色PWM信号G_PWM。该显示控制电路10可以基于蓝色激光器201在驱动周期内的点亮时长，输出与蓝色激光器201对应的使能信号B_EN，基于红色激光器202在驱动周期内的点亮时长，输出与红色激光器202对应的使能信号R_EN，基于绿色激光器203在驱动周期内的点亮时长，输出与绿色激光器203对应的使能信号G_EN。

每个激光器驱动组件30与对应的一个激光器连接，用于响应于接收到的使能信号和电流控制信号，向其所连接的激光器提供对应的驱动电流。

每个激光器用于在对应的激光器驱动组件30提供的驱动电流的驱动下发光。

示例的，参考图2，该蓝色激光器201、红色激光器202和绿色激光器203分别与对应的激光器驱动组件30连接。该蓝色激光器201对应的激光器驱动组件30可以响应于显示控制电路10发送的蓝色PWM信号B_PWM和使能信号B_EN，向该蓝色激光器201提供对应的驱动电流。该蓝色激光器201用于在该驱动电流的驱动下发光。

亮度传感器设置于激光光源的出光路径中，通常设置在出光路径的一侧，而不会遮挡光路。如图2所示，至少一个亮度传感器40设置在激光光源20的出光路径中，该每个亮度传感器与显示控制电路10连接，用于检测一个激光器的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示控制电路10。

显示控制电路10，还用于获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，若检测到该激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值，表明该激光器发生COD故障，显示控制电路10可以调整与激光器对应的激光器驱动组件30的电流控制信号，直至该差值小于等于该差值阈值，即通过降低激光器的驱动电流来消除该激光器的COD故障。具体地，第一亮度值和第二亮度值均表征为光输出功率值，其中第二亮度值可以是预先存储的，也可以是处于正常发光状态时的亮度传感器发回的亮度数值。如果激光器发生COD故障，通常是其光输出功率发生骤降，亮度传感器回传的第一亮度值会小于正常的第二亮度值的一半。当确认发生上述故障时，显示控制电路会减小与激光器对应的激光器驱动组件的电流控制信号，并不断采集亮度传感器回传的亮度信号并比较。

若检测到的该激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值小于等于差值阈值，表明该激光器未发生COD故障，则显示控制电路10无需调整与该激光器对应的激光器驱动组件30的电流控制信号。

其中，显示控制电路10中可以存储有电流与亮度值之间的对应关系。该对应关系中每个电流对应的亮度值为激光器在该电流的驱动下正常工作(即在未发生COD故障)时，该激光器能够发出的初始亮度值。例如，该亮度值可以是激光器在该电流的驱动下工作时，其首次点亮时的初始亮度。

显示控制电路10可以从该对应关系中获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，该驱动电流为激光器当前的实际工作电流，该驱动电流对应的第二亮度值为激光器在该驱动电流的驱动下正常工作时能够发出的亮度值。该差值阈值可以为显示控制电路10中预先存储的固定数值。

可选的，显示控制电路10在调整与激光器对应的激光器驱动组件30的电流控制信号时，可以降低与激光器对应的激光器驱动组件30的电流控制信号的占空比，从而降低激光器的驱动电流。

示例的，若该至少一个亮度传感器40包括一个亮度传感器40，参考图2，该亮度传感器40可以检测蓝色激光器201的第一亮度值，并将该第一亮度值发送至显示控制电路10。该显示控制电路10可以获取该蓝色激光器201的驱动电流，并从电流与亮度值的对应关系中获取该驱动电流对应的第二亮度值。之后检测第二亮度值与第一亮度值之间的差值是否大于差值阈值，若该差值大于差值阈值，表明该蓝色激光器201发生COD故障，则显示控制电路10可以降低与该蓝色激光器201对应的激光器驱动组件30的电流控制信号。之后显示控制电路10可以再次获取蓝色激光器201的第一亮度值，以及蓝色激光器201的驱动电流对应的第二亮度值，并在第二亮度值与第一亮度值之间的差值大于差值阈值时，再次降低与该蓝色激光器201对应的激光器驱动组件30的电流控制信号。如此循环，直至该差值小于等于差值阈值。由此通过降低蓝色激光器201的驱动电流，消除该蓝色激光器201的COD故障。

在本公开实施例中，显示控制电路10可以根据至少一个亮度传感器40获取到的每一个激光器的第一亮度值，以及每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，实时监测每个激光器是否发生COD故障。并在确定任一个激光器发生COD故障时，及时消除该激光器的COD故障，减少激光器发生COD故障的持续时长，降低该激光器的损伤，确保激光投影设备的图像显示效果。

综上所述，本公开实施例提供了一种激光投影设备，通过在激光光源的出光路径中设置至少一个亮度传感器，该每个亮度传感器可以检测一个激光器的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示控制电路。该显示控制电路可以获取激光器的驱动电流对应的第二亮度值，并在确定该激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值时，确定该激光器发生COD故障。则显示控制电路可以减小激光器的对应的激光器驱动组件的电流控制信号，直至该差值小于等于该差值阈值，从而消除该激光器的COD故障。相较于相关技术，本申请实施例提供的激光投影设备能够及时消除激光器的COD故障，减少激光器发生COD故障的持续时长，降低了激光器的损坏率，确保了激光投影设备的图像显示效果。

参见6所示，提供了一种激光投影设备示意图，按照光学功能划分，分为光源100，光机200和镜头300。光源100输出的光束入射至光机200中，光机200再将光束入射至镜头300。其中光源100为三色激光光源，能够输出红绿蓝三色激光。光源100还包括多个光学镜片，对激光光束合光和会聚。由于激光本身具有较强的相干性，因此，为了改善激光投影带来的散斑问题，在光源输出至光机的光路中还可设置有消散斑部件，比如，运动的扩散片，经运动的扩散片对光束进行扩散后，可增加光束的发散角度，利于改善散斑现象。运动的扩散片可设置于光源100中，也可以设置于光机200中。从光源100出射的光束入射至光机200，通常匀化部件，比如光导管位于光机200的前端，用于接收光源的照明光束，具有混光和匀化的作用，且光导管的出口为矩形，对光斑具有整形效果。光机200中还包括多片透镜组，TIR或RTIR棱镜用于形成照明光路，将光束入射至核心关键器件-光阀，光阀调制光束后入射镜头300的透镜组中进行成像。根据投影架构的不同，光阀可以包括很多种，比如LCOS，LCD或者DMD，在本示例中，应用DLP架构，光阀为DMD芯片或称数字微镜阵列。

本示例中提到的激光投影设备可以为超短焦激光投影设备。

以及，图3和图4分别示出了基于上述激光投影设备的光学系统示意图。

在本公开实施例再一种可选的实现方式中，该激光投影设备中的激光光源20可以为MCL型激光器，比如为一个MCL型激光器，其中该一个MCL型激光器如图7所示，包括基板2001，基板2001与周围框架形成内凹空间，基板2001的内上表面贴装有多个发光芯片，多个发光芯片可以发出红色，蓝色，绿色的激光。框体侧部引出引线端子，用于通电对激光器的发光芯片进行驱动，以及在发光芯片的出光面上方还覆盖有准直透镜组2003，具有多个准直透镜，分别一一对应发光芯片的出光光束。

在本示例中，通过一个MCL型激光器，就可以发出三色激光。具体地，该MCL激光器包括行列排布的发光芯片，可以包括两行红色激光器202、一行蓝色激光器201和一行绿色激光器203。该激光投影设备可以称为全色激光投影设备。该激光投影设备中的蓝色激光器201设置在红色激光器202和绿色激光器203的中间。由于蓝色激光器201所能承受的温度更高，因此将该蓝色激光器201设置在红色激光器202和绿色激光器203的中间，该设置方式更有利于红色激光器202和绿色激光器203的快速散热，使得该集成设置的多个激光器的可靠性更高。

作为一种可选的实现方式，亮度传感器40可以包括第一亮度传感器401、第二亮度传感器402和第三亮度传感器403。

其中，该第一亮度传感器401设置在蓝色激光器201的出光路径中，具体地，设置蓝色激光光束的准直光束出光路径一侧，而不遮挡光路，同理，该第二亮度传感器402设置在两行红色激光器202的准直光束出光路径中，具体地，设置在红色激光光束的出光路径一侧，该第三亮度传感器403设置在绿色激光器203的出光路径中，具体设置在设置绿色激光光束的准直光束出光路径一侧。

该显示控制电路10还用于在控制蓝色激光器201出射蓝色激光时，读取该第一亮度传感器401检测的亮度值。并在控制该蓝色激光器201关闭时，停止读取该第一亮度传感器401检测的亮度值。

该显示控制电路10还用于在控制红色激光器202出射红色激光时，读取该第二亮度传感器402检测的亮度值，并在控制红色激光器202关闭时，停止读取第二亮度传感器402检测的亮度值。

该显示控制电路10还用于在控制绿色激光器203出射绿色激光时，读取该第三亮度传感器403检测的亮度值，并在控制绿色激光器203关闭时，停止读取该第三亮度传感器403检测的亮度值。

其中，第一亮度传感器401可以是蓝光第一亮度传感器或者白光亮度传感器，第二亮度传感器402为红光亮度传感器或者白光亮度传感器，第三亮度传感器403为绿光亮度传感器或者白光亮度传感器。

以及，作为本申请的另一种实施方式，亮度传感器也可以为一个，设置于三色激光的合光路径中，比如合光反射镜805所反射的光路径中。

或者，参考图3，该激光投影设备还可以包括光导管110。作为另一种可选的实现方式，该亮度传感器40可以包括第四亮度传感器404。其中，第四亮度传感器404设置在两个红色激光器202的出光路径中、蓝色激光器201的出光路径中和绿色激光器203的出光路径中。也即是，该第四亮度传感器404设置在激光光源20的出光路径中。或者，参考图4，该第四亮度传感器404设置在光导管110的出光路径中。

该显示控制电路10还用于在控制激光投影设备开始投影显示图像时，读取该第四亮度传感器404检测的亮度值。该第四亮度传感器404用于在蓝色激光器201出射蓝色激光时，检测该蓝色激光器201的第一亮度值。在红色激光器202出射红色激光时，检测该红色激光器202的第一亮度值。在绿色激光器203出射绿色激光时，检测该绿色激光器203的第一亮度值。并在控制激光投影设备停止投影显示图像时，停止读取该第四亮度传感器404检测的亮度值。

参考图3和图4，该激光投影设备还可以包括四个第五反射镜片805、第二透镜组件90、TIR透镜120、DMD 130、投影镜头140和扩散轮150。其中，该第二透镜组件90包括第一透镜901、第二透镜902和第三透镜903。每个激光器对应设置有一个第五反射镜片805。

蓝色激光器201出射的蓝色激光经过相应位置处的第五反射镜片805反射，并经过第一透镜901聚光，透过扩散轮150匀光，再经过光导管110进行全反射匀光。红色激光器202出射的红色激光经过相应位置处的第五反射镜片805反射，并经过第一透镜901聚光，透过扩散轮150对红色激光进行消散斑和色度匀光，再经过光导管110进行全反射匀光。绿色激光器203出射的绿色激光经过相应位置处的第五反射镜片805反射，并经过第一透镜901聚光，透过扩散轮150对绿色激光进行消散斑和色度匀光，再经过光导管110进行全反射匀光。经过光导管110匀光后的蓝色激光、红色激光和绿色激光分时经过第二透镜902和第三透镜903整形，并进入TIR透镜120全反射，经过DMD 130反射后再透过TIR透镜120，最后经过投影镜头140投射到显示屏幕上，形成需要显示的图像。

在本公开实施例中，参考图5，该激光器驱动组件30可以包括驱动电路301、开关电路302和放大电路303。该驱动电路301可以为驱动芯片。该开关电路302可以为金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor，MOS)管。

其中，该驱动电路301分别与开关电路302、放大电路303以及激光光源20所包括的对应的激光器连接。该驱动电路301用于基于显示控制电路10发送的电流控制信号通过VOUT端向激光光源20中对应的激光器输出驱动电流，并通过ENOUT端将接收到的使能信号传输至开关电路302。其中，该激光器可以包括串联的n个子激光器，分别为子激光器LD1至LDn。n为大于0的正整数。

开关电路302串联在激光器的电流通路中，用于在接收到的使能信号为有效电位时，控制电流通路导通。

放大电路303分别与激光光源20的电流通路中的检测节点E和显示控制电路10连接，用于将检测到的激光器组件201的驱动电流转换为驱动电压，放大该驱动电压，并将放大后的驱动电压传输至显示控制电路10。

显示控制电路10还用于将放大后的驱动电压确定为激光器的驱动电流，并获取该驱动电流对应的第二亮度值。

示例的，如图5所示，放大电路303可以包括：第一运算放大器A1、第一电阻(又称取样功率电阻)R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。

第一运算放大器A1的同相输入端(又称正端)与第二电阻R2的一端连接，第一运算放大器A1的反相输入端(又称负端)分别与第三电阻R3的一端和第四电阻R4的一端连接，第一运算放大器A1的输出端分别与第四电阻R4的另一端和处理子电路3022连接。第一电阻R1的一端与检测节点E连接，第一电阻R1的另一端与参考电源端连接。第二电阻R2的另一端与检测节点E连接，第三电阻R3的另一端与参考电源端连接。该参考电源端为接地端。

如图5所示，该第一运算放大器A1还可以包括两个电源端，其中一个电源端与电源端VCC连接，另一个电源端可以与参考电源端连接。

激光光源20所包括的激光器的较大的驱动电流通过第一电阻R1后产生压降，该第一电阻R1一端(即检测节点E)的电压V_i通过第二电阻R2传输至第一运算放大器A1的同相输入端，经过第一运算放大器A1放大N倍后输出。该N为该第一运算放大器A1的放大倍数，且N为正数。该放大倍数率N可以使得第一运算放大器A1输出的电压V_fb的数值为激光器的驱动电流的数值的整数倍。示例的，电压V_fb的数值可以与该驱动电流的数值相等，从而便于显示控制电路10将该放大后的驱动电压确定为激光器的驱动电流。

本公开实施例中，该第一运算放大器A1的输入输出电压的放大公式为：

V_i为第一运算放大器A1的输入电压，V_fb为第一运算放大器A1的输出电压。该第一运算放大器A1的放大倍数N满足：

在本公开实施例中，该显示控制电路10、驱动电路301、开关电路302和放大电路303形成闭环，以实现对该激光器的驱动电流的反馈调节，从而使得该显示控制电路10可以通过激光器的第二亮度值与第一亮度值的差值，及时调节该激光器的驱动电流，也即是及时调节该激光器的实际发光亮度，避免激光器长时间发生COD故障，同时提高了对激光器发光控制的准确度。

需要说明的是，参考图3和图4，若激光光源20包括一个蓝色激光器201、一个红色激光器202和一个绿色激光器203。该蓝色激光器201可以设置在L1位置处，该红色激光器202可以设置在L2位置处，绿色激光器203可以设置在L3位置处。

参考图3和图4，L1位置处的激光经过第四二向色片604一次透射，再经过第五二向色片605反射一次后进入第一透镜901中。该L1位置处的光效率P1＝Pt×Pf。其中，Pt表示的是二向色片的透射率，Pf表示的是二向色片或者第五反射率904的反射率。

表1示出了每种激光透过每个二向色片的透射率Pt以及被每个二向色片或者第五反射镜904反射的反射率。示例的，如表1所示，红色激光透过每个二向色片的透射率为97％，红色激光被每个二向色片或第五反射镜904反射的反射率为99％。

参考表1，在L1位置处，蓝色激光的光效率为96.5％×99％＝95.535％。红色激光的光效率为97％×99％＝96.03％，绿色激光的光效率为96.5％×99％＝95.535％。即在L1位置处红色激光的光效率最高，蓝色激光和绿色激光的光效率最低，均为95.535％。在L1位置处的最大光效率为96.03％。

L2位置处的激光只需经过第五二向色片605一次透射即可进入第一透镜901中，该L2位置处的光效率P2＝Pt。

参考表1，蓝色激光的光效率为96.5％，红色激光的光效率为97％，绿色激光的光效率为96.5％，即在L1位置处红色激光的光效率最高。在L1位置处的最大光效率为97％。

L3位置处的激光经过第五反射镜904反射一次，经过第四二向色片604反射一次，再经过第五二向色片605反射一次后才进入第一透镜901中。该L3位置处的激光共进行了3次反射。该L3位置处的光效率P3＝Pf×Pf×Pf。

参考表1，由于蓝色激光、红色激光和绿色激光的反射率均为99％，因此蓝色激光、红色激光和绿色激光的光效率均为99％×99％×99％＝97.0299％。即在L3位置处蓝色激光、红色激光和绿色激光的光效率相同。在L1位置处的最大光效率为97.0299％。

表1

由以上可知，在L1、L2和L3三个位置中，L3位置处的激光的光效率最高，L1位置处的激光的光效率最低。由于蓝色激光器201输出的最大光功率Pb＝4.5瓦(W)，红色激光器202输出的最大光功率Pr＝2.5W，绿色激光器203输出的最大光功率Pg＝1.5W。即蓝色激光器201输出的最大光功率最大，红色激光器202输出的最大光功率次之，绿色激光器203输出的最大光功率最小。因此将绿色激光器203设置在L3位置处，将红色激光器202设置在L2位置处，将蓝色激光器201设置在L1位置处。也即是将绿色激光器203设置在光效率最高的光路中，从而确保激光投影设备能够获得最高的光效率。

在上述光源组成架构中，由于三基色的亮度不同，其驱动电流也可以不同，因此，可以选择性将亮度传感器设置于驱动电流较大的激光器的出光路径中，这是因为COD故障的产生通常与大驱动电流有关。

以及，参见图5，显示控制电路10，还用于，当激光器的第二亮度值与激光器的第一亮度值的差值小于等于差值阈值时，恢复与激光器对应的激光器驱动组件的电流控制信号至初始值，该初始值为正常状态下对激光器的PWM电流控制信号的大小。从而，当激光器发生COD故障时，可以快速的识别，并及时采取降低驱动电流的措施，减轻激光器自身的持续损伤，帮助其自恢复，整个过程中不需要拆机和人为干涉，提高了激光器光源使用的可靠性，保证了激光投影显示设备的投影显示质量。

综上所述，本公开实施例提供了一种激光投影设备，包括三色激光器，发出三色激光，通过在激光光源的出光路径中设置亮度传感器，比如针对每种激光器各自设置一个亮度传感器，或者在三色激光的合光光路径中设置一个亮度传感器，可以检测激光光源发出的激光光束的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示控制电路。该显示控制电路可以获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，并在确定该激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值时，也即第一亮度值远小于第二亮度值，光输出功率发生骤降时，可确定该激光器发生COD故障。则显示控制电路可以减小该激光器的对应的激光器驱动组件的电流控制信号，直至该差值小于等于该差值阈值，从而消除该激光器的COD故障。相较于相关技术，该激光投影设备提供了一种闭环的检测和自恢复的方法，能够及时消除激光器的COD故障，降低了激光器的损坏率，确保了激光投影设备的图像显示效果。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备包括：显示控制电路、激光光源、激光器驱动组件以及亮度传感器，所述激光光源包括三色MCL型激光器；其中，

所述显示控制电路用于向所述激光器驱动组件输出基色使能信号以及基色电流控制信号，以驱动所述三色MCL型激光器发光，

所述亮度传感器设置于所述激光光源的出光路径中，用于检测所述三色MCL型激光器的第一亮度值，并将所述第一亮度值发送至所述显示控制电路；

所述显示控制电路，还用于获取每个所述三色MCL型激光器的驱动电流对应的第二亮度值，所述第二亮度值大于所述第一亮度值，若所述三色MCL型激光器的第二亮度值减去所述三色MCL型激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值，减小与所述三色MCL型激光器对应的所述激光器驱动组件的电流控制信号，直至所述差值小于等于所述差值阈值。

2.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述第一亮度值，所述第二亮度值均为光输出功率值，所述第一亮度值小于所述第二亮度值的50%。

3.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述三色MCL型激光器包括阵列排布的多个激光器，其中包括一行蓝色激光器，两行红色激光器和一行绿色激光器，所述亮度传感器为多个，分别设置在所述蓝色激光器、红色激光器、绿色激光器的出光路径一侧。

4.根据权利要求3所述的激光投影设备，其特征在于，所述亮度传感器设置于多个MCL型激光器的准直光束出光路径一侧。

5.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述激光器包括蓝色激光器，红色激光器和绿色激光器，所述亮度传感器为一个，所述亮度传感器设置于三色激光的合光路径中。

6.根据权利要求5所述的激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备还包括光导管，所述光导管用于接收并匀化输出三色激光，所述亮度传感器设置于所述光导管的出光侧。

7.根据权利要求3或4所述的激光投影设备，其特征在于，所述亮度传感器包括第一亮度传感器，第二亮度传感器，第三亮度传感器，所述第一亮度传感器为蓝光亮度传感器或者白光亮度传感器；

所述第二亮度传感器为红光亮度传感器或者白光亮度传感器；

所述第三亮度传感器为绿光亮度传感器或者白光亮度传感器。

8.根据权利要求5所述的激光投影设备，其特征在于，所述亮度传感器为白光亮度传感器。

9.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述显示控制电路，还用于，当所述三色MCL型激光器的第二亮度值与所述激光器的第一亮度值的差值小于等于差值阈值时，恢复与所述三色MCL型激光器对应的所述激光器驱动组件的电流控制信号至初始值。

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