CN113766195A - 激光投影设备及激光投影显示控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光投影设备及激光投影显示控制方法,属于投影显示领域。该激光投影设备中的信号整形电路用于对初始信号进行整形得到目标信号,并将目标信号传输至激光器驱动组件,以驱动对应的激光器发出激光。由于目标信号的频率大于初始信号的频率,且在初始使能信号的一个周期内,目标信号处于有效电平的总时长小于初始信号处于有效电平的时长,因此激光器驱动组件在初始使能信号的一个周期内,可以响应于目标信号改变向激光器提供的驱动电流,改变激光器的发光波长,从源头上实现消散斑。
Description
技术领域
本公开涉及投影显示领域,特别涉及一种激光投影设备及激光投影显示控制方法。
背景技术
目前,激光投影设备可以包括光源,该光源发射出来的激光投射至投影屏幕上后,可以实现将图像投影至投影屏幕。
但是,由于激光的高相干性,激光投影设备发射出来的激光照射到投影屏幕上会形成明暗相间的斑点,也称为散斑,从而严重影响了图像的显示效果。
发明内容
本公开实施例提供了一种激光投影设备及激光投影显示控制方法,可以解决相关技术中激光投影设备发射出来的激光照射到投影屏幕上会形成明暗相间的斑点,从而影响图像的显示效果的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种激光投影设备,所述激光投影设备包括:主控电路、至少一个信号整形电路、激光光源以及至少一个激光器驱动组件,所述激光光源包括与所述至少一个激光器驱动组件一一对应的至少一组激光器;
所述主控电路分别与每个所述信号整形电路和每个所述激光器驱动组件连接,用于输出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初始使能信号,输出与所述每一帧图像的三种基色一一对应的至少一个初始电流控制信号,以及将所述至少一个初始使能信号和所述至少一个初始电流控制信号中的一种初始信号分别传输至对应的所述信号整形电路,并将所述至少一个初始使能信号和所述至少一个初始电流控制信号中的另一种初始信号分别传输至对应的所述激光器驱动组件;
每个所述信号整形电路,用于对接收到的初始信号进行整形得到目标信号,并将所述目标信号传输至对应的所述激光器驱动组件,其中,所述目标信号的频率大于所述初始信号的频率,且在所述初始使能信号的一个周期内,所述目标信号处于有效电平的总时长小于所述初始信号处于有效电平的时长;
每个所述激光器驱动组件用于响应于所述目标信号和所述另一种初始信号,将驱动电流传输至对应的所述激光器;
每个所述激光器,用于在所述驱动电流的驱动下发光。
另一方面,提供了一种激光投影显示控制方法,所述方法应用于激光投影设备中的至少一个信号整形电路中的任一信号整形电路中,所述激光投影设备还包括:主控电路、激光光源以及至少一个激光器驱动组件,所述激光光源包括与所述至少一个激光器驱动组件一一对应的至少一组激光器,所述方法包括:
接收所述主控电路传输的初始信号;
对接收到的所述初信号进行整形,得到目标信号;
将所述目标信号传输至对应的所述激光器驱动组件;
其中,所述初始信号为至少一个初始使能信号和至少一个初始电流控制信号中的一种信号,所述至少一个初始使能信号是所述主控电路输出的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,所述至少一个初始电流控制信号是所述主控电路输出的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电流控制信号;所述目标信号的频率大于所述初始信号的频率,且在所述初始使能信号的一个周期内,所述目标信号处于有效电平的总时长小于所述初始信号处于有效电平的时长;所述目标信号用于控制对应的所述激光器驱动组件响应于所述主控电路传输的另一种初始信号,将驱动电流传输至对应的所述激光器,以驱动对应的所述激光器发光;所述另一种初始信号为所述至少一个初始使能信号和所述至少一个初始电流控制信号中的另一种信号。
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及激光投影显示控制方法,该激光投影设备中的每个信号整形电路可以对主控电路发送的初始信号进行整形得到目标信号,并将该目标信号传输至对应的激光器驱动组件,以驱动对应的激光器发光。由于在初始使能信号的一个周期内,该目标信号处于有效电平的总时长小于初始信号处于有效电平的时长,因此激光器驱动组件在初始使能信号的一个周期内,可以改变激光器的驱动电流,改变激光器发射的激光光束的波长,减小激光光束自身的相干性,从源头上实现消散斑。同时,由于可以改变激光器的驱动电流,使得投影屏幕上的散斑平均半径变小,进一步实现了消散斑。
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是本公开实施例提供的一种激光投影设备拆解后的光学引擎结构示意图;
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的电路结构示意图;
图4是本公开实施例提供的另一种激光投影设备的电路结构示意图;
图5是本公开实施例提供的再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对初始使能信号整形得到目标使能信号的示意图;
图7是本公开实施例提供的另一种激光投影设备的电路结构示意图;
图8是本公开实施例提供的又一种激光投影设备的电路结构示意图;
图9是本公开实施例提供的再一种激光投影设备的电路结构示意图;
图10是本公开实施例提供的另一种对初始使能信号整形得到目标使能信号的示意图;
图11是本公开实施例提供的另一种对初始电流控制信号整形得到目标电流控制信号的示意图;
图12是本公开实施例提供的再一种激光投影设备的电路结构示意图;
图13是本公开实施例提供的另一种对初始使能信号整形得到目标使能信号的示意图;
图14是本公开实施例提供的又一种激光投影设备的电路结构示意图;
图15是本公开实施例提供的激光器的使能信号和激光器的驱动电流的波形图;
图16是本公开实施例提供的一种不同驱动电流对应的电流波形的示意图;
图17是本公开实施例提供的一种根据电流波形确定方波信号的示意图;
图18是本公开实施例提供的一种激光投影显示控制方法的流程图。
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。
首先,图1示出了一种激光投影设备拆解后的光学引擎结构示意图。如图1所示,激光投影设备包括激光光源10,光机20,镜头30,其中,光源10包括三色激光光源,用于提供三色激光照明光束。光源10提供的激光光束经过合光、整形后入射光机20中的照明光路部分,照明光路部分的后端为数字微镜器件(digital micromirror device,DMD)阵列,在数字光处理(digital light processing,DLP)投影架构中,DMD芯片是核心光调制器件。DMD芯片接收图像信号对应的驱动控制信号,将其表面成千上万个微小反射镜进行对应驱动信号的正角度或者负角度的翻转,将照射其表面的光束反射进入镜头30中,镜头30可以为超短焦投影镜头,该镜头30用于将影像光束投射至投影屏幕上,从而实现投影图像显示。
以及,如图2所示,激光投影设备还可以包括:显示板40、电源板50、电视(television,TV)板60。其中,电源板50分别与显示板40、TV板60连接,可用于为显示板40,TV板60上的各个器件或部分模块供电,同时还可以为激光投影设备中的其他功能模块,比如人眼保护模块、风扇、无线保真(wireless fidelity,WIFI)模块等供电,保障激光投影设备的各个部分正常供电。在一些具体实施中,该电源板50上还可以设置有激光器驱动组件。或者,该激光器驱动组件也可以独立于该电源板50设置。
TV板60还与显示板40连接,主要用于外部音视频信号并进行解码。
该TV板60上设置有系统级芯片(system on chip,SoC)61,能够将不同数据格式的数据解码为归一化格式,并通过,比如连接器(connector),将归一化格式的数据传输至显示板40。
其中,TV板60输出的视频图像信号传输至显示板40。
显示板40可以设置有算法处理模块现场可编程逻辑门阵列(field programmablegate array,FPGA)41。算法处理模块FPGA 41,用于对输入的视频图像信号进行处理,比如进行运动估计与运动补偿(Motion Estimation and Motion Compensation,MEMC)倍频处理,或者图像的校正等进行图像增强功能的实现。主控电路42与算法处理模块FPGA 41连接,用于接收处理后的视频图像处理信号数据,作为待显示的图像数据。需要说明的是,算法处理模块FPGA41通常作为增强功能模块存在,在一些低成本方案中,也可以不设置该模块部分,该主控电路42与TV板60连接,该主控电路42来接收TV板60输出的视频图像显示信号。
主控电路42,主要包括DLP,还可以包括驱动芯片。
在DLP控制架构中,光源部分需要配合DLP芯片及DMD芯片的工作时序。具体地,DLP芯片输出图像使能信号,也可称为基色光使能信号,通常表示为X_EN,X为不同的基色光的缩写,以及同时还输出亮度调整信号,简称为脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号。伴随着DMD芯片时序性的对不同基色图像分量的调制过程,光源部分需要同步的输出对应颜色的基色光光束。也就是,DLP芯片输出基色光使能信号以通知激光光源使能某种颜色的激光器的点亮,以及,输出PWM信号以通知激光光源中的某种激光器以什么样的亮度进行点亮。
对应于图2所示,该显示板40还可以包括光调制器件43,该主控电路42用于根据待显示图像信号,一方面生成用于驱动光调制器件43的调制驱动信号,另一方面,由于投影图像的显示,需要光源光束、光调制器件43的同步配合。主控电路42还生成用于驱动光源发光的驱动信号,该驱动信号可以包括图像使能信号EN,以及电流PWM信号,其中,图像使能信号EN是一种时序控制信号,用于协调不同颜色光输出的时序,电流PWM信号为方波信号,用于为激光器点亮提供电流信号。
以及,图2所示的激光投影设备电路架构示意图中,还可以包括激光器驱动组件70,用于接收主控电路42输出的图像使能信号EN和电流PWM信号,并具体控制激光光源10的点亮。
图2示中,激光光源10可以包括一种颜色的激光器,也可以为多种颜色的激光器,通常,对应每种颜色的激光器分别设置有对应的激光器驱动组件70。
以及,本示例中的激光投影设备硬件电路框架示意图中,还包括信号整形电路80,可用于产生周期性的子信号,对图像使能信号EN或电流PWM信号进行整形,影响最终输出至激光器的信号波形和周期。
需要说明的是,图2示出的信号整形电路80与显示板40连接,仅用于示意信号整形电路80对显示板40的输出信号具有影响作用。在实际应用中,信号整形电路80可设置于显示板40上,并可具体与主控电路42连接,作用于从主控电路42输出的图像使能信号EN、电流PWM信号两信号或其中任一。信号整形电路80还可以设置于主控电路42中。
或者,信号整形电路80可以设置于激光器驱动组件70上,待图像使能信号EN和电流PWM信号输出至激光器驱动组件70时对上述两信号或任一进行信号进行整形,至少改变原信号波形周期,从而影响最终传输至激光器的驱动信号。
或者,信号整形电路80也可以作为一个独立的模块设置于激光器驱动组件70和显示板40之间的电路之间。信号整形电路80可接收图像使能信号EN、电流PWM信号两者或任一,并进行波形周期的重新整形,再输出至激光器驱动组件70,经过激光器驱动组件70的一些转换放大处理等最终输出至激光器,控制点亮激光器器件。
该信号整形电路80可以包括高频信号发生器。
图3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。如图3所示,该激光投影设备可以包括主控电路42、至少一个信号整形电路80、至少一个激光器驱动组件70以及激光光源10,该激光光源10包括与至少一个激光器驱动组件70一一对应的至少一组激光器。其中,该至少一个是指一个或多个,多个是指两个或两个以上。该至少一组是指一组或多组,多组是指两组或两组以上,每组激光器可以包括一个或多个激光器。该激光投影设备可以为激光投影电视机。
图3所示的激光投影设备包括一个信号整形电路80和一个激光器驱动组件70。相应的,该激光光源包括与该一个激光器驱动组件70对应的一组激光器。该激光器可以为蓝色激光器、红色激光器或者绿色激光器。即该激光投影设备可以为单色激光激光投影设备。
图4和图5所示的激光投影设备包括三个信号整形电路80和三个激光器驱动组件70,相应的,该激光光源10包括与该三个激光器驱动组件70一一对应的三组激光器,该三组激光器可以分别为蓝色激光器101、红色激光器102和绿色激光器103。即该激光投影设备可以为三色激光激光投影设备。
其中,该蓝色激光器101用于出射蓝色激光,该红色激光器102用于出射红色激光,该绿色激光器103用于出射绿色激光。
主控电路42分别与每个信号整形电路80和每个激光器驱动组件70连接,用于输出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初始使能信号,输出与每一帧图像的三种基色一一对应的至少一个初始电流控制信号,以及将至少一个初始使能信号和至少一个初始电流控制信号中的一种初始信号分别传输至对应的信号整形电路80,并将至少一个初始使能信号和至少一个初始电流控制信号中的另一种初始信号分别传输至对应的激光器驱动组件70。
在本公开实施例中,主控电路42可以将初始使能信号传输至对应的信号整形电路80,并将初始电流控制信号传输至对应的激光器驱动组件70。或者,主控电路42可以将初始电流控制信号传输至对应的信号整形电路80,并将初始使能信号传输至对应的激光器驱动组件70。
假设主控电路42将初始使能信号传输至对应的信号整形电路80,并将初始电流控制信号传输至对应的激光器驱动组件70,参考图4,该主控电路42可以基于待显示图像的蓝色基色分量输出与蓝色激光器101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102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103对应的绿色PWM信号G_PWM。该主控电路42可以基于蓝色激光器101在驱动周期内的点亮时长,输出与蓝色激光器101对应的初始使能信号B_EN0,基于红色激光器102在驱动周期内的点亮时长,输出与红色激光器102对应的初始使能信号R_EN0,基于绿色激光器103在驱动周期内的点亮时长,输出与绿色激光器103对应的初始使能信号G_EN0。
并且,主控电路42可以将与蓝色激光器101对应的初始使能信号B_EN0传输至对应的信号整形电路80,将与红色激光器102对应的初始使能信号R_EN0传输至对应的信号整形电路80,以及将与绿色激光器103对应的初始使能信号输出至对应的信号整形电路80。主控电路42还可以将蓝色PWM信号B_PWM传输至与蓝色激光器101对应的激光器驱动组件70,将红色PWM信号R_PWM传输至与红色激光器102对应的激光器驱动组件70,以及将绿色PWM信号G_PWM传输至与绿色激光器103对应的激光器驱动组件70。
假设主控电路42将初始电流控制信号传输至对应的信号整形电路80,并将初始使能信号传输至对应的激光器驱动组件70,参考图5,该主控电路42可以基于待显示图像的蓝色基色分量输出与蓝色激光器101对应的蓝色PWM信号B_PWM0,基于待显示图像的红色基色分量输出与红色激光器102对应的红色PWM信号R_PWM0,以及基于待显示图像的绿色基色分量输出与绿色激光器103对应的绿色PWM信号G_PWM0。该主控电路42还可以基于蓝色激光器101在驱动周期内的点亮时长,输出与蓝色激光器101对应的初始使能信号B_EN,基于红色激光器102在驱动周期内的点亮时长,输出与红色激光器102对应的初始使能信号R_EN,以及基于绿色激光器103在驱动周期内的点亮时长,输出与绿色激光器103对应的初始使能信号G_EN。
并且主控电路42可以将初始使能信号B_EN传输至与蓝色激光器101对应的激光器驱动组件70。将初始使能信号R_EN传输至与红色激光器102对应的激光器驱动组件70,将初始使能信号G_EN输出至与绿色激光器103对应的激光器驱动组件70。以及,主控电路42还可以将与蓝色激光器101对应的蓝色PWM信号B_PWM0传输至对应的信号整形电路80,将与红色激光器102对应的红色PWM信号R_PWM0传输至对应的信号整形电路80,将与绿色激光器103对应的绿色PWM信号G_PWM0传输至对应的信号整形电路80。
每个信号整形电路80,用于对接收到的初始信号进行整形得到目标信号,并将目标信号传输至对应的激光器驱动组件70。
其中,该目标信号的频率大于初始使能信号的频率,且在初始使能信号的一个周期内,该目标信号处于有效电平的总时长小于初始信号处于有效电平的时长。
若信号整形电路80接收到的初始信号为初始使能信号,由此可以实现在初始使能信号的一个周期内,不断控制激光器驱动组件70开启或关闭,进而使得激光器驱动组件70向激光器提供的驱动电流不断变化。其中,该有效电平可以为高电平。
若该信号整形电路80接收到的初始信号为初始电流控制信号,由此可以实现在初始使能信号的一个周期内,改变激光器驱动组件70向激光器提供的驱动电流。
每个激光器驱动组件70用于响应于目标信号和另一种初始信号,将驱动电流传输至对应的激光器。每个激光器,用于在该驱动电流的驱动发光。
若主控电路42将初始使能信号传输至对应的信号整形电路80,并将初始电流控制信号传输至对应的激光器驱动组件70,则主控电路42接收到的初始信号为初始使能信号,信号整形电路80对该初始使能信号整形得到的目标信号也可以称为目标使能信号。
可选的,对于主控电路42将初始使能信号传输至对应的信号整形电路80的场景,每个激光器驱动组件70用于在目标使能信号的电平由无效电平跳变至有效电平时,响应于电流控制信号,将向对应的激光器传输的驱动电流增大至目标驱动电流,并保持该目标驱动电流不变。之后,可以在该目标使能信号的电平由有效电平跳变为无效电平时,响应于电流控制信号,将传输至对应的激光器的驱动电流由目标驱动电流降低至固定驱动电流。由于在初始使能信号的一个周期内,目标使能信号可以在无效电平和有效电平之间多次跳变,因此激光器驱动组件70可以不断改变向激光器提供的驱动电流,以使驱动电流在固定驱动电流和目标驱动电流之间变化。
其中,该无效电平可以为低电平。该固定驱动电流的大小与目标使能信号在每个周期内处于有效电平的时长负相关,即目标使能信号在每个周期内处于有效电平的时长越长,该固定驱动电流越小。该目标使能信号在每个周期内处于有效电平的时长越短,该固定驱动电流越大。在本申请实施例中,该固定驱动电流处于固定电流范围内。该固定电流范围的下限值可以为0,上限值可以为目标驱动电流的90%。该目标驱动电流为初始电流控制信号对应的最大驱动电流。
该每个激光器在周期性变化的驱动电流的驱动下产生不同波长的激光,该产生的不同波长的激光减弱能够激光干涉。
参考图4,信号整形电路80在接收到主控电路42传输的蓝色激光器101对应的初始使能信号B_EN0后,可以对该初始使能信号B_EN0进行整形得到目标使能信号B_EN1,并将该目标使能信号B_EN1传输至蓝色激光器101对应的激光器驱动组件70。蓝色激光器101对应的激光器驱动组件70可以响应于主控电路42传输的蓝色PWM信号B_PWM和信号整形电路80传输的目标使能信号B_EN1,向该蓝色激光器101提供对应的随着该目标使能信号周期性变化的驱动电流。该蓝色激光器101用于在该周期性变化的驱动电流的驱动下发出波长不同的蓝色激光。
信号整形电路80在接收到主控电路42传输的红色激光器102对应的初始使能信号R_EN0后,可以对该初始使能信号R_EN0进行整形得到目标使能信号R_EN1。红色激光器102对应的激光器驱动组件70可以响应于主控电路42传输的红色PWM信号R_PWM和信号整形电路80传输的目标使能信号R_EN1,向该红色激光器102提供对应的随着该目标使能信号周期性变化的驱动电流。该红色激光器102用于在该周期性变化的驱动电流的驱动下发出波长不同的红色激光。
信号整形电路80在接收到主控电路42传输的绿色激光器103对应的初始使能信号G_EN0后,可以对该初始使能信号G_EN0进行整形得到目标使能信号G_EN1。绿色激光器103对应的激光器驱动组件70可以响应于主控电路42传输的绿色PWM信号G_PWM和信号整形电路80传输的目标使能信号G_EN1,向该绿色激光器103提供对应的随着该目标使能信号周期性变化的驱动电流。该绿色激光器103用于在该周期性变化的驱动电流的驱动下发出波长不同的绿色激光。
假设有效电平为高电平,无效电平为低电平,固定驱动电流为0,目标使能信号在每个周期T内处于有效电平的时长为ton,处于无效电平的时长为toff,即T=ton+toff。图6是本公开实施例提供的一种对初始使能信号整形得到目标使能信号的示意图。如图6所示,该蓝色激光器101对应的初始使能信号B_EN0的周期为2T,即该蓝色激光器101对应的目标使能信号B_EN1的频率是该蓝色激光器101对应的初始使能信号B_EN0的频率2倍。
参考图6,在蓝色激光器101对应的初始使能信号B_EN0的一个周期内,该蓝色激光器101对应的激光器驱动组件70在t1时刻接收到的目标使能信号B_EN1为高电平,则可以响应于电流控制信号,将向对应的蓝色激光器传401输的驱动电流由0增大至目标驱动电流I0,并保持该目标驱动电流I0不变。之后该蓝色激光器101对应的激光器驱动组件70在t2时刻接收到的目标使能信号B_EN1由高电平跳变为低电平,则可以响应于电流控制信号,将传输至对应的蓝色激光器101的驱动电流由目标驱动电流I0降低至0。
假设主控电路将初始电流控制信号传输至对应的信号整形电路,并将初始使能信号传输至对应的激光器驱动组件,则主控电路接收到的初始信号为初始电流控制信号,信号整形电路对初始电流控制信号整形得到的目标信号也可以称为目标电流控制信号。
可选的,对于主控电路42将初始电流控制信号传输至对应的信号整形电路80的场景,每个激光器驱动组件70号在初始使能信号的电平由无效电平跳变至有效电平时,响应于目标电流控制信号,将向对应的激光器传输的驱动电流增大至上限驱动电流,并保持该上限驱动电流不变。之后,可以在该初始使能信号的电平由有效电平跳变为无效电平时,响应于该目标电流控制信号,将传输至对应的激光器的驱动电流由上限驱动电流降低至0。由于在初始使能信号的一个周期内,目标电流控制信号处于有效电平的时长小于该初始电流控制信号处于有效电平的时长,因此激光器驱动组件70在初始使能信号的一个周期内,基于目标电流控制信号向激光器提供的上限驱动电流,小于基于该初始电流控制信号向激光器提供的目标驱动电流。由此,可以降低激光器在初始使能信号的一个周期内的发光亮度。
参考图5,信号整形电路80在接收到主控电路42传输的初始电流控制信号B_PWM0后,可以对该初始电流控制信号B_PWM0进行整形得到目标电流控制信号B_PWM1,并将该目标电流控制信号B_PWM1传输至蓝色激光器101对应的激光器驱动组件70。蓝色激光器101对应的激光器驱动组件70可以响应于主控电路42传输的初始使能信号B_EN和信号整形电路80传输的目标电流控制信号B_PWM1,向该蓝色激光器101提供对应的驱动电流。该蓝色激光器101用于在该驱动电流的驱动下发出激光。
信号整形电路80在接收到主控电路42传输的初始电流控制信号R_PWM0后,可以对该初始电流控制信号R_PWM0进行整形得到目标电流控制信号R_PWM1。红色激光器102对应的激光器驱动组件70可以响应于主控电路42传输的初始使能信号R_EN和信号整形电路80传输的目标电流控制信号R_PWM1,向该红色激光器102提供对应的驱动电流。该红色激光器102用于在该驱动电流的驱动下发出激光。
信号整形电路80在接收到主控电路42传输的初始电流控制信号G_PWM0后,可以对该初始电流控制信号G_PWM0进行整形得到目标电流控制信号G_PWM1。绿色激光器103对应的激光器驱动组件70可以响应于主控电路42传输的初始使能信号G_EN和信号整形电路80传输的目标电流控制信号G_PWM1,向该绿色激光器103提供对应的驱动电流。该绿色激光器103用于在该驱动电流的驱动下发出激光。
综上所述,本公开实施例提供了一种激光投影设备,该激光投影设备中的每个信号整形电路可以对主控电路发送的初始信号进行整形得到目标信号,并将该目标信号传输至对应的激光器驱动组件,以驱动对应的激光器发光。由于在初始信号的一个周期内,该目标信号处于有效电平的总时长小于初始信号处于有效电平的时长,因此激光器驱动组件在初始使能信号的一个周期内,可以改变向激光器提供的驱动电流,改变激光器发射的激光光束的波长,减小激光光束自身的相干性,从源头上实现消散斑。同时,由于可以改变激光器的驱动电流,使得投影屏幕上的散斑平均半径变小,进一步实现了消散斑。
图7是本公开实施例提供的另一种激光投影设备的电路结构示意图,如图7所示,该激光投影设备中的信号整形电路80可以包括信号产生子电路81和整形子电路82。该信号产生子电路81与整形子电路82连接,用于将方波信号G传输至整形子电路82。该整形子电路82还分别与主控电路42和对应的激光器驱动组件70连接,该整形子电路82用于根据方波信号G对接收到的初始信号进行整形,输出目标信号。如图7所示,该接收到的初始信号为初始使能信号EN0,该目标信号为目标使能信号EN1。
其中,该方波信号G的频率大于接收到的初始信号的频率,且在接收到的初始信号的一个周期内,方波信号G处于有效电平的总时长大于该初始信号处于有效电平的时长。
在初始信号为无效电平时,该整形子电路82输出的目标信号的电平为无效电平。在初始信号为有效电平时,整形子电路82输出的目标信号的电平由方波信号G的电平确定。因此,该整形子电路82输出的目标信号的频率等于该方波信号G的频率,且目标信号的占空比等于该方波信号G的占空比。
可选的,在初始信号的电平为有效电平时,若方波信号G的电平为有效电平,则该整形子电路输出的目标信号的电平为有效电平。若方波信号G的电平为无效电平,则该整形子电路输出的目标信号的电平为无效电平。
在本公开实施例一种可选的实现方式中,图8是本公开实施例提供的又一种激光投影设备的电路结构示意图。如图8所示,该激光投影设备中的整形子电路82可以包括三态缓冲器U2。该三态缓冲器U2的输入端与主控电路42连接,用于接收初始信号。该三态缓冲器U2的控制端与信号产生子电路81连接,用于接收方波信号G。该三态缓冲器U2的输出端与激光器驱动组件70连接,用于输出目标信号。该三态缓冲器U2还与电源端VCC连接。该初始信号为初始使能信号EN0,该目标信号为目标使能信号EN1。如图9所示,该接收到的初始信号为初始电流控制信号PWM0,该目标信号为目标电流控制信号PWM1。
可选的,该三态缓冲器U2可以在其控制端接收到的方波信号G的电平为无效电平时导通。或者三态缓冲器U2可以在其控制端接收到的方波信号G的电平为有效电平时导通。三态缓冲器U2导通时,可以将其输入端接收到的信号输出至其输出端。
参考图8和图9,该整形子电路82还可以包括反相器U1。该反相器U1串联在信号产生子电路81和三态缓冲器U2的控制端之间,用于对信号产生子电路81输出的方波信号G进行取反,得到取反的方波信号G1。该三态缓冲器U2可以在其控制端接收到的该取反后的方波信号G1为有效电平时导通。或者也可以在接收到的该取反后的方波信号G1为无效电平时导通。
假设三态缓冲器U2在其控制端接收到的该取反后的方波信号G1为无效电平时导通。图10是本公开实施例提供的另一种对初始使能信号整形得到目标使能信号的示意图。以图8所示的激光投影设备中的信号整形电路80为例,对根据初始使能信号得到目标使能信号的过程进行说明。
参考图8和图10,在初始使能信号EN0处于高电平时,在t1至t2时段内,方波信号G的电平为高电平,该方波信号G经过反相器U1后,得到的取反后的方波信号G1电平为低电平。此时,三态缓冲器U2在其控制端接收到该电平为低电平的方波信号G1后导通,则该三态缓冲器U2的输入端接收到的初始使能信号EN0由三态缓冲器U2的输出端输出,即该三态缓冲器U2输出处于高电平的目标使能信号EN1。
在t2至t3时段内,方波信号G的电平为低电平,该方波信号G经过反相器U1后,得到的取反后的方波信号G1的电平为高电平。此时,三态缓冲器U2关断,则该三态缓冲器U2的输出端的输出电平为低电平,即该三态缓冲器U2输出处于低电平的目标使能信号EN1。之后,在t3至t4时段以及在t5至t6时段可以重复在t1至t2时段的过程,在t4至t5时段可以重复在t2至t3时段的过程。
假设三态缓冲器U2在其控制端接收到的该取反后的方波信号G1为无效电平时导通。图11是本公开实施例提供的另一种对初始电流控制信号整形得到目标电流控制信号的示意图。以图9所示的激光投影设备中的信号整形电路80为例,对根据初始电流控制信号得到目标电流控制信号的过程进行说明。
参考图9和图11,在初始电流控制信号PWM0处于高电平时,在t1至t2时段内,方波信号G的电平为高电平,该方波信号G经过反相器U1后,得到的取反后的方波信号G1电平为低电平。此时,三态缓冲器U2在其控制端接收到该电平为低电平的方波信号G1后导通,则该三态缓冲器U2的输入端接收到的初始电流控制信号PWM0由三态缓冲器U2的输出端输出,即该三态缓冲器U2输出处于高电平的目标电流控制信号PWM1。
在t2至t3时段内,方波信号G的电平为低电平,该方波信号G经过反相器U1后,得到的取反后的方波信号G1的电平为高电平。此时,三态缓冲器U2关断,则该三态缓冲器U2的输出端的输出电平为低电平,即该三态缓冲器U2输出处于低电平的目标电流控制信号PWM1。之后,在t3至t4时段可以重复在t1至t2时段的过程。
在本公开实施例另一种可选的实现方式中,图12是本公开实施例提供的再一种激光投影设备的电路结构示意图。参考图12,该激光投影设备中的整形子电路82可以包括三态缓冲器U3。该三态缓冲器U3的输入端与信号产生子电路81连接,用于接收方波信号G。该三态缓冲器U3的控制端与主控电路42连接,用于接收初始信号。该三态缓冲器U3的输出端与激光器驱动组件70连接,用于输出目标信号。即通过初始信号控制三态缓冲器U3的导通和关断。
可选的,该三态缓冲器U3在其控制端在接收到的初始信号的电平为有效电平时导通。三态缓冲器U3导通时,可以将其输入端接收到的信号输出至其输出端。该初始信号为初始使能信号EN0,该目标信号为目标使能信号EN1。
假设该三态缓冲器U3在其控制端接收到的初始信号的电平为有效电平时导通,该初始信号为初始使能信号EN0。图13是本公开实施例提供的再一种对初始使能信号整形得到目标使能信号的时序图。以图12所示的激光投影设备中的信号整形电路80为例,对根据初始使能信号得到目标使能信号的过程进行说明。
参考图12和图13,在t1至t2时段内,初始使能信号EN0的电平为高电平,三态缓冲器U3在其控制端接收到该电平为高电平的初始使能信号EN0后导通,则该三态缓冲器U3的输入端接收到该方波信号G,并由三态缓冲器U3的输出端输出,即该三态缓冲器U3输出处于高电平的目标使能信号EN1。
在t2至t3时段内,初始使能信号EN0的电平为高电平,三态缓冲器U3在其控制端接收到该电平为高电平的初始使能信号EN0后导通,则该三态缓冲器U3的输入端接收到该方波信号G,并由三态缓冲器U3的输出端输出,即该三态缓冲器U3输出处于低电平的目标使能信号EN1。之后,在t3至t4时段以及在t5至t6时段可以重复在t1至t2时段的过程,在t4至t5时段可以重复在t2至t3时段的过程。
可选的,在本公开另一种可选的实现方式中,图14是本公开实施例提供的又一种激光投影设备的电路结构示意图。参考图14,该整形子电路82可以包括逻辑与器件U4。该逻辑与器件U4的第一输入端与主控电路42连接,用于接收初始信号。该逻辑与器件U4的第二输入端与信号产生子电路81连接,用于接收方波信号G。该逻辑与器件U4的输出端与激光器驱动组件70连接,用于输出目标信号。该目标信号=初始信号∩方波信号。该逻辑与器件U4的供电电压与激光器驱动组件的电压相同。该初始信号为初始使能信号EN0,该目标信号为目标使能信号EN1。
参考图13和图14,在t1至t2时段内,主控电路42输出的初始使能信号EN0的电平为高电平,信号产生子电路81输出的方波信号G的电平为高电平,则该初始使能信号EN0和方波信号G经过逻辑与器件U4后,该逻辑与器件U4输出处于高电平的目标使能信号EN1。在t2至t3时段内,主控电路42输出的初始使能信号EN0的电平为高电平,信号产生子电路81输出的方波信号G的电平为低电平,则该初始使能信号EN0和方波信号G经过逻辑与器件U4后,该逻辑与器件U4输出处于低电平的目标使能信号EN1。之后,在t3至t4时段以及在t5至t6时段可以重复在t1至t2时段的过程,在t4至t5时段可以重复在t2至t3时段的过程。
在主控电路42输出的初始使能信号EN0的电平为低电平时,若信号产生子电路81输出的方波信号G的电平为低电平,则该初始使能信号EN0和方波信号G经过逻辑与器件U4后,该逻辑与器件U4输出处于低电平的目标使能信号EN1。在主控电路42输出的初始使能信号EN0的电平为低电平时,若信号产生子电路81输出的方波信号G的电平为高电平,则该初始使能信号EN0和方波信号G经过逻辑与器件U4后,该逻辑与器件U4输出处于低电平的目标使能信号EN1。
可选的,参考图7、图8、图9、图12和图14,该信号整形电路80还可以包括电阻R。该电阻R的一端分别与整形子电路82和激光器驱动组件70连接,该电阻R的另一端与参考电源端vr连接。该参考电源端vr可以为地端(ground,GND)。
在本公开实施例中,该方波信号G的频率f大于或等于1兆赫兹(MHz),即f≥1MHz。该目标信号的频率等于该方波信号G的频率。由此可以有效避免目标信号的频率低于200千赫兹(KHz)时,激光器驱动组件周围的电感以及电容产生人耳听得见的噪声。
在本公开实施例中,方波信号G在每个周期内处于无效电平的时长toff小于或等于第一时长阈值,且大于或等于第二时长阈值。
其中,第一时长阈值为激光器驱动组件70向激光器提供的驱动电流由目标驱动电流I0降低至0所用的下降时长B,该第二时长阈值为第一时长阈值与目标值F的乘积,该目标值F大于0,且小于或等于0.1。该目标驱动电流I0为初始电流控制信号对应的最大驱动电流。即该F×B≤toff≤B。
以下以主控电路向信号整形电路提供的初始信号为初始使能信号,并以有效电平为高电平,无效电平为低电平为例,对方波信号的频率f的范围以及每个周期内ton时长和toff时长的推导过程进行说明。
图15是本公开实施例提供的激光器的使能信号和激光器的驱动电流的波形图。如图15所示,当激光器驱动组件接收到的使能信号EN由低电平跳变为高电平时,激光器驱动组件可以响应于该使能信号EN,将驱动电流传输至激光器。由于激光器驱动组件向激光器传输的驱动电流不是直接从0上升到目标驱动电流I0,而是有一定的上升时长A,该上升时长A满足:0≤A≤19微秒(us)。当激光器驱动组件接收到的使能信号EN由高电平跳变为低电平时,激光器驱动组件响应于该使能信号EN,停止向激光器传输驱动电流。但是激光器驱动组件向激光器传输的驱动电流不是直接从目标驱动电流I0降低为0,而是有一定的下降时长B,该下降时长B满足:0≤B≤19us。该0≤A≤19us,且0≤B≤19us可以确保DMD组复位一致,进而确保显示的投影图像的显示效果。
在投影图像的过程中,由于主控电路的电压纹波,会使得激光器驱动组件向激光器提供的驱动电流出现波动,从而产生图15所示的电流纹波C,该电流纹波C的电流最大值需位于波动范围m内,该m为[-10%×I0,10%×I0]。且该电流纹波C的频率需大于250KHz,由此可以确保DMD组复位一致,进而确保显示的投影图像的显示效果。
激光投影设备的硬件系统对于激光器的驱动电流的电流波形有明确的规格要求,在电流波形满足:0≤A≤19us,0≤B≤19us以及电流波纹C的电流最大值位于波动范围m内的情况下,该激光投影设备即可正常运行。
因此,为了能够实现消散斑,在确保0≤A≤19us,0≤B≤19us和电流波纹C的电流最大值位于波动范围m内的情况下。需确保激光器的亮度损失较小,且激光器的驱动电流有下降的变化。
图16是本公开实施例提供的一种不同驱动电流对应的电流波形的示意图。如图16所示,电流波形1为激光投影设备中未设置信号整形电路的情况下,激光器驱动组件响应于使能信号EN向激光器传输的驱动电流的波形。该电流波形1为连续波形,且该驱动电流为恒流,此时,在此恒定驱动电流的驱动下该激光投影设备无消散斑效果。
电流波形2为在激光投影设备中设置信号整形电路的情况下,激光器驱动组件响应于对使能信号EN整形所得到的整形后的使能信号,向激光器传输的驱动电流的波形。在该整形后的使能信号的toff2时长内,激光器提供的驱动电流由目标驱动电流I0降低为0,并在一段时间段内保持该驱动电流为0不变,即激光器在一段时间内不亮。该通过该整形后的使能信号控制驱动电流变化能够实现消散斑。该电流波形2为断续波形。
电流波形3为在激光投影设备中设置信号整形电路的情况下,激光器驱动组件响应于对使能信号EN整形所得到的整形后的使能信号,向激光器传输的驱动电流的波形。在该整形后的使能信号的toff3时长内,激光器的驱动电流降为0。之后该驱动电流立即增大,最终达到目标驱动电流I0。这种情况驱动电流的变化较大,但相较于电流波形2,该种低电平时长为toff3的整形后的使能信号控制驱动电流变化的控制方式,使得显示的投影图像的亮度损失较小,且能够实现消散斑。
电流波形4是在激光投影设备中设置信号整形电路的情况下,激光器驱动组件响应于对使能信号EN整形所得到的整形后的使能信号,向激光器传输的驱动电流的波形。在该整形后的使能信号的toff4时长内,激光器的驱动电流由目标驱动电流I0降低至目标驱动电流I0的90%。在该种情况下,激光器的驱动电流的变化较小,且显示的投影图像的亮度损失较小,相应的,显示的投影图像的亮度较大,同时能够实现消散斑。由于电流纹波C的电流最大值不能大于目标驱动电流I0的10%,因此降低后的驱动电流需小于或等于目标驱动电流I的90%。
由以上分析可知,相较于电流波形3和电流波形4,电流波形2中激光器的平均驱动电流较低,采用该驱动电流投影显示的图像亮度较低,投影图像的亮度损失较低。在激光器的驱动电流的电流波形为位于电流波形3和电流波形4之间时,能够实现消散斑。因此方波信号在每个周期内处于无效电平的时长toff需满足:toff4≤toff≤toff3,每个周期处于有效电平的时长ton需满足:ton4≤ton≤ton3。
图17是本公开实施例提供的一种根据电流波形确定方波信号的示意图。如图17所示,基于电流波形3建立直角坐标系,以驱动电流为0的点确定直角坐标系的原点O,该直角坐标系的横坐标为时长t。纵坐标为驱动电流I。
由于电流波形3的中驱动电流由目标驱动电流I0下降为0,即I1等于I0,根据下降直线的函数I1可以得到toff3=B。根据上升直线的函数I2以及电流的稳定时长D可以得到ton3=A+D。其中,该稳定时长D为稳定输出目标驱动电流I0的时长。
对于电流波形4,假设激光器驱动组件将驱动电流由目标驱动电流I0下降目标驱动电流I0的90%所用时长为t1,则根据下降直线函数I1可以得到: 则可以得到该t1=-0.9×B。toff4=B-|t1|=0.1B,即目标值F=0.1。
由于方波信号每个周期内处于无效电平的时长toff满足:toff4≤toff≤toff3,因此可以得到0.1B≤toff≤B,每个周期处于有效电平的时长ton满足:ton4≤ton≤ton3,因此可以得到0.1A+D≤ton≤A+D。
示例的,假设A=0.2us,B=0.3us,则D≤0.5us。当D=0.5us时,1MHz≤f≤1.8MHz。当D=0时,2MHz≤f≤20MHz。
由以上分析可知,由于上升时长和下降时长均为固定的数值,根据方波信号的频率f的最小值即可确定出稳定时长D的取值范围。
在本公开实施例中,参考图7、图8、图12或图14,该激光投影设备还可以包括信号转换组件90,该信号转换组件90分别与主控电路42和激光器驱动组件70连接,该信号转换组件90用于将主控电路42传输的PWM信号转换为模拟信号,并将该模拟信号发送至激光器驱动组件70。
由于激光的高相干性,激光投影设备发射出来的激光照射到投影屏幕上会形成明暗相间的斑点,也称为散斑。激光投影设备的光源主要为激光器,该激光器可以为半导体激光器,该半导体是一种化合物半导体。根据激光器的发光原理,该激光器发射的激光的波长与激光器内部介质有效折射率有关,该激光器内部介质有效折射率与激光器的驱动电流有关。由于本申请提供的激光投影设备可以改变向激光器传输的驱动电流,由此能够改变激光器内部介质有效折射率,从而改变激光器发射的激光的波长。由此可以大大减小激光的干涉,从而从源头上消除散斑。
投影屏幕上任意一点散斑的光强分布为一定时间内的光通量的积累。投影屏幕上任意两点散斑的光强分布可以表示为p1(x1,y1),p2(x2,y2),其中,(x1,y1)为投影屏幕上任意两点散斑中一个散斑在投影屏幕上的位置。(x2,y2)为投影屏幕上任意两点散斑中另一个散斑在投影屏幕上的位置。
光强分布的自相关函数:G(x1,y1;x2,y2)=<p1(x1,y1)p2(x2,y2)>。其中,<>表示求统计平均值,光强分布的平均值N为投影屏幕上的散斑的个数,该N为大于0的正整数。(xi,yi)指的是N个散斑中第i个散斑在投影屏幕上的位置,i为不大于N的正整数。
根据上述公式(1)和公式(2)可以看出,激光高斯光斑的平均半径S与光强分布的平均值<p>负相关,散斑的平均半径W与激光高斯光斑的平均半径S负相关。即当投影屏幕上任意位置处光强分布变弱时,则该位置处的光强分布的平均值<p>变小,相应的激光高斯光斑的平均半径S变大,散斑的平均半径W变小。该散斑半径变小,则该散斑对显示的投影图像的影响变小,散斑效果越不明显。以上公式关系说明在屏幕上不同位置光强分布的强弱对散斑的大小有影响,从投影屏幕空间方向分析,改变激光器在投影屏幕上的光强分布可以减弱散斑。而激光器发光光强的强弱是由驱动激光器的电流大小决定的。
本申请提供的激光投影设备,通过改变激光器的驱动电流的大小,从在投影屏幕上的光强分布自相关在光空间和时间上累积叠加的综合作用下,实现消弱散斑效果。与此同时由于改变激光器的驱动电流可以改变激光器的发光亮度,该激光器的发光亮度与激光器的驱动电流正相关,且为线性关系。即驱动电流越大,激光器的发光亮度越大;驱动电流越小,激光器的发光亮度越小。激光器在不同驱动电流的驱动下发出的激光的波长不同,可达纳米(nm)级差异,因此改变激光器的驱动电流的大小可以使激光器发出不同波长的光来减弱激光发生干涉,从而也实现消散斑。
即本申请提供的激光投影设备,通过改变激光器的驱动电流,由此可以从波长变化上减弱激光干涉,从而在源头上的消散斑。同时可以从光强分布的强弱变化上,减小投影屏幕上散斑的半径来实现消散斑。
相较于相关技术中在该激光投影设备中设置扩散轮并通过控制扩散轮高速旋转的过程中,增加激光的空间相位,从而有效破坏激光的相干性,进而减弱激光的散斑效应。本申请提供的激光投影设备可以从源头实现消散斑。
若该激光投影设备可以为三色激光激光投影设备,散斑的形成是一种衍射,波长越长衍射效果越明显。因此红色激光器的散斑较为严重,绿色激光器次之,蓝色激光器散斑较小。本公开实施例中提供的激光投影设备,通过周期性降低向激光器提供的驱动电流,从而改变激光器发射的激光光束的波长,减小激光光束自身的相干性,从源头上实现消散斑。同时,通过周期性的改变激光器的驱动电流,改变了光强的分布,进而改变了散斑平均半径的大小,从源头上改变散斑大小,来减弱散斑的影响,使散斑平均半径小至人眼觉察不到散斑的存在,从而提升三色激光激光投影设备的画质显示效果。
综上所述,本公开实施例提供了一种激光投影设备,该激光投影设备中的每个信号整形电路可以对主控电路发送的初始信号进行整形得到目标信号,并将该目标信号传输至对应的激光器驱动组件,以驱动对应的激光器发光。由于在初始使能信号的一个周期内,该目标信号处于有效电平的总时长小于初始使能信号处于有效电平的时长,因此激光器驱动组件在初始使能信号的一个周期内,可以改变向激光器提供的驱动电流,改变激光器发射的激光光束的波长,减小激光光束自身的相干性,从源头上实现消散斑。同时,由于可以改变激光器的驱动电流,使得投影屏幕上的散斑平均半径变小,进一步实现了消散斑。
图18是本公开实施例提供的一种激光投影显示控制方法的流程图。该方法可以应用于图1、图2、图3、图4、图5、图7、图8、图9、图12或图14所示的激光投影设备中的至少一个信号整形电路80中的任一信号整形电路80中。该激光投影设备还可以包括主控电路42、激光光源10以及至少一个激光器驱动组件70,激光光源10包括与至少一个激光器驱动组件70一一对应的至少一组激光器。如图18所示,该方法可以包括:
步骤1801、接收主控电路传输的初始信号。
步骤1802、对接收到的初始信号进行整形,得到目标信号。
步骤1803、将目标信号传输至对应的激光器驱动组件。
其中,初始信号为至少一个初始使能信号和至少一个初始电流控制信号中的一种信号,该至少一个初始使能信号是主控电路输出的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,该至少一个初始电流控制信号是主控电路输出的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电流控制信号。该目标信号的频率大于该初始使能信号的频率。在初始使能信号的一个周期内,目标信号处于有效电平的总时长小于初始使能信号处于有效电平的时长。目标信号用于控制对应的激光器驱动组件响应于主控电路传输的另一种初始信号,将驱动电流传输至对应的激光器,以驱动对应的激光器激光。另一种初始信号为至少一个初始使能信号和至少一个初始电流控制信号中的另一种信号。
综上所述,本公开实施例提供了一种激光投影显示控制方法,该方法可以对主控电路发送的初始信号进行整形得到目标信号,并将该目标信号传输至对应的激光器驱动组件,以驱动对应的激光器发光。由于在初始使能信号的一个周期内,该目标信号处于有效电平的总时长小于初始信号处于有效电平的时长,因此激光器驱动组件在初始使能信号的一个周期内,通过改变向激光器提供的驱动电流,改变激光器发射的激光光束的波长,减小激光光束自身的相干性,从源头上实现消散斑。同时,由于可以改变激光器的驱动电流,使得投影屏幕上的散斑平均半径变小,进一步实现了消散斑。
可选的,方波信号的频率大于或等于1兆赫兹。
可选的,该初始信号为初始使能信号,另一种初始信号为初始电流控制信号,方波信号在每个周期内处于无效电平的时长小于或等于第一时长阈值,且大于或等于第二时长阈值。
其中,第一时长阈值为激光器驱动组件向激光器提供的驱动电流由目标驱动电流降低至0所用的下降时长,第二时长阈值为第一时长阈值与目标值的乘积,目标驱动电流为初始电流控制信号对应的最大驱动电流,该目标值大于0,且小于或等于0.1。
综上所述,本公开实施例提供了一种激光投影显示控制方法,该方法可以对主控电路发送的初始信号进行整形得到目标信号,并将该目标信号传输至对应的激光器驱动组件,以驱动对应的激光器发光。由于在初始使能信号的一个周期内,该目标信号处于有效电平的总时长小于初始信号处于有效电平的时长,因此激光器驱动组件在初始使能信号的一个周期内,可以改变向激光器提供的驱动电流,改变激光器发射的激光光束的波长,减小激光光束自身的相干性,从源头上实现消散斑。同时,由于可以改变激光器的驱动电流,使得投影屏幕上的散斑平均半径变小,进一步实现了消散斑。
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 (10)
1.一种激光投影设备,其特征在于,所述激光投影设备包括:主控电路、至少一个信号整形电路、激光光源以及至少一个激光器驱动组件,所述激光光源包括与所述至少一个激光器驱动组件一一对应的至少一组激光器;
所述主控电路分别与每个所述信号整形电路和每个所述激光器驱动组件连接,用于输出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初始使能信号,输出与所述每一帧图像的三种基色一一对应的至少一个初始电流控制信号,以及将所述至少一个初始使能信号和所述至少一个初始电流控制信号中的一种初始信号分别传输至对应的所述信号整形电路,并将所述至少一个初始使能信号和所述至少一个初始电流控制信号中的另一种初始信号分别传输至对应的所述激光器驱动组件;
每个所述信号整形电路,用于对接收到的初始信号进行整形得到目标信号,并将所述目标信号传输至对应的所述激光器驱动组件,其中,所述目标信号的频率大于所述初始信号的频率,且在所述初始使能信号的一个周期内,所述目标信号处于有效电平的总时长小于所述初始信号处于有效电平的时长;
每个所述激光器驱动组件用于响应于所述目标信号和所述另一种初始信号,将驱动电流传输至对应的所述激光器;
每个所述激光器,用于在所述驱动电流的驱动下发光。
2.根据权利要求1所述的激光投影设备,其特征在于,所述信号整形电路包括:信号产生子电路和整形子电路;
所述信号产生子电路与所述整形子电路连接,用于将方波信号传输至所述整形子电路,所述方波信号的频率大于接收到的所述初始信号的频率;
所述整形子电路还分别与所述主控电路和对应的所述激光器驱动组件连接,所述整形子电路用于根据所述方波信号对接收到的所述初始信号进行整形,输出目标信号;
其中,在接收到的所述初始信号为无效电平时,所述整形子电路输出的目标信号的电平为无效电平,在接收到的所述初始信号为有效电平时,所述整形子电路输出的目标信号的电平由所述方波信号的电平确定。
3.根据权利要求2所述的激光投影设备,其特征在于,所述整形子电路包括:三态缓冲器;
所述三态缓冲器的输入端与所述主控电路连接,用于接收所述初始信号;
所述三态缓冲器的控制端与所述信号产生子电路连接,用于接收所述方波信号;
所述三态缓冲器的输出端与所述激光器驱动组件连接,用于输出所述目标信号。
4.根据权利要求3所述的激光投影设备,其特征在于,所述整形子电路还包括:反相器;
所述反相器串联在所述信号产生子电路和所述三态缓冲器的控制端之间。
5.根据权利要求2所述的激光投影设备,其特征在于,所述整形子电路包括:逻辑与器件;
所述逻辑与器件的第一输入端与所述主控电路连接,用于接收所述初始信号;
所述逻辑与器件的第二输入端与所述信号产生子电路连接,用于接收所述方波信号;
所述逻辑与器件的输出端与所述激光器驱动组件连接,用于输出目标信号。
6.根据权利要求1至5任一所述的激光投影设备,其特征在于,
所述方波信号的频率大于或等于1兆赫兹。
7.根据权利要求1至5任一所述的激光投影设备,其特征在于,所述主控电路用于将所述初始使能信号传输至对应的所述信号整形电路,并将所述初始电流控制信号传输至对应的所述激光器驱动组件;所述方波信号在每个周期内处于无效电平的时长小于或等于第一时长阈值,且大于或等于第二时长阈值;
其中,所述第一时长阈值为所述激光器驱动组件向所述激光器提供的驱动电流由目标驱动电流降低至0所用的下降时长,所述第二时长阈值为所述第一时长阈值与目标值的乘积,所述目标驱动电流为所述初始电流控制信号对应的最大驱动电流,所述目标值大于0,且小于或等于0.1。
8.一种激光投影显示控制方法,其特征在于,所述方法应用于激光投影设备中的至少一个信号整形电路中的任一信号整形电路中,所述激光投影设备还包括:主控电路、激光光源以及至少一个激光器驱动组件,所述激光光源包括与所述至少一个激光器驱动组件一一对应的至少一组激光器,所述方法包括:
接收所述主控电路传输的初始信号;
对接收到的所述初信号进行整形,得到目标信号;
将所述目标信号传输至对应的所述激光器驱动组件;
其中,所述初始信号为至少一个初始使能信号和至少一个初始电流控制信号中的一种信号,所述至少一个初始使能信号是所述主控电路输出的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,所述至少一个初始电流控制信号是所述主控电路输出的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电流控制信号;所述目标信号的频率大于所述初始信号的频率,且在所述初始使能信号的一个周期内,所述目标信号处于有效电平的总时长小于所述初始信号处于有效电平的时长;所述目标信号用于控制对应的所述激光器驱动组件响应于所述主控电路传输的另一种初始信号,将驱动电流传输至对应的所述激光器,以驱动对应的所述激光器发光;所述另一种初始信号为所述至少一个初始使能信号和所述至少一个初始电流控制信号中的另一种信号。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方波信号的频率大于或等于1兆赫兹。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述初始信号为所述初始使能信号,所述另一种初始信号为所述初始电流控制信号,所述方波信号在每个周期内处于无效电平的时长小于或等于第一时长阈值,且大于或等于第二时长阈值;
其中,所述第一时长阈值为所述激光器驱动组件向所述激光器提供的驱动电流由目标驱动电流降低至0所用的下降时长,所述第二时长阈值为所述第一时长阈值与目标值的乘积,所述目标驱动电流为所述初始电流控制信号对应的最大驱动电流,所述目标值大于0,且小于或等于0.1。
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