CN114336271B - 一种激光器阵列驱动模块制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光器阵列驱动模块制备方法：根据系统的亮度需求，选择不同种类的激光器及其个数；根据激光器的特征选择直流恒流源模块；根据所选择的直流恒流源模块的输出电压，将激光器进行分组，每组中各激光器串联。根据一个激光器的驱动电压和组中此激光器的个数得到该类激光器所需总电压，并且该总电压要小于直流恒流模块的输出电压；选择与激光器驱动方式相匹配的直流恒流源模块；将激光器模组串联至电路的回路中，组成基本恒流驱动单元，多个基本恒流驱动单元并联组成完整激光器阵列驱动模块。本发明的优点是：对以激光器阵列做为光源的电子产品，可实现灵活配置激光器阵列的驱动，克服现有技术的缺陷，快速高效的满足产品设计要求。

Description

一种激光器阵列驱动模块制备方法

技术领域

本发明涉及电子产品设计领域，尤其涉及一种激光器阵列驱动模块制备方法。

背景技术

现有技术实现的激光器阵列驱动的制造方法通常根据实际光源进行定制，定制内容包括三基色的数量比例、光源的体积、适用电压等需求。根据以上需求定制的激光器阵列驱动模块不仅成本高还具有唯一性不够灵活，无法通过改造实现再次利用，从而导致资源的浪费，成本高，兼容性差的问题。另外，由于模块化设计困难，导致了制作周期长的问题。

发明内容

本发明提供一种激光器阵列驱动模块制备方法，用以解决现有技术中激光阵列驱动模块均需要定制，无法通过改造实现再次利用，从而导致资源的浪费，成本高，兼容性差的问题。

为了实现上述目的，本发明技术方案提供了一种激光器阵列驱动模块制备方法，包括：根据系统的亮度需求，选择不同种类的激光器及其个数。根据激光器的特征，选择满足此特征的直流恒流源模块。根据不同的直流恒流源模块的输出电压，对不同种类的激光器进行分组得到激光器组，每组中各激光器串联，每个激光器组中激光器数量相同或不同。再根据一个激光器的驱动电压和组中此激光器的个数得到该类激光器所需总电压，该总电压要小于直流恒流源模块的输出电压。根据激光器的驱动方式，对所述若干直流恒流源模块进行分组，选择与激光器驱动方式相匹配的直流恒流源模块。将激光器模组串联至由若干恒流源模块、连接器、电流检测电阻、MOS管的电路的回路中，组成基本恒流驱动单元；其中，电流检测电阻的两端与直流恒流模块并联，用于检测工作电流。多个基本恒流驱动单元并联组成完整激光器阵列驱动模块。

作为上述技术方案的优选，较佳的，激光器特征包括，最大驱动电流值，驱动电压值、驱动电流模式；驱动电流模式包括，电平式恒流、脉冲式恒流。

作为上述技术方案的优选，较佳的，根据激光器的驱动方式，对若干直流恒流源模块进行分组，包括：驱动方式包括电平式和脉冲式，根据驱动方式将输出的电流波形不同的直流恒流源模块进行分组。

作为上述技术方案的优选，较佳的，连接器类型为2针连接器，或为多针连接器，所述连接器针脚之间能够短路。

本发明技术方案提供了一种激光器阵列驱动模块制备方法：根据系统的亮度需求，选择不同种类的激光器及其个数；根据激光器的特征选择直流恒流源模块；将激光器进行分组，每组中各激光器串联。根据一个激光器的驱动电压和组中此激光器的个数得到该类激光器所需总电压，获取与总电压适配的若干直流恒流源模块；选择与激光器驱动方式相匹配的直流恒流源模块；将激光器模组串联至电路的回路中，组成基本恒流驱动单元，多个基本恒流驱动单元并联组成完整激光器阵列驱动模块。

本发明的优点是：对以激光器阵列做为光源的电子产品，根据光学系统的亮度需求，选择不同激光器及其数量，可实现灵活配置激光器阵列的驱动，克服现有技术的缺陷，快速高效的满足产品设计要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，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为本发明一种激光器阵列驱动方法的原理图。

图2为本发明一种激光器阵列驱动方法中实施例的流程图。

图3为本发明一种激光器阵列驱动方法中实施例中适配于蓝色激光器的基本恒流驱动单元的原理图。

图4为本发明一种激光器阵列驱动方法中实施例中适配于绿色激光器的基本恒流驱动单元的原理图。

图5为本发明一种激光器阵列驱动方法中实施例中适配于红色激光器的基本恒流驱动单元的原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

现结合附图及具体实施场景对本发明的实施方式进行说明，在本说明中，所需要的激光器包括蓝色激光器、绿色激光器和红色激光器。参见图3-5所示，它是本发明一种激光器阵列驱动方法中基础实施例的原理图,其包括有：

图2为本发明实施例提供的流程示意图，如图2所示：

步骤101、根据光学系统的亮度需求，选择不同激光器及其数量。

根据系统的亮度需求，选择26个蓝色激光器、16个绿色激光器、16个红色激光器。

步骤102、选择基本恒流驱动单元。

此步骤中，根据不同的直流恒流源模块的输出电压结合不同种类的激光器特征(最大驱动电流值；驱动电压值；驱动电流模式：电平式恒流，或者脉冲式恒流；)，在输出电压满足光学系统需求的情况下选择直流恒流源模块的最大驱动电流值，并且电流值从0到最大值可设置。

搭建基本恒流驱动单元1(蓝色激光器)：

根据蓝色激光器特征(一个蓝色激光器最大驱动电流为3A,其驱动电压为3.6V-4.8V，驱动电流模式为电平式恒流)，选择直流恒流源模块的最大驱动电流值为3A，并且其电流值从0A到3A可设置。

搭建基本恒流驱动单元2(绿色激光器)：

根据绿色激光器特征(一个绿色激光器最大驱动电流为1.6A,其驱动电压为4V-6V，驱动电流模式为电平式恒流)，选择直流恒流源模块的最大驱动电流值为1.6A，并且其电流值从0A到1.6A可设置。

搭建基本恒流驱动单元3：

根据红色激光器特征(一个红色激光器最大驱动电流为2.5A,其驱动电压为2V-2.5V，驱动电流模式为脉冲式恒流)，选择直流恒流源模块的最大驱动电流值为2.5A，并且其电流值从0A到2.5A可设置。

步骤103、根据激光器信息计算一个激光器阵列模组的驱动电压范围。

具体的，一个激光器阵列模组由至少一个激光器组成，从而根据一个激光器的驱动电压值、一个激光器阵列模组中相互串联激光器的最大个数，计算得到一个激光器阵列模组的驱动电压范围。从而选择出直流恒流源模块的驱动电压范围，选出的直流恒流源模块的电压范围应覆盖一个激光器阵列模组的驱动电压范围，并且驱动电压为恒压，还能够根据设置的不同恒定电流值，自适应的调节电压。

具体的，对于步骤102中得到的适配于蓝色激光器的基本恒流驱动单元1的具体实现方法为：根据一个蓝色激光器的驱动电压为3.6V-4.8V，此激光器阵列模组中相互串联激光器的最大个数为26个，则一个激光器阵列模组的驱动电压范围为93.6V-124.8V。进一步的，由于蓝色激光和绿色激光的特性，蓝色激光器阵列模组能够兼容绿色激光器，则选择的直流恒流源模块的最大驱动电压范围为60V-130V，并且驱动电压为恒压，可根据设置的不同恒定电流值，自适应的调节电压。

进一步的，对于步骤102中得到的适配于绿色激光器的基本恒流驱动单元1的具体实现方法为：根据一个绿色激光器的驱动电压为4V-6V，此激光器阵列模组中相互串联激光器的最大个数为16个，得到一个激光器阵列模组的驱动电压范围为64V-96V。进一步的，由于绿色激光和蓝色激光的特性，绿色激光器阵列模组能够兼容蓝色激光器，选择直流恒流源模块的最大驱动电压范围为60V-130V，并且驱动电压为恒压，能够根据设置的不同恒定电流值，自适应的调节电压。

进一步的，对于步骤102中得到的适配于红色激光器的基本恒流驱动单元3的具体实现方法为：根据一个红色激光器的驱动电压为2V-2.5V，此激光器阵列模组中相互串联激光器的最大个数为16个，计算一个激光器阵列模组的驱动电压范围为32V-40V。选择直流恒流源模块的最大驱动电压范围为25V-50V，并且驱动电压为恒压，可根据设置的不同恒定电流值，自适应的调节电压。

步骤104、根据不同激光器特征，对直流恒流源模块进行分组。

根据蓝色、绿色和红色激光器的不同特征，把选择好的直流恒流源模块分为不同的三组。

特征至少包括驱动模式，激光器颜色。颜色不同的激光器所需的电压不同，选择的直流恒流源模块的电压应覆盖出射同种颜色激光的激光器的总电压。适配于脉冲式激光器的直流恒流源模块与适配于电平式激光器的直流恒流源模块输出的电流波形不同。综上，直流恒流源模块的选择应符合当前光学系统模块所有激光器的电压总和。

步骤105、将分组后的各直流恒流源模块与分立元件串联，组成电路回路构成直流恒流源模块。

具体的：把每个分好组的直流恒流源模块的输出，串联接入连接器、电流检测电阻，MOS管等分立元器件，与直流恒流源模块形成一个电流回路，该回路做为一个基本恒流驱动单元。多个基本恒流驱动单元能够并联使用。其中电流检测电阻的两端需要连接两个反馈信号到直流恒流源的控制环路中，用于检测电流，确保直流恒流源模块是恒流输出；连接器用于接入不同种类的基本单元激光器；MOS管被用做可控开关，控制一个基本恒流驱动单元输出的通断，或者控制一个基本恒流驱动单元脉冲式恒流输出，其控制信号来自于外部。

在步骤105中具体包括步骤1051至步骤1052：

步骤1051、根据光学系统的需求，对不同颜色激光器进行分组得到数量不同的基本单元激光器。

每组为不同数量的激光器串联，或者为相同数量的激光器串联。一组为一个基本单元激光器，多个基本单元激光器可以搭建成一个激光器模组。

在本具体实施例中，把26个蓝色激光器分为4种基本单元激光器：基本单元激光器1中LDn＝8，8个蓝色激光器串联。基本单元激光器2中LDx＝7，7个蓝色激光器串联。基本单元激光器3中LDy＝6，6个蓝色激光器串联。基本单元激光器4中LDz＝5，5个蓝色激光器串联。把四个基本单元激光器1,2,3,4搭建成为激光器阵列模组1。

把16个绿色激光器分为1种基本单元激光器：基本单元激光器1中LDn＝8，8个绿色激光器串联。基本单元激光器2中LDx＝8，8个绿色激光器串联。把两个基本单元激光器21,基本单元激光器22搭建成为激光器阵列模组2。

把16个红色激光器分为1种基本单元激光器：基本单元激光器1中LDn＝16，16个绿色激光器串联。把基本单元激光器31搭建成为激光器阵列模组3.

步骤1052、将激光器模组串联入电流回路。

详细的，对于蓝色激光器对应的直流恒流源模块1：

如图3所示，本实施例将直流恒流源模块1的输出正极，串联接入四个2针连接器(A1+,A1-,A2+,A2-,A3+,A3-,A4+,A4-)，连接器之间串联接有一个电流检测电阻R1(本实施例将电流检测电阻R1放置在第二连接器和第三连接器之间)，第四连接器的A4-与输出负极之间串联接人MOS管1，这些分立元器件与直流恒流源模块形成一个电流回路，该电流回路做为一个基本恒流驱动单元。其中电流检测电阻的两端需要连接两个反馈信号到直流恒流源的控制环路中，用于检测电流，使得直流恒流源模块保持恒流输出；四个连接器接入4个不同种类的基本单元激光器；MOS管1被用做可控开关，控制基本恒流驱动单元1输出的通断,控制信号1来自于外部电平信号。

与图3所示的结构相同，图4所示将直流恒流源模块2的输出正极，串联接入四个2针连接器的接线端子(A1+,A1-,A2+,A2-,A3+,A3-,A4+,A4-)，两个连接器之间串联接人一个电流检测电阻R2，连接器A4-与输出负极之间串联接人MOS管2，以上分立元器件与直流恒流源模块形成一个电流回路，该电流回路做为基本恒流驱动单元2。与基本恒流驱动单元1的电流检测电阻相同，基本恒流驱动单元2的电流检测电阻2的两端需要连接两个反馈信号到直流恒流源的控制环路中，用于检测电流，确保直流恒流源模块是恒流输出；四个连接器中A2,A3用于接入2个相同种类的基本单元激光器，A1,A4连接器做短路处理；MOS管2被用做可控开关，控制基本恒流驱动单元2输出的通断，其控制信号2来自于外部电平信号。

与图3所示的结构相同，如图5所示将直流恒流源模块3的输出正极，串联接入四个2针连接器(A1+,A1-,A2+,A2-,A3+,A3-,A4+,A4-)，两个连接器之间串联接人一个电流检测电阻R3，连接器A4-与输出负极之间串联接人MOS管3，这些分立元器件与直流恒流源模块形成一个电流回路，该电流回路做为一个基本恒流驱动单元。其中电流检测电阻3的两端需要连接两个反馈信号到直流恒流源的控制环路中，用于检测电流，确保直流恒流源模块是恒流输出；四个连接器中A4用于接入1个基本单元激光器，A1,A2,A3连接器做短路处理；MOS管3被用做可控开关，控制基本恒流驱动单元3输出为脉冲式恒流，其控制信号3来自于外部脉冲信号。

步骤106、将各基本恒流驱动单元并联，根据光学系统需求，将个激光器阵列模组搭建组合。

根据不同的激光器阵列模组，或者相同的激光器阵列模组，搭建成不同形状的激光器阵列。

对于搭建的基本恒流驱动单元,多个基本恒流驱动单元可以并联使用。每个基本恒流驱动单元中串联接入的连接器数量，至少为一个。连接器类型为2针连接器，或者为多针连接器，且不接入激光器的连接器，连接器针脚之间要可以做短路处理，确保电路为通路，也可将连接器去掉直接设置导通电路。

对于搭建的激光器阵列，多个基本单元激光器可以通过基本恒流驱动单元中的连接器串联使用，且每个基本单元激光器数量至少为一个。

进一步的，在本发明所提供的激光器阵列驱动方法中提及的：由恒流源模块、连接器、电流检测电阻、MOS管的电路中的连接器、电流检测电阻、MOS管可以集成于恒流源模块中，在使用时将相应激光器模组直接插入恒流源模块上的接口中，再将各恒流源模块串联/并联即可。

本发明所提供的一种激光器阵列驱动方法，可灵活配置激光器阵列和驱动，减少资源浪费，易模块化设计,可扩展性强。通过产品验证，笨方法对于相同功能的其它方案,特别是多型号的同类产品，其灵活性强，易模块化设计，资源得到最大化利用，缩短了开发周期，节约成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种激光器阵列驱动模块制备方法，其特征在于，包括：

根据系统的亮度需求，选择不同种类的激光器及其个数；

在输出电压满足光学系统需求的情况下根据各类激光器的不同特征，选择满足所述各类激光器不同特征的各直流恒流源模块的不同最大驱动电流值；

根据不同的直流恒流源模块的输出电压，对不同种类的激光器进行分组得到激光器组，每组中各激光器串联，每个激光器组中激光器数量相同或不同；

再根据一个激光器的驱动电压和组中此激光器的个数得到该类激光器所需总电压，该总电压要小于直流恒流源模块的输出电压；

根据激光器的驱动方式，对所述若干直流恒流源模块进行分组，选择与激光器驱动方式相匹配的直流恒流源模块；

将激光器模组串联至由若干恒流源模块、连接器、电流检测电阻、MOS管的电路的回路中，组成基本恒流驱动单元；其中，所述电流检测电阻的两端与直流恒流模块并联，用于检测工作电流；

多个基本恒流驱动单元并联组成完整激光器阵列驱动模块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光器特征包括，最大驱动电流值，驱动电压值、驱动电流模式；所述驱动电流模式包括，电平式恒流、脉冲式恒流。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据激光器的驱动方式，对所述若干直流恒流源模块进行分组，包括：

驱动方式包括电平式和脉冲式，根据驱动方式将输出的电流波形不同的直流恒流源模块进行分组。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接器类型为2针连接器，或为多针连接器，所述连接器针脚之间能够短路。