CN111290209A - 激光光源控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光光源控制系统及其控制方法，该系统包括总控制板、驱动控制板、光源驱动板以及操控单元；总控制板上设有总控制单元以及激光驱动单元，驱动控制板上设有驱动控制单元以及恒流板接口，光源驱动板上设有光源驱动单元；多个驱动控制板通过设置第一驱动板接口相连，操控单元监控激光管状态及获取激光管的控制信息；总控制单元输出控制信号，控制信号通过激光驱动单元输出；驱动控制单元通过第一驱动板接口接收控制信号，并对控制信号进行数模或模数转换后，输出转换信号；光源驱动单元通过恒流板接口接收转换信号，以驱动激光管进行对应的显示。本发明实现减少总控制板的运算压力，减少布线复杂度，适用于特殊场景。

Description

激光光源控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及光源控制系统，更具体地说是指激光光源控制系统及其控制方法。

背景技术

激光光源是一种利用激发态粒子在受激辐射作用下发光的电光源，其是一种相干光源。激光光源具备单色性好、方向性强以及光亮度高的特点，在工农业生产和科学技术的各领域中得到了广泛应用，其中，大尺寸投影是激光光源的用途之，大尺寸投影则需要用到众多的激光管作为光源，目前采用的是单个控制板直接控制众多的激光管，且该控制板还需要进行其他信号的处理，运算压力大，且布线复杂度高，导致适用场景受到限制。

因此，有必要设计一种新的系统，实现减少总控制板的运算压力，减少布线复杂度，适用于特殊场景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供激光光源控制系统及其控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：激光光源控制系统，其特征在于，包括总控制板、驱动控制板、光源驱动板以及操控单元；所述总控制板上设有总控制单元以及激光驱动单元，所述驱动控制板上设有驱动控制单元以及恒流板接口，所述光源驱动板上设有光源驱动单元；

所述驱动控制板上设有第一驱动板接口，多个所述驱动控制板通过第一驱动板接口相连，所述第一驱动板接口连接有第二驱动板接口，所述总控制板通过所述第二驱动板接口与所述驱动控制板相连；

所述操控单元，用于监控激光管状态及获取激光管的控制信息；所述总控制单元，用于输出控制信号，所述控制信号通过所述激光驱动单元输出；

所述驱动控制单元，用于通过所述第一驱动板接口接收所述控制信号，并对所述控制信号进行数模或模数转换后，输出转换信号；

所述光源驱动单元，用于通过所述恒流板接口接收所述转换信号，以驱动激光管进行对应的显示。

其进一步技术方案为：所述总控制板上还设有接口单元，所述总控制单元通过所述接口单元获取激光管的控制信息，并根据所述激光管的控制信息生成所述控制信号；所述接口单元用于与操控单元进行通讯，所述操控单元用于监控激光管状态及传输所述激光管的控制信息。

其进一步技术方案为：所述第一驱动板接口与所述第二驱动板接口的连接方式为树形连接、星形连接或链式连接。

其进一步技术方案为：所述操控单元包括触控模块、无线模块以及触控接口，所述触控接口与所述接口单元连接，所述触控模块与所述触控接口连接，所述无线模块与所述总控制单元连接。

其进一步技术方案为：所述激光驱动单元还连接有控制板接口，所述控制板接口连接有温控装置，所述温控装置通过所述控制板接口与所述激光驱动单元相连，通过所述激光驱动单元获取各个激光管的温度信息，如果激光管的温度超过阈值，则控制所述激光管停止工作。

其进一步技术方案为：所述温控装置还与第二驱动板接口相连，所述温控装置通过所述第二驱动板接口与所述驱动控制单元通讯。

其进一步技术方案为：所述总控制板上设有冷却控制单元，所述冷却控制单元连接有冷却单元。

其进一步技术方案为：所述总控制板上连接有与所述总控制单元连接的电源连接单元，所述电源连接单元连接有电源单元，所述电源单元包括主电源模块以及副电源模块，所述主电源模块以及副电源模块分别与所述电源连接单元连接。

其进一步技术方案为：所述总控制板上设有传感器连接单元，所述传感器连接单元连接有传感器，所述传感器包括色彩传感器。

本发明还提供了激光光源控制系统的控制方法，包括：

操控单元输入激光管相关信息；总控制单元通过接口单元接收激光管相关信息，并输出控制信号，控制信号通过所述激光驱动单元输出；驱动控制单元通过驱动板接口接收所述控制信号，并对控制信号进行数模或模数转换后，输出转换信号；光源驱动单元通过所述恒流板接口接收所述转换信号，以驱动激光管进行对应的显示。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过设置总控制板、驱动控制板、光源驱动板以及操控单元，总控制板上设置总控制单元，用于控制除了信号的数模或模数转换以及产生驱动激光管的驱动电流外的元件，由驱动控制板中的驱动控制单元负责AD或者DA转换，并将驱动电流的信息传给总控制板的总控制单元，光源驱动板的光源驱动单元用于产生驱动激光管的驱动电流，实现减少总控制板的运算压力，减少布线复杂度，适用于特殊场景。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明具体实施例提供的激光光源控制系统的结构示意图；

图2为图1中光源驱动板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

如图1～2所示的具体实施例，本实施例提供的激光光源控制系统，可以运用于控制众多激光管82的过程中。

请参阅图1，上述的激光光源控制系统，包括总控制板、驱动控制板、光源驱动板80以及操控单元；总控制板上设有总控制单元10、接口单元12以及激光驱动单元15，驱动控制板上设有驱动控制单元70、第一驱动板接口71以及恒流板接口72，光源驱动板80上设有光源驱动单元81(图1中未示出)；接口单元12与触控单元连接，接口单元12以及激光驱动单元15分别与总控制单元10连接，第一驱动板接口71以及恒流板接口73分别与驱动控制单元70连接，激光驱动单元15与第一驱动板接口71连接，具体地，可参阅图2，光源驱动单元81与恒流板接口73连接，光源驱动单元81连接有激光管82。总控制板的总控制单元10负责控制其他部分，驱动控制板中的驱动控制单元70负责AD或者DA转换，并将驱动电流的信息传给总控制板的总控制单元10，实现控制和反馈的目的，采用多个控制板进行控制，可减小总控制板的运算压力，减小布线复杂度，另外，上述的光源驱动板80中光源驱动单元81用于产生驱动激光管82的驱动电流，以此来控制激光管82的工作状态，例如激光管82的点亮、熄灭、出光强度等。需要说明的是，一个光源可以用于驱动一个激光管82，也可以用于驱动多个激光管82，所驱动的激光管82的实际数量可以根据实际需要进行选择。

所述驱动控制板上设有第一驱动板接口71，多个所述驱动控制板通过第一驱动板接口71相连，所述第一驱动板接口71连接有第二驱动板接口72，所述总控制板通过所述第二驱动板接口72与所述驱动控制板相连。其中，第一驱动板接口71为各个驱动控制板上的驱动板接口；第二驱动板接口72为接入总控制板的驱动板接口。

具体地，操控单元，用于监控激光管82状态及获取激光管82的控制信息；总控制单元10，用于输出控制信号，所述控制信号通过所述激光驱动单元输出；驱动控制单元70，用于通过所述第一驱动板接口接收所述控制信号，并对所述控制信号进行数模或模数转换后，输出转换信号；所述光源驱动单元81，用于通过所述恒流板接口72接收所述转换信号，以驱动激光管82进行对应的显示，比如点亮或熄灭激光管82，或者点亮指定位置的激光管82，或者熄灭指定位置的激光管82，或者控制激光管82以指定的亮度继续拧显示等，激光管82进行对应的显示的内容可以根据实际需要进行选择，而不仅限于前述方式。。

通过驱动板接口71接收控制信号，并对控制信号进行数模或模数转换后，输出转换信号；光源驱动单元81，用于通过恒流板接口73接收转换信号，以驱动激光管82进行对应的显示。

具体地，总控制单元10生成的控制信号用于控制激光管82的工作状态，例如激光管82的点亮、熄灭、出光强度等，或者用于控制指定位置的激光管82开始工作或停止工作。

在一实施例中，上述的总控制板上还设有接口单元12，所述总控制单元通过所述接口单元12获取激光管82的控制信息，并根据所述激光管82的控制信息生成所述控制信号；所述接口单元12用于与操控单元进行通讯，所述操控单元用于监控激光管82状态及传输所述激光管82的控制信息。

另外，所述第一驱动板接口与所述第二驱动板接口的连接方式为树形连接、星形连接或链式连接。

在本实施例中，上述的激光驱动单元15可以包括激光驱动接口，以激光驱动接口与激光管82进行连接。

在一实施例中，总控制单元10中可以包括激光驱动模块，激光驱动模块用于输出控制信号。通过上述结构，将激光驱动模块集成于总控制单元10中，可以节省空间，减小布线复杂度。

在一实施例中，上述的操控单元包括触控模块30、无线模块31以及触控接口32，触控接口32与接口单元12连接，触控模块30与触控接口32连接，无线模块31与总控制单元10连接。

触控模块30包括但不局限于触控屏，主要用于设置光能量、激光光源驱动电流、光源温度等激光管82的相关信息，也可以通过触控屏来控制或显示激光管82的状态；触控模块30输入信息后，通过触控接口32传输至总控制板的接口单元12后，传输至总控制板的总控制单元10。而无线模块31与外部的振幕系统进行连接，实现数据的传输和通讯。振幕系统具有的各项信息可以通过无线模块31传输至总控制单元10，当然，也可以将需要显示的信息由总控制板输出显示信号，经由无线模块31后，在振幕系统显示。

在本实施例中，无线模块31包括但不局限于WIFI模块。

在一实施例中，上述的激光驱动单元15还连接有控制板接口61，控制板接口61连接有温控装置60。所述温控装置60通过所述控制板接口61与所述激光驱动单元15相连，通过所述激光驱动单元15获取各个激光管82的温度信息，如果激光管82的温度超过阈值，则控制所述激光管82停止工作。

另外，所述温控装置60还与第二驱动板接口72相连，所述温控装置60通过所述第二驱动板接口72与所述驱动控制单元70通讯。

在一实施例中，温控装置60可以通过与驱动控制单元70通讯，可以获知激光管82的连接位置、激光管82所对应的发光颜色以及激光管82的温度信息，通过判断各位置的激光管82的发光颜色，判断激光管82的安装是否正确。例如，在温控装置60中预设的激光管82信息为RRGGBB，即激光管82的设置顺序因此为红色激光管82、红色激光管82、绿色激光管82、绿色激光管82、蓝色激光管82和蓝色激光管82，如果检测到激光管82的设置顺序与此不符，则可以像总控制单源10发送报警信息。又如，在温控装置60中预设的激光管82信息为RRFGBB，即激光管82的设置顺序因此为红色激光管82、红色激光管82、浮空(即此处不设置激光管82)、绿色激光管82、蓝色激光管82和蓝色激光管82，如果检测到激光管82的设置顺序与此不符，则可以像总控制单源10发送报警信息。

在一实施例中，上述的总控制板上设有冷却控制单元13，冷却控制单元13连接有冷却单元40。

上述的冷却单元40的冷却方式包括但不限于水冷、风冷或冷却管，用于对激光管82进行降温处理。上述的冷却控制单元13包括冷却控制接口。

在一实施例中，温控装置60还可以用于获取其它部分的温度，例如冷却单元40中冷却水中的温度，或者放映驱动单元14内部的环境温度、或者控制板附近的温度等，如果温度超出预设值，则控制激光光源停止工作。

在一实施例中，上述的总控制板上设有放映驱动单元14，放映驱动单元14连接有放映装置50。上述的放映装置50包括但不局限于放映机。放映驱动单元14与外部的放映装置50相连，放映装置50通过总控制单元10获取所需信息，例如光源的开关状态、激光管82的供电电流等。或者，放映驱动单元14通过外部放映装置50的镇流器接口与外部放映装置50进行通讯。具体地，放映装置50在未获取到光源已经开启的信息的情况下，可以停止放映。

在本实施例中，上述的放映驱动单元14包括放映驱动接口，该放映驱动接口与放映装置50的放映机ICP板连接。

在一实施例中，上述的总控制板上连接有与所述总控制单元10连接的电源连接单元11，电源连接单元11连接有电源单元，电源单元通过电源连接单元11对总控制单元10进行供电。在本实施例中，上述的电源连接单元11包括但不局限于电源连接接口。

在一实施例中，上述的电源单元包括主电源模块20以及副电源模块21，主电源模块20以及副电源模块21分别与电源连接单元11连接。

在本实施例中，上述的主电源模块20包括但不局限于24V主电源，副电源模块21包括但不局限于12V副电源，因为放映装置50的供电需求，所以设置主副电源，以满足系统本身的需求。

当然，于其他实施例，上述的主电源模块20以及副电源模块21通过开关元件与电源连接单元11连接，该开关元件包括但不局限于场效应管，通过总控制单元10控制开关元件，以实现主电源模块20和副电源模块21进行供电与否的选择。

于其他实施例，上述的主电源模块20与副电源模块21之间连接有切换元件，该切换元件用于切换由主电源模块20供电或副电源模块21供电。

于其他实施例，上述的主电源模块20与副电源模块21均可以参与供电。

在一实施例中，上述的总控制板上设有传感器连接单元16，传感器连接单元16连接有传感器90。

在本实施例中，传感器90包括色彩传感器90。色彩传感器90用于白平衡检测及调整。白平衡检测的方法可以根据实际需要进行选择，例如，可以将实际值与预设值比较，在实际值偏离较远时，将其调节至预设值。或者，根据现场实用环境计算出标准值，在将实际值调节至预设值。

上述的激光光源控制系统，通过设置总控制板、驱动控制板、光源驱动板80以及操控单元，总控制板上设置总控制单元10，用于控制除了信号的数模或模数转换以及产生驱动激光管82的驱动电流外的元件，由驱动控制板中的驱动控制单元70负责AD或者DA转换，并将驱动电流的信息传给总控制板的总控制单元10，光源驱动板80的光源驱动单元81用于产生驱动激光管82的驱动电流，实现减少总控制板的运算压力，减少布线复杂度，适用于特殊场景。

在一实施例中，还提供了激光光源控制系统的控制方法，包括：

操控单元输入激光管82相关信息；总控制单元10通过接口单元12接收激光管82相关信息，并输出控制信号，控制信号通过激光驱动单元15输出；驱动控制单元70通过驱动板接口71接收控制信号，并对控制信号进行数模或模数转换后，输出转换信号；光源驱动单元81通过恒流板接口73接收转换信号，以驱动激光管82进行对应的显示。

需要说明的是，上述实施例中所提及的各个单元或者模块可以根据实际需要进行选择，从而实现各个单元或者模块所需的功能。例如，总控制单元10可以为MCU((MicroControl Unit，微控单元)、中央处理器或者单片机等，激光驱动单元可以为MAX系列驱动芯片、与总控制单元10相同的MCU、或者其它类型的驱动芯片，或者可以通过集成于总控制单元10内的电路结构实现。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述激光光源控制系统的控制方法的具体实现过程，可以参考前述激光光源控制系统实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.激光光源控制系统，其特征在于，包括总控制板、驱动控制板、光源驱动板以及操控单元；所述总控制板上设有总控制单元以及激光驱动单元，所述驱动控制板上设有驱动控制单元以及恒流板接口，所述光源驱动板上设有光源驱动单元；

所述驱动控制板上设有第一驱动板接口，多个所述驱动控制板通过第一驱动板接口相连，所述第一驱动板接口连接有第二驱动板接口，所述总控制板通过所述第二驱动板接口与所述驱动控制板相连；

所述操控单元，用于监控激光管状态及获取激光管的控制信息；

所述总控制单元，用于输出控制信号，所述控制信号通过所述激光驱动单元输出；

所述驱动控制单元，用于通过所述第一驱动板接口接收所述控制信号，并对所述控制信号进行数模或模数转换后，输出转换信号；

所述光源驱动单元，用于通过所述恒流板接口接收所述转换信号，以驱动激光管进行对应的显示。

2.根据权利要求1所述的激光光源控制系统，其特征在于，所述总控制板上还设有接口单元，所述总控制单元通过所述接口单元获取激光管的控制信息，并根据所述激光管的控制信息生成所述控制信号；所述接口单元用于与操控单元进行通讯，所述操控单元用于监控激光管状态及传输所述激光管的控制信息。

3.根据权利要求1所述的激光光源控制系统，其特征在于，所述第一驱动板接口与所述第二驱动板接口的连接方式为树形连接、星形连接或链式连接。

4.根据权利要求1所述的激光光源控制系统，其特征在于，所述操控单元包括触控模块、无线模块以及触控接口，所述触控接口与所述接口单元连接，所述触控模块与所述触控接口连接，所述无线模块与所述总控制单元连接。

5.根据权利要求1所述的激光光源控制系统，其特征在于，所述激光驱动单元还连接有控制板接口，所述控制板接口连接有温控装置，所述温控装置通过所述控制板接口与所述激光驱动单元相连，通过所述激光驱动单元获取各个激光管的温度信息，如果激光管的温度超过阈值，则控制所述激光管停止工作。

6.根据权利要求5所述的激光光源控制系统，其特征在于，所述温控装置还与第二驱动板接口相连，所述温控装置通过所述第二驱动板接口与所述驱动控制单元通讯。

7.根据权利要求1所述的激光光源控制系统，其特征在于，所述总控制板上设有冷却控制单元，所述冷却控制单元连接有冷却单元。

8.根据权利要求1所述的激光光源控制系统，其特征在于，所述总控制板上连接有与所述总控制单元连接的电源连接单元，所述电源连接单元连接有电源单元，所述电源单元包括主电源模块以及副电源模块，所述主电源模块以及副电源模块分别与所述电源连接单元连接。

9.根据权利要求1所述的激光光源控制系统，其特征在于，所述总控制板上设有传感器连接单元，所述传感器连接单元连接有传感器，所述传感器包括色彩传感器。

10.激光光源控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

操控单元输入激光管相关信息；总控制单元通过接口单元接收激光管相关信息，并输出控制信号，控制信号通过所述激光驱动单元输出；驱动控制单元通过驱动板接口接收所述控制信号，并对控制信号进行数模或模数转换后，输出转换信号；光源驱动单元通过所述恒流板接口接收所述转换信号，以驱动激光管进行对应的显示。

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